JP5338361B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus solving greasing caused by toner scattering and not only allowing the use of small particle diameter toner but improving dot reproducibility by non-contact development with the use of the small particle diameter toner. <P>SOLUTION: The tandem type image forming apparatus 1 has a developing apparatus 13 for developing an electrostatic latent image on a photoreceptor 11 disposed at a space in a position to face a toner supply roller 131 by applying DC voltage and AC voltage in a superimposed manner to a toner cloud generating electrode 14 installed between the toner supply roller 131 and the photoreceptor 11, at spaces from both of them, thereby applying electric potential to the toner supplied by the toner supply roller 131 to cause the toner to fly. The toner contains at least a binder resin, a colorant and a release agent, and a total energy value when measuring in a state of ventilating at ventilation speed of 0.6 mm/sec by a powder rheometer satisfies 3-15 mJ. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置あるいはそれらの複合機で、非接触クラウド現像を行う画像形成装置の画質向上に関するものである。   The present invention relates to an improvement in image quality of an image forming apparatus that performs non-contact cloud development in a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a complex machine using an electrophotographic system.

従来の電子写真方式による画像形成装置(中間転写方式の場合)では、静電潜像担持体上に形成されたトナー画像を、静電潜像担持体と中間転写ベルトで形成されるニップ内でトナー画像に圧力と電気力を作用させることにより中間転写ベルト上に転写を行い、その後、紙等の記録部材上に二次転写を行い、加圧及び加熱による定着作業を経た後、最終画像を得る。
高品位な最終画像を得るためには、トナーを静電潜像担持体上の静電潜像に忠実に現像する必要がある。ところが、現在一般的な二成分現像剤を用いた現像プロセスでは、トナー現像時にキャリアによる既現像トナーの掻き取り等が発生するため、静電潜像に忠実な現像は困難である。また、一成分現像の場合、キャリアによる掻き取りはないが、現像域に帯電トナーを搬送する現像ローラと静電潜像担持体が接触して現像を行う場合には、同様な問題が発生する。
上述のような、現像済みトナーに与えるストレスを低減させることで、高画質化を図る手段として、クラウド現像方式による非接触現像方式が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In a conventional electrophotographic image forming apparatus (in the case of an intermediate transfer method), a toner image formed on an electrostatic latent image carrier is placed in a nip formed by the electrostatic latent image carrier and an intermediate transfer belt. The toner image is transferred onto an intermediate transfer belt by applying pressure and electric force, then subjected to secondary transfer onto a recording member such as paper, and after a fixing operation by pressing and heating, the final image is obtain.
In order to obtain a high-quality final image, it is necessary to develop the toner faithfully to the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier. However, in a development process using a general two-component developer, the developed toner is scraped off by a carrier at the time of toner development, so that it is difficult to faithfully develop the electrostatic latent image. In the case of one-component development, there is no scraping with a carrier, but the same problem occurs when development is carried out with the developing roller that conveys charged toner to the development area and the electrostatic latent image carrier. .
As a means for improving the image quality by reducing the stress applied to the developed toner as described above, a non-contact development method using a cloud development method has been proposed (for example, see Patent Document 1).

クラウド現像方式では、静電潜像担持体と対向離間して設置されるトナー供給部材上のトナーを両者の間に離間して設けられた電極に、直流電圧と交流電圧を重畳して印加することにより、トナー供給部材上のトナーを遊離させ、前記電極近傍にクラウド状のトナー集団を形成し、前記電極電位と静電潜像担持体上の画像部電位との差を利用して、静電潜像担持体上の静電潜像部のみに現像を行う。このため、トナーが静電潜像担持体上に現像後、受けるストレスは、接触現像方式に比べて小さく、良好なトナー像を静電潜像担持体上に形成することが出来る。
また、静電潜像担持体とトナー供給部材間にある電極によりトナー供給部材表面より遊離したトナーを静電潜像担持体上に現像するため、静電潜像担持体上へトナー画像を形成するのに必要な現像バイアスは、同じく非接触現像である、ジャンピング現像(例えば、特許文献2参照)に比べて小さくて済む利点がある。
また、トナー供給部材に設置された電極の、電圧位相を制御することで、トナーをホッピングさせる非接触現像装置も各種提案されている(例えば、特許文献3参照)が、電極設置や制御が複雑でコストが掛かる。
更に、現像スリーブに直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加し、潜像担持体と現像スリーブとの間の線状の制御電極(制御電極部材の電極)には前記直流電圧を共通電極より印加することで、磁気ブラシの穂立ちを良好にし、不要なクラウドの発生を阻止する画像形成装置も提案されている(例えば、特許文献4参照)が、電極設置や制御が複雑でコストが掛かるという問題がある。
このように、クラウド現像方式では、比較的簡単な構成で、非接触現像を行える利点がある。そして、その利用形態は、静電潜像担持体上への現像済みトナーへの現像工程でのストレスが殆どないことに鑑みて、単一静電潜像担持体上に複数色トナーを重ねて画像形成を行う画像形成装置に特化されている。
In the cloud development method, a DC voltage and an AC voltage are superimposed and applied to an electrode provided at a distance between the toner on a toner supply member that is placed opposite to the electrostatic latent image carrier. As a result, the toner on the toner supply member is released, a cloud-like toner group is formed in the vicinity of the electrode, and the difference between the electrode potential and the image portion potential on the electrostatic latent image carrier is utilized to statically Development is performed only on the electrostatic latent image portion on the electrostatic latent image carrier. Therefore, the stress received after the toner is developed on the electrostatic latent image carrier is smaller than that in the contact development method, and a good toner image can be formed on the electrostatic latent image carrier.
In addition, a toner image is formed on the electrostatic latent image carrier in order to develop the toner released from the surface of the toner supply member on the electrostatic latent image carrier by an electrode between the electrostatic latent image carrier and the toner supply member. There is an advantage that the developing bias necessary for this is smaller than that of jumping development (for example, see Patent Document 2), which is also non-contact development.
Various non-contact developing devices that hop toner by controlling the voltage phase of the electrodes installed on the toner supply member have been proposed (for example, see Patent Document 3), but the installation and control of the electrodes are complicated. Cost.
Further, a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied to the developing sleeve, and the DC voltage is applied to the linear control electrode (control electrode member electrode) between the latent image carrier and the developing sleeve from a common electrode. There has also been proposed an image forming apparatus that improves the appearance of magnetic brushes and prevents the generation of unnecessary cloud by applying (see, for example, Patent Document 4), but electrode installation and control are complicated and costly. There is a problem.
As described above, the cloud development method has an advantage that non-contact development can be performed with a relatively simple configuration. In view of the fact that there is almost no stress in the developing process on the developed toner on the electrostatic latent image carrier, a plurality of color toners are superimposed on a single electrostatic latent image carrier. Specialized in image forming apparatuses that perform image formation.

上述のようにクラウド現像方式は、現像時に既現像トナー像に掛かるストレスが少ない優れた現像方式と言える。しかし、クラウド現像方式により、カラー画像を形成する際には、感光体上でのトナー飛散を抑えることが困難である。この欠点について、以下図を用いて説明する。
図17は、クラウド現像方式を用いた一般的な帯電・除電(露光)・現像プロセスを示す図である。
この装置では、感光体11上への画像形成は以下の手順で行われる。まず、図17中A方向に回転する感光体11上は、帯電装置12を用いて、例えば、トナーと同極性に一様帯電される。次にレーザー等の除電装置を用いて、画像部分を除電して潜像を形成する。その後、現像装置13中のトナー供給部材131により現像部に供給されたトナーは、トナークラウド発生用電極15によりクラウド化され、感光体11上の画像部分(除電された部分)に現像される。この工程を順次繰り返すことで、感光体11上にはカラー画像が重畳形成される。
As described above, the cloud development method can be said to be an excellent development method in which the stress applied to the already developed toner image is small during development. However, when forming a color image by the cloud development method, it is difficult to suppress toner scattering on the photosensitive member. This drawback will be described below with reference to the drawings.
FIG. 17 is a diagram showing a general charging / static discharge (exposure) / development process using the cloud development method.
In this apparatus, image formation on the photoreceptor 11 is performed in the following procedure. First, the photosensitive member 11 rotating in the direction A in FIG. 17 is uniformly charged to the same polarity as the toner, for example, using the charging device 12. Next, using a static eliminator such as a laser, the image portion is neutralized to form a latent image. Thereafter, the toner supplied to the developing portion by the toner supply member 131 in the developing device 13 is clouded by the toner cloud generating electrode 15 and developed into an image portion (a portion subjected to charge removal) on the photoreceptor 11. By repeating this process sequentially, a color image is superimposed on the photoreceptor 11.

ここで、図18は、既にトナーが存在する部分に重ねて別色のトナー画像を現像するプロセスを示している。従来は、例えば、図18(a)は、既にある現像手段で感光体11上にトナー画像7が形成された状態を示す。ここで、感光体11上の符号6は、帯電工程により形成された負電荷の分布を示している。
図18(a)のトナー画像7上に次現像手段でトナー画像を形成する場合(例えばイエロートナー上にマゼンタトナーを重ねて赤色を形成する場合など)、既に形成されたトナー画像7を含んだ、感光体11上に帯電(負極性)が行われる。この際、トナー上にも負極性電荷が加えられ、トナー帯電量が増加する。このため、トナー間の静電反発力が増し、結果としてトナー画像7の一部は感光体11上へ飛散し、地汚れとなる(図18(b))。この時、トナーが小粒径であればあるほどトナー1粒子あたりの帯電量が大きくなり、このトナー間の静電反発力は増加して感光体11上への飛散が多くなり、地汚れが顕著となる。また、図18(c)のように、この帯電プロセスでトナー飛散が発生しない場合でも、続く除電プロセスにより、もともとトナーに保持されていた電荷まで除電されてしまい、静電吸着力が失われ、トナー飛散が発生する(図18(d))。この時、トナーが小粒径であればあるほど単位面積あたりのトナー量は多くなるため、静電吸着力が失われるトナー量が多くなり、よりトナー飛散が発生しやすくなる。
Here, FIG. 18 shows a process of developing a different color toner image on a portion where toner already exists. Conventionally, for example, FIG. 18A shows a state in which the toner image 7 is formed on the photoconductor 11 by an existing developing unit. Here, reference numeral 6 on the photoconductor 11 indicates a distribution of negative charges formed by the charging process.
When a toner image is formed on the toner image 7 in FIG. 18A by the next developing means (for example, when magenta toner is superimposed on yellow toner to form red), the already formed toner image 7 is included. Then, charging (negative polarity) is performed on the photoreceptor 11. At this time, negative charge is also applied to the toner, and the toner charge amount increases. For this reason, the electrostatic repulsive force between the toners increases, and as a result, a part of the toner image 7 is scattered on the photoconductor 11 and becomes soiled (FIG. 18B). At this time, the smaller the toner particle size, the larger the charge amount per one toner particle, the electrostatic repulsive force between the toners increases, the scattering on the photoconductor 11 increases, and the background stains are increased. Become prominent. Further, as shown in FIG. 18C, even when the toner scattering does not occur in this charging process, the charge that was originally held in the toner is removed by the subsequent charge removal process, and the electrostatic adsorption force is lost. Toner scattering occurs (FIG. 18D). At this time, as the toner has a smaller particle size, the amount of toner per unit area increases. Therefore, the amount of toner that loses the electrostatic attractive force increases, and toner scattering is more likely to occur.

このように、これまでのクラウド現像方式を用いた画像形成装置では、単一の感光体11上の各色トナー画像上に放除電を繰り返して、トナー画像層を形成するために上述したトナー飛散による地汚れを解消することが困難である。特に多色画像でトナー積層量が多くなった場合と、小粒径トナーを用いた場合に地汚れは顕著となる。
特許文献4のように不要なクラウド発生を抑え、画像汚れを防ぐことも提案されているが、上述したように、感光体11上でのトナー飛散の根本的な原因は、感光体11上に各色トナーが放除電を受けながら、積層形成されることであり、クラウド発生量の調節では、トナー飛散の抑制は困難である。
As described above, in the image forming apparatus using the conventional cloud development method, the discharge of electricity is repeated on each color toner image on the single photoconductor 11 to form the toner image layer by the above-described toner scattering. It is difficult to eliminate background stains. In particular, scumming becomes noticeable when the toner lamination amount increases in a multicolor image and when a small particle size toner is used.
Although it has been proposed to suppress unnecessary cloud generation and prevent image smearing as in Patent Document 4, as described above, the fundamental cause of toner scattering on the photoconductor 11 is on the photoconductor 11. Each color toner is formed while being discharged and discharged, and it is difficult to suppress toner scattering by adjusting the cloud generation amount.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、タンデム型のクラウド現像方式とすることで、従来のクラウド現像方式で問題であったトナー飛散による地汚れを解決し、従来のクラウド現像方式では採用できなかった小粒径トナーの使用を可能とするだけでなく、むしろ小粒径トナーを採用することでより地汚れを抑制することができ、更には、小粒径トナーの使用により非接触現像の特徴であるドット再現性をより良好なものとする画像形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジを提供することを目的とする。
さらに、タンデム型のクラウド現像方式と本発明に記載の感光体11を組合せることで、高耐久性(耐摩耗性)の感光体11と、スキャベンジングによる感光体11表面の摩耗が発生しないクラウド現像方式の相乗効果により、従来よりも飛躍的に耐久性(耐磨耗性)を向上させることができ、長期に渡り地汚れを抑制し、ドット再現性を良好に維持できる画像形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a situation. By adopting a tandem cloud development system, the background contamination due to toner scattering, which was a problem in the conventional cloud development system, is solved, and the conventional cloud development is performed. Not only can the use of small-diameter toner that could not be used in the system be used, but rather, the use of small-diameter toner can further suppress scumming. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus, an image forming method, and a process cartridge that have better dot reproducibility, which is a characteristic of non-contact development.
Further, by combining the tandem type cloud developing system and the photoconductor 11 described in the present invention, wear of the photoconductor 11 having high durability (wear resistance) and the surface of the photoconductor 11 due to scavenging does not occur. Due to the synergistic effect of the cloud development method, the image forming device can dramatically improve durability (wear resistance) than before, suppress scumming over a long period of time, and maintain good dot reproducibility, An object is to provide an image forming method and a process cartridge.

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明者らは、鋭意検討した結果、以下に示す発明をするに至った。すなわち、本発明は、次の(1)〜(12)に記載するとおりのものである。
(1)トナー供給部材と静電潜像担持体間に両者に離間して設置されたトナークラウド発生用電極に直流電圧と交流電圧を重畳させて印加することにより、前記トナー供給部材により供給されたトナーに電位を与えて飛翔させ、前記トナー供給部材と対向する位置に離間配置された前記静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、前記静電潜像担持体とを画像形成に用いるトナー色毎に有し、かつ、各色に対応する現像装置で各静電潜像担持体上に形成されたトナー画像を順次重ねて転写する一次転写装置と、前記転写装置で転写されたトナー画像を記録部材上に一括転写する二次転写装置と、前記記録部材上のトナー画像を定着する定着装置とを備えたタンデム型画像形成装置であって、
前記トナーは、少なくとも、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、パウダーレオメータにおいて通気速度0.6mm/secで通気させた状態で測定した時のトータルエナジーの値が3〜15mJであることを特徴とするタンデム型画像形成装置。
(2)前記トナーは、重量平均粒径が2〜7μmで、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(Dn)との比(D4/Dn)が1.0〜1.2であり、形状係数SF−1が110〜150の範囲にあり、形状係数SF−2が110〜150の範囲にあることを特徴とする(1)に記載のタンデム型画像形成装置。
(3)前記トナーは、外添剤として、少なくとも、一次平均粒径が80〜500nmの無機微粒子をトナー100重量部に対して0.5〜5重量部含むことを特徴とする(1)から(2)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
(4)前記無機微粒子は、シリカ及び酸化チタンから選択された少なくとも1種であることを特徴とする(1)から(3)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
(5)前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に溶解又は分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応又は伸長反応の少なくとも1つの反応をさせて得られることを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
(6)前記現像装置で使用されるキャリアは、重量平均粒径が15〜45μmの範囲であることを特徴とする(1)から(5)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
(7)前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成するための帯電装置には、少なくとも交番電圧を重畳した直流電圧を印加することを特徴とする(1)から(6)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
(8)前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成するための帯電装置は、ローラ状で静電潜像担持体に近接非接触配置された帯電部材を備えることを特徴とする(1)から(7)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
(9)前記静電潜像担持体は、導電性支持体111上に少なくとも感光層を有し、該感光層の表面に少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射装置で硬化した架橋表面層を有していることを特徴とする(1)から(8)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
(10)前記定着装置は、磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともに、前記両ローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有することを特徴とする(1)から(9)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
(11)(1)から(10)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
(12)(1)から(10)のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置における少なくとも静電潜像担持体と現像装置とを着脱自在に一体化してなることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
As a result of intensive studies, the present inventors have come up with the invention shown below. That is, the present invention is as described in the following (1) to (12).
(1) A DC voltage and an AC voltage are superimposed and applied to a toner cloud generating electrode disposed between the toner supply member and the electrostatic latent image carrier so as to be supplied by the toner supply member. A developing device that develops an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier that is spaced apart from the toner supply member by applying a potential to the toner and flying the toner; and the electrostatic latent image carrier For each toner color used for image formation, and a toner image formed on each electrostatic latent image carrier by a developing device corresponding to each color, and sequentially transferring the toner image, and the transfer device A tandem type image forming apparatus comprising: a secondary transfer device that collectively transfers the toner images transferred in step 1 onto a recording member; and a fixing device that fixes the toner image on the recording member.
The toner contains at least a binder resin, a colorant and a release agent, and has a total energy value of 3 to 15 mJ when measured with a powder rheometer at a ventilation rate of 0.6 mm / sec. A tandem-type image forming apparatus.
(2) The toner has a weight average particle diameter of 2 to 7 μm and a ratio (D4 / Dn) of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (Dn) of 1.0 to 1.2. The shape factor SF-1 is in the range of 110 to 150, and the shape factor SF-2 is in the range of 110 to 150. The tandem image forming apparatus according to (1),
(3) The toner includes, as an external additive, at least 0.5 to 5 parts by weight of inorganic fine particles having a primary average particle diameter of 80 to 500 nm with respect to 100 parts by weight of the toner. (2) The tandem image forming apparatus according to any one of (2).
(4) The tandem image forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the inorganic fine particles are at least one selected from silica and titanium oxide.
(5) In the toner, a toner material liquid in which at least a polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, polyester, a colorant, and a release agent is dissolved or dispersed in an organic solvent is used. The tandem image forming apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the tandem image forming apparatus is obtained by performing at least one of a crosslinking reaction or an extension reaction in a medium.
(6) The tandem image forming apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the carrier used in the developing device has a weight average particle diameter in a range of 15 to 45 μm.
(7) The charging device for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier is applied with at least a DC voltage on which an alternating voltage is superimposed, according to any one of (1) to (6) The tandem type image forming apparatus according to any one of the above.
(8) A charging device for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier includes a charging member that is in the form of a roller and is disposed in close proximity to the electrostatic latent image carrier. The tandem image forming apparatus according to any one of (1) to (7).
(9) The latent electrostatic image bearing member has at least a photosensitive layer on the conductive support 111, and has at least a trifunctional or higher-functional radical polymerizable monomer and no charge on the surface of the photosensitive layer. The tandem image forming apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the tandem image forming apparatus has a cross-linked surface layer obtained by curing a radically polymerizable compound having a transporting structure with a light energy irradiation device.
(10) The fixing device is made of a magnetic metal and is stretched between a heating roller heated by electromagnetic induction, a fixing roller arranged in parallel with the heating roller, the heating roller and the fixing roller, An endless belt-shaped toner heating medium that is heated by the heating roller and rotated by the two rollers, and is pressed against the fixing roller via the toner heating medium, and in a forward direction with respect to the toner heating medium The tandem image forming apparatus according to any one of (1) to (9), further including a pressure roller that rotates to form a fixing nip portion.
(11) An image forming method comprising forming an image using the tandem image forming apparatus according to any one of (1) to (10).
(12) The image forming apparatus according to any one of (1) to (10), wherein at least the electrostatic latent image carrier and the developing device are detachably integrated. Process cartridge.

上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明によれば、従来のクラウド現像方式で問題であったトナー飛散による地汚れを解決し、従来のクラウド現像方式では採用できなかった小粒径トナーの使用が可能となるだけでなく、小粒径トナーを採用することでより地汚れを抑制することができ、更には、小粒径トナーの使用により非接触現像の特徴であるドット再現性をより良好なものとする画像形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジを提供することができる。
The present invention, which is a means for solving the above problems, has the following specific effects.
According to the present invention, not only the background contamination due to toner scattering, which has been a problem in the conventional cloud development method, is solved, but it is possible not only to use a small particle size toner that could not be employed in the conventional cloud development method, An image forming apparatus and an image forming apparatus that can suppress scumming more by adopting a particle size toner, and further improve dot reproducibility that is a characteristic of non-contact development by using a small particle size toner. A forming method and a process cartridge can be provided.

本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus of the present invention. 本発明による画像形成装置の一例の要部構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a main configuration of an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a process cartridge used in the image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置に用いる接触式による帯電装置の一例の構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of a contact-type charging device used in the image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置に用いる現像装置を更に詳細に示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing the developing device used in the image forming apparatus of the present invention in more detail. 本発明の画像形成装置におけるクラウド発生用電極、トナー供給ローラ、静電潜像担持体の配置及び各離間距離と、クラウド発生用電極及びトナー供給ローラへ印加する電圧の種類を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the arrangement and separation distances of the cloud generation electrode, the toner supply roller, and the electrostatic latent image carrier in the image forming apparatus of the present invention, and types of voltages applied to the cloud generation electrode and the toner supply roller. 本発明の画像形成装置に用いる定着装置の一例の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of a fixing device used in an image forming apparatus of the present invention. 定着装置が有する加熱ベルトの層構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a layer configuration of a heating belt included in the fixing device. パウダーレオメータでの垂直荷重、回転トルクを示す図である。It is a figure which shows the vertical load and rotational torque in a powder rheometer. パウダーレオメータでのトータルエネルギーの求め方を示す図である。It is a figure which shows how to obtain | require the total energy with a powder rheometer. パウダーレオメータで用いる回転翼の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape of the rotary blade used with a powder rheometer. 形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. 本発明の画像形成装置に用いる電子写真感光体を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an electrophotographic photosensitive member used in the image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置に用いる電子写真感光体の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the electrophotographic photoreceptor used for the image forming apparatus of this invention. 画像評価に用いた600dpiの1by3ドットパターンの説明図である。It is explanatory drawing of 1by3 dot pattern of 600 dpi used for image evaluation. ドットパターンを使用して印字するときの印字する色の順序と、大きさ(記録紙の搬送方向及び垂直方向の長さ)を示す図である。It is a figure which shows the order of the color printed when printing using a dot pattern, and a magnitude | size (length of a recording paper conveyance direction and a perpendicular direction). クラウド現像方式を用いた一般的な帯電・除電(露光)・現像プロセスを示す図である。It is a figure which shows the general electrification, static elimination (exposure), and development process using a cloud image development system. 従来のクラウド現像方式で発生する地汚れ、トナー飛散を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the background dirt and toner scattering which generate | occur | produce with the conventional cloud image development system.

以下、本発明の画像形成装置、画像形成方法およびプロセスカートリッジについて、実施形態により詳細に説明する。なお、以下に述べる各実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、これらの態様に限られるものではない。
図1は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。図2は、本発明による画像形成装置の一例の要部構成を示す概略図である。
図1及び2では、四つの画像形成ステーションを持ったタンデム型の画像形成装置で、各ステーションでは、異なる色の画像形成が行われ、最終的にカラー画像が得られる。以下、画像形成に関する説明を行う。
Hereinafter, an image forming apparatus, an image forming method, and a process cartridge according to the present invention will be described in detail by embodiments. Each embodiment described below is a preferred embodiment of the present invention, and various technically preferable limitations are given, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the image forming apparatus of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a main configuration of an example of the image forming apparatus according to the present invention.
1 and 2, a tandem type image forming apparatus having four image forming stations, each of which forms an image of a different color and finally obtains a color image. Hereinafter, the image formation will be described.

画像形成装置1は、原稿を搬送する原稿搬送装置(ADF)5、原稿読み取り用のスキャナー部4と、このスキャナー部から出力されるデジタル信号を電気的に画像処理部で処理して、該画像処理部から出力されるデジタル信号に基づいて画像を記録紙上に形成する画像形成部3からなっている。スキャナー部4においては、原稿載置台上に置かれた原稿の画像は、照射ランプ、ミラー、レンズを介してカラーCCDによって読み取られ、そのデータが画像処理部に送られる。画像処理部においては、このデータに必要な処理が施され、画像信号に変換され、画像形成部3へ送られる。   The image forming apparatus 1 includes a document transport device (ADF) 5 that transports a document, a scanner unit 4 for reading a document, and a digital signal output from the scanner unit electrically processed by the image processing unit. The image forming unit 3 forms an image on a recording sheet based on a digital signal output from the processing unit. In the scanner unit 4, an image of a document placed on the document placement table is read by a color CCD through an irradiation lamp, a mirror, and a lens, and the data is sent to the image processing unit. In the image processing unit, necessary processing is performed on the data, converted into an image signal, and sent to the image forming unit 3.

画像形成部3においては、イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M),ブラック(K)トナーを用いる画像形成ステーション10Y、10C、10M、10Kを4つ並列に配置すると共に、その4つの画像形成ステーション10に対して1つの中間転写ベルト21と1つの二次転写ローラ25を配設している。この画像形成装置1を構成する画像形成ステーション10の一例としてイエローの画像形成ステーション10Yの構成を示している。特に、補足説明がない限り他のシアン画像形成ステーション10C、マゼンタ画像形成ステーション10M、ブラック画像形成ステーション10Kも同等の構成・動作となっている。
なお、この画像形成ステーション10は、画像形成装置1本体に着脱可能なプロセスカートリッジ10として用いることができる。
画像形成動作が開始されると、イエロー画像形成ステーション10Yでは、静電潜像担持体である感光体11は帯電装置12により表面を一様に帯電される。電気的に接地された芯金上に有機感光体層を形成した各感光体11Y、11C、11M、11Kは、矢印A1〜A4方向に回転可能に保持されており、各コロナ放電による帯電装置12Y,12C,12M,12Kで表面を均一に負帯電された後、図示しない各レーザーダイオードからなる発光手段を備える露光装置30Y,30C,30M,30Kにより、各色に対応する画像部分に光照射が行われ、各感光体11Y、11C、11M、11K上に静電潜像が形成される。
そして、帯電後の感光体11には光書き込みの露光装置30からの露光によりフルカラー原稿のイエロー成分画像の静電潜像が形成され、その静電潜像はイエロー現像装置13Yによりイエロートナーで顕像化される。また、所定の時間差でシアン画像形成ステーション、マゼンタ画像形成ステーション、ブラック画像形成ステーション10においても同様の画像形成動作が行われ、シアン,マゼンタ,ブラックの各色のトナー像が各感光体11上に形成される。各画像形成ステーション10Y,10C,10M,10Kにおいて感光体11上に形成されたトナー像Y,C,M,Bkを、中間転写ベルト21上で1つのフルカラー画像として重ねまとめるために、この中間転写ベルト21の裏面側には各画像形成ステーション10の感光体11の対向位置に一次転写ローラ23を配置し、一次転写ローラ23に所定の転写バイアスを印加することによって、各画像形成ステーション10のトナー像を順次中間転写ベルト21に重ねて転写させる。
In the image forming unit 3, four image forming stations 10Y, 10C, 10M, and 10K using yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) toners are arranged in parallel. One intermediate transfer belt 21 and one secondary transfer roller 25 are provided for one image forming station 10. As an example of the image forming station 10 constituting the image forming apparatus 1, a configuration of a yellow image forming station 10Y is shown. In particular, the other cyan image forming station 10C, magenta image forming station 10M, and black image forming station 10K have the same configuration and operation unless otherwise described.
The image forming station 10 can be used as a process cartridge 10 that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus 1.
When the image forming operation is started, at the yellow image forming station 10Y, the surface of the photoconductor 11 serving as an electrostatic latent image carrier is uniformly charged by the charging device 12. Each of the photoreceptors 11Y, 11C, 11M, and 11K in which an organic photoreceptor layer is formed on an electrically grounded cored bar is rotatably held in the directions of arrows A1 to A4, and the charging device 12Y by each corona discharge. , 12C, 12M, and 12K, the surface is uniformly negatively charged, and then light exposure is performed on image portions corresponding to the respective colors by the exposure devices 30Y, 30C, 30M, and 30K including light emitting means including laser diodes (not shown). As a result, electrostatic latent images are formed on the photoreceptors 11Y, 11C, 11M, and 11K.
Then, an electrostatic latent image of a yellow component image of a full-color original is formed on the charged photoreceptor 11 by exposure from the optical writing exposure device 30, and the electrostatic latent image is visualized with yellow toner by the yellow developing device 13Y. Imaged. In addition, similar image forming operations are performed in the cyan image forming station, the magenta image forming station, and the black image forming station 10 with a predetermined time difference, and toner images of cyan, magenta, and black are formed on each photoconductor 11. Is done. In order to superimpose the toner images Y, C, M, and Bk formed on the photoreceptor 11 at the image forming stations 10Y, 10C, 10M, and 10K as one full-color image on the intermediate transfer belt 21, the intermediate transfer is performed. On the back side of the belt 21, a primary transfer roller 23 is disposed at a position opposite to the photoconductor 11 of each image forming station 10, and a predetermined transfer bias is applied to the primary transfer roller 23, whereby the toner of each image forming station 10. The images are successively transferred onto the intermediate transfer belt 21 in a superimposed manner.

中間転写ベルト21への転写後の各画像形成ステーション10内の感光体11は、図示しない光除電ユニットにより表面電位を除電され、感光体11に残留した転写残トナーはクリーニング装置15のクリーニングブレードにより除去され、前述の帯電装置12で帯電される、といった一連の作像サイクルを繰り返す。中間転写ベルト21による転写後、感光体11表面は光除電ユニットで除電された後、クリーニング装置15においてトナーなどの残留物を除去している。クリーニング装置15で除去されたトナーは廃トナー搬送経路を経て廃トナー収容槽に搬送される。
フルカラートナー像の記録紙6への転写後に中間転写ベルト21の表面に残留したトナーや紙粉等の付着物は、中間転写ベルトクリーニング装置22の図示しないクリーニングブラシローラやクリーニングブレードにより除去され、先述の感光体廃トナーと同様に廃トナー収容部に搬送される。中間転写ベルト21、転写ローラ25への対向ローラ211、転写バイアス電源、ベルト駆動軸などを内包する転写ユニット内に設置されたテンションローラ211、212、213がカム機構によって転写ベルトにテンションを与えるもしくは解除することにより、中間転写ベルト21は各画像形成ステーション10の感光体11と接触した状態と離間した状態に変更可能になっている。
これにより機械動作時には各画像形成ステーション10の感光体11が回転するのに先立って接触状態に、機械停止時には感光体11から離間した状態に状態にしている。中間転写ベルト21へトナー像を転写した後、感光体表面は光除電ユニットで除電され、クリーニング装置15において、最初に(クリーニングユニット内において感光体回転方向において上流位置)で感光体回転方向とカウンター方向にブラシローラを接触回転させて感光体上の残トナーおよび付着物を掻き乱して感光体11との付着力を弱め、その下流位置においてゴム弾性体でできたブレードを感光体11に接触させて、先述の乱されたトナーや付着物を除去している。
The photoreceptor 11 in each image forming station 10 after being transferred to the intermediate transfer belt 21 has its surface potential removed by an unillustrated photo-eliminator unit, and residual toner remaining on the photoreceptor 11 is removed by a cleaning blade of the cleaning device 15. A series of image forming cycles such as removal and charging by the charging device 12 described above are repeated. After the transfer by the intermediate transfer belt 21, the surface of the photoconductor 11 is neutralized by an optical neutralization unit, and then a residue such as toner is removed by a cleaning device 15. The toner removed by the cleaning device 15 is transported to a waste toner storage tank through a waste toner transport path.
Deposits such as toner and paper dust remaining on the surface of the intermediate transfer belt 21 after the transfer of the full-color toner image to the recording paper 6 are removed by a cleaning brush roller and a cleaning blade (not shown) of the intermediate transfer belt cleaning device 22. In the same manner as the photoconductor waste toner, the toner is conveyed to a waste toner storage unit. Tension rollers 211, 212, and 213 installed in a transfer unit including the intermediate transfer belt 21, a roller 211 facing the transfer roller 25, a transfer bias power source, a belt drive shaft, and the like apply tension to the transfer belt by a cam mechanism. By releasing, the intermediate transfer belt 21 can be changed between a state where it is in contact with the photoconductor 11 of each image forming station 10 and a state where it is separated.
As a result, when the machine is operating, the photosensitive member 11 of each image forming station 10 is brought into a contact state before rotating, and when the machine is stopped, the photosensitive member 11 is separated from the photosensitive member 11. After the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 21, the surface of the photoreceptor is neutralized by the light neutralizing unit, and the cleaning device 15 first (upstream position in the rotational direction of the photosensitive body in the cleaning unit) first counters the rotational direction of the photosensitive body. The brush roller is rotated in the direction of contact to disturb the residual toner and adhering matter on the photoconductor to weaken the adhesion to the photoconductor 11, and a blade made of a rubber elastic body is brought into contact with the photoconductor 11 at the downstream position. In this way, the above-described disturbed toner and deposits are removed.

その後、中間転写ベルト21に転写されたトナー像は、そして1つのフルカラー画像となった中間転写ベルト21上のトナー画像を所定のバイアスが印加される二次転写ローラ25との間にタイミングを合わせて搬送されてくる記録紙上に転写させられる。転写装置20としては、一次転写ローラ23、二次転写ローラ25、中間転写ベルト21、ベルトクリーニング装置22等を有している。
また、記録紙6は、給紙装置2内に配置されている複数の給紙カセット40から、画像形成装置1の制御により選択された記録紙がピックアップローラ42により、給紙カセット40から1枚ずつ引き出される。そして、搬送ローラ43によって画像形成3まで搬送される。そして、レジストローラ44で、中間転写ベルト21上のトナー像とのタイミングを計り、二次転写ローラ25の方に送り出される。
その後、トナー像が転写された記録紙は定着装置31に搬送され加熱・加圧されて記録紙上のトナー像が定着されフルカラー画像が出力される。
また、両面印刷を行う場合には画像定着装置31から排紙トレイ48へと送られる前に、両面搬送部32へと送り戻される。その後、再度先レジストローラ44へと送られ第2面の印刷が行われる。
Thereafter, the toner image transferred to the intermediate transfer belt 21 is synchronized with the secondary transfer roller 25 to which a predetermined bias is applied to the toner image on the intermediate transfer belt 21 that has become one full-color image. Then, it is transferred onto the recording paper conveyed. The transfer device 20 includes a primary transfer roller 23, a secondary transfer roller 25, an intermediate transfer belt 21, a belt cleaning device 22, and the like.
In addition, the recording paper 6 is selected from the plurality of paper feeding cassettes 40 arranged in the paper feeding device 2 by the pick-up roller 42 from the paper feeding cassette 40 by the recording paper selected by the control of the image forming apparatus 1. It is pulled out one by one. Then, the image is conveyed to the image forming 3 by the conveying roller 43. Then, the registration roller 44 measures the timing of the toner image on the intermediate transfer belt 21 and sends it to the secondary transfer roller 25.
Thereafter, the recording paper on which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 31 and heated and pressurized to fix the toner image on the recording paper and output a full color image.
Further, when performing double-sided printing, it is sent back to the double-sided conveyance unit 32 before being sent from the image fixing device 31 to the paper discharge tray 48. Thereafter, it is sent again to the previous registration roller 44 and printing on the second surface is performed.

現像装置13は、感光体11と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像スリーブ132が配置されている。現像スリーブ132の下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ132へ汲み上げるためのスクリュー134と、トナーとキャリアとを攪拌・混合するパドル135とが備えられている。現像スリーブ132によって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、図示しないドクターブレードによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ132に担持される。現像スリーブ132は、感光体11との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体11の潜像面に供給する。
なお、図1においては、二成分現像方式の現像装置13の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。また、現像装置13Y、13C、13M、13Kにはそれぞれ、異なる色のトナーがそれぞれ負帯電状態で、キャリアと共に保持されている。なお、さらに、詳細には後述する。
帯電装置12は、感光体11に対向配置される帯電部材である帯電ローラ121を接触又は非接触状態にして、電源134から所定の電圧を印加させて感光体11表面を均一帯電させる。なお、さらに、詳細には後述する。
また、クリーニング装置15は、感光体11に対してクリーニングブレードを有する。さらに、図示しないが、クリーニングされたトナーを回収する回収羽根、フィルム等とそのトナーを搬送する回収コイルとを備えている。クリーニングブレードは、金属、樹脂、ゴム等の材質からなるが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム等のゴムが好ましく用いられ、この中でも特にウレタンゴムが好ましい。このほかに、フッ素樹脂、シリコーン樹脂の樹脂、及びステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等のステアリン酸金属化合物を潤滑剤として感光体11上に塗布する潤滑剤塗布装置を併せて設けても良い。
In the developing device 13, a developing sleeve 132 including a magnetic field generating unit is disposed in a position facing the photoconductor 11. Below the developing sleeve 132, a screw 134 for mixing toner introduced from a toner bottle (not shown) with a developer and pumping it up to the developing sleeve 132 while stirring, and a paddle 135 for stirring and mixing the toner and the carrier, Is provided. The developer composed of toner and magnetic carrier pumped up by the developing sleeve 132 is regulated to a predetermined developer layer thickness by a doctor blade (not shown) and is carried on the developing sleeve 132. The developing sleeve 132 carries and conveys the developer while moving in the same direction at a position facing the photoconductor 11 and supplies toner to the latent image surface of the photoconductor 11.
Although FIG. 1 shows the configuration of the two-component developing type developing device 13, the present invention is not limited to this, and a one-component developing type developing device can also be applied. Further, in the developing devices 13Y, 13C, 13M, and 13K, different color toners are held in a negatively charged state together with the carrier. Further details will be described later.
The charging device 12 applies a predetermined voltage from the power source 134 to uniformly charge the surface of the photoconductor 11 by bringing a charging roller 121, which is a charging member disposed opposite to the photoconductor 11, into contact or non-contact. Further details will be described later.
Further, the cleaning device 15 has a cleaning blade for the photoreceptor 11. Further, although not shown, a recovery blade, a film, and the like for recovering the cleaned toner and a recovery coil for transporting the toner are provided. The cleaning blade is made of a material such as metal, resin, rubber, etc., and rubbers such as fluorine rubber, silicone rubber, butyl rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, urethane rubber are preferably used, and among these, urethane rubber is particularly preferable. In addition, a lubricant application device that applies a fluororesin, a silicone resin, and a metal stearate such as zinc stearate and aluminum stearate as a lubricant may be provided.

なお、図1中で、本発明の画像形成装置に用いる画像形成ステーション10は、プロセスカートリッジとしても機能する。
図3は、本発明の画像形成装置に用いるプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。図3に示すように、このプロセスカートリッジ10は、感光体11の周囲に、帯電装置12、現像装置13、クリーニング装置15を配置している。プロセスカートリッジ10は、少なくとも感光体11とその他のプロセス装置を備えていればよい。上部に配置される露光装置30から照射されたレーザ光Lによって、感光体11上に潜像が形成される。
In FIG. 1, the image forming station 10 used in the image forming apparatus of the present invention also functions as a process cartridge.
FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of a process cartridge used in the image forming apparatus of the present invention. As shown in FIG. 3, in the process cartridge 10, a charging device 12, a developing device 13, and a cleaning device 15 are arranged around the photoconductor 11. The process cartridge 10 only needs to include at least the photoconductor 11 and other process devices. A latent image is formed on the photoconductor 11 by the laser light L emitted from the exposure device 30 disposed on the upper portion.

なお、図2では、感光体11を平均的に帯電させる手段として各コロナ放電方式の帯電装置12Y,12C,12M,12Kが図示されているが、これ以外に固体放電素子、針電極デバイス、ローラ帯電デバイス、導電性ブラシデバイス等公知の方式が使用可能である。特に、接触帯電方式又は非接触近接配置帯電方式のような帯電装置を用いた場合に有効である。
ここで言う接触帯電方式とは、感光体11に帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電ブレード等の帯電部材が直接接触する帯電方式である。一方の近接帯電方式とは、例えば帯電ローラが感光体11表面との間に200μm以下の空隙を有するように非接触状態で近接配置したタイプのものである。この空隙は、大きすぎた場合には帯電が不安定になりやすく、また、小さすぎた場合には、感光体11に残留したトナーが存在する場合に、帯電部材表面が汚染されてしまう可能性がある。したがって、空隙は10〜200μm、好ましくは10〜100μmの範囲が適当である。そして帯電装置には少なくとも交番電圧を重畳した直流電圧を印加することが好ましい。これにより、直流電圧のみを印加した場合に比べて、感光体11の全長に渡って均一に帯電させることが可能となる。この帯電装置12に交番電圧を重畳した直流電圧を印加することと、後ほど説明する現像装置13におけるトナーのクラウド化による相乗効果により、特にベタ画像などにおいて均一濃度の画像が得られる。
In FIG. 2, charging devices 12Y, 12C, 12M, and 12K of each corona discharge type are shown as means for charging the photoconductor 11 on average, but other than this, solid discharge elements, needle electrode devices, rollers A known method such as a charging device or a conductive brush device can be used. This is particularly effective when a charging device such as a contact charging method or a non-contact proximity charging method is used.
The contact charging method referred to here is a charging method in which a charging member such as a charging roller, a charging brush, or a charging blade is in direct contact with the photoreceptor 11. On the other hand, the proximity charging method is, for example, a type in which the charging roller is arranged close to the surface of the photoreceptor 11 in a non-contact state so as to have a gap of 200 μm or less. If the gap is too large, the charging tends to become unstable. If the gap is too small, the surface of the charging member may be contaminated when toner remaining on the photoreceptor 11 is present. There is. Accordingly, the gap is suitably 10 to 200 μm, preferably 10 to 100 μm. It is preferable to apply at least a DC voltage on which an alternating voltage is superimposed to the charging device. Thereby, it is possible to uniformly charge the entire length of the photoconductor 11 as compared with the case where only the DC voltage is applied. Due to the synergistic effect of applying the DC voltage with the alternating voltage superimposed on the charging device 12 and the clouding of the toner in the developing device 13 which will be described later, an image having a uniform density can be obtained particularly in a solid image.

<ローラ帯電の場合>
図4は、本発明の画像形成装置に用いた接触式による帯電装置の一例の構成を示す概略図である。被帯電体である像担持体としての感光体11は矢印の方向に所定の速度(プロセススピード)で回転駆動される。この感光体11に接触させた帯電部材である帯電ローラ121は芯金122とこの芯金122の外周に同心一体にローラ上に形成した導電ゴム層123を基本構成とし、芯金122の両端を不図示の軸受け部材などで回転自由に保持させると供に、不図示の加圧手段によって感光体11に所定の加圧力で押圧させており、本図の場合はこの帯電ローラは感光体11の回転駆動に従動して回転する。帯電ローラ121は、直径9mmの芯金上に100000Ω・cm程度の中抵抗ゴム層を被膜して直径16mmに形成されている。
本発明で使われる帯電部材の形状としては帯電ローラ121の他にも、磁気ブラシも選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは例えばZn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。また、ファーブラシを用いる場合、例えばファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属、および金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電器とする。
<In case of roller charging>
FIG. 4 is a schematic view showing the configuration of an example of a contact-type charging device used in the image forming apparatus of the present invention. A photoconductor 11 as an image carrier that is a charged body is driven to rotate at a predetermined speed (process speed) in the direction of an arrow. The charging roller 121 which is a charging member brought into contact with the photosensitive member 11 is basically composed of a cored bar 122 and a conductive rubber layer 123 concentrically and integrally formed on the outer periphery of the cored bar 122. In addition to being held freely rotating by a bearing member (not shown) or the like, the photosensitive member 11 is pressed with a predetermined pressing force by a pressing means (not shown). It rotates following the rotation drive. The charging roller 121 is formed to a diameter of 16 mm by coating a medium resistance rubber layer of about 100,000 Ω · cm on a core metal having a diameter of 9 mm.
In addition to the charging roller 121, a magnetic brush can be selected as the shape of the charging member used in the present invention. In the case of using a magnetic brush, the magnetic brush is composed of various ferrite particles such as Zn—Cu ferrite as a charging member, a non-magnetic conductive sleeve for supporting it, and a magnet roll included therein. In addition, when using a fur brush, for example, as a material of the fur brush, a fur treated with carbon, copper sulfide, metal, and metal oxide is used, and this is wound around a metal or other conductive core metal. By charging or pasting, it becomes a charger.

図5は、本発明の画像形成装置に用いる現像装置を更に詳細に示す概略図である。現像装置131中のトナーはキャリアと共にスクリュー134で攪拌帯電後、パドル135で汲み上げられ、現像スリーブ132上に磁気穂を形成する。磁気穂上のトナーはトナー供給ローラ131と現像スリーブ132に与えられる電位差(V−V)により、トナー供給ローラ131上に移動する。
以後の現像工程を第一ステーション(図2中最上流ステーション)について説明する。トナー供給ローラ上のトナーは、直流電圧と交流電圧を重畳印加されたクラウド発生用電極14とトナー供給ローラ131と間の電位差変動によりクラウド化される。クラウド化されたトナーは、クラウド発生用電極14近傍に浮遊し、対向面に感光体11上の画像部潜像が接近すると、画像部電位とクラウド発生用電極電位との電位差によって、感光体11の画像部分に付着、画像形成が行われる。感光体11上に残ったトナーはクリーニング装置19で除去される。
FIG. 5 is a schematic view showing the developing device used in the image forming apparatus of the present invention in more detail. The toner in the developing device 131 is stirred and charged together with the carrier by the screw 134 and then pumped up by the paddle 135 to form a magnetic spike on the developing sleeve 132. The toner on the magnetic spike moves onto the toner supply roller 131 due to a potential difference (V T −V R ) applied to the toner supply roller 131 and the developing sleeve 132.
The subsequent development process will be described for the first station (the most upstream station in FIG. 2). The toner on the toner supply roller is clouded due to potential difference fluctuation between the cloud generation electrode 14 to which the DC voltage and the AC voltage are superimposed and the toner supply roller 131. The clouded toner floats in the vicinity of the cloud generation electrode 14, and when the image portion latent image on the photoconductor 11 approaches the opposite surface, the photoconductor 11 is caused by the potential difference between the image portion potential and the cloud generation electrode potential. And image formation is performed on the image portion. The toner remaining on the photoconductor 11 is removed by the cleaning device 19.

図6は、本発明の画像形成装置におけるクラウド発生用電極、トナー供給ローラ、感光体の配置及び各離間距離と、クラウド発生用電極及びトナー供給ローラへ印加する電圧の種類を示す図である。クラウド発生用電極14は、図6に示すように、トナー供給ローラ131から最近接距離dcで、感光体11面から最近接距離(dg−dc)に設置されている。電極としてタングステンワイヤが2〜4本、1mm間隔で、感光体11の回転方向と垂直に形成されている。また、クラウド発生用電極14には、上述したトナー現像を行うために直流電圧(電位Vc)と交流電圧(電位Vpp)が重畳印加されている。
他のステーションでも感光体11上に同様な過程を経て、各色トナー画像の形成が行われる。感光体11上に形成されたトナー画像は、上流から順に中間転写ベルト21上に、各感光体11と対応する各一次転写ローラ23で形成される一次転写ニップ近傍で、電界と圧力により重畳転写され、カラー画像を形成する。
この後、図2中C方向に移動する記録紙6上に、二次転写ローラ25と二次転写対向ローラ211の形成する二次転写ニップで電界と圧力を用いて転写される。記録紙6上に転写されたトナー画像は、定着装置50による圧力と熱によって記録紙6上に固定され、最終画像を得る。
FIG. 6 is a diagram showing the arrangement and separation distances of the cloud generation electrode, toner supply roller, and photoconductor in the image forming apparatus of the present invention, and the types of voltages applied to the cloud generation electrode and toner supply roller. As shown in FIG. 6, the cloud generation electrode 14 is disposed at the closest distance dc from the toner supply roller 131 and at the closest distance (dg−dc) from the surface of the photoreceptor 11. Two to four tungsten wires are formed as electrodes at intervals of 1 mm and perpendicular to the rotation direction of the photoconductor 11. In addition, a direct voltage (potential Vc) and an alternating voltage (potential Vpp) are superimposed and applied to the cloud generation electrode 14 in order to perform the toner development described above.
In other stations, toner images of the respective colors are formed on the photosensitive member 11 through the same process. The toner image formed on the photoconductor 11 is superimposed and transferred by an electric field and pressure on the intermediate transfer belt 21 in order from the upstream in the vicinity of the primary transfer nip formed by each primary transfer roller 23 corresponding to each photoconductor 11. To form a color image.
Thereafter, the image is transferred onto the recording paper 6 moving in the direction C in FIG. 2 using an electric field and pressure at the secondary transfer nip formed by the secondary transfer roller 25 and the secondary transfer counter roller 211. The toner image transferred onto the recording paper 6 is fixed on the recording paper 6 by the pressure and heat generated by the fixing device 50 to obtain a final image.

中間転写ベルト21は樹脂層であることが好ましいが、必要に応じて、弾性層や、表層を保有しても良い。樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリカーボネート、フッ素系樹脂(ETFE,PVDF)、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂(シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものでないことは当然である。
また、上記弾性層を構成する弾性材料(弾性材ゴム、エラストマー)としては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、EPDM、NBR、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー(例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系)等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。
The intermediate transfer belt 21 is preferably a resin layer, but may have an elastic layer or a surface layer as necessary. Examples of the resin material constituting the resin layer include polycarbonate, fluororesin (ETFE, PVDF), polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene- Vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, Styrene-octyl acrylate copolymer and styrene-phenyl acrylate copolymer), styrene-methacrylic acid ester copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid) Acid phenyl copolymers, etc.), styrene-α -Styrenic resins such as methyl chloroacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer (monopolymer or copolymer containing styrene or styrene substitution product), methyl methacrylate resin, butyl methacrylate resin , Ethyl acrylate resin, butyl acrylate resin, modified acrylic resin (silicone modified acrylic resin, vinyl chloride resin modified acrylic resin, acrylic / urethane resin, etc.), vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-acetic acid Vinyl copolymer, rosin-modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyester polyurethane resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyvinylidene chloride, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, Ton resin, ethylene - can be used ethyl acrylate copolymer, xylene resin and polyvinyl butyral resin, polyamide resin, one kind or two kinds or more selected from the group consisting of modified polyphenylene oxide resin. However, it is natural that the material is not limited to the above materials.
Examples of the elastic material (elastic material rubber, elastomer) constituting the elastic layer include butyl rubber, fluorine-based rubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, Butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, silicone rubber, fluorine rubber , Polysulfide rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber, thermoplastic elastomer (eg polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyurea, polyester , It is possible to use one kind or two kinds or more selected from the group consisting of fluorocarbon resin) or the like. However, it is a matter of course that the material is not limited to the above materials.

また、中間転写ベルト21の表層の材料は特に制限は無いが、中間転写ベルト表面へのトナーの付着力を小さくして二次転写性を高めるものが要求される。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の1種類あるいは2種類以上を使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、2酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を1種類あるいは2種類以上または粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行なうことで表面にフッ素リッチな層を形成させ表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。
また、中間転写ベルト21の樹脂層や弾性層には、抵抗値調節用導電剤が添加される。この抵抗値調節用導電剤は特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化スズ複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化スズ複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電剤に限定されるものではないことは当然である。
The material of the surface layer of the intermediate transfer belt 21 is not particularly limited, but a material that increases the secondary transfer property by reducing the adhesion force of the toner to the surface of the intermediate transfer belt is required. For example, materials that use one or more of polyurethane, polyester, epoxy resin, etc. to reduce surface energy and increase lubricity, such as fluorine resin, fluorine compound, fluorocarbon, titanium dioxide, silicon carbide, etc. One kind or two or more kinds of powders and particles or particles having different particle diameters can be dispersed and used. Further, it is also possible to use a material having a surface energy reduced by forming a fluorine-rich layer on the surface by heat treatment, such as a fluorine-based rubber material.
Further, a resistance value adjusting conductive agent is added to the resin layer and the elastic layer of the intermediate transfer belt 21. The conductive material for adjusting the resistance value is not particularly limited. For example, carbon black, graphite, metal powder such as aluminum and nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide Conductive metal oxides such as composite oxide (ATO) and indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO), and conductive metal oxide covered with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate. It may be a thing. Of course, the conductive agent is not limited thereto.

図7は、本発明の画像形成装置に用いる定着装置の一例の構成を示す概略図である。本発明の画像形成装置1において使用される定着装置50としては、例えば図7に示した定着装置50を好ましく用いることができる。
図7に示す定着装置50は、誘導加熱手段56の電磁誘導により加熱される加熱ローラ51と、加熱ローラ51と平行に配置された定着ローラ52(対向回転体)と、加熱ローラ51と定着ローラ52とに張り渡され、加熱ローラ51により加熱されるとともに少なくともこれらの何れかのローラの回転により矢印A方向に回転する無端帯状の耐熱性ベルト(トナー加熱媒体)53と、ベルト53を介して定着ローラ52に圧接されるとともにベルト53に対して順方向に回転する加圧ローラ54(加圧回転体)とから構成されている。
このような定着装置50によれば、以下のような効果を得ることができる。すなわち、通常の定着装置では、連続通紙した場合、紙に定着熱を奪われるため、狙いの定着温度に対して温度の落ち込み(変動)が顕著になってしまう。しかしながら、定着装置50を電磁誘導により加熱される構成とすることで、急速な昇温が可能であるため紙によって奪われた分の定着熱を即座に補うことが可能となり、連続通紙した場合の定着温度の落ち込み(変動)を小さくできる。ベタ画像のような高付着量画像が連続通紙された場合、トナーのクラウド化により均一現像された未定着画像が一定の温度で定着されることになるため、その相乗効果によりページ内ではもちろん、ページ間でも濃度バラツキのない均一濃度の画像が得られる。
FIG. 7 is a schematic view showing a configuration of an example of a fixing device used in the image forming apparatus of the present invention. As the fixing device 50 used in the image forming apparatus 1 of the present invention, for example, the fixing device 50 shown in FIG. 7 can be preferably used.
The fixing device 50 shown in FIG. 7 includes a heating roller 51 that is heated by electromagnetic induction of the induction heating unit 56, a fixing roller 52 (opposite rotating body) arranged in parallel with the heating roller 51, and the heating roller 51 and the fixing roller. And an endless belt-like heat-resistant belt (toner heating medium) 53 that is heated by the heating roller 51 and rotated in the direction of arrow A by rotation of at least one of these rollers. The pressure roller 54 is a pressure roller (pressure rotator) that is pressed against the fixing roller 52 and rotates in the forward direction with respect to the belt 53.
According to such a fixing device 50, the following effects can be obtained. That is, in a normal fixing device, when paper is continuously passed, fixing heat is taken away by the paper, so that the temperature drop (fluctuation) becomes remarkable with respect to the target fixing temperature. However, when the fixing device 50 is heated by electromagnetic induction, the temperature can be increased rapidly, so that the fixing heat deprived by the paper can be immediately compensated. The drop (fluctuation) in the fixing temperature can be reduced. When a high adhesion amount image such as a solid image is continuously passed, an unfixed image that has been uniformly developed due to the clouding of toner is fixed at a constant temperature, so of course within the page due to its synergistic effect Thus, an image having a uniform density with no density variation between pages can be obtained.

上記構成において、加熱ローラ51は例えば鉄、コバルト、ニッケルまたはこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材からなり、外径を例えば20〜40mm、肉厚を例えば0.3〜1.0mmとして、低熱容量で昇温の早い構成となっている。
定着ローラ52(対向回転体)は、例えばステンレススチール等の金属製の芯金521と、耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状または発泡状にして芯金521を被覆した弾性部材522とからなる。そして、加圧ローラ54からの押圧力でこの加圧ローラ54と定着ローラ52との間に所定幅の接触部を形成するために外形を20〜40mm程度として加熱ローラ51より大きくしている。弾性部材522は、その肉厚を4〜6mm程度としている。この構成により、加熱ローラ51の熱容量は定着ローラ52の熱容量より小さくなるので、加熱ローラ51が急激に加熱されてウォームアップ時間が短縮される。
加熱ローラ51と定着ローラ52とに張り渡されたベルト53は、誘導加熱手段56により加熱される加熱ローラ51との接触部位(W1)で加熱される。そして、加熱ローラ51、定着ローラ52の回転によってベルト53の内面が連続的に加熱され、結果としてベルト53全体に渡って加熱される。
In the above configuration, the heating roller 51 is made of a hollow cylindrical magnetic metal member such as iron, cobalt, nickel, or an alloy of these metals, and has an outer diameter of, for example, 20 to 40 mm and a thickness of, for example, 0.3 to 1.0 mm. As a result, the temperature rises quickly with a low heat capacity.
The fixing roller 52 (opposing rotating body) includes a metal core 521 made of, for example, stainless steel, and an elastic member 522 covered with a core metal 521 in a solid or foamed heat-resistant silicone rubber. In order to form a contact portion having a predetermined width between the pressure roller 54 and the fixing roller 52 by the pressing force from the pressure roller 54, the outer shape is set to about 20 to 40 mm, which is larger than the heating roller 51. The elastic member 522 has a thickness of about 4 to 6 mm. With this configuration, the heat capacity of the heating roller 51 is smaller than the heat capacity of the fixing roller 52, so that the heating roller 51 is rapidly heated and the warm-up time is shortened.
The belt 53 stretched between the heating roller 51 and the fixing roller 52 is heated at a contact portion (W1) with the heating roller 51 heated by the induction heating means 56. The inner surface of the belt 53 is continuously heated by the rotation of the heating roller 51 and the fixing roller 52, and as a result, the entire belt 53 is heated.

また、図8は、定着装置が有する加熱ベルトの層構成を示す図である。図8に、ベルト53の構成を示しているが、ベルト53の構成は以下の通りである。
内層から表層に向かって下記4層となる。
・基体544(樹脂層:ポリイミド(PI)樹脂など)
・発熱層541(導電材料として、Ni,Ag,SUS等)
・中間層542(弾性層で均一定着を狙う)
・表層(離型層)543(フッ素樹脂材料で、離型効果とオイルレスを狙う)
離型層543の厚さとしては、10μmから300μm程度が望ましく、特に200μm程度が望ましい。このようにすれば、記録紙6上に形成されたトナー像7をベルト53の表層部が十分に包み込むため、トナー像7を均一に加熱溶融することが可能になる。
離型層543の厚さ、即ち表面離型層は経時耐磨耗性を確保するためには最低10μmは必要である。また、離型層543の厚さが300μmよりも大きい場合には、ベルト53の熱容量が大きくなってウォームアップにかかる時間が長くなる。さらに加えて、トナー定着工程においてベルト表面温度が低下しにくくなって、定着部出口における融解したトナーの凝集効果が得られず、ベルトの離型性が低下してトナーがベルトに付着する、いわゆるホットオフセットが発生する。
なお、ベルト53の基材として、上記金属からなる発熱層531の代わりに、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、PEEK樹脂、PES樹脂、PPS樹脂などの耐熱性を有する樹脂層を用いてもよい。
FIG. 8 is a diagram illustrating a layer configuration of a heating belt included in the fixing device. FIG. 8 shows the configuration of the belt 53. The configuration of the belt 53 is as follows.
The following four layers are formed from the inner layer to the surface layer.
・ Base 544 (resin layer: polyimide (PI) resin, etc.)
・ Heat generation layer 541 (Ni, Ag, SUS, etc. as conductive materials)
・ Intermediate layer 542 (Aiming for uniform fixing with an elastic layer)
・ Surface layer (release layer) 543 (Aiming at release effect and oilless with fluororesin material)
The thickness of the release layer 543 is desirably about 10 μm to 300 μm, and particularly desirably about 200 μm. In this way, the toner image 7 formed on the recording paper 6 is sufficiently wrapped by the surface layer portion of the belt 53, so that the toner image 7 can be uniformly heated and melted.
The thickness of the release layer 543, that is, the surface release layer, needs to be at least 10 μm in order to ensure wear resistance over time. Further, when the thickness of the release layer 543 is larger than 300 μm, the heat capacity of the belt 53 is increased and the time required for warm-up is increased. In addition, in the toner fixing process, the belt surface temperature is difficult to decrease, the agglomeration effect of the melted toner at the fixing portion outlet cannot be obtained, the belt releasability is reduced, and the toner adheres to the belt. Hot offset occurs.
As a base material of the belt 53, a heat-resistant resin layer such as a fluorine resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyamideimide resin, a PEEK resin, a PES resin, or a PPS resin is used instead of the heat generating layer 531 made of the metal. May be used.

加圧ローラ54は、たとえば銅またはアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金541と、この芯金541の表面に設けられた耐熱性およびトナー離型性の高い弾性部材542とから構成されている。芯金541には上記金属以外にSUSを使用しても良い。加圧ローラ54はベルト53を介して定着ローラ52を押圧して定着ニップ部(N)を形成しているが、本実施の形態では、加圧ローラ54の硬度を定着ローラ52に比べて硬くすることによって、加圧ローラ54が定着ローラ52(及びベルト53)へ食い込む形となり、この食い込みにより、記録紙6は加圧ローラ54表面の円周形状に沿うため、記録紙6がベルト53表面から離れやすくなる効果を持たせている。この加圧ローラ54の外径は定着ローラ52と同じ20〜40mm程度であるが、肉圧は0.5〜2.0mm程度で定着ローラ52より薄く構成されている。   The pressure roller 54 includes, for example, a metal core 541 made of a metal cylindrical member having high thermal conductivity such as copper or aluminum, and an elastic member having high heat resistance and high toner releasability provided on the surface of the metal core 541. 542. In addition to the above metal, SUS may be used for the core metal 541. The pressure roller 54 presses the fixing roller 52 via the belt 53 to form a fixing nip (N). In this embodiment, the pressure roller 54 is harder than the fixing roller 52. As a result, the pressure roller 54 bites into the fixing roller 52 (and the belt 53), and the recording paper 6 follows the circumferential shape of the surface of the pressure roller 54 by this biting. Has an effect that makes it easier to leave. The outer diameter of the pressure roller 54 is about 20 to 40 mm, which is the same as that of the fixing roller 52, but the wall pressure is about 0.5 to 2.0 mm, which is thinner than the fixing roller 52.

電磁誘導により加熱ローラ51を加熱する誘導加熱手段56は、図7に示すように、磁界発生手段である励磁コイル57と、この励磁コイル57が巻き回されたコイルガイド板571とを有している。コイルガイド板571は加熱ローラ51の外周面に近接配置された半円筒形状をしており、励磁コイル57は長い一本の励磁コイル線材をこのコイルガイド板571に沿って加熱ローラ51の軸方向に交互に巻き付けたものである。なお、励磁コイル571は、発振回路が周波数可変の駆動電源(図示せず)に接続されている。
励磁コイル571の外側には、フェライト等の強磁性体よりなる半円筒形状の励磁コイルコア572が、励磁コイルコア支持部材573に固定されて励磁コイル57に近接配置されている。
As shown in FIG. 7, the induction heating means 56 that heats the heating roller 51 by electromagnetic induction has an excitation coil 57 that is a magnetic field generation means, and a coil guide plate 571 around which the excitation coil 57 is wound. Yes. The coil guide plate 571 has a semi-cylindrical shape arranged close to the outer peripheral surface of the heating roller 51, and the exciting coil 57 is formed by passing a long exciting coil wire along the coil guide plate 571 in the axial direction of the heating roller 51. It is one that is wound alternately. The exciting coil 571 is connected to a driving power source (not shown) whose oscillation circuit has a variable frequency.
On the outside of the excitation coil 571, a semi-cylindrical excitation coil core 572 made of a ferromagnetic material such as ferrite is fixed to the excitation coil core support member 573 and is disposed close to the excitation coil 57.

次に本発明の画像形成装置1で用いられるトナーについて述べる。最初に本発明におけるトナーの重要な点(重量平均粒径、平均円形度、外添剤等)について述べ、後でトナーの構成材料と作製方法について述べる。
(トータルエナジー)
トナーのトータルエナジーの値は、パウダーレオメータとして「freeman
technology社製」FT4を用いて測定する。まず、内径25mmの25mLスプリット容器(高さ59mmの25mL容器の上に高さ22mmの円筒を載せ、上下に分離可能にしたもの)に、高さ59mmを超える量の前記トナーを充填する。この際、次のコンディショニングによりトナー嵩が小さくなってしまうため、なるべく多量に容器に充填することが重要である。
トナーを充填した後、充填されたトナーを穏やかに攪拌することによりサンプルの均質化を行うコンディショニングを実施する。このコンディショニングは、測定を行うトナーの流動状態を常に均一にするために必要であり、これにより測定値のバラツキを少なく制御することができる。
コンディショニングでは、充填した状態でトナーにストレスを与えないようトナーからの抵抗を受けない回転方向(上から見て時計回り)で回転翼を緩やかに攪拌して、過剰の空気や部分的ストレスのほとんどを除去し、サンプルを均質な状態にする。具体的なコンディショニング条件は、+5°の進入角で、40mm/sの回転翼の先端スピードで攪拌を行う。この時、プロペラ型の回転翼が回転と同時に下方向にも運動するので、先端は螺旋を描くことになり、この時のプロペラ先端が描く螺旋経路の角度を進入角度と呼ぶ。
Next, the toner used in the image forming apparatus 1 of the present invention will be described. First, the important points (weight average particle diameter, average circularity, external additives, etc.) of the toner in the present invention will be described, and the constituent materials and the production method of the toner will be described later.
(Total energy)
The total energy value of the toner is “freeman” as a powder rheometer.
It is measured using “FT4” manufactured by technology. First, a 25 mL split container having an inner diameter of 25 mm (a cylinder having a height of 22 mm placed on a 25 mL container having a height of 59 mm and made separable vertically) is filled with an amount of the toner exceeding 59 mm in height. At this time, since the toner volume is reduced by the following conditioning, it is important to fill the container as much as possible.
After the toner is filled, conditioning is performed to homogenize the sample by gently stirring the filled toner. This conditioning is necessary in order to always make the flow state of the toner to be measured uniform, and thus it is possible to control the variation in the measured value with little.
In conditioning, the rotor blades are gently agitated in the direction of rotation (clockwise as viewed from above) so that the toner is not stressed in the filled state, so that most of the excess air and partial stress are eliminated. To make the sample homogeneous. Specific conditioning conditions are agitation at a tip angle of 40 mm / s with an approach angle of + 5 °. At this time, the propeller-type rotor blades move downward simultaneously with the rotation, so that the tip draws a spiral, and the angle of the spiral path drawn by the propeller tip at this time is called an approach angle.

コンディショニング操作を4回以上繰り返した後、スプリット容器の容器上端部を静かに動かし、高さ59mmの位置において、ベッセル内部のトナーをすり切って25mL容器を満たすトナーを得る。コンディショニング操作を実施するのは、トナーのトータルエネルギーを安定して求めるためには、常に安定して体積一定の粉体を得ることが重要であるからである。
以上のようにして、得られたトナーを内径25mm、高さ80mmの35mL容器に移す。
トナーを200mL容器に移した後、オプションの通気測定キットを装着して、さらにコンディショニングを3回実施した後、通気速度0.6mm/secで空気を流入させながら、容器内に充填された粒子中を充填表面H1からH2まで進入角−5°で移動しながら、回転翼の先端スピード100mm/secで回転する時の回転トルクと垂直荷重を測定する。なお、測定時は、トナーからの抵抗を受ける回転方向(上から見て反時計回り)で回転翼を攪拌する。
ここで、0.6mm/minで空気を流入しながら測定するのは、クラウド現像におけるクラウド化されたトナーの流動状態により近似させるためである。なお、freeman
technology社製のFT4では、空気の流入状態は任意の値に設定することが可能である。進入角度を−5°とするのは、現像装置内での現像剤の流動性と高い相関を有するという理由からである。
図9は、パウダーレオメータでの垂直荷重、回転トルクを示す図である。充填表面H1からの深さHに対する回転トルク又は垂直荷重の関係を、図9(a)、図9(b)に示している。
図10は、パウダーレオメータでのトータルエネルギーの求め方を示す図である。図10に示しているのは、回転トルクと垂直荷重から、深さHに対してのエネルギー勾配(mJ/mm)を求めたものである。図10のエネルギー勾配を積分して得られた面積が、トータルエネルギー量(mJ)となる。本発明では、底面からの高さ5mmから55mmの区間を積分してトータルエネルギー量を求める。
また、本発明では、誤差による影響を少なくするため、このコンディショニングとエネルギー測定操作のサイクルを5回行ったときの平均値を、本発明で定義するトータルエネルギー量(mJ)とする。
図11は、パウダーレオメータで用いる回転翼の形状を説明するための図である。回転翼は、freeman
technology社製の図11に示す2枚翼プロペラ型のφ23.5mm径ブレードを用いる。
After repeating the conditioning operation four or more times, the container upper end of the split container is gently moved, and the toner inside the vessel is worn at a position of 59 mm in height to obtain a toner that fills the 25 mL container. The conditioning operation is performed because it is important to always obtain a powder having a constant volume in order to stably obtain the total energy of the toner.
The toner thus obtained is transferred to a 35 mL container having an inner diameter of 25 mm and a height of 80 mm.
After the toner is transferred to a 200 mL container, an optional aeration measurement kit is installed, and after conditioning is performed three times, air is introduced at a ventilation rate of 0.6 mm / sec, while particles are filled in the container. Rotational torque and vertical load when rotating at a tip speed of 100 mm / sec of the rotor blades while moving from a filling surface H1 to H2 at an approach angle of -5 °. During measurement, the rotor blades are agitated in the rotational direction (counterclockwise when viewed from above) that receives resistance from the toner.
Here, the measurement is performed while flowing air at 0.6 mm / min in order to approximate the flow state of the clouded toner in the cloud development. Freeman
In the FT4 manufactured by technology, the inflow state of air can be set to an arbitrary value. The approach angle is set to -5 ° because it has a high correlation with the flowability of the developer in the developing device.
FIG. 9 is a diagram showing vertical load and rotational torque in the powder rheometer. The relationship between the rotational torque or the vertical load with respect to the depth H from the filling surface H1 is shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
FIG. 10 is a diagram showing how to obtain the total energy with the powder rheometer. FIG. 10 shows the energy gradient (mJ / mm) with respect to the depth H obtained from the rotational torque and the vertical load. The area obtained by integrating the energy gradient in FIG. 10 is the total energy amount (mJ). In the present invention, the total energy amount is obtained by integrating a section from 5 mm to 55 mm in height from the bottom surface.
In the present invention, in order to reduce the influence of error, the average value when this conditioning and energy measurement operation cycle is performed five times is defined as the total energy amount (mJ) defined in the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining the shape of a rotary blade used in a powder rheometer. Rotor blade is freeman
A two-blade propeller type φ23.5 mm diameter blade shown in FIG. 11 manufactured by technology is used.

本発明の画像形成装置1におけるトナーは、パウダーレオメータにおいて通気速度0.6mm/secで通気させた状態で測定した時のトータルエナジーの値が3〜15mJ、より好ましくは5〜13mJであることが好ましい。このようなトータルエナジーの値を有するトナーとすることにより、トナーのクラウド化が適切に行われる。トータルエナジーの値が3mJよりも低いトナーは、流動性が非常に高いためクラウド化が活発に行われ、感光体11の非画像部に飛散しやすくなる。トータルエナジーの値が15mJよりも高いトナーは、流動性が非常に低いためクラウド化したトナーが凝集状態で存在しやすくなり、クラウド発生電極14を汚染してクラウド化を妨げやすくなる。更には、凝集化したトナーが感光体11の画像部に現像されるため、ドット再現性が悪くなる。したがって、トナーは、パウダーレオメータにおいて通気速度0.6mm/secで通気させた状態で測定した時のトータルエナジーの値が3〜15mJ、より好ましくは5〜13mJの範囲にすることで、小粒径トナーであっても地汚れがなく、画像のベタ均一性があり、しかも微小ドットで、細線の画質の良好な画像が得られる。   The toner in the image forming apparatus 1 of the present invention has a total energy value of 3 to 15 mJ, more preferably 5 to 13 mJ when measured with a powder rheometer at a ventilation rate of 0.6 mm / sec. preferable. By using the toner having such a total energy value, the toner can be appropriately clouded. A toner having a total energy value lower than 3 mJ has a very high fluidity, so that clouding is actively performed, and the toner easily scatters to a non-image portion of the photoreceptor 11. A toner having a total energy value higher than 15 mJ has very low fluidity, so that the clouded toner is likely to be present in an aggregated state, and the cloud generation electrode 14 is contaminated to easily prevent clouding. Furthermore, since the agglomerated toner is developed on the image portion of the photoconductor 11, the dot reproducibility is deteriorated. Therefore, the toner has a small particle size by setting the total energy value in the range of 3 to 15 mJ, more preferably 5 to 13 mJ when measured with a powder rheometer at a ventilation rate of 0.6 mm / sec. Even with toner, there is no background smear, the image is solid, and an image with fine dots and good image quality can be obtained.

(重量平均粒径)
本発明におけるトナーは、重量平均粒径が2〜7μmであることが好ましい。このような粒径を有するトナーとすることにより、現像装置内でトナーが攪拌により均一帯電しやすくなり、弱・逆帯電トナーが発生しにくくなるため、クラウド化されたトナーが飛散することなく感光体11の画像部分に付着することができる。更に、ドットを忠実に再現できるため高解像で高画質の画像が得られ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に色再現性に優れた高画質の画像が得られる。本発明における範囲よりも重量平均粒径が大きい場合、現像装置内でトナーが攪拌により均一帯電しにくくなり、弱・逆帯電トナーが発生しやすくなるため、この弱・逆帯電トナーがクラウド化された際に飛散して地汚れを引き起こしやすくなる。さらに、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる場合が多い。逆に、重量平均粒径がこの範囲よりも小さいトナーは、実質的に作製が困難である。なお、上記弱・逆帯電トナーとは、帯電量が0に近く、ほとんど帯電していないトナーを弱帯電トナーと呼び、本来、帯電すべきとは反対の極性(負極性に帯電すべきトナーであれば正極性)に帯電しているトナーを逆帯電トナーと呼んでいる。
(Weight average particle size)
The toner in the present invention preferably has a weight average particle diameter of 2 to 7 μm. By using the toner having such a particle size, the toner is easily uniformly charged by stirring in the developing device, and it becomes difficult to generate weakly and reversely charged toner, so that the clouded toner is not scattered. It can be attached to the image portion of the body 11. Further, since the dots can be faithfully reproduced, a high-resolution and high-quality image can be obtained, and particularly when used in a full-color copying machine, a high-quality image excellent in color reproducibility can be obtained. When the weight average particle diameter is larger than the range in the present invention, the toner is less likely to be uniformly charged by stirring in the developing device, and weakly and reversely charged toner is likely to be generated. When flying, it becomes easy to cause soiling. In addition, it is difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed, the variation in the particle size of the toner often increases. Conversely, a toner having a weight average particle size smaller than this range is substantially difficult to produce. The weakly and reversely charged toner is a toner that has a charge amount close to 0 and is hardly charged. The weakly charged toner is called a weakly charged toner. If the toner is positively charged, the toner is called reversely charged toner.

トナーの重量平均粒径(D4)は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman
Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行なった。具体的にはガラス製100mlビーカーに10wt%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンSC−A;第一工業製薬社製)を0.5ml添加し、各トナー0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mlを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子社製)で10分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行なった。測定は装置が示す濃度が8±2%に成るように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
The weight average particle diameter (D4) of the toner is measured with a particle size measuring device (“Multisizer III”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) with an aperture diameter of 100 μm, and analysis software (Beckman
The analysis was performed with a Coulter Multisizer 3 Version 3.51). Specifically, 0.5 ml of 10 wt% surfactant (alkylbenzene sulfonate Neogen SC-A; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 ml glass beaker, 0.5 g of each toner is added, and the mixture is mixed with a micropartel. Then, 80 ml of ion exchange water was added. The obtained dispersion was subjected to a dispersion treatment for 10 minutes with an ultrasonic disperser (W-113MK-II, manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The dispersion was measured using the Multisizer III and Isoton III (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) as the measurement solution. In the measurement, the toner sample dispersion was dropped so that the concentration indicated by the apparatus was 8 ± 2%. In this measurement method, it is important that the concentration is 8 ± 2% from the viewpoint of the reproducibility of the particle size. Within this concentration range, no error occurs in the particle size.

(D4/Dn)
本発明におけるトナーは、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(Dn)との比(D4/Dn)が1.0〜1.2であることが好ましい。このような粒径及び粒径分布を有するトナーとすることにより、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の優れた光沢性が得られる。
また、D4/Dnが1.2を超えると、上記範囲の重量平均粒径を有していても帯電量分布が広くなって弱・逆帯電トナーが発生し、トナー飛散による地汚れが発生する可能性がある。更に、解像力も低下するため好ましくない。
トナーの粒度分布(D4/Dn)は、上記重量平均粒径(D4)の測定の場合と同様、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman
Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行った。
(D4 / Dn)
In the toner of the present invention, the ratio (D4 / Dn) of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (Dn) is preferably 1.0 to 1.2. By using a toner having such a particle size and particle size distribution, it is excellent in heat-resistant storage stability, low-temperature fixability, and hot offset resistance, and particularly when used in a full-color copying machine, etc. Sex is obtained.
When D4 / Dn exceeds 1.2, even if the weight average particle diameter is in the above range, the charge amount distribution becomes wide and weakly / reversely charged toner is generated, and scumming due to toner scattering occurs. there is a possibility. Furthermore, the resolving power also decreases, which is not preferable.
The particle size distribution (D4 / Dn) of the toner is measured with a particle size measuring device (“Multisizer III”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) at an aperture diameter of 100 μm as in the case of the measurement of the weight average particle size (D4). , Analysis software (Beckman
The analysis was performed with Coulter Multisizer 3 Version 3.51).

(形状係数)
トナーの形状係数SF−1は110〜150、形状係数SF−2は110〜150の範囲にあることが好ましい。図12は、形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4) ・・・式(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100/4πを乗じた値である。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100/4π) ・・・式(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
なお、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)で倍率1000倍のトナーの写真を撮り、スキャナで読み取って画像データ化する。これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)を用いて、画像データを二値化し、少なくとも500個以上のトナー粒子について解析を行うことで測定した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体11との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体11との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数SF−1、SF−2のいずれかが110よりも小さいと、中間転写ベルトまたは記録紙上にトナーを色重ねした際にトナーが移動しやすくなり、チリや色ずれが発生しやすくなる。形状係数SF−1、SF−2のいずれかが150を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
(Shape factor)
The shape factor SF-1 of the toner is preferably in the range of 110 to 150, and the shape factor SF-2 is preferably in the range of 110 to 150. FIG. 12 is a diagram schematically illustrating the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) Formula (1)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner becomes a true sphere, and becomes larger as the value of SF-1 increases.
The shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the toner shape, and is represented by the following formula (2). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner onto the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100 / 4π.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π) (2)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and as the value of SF-2 increases, the unevenness of the toner surface becomes more prominent.
Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner at a magnification of 1000 times with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.), reading it with a scanner, and converting it into image data. This was measured by binarizing the image data using an image analysis apparatus (LUSEX3: manufactured by Nireco) and analyzing at least 500 toner particles.
When the shape of the toner is close to a spherical shape, the contact state between the toner and the toner or the toner and the photoconductor 11 becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity becomes high. The attracting force with the body 11 is also weakened and the transfer rate is increased. If either of the shape factors SF-1 and SF-2 is smaller than 110, the toner easily moves when the toner is superimposed on the intermediate transfer belt or the recording paper, and dust and color misregistration are likely to occur. If either of the shape factors SF-1 and SF-2 exceeds 150, the transfer rate is lowered, which is not preferable.

(外添剤)
本発明におけるトナーには、少なくとも一次平均粒径が80〜500nmの外添剤が外添されることが好ましく、これにより十分な現像装置内での攪拌などにより外添剤がトナーの表面に埋まり込むことによって発生する帯電量及びトナー現像性の変化といった問題を改善することができる。外添剤の一次平均粒径が80nmよりも小さい場合には、トナーの表面に埋まりやすく、初期的には問題ないが、長期の攪拌などによってトナーの表面に外添剤が埋まるなどの現象が発生する場合があり、この場合に感光体11とトナー間または、中間転写ベルトとトナー間の付着力低減効果が得られなくなり、転写性が悪化し、均一転写が得られない恐れがある。また、500nmよりも大きい場合には、トナーの流動性が悪くなり、均一転写性を阻害する場合がある。
また、本発明におけるトナーは、従来に比べてより小粒径で球形に近い形状のため、クリーニングに対しては不利である。そのため、一次平均粒径80〜500nmの大粒径外添剤の添加量を多くすることで、ブレードエッジ部にダム層を形成し、トナーのすり抜けを抑制する効果を狙っている。
上記大粒径の外添剤としては、シリカ及び酸化チタンから選択される少なくとも1種の無機微粒子が好ましい。
(External additive)
In the toner of the present invention, an external additive having a primary average particle diameter of 80 to 500 nm is preferably externally added, so that the external additive is embedded in the surface of the toner by sufficient stirring in a developing device. Problems such as changes in charge amount and toner developability caused by the incorporation of toner can be improved. When the primary average particle diameter of the external additive is smaller than 80 nm, it is easily embedded in the toner surface, and there is no problem in the initial stage. However, there is a phenomenon such as the external additive being embedded in the toner surface by long-term stirring or the like. In this case, the effect of reducing the adhesion force between the photoconductor 11 and the toner or between the intermediate transfer belt and the toner cannot be obtained, and the transferability may be deteriorated and uniform transfer may not be obtained. On the other hand, if it is larger than 500 nm, the fluidity of the toner is deteriorated, and the uniform transferability may be hindered.
Further, the toner in the present invention is disadvantageous for cleaning because it has a smaller particle size and a nearly spherical shape as compared with the conventional toner. Therefore, by increasing the additive amount of the large particle size external additive having a primary average particle size of 80 to 500 nm, a dam layer is formed at the blade edge portion, and the effect of suppressing toner slipping is aimed at.
The external additive having a large particle size is preferably at least one inorganic fine particle selected from silica and titanium oxide.

以下、本発明の画像形成装置1で用いられるトナーの構成材料及び作製方法について説明する。
本発明で用いられるトナーの母体着色粒子は、少なくとも結着樹脂、有彩色の着色剤、離型剤とからなり、粉砕法、重合法(懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等の製造方法があるが、これらの製造方法に限るものではない。本発明で用いられるトナーは、高画質高精細の画像を出力させるべく、小粒径で球形に近いトナーであることが好ましい。このようなトナーの製造方法としては、粉砕法により得られた母体トナーをサーフュージョンシステム等により球形化する方法、水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させトナー母体粒子を形成させる、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等がある。以下、これらのトナー製造方法、及び該製造方法において用いる材料、添加剤等について説明する。
Hereinafter, the constituent material and the production method of the toner used in the image forming apparatus 1 of the present invention will be described.
The base colored particles of the toner used in the present invention comprise at least a binder resin, a chromatic colorant, and a release agent, and are pulverized, polymerized (suspension polymerization, emulsion polymerization dispersion polymerization, emulsion aggregation, emulsion aggregation). Etc.), but is not limited to these production methods. The toner used in the present invention is preferably a toner having a small particle size and a nearly spherical shape so as to output a high-quality and high-definition image. As a method for producing such a toner, a method in which a base toner obtained by a pulverization method is spheroidized by a surffusion system or the like, an oil phase is emulsified, suspended or aggregated in an aqueous medium to form toner base particles. There are suspension polymerization method, emulsion polymerization method, polymer suspension method and the like. Hereinafter, these toner production methods and materials, additives, and the like used in the production methods will be described.

(懸濁重合法)
油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で後に述べる乳化法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化し、余剰にある界面活性剤等を洗浄除去してトナー粒子を得る。重合性単量体としてアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのアミノ基を有すアクリレート、メタクリレートなどを一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。また、使用する分散剤として酸基や塩基性基を有すものを選ぶことよって粒子表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。
(Suspension polymerization method)
A colorant, a release agent and the like are dispersed in an oil-soluble polymerization initiator and a polymerizable monomer, and then emulsified and dispersed by an emulsification method described later in an aqueous medium containing a surfactant and other solid dispersants. Thereafter, a polymerization reaction is performed to form particles, and excess surfactant and the like are washed away to obtain toner particles. Polymerizable monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride, acrylamide, methacrylamide, diacetone Functional groups can be introduced on the surface of toner particles by using a part of acrylate or methacrylate such as acrylamide or these methylol compounds, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethyleneimine, dimethylaminoethyl methacrylate and other amino groups. . Further, by selecting a dispersant having an acid group or a basic group as a dispersant to be used, the dispersant can be adsorbed and left on the particle surface to introduce a functional group.

(乳化重合凝集法)
水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。ラテックスとして懸濁重合法に使用されうる単量体と同様なものを用いればトナー粒子表面に官能基を導入できる。
(Emulsion polymerization aggregation method)
A water-soluble polymerization initiator and a polymerizable monomer are emulsified in water using a surfactant, and a latex is synthesized by an ordinary emulsion polymerization technique. Separately, a dispersion in which a colorant, a release agent and the like are dispersed in an aqueous medium is prepared, and after mixing, the toner is aggregated to a toner size and heat-fused to obtain a toner. A functional group can be introduced on the surface of the toner particles by using a latex similar to the monomer that can be used in the suspension polymerization method.

(ポリマー懸濁法)
水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。トナー組成物の油相には、樹脂、プレポリマー、顔料等の着色剤、離型剤、帯電制御剤等を揮発性溶剤に溶解又は分散する。水系媒体中に、トナー組成物からなる油相を界面活性剤、固体分散剤等の存在下で分散させ、プレポリマーの反応を行わせて粒子化する。
トナー粒子に官能基を導入するには、懸濁重合法で用いた官能基を有する単量体との共重合体や、ポリエステル樹脂の場合には酸の単量体として酸基の官能基を3以上有するものを用い、得られたポリエステル樹脂の末端の水酸基をさらに複数の酸基を有する化合物によりエステル化することによって得ることができる。また、後に述べる水系媒体中での分散安定剤として、酸基を有する界面活性剤や極性高分子、有機、無機樹脂微粒子を用い、トナー粒子表面に残存させ酸基を導入することができる。酸基としてはカルボキシル基、スルホン基、スルホン酸基、リン酸基などがあげられる。
(Polymer suspension method)
As an aqueous medium, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like. In the oil phase of the toner composition, a colorant such as resin, prepolymer and pigment, a release agent, a charge control agent and the like are dissolved or dispersed in a volatile solvent. An oil phase composed of a toner composition is dispersed in an aqueous medium in the presence of a surfactant, a solid dispersant and the like, and a prepolymer is reacted to form particles.
In order to introduce a functional group into the toner particles, a copolymer with a monomer having a functional group used in the suspension polymerization method, or a functional group of an acid group as an acid monomer in the case of a polyester resin is used. It can be obtained by using one having three or more and esterifying the terminal hydroxyl group of the obtained polyester resin with a compound having a plurality of acid groups. Further, as a dispersion stabilizer in an aqueous medium, which will be described later, an acid group-containing surfactant, polar polymer, organic or inorganic resin fine particles can be used, and an acid group can be introduced by remaining on the toner particle surface. Examples of the acid group include a carboxyl group, a sulfone group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.

(乾式粉砕法)
粉砕系の一例としては、少なくとも結着剤樹脂、帯電制御剤および着色剤を含む原材料を機械的に混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工程と、分級する工程とを有するトナーの製造方法が適用できる。また、着色剤の分散性を向上させるために着色剤をマスターバッチ処理後、他の原材料と混合し、次工程へ処理しても良い。
機械的に混合する混合工程は、回転させる羽による通常の混合機などを用いて通常の条件で行えばよく、特に制限はない。以上の混合工程が終了したら、次いで混合物を混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。トナーを混練する具体的な装置としては、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、KCK社製2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機や、連続式の1軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等が好適に用いられる。以上により得られた溶融混練物は冷却した後粉砕されるが、粉砕は、例えば、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができる。粉砕は、平均粒径が3〜15μmになるように行うのが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等により、2〜7μmに粒度調整される。次いで、外添剤のトナー粒子へ外添が行われるが、トナー粒子と外添剤を、ミキサー類を用い混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー粒子表面に被覆される。
この粉砕系トナーでは、公知の結着樹脂を用いることができるが、顔料の分散性を良好にし、より広い色再現域の画像を得る観点からポリエステル樹脂を用いることが好ましい。さらに、結着樹脂である結晶性ポリエステルと非結晶性ポリエステルと、離型剤からなるで、広い定着温度幅を確保することができる。また、光沢性を損なわないためには、やはり離型剤の分散性を良好にすることでホットオフセットを防止することができる。
(Dry grinding method)
As an example of the pulverization system, a toner having at least a step of mechanically mixing raw materials including a binder resin, a charge control agent, and a colorant, a step of melt-kneading, a step of pulverizing, and a step of classifying A manufacturing method can be applied. Further, in order to improve the dispersibility of the colorant, the colorant may be mixed with other raw materials after the masterbatch treatment and processed to the next step.
The mixing step for mechanical mixing may be performed under normal conditions using a normal mixer using rotating wings, and is not particularly limited. When the above mixing process is completed, the mixture is then charged into a kneader and melt-kneaded. As the melt kneader, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. Specific apparatuses for kneading the toner include batch type two rolls, a Banbury mixer and a continuous type twin screw extruder, for example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type twin screw manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Extruder, KCK twin screw extruder, Ikegai Iron Works PCM type twin screw extruder, Kurimoto Iron Works KEX type twin screw extruder, continuous single screw kneader, such as Bus Etc. are preferably used. The melt-kneaded product obtained as described above is cooled and then pulverized. For pulverization, for example, coarsely pulverized using a hammer mill, a funnel plex, etc. A machine can be used. The pulverization is desirably performed so that the average particle diameter is 3 to 15 μm. Further, the pulverized product is adjusted in particle size to 2 to 7 μm by a wind classifier or the like. Next, the external additive is externally added to the toner particles. The toner particles and the external additive are mixed and stirred using a mixer, and the external additive is crushed and coated on the surface of the toner particles.
In this pulverized toner, a known binder resin can be used, but it is preferable to use a polyester resin from the viewpoint of improving the dispersibility of the pigment and obtaining an image of a wider color gamut. Further, since the binder resin is made of a crystalline polyester, an amorphous polyester, and a release agent, a wide fixing temperature range can be secured. Moreover, in order not to impair the gloss, hot offset can be prevented by improving the dispersibility of the release agent.

(粉砕トナーの球形化処理)
粉砕・分級法によるトナーはそのままでは不定形で、粉砕処理方法にもよるが、円形度は0.930〜0.950であり、円形度0.960〜0.998となることはないが、次に述べるような機械的な球形化処理や、加熱処理により、円形度を高めることが可能であり、円形度0.960〜0.998の球形トナーを得ることができる。円形度は、光学的に粒子を検知して、投影面積の等しい相当円の周囲長で除した値である。
〔機械的処理〕
例えば、特開平09−085741号公報に記載されているようにターボミル(ターボ工業社製)を用いた方法や、クリプトロン(川崎重工社製)、Q型ミキサー(三井鉱山社製)、ハイブリダイザー(奈良機械社製)、メカノフィュージョン装置(ホソカワミクロン社製等)で連続処理することにより、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
〔加熱処理(乾式)〕
例えば、サーフュージョンシステム(日本ニューマチック工業社製)を用いて、100〜300℃の熱風でトナー粒子表面を半溶融させることにより、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
〔加熱処理(湿式)〕
粉砕法によって得られたトナーをトナーが可塑性を持つような温度(200℃程度)の高温液体中に浸漬することによって、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
(Sphericalizing of pulverized toner)
The toner by the pulverization / classification method is indefinite as it is, and depending on the pulverization method, the circularity is 0.930 to 0.950, and the circularity is not 0.960 to 0.998. The degree of circularity can be increased by mechanical spheroidizing treatment or heat treatment as described below, and spherical toner having a circularity of 0.960 to 0.998 can be obtained. The circularity is a value obtained by optically detecting particles and dividing by the circumference of an equivalent circle having the same projected area.
[Mechanical processing]
For example, as described in JP-A-09-085741, a method using a turbo mill (manufactured by Turbo Industry), a kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries), a Q-type mixer (manufactured by Mitsui Mining), a hybridizer The shape of the pulverized toner can be made spherical by continuous treatment with a mechano-fusion device (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) or a mechano-fusion device (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.).
[Heat treatment (dry type)]
For example, the shape of the pulverized toner can be made spherical by semi-melting the toner particle surface with hot air of 100 to 300 ° C. using a surffusion system (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.).
[Heat treatment (wet)]
The shape of the pulverized toner can be made spherical by immersing the toner obtained by the pulverization method in a high-temperature liquid at a temperature (about 200 ° C.) at which the toner has plasticity.

本発明の画像形成装置1で用いるトナーは、ポリマー懸濁法に近く、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中にそれぞれ溶解又は分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーが好ましい。活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体としては、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有するポリエステルプレポリマーが好ましく、該ポリエステルプレポリマーは、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応し、変性ポリエステルとしてトナーに含有される。以下に、このトナーの製造方法について詳述する。
(変性ポリエステル)
本発明に係るトナーはバインダー樹脂として変性ポリエステル(i)を含むことが好ましい。変性ポリエステル(i)としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在し、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素基を有する化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
変性ポリエステル(i)としては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物(PIC)と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
The toner used in the image forming apparatus 1 of the present invention is close to a polymer suspension method, and at least a polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, a polyester, a colorant, and a release agent in an organic solvent. A toner obtained by cross-linking and / or stretching reaction of a toner material solution dissolved or dispersed in a water-based medium is preferable. The polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group is preferably a polyester prepolymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, and the polyester prepolymer is crosslinked and / or crosslinked in an aqueous medium. Alternatively, it undergoes an elongation reaction and is contained in the toner as a modified polyester. Hereinafter, a method for producing the toner will be described in detail.
(Modified polyester)
The toner according to the present invention preferably contains a modified polyester (i) as a binder resin. The modified polyester (i) refers to a state in which a bonding group other than an ester bond is present in the polyester resin, and resin components having different configurations are bonded to the polyester resin by a covalent bond, an ionic bond, or the like. Specifically, the polyester terminal is modified by introducing a functional group such as an isocyanate group that reacts with a carboxylic acid group or a hydroxyl group into a polyester terminal and further reacting with a compound having an active hydrogen group.
Examples of the modified polyester (i) include urea-modified polyester obtained by a reaction between a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and amines (B). As the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, a polyester having a polycondensate of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC) and having an active hydrogen group is further added to a polyvalent isocyanate compound (PIC). And those reacted with. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.

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

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。
2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
なお、多価アルコール化合物(PO)、及び多価カルボン酸(PC)としては、上記例示されたものの他、重縮合により活性水素基を有するポリエステルを形成できるものであれば、他のものを使用することも可能である。
Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred.
Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
As the polyhydric alcohol compound (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC), in addition to those exemplified above, other substances may be used as long as they can form a polyester having an active hydrogen group by polycondensation. It is also possible to do.

多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) ); Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.
The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).

2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHX]の当量比[NCO]/[NHX]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHX]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
The ratio of the amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHX] of the isocyanate group [NCO] in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and the amino group [NHX] in the amine (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHX] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.

また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
本発明で用いられる変性ポリエステル(i)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル(i)の重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。この時のピーク分子量は1000〜10000が好ましく、1000未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また10000を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル(i)の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(ii)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。(i)単独の場合は、数平均分子量は、通常20000以下、好ましくは1000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル(i)を得るためのポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋反応又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
The modified polyester (i) used in the present invention is produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. The peak molecular weight at this time is preferably 1000 to 10000. When the molecular weight is less than 1000, the elongation reaction hardly occurs, the elasticity of the toner is small, and as a result, the resistance to hot offset deteriorates. On the other hand, when it exceeds 10,000, the problem in production becomes high in the deterioration of fixability, particle formation and pulverization. The number average molecular weight of the modified polyester (i) is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color device are deteriorated.
In the crosslinking reaction or elongation reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B) for obtaining the modified polyester (i), a reaction terminator is used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Can do. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).

(未変性ポリエステル)
本発明においては、前記変性されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この(i)と共に、未変性ポリエステル(ii)をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。
(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様な多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(i)と(ii)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。(i)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
(ii)のピーク分子量は、通常1000〜10000、好ましくは2000〜8000、さらに好ましくは2000〜5000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。(ii)の酸価は1〜5が好ましく、より好ましくは2〜4である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
バインダ樹脂のガラス転移点(Tg)は通常35〜70℃、好ましくは55〜65℃である。35℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
(Unmodified polyester)
In the present invention, not only the modified polyester (i) is used alone, but also the unmodified polyester (ii) can be contained as a binder resin component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to the single use.
Examples of (ii) include polycondensates of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC), which are the same as the polyester component (i), and preferred ones are also the same as (i). . Further, (ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethane bond. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. In the case of containing (ii), the weight ratio of (i) to (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. If the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
The peak molecular weight of (ii) is 1000-10000 normally, Preferably it is 2000-8000, More preferably, it is 2000-5000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. As for the acid value of (ii), 1-5 are preferable, More preferably, it is 2-4. Since a high acid value wax is used as the wax, the low acid value binder leads to electrification and high volume resistance, so that it is easy to match the toner used for the two-component developer.
The glass transition point (Tg) of the binder resin is usually 35 to 70 ° C, preferably 55 to 65 ° C. If the temperature is lower than 35 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner is deteriorated. Since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the toner tends to have good heat storage stability even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.

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

本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
このマスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練を行い、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウェットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the binder resin to be kneaded together with the production of the masterbatch or the masterbatch, in addition to the modified and unmodified polyester resins mentioned above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and polymers of substituted products thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-malein Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. The
This master batch can be obtained by mixing and kneading a master batch resin and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. In this case, an organic solvent can be used in order to enhance the interaction between the colorant and the resin. In addition, a so-called flushing method called watering paste containing water of colorant is mixed and kneaded together with resin and organic solvent, and the colorant is transferred to the resin side to remove moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it is not necessary to dry it and it is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.

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

(帯電制御剤)
トナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、四級アンモニウム塩(フッ素変性四級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。
具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY
VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLRー147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
本発明において帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、もちろん有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
(Charge control agent)
The toner may contain a charge control agent as necessary. All known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified). Quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives.
Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Salt copy charge PSY
VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (manufactured by Nippon Carlit) ), Copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, and other polymer compounds having a functional group such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a quaternary ammonium salt.
In the present invention, the amount of charge control agent used is determined uniquely by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch and resin, and of course, they can be added directly when dissolved and dispersed in an organic solvent. May be.

(外添剤の一般的な考慮事項)
本発明における外添剤の重要な事項については先述したとおりであるが、以下では一般的に考慮されねばならない事項について述べる。得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子等を用いることができる。それらは、条件を満たせば公知のものすべてが使用可能である。例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化スズ、酸化アンチモンなど)、フルオロポリマー等を含有してもよい。特に好適な外添剤としては、疎水化されたシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子があげられる。
シリカ微粒子としては、HDK
H 2000、HDK H 2000/4、HDK H 2050EP、HVK21、HDK H 1303(以上、ヘキスト社製)やR972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(以上、日本アエロジル社製)がある。また、チタニア微粒子としては、P−25(日本アエロジル社製)やSTT−30、STT−65C−S(以上、チタン工業社製)、TAF−140(富士チタン工業社製)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(以上、テイカ社製)などがある。特に疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、T−805(日本アエロジル社製)やSTT−30A、STT−65S−S(以上、チタン工業社製)、TAF−500T、TAF−1500T(以上、富士チタン工業社製)、MT−100S、MT−100T(以上、テイカ社製)、IT−S(石原産業社製)などがある。
疎水化処理された無機微粒子、シリカ微粒子及びチタニア微粒子、アルミナ微粒子を得るためには、親水性の微粒子をメチルトリメトキシシランやメチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤で処理して得ることができる。またシリコーンオイルを必要ならば熱を加えて無機微粒子に処理した、シリコーンオイル処理無機微粒子も好適である。
シリコーンオイルとしては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル、メタクリル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル等が使用できる。
(General considerations for external additives)
The important matters of the external additive in the present invention are as described above, but the matters that should be generally considered are described below. As an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the obtained colored particles, inorganic fine particles, hydrophobized inorganic fine particles and the like can be used. Any of them can be used as long as the conditions are satisfied. For example, silica fine particles, hydrophobic silica, fatty acid metal salts (such as zinc stearate and aluminum stearate), metal oxides (such as titania, alumina, tin oxide, and antimony oxide), fluoropolymers, and the like may be contained. Particularly suitable external additives include hydrophobized silica, titania, titanium oxide, and alumina fine particles.
As silica fine particles, HDK
There are H 2000, HDK H 2000/4, HDK H 2050EP, HVK21, HDK H 1303 (manufactured by Hoechst) and R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, R812 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.). Moreover, as titania fine particles, P-25 (made by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30, STT-65C-S (above, made by Titanium Industry Co., Ltd.), TAF-140 (made by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.), MT-150W, There are MT-500B, MT-600B, MT-150A (manufactured by Teika). In particular, as hydrophobized titanium oxide fine particles, T-805 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30A, STT-65S-S (above, manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), TAF-500T, TAF-1500T (above, Fuji Titanium Industry Co., Ltd.), MT-100S, MT-100T (above, Teika Co.), IT-S (Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and the like.
In order to obtain hydrophobized inorganic fine particles, silica fine particles, titania fine particles, and alumina fine particles, hydrophilic fine particles are treated with a silane coupling agent such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, or octyltrimethoxysilane. Can be obtained. In addition, silicone oil-treated inorganic fine particles obtained by treating the silicone oil with heat if necessary to treat the inorganic fine particles are also suitable.
Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorophenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkyl modified silicone oil, fluorine modified silicone oil, polyether modified silicone oil, alcohol modified silicone oil, amino modified silicone. Oil, epoxy-modified silicone oil, epoxy-polyether-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, mercapto-modified silicone oil, acrylic, methacryl-modified silicone oil, α-methylstyrene-modified silicone oil and the like can be used.

無機微粒子としては、例えばシリカ、アルミナなど先述したとおりであり、その中でも特にシリカと二酸化チタンが好ましい。この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
感光体11や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。
Examples of the inorganic fine particles are as described above, such as silica and alumina. Among them, silica and titanium dioxide are particularly preferable. In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor 11 or the primary transfer medium include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, and stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles and polystyrene fine particles. Examples thereof include polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.

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

2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C16)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C16〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included. The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added. As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohols Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkylcarboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C16 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C16-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Looctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.

商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(以上、旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(以上、住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(以上、ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(以上、大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(以上、トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(以上、ネオス社製)などが挙げられる。
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族1級、2級もしくは3級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。
As a trade name, Surflon S-111, S-112, S-113 (above, Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (above, made by Sumitomo 3M), Unidyne DS-101, DS-102 (above, Daikin Industries, Ltd.), MegaFuck F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (above, Dainippon Ink Co., Ltd.) ), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (above, manufactured by Tochem Products), Footent F-100, F150 (above, Neos) Manufactured).
In addition, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, and perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts. , Benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Manufactured), MegaFuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footgent F-300 (Neos), and the like.

樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。
このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。例えばビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等の樹脂が挙げられる。樹脂微粒子の平均粒径は5〜200nm、好ましくは20〜300nmである。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。
As the resin fine particles, any resin can be used as long as it can form an aqueous dispersion, and it may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Examples thereof include vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, silicon resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins. As the resin, two or more of the above resins may be used in combination.
Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained. For example, vinyl resins are polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylic acid-acrylic acid esters. Examples thereof include resins such as a polymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene-maleic anhydride copolymer, and a styrene- (meth) acrylic acid copolymer. The average particle size of the resin fine particles is 5 to 200 nm, preferably 20 to 300 nm. In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.
As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Rylic acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, Oxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C.

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

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

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

次に本発明の画像形成装置1で用いられるキャリアについて述べる。最初に本発明におけるキャリアの重要な点(重量平均粒径)について述べ、後でキャリアの構成材料と作製方法について述べる。
(キャリアの特性評価方法)
<重量平均粒径>
キャリアの重量平均粒径Dwは、個数基準で測定された粒子の粒径分布(個数頻度と粒径との関係)に基づいて算出されたものである。この場合の重量平均粒径Dwは、式(3)で表わされる。
Dw={1/Σ(nD3)}×{Σ(nD4)} …式(3)
式(3)中、Dは、各チャネルに存在する粒子の代表粒径(μm)を示し、nは、各チャネルに存在する粒子の総数を示す。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本発明においては、2μmを採用した。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子の粒径の下限値を採用した。
また、キャリア及びキャリアの芯材粒子における個数平均粒径Dpは、個数基準で測定された粒子の粒径分布に基づいて算出されたものである。この場合の個数平均粒径Dpは、式(4)で表わされる。
Dp=(1/ΣN)×(ΣnD) …式(4)
式(4)中、Nは、計測した全粒子数を示し、nは、各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Dは、各チャネル(2μm)に保存する粒子の粒径の下限値を示す。
本発明において、粒径分布を測定するための粒度分析計としては、マイクロトラック粒度分析計モデルHRA9320−X100(Honewell社製)を用いることができる。その測定条件は以下の通りである。
[1]粒径範囲:8〜100μm
[2]チャネル長さ(チャネル幅):2μm
[3]チャネル数:46
[4]屈折率:2.42
Next, the carrier used in the image forming apparatus 1 of the present invention will be described. First, the important point (weight average particle diameter) of the carrier in the present invention will be described, and the constituent material of the carrier and the production method will be described later.
(Carrier characteristics evaluation method)
<Weight average particle size>
The weight average particle diameter Dw of the carrier is calculated based on the particle diameter distribution (relationship between the number frequency and the particle diameter) of the particles measured on the basis of the number. The weight average particle diameter Dw in this case is represented by the formula (3).
Dw = {1 / Σ (nD3)} × {Σ (nD4)} (3)
In formula (3), D represents the representative particle size (μm) of the particles present in each channel, and n represents the total number of particles present in each channel. The channel indicates a length for equally dividing the particle size range in the particle size distribution diagram, and 2 μm is adopted in the present invention. In addition, as the representative particle size of the particles present in each channel, the lower limit value of the particle size of the particles stored in each channel was adopted.
Further, the number average particle diameter Dp of the carrier and the core material particles of the carrier is calculated based on the particle diameter distribution of the particles measured on the basis of the number. The number average particle diameter Dp in this case is represented by the formula (4).
Dp = (1 / ΣN) × (ΣnD) Equation (4)
In Equation (4), N represents the total number of particles measured, n represents the total number of particles present in each channel, and D represents the lower limit of the particle size of the particles stored in each channel (2 μm). Show.
In the present invention, a microtrack particle size analyzer model HRA9320-X100 (manufactured by Honeywell) can be used as a particle size analyzer for measuring the particle size distribution. The measurement conditions are as follows.
[1] Particle size range: 8 to 100 μm
[2] Channel length (channel width): 2 μm
[3] Number of channels: 46
[4] Refractive index: 2.42

(キャリアの構成材料及び製法)
本発明におけるキャリアは、粒子径15〜45μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
(Constituent materials and manufacturing method of carriers)
As the carrier in the present invention, conventionally known carriers such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 15 to 45 μm can be used. Examples of the coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as vinyl, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoropropylene resins , Copolymers of vinylidene fluoride and acrylic monomers, copolymers of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinyl Fluoro terpolymers, and silicone resins terpolymers etc. of vinylidene fluoride and non-fluorinated monomer. Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.

次に、本発明の画像形成装置1で用いられる感光体11について述べる。
電子写真感光体11は、導電性支持体111上に少なくとも感光層112を有し、該感光層112の表面層113に少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射手段で硬化した架橋層を有することが好ましい。これにより、耐摩耗性及び耐傷性が高く、転写特性に優れ、かつ長期間にわたり高画質化を実現することができる。
この理由としては以下の要因が考えられる。
架橋表面層113に、3官能以上のラジカル重合性モノマーを用いており、これにより3次元の網目構造が発達し、架橋度が非常に高い高硬度架橋表面層が得られ、高い耐摩耗性が達成される。これに対し、1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーのみを用いた場合は、架橋表面層113中の架橋結合が希薄となり飛躍的な耐摩耗性向上が達成されない。架橋表面層113に高分子材料が含有されている場合、3次元網目構造の発達が阻害され架橋度の低下が起こり、本発明に比べ充分な耐摩耗性が得られない。更に、含有される高分子材料とラジカル重合性組成物(ラジカル重合性モノマーや電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物)の反応より生じた硬化物との相溶性が悪く、相分離から局部的な摩耗が生じ、表面の傷となって現れる。
また、架橋表面層113は、上記3官能性ラジカル重合性モノマーに加え、電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有しており、これが上記3官能以上のラジカル重合性モノマー硬化時に架橋結合中に取り込まれる。これに対し、官能基を有しない低分子電荷輸送物質を架橋表面層113中に含有させた場合、その相溶性の低さから低分子電荷輸送物質の析出や白濁現象が起こり、架橋表面層113の機械的強度も低下する。
Next, the photoreceptor 11 used in the image forming apparatus 1 of the present invention will be described.
The electrophotographic photosensitive member 11 has at least a photosensitive layer 112 on a conductive support 111, and a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer that does not have at least a charge transporting structure on the surface layer 113 of the photosensitive layer 112 and charge transport. It is preferable to have a crosslinked layer obtained by curing a radically polymerizable compound having a crystalline structure with light energy irradiation means. As a result, the wear resistance and scratch resistance are high, transfer characteristics are excellent, and high image quality can be realized over a long period of time.
The following factors can be considered as the reason.
A tri- or higher functional radically polymerizable monomer is used for the cross-linked surface layer 113, thereby developing a three-dimensional network structure and obtaining a high-hardness cross-linked surface layer having a very high degree of cross-linking, and having high wear resistance. Achieved. On the other hand, when only the monofunctional and bifunctional radically polymerizable monomers are used, the cross-linking bond in the cross-linked surface layer 113 is dilute, and a dramatic improvement in wear resistance is not achieved. When the cross-linked surface layer 113 contains a polymer material, the development of the three-dimensional network structure is hindered and the degree of cross-linking is lowered, so that sufficient wear resistance cannot be obtained as compared with the present invention. Furthermore, the compatibility between the polymer material and the cured product resulting from the reaction of the radical polymerizable composition (radical polymerizable monomer or radical polymerizable compound having a charge transporting structure) is poor, resulting in localized from phase separation. Wears and appears as a scratch on the surface.
The cross-linked surface layer 113 contains a radical polymerizable compound having a charge transporting structure in addition to the trifunctional radical polymerizable monomer, and this is being cross-linked during curing of the trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer. Is taken in. On the other hand, when a low molecular charge transport material having no functional group is contained in the cross-linked surface layer 113, precipitation of the low molecular charge transport material and white turbidity occur due to its low compatibility, and the cross-linked surface layer 113 The mechanical strength of the steel also decreases.

次に、架橋表面層113塗布液の構成材料について説明する。
本発明に用いられる電荷輸送性を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーとは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つラジカル重合性官能基を3個以上有するモノマーを指す。このラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素2重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す1−置換エチレン官能基、1,1−置換エチレン官能基等が挙げられる。
(1)1−置換エチレン官能基としては、例えば以下の式で表される官能基が挙げられる。
CH=CH−X
(ただし、式中、Xは、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−CO−基、−COO−基、−CON(R36)−基(R36は、水素、メチル基、エチル基等のアルキル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表す。)、または−S−基を表す。)
これらの置換基を具体的に例示すると、ビニル基、スチリル基、2−メチル−1,3−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミド基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。
Next, the constituent material of the coating solution for the crosslinked surface layer 113 will be described.
The trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting property used in the present invention is a hole transporting structure such as triarylamine, hydrazone, pyrazoline, carbazole, such as condensed polycyclic quinone, diphenoquinone, cyano group. And a monomer having no electron transport structure such as an electron-withdrawing aromatic ring having a nitro group and having three or more radical polymerizable functional groups. The radical polymerizable functional group may be any group as long as it has a carbon-carbon double bond and is capable of radical polymerization. Examples of these radical polymerizable functional groups include 1-substituted ethylene functional groups and 1,1-substituted ethylene functional groups shown below.
(1) Examples of the 1-substituted ethylene functional group include functional groups represented by the following formulas.
CH 2 = CH-X 2 -
(In the formula, X 2 is an arylene group such as a phenylene group or a naphthylene group which may have a substituent, an alkenylene group which may have a substituent, a —CO— group, a —COO— group. , —CON (R 36 ) — group (R 36 represents an alkyl group such as hydrogen, methyl group or ethyl group, an aralkyl group such as benzyl group, naphthylmethyl group or phenethyl group, or an aryl group such as phenyl group or naphthyl group. Or represents an —S— group.)
Specific examples of these substituents include a vinyl group, a styryl group, a 2-methyl-1,3-butadienyl group, a vinylcarbonyl group, an acryloyloxy group, an acryloylamide group, and a vinyl thioether group.

(2)1,1−置換エチレン官能基としては、例えば以下の式で表される官能基が挙げられる。
CH=C(Y)−X
(ただし、式中、Yは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基あるいはエトキシ基等のアルコキシ基、−COOR37基(R37は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、または−CONR3839(R38およびR39は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、あるいはフェネチル基等のアラルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表し、互いに同一または異なっていてもよい。)、また、Xは上記式10のXと同一の置換基及び単結合、アルキレン基を表す。ただし、Y,Xの少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。)
(2) Examples of 1,1-substituted ethylene functional groups include functional groups represented by the following formulas.
CH 2 = C (Y 4) -X 3 -
(However, in the formula, Y 4 represents an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group, etc. Aryl group, halogen atom, cyano group, nitro group, alkoxy group such as methoxy group or ethoxy group, -COOR 37 group (R 37 is a hydrogen atom, an optionally substituted methyl group, ethyl group, etc. An alkyl group, an optionally substituted benzyl, an aralkyl group such as a phenethyl group, an optionally substituted phenyl group, an aryl group such as a naphthyl group, or -CONR 38 R 39 (R 38 and R 39 is a hydrogen atom, which may have a substituent an alkyl group such as methyl group and ethyl group, which may have a substituent group benzyl group, naphthylmethyl group, or a, such as a phenethyl group, Alkyl group or a substituent a phenyl group which may have a represents an aryl group such as phenyl or naphthyl, which may be the same or different from each other.) Further, X 3 is the same as X 2 in the formula 10 A substituent, a single bond, or an alkylene group, provided that at least one of Y 4 and X 3 is an oxycarbonyl group, a cyano group, an alkenylene group, and an aromatic ring.)

これらの置換基を具体的に例示すると、α−塩化アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、α−シアノエチレン基、α−シアノアクリロイルオキシ基、α−シアノフェニレン基、メタクリロイルアミノ基等が挙げられる。
なお、これらX、X、Yについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えばハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。
これらのラジカル重合性官能基の中では、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用であり、3個以上のアクリロイルオキシ基を有する化合物は、例えば水酸基がその分子中に3個以上ある化合物とアクリル酸(塩)、アクリル酸ハライド、アクリル酸エステルを用い、エステル反応あるいはエステル交換反応させることにより得ることができる。また、3個以上のメタクリロイルオキシ基を有する化合物も同様にして得ることができる。また、ラジカル重合性官能基を3個以上有する単量体中のラジカル重合性官能基は、同一でも異なっても良い。
電荷輸送性構造を有しない3官能以上の具体的なラジカル重合性モノマーとしては、以下のものが例示されるが、これらの化合物に限定されるものではない。
すなわち、本発明において使用する上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート、HPA変性トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、HPA変性トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、グリセロールトリアクリレート、ECH変性グリセロールトリアクリレート、EO変性グリセロールトリアクリレート、PO変性グリセロールトリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMPTA)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、2,2,5,5,−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなどが挙げられ、これらは、単独又は2種類以上を併用しても差し支えない。
Specific examples of these substituents include an α-acryloyloxy chloride group, a methacryloyloxy group, an α-cyanoethylene group, an α-cyanoacryloyloxy group, an α-cyanophenylene group, and a methacryloylamino group.
In addition, examples of the substituent further substituted with the substituent for X 2 , X 3 , and Y 4 include, for example, an alkyl group such as a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a methyl group, and an ethyl group, a methoxy group, and an ethoxy group. And aryloxy groups such as phenoxy group, aryl groups such as phenyl group and naphthyl group, and aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group.
Among these radical polymerizable functional groups, acryloyloxy group and methacryloyloxy group are particularly useful, and a compound having three or more acryloyloxy groups is, for example, a compound having three or more hydroxyl groups in the molecule and an acrylic group. It can be obtained by using an acid (salt), an acrylic acid halide, or an acrylic ester to cause an ester reaction or a transesterification reaction. A compound having three or more methacryloyloxy groups can be obtained in the same manner. Further, the radical polymerizable functional groups in the monomer having three or more radical polymerizable functional groups may be the same or different.
Specific examples of the trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure include the following, but are not limited to these compounds.
That is, examples of the radical polymerizable monomer used in the present invention include trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), trimethylolpropane trimethacrylate, HPA-modified trimethylolpropane triacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate, and PO-modified. Trimethylolpropane triacrylate, caprolactone modified trimethylolpropane triacrylate, HPA modified trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate (PETTA), glycerol triacrylate, ECH modified glycerol triacrylate, EO modified glycerol triacrylate , PO-modified glycerol triacrylate, Lith (acryloxyethyl) isocyanurate, dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol pentaacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tetraacrylate, alkyl Modified dipentaerythritol triacrylate, dimethylolpropane tetraacrylate (DTMPTA), pentaerythritol ethoxytetraacrylate, EO modified phosphoric acid triacrylate, 2,2,5,5-tetrahydroxymethylcyclopentanone tetraacrylate, etc. These may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーの成分割合は、架橋表面層113全量に対し20〜80重量%、好ましくは30〜70重量%である。モノマー成分が20重量%未満では架橋表面層113の3次元架橋結合密度が少なく、従来の熱可塑性バインダー樹脂を用いた場合に比べ飛躍的な耐摩耗性向上が達成されない。また、80重量%以上では電荷輸送性化合物の含有量が低下し、電気的特性の劣化が生じる。使用されるプロセスによって要求される耐摩耗性や電気特性が異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると30〜70重量%の範囲が最も好ましい。
本発明に用いられる電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しており、且つラジカル重合性官能基を有する化合物を指す。このラジカル重合性官能基としては、先のラジカル重合性モノマーで示したものが挙げられ、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用である。
The proportion of the trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure used in the present invention is 20 to 80% by weight, preferably 30 to 70% by weight, based on the total amount of the crosslinked surface layer 113. When the monomer component is less than 20% by weight, the three-dimensional cross-linking density of the cross-linked surface layer 113 is small, and a drastic improvement in wear resistance is not achieved as compared with the case of using a conventional thermoplastic binder resin. On the other hand, if it is 80% by weight or more, the content of the charge transporting compound is lowered, and the electrical characteristics are deteriorated. Since the required wear resistance and electrical characteristics differ depending on the process used, it cannot be said unconditionally, but considering the balance of both characteristics, the range of 30 to 70% by weight is most preferable.
The radical polymerizable compound having a charge transporting structure used in the present invention includes a hole transporting structure such as triarylamine, hydrazone, pyrazoline, carbazole, such as condensed polycyclic quinone, diphenoquinone, cyano group and nitro group. It refers to a compound having an electron transport structure such as an electron-withdrawing aromatic ring and having a radical polymerizable functional group. Examples of the radical polymerizable functional group include those shown in the above radical polymerizable monomer, and acryloyloxy group and methacryloyloxy group are particularly useful.

また、電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、官能基が、2官能以上の多官能のものを使用することが出来るが、膜質及び静電特性的に、1官能であるものが好ましい。これは、2官能以上の電荷輸送性化合物を用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定されるが、電荷輸送性構造が非常に嵩高いため硬化樹脂中に歪みが発生し架橋表面層113の内部応力が高くなり、キャリア付着等でクラックや傷の発生を引き起こしやすくなる。5μm以下の膜厚の場合、特に問題とはならないが、5μmを越える膜を形成した場合、前記架橋表面層113の内部応力が非常に高くなり、架橋直後にクラックが発生しやすくなる。
また静電的特性においても、2官能以上の電荷輸送性化合物を用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定されるため、電荷輸送時の中間体構造(カチオンラジカル)が安定して保てず、電荷のトラップによる感度の低下、残留電位の上昇が起こしやすくなる。これらの電気的特性の劣化は、画像濃度低下、文字の細り等の画像として現れる。このようなことから、電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を用い、架橋結合間にペンダント状に固定化することにより、クラックや傷の発生、及び静電的特性の安定化しやすくなる。
In addition, as the radical polymerizable compound having a charge transporting structure, a polyfunctional compound having two or more functional groups can be used, but a monofunctional compound is preferable in terms of film quality and electrostatic characteristics. This is because when a bifunctional or higher functional charge transport compound is used, it is fixed in the crosslinked structure by a plurality of bonds. However, since the charge transport structure is very bulky, distortion occurs in the cured resin, resulting in a crosslinked surface layer. The internal stress of 113 becomes high, and it becomes easy to cause cracks and scratches due to carrier adhesion and the like. When the film thickness is 5 μm or less, there is no particular problem. However, when a film exceeding 5 μm is formed, the internal stress of the cross-linked surface layer 113 becomes very high, and cracks are likely to occur immediately after cross-linking.
In addition, in terms of electrostatic characteristics, when a bifunctional or higher functional charge transporting compound is used, it is fixed in the crosslinked structure with a plurality of bonds, so that the intermediate structure (cation radical) during charge transport is stably maintained. In other words, the sensitivity is lowered due to charge trapping, and the residual potential is likely to increase. Such deterioration of the electrical characteristics appears as an image such as a decrease in image density and thinning of characters. For this reason, the radical polymerizable compound having a charge transporting structure uses a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure and is fixed in a pendant shape between crosslinks, thereby causing cracks and scratches. And stabilization of electrostatic characteristics.

また、電荷輸送性構造としてはトリアリールアミン構造の効果が高い。また官能基数が1つであるものが好ましく、さらには下記一般式1又は2の構造で示される化合物を用いた場合、感度、残留電位等の電気的特性が良好に持続される。

Figure 0005338361
Further, the triarylamine structure is highly effective as a charge transporting structure. Moreover, what has one functional group is preferable, and when a compound shown by the structure of the following general formula 1 or 2 is used, electrical characteristics such as sensitivity and residual potential are favorably maintained.
Figure 0005338361

Figure 0005338361
(式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−COOR(Rは水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基)、ハロゲン化カルボニル基若しくはCONR(R及びRは水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい)を表わし、Ar、Arは置換もしくは未置換のアリーレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ar、Arは置換もしくは未置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Zは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、アルキレンオキシカルボニル基を表わす。m、nは0〜3の整数を表わす。)
Figure 0005338361
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a cyano group, a nitro group, Group, alkoxy group, —COOR 7 (R 7 is a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent), halogen Carbonyl group or CONR 8 R 9 (R 8 and R 9 may have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, or a substituent. Ar 1 and Ar 2 each represent a substituted or unsubstituted arylene group, and may be the same or different.Ar 3 , which may be the same or different from each other. Ar 4 may be substituted Represents an unsubstituted aryl group, which may be the same or different, X represents a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether group, An oxygen atom, a sulfur atom, or a vinylene group, Z represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether group, or an alkyleneoxycarbonyl group, and m and n represent an integer of 0 to 3.)

以下に、一般式(1)、(2)の具体例を示す。
前記一般式(1)、(2)において、Rの置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていても良い。
の置換基のうち、特に好ましいものは水素原子、メチル基である。
置換もしくは未置換のAr、Arはアリール基であり、アリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基及び複素環基が挙げられる。
該縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が18個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、as−インダセニル基、s−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、及びナフタセニル基等が挙げられる。
Specific examples of general formulas (1) and (2) are shown below.
In the general formulas (1) and (2), in the substituent of R 1 , examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. The aralkyl group includes a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group, and the alkoxy group includes a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and the like. These include a halogen atom, a nitro group, a cyano group, and a methyl group. Substituted with an alkyl group such as an ethyl group, an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, an aryloxy group such as a phenoxy group, an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, an aralkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group, etc. May be.
Of the substituents for R 1 , particularly preferred are a hydrogen atom and a methyl group.
Substituted or unsubstituted Ar 3 and Ar 4 are aryl groups, and examples of the aryl group include condensed polycyclic hydrocarbon groups, non-fused cyclic hydrocarbon groups, and heterocyclic groups.
The condensed polycyclic hydrocarbon group preferably has 18 or less carbon atoms forming a ring, for example, a pentanyl group, an indenyl group, a naphthyl group, an azulenyl group, a heptaenyl group, a biphenylenyl group, an as-indacenyl group. , S-indacenyl group, fluorenyl group, acenaphthylenyl group, preadenyl group, acenaphthenyl group, phenalenyl group, phenanthryl group, anthryl group, fluoranthenyl group, acephenanthrenyl group, aceanthrylenyl group, triphenylyl group, pyrenyl group , A chrycenyl group, a naphthacenyl group, and the like.

該非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル及びジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の1価基、あるいはビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、1,1−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、及びポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の1価基、あるいは9,9−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の1価基が挙げられる。
複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、及びチアジアゾール等の1価基が挙げられる。
Examples of the non-fused cyclic hydrocarbon group include monovalent groups of monocyclic hydrocarbon compounds such as benzene, diphenyl ether, polyethylene diphenyl ether, diphenyl thioether and diphenyl sulfone, or biphenyl, polyphenyl, diphenylalkane, diphenylalkene, diphenylalkyne, Monovalent groups of non-condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as triphenylmethane, distyrylbenzene, 1,1-diphenylcycloalkane, polyphenylalkane, and polyphenylalkene, or ring assemblies such as 9,9-diphenylfluorene And monovalent groups of hydrocarbon compounds.
Examples of the heterocyclic group include monovalent groups such as carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, oxadiazole, and thiadiazole.

また、前記Ar、Arで表わされるアリール基は例えば以下に示すような置換基を有してもよい。
(1)ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。
(2)アルキル基、好ましくは、C1〜C12とりわけC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、n−ブチル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−プロピル基、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキエチル基、2−エトキシエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−フェニルベンジル基等が挙げられる。
(3)アルコキシ基(−OR)であり、Rは(2)で定義したアルキル基を表わす。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、i−ブトキシ基、2−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。
(4)アリールオキシ基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
(5)アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基であり、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
The aryl group represented by Ar 3 or Ar 4 may have a substituent as shown below, for example.
(1) Halogen atom, cyano group, nitro group and the like.
(2) Alkyl groups, preferably C1-C12, especially C1-C8, more preferably C1-C4 linear or branched alkyl groups, and these alkyl groups further include a fluorine atom, a hydroxyl group, a cyano group, It may have a phenyl group substituted with a C1-C4 alkoxy group, a phenyl group or a halogen atom, a C1-C4 alkyl group or a C1-C4 alkoxy group. Specifically, methyl group, ethyl group, n-butyl group, i-propyl group, t-butyl group, s-butyl group, n-propyl group, trifluoromethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-ethoxyethyl Group, 2-cyanoethyl group, 2-methoxyethyl group, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4-methylbenzyl group, 4-phenylbenzyl group and the like.
(3) An alkoxy group (—OR 2 ), and R 2 represents the alkyl group defined in (2). Specifically, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, t-butoxy group, n-butoxy group, s-butoxy group, i-butoxy group, 2-hydroxyethoxy group, benzyloxy group And a trifluoromethoxy group.
(4) An aryloxy group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. This may contain a C1-C4 alkoxy group, a C1-C4 alkyl group or a halogen atom as a substituent. Specific examples include a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 4-methoxyphenoxy group, and a 4-methylphenoxy group.
(5) Alkyl mercapto group or aryl mercapto group, and specific examples include methylthio group, ethylthio group, phenylthio group, p-methylphenylthio group and the like.

(6)

Figure 0005338361
(式中、R及びRは各々独立に水素原子、前記(2)で定義したアルキル基、またはアリール基を表わす。アリール基としては、例えばフェニル基、ビフェニル基又はナフチル基が挙げられ、これらはC1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。R及びRは共同で環を形成してもよい)
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(トリール)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。
(7)メチレンジオキシ基、又はメチレンジチオ基等のアルキレンジオキシ基又はアルキレンジチオ基等が挙げられる。
(8)置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。
前記Ar、Arで表わされるアリーレン基としては、前記Ar、Arで表されるアリール基から誘導される2価基である。 (6)
Figure 0005338361
(In the formula, R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group defined in (2) above, or an aryl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, and a naphthyl group. These may contain a C1-C4 alkoxy group, a C1-C4 alkyl group, or a halogen atom as a substituent. R 3 and R 4 may form a ring together)
Specifically, amino group, diethylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N, N-diphenylamino group, N, N-di (tolyl) amino group, dibenzylamino group, piperidino group, morpholino group And pyrrolidino group.
(7) An alkylenedioxy group or an alkylenedithio group such as a methylenedioxy group or a methylenedithio group.
(8) A substituted or unsubstituted styryl group, a substituted or unsubstituted β-phenylstyryl group, a diphenylaminophenyl group, a ditolylaminophenyl group, and the like.
The arylene group represented by Ar 1 and Ar 2 is a divalent group derived from the aryl group represented by Ar 3 and Ar 4 .

前記Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、C1〜C12、好ましくはC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、これらのアルキレン基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチレン基、エチレン基、n−ブチレン基、i−プロピレン基、t−ブチレン基、s−ブチレン基、n−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、2−ヒドロキエチレン基、2−エトキシエチレン基、2−シアノエチレン基、2−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、4−クロロフ
ェニルエチレン基、4−メチルフェニルエチレン基、4−ビフェニルエチレン基等が挙げられる。
置換もしくは無置換のシクロアルキレン基としては、C5〜C7の環状アルキレン基であり、これらの環状アルキレン基にはフッ素原子、水酸基、C1〜C4のアルキル基、C1〜C4のアルコキシ基を有していても良い。具体的にはシクロヘキシリデン基、シクロへキシレン基、3,3−ジメチルシクロヘキシリデン基等が挙げられる。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールを表わし、アルキレンエーテル基アルキレン基はヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。
X represents a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether group, an oxygen atom, a sulfur atom, or a vinylene group.
The substituted or unsubstituted alkylene group is a C1-C12, preferably C1-C8, more preferably a C1-C4 linear or branched alkylene group, and these alkylene groups further include a fluorine atom, a hydroxyl group, It may have a cyano group, a C1-C4 alkoxy group, a phenyl group or a halogen atom, a C1-C4 alkyl group, or a phenyl group substituted with a C1-C4 alkoxy group. Specifically, methylene group, ethylene group, n-butylene group, i-propylene group, t-butylene group, s-butylene group, n-propylene group, trifluoromethylene group, 2-hydroxyethylene group, 2-ethoxyethylene Group, 2-cyanoethylene group, 2-methoxyethylene group, benzylidene group, phenylethylene group, 4-chlorophenylethylene group, 4-methylphenylethylene group, 4-biphenylethylene group and the like.
The substituted or unsubstituted cycloalkylene group is a C5-C7 cyclic alkylene group, and these cyclic alkylene groups have a fluorine atom, a hydroxyl group, a C1-C4 alkyl group, and a C1-C4 alkoxy group. May be. Specific examples include a cyclohexylidene group, a cyclohexylene group, and a 3,3-dimethylcyclohexylidene group.
The substituted or unsubstituted alkylene ether group represents ethyleneoxy, propyleneoxy, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, tetraethylene glycol, tripropylene glycol, alkylene ether group alkylene group is hydroxyl group, methyl group, ethyl group, etc. You may have the substituent of.

ビニレン基は、

Figure 0005338361
または、
Figure 0005338361
で表わされ、
は水素、アルキル基(前記(2)で定義されるアルキル基と同じ)、アリール基(前記Ar、Arで表わされるアリール基と同じ)、aは1または2、bは1〜3を表わす。
前記Zは置換もしくは未置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、アルキレンオキシカルボニル基を表わす。
置換もしくは未置換のアルキレン基としは、前記Xのアルキレン基と同様なものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、前記Xのアルキレンエーテル基が挙げられる。
アルキレンオキシカルボニル基としては、カプロラクトン変性基が挙げられる。 The vinylene group is
Figure 0005338361
Or
Figure 0005338361
Represented by
R 5 is hydrogen, an alkyl group (same as the alkyl group defined in (2) above), an aryl group (same as the aryl group represented by Ar 3 or Ar 4 above), a is 1 or 2, and b is 1 to 2 3 is represented.
Z represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether group, or an alkyleneoxycarbonyl group.
Examples of the substituted or unsubstituted alkylene group include the same alkylene groups as those described above for X.
Examples of the substituted or unsubstituted alkylene ether group include the alkylene ether group represented by X.
Examples of the alkyleneoxycarbonyl group include a caprolactone-modified group.

また、1官能の電荷輸送構造を有するラジカル重合性化合物として更に好ましくは、下記一般式(3)の構造の化合物が挙げられる。

Figure 0005338361
Further, a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure is more preferably a compound having the structure of the following general formula (3).
Figure 0005338361

(式中、o、p、qはそれぞれ0又は1の整数、Raは水素原子、メチル基を表わし、Rb、Rcは水素原子以外の置換基で炭素数1〜6のアルキル基を表わし、複数の場合は異なっても良い。s、tは0〜3の整数を表わす。Zaは単結合、メチレン基、エチレン基、

Figure 0005338361

を表わす。)
上記一般式で表わされる化合物としては、Rb、Rcの置換基として、特にメチル基、エチル基である化合物が好ましい。 (Wherein, o, p and q are each an integer of 0 or 1, Ra represents a hydrogen atom or a methyl group, Rb and Rc represent a substituent other than a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, And s and t each represents an integer of 0 to 3. Za is a single bond, a methylene group, an ethylene group,
Figure 0005338361

Represents. )
As the compound represented by the above general formula, a compound having a methyl group or an ethyl group as a substituent for Rb and Rc is particularly preferable.

本発明で用いる上記一般式(1)及び(2)特に(3)の1官能性の電荷輸送構造を有するラジカル重合性化合物は、炭素−炭素間の二重結合が両側に開放されて重合するため、末端構造とはならず、連鎖重合体中に組み込まれ、3官能以上のラジカル重合性モノマーとの重合で架橋形成された重合体中では、高分子の主鎖中に存在し、かつ主鎖−主鎖間の架橋鎖中に存在(この架橋鎖には1つの高分子と他の高分子間の分子間架橋鎖と、1つの高分子内で折り畳まれた状態の主鎖のある部位と主鎖中でこれから離れた位置に重合したモノマー由来の他の部位とが架橋される分子内架橋鎖とがある)するが、主鎖中に存在する場合であってもまた架橋鎖中に存在する場合であっても、鎖部分から懸下するトリアリールアミン構造は、窒素原子から放射状方向に配置する少なくとも3つのアリール基を有し、バルキーであるが、鎖部分に直接結合しておらず鎖部分からカルボニル基等を介して懸下しているため立体的位置取りに融通性ある状態で固定されているので、これらトリアリールアミン構造は重合体中で相互に程よく隣接する空間配置が可能であるため、分子内の構造的歪みが少なく、また、電子写真感光体の表面層113とされた場合に、電荷輸送経路の断絶を比較的免れた分子内構造を採りうるものと推測される。   The radically polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure represented by the general formulas (1) and (2), particularly (3) used in the present invention is polymerized with the carbon-carbon double bond open on both sides. Therefore, in a polymer that is not a terminal structure but is incorporated in a chain polymer and crosslinked by polymerization with a tri- or higher functional radical polymerizable monomer, it exists in the main chain of the polymer, and Present in the cross-linked chain between the chain and the main chain (this cross-linked chain has an intermolecular cross-linked chain between one polymer and another polymer, and a site where the main chain is folded in one polymer. And other intramolecular cross-linked chains that are cross-linked with other sites derived from the polymerized monomer at positions away from this in the main chain), but even if they are present in the main chain, Even if present, the triarylamine structure suspended from the chain moiety is It has at least three aryl groups arranged in the radial direction and is bulky, but is not directly bonded to the chain part, but is suspended from the chain part via a carbonyl group, etc. Since these triarylamine structures can be arranged adjacent to each other in the polymer, there is little structural distortion in the molecule, and the surface of the electrophotographic photosensitive member is also fixed. In the case of the layer 113, it is presumed that an intramolecular structure that is relatively free from interruption of the charge transport path can be adopted.

1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の具体例を以下に示すが、これらの構造の化合物に限定されるものではない。



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Specific examples of the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure are shown below, but are not limited to the compounds having these structures.



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2官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の具体例を以下に示すが、これらの構造の化合物に限定されるものではない。

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Specific examples of the radically polymerizable compound having a bifunctional charge transporting structure are shown below, but are not limited to the compounds having these structures.
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3官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の具体例を以下に示すが、これらの構造の化合物に限定されるものではない。

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Specific examples of the radical polymerizable compound having a trifunctional charge transporting structure are shown below, but the invention is not limited to the compounds having these structures.
Figure 0005338361


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Figure 0005338361

また、本発明に用いられる電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、架橋表面層113の電荷輸送性能を付与するために重要で、この成分は架橋表面層113全量に対し20〜80重量%、好ましくは30〜70重量%である。この成分が20重量%未満では架橋表面層113の電荷輸送性能が充分に保てず、繰り返しの使用で感度低下、残留電位上昇などの電気特性の劣化が現れる。また、80重量%以上では電荷輸送構造を有しない3官能モノマーの含有量が低下し、架橋結合密度の低下を招き高い耐摩耗性が発揮されない。使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると30〜70重量%の範囲が最も好ましい。
表面層113は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化したものであるが、これ以外に塗工時の粘度調整、架橋表面層113の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で1官能及び2官能のラジカル重合性モノマー及びラジカル重合性オリゴマーを併用することができる。これらのラジカル重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
1官能のラジカルモノマーとしては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマーなどが挙げられる。
2官能のラジカル重合性モノマーとしては、例えば、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオ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、ネオペンチルグリコールジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールFジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどが挙げられる。
機能性モノマーとしては、例えば、オクタフルオロペンチルアクリレート、2−パーフルオロオクチルエチルアクリレート、2−パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、2−パーフルオロイソノニルエチルアクリレートなどのフッ素原子を置換したもの、特公平5−60503号公報、特公平6−45770号公報記載のシロキサン繰り返し単位:20〜70のアクリロイルポリジメチルシロキサンエチル、メタクリロイルポリジメチルシロキサンエチル、アクリロイルポリジメチルシロキサンプロピル、アクリロイルポリジメチルシロキサンブチル、ジアクリロイルポリジメチルシロキサンジエチルなどのポリシロキサン基を有するビニルモノマー、アクリレート及びメタクリレートが挙げられる。
ラジカル重合性オリゴマーとしては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系オリゴマーが挙げられる。但し、1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマーを多量に含有させると架橋表面層113の3次元架橋結合密度が実質的に低下し、耐摩耗性の低下を招く。このためこれらのモノマーやオリゴマーの含有量は、3官能以上のラジカル重合性モノマー100重量部に対し50重量部以下、好ましくは30重量部以下に制限される。
Further, the radical polymerizable compound having a charge transporting structure used in the present invention is important for imparting the charge transport performance of the crosslinked surface layer 113, and this component is 20 to 80% by weight based on the total amount of the crosslinked surface layer 113. It is preferably 30 to 70% by weight. If this component is less than 20% by weight, the charge transport performance of the cross-linked surface layer 113 cannot be maintained sufficiently, and deterioration of electrical characteristics such as a decrease in sensitivity and an increase in residual potential appear with repeated use. On the other hand, if it is 80% by weight or more, the content of the trifunctional monomer having no charge transport structure is lowered, and the crosslink density is lowered, so that high wear resistance is not exhibited. Although the electrical characteristics and abrasion resistance required differ depending on the process used, it cannot be said unconditionally, but considering the balance of both characteristics, the range of 30 to 70% by weight is most preferable.
The surface layer 113 is obtained by curing at least a trifunctional or higher-functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure and a radical polymerizable compound having a charge transporting structure. Monofunctional and bifunctional radically polymerizable monomers and radically polymerizable oligomers can be used in combination for the purpose of imparting functions such as stress relaxation of the crosslinked surface layer 113, lower surface energy, and reduced friction coefficient. Known radical polymerizable monomers and oligomers can be used.
Examples of the monofunctional radical monomer include 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, benzyl acrylate, and cyclohexyl acrylate. , Isoamyl acrylate, isobutyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, phenoxytetraethylene glycol acrylate, cetyl acrylate, isostearyl acrylate, stearyl acrylate, styrene monomer, and the like.
Examples of the bifunctional radical polymerizable monomer include 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1, Examples include 6-hexanediol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, EO-modified bisphenol A diacrylate, EO-modified bisphenol F diacrylate, and neopentyl glycol diacrylate.
Examples of the functional monomer include those substituted with a fluorine atom such as octafluoropentyl acrylate, 2-perfluorooctylethyl acrylate, 2-perfluorooctylethyl methacrylate, 2-perfluoroisononylethyl acrylate, No. 60503, JP-B-6-45770, siloxane repeating units: 20-70 acryloyl polydimethylsiloxane ethyl, methacryloyl polydimethylsiloxane ethyl, acryloyl polydimethylsiloxane propyl, acryloyl polydimethylsiloxane butyl, diacryloyl polydimethylsiloxane Examples include vinyl monomers having a polysiloxane group such as diethyl, acrylates and methacrylates.
Examples of the radical polymerizable oligomer include epoxy acrylate, urethane acrylate, and polyester acrylate oligomers. However, when a large amount of monofunctional and bifunctional radically polymerizable monomers and radically polymerizable oligomers are contained, the three-dimensional cross-linking density of the cross-linked surface layer 113 is substantially reduced, resulting in a decrease in wear resistance. For this reason, the content of these monomers and oligomers is limited to 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the tri- or higher functional radical polymerizable monomer.

また、表面層113は少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射により硬化したものであるが、必要に応じてこの架橋反応を効率よく進行させるために架橋表面層113中に重合開始剤を使用してもよい。
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、など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、など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、など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、などのチオキサントン系光重合開始剤、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、などが挙げられる。
これらの重合開始剤は1種又は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、ラジカル重合性を有する総含有物100重量部に対し、0.5〜40重量部、好ましくは1〜20重量部である。
Further, the surface layer 113 is obtained by curing at least trifunctional or higher-functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a charge transport structure by light energy irradiation. In order to advance the crosslinking reaction efficiently, a polymerization initiator may be used in the crosslinked surface layer 113.
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 2-benzoylbenzene, thioxanthones such as 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone As photopolymerization initiators and other photopolymerization initiators, ethyl anthraquinone, 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl Phenylethoxyphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,4-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, methylphenylglyoxyester, 9,10 -Phenanthrene, an acridine type compound, a triazine type compound, an imidazole type compound is mentioned. Moreover, what has a photopolymerization acceleration effect can also be used individually or in combination with the said photoinitiator. Examples thereof include triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, (2-dimethylamino) ethyl benzoate, 4,4′-dimethylaminobenzophenone, and the like.
These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The content of the polymerization initiator is 0.5 to 40 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total content having radical polymerizability.

更に、塗工液は必要に応じて各種可塑剤(応力緩和や接着性向上の目的)、レベリング剤、ラジカル反応性を有しない低分子電荷輸送物質などの添加剤が含有できる。これらの添加剤は公知のものが使用可能であり、可塑剤としてはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂に使用されているものが利用可能で、その使用量は塗工液の総固形分に対し20重量%以下、好ましくは10%以下に抑えられる。また、レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが利用でき、その使用量は塗工液の総固形分に対し3重量%以下が適当である。
本発明の架橋表面層113は、少なくとも電荷輸送構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有する塗工液を塗布、硬化することにより形成される。かかる塗工液はラジカル重合性モノマーが液体である場合、これに他の成分を溶解して塗布することも可能であるが、必要に応じて溶媒により希釈して塗布される。このとき用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系、テトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピルエーテルなどのエーテル系、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテートなどのセロソルブ系などが挙げられる。これらの溶媒は単独または2種以上を混合して用いてもよい。溶媒による希釈率は組成物の溶解性、塗工法、目的とする膜厚により変わり、任意である。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行なうことができる。
Furthermore, the coating liquid can contain additives such as various plasticizers (for the purpose of stress relaxation and adhesion improvement), leveling agents, and low molecular charge transport materials having no radical reactivity, as necessary. As these additives, known additives can be used, and as plasticizers, those used in general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used, and the amount used is the total solid content of the coating liquid. To 20% by weight or less, preferably 10% or less. As leveling agents, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain can be used, and the amount used is based on the total solid content of the coating liquid. 3% by weight or less is appropriate.
The crosslinked surface layer 113 of the present invention is formed by applying and curing a coating solution containing at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a charge transport structure. The When the radically polymerizable monomer is a liquid, such a coating liquid can be applied by dissolving other components in the liquid, but if necessary, it is diluted with a solvent and applied. Solvents used at this time include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane and propyl ether. And ethers such as dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, and chlorobenzene, aromatics such as benzene, toluene, and xylene, and cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and cellosolve acetate. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The dilution ratio with the solvent varies depending on the solubility of the composition, the coating method, and the target film thickness, and is arbitrary. The coating can be performed using a dip coating method, spray coating, bead coating, ring coating method or the like.

本発明においては、かかる塗工液を塗布後、外部から光エネルギーを与え硬化させる。光のエネルギーとしては主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯やメタルハライドランプなどのUV照射光源が利用できるが、ラジカル重合性含有物や光重合開始剤の吸収波長に合わせ可視光光源の選択も可能である。照射光量は300mW/cm以上、1000mW/cm以下が好ましく、300mW/cm未満では硬化反応に時間を要す。1000mW/cmより強いと反応の進行が不均一となり、架橋表面層113の荒れが激しくなる。また光エネルギーにより硬化するときには、酸素による架橋阻害を防止するために、酸素濃度を低減することが好ましい。
架橋表面層113塗工液に含有される組成物においては、バインダー樹脂を含有させることも感光体表面の平滑性、電気特性、あるいは耐久性を損なわない範囲であれば可能である。しかし塗工液にバインダー樹脂などの高分子材料を含有させると、ラジカル重合性組成物(ラジカル重合性モノマー及び電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物)の硬化反応より生成した高分子との相溶性の悪さから相分離が生じ、架橋表面層113表面の凹凸が激しくなる。したがって、バインダー樹脂は使用しない方が好ましい。
本発明の架橋表面層113においては、電気的特性を維持するため嵩高い電荷輸送性構造を含有させ、且つ高強度化のため架橋結合密度を高める必要がある。この様な架橋表面層113塗工後の硬化にあたっては、非常に高いエネルギーを外部から加え急激に反応を進めると、硬化が不均一に進行し架橋膜表面の凹凸が激しくなる。このため光の照射強度、重合開始剤量により反応速度制御が可能な光の外部エネルギーを用いたものが好ましい。
In this invention, after apply | coating this coating liquid, light energy is given from the outside and it hardens | cures. As the energy of light, UV irradiation light sources such as high-pressure mercury lamps and metal halide lamps that mainly emit light in the ultraviolet light can be used. Is possible. Irradiation light amount 300 mW / cm 2 or more, preferably 1000 mW / cm 2 or less, time consuming for the curing reaction is less than 300 mW / cm 2. If it is higher than 1000 mW / cm 2, the progress of the reaction becomes non-uniform and the cross-linked surface layer 113 becomes very rough. Further, when curing by light energy, it is preferable to reduce the oxygen concentration in order to prevent cross-linking inhibition by oxygen.
In the composition contained in the cross-linked surface layer 113 coating solution, it is possible to contain a binder resin as long as the smoothness, electrical characteristics, or durability of the photoreceptor surface is not impaired. However, when a polymer material such as a binder resin is included in the coating liquid, it is in phase with the polymer formed by the curing reaction of the radical polymerizable composition (radical polymerizable monomer and radical polymerizable compound having a charge transporting structure). Phase separation occurs due to poor solubility, and the surface of the crosslinked surface layer 113 becomes uneven. Therefore, it is preferable not to use a binder resin.
In the cross-linked surface layer 113 of the present invention, it is necessary to contain a bulky charge transporting structure in order to maintain electrical characteristics and to increase the cross-linking density in order to increase the strength. In such curing after application of the crosslinked surface layer 113, if very high energy is applied from the outside and the reaction proceeds rapidly, the curing proceeds unevenly and the unevenness of the crosslinked film surface becomes severe. For this reason, the thing using the external energy of light which can control reaction rate with the irradiation intensity | strength of light and the amount of polymerization initiators is preferable.

本発明の架橋表面層形成材料を用いた場合において、塗工方法について例示すると、例えば、塗工液として、3つのアクリロイルオキシ基を有するアクリレートモノマーと、一つのアクリロイルオキシ基を有するトリアリールアミン化合物を使用する場合、これらの使用割合は7:3から3:7であり、また、重合開始剤をこれらアクリレート化合物全量に対し3〜20重量%添加し、さらに溶媒を加えて塗工液を調製する。例えば、架橋表面層113の下層となる電荷輸送層1122において、電荷輸送物質としてトリアリールアミン系ドナー、及びバインダー樹脂として、ポリカーボネートを使用し、架橋表面層113をスプレー塗工により形成する場合、上記塗工液の溶媒としては、テトラヒドロフラン、2−ブタノン、酢酸エチル等が好ましく、その使用割合は、アクリレート化合物全量に対し3倍量〜10倍量である。
次いで、例えば、アルミシリンダー等の支持体上に、下引き層、電荷発生層、上記電荷輸送層1122を順次積層した感光体上に、上記調製した塗工液をスプレー等により塗布する。その後、比較的低温で短時間乾燥し(25〜80℃、1〜10分間)、UV照射あるいは加熱して硬化させる。
UV照射の場合、メタルハライドランプ等を用いるが、照度(365nm)は300mW/cm以上、1000mW/cm以下が好ましく、例えば600mW/cmのUV光を照射する場合、例えば硬化に際し、ドラムを回転して全ての面を均一に45〜360秒程度照射すればよい。このときドラム温度は100℃を越えないように制御する。
硬化終了後は、残留溶媒低減のため100〜150℃で10分〜30分加熱して、感光体を得る。
In the case of using the crosslinked surface layer forming material of the present invention, examples of the coating method include, for example, an acrylate monomer having three acryloyloxy groups and a triarylamine compound having one acryloyloxy group as the coating liquid. When these are used, their use ratio is 7: 3 to 3: 7, and 3-20% by weight of a polymerization initiator is added to the total amount of these acrylate compounds, and a solvent is added to prepare a coating solution. To do. For example, in the case where the charge transport layer 1122 which is the lower layer of the cross-linked surface layer 113 uses a triarylamine donor as the charge transport material and polycarbonate as the binder resin, and the cross-linked surface layer 113 is formed by spray coating, As the solvent for the coating solution, tetrahydrofuran, 2-butanone, ethyl acetate, and the like are preferable, and the use ratio is 3 to 10 times the total amount of the acrylate compound.
Next, for example, the prepared coating solution is applied by spraying or the like on a photoreceptor in which an undercoat layer, a charge generation layer, and the charge transport layer 1122 are sequentially laminated on a support such as an aluminum cylinder. Thereafter, it is dried at a relatively low temperature for a short time (25 to 80 ° C., 1 to 10 minutes) and cured by UV irradiation or heating.
For UV irradiation, it uses a metal halide lamp, the illuminance (365 nm) is 300 mW / cm 2 or more, preferably 1000 mW / cm 2 or less, for example, the case of irradiation with UV light of 600 mW / cm 2, for example upon curing, the drum It is only necessary to rotate and uniformly irradiate all surfaces for about 45 to 360 seconds. At this time, the drum temperature is controlled so as not to exceed 100 ° C.
After the curing is completed, the photosensitive member is obtained by heating at 100 to 150 ° C. for 10 to 30 minutes to reduce the residual solvent.

以下、本発明をその層構造に従い説明する。
<電子写真感光体の層構造について>
本発明に用いられる電子写真感光体を図面に基づいて説明する。
図13は、本発明の画像形成装置に用いる電子写真感光体を示す断面図である。導電性支持体111上に、電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する感光層が設けられた単層構造の感光体11である。架橋表面層113が感光層全体の場合を示したのが図13(a)であり、架橋表面層113が感光層の表面部分である場合を示したのが図13(b)である。
図14は、本発明の画像形成装置に用いる電子写真感光体の他の例を示す断面図である。導電性支持体111上に、電荷発生機能を有する電荷発生層と、電荷輸送物機能を有する電荷輸送層1122とが積層された積層構造の感光体11である。架橋表面層113が電荷輸送層1122全体の場合を示すのが図14(a)であり、架橋表面層113が電荷輸送層1122の表面部分である場合を示すのが図14(b)である。
Hereinafter, the present invention will be described according to the layer structure.
<About the layer structure of the electrophotographic photoreceptor>
The electrophotographic photosensitive member used in the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 13 is a sectional view showing an electrophotographic photosensitive member used in the image forming apparatus of the present invention. The photosensitive member 11 has a single layer structure in which a photosensitive layer having a charge generating function and a charge transporting function is provided on a conductive support 111. FIG. 13A shows the case where the crosslinked surface layer 113 is the entire photosensitive layer, and FIG. 13B shows the case where the crosslinked surface layer 113 is the surface portion of the photosensitive layer.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of the electrophotographic photosensitive member used in the image forming apparatus of the present invention. The photosensitive member 11 has a stacked structure in which a charge generation layer having a charge generation function and a charge transport layer 1122 having a charge transport material function are stacked on a conductive support 111. FIG. 14A shows the case where the cross-linked surface layer 113 is the entire charge transport layer 1122, and FIG. 14B shows the case where the cross-linked surface layer 113 is the surface portion of the charge transport layer 1122. .

<導電性支持体について>
導電性支持体111としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体111として用いることができる。
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体111として用いることができる。
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体111として良好に用いることができる。
<About conductive support>
Examples of the conductive support 111 include those having a volume resistance of 10 10 Ω · cm or less, such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, and other metals, tin oxide, indium oxide, and the like. After vapor-depositing or sputtering a film or cylindrical plastic, paper coated, or a plate of aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel, etc. Pipes subjected to surface treatment such as cutting, super finishing and polishing can be used. Further, an endless nickel belt and an endless stainless steel belt disclosed in JP-A-52-36016 can also be used as the conductive support 111.
In addition, a material obtained by dispersing conductive powder in an appropriate binder resin and coating it on the support can also be used as the conductive support 111 of the present invention.
Examples of the conductive powder include carbon black, acetylene black, metal powder such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc and silver, or metal oxide powder such as conductive tin oxide and ITO. Can be mentioned. The binder resin used at the same time is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinylcarbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, Examples thereof include thermoplastic, thermosetting resins, and photocurable resins such as melamine resin, urethane resin, phenol resin, and alkyd resin. Such a conductive layer can be provided by dispersing and coating these conductive powder and binder resin in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, dichloromethane, methyl ethyl ketone, and toluene.
Furthermore, it is electrically conductive by a heat-shrinkable tube in which the conductive powder is contained in a material such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyethylene, chlorinated rubber, Teflon (registered trademark) on a suitable cylindrical substrate. Those provided with a conductive layer can also be used favorably as the conductive support 111 of the present invention.

<感光層について>
次に感光層について説明する。感光層は積層構造でも単層構造でもよい。
積層構造の場合には、感光層は電荷発生機能を有する電荷発生層と電荷輸送機能を有する電荷輸送層1122とから構成される。また、単層構造の場合には、感光層は電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層である。
以下、積層構造の感光層及び単層構造の感光層のそれぞれについて述べる。
<感光層が積層構成のもの>
(電荷発生層)
電荷発生層は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
無機系材料には、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。
一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
<About photosensitive layer>
Next, the photosensitive layer will be described. The photosensitive layer may have a laminated structure or a single layer structure.
In the case of a laminated structure, the photosensitive layer includes a charge generation layer having a charge generation function and a charge transport layer 1122 having a charge transport function. In the case of a single layer structure, the photosensitive layer is a layer having a charge generation function and a charge transport function at the same time.
Hereinafter, each of the photosensitive layer having a laminated structure and the photosensitive layer having a single layer structure will be described.
<Photosensitive layer with a laminated structure>
(Charge generation layer)
The charge generation layer is a layer mainly composed of a charge generation material having a charge generation function, and a binder resin can be used in combination as necessary. As the charge generation material, inorganic materials and organic materials can be used.
Inorganic materials include crystalline selenium, amorphous selenium, selenium-tellurium, selenium-tellurium-halogen, selenium-arsenic compounds, and amorphous silicon. As amorphous silicon, dangling bonds terminated with hydrogen atoms or halogen atoms, or doped with boron atoms, phosphorus atoms or the like are preferably used.
On the other hand, a known material can be used as the organic material. For example, phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and metal-free phthalocyanine, azulenium salt pigments, squaric acid methine pigments, azo pigments having carbazole skeleton, azo pigments having triphenylamine skeleton, azo pigments having diphenylamine skeleton, dibenzothiophene skeleton Azo pigments having a fluorenone skeleton, azo pigments having an oxadiazole skeleton, azo pigments having a bis-stilbene skeleton, azo pigments having a distyryl oxadiazole skeleton, azo pigments having a distyrylcarbazole skeleton, perylene Pigments, anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenylmethane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and azomethine pigments, Goido based pigments, and bisbenzimidazole pigments. These charge generation materials can be used alone or as a mixture of two or more.

電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。これらのバインダー樹脂は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。また、電荷発生層のバインダー樹脂として上述のバインダー樹脂の他に、電荷輸送機能を有する高分子電荷輸送物質、例えば、アリールアミン骨格やベンジジン骨格やヒドラゾン骨格やカルバゾール骨格やスチルベン骨格やピラゾリン骨格等を有するポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリシロキサン、アクリル樹脂等の高分子材料やポリシラン骨格を有する高分子材料等を用いることができる。
前者の具体的な例としては、特開平01−001728号公報、特開平01−009964号公報、特開平01−013061号公報、特開平01−019049号公報、特開平01−241559号公報、特開平04−011627号公報、特開平04−175337号公報、特開平04−183719号公報、特開平04−225014号公報、特開平04−230767号公報、特開平04−320420号公報、特開平05−232727号公報、特開平05−310904号公報、特開平06−234836号公報、特開平06−234837号公報、特開平06−234838号公報、特開平06−234839号公報、特開平06−234840号公報、特開平06−234841号公報、特開平06−239049号公報、特開平06−236050号公報、特開平06−236051号公報、特開平06−295077号公報、特開平07−056374号公報、特開平08−176293号公報、特開平08−208820号公報、特開平08−211640号公報、特開平08−253568号公報、特開平08−269183号公報、特開平09−062019号公報、特開平09−043883号公報、特開平09−71642号公報、特開平09−87376号公報、特開平09−104746号公報、特開平09−110974号公報、特開平09−110976号公報、特開平09−157378号公報、特開平09−221544号公報、特開平09−227669号公報、特開平09−235367号公報、特開平09−241369号公報、特開平09−268226号公報、特開平09−272735号公報、特開平09−302084号公報、特開平09−302085号公報、特開平09−328539号公報等に記載の電荷輸送性高分子材料が挙げられる。
また、後者の具体例としては、例えば特開昭63−285552号公報、特開平05−19497号公報、特開平05−70595号公報、特開平10−73944号公報等に記載のポリシリレン重合体が例示される。
As a binder resin used as necessary for the charge generation layer, polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, poly-N-vinylcarbazole, Examples include polyacrylamide. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more. In addition to the binder resin described above as a binder resin for the charge generation layer, a polymer charge transport material having a charge transport function, such as an arylamine skeleton, benzidine skeleton, hydrazone skeleton, carbazole skeleton, stilbene skeleton, pyrazoline skeleton, etc. Polymer materials such as polycarbonate, polyester, polyurethane, polyether, polysiloxane, and acrylic resin, polymer materials having a polysilane skeleton, and the like can be used.
Specific examples of the former include JP-A-01-001728, JP-A-01-009964, JP-A-01-013061, JP-A-01-019049, JP-A-01-241559, Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 04-011627, 04-175337, 04-183719, 04-2225014, 04-230767, 04-320420, 05 -232727, JP-A 05-310904, JP-A 06-234836, JP-A 06-234837, JP-A 06-234838, JP-A 06-234839, JP-A 06-234840. No. 1, JP-A 06-234841, JP-A 06-239049, Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 06-236050, 06-236051, 06-295077, 07-0756374, 08-176293, 08-208820, 08 No. -21640, JP 08-253568, JP 08-269183, JP 09-062019, JP 09-043883, JP 09-71642, JP 09-87376. No. 1, JP-A 09-104746, JP 09-110974, JP 09-110976, JP 09-157378, JP 09-221544, JP 09-227669. JP 09-235367 A, JP 09-241369 A Charge transporting polymer materials described in JP 09-268226 A, JP 09-272735 A, JP 09-302084 A, JP 09-302085 A, JP 09-328539 A, etc. Can be mentioned.
Specific examples of the latter include polysilylene polymers described in, for example, JP-A No. 63-285552, JP-A No. 05-19497, JP-A No. 05-70595, JP-A No. 10-73944, and the like. Illustrated.

また、電荷発生層には低分子電荷輸送物質を含有させることができる。
電荷発生層に併用できる低分子電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ジフェノキノン誘導体などの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
正孔輸送物質としては、以下に表わされる電子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。正孔輸送物質としては、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
The charge generation layer may contain a low molecular charge transport material.
Low molecular charge transport materials that can be used in the charge generation layer include hole transport materials and electron transport materials.
Examples of the electron transporting material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4 , 5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7-tri Examples thereof include electron-accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide and diphenoquinone derivatives. These electron transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
Examples of the hole transporting material include the electron donating materials shown below and are used favorably. As hole transport materials, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, monoarylamine derivatives, diarylamine derivatives, triarylamine derivatives, stilbene derivatives, α-phenylstilbene derivatives, benzidine derivatives, diarylmethane derivatives, triaryls Other known materials such as methane derivatives, 9-styrylanthracene derivatives, pyrazoline derivatives, divinylbenzene derivatives, hydrazone derivatives, indene derivatives, butadiene derivatives, pyrene derivatives, bisstilbene derivatives, enamine derivatives, and the like can be given. These hole transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.

電荷発生層を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。
前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、CVD法等が用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。
また、後述のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。また、必要に応じて、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のレベリング剤を添加することができる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行なうことができる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.05〜2μmである。
Methods for forming the charge generation layer include a vacuum thin film preparation method and a casting method from a solution dispersion system.
As the former method, a vacuum deposition method, a glow discharge decomposition method, an ion plating method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a CVD method, or the like is used, and the above-described inorganic materials and organic materials can be satisfactorily formed.
In addition, in order to provide a charge generation layer by the casting method described later, if necessary, the inorganic or organic charge generation material together with a binder resin, tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, toluene, dichloromethane, monochlorobenzene, dichloroethane, cyclohexanone, cyclohexane. Can be formed by dispersing with a ball mill, attritor, sand mill, bead mill, etc. using a solvent such as pentanone, anisole, xylene, methyl ethyl ketone, acetone, ethyl acetate, butyl acetate, etc. . Moreover, leveling agents, such as a dimethyl silicone oil and a methylphenyl silicone oil, can be added as needed. The coating can be performed using a dip coating method, spray coating, bead coating, ring coating method or the like.
The thickness of the charge generation layer provided as described above is suitably about 0.01 to 5 μm, preferably 0.05 to 2 μm.

(電荷輸送層について)
電荷輸送層1122は電荷輸送機能を有する層で、本発明の電荷輸送性構造を有する架橋表面層113は電荷輸送層1122として有用に用いられる。架橋表面層113が電荷輸送層1122の全体である場合、前述の架橋表面層作製方法に記載したように電荷発生層上に本発明のラジカル重合性組成物(電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー及び電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物;以下同じ)とフィラーを含有する塗工液を塗布、必要に応じて乾燥後、外部エネルギーにより硬化反応を開始させ、架橋表面層113が形成される。このとき、架橋表面層113の膜厚は、10〜30μm、好ましくは10〜25μmである。10μmより薄いと充分な帯電電位が維持できず、30μmより厚いと硬化時の体積収縮により下層との剥離が生じやすくなる。
また、架橋表面層113が電荷輸送層1122の表面部分に形成され、電荷輸送層1122が積層構造である場合、電荷輸送層1122の下層部分は電荷輸送機能を有する電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成し、この上に上記本発明のラジカル重合性組成物とフィラーを含有する塗工液を塗布し、外部エネルギーにより架橋硬化させる。
電荷輸送物質としては、前記電荷発生層で記載した電子輸送物質、正孔輸送物質及び高分子電荷輸送物質を用いることができる。前述したように高分子電荷輸送物質を用いることにより、表面層塗工時の下層の溶解性を低減でき、とりわけ有用である。
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
電荷輸送物質の量は結着樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。但し、高分子電荷輸送物質を用いる場合は、単独でも結着樹脂との併用も可能である。
(About charge transport layer)
The charge transport layer 1122 is a layer having a charge transport function, and the cross-linked surface layer 113 having a charge transport structure of the present invention is useful as the charge transport layer 1122. When the cross-linked surface layer 113 is the entire charge transport layer 1122, the radical polymerizable composition of the present invention (radical polymerization having no charge transport structure) is formed on the charge generation layer as described in the above cross-linked surface layer preparation method. A coating solution containing a polymerizable monomer and a radically polymerizable compound having a charge transporting structure (hereinafter the same) and a filler is applied, and if necessary, after drying, a curing reaction is initiated by external energy to form a crosslinked surface layer 113. Is done. At this time, the film thickness of the crosslinked surface layer 113 is 10 to 30 μm, preferably 10 to 25 μm. If the thickness is less than 10 μm, a sufficient charging potential cannot be maintained.
In addition, when the cross-linked surface layer 113 is formed on the surface portion of the charge transport layer 1122 and the charge transport layer 1122 has a laminated structure, the lower layer portion of the charge transport layer 1122 contains a charge transport material having a charge transport function and a binder resin. Dissolve or disperse in a suitable solvent, and apply and dry it on the charge generation layer, and apply a coating solution containing the radical polymerizable composition of the present invention and a filler on the outside. It is crosslinked and cured by energy.
As the charge transport material, the electron transport material, hole transport material and polymer charge transport material described in the charge generation layer can be used. As described above, the use of the polymer charge transport material can reduce the solubility of the lower layer when the surface layer is applied, and is particularly useful.
As the binder resin, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, Polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin And thermoplastic or thermosetting resins such as phenol resins and alkyd resins.
The amount of the charge transport material is appropriately 20 to 300 parts by weight, preferably 40 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. However, when a polymer charge transport material is used, it can be used alone or in combination with a binder resin.

電荷輸送層1122の下層部分の塗工に用いられる溶媒としては前記電荷発生層と同様なものが使用できるが、電荷輸送物質及び結着樹脂を良好に溶解するものが適している。これらの溶剤は単独で使用しても2種以上混合して使用しても良い。また、電荷輸送層1122の下層部分の形成には電荷発生層と同様な塗工法が可能である。
また、必要により可塑剤、レベリング剤を添加することもできる。
電荷輸送層1122の下層部分に併用できる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂100重量部に対して0〜30重量部程度が適当である。
電荷輸送層1122の下層部分に併用できるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、結着樹脂100重量部に対して0〜1重量部程度が適当である。
電荷輸送層1122の下層部分の膜厚は、5〜40μm程度が適当であり、好ましくは10〜30μm程度が適当である。
架橋表面層113が電荷輸送層1122の表面部分である場合、前述の架橋表面層作製方法に記載したように、かかる電荷輸送層1122の下層部分上に本発明のラジカル重合性組成物を含有する塗工液を塗布、必要に応じて乾燥後、熱や光の外部エネルギーにより硬化反応を開始させ、架橋表面層113が形成される。このとき、架橋表面層113の膜厚は、1〜20μm、好ましくは2〜10μmである。1μmより薄いと膜厚ムラによって耐久性がバラツキ、20μmより厚いと電荷輸送層1122全体の膜厚が厚くなり電荷の拡散から画像の再現性が低下する。
As the solvent used for coating the lower layer portion of the charge transport layer 1122, the same solvent as that used for the charge generation layer can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The lower layer portion of the charge transport layer 1122 can be formed by the same coating method as that for the charge generation layer.
If necessary, a plasticizer and a leveling agent can be added.
As a plasticizer that can be used in combination with the lower layer portion of the charge transport layer 1122, those used as plasticizers for general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is 100 parts by weight of binder resin. About 0 to 30 parts by weight is appropriate.
Leveling agents that can be used in combination with the lower layer portion of the charge transport layer 1122 include silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, and polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain. In addition, about 0 to 1 part by weight is appropriate for 100 parts by weight of the binder resin.
The thickness of the lower layer portion of the charge transport layer 1122 is appropriately about 5 to 40 μm, and preferably about 10 to 30 μm.
When the crosslinked surface layer 113 is a surface portion of the charge transport layer 1122, the radically polymerizable composition of the present invention is contained on the lower layer portion of the charge transport layer 1122, as described in the method for preparing the crosslinked surface layer. After the coating liquid is applied and dried as necessary, the curing reaction is started by external energy such as heat or light, and the crosslinked surface layer 113 is formed. At this time, the film thickness of the crosslinked surface layer 113 is 1 to 20 μm, preferably 2 to 10 μm. If the thickness is less than 1 μm, the durability varies due to uneven film thickness. If the thickness is more than 20 μm, the entire thickness of the charge transport layer 1122 is increased, and the reproducibility of the image is reduced due to the diffusion of charges.

<感光層が単層のもの>
単層構造の感光層は電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層で、本発明の電荷輸送性構造を有する架橋表面層113は電荷発生機能を有する電荷発生物質を含有させることにより、単層構造の感光層として有用に用いられる。上記の電荷発生層のキャスティング形成方法に記載したように、電荷発生物質をラジカル重合性組成物を含有する塗工液と共に分散し、電荷発生層1121上に塗布、必要に応じて乾燥後、外部エネルギーにより硬化反応を開始させ、架橋表面層113が形成される。なお、電荷発生物質はあらかじめ溶媒と共に分散した液を本架橋表面層用塗工液に加えてもよい。このとき、架橋表面層113の膜厚は、10〜30μm、好ましくは10〜25μmである。10μmより薄いと充分な帯電電位が維持できず、30μmより厚いと硬化時の体積収縮により導電性基体または下引き層との剥離が生じやすくなる。
また、架橋表面層113が単層構造の感光層の表面部分である場合、感光層の下層部分は電荷発生機能を有する電荷発生物質と電荷輸送機能を有する電荷輸送物質と結着樹脂を適当な溶媒に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷発生物質の分散方法、それぞれ電荷発生物質、電荷輸送物質、可塑剤、レベリング剤は前記電荷発生層、電荷輸送層1122において既に述べたものと同様なものが使用できる。結着樹脂としては、先に電荷輸送層1122の項で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層で挙げたバインダー樹脂を混合して用いてもよい。また、先に挙げた高分子電荷輸送物質も使用可能で、架橋表面層113への下層感光層組成物の混入を低減できる点で有用である。かかる感光層の下層部分の膜厚は、5〜30μm程度が適当であり、好ましくは10〜25μm程度が適当である。
架橋表面層113が単層構造の感光層の表面部分である場合、前述のようにかかる感光層の下層部分上に本発明のラジカル重合性組成物と電荷発生物質を含有する塗工液を塗布、必要に応じて乾燥後、熱や光の外部エネルギーにより硬化し、架橋表面層113を形成する。このとき、架橋表面層113の膜厚は、1〜20μm、好ましくは2〜10μmである。1μmより薄いと膜厚ムラによって耐久性のバラツキが生じる。
単層構造の感光層中に含有される電荷発生物質は感光層全量に対し1〜30重量%が好ましく、感光層の下層部分に含有される結着樹脂は全量の20〜80重量%、電荷輸送物質は10〜70重量部が良好に用いられる。
<Single photosensitive layer>
A photosensitive layer having a single layer structure is a layer having a charge generation function and a charge transport function at the same time, and the cross-linked surface layer 113 having a charge transport structure of the present invention is a single layer by containing a charge generation material having a charge generation function. It is useful as a photosensitive layer having a structure. As described in the method for forming the charge generation layer, the charge generation material is dispersed together with the coating solution containing the radical polymerizable composition, applied onto the charge generation layer 1121, dried as necessary, and then externally applied. The curing reaction is started by energy, and the crosslinked surface layer 113 is formed. In addition, you may add the liquid in which the charge generation material was previously disperse | distributed with the solvent to this coating material for bridge | crosslinking surface layers. At this time, the film thickness of the crosslinked surface layer 113 is 10 to 30 μm, preferably 10 to 25 μm. If the thickness is less than 10 μm, a sufficient charging potential cannot be maintained. If the thickness is more than 30 μm, peeling from the conductive substrate or the undercoat layer tends to occur due to volume shrinkage during curing.
Further, when the cross-linked surface layer 113 is a surface portion of a photosensitive layer having a single-layer structure, the lower layer portion of the photosensitive layer is appropriately formed of a charge generating material having a charge generating function, a charge transporting material having a charge transport function, and a binder resin. It can be formed by dissolving or dispersing in a solvent, coating and drying. Moreover, a plasticizer, a leveling agent, etc. can also be added as needed. As the charge generation material dispersion method, the charge generation material, the charge transport material, the plasticizer, and the leveling agent may be the same as those already described in the charge generation layer and the charge transport layer 1122. As the binder resin, in addition to the binder resin previously mentioned in the section of the charge transport layer 1122, the binder resin mentioned in the charge generation layer may be mixed and used. In addition, the above-described polymer charge transport materials can also be used, which is useful in that contamination of the lower layer photosensitive layer composition into the crosslinked surface layer 113 can be reduced. The thickness of the lower layer portion of the photosensitive layer is suitably about 5 to 30 μm, preferably about 10 to 25 μm.
When the cross-linked surface layer 113 is a surface portion of a photosensitive layer having a single layer structure, the coating solution containing the radical polymerizable composition of the present invention and the charge generating material is applied onto the lower layer portion of the photosensitive layer as described above. Then, after drying, if necessary, it is cured by external energy such as heat or light to form the crosslinked surface layer 113. At this time, the film thickness of the crosslinked surface layer 113 is 1 to 20 μm, preferably 2 to 10 μm. When the thickness is less than 1 μm, the durability varies due to the film thickness unevenness.
The charge generation material contained in the photosensitive layer having a single layer structure is preferably 1 to 30% by weight based on the total amount of the photosensitive layer, and the binder resin contained in the lower layer portion of the photosensitive layer is 20 to 80% by weight of the total amount. 10 to 70 parts by weight of the transport material is preferably used.

<中間層について>
感光体11においては、架橋表面層113が感光層の表面部分となる場合、架橋表面層113への下層成分混入を抑える又は下層との接着性を改善する目的で中間層を設けることが可能である。この中間層はラジカル重合性組成物を含有する最表面層中に下部感光層組成物の混入により生ずる、硬化反応の阻害や架橋表面層113の凹凸を防止する。また、下層の感光層と表面架橋層の接着性を向上させることも可能である。
中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗工法が採用される。なお、中間層の厚さは0.05〜2μm程度が適当である。
<About the intermediate layer>
In the photoreceptor 11, when the crosslinked surface layer 113 is a surface portion of the photosensitive layer, it is possible to provide an intermediate layer for the purpose of suppressing mixing of lower layer components into the crosslinked surface layer 113 or improving adhesion with the lower layer. is there. This intermediate layer prevents inhibition of the curing reaction and unevenness of the crosslinked surface layer 113 caused by mixing of the lower photosensitive layer composition in the outermost surface layer containing the radical polymerizable composition. It is also possible to improve the adhesion between the lower photosensitive layer and the surface cross-linked layer.
In the intermediate layer, a binder resin is generally used as a main component. Examples of these resins include polyamide, alcohol-soluble nylon, water-soluble polyvinyl butyral, polyvinyl butyral, and polyvinyl alcohol. As a method for forming the intermediate layer, a generally used coating method is employed as described above. In addition, about 0.05-2 micrometers is suitable for the thickness of an intermediate | middle layer.

<下引き層について>
感光体11においては、導電性支持体111と感光層112との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層112を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
これらの下引き層は、前述の感光層112の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、本発明の下引き層には、Alを陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO、SnO、TiO、ITO、CeO等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は0〜5μmが適当である。
<About the undercoat layer>
In the photoreceptor 11, an undercoat layer can be provided between the conductive support 111 and the photosensitive layer 112. In general, the undercoat layer is mainly composed of a resin. However, considering that the photosensitive layer 112 is coated on the resin with a solvent, these resins are resins having a high solvent resistance with respect to a general organic solvent. Is desirable. Examples of such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein, and sodium polyacrylate, alcohol-soluble resins such as copolymer nylon and methoxymethylated nylon, polyurethane, melamine resin, phenol resin, alkyd-melamine resin, and epoxy. Examples thereof include a curable resin that forms a three-dimensional network structure such as a resin. Further, a metal oxide fine powder pigment exemplified by titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, tin oxide, indium oxide and the like may be added to the undercoat layer in order to prevent moire and reduce residual potential.
These undercoat layers can be formed by using an appropriate solvent and coating method as in the photosensitive layer 112 described above. Furthermore, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a chromium coupling agent, or the like can be used as the undercoat layer of the present invention. In addition, in the undercoat layer of the present invention, Al 2 O 3 is provided by anodization, organic substances such as polyparaxylylene (parylene), SiO 2 , SnO 2 , TiO 2 , ITO, CeO 2 A material provided with an inorganic material such as a vacuum thin film can also be used favorably. In addition, known ones can be used. The thickness of the undercoat layer is suitably from 0 to 5 μm.

<各層への酸化防止剤の添加について>
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、架橋表面層113、電荷発生層1121、電荷輸送層1122、下引き層、中間層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
本発明に用いることができる酸化防止剤として、下記のものが挙げられる。
(フェノール系化合物)
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類など。
(パラフェニレンジアミン類)
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
(ハイドロキノン類)
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
(有機硫黄化合物類)
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなど。
(有機燐化合物類)
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
本発明における酸化防止剤の添加量は、添加する層の総重量に対して0.01〜10重量%である。
<Addition of antioxidant to each layer>
In the present invention, in order to improve environmental resistance, in order to prevent a decrease in sensitivity and an increase in residual potential, in particular, a crosslinked surface layer 113, a charge generation layer 1121, a charge transport layer 1122, an undercoat layer, an intermediate layer, and the like. An antioxidant can be added to each layer such as a layer.
The following are mentioned as antioxidant which can be used for this invention.
(Phenolic compounds)
2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4, 4'-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris- (2-methyl-4 -Hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis- [methylene- -(3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3'-bis (4'-hydroxy-3'-t-butylphenyl) butyric acid ] Cryol ester, tocopherols and the like.
(Paraphenylenediamines)
N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl-p-phenylenediamine, N, N'- Di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine and the like.
(Hydroquinones)
2,5-di-t-octylhydroquinone, 2,6-didodecylhydroquinone, 2-dodecylhydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methylhydroquinone, 2- (2-octadecenyl) ) -5-methylhydroquinone and the like.
(Organic sulfur compounds)
Dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like.
(Organic phosphorus compounds)
Triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine, and the like.
These compounds are known as antioxidants such as rubbers, plastics and fats and oils, and commercially available products can be easily obtained.
The addition amount of the antioxidant in the present invention is 0.01 to 10% by weight based on the total weight of the layer to be added.

<電荷輸送性構造を有する化合物の合成例>
本発明における電荷輸送性構造を有する化合物は、例えば特許第3164426号公報記載の方法にて合成される。また、下記にこの一例を示す。
(1)ヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式B)の合成
メトキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式A)113.85g(0.3mol)と、ヨウ化ナトリウム138g(0.92mol)にスルホラン240mlを加え、窒素気流中で60℃に加温した。この液中にトリメチルクロロシラン99g(0.91mol)を1時間で滴下し、約60℃の温度で4時間半撹拌し、反応を終了させた。この反応液にトルエン約1.5Lを加え室温まで冷却し、水と炭酸ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン:酢酸エチル=20:1)にて精製した。得られた淡黄色オイルにシクロヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして下記構造式Bの白色結晶88.1g(収率=80.4%)を得た。
融点:64.0〜66.0℃

Figure 0005338361
<Synthesis Example of Compound having Charge Transporting Structure>
The compound having a charge transporting structure in the present invention is synthesized, for example, by the method described in Japanese Patent No. 3164426. An example of this is shown below.
(1) Synthesis of hydroxy group-substituted triarylamine compound (the following structural formula B) 113.85 g (0.3 mol) of a methoxy group-substituted triarylamine compound (the following structural formula A) and 138 g (0.92 mol) of sodium iodide To this, 240 ml of sulfolane was added and heated to 60 ° C. in a nitrogen stream. In this solution, 99 g (0.91 mol) of trimethylchlorosilane was added dropwise over 1 hour, and the mixture was stirred at a temperature of about 60 ° C. for 4 and a half hours to complete the reaction. About 1.5 L of toluene was added to the reaction solution, cooled to room temperature, and washed repeatedly with water and an aqueous sodium carbonate solution. Thereafter, the solvent was removed from the toluene solution and purified by column chromatography (adsorption medium: silica gel, developing solvent: toluene: ethyl acetate = 20: 1). Cyclohexane was added to the obtained pale yellow oil to precipitate crystals. In this way, 88.1 g (yield = 80.4%) of white crystals of the following structural formula B was obtained.
Melting point: 64.0-66.0 ° C
Figure 0005338361

構造式A

Figure 0005338361

構造式B
Figure 0005338361
Structural formula A
Figure 0005338361

Structural formula B
Figure 0005338361

(2)トリアリールアミノ基置換アクリレート化合物(表1中の例示化合物No.54)
上記(1)で得られたヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(構造式B)82.9g(0.227mol)をテトラヒドロフラン400mlに溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液(NaOH:12.4g,水:100ml)を滴下した。この溶液を5℃に冷却し、アクリル酸クロライド25.2g(0.272mol)を40分かけて滴下した。その後、5℃で3時間撹拌し、反応を終了させた。この反応液を水に注ぎ、トルエンにて抽出した。この抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液と水で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン)にて精製した。得られた無色のオイルにn−ヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして例示化合物No.54の白色結晶80.73g(収率=84.8%)を得た。
融点:117.5〜119.0℃

Figure 0005338361
(2) Triarylamino group-substituted acrylate compound (Exemplary Compound No. 54 in Table 1)
82.9 g (0.227 mol) of the hydroxy group-substituted triarylamine compound (Structural Formula B) obtained in (1) above was dissolved in 400 ml of tetrahydrofuran, and an aqueous sodium hydroxide solution (NaOH: 12.4 g, Water: 100 ml) was added dropwise. The solution was cooled to 5 ° C., and 25.2 g (0.272 mol) of acrylic acid chloride was added dropwise over 40 minutes. Then, it stirred at 5 degreeC for 3 hours, and complete | finished reaction. The reaction solution was poured into water and extracted with toluene. This extract was repeatedly washed with an aqueous sodium bicarbonate solution and water. Thereafter, the solvent was removed from the toluene solution and purified by column chromatography (adsorption medium: silica gel, developing solvent: toluene). N-Hexane was added to the obtained colorless oil to precipitate crystals. In this way, Exemplified Compound No. As a result, 80.73 g (yield = 84.8%) of 54 white crystals were obtained.
Melting point: 117.5-119.0 ° C
Figure 0005338361

以下、本発明を実施例及び比較例にて更に詳細に説明する。なお、本発明は、ここに例示されるものに限定されない。実施例中の部は重量部を表わす。
<評価機>
トナー色の設置順番に制限はないが、本実施例では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順とした。
本発明の効果を検証するために、評価用画像出力機として、リコー社製の画像形成装置(Imagio MP C5000)を母体として帯電ローラはそのまま(交番電圧を重畳した直流電圧を印加するのも変更なし)で現像部にクラウド発生用電極を配置した改造機1と、帯電ローラを非接触型から接触型にして交番電圧を重畳しない直流電圧のみを印加するようにし、現像部にクラウド発生用電極を配置した改造機2を用い600dpi出力にて、評価画像の出力と画質評価を行った。
また、比較用評価機として、通常のImagio MP C5000量産機を用いた。表3にこれらの事を整理して示した。

Figure 0005338361

システムの線速は150mm/sec、300mm/secの二種類で行った。また、各線速で、約5cmのベタ画像で静電潜像担持体上のトナー量を測定し、付着量が各色約0.5mg/cmとなるように各々の評価機(評価用画像出力機(改造機1,2)、比較用評価機(量産機))の現像条件を設定した。クラウド発生用電極は線速が150mm/sec時には2本、高現像能力が要求される線速300mm/sec時には4本設置した。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to what is illustrated here. The part in an Example represents a weight part.
<Evaluation machine>
Although there is no restriction on the order of setting the toner colors, in this embodiment, the order is yellow, cyan, magenta, and black.
In order to verify the effect of the present invention, the image forming apparatus (Imagio MP C5000) manufactured by Ricoh was used as an evaluation image output device as an evaluation image output device, and the charging roller was changed as it was (the DC voltage superimposed with the alternating voltage was also applied) None) and the remodeling machine 1 in which the electrode for cloud generation is arranged in the developing section and the charging roller is changed from the non-contact type to the contact type so that only a DC voltage that does not superimpose an alternating voltage is applied and the cloud generating electrode is applied to the developing section. The evaluation image was output and the image quality was evaluated at 600 dpi output using the modified machine 2 in which the above-mentioned was installed.
As a comparative evaluation machine, a normal Imagio MP C5000 mass production machine was used. Table 3 summarizes these matters.

Figure 0005338361

The system linear velocity was 150 mm / sec and 300 mm / sec. Further, the toner amount on the electrostatic latent image carrier is measured with a solid image of about 5 cm 2 at each linear velocity, and each evaluation machine (evaluation image) is adjusted so that the adhesion amount is about 0.5 mg / cm 2 for each color. The development conditions of the output machine (modified machines 1 and 2) and the comparative evaluation machine (mass production machine) were set. Two electrodes for cloud generation were installed when the linear velocity was 150 mm / sec, and four when the linear velocity was 300 mm / sec where high development capability was required.

本発明(評価用画像出力機)の現像部に関わるプロセス条件を表4に示す。

Figure 0005338361
Table 4 shows process conditions relating to the developing unit of the present invention (image output machine for evaluation).

Figure 0005338361

<トナー>
以下に評価に用いたトナーの具体的な作製例を示す。
−トナーa−
〜有機微粒子エマルションの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業社製)11部、メタクリル酸166部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、3800回転/分で30分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し、4時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で6時間熟成してビニル系樹脂(メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、110nmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは58℃であり、重量平均分子量は13万であった。
<Toner>
Specific examples of the toner used for the evaluation are shown below.
-Toner a-
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, water 683 parts, sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 166 parts of methacrylic acid, butyl acrylate When 110 parts and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred at 3800 rpm for 30 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 4 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 6 hours, and an aqueous dispersion of vinyl resin (methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt copolymer). [Fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 1] measured by LA-920 was 110 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 58 ° C., and the weight average molecular weight was 130,000.

〜水相の調製〜
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.3%水溶液(エレミノールMON−7):三洋化成工業社製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
~ Preparation of aqueous phase ~
990 parts of water, 83 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.3% aqueous solution of dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to give a milky white color Obtained liquid. This is designated as [Aqueous Phase 1].

〜フッ素系活性剤水溶液の調製〜
N,N,N,−トリメチル−[3−(4−ペルフルオロノネニルオキシベンズアミド)プロピル]アンモニウム、ヨージド製品名フタージェント310(ネオス社製)10部、メタノール297部を容器に入れ、50℃に加熱し透明になるまで攪拌する。得られたフッ素系活性剤メタノール溶液を、攪拌しているイオン交換水693部に滴下し、滴下終了後50℃で30分攪拌して、[フッ素系活性剤水溶液1]を得た。
-Preparation of aqueous solution of fluorinated activator-
N, N, N, -trimethyl- [3- (4-perfluorononenyloxybenzamido) propyl] ammonium, 10 parts of iodide product name Aftergent 310 (manufactured by Neos) and 297 parts of methanol are placed in a container and brought to 50 ° C. Heat and stir until clear. The obtained fluorine-based activator methanol solution was added dropwise to 693 parts of stirred ion-exchanged water, and stirred at 50 ° C. for 30 minutes after completion of the addition to obtain [Fluorine-based activator aqueous solution 1].

〜低分子ポリエステルの合成〜
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で3時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2300、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25であった。
~ Synthesis of low molecular weight polyester ~
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid and dibutyl 2 parts of tin oxide was added, reacted at 230 ° C. for 7 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg. Then 44 parts of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel, and 3 parts at 180 ° C. and normal pressure. By reacting for a time, [low molecular weight polyester 1] was obtained. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2,300, a weight average molecular weight of 6,700, Tg of 43 ° C., and an acid value of 25.

〜中間体ポリエステル及びプレポリマーの合成〜
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2200、重量平均分子量9700、Tg54℃、酸価0.5、水酸基価52であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1]410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、1.53%であった。
~ Synthesis of intermediate polyester and prepolymer ~
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 And 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. for 7 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2200, a weight average molecular weight of 9700, Tg of 54 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 52.
Next, 410 parts of [Intermediate polyester 1], 89 parts of isophorone diisocyanate and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Polymer 1] was obtained. [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight percentage of 1.53%.

〜ケチミンの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で4時間半反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は417であった。
~ Synthesis of ketimine ~
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 4 and a half hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 417.

〜マスターバッチ(MB)の合成〜
水1200部、カーボンブラック(Printex35 デクサ社製)540部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、 ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて130℃で1時間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ1]を得た。
水1200部、C.I.ピグメントイエロー180(PV
Fast Yellow HG(クラリアント))650部、 ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて130℃で1時間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ2]を得た。
水1200部、C.I.ピグメントブルー15:3(Lionol Blue FG−7351(東洋インキ))540部、
ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて130℃で1時間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ3]を得た。
水1200部、C.I.ピグメントレッド122 Hostaperm Pink E (クラリント))540部、
ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて130℃で1時間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ4]を得た。
~ Synthesis of master batch (MB) ~
Add 1200 parts of water, 540 parts of carbon black (Printex35 manufactured by Dexa) [DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5], 1200 parts of polyester resin, and mix with a Henschel mixer (made by Mitsui Mining). Was kneaded at 130 ° C. for 1 hour using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain [Masterbatch 1].
1200 parts of water, C.I. I. Pigment Yellow 180 (PV
650 parts of Fast Yellow HG (Clariant)) and 1200 parts of polyester resin are added and mixed with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture is kneaded at 130 ° C. for 1 hour using two rolls, rolled and cooled with a pulverizer. Grinding to obtain [Masterbatch 2].
1200 parts of water, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (Lionol Blue FG-7351 (Toyo Ink)) 540 parts,
1,200 parts of polyester resin was added, mixed with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.), the mixture was kneaded at 130 ° C. for 1 hour using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain [Masterbatch 3]. .
1200 parts of water, C.I. I. Pigment Red 122 Hostaperm Pink E (Clarint)) 540 parts,
1,200 parts of polyester resin was added, mixed with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.), the mixture was kneaded at 130 ° C. for 1 hour using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain [Masterbatch 4]. .

〜油相の作製〜
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナバWAX95部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで2パスし、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
~ Preparation of oil phase ~
In a container equipped with a stirring bar and a thermometer, 378 parts of [Low molecular weight polyester 1], 95 parts of Carnauba WAX, and 947 parts of ethyl acetate were charged, heated to 80 ° C. with stirring, and kept at 80 ° C. for 5 hours. Cooled to 30 ° C. in 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were placed in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[Raw Material Solution 1] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), liquid feeding speed is 1 kg / hr, disk peripheral speed is 6 m / sec, and 0.5% zirconia beads are 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, followed by two passes with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.

〜乳化⇒脱溶剤〜
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化社製)で5,000rpmで2分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで30分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で7時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
~ Emulsification⇒Desolvation ~
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, [Ketimine Compound 1] 2.9 parts in a container, and TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.) 2 After mixing for 1 minute, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container, and mixed with a TK homomixer at 13,000 rpm for 30 minutes to obtain [Emulsion Slurry 1].
[Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C for 7 hours to obtain [Dispersion slurry 1].

〜洗浄⇒フッ素活性剤処理⇒乾燥⇒風篩〜
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。
(5):[濾過ケーキ1]630部、イオン交換水2928部を容器に入れ、スリーワンモータ(新東科学社製)で攪拌(回転数:400rpmで5分)して30℃に加熱する。回転数・温度を保ちながら[フッ素系活性剤水溶液1]11部を滴下する。滴下終了後60分間攪拌し、濾過を行い[フッ素系活性剤処理後濾過ケーキ1]を得た。
[フッ素系活性剤処理後濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。そして、目開き75μmメッシュで篩い、トナーを得た。このトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径90nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)0.6部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをして[トナーa_Bk]を作製した。
同様に、[マスターバッチ1]を[マスターバッチ2]に変更して[トナーa_Y]を作製した。また、同様に、[マスターバッチ1]を[マスターバッチ3]に変更して[トナーa_C]を作製した。さらに、同様に、[マスターバッチ1]を[マスターバッチ4]に変更して[トナーa_M]を作製した。
~ Cleaning ⇒ Fluoroactive agent treatment ⇒ Drying ⇒ Air sieve ~
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and filtered.
(4): 300 parts of ion-exchanged water is added to the filter cake of (3), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered twice to obtain [filter cake 1]. It was.
(5): 630 parts of [Filter cake 1] and 2928 parts of ion-exchanged water are put in a container, stirred with a three-one motor (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) (rotation speed: 400 rpm for 5 minutes) and heated to 30 ° C. While maintaining the rotation speed and temperature, 11 parts of [Fluoroactive aqueous solution 1] is dropped. It stirred for 60 minutes after completion | finish of dripping, and filtered, and obtained the filter cake 1 after a fluorine-type activator process.
[Filter cake 1 after treatment with fluorine-based activator] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating drier. Then, it was sieved with a mesh of 75 μm to obtain a toner. 1.0 part of silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm and 0.5 part of titanium oxide fine powder (isobutyltrimethoxysilane treatment) having an average particle diameter of 15 nm are added to 100 parts by weight of the toner. Then, 0.6 part of silica fine powder having an average particle diameter of 90 nm (hexamethyldisilazane treatment) was mixed with a Henschel mixer, and then sieved to produce [Toner a_Bk].
Similarly, [Toner a_Y] was produced by changing [Master batch 1] to [Master batch 2]. Similarly, [Master batch 1] was changed to [Master batch 3] to produce [Toner a_C]. Further, similarly, [Master batch 1] was changed to [Master batch 4] to produce [Toner a_M].

−トナーb−
[トナーa_Bk]、[トナーa_Y]、[トナーa_C]、[トナーa_M]において、〜乳化⇒脱溶剤〜の工程を以下のように変更した以外は[トナーa_Bk]、[トナーa_Y]、[トナーa_C]、[トナーa_M]と同様にして[トナーb_Bk]、[トナーb_Y]、[トナーb_C]、[トナーb_M]を作製した。
〜乳化⇒脱溶剤〜
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で6,500rpmで3分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数16,000rpmで35分間混合し[乳化スラリー2]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー2]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で7時間熟成を行い、[分散スラリー2]を得た。
-Toner b-
[Toner a_Bk], [Toner a_Y], [Toner a_C], [Toner a_M] [Toner a_Bk], [Toner a_Y], [Toner, except that the steps of ~ emulsification → solvent removal ~ were changed as follows. [Toner b_Bk], [Toner b_Y], [Toner b_C], and [Toner b_M] were produced in the same manner as [a_C] and [Toner a_M].
~ Emulsification⇒Desolvation ~
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, [Ketimine Compound 1] 2.9 parts in a container, and TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) for 3 minutes at 6,500 rpm After mixing, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container and mixed with a TK homomixer at a rotational speed of 16,000 rpm for 35 minutes to obtain [Emulsified Slurry 2].
[Emulsion slurry 2] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C. for 7 hours to obtain [Dispersion slurry 2].

−トナーc−
トナーc構成材料:
結着樹脂…ポリオール樹脂(1/2流出開始温度118℃) 98部
離型剤…カルナバワックス 3部
着色剤 ブラッククトナー用…カーボンブラック 5部
イエロートナー用…ベンズイミダゾロン系イエロー顔料
(C.I.Pigment Yellow180) 4部
マゼンタトナー用…キナクリドン系マゼンタ顔料
(C.I.Pigment Red122) 6部
シアントナー用…銅フタロシアニンブルー顔料
(C.I.Pigment Blue15) 3部
帯電制御剤…サリチル酸誘導体亜鉛塩 3.5部
上記トナー構成材料を各色毎にブレンダーで十分混合した後、100〜110℃に加熱した2軸押し出し機で溶融混練した。混練物を放冷後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、風力分級装置を用いて各色母体着色粒子cを得た。
各色母体着色粒子cを、サーフュージョン(日本ニューマチック社製)を用いて、温度300℃、熱風風量1000l/min、供給風量100l/min、回転数600rpmに設定した装置内を通して、各色トナーを得た。
このトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径90nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)0.6部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをして[トナーc_Bk] 、[トナーc_Y]、[トナーc_C]、[トナーc_M]を作製した。
-Toner c-
Toner c constituent material:
Binder resin… Polyol resin (1/2 outflow start temperature 118 ° C.) 98 parts Release agent… Carnauba wax 3 parts Colorant For black kutner… Carbon black 5 parts
For yellow toner: Benzimidazolone yellow pigment
(C.I. Pigment Yellow 180) 4 parts
For magenta toner: Quinacridone magenta pigment
(C.I. Pigment Red122) 6 parts
For cyan toner: Copper phthalocyanine blue pigment
(C.I. Pigment Blue 15) 3 parts Charge control agent: Salicylic acid derivative zinc salt 3.5 parts The toner constituent materials are sufficiently mixed for each color in a blender and then melted in a biaxial extruder heated to 100 to 110 ° C. Kneaded. The kneaded product was allowed to cool and then roughly pulverized with a cutter mill, and pulverized with a fine pulverizer using a jet stream, and each color matrix colored particle c was obtained using an air classifier.
Each color matrix colored particle c is passed through an apparatus set at a temperature of 300 ° C., a hot air flow rate of 1000 l / min, a supply air flow rate of 100 l / min, and a rotation speed of 600 rpm using surffusion (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.). It was.
1.0 part of silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm and 0.5 part of titanium oxide fine powder (isobutyltrimethoxysilane treatment) having an average particle diameter of 15 nm are added to 100 parts by weight of the toner. [Toner c_Bk], [Toner c_Y], [Toner c_C], and [Toner] were mixed with 0.6 parts of silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 90 nm using a Henschel mixer. c_M].

−トナーd−
[トナーc_Bk] 、[トナーc_Y]、[トナーc_C]、[トナーc_M]において、サーフュージョンによる球形化処理を行わなかった以外は[トナーc_Bk]
、[トナーc_Y]、[トナーc_C]、[トナーc_M]と同様にして[トナーd_Bk]、[トナーd_Y]、[トナーd_C]、[トナーd_M]を作製した。
-Toner d-
[Toner c_Bk], [Toner c_Y], [Toner c_C], and [Toner c_M] [Toner c_Bk] except that the spheroidizing process was not performed.
, [Toner d_Bk], [Toner d_Y], [Toner d_C], and [Toner d_M] were produced in the same manner as [Toner c_Y], [Toner c_C], and [Toner c_M].

−トナーe−
[トナーa_Bk]、[トナーa_Y]、[トナーa_C]、[トナーa_M]において、〜乳化⇒脱溶剤〜の工程を以下のように変更して、得られたトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径90nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)4.8部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーa_Bk]、[トナーa_Y]、[トナーa_C]、[トナーa_M]と同様にして[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]を作製した。
〜乳化⇒脱溶剤〜
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化社製)で5,500rpmで2分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数12,500rpmで30分間混合し[乳化スラリー3]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー3]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、40℃で9時間熟成を行い、[分散スラリー3]を得た。
-Toner e-
In [Toner a_Bk], [Toner a_Y], [Toner a_C], and [Toner a_M], the steps of ~ emulsification → desolvation ~ are changed as follows, and the average is obtained with respect to 100 parts by weight of the obtained toner. 1.0 part of silica fine powder with 15 nm particle size (hexamethyldisilazane treatment), 0.5 part of titanium oxide fine powder with 15 nm average particle diameter (isobutyltrimethoxysilane treatment) and silica fine powder with 90 nm average particle diameter ( Hexamethyldisilazane treatment) [Toner e_Bk] [Toner a_Bk], [Toner a_Y], [Toner a_C], [Toner a_M], except that 4.8 parts were mixed with a Henschel mixer and then screened. ], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M] were prepared.
~ Emulsification⇒Desolvation ~
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, [Ketimine Compound 1] 2.9 parts in a container, and TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.) 2 at 5,500 rpm After mixing for 1 minute, 1200 parts of [Aqueous phase 1] was added to the container, and mixed with a TK homomixer at a rotational speed of 12,500 rpm for 30 minutes to obtain [Emulsified slurry 3].
[Emulsion slurry 3] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 40 ° C. for 9 hours to obtain [Dispersed slurry 3].

−トナーf−
[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]において、得られたトナー100部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径480nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)0.6部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]と同様にして[トナーf_Bk]、[トナーf_Y]、[トナーf_C]、[トナーf_M]を作製した。
-Toner f-
In [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C] and [Toner e_M], 1.0 part of silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm is applied to 100 parts of the obtained toner. After mixing 0.5 parts of titanium oxide fine powder with an average particle size of 15 nm (isobutyltrimethoxysilane treatment) and 0.6 parts of silica fine powder with an average particle size of 480 nm (hexamethyldisilazane treatment) with a Henschel mixer [Toner f_Bk], [Toner f_Y], [Toner f_C], and [Toner f_M] are produced in the same manner as [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M] except for the case where the toner is removed. did.

−トナーg−
[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]において、得られたトナー100部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径480nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)4.6部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]と同様にして[トナーg_Bk]、[トナーg_Y]、[トナーg_C]、[トナーg_M]を作製した。
-Toner g-
In [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C] and [Toner e_M], 1.0 part of silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm is applied to 100 parts of the obtained toner. After mixing 0.5 parts of titanium oxide fine powder with an average particle size of 15 nm (isobutyltrimethoxysilane treatment) and 4.6 parts of silica fine powder with an average particle size of 480 nm (hexamethyldisilazane treatment) using a Henschel mixer. [Toner g_Bk], [Toner g_Y], [Toner g_C], and [Toner g_M] are produced in the same manner as [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M] except for the case where the toner is removed. did.

−トナーh−
トナーh構成材料:
結着樹脂…ポリエステル樹脂(1/2流出開始温度106℃) 98部
離型剤…カルナバワックス 2.5部
着色剤、帯電制御剤…トナーcと同様
上記トナー構成材料を各色毎にブレンダーで十分混合した後、100〜110℃に加熱した2軸押し出し機で溶融混練した。混練物を放冷後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、風力分級装置を用いて各色母体着色粒子hを得た。
さらに、各色母体着色粒子hを100部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径90nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)0.6部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをして[トナーh_Bk]、[トナーh_Y]、[トナーh_C]、[トナーh_M]を作製した。
-Toner h-
Toner h constituent material:
Binder resin: Polyester resin (1/2 outflow start temperature: 106 ° C.) 98 parts Mold release agent: Carnauba wax 2.5 parts Colorant, charge control agent: Same as toner c Blender is sufficient for the above toner constituent materials for each color After mixing, the mixture was melt kneaded with a twin screw extruder heated to 100 to 110 ° C. The kneaded product was allowed to cool and then coarsely pulverized with a cutter mill, pulverized with a fine pulverizer using a jet stream, and each color matrix colored particle h was obtained using an air classifier.
Further, 100 parts of each colored matrix colored particle h, 1.0 part of silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm and titanium oxide fine powder (isobutyltrimethoxysilane treatment) having an average particle diameter of 15 nm ) 0.5 part and 0.6 part of silica fine powder with an average particle size of 90 nm (hexamethyldisilazane treatment) were mixed with a Henschel mixer and then subjected to sieving [Toner h_Bk], [Toner h_Y], [Toner h_C] and [Toner h_M] were prepared.

−トナーi−
[トナーa_Bk]、[トナーa_Y]、[トナーa_C]、[トナーa_M]において、〜乳化⇒脱溶剤〜の工程と、〜洗浄⇒フッ素活性剤処理⇒乾燥⇒風篩〜の工程を以下のように変更した以外は[トナーa_Bk]、[トナーa_Y]、[トナーa_C]、[トナーa_M]と同様にして[トナーi_Bk]、[トナーi_Y]、[トナーi_C]、[トナーi_M]を作製した。
〜乳化⇒脱溶剤〜
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化社製)で5,800rpmで2分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで30分間混合し[乳化スラリー4]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー4]を投入し、35℃で6時間脱溶剤した後、45℃で9時間熟成を行い、[分散スラリー4]を得た。
〜洗浄⇒フッ素活性剤処理⇒乾燥⇒風篩〜
[分散スラリー4]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ2]を得た。
(5):[濾過ケーキ2]630部、イオン交換水2928部を容器に入れ、スリーワンモータ(新東科学社製)で攪拌(回転数:400rpmで5分)して30℃に加熱する。回転数・温度を保ちながら[フッ素系活性剤水溶液2]11部を滴下する。滴下終了後60分間攪拌し、濾過を行い[フッ素系活性剤処理後濾過ケーキ2]を得た。
[フッ素系活性剤処理後濾過ケーキ2]を循風乾燥機にて50℃で46時間乾燥した。そして、目開き90μmメッシュで篩い、トナーを得た。
-Toner i-
In [Toner a_Bk], [Toner a_Y], [Toner a_C], and [Toner a_M], the steps of ~ emulsification ⇒ desolvation ~ and ~ washing ⇒ fluorine activator treatment ⇒ drying ⇒ air sieving are as follows. [Toner a_Bk], [Toner a_Y], [Toner a_C], and [Toner a_M] were prepared in the same manner as [Toner a_Bk], [Toner a_Y], [Toner i_Y], [Toner i_C], and [Toner i_M]. .
~ Emulsification⇒Desolvation ~
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, [Ketimine Compound 1] 2.9 parts in a container, 2 at 5,800 rpm with a TK Homomixer (made by Tokushu Kika) After mixing for 1 minute, 1200 parts of [Aqueous phase 1] was added to the container, and mixed with a TK homomixer at 13,000 rpm for 30 minutes to obtain [Emulsion slurry 4].
[Emulsion slurry 4] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 35 ° C. for 6 hours, aging was carried out at 45 ° C. for 9 hours to obtain [Dispersed slurry 4].
~ Cleaning ⇒ Fluoroactive agent treatment ⇒ Drying ⇒ Air sieve ~
[Dispersion Slurry 4] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and filtered.
(4): 300 parts of ion-exchanged water is added to the filter cake of (3), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and then filtered twice to obtain [filter cake 2]. It was.
(5): 630 parts of [Filter cake 2] and 2928 parts of ion-exchanged water are put in a container, stirred with a three-one motor (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) (rotation speed: 400 rpm for 5 minutes) and heated to 30 ° C. While maintaining the rotation speed and temperature, 11 parts of [Fluoroactive aqueous solution 2] are dropped. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 60 minutes and filtered to obtain [Filter cake 2 after treatment with fluorine-based activator].
[Filter cake 2 after fluorinated activator treatment] was dried at 50 ° C. for 46 hours in a circulating dryer. And it sieved with the mesh of 90 micrometers mesh, and obtained the toner.

−トナーj−
[トナーi_Bk]、[トナーi_Y]、[トナーi_C]、[トナーi_M]において、〜洗浄⇒フッ素活性剤処理⇒乾燥⇒風篩〜の工程を以下のように変更した以外は[トナーi_Bk]、[トナーi_Y]、[トナーi_C]、[トナーi_M]と同様にして[トナーj_Bk]、[トナーj_Y]、[トナーj_C]、[トナーj_M]を作製した。
〜洗浄⇒フッ素活性剤処理⇒乾燥⇒風篩〜
[分散スラリー4]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ3]を得た。
(5):[濾過ケーキ3]630部、イオン交換水2928部を容器に入れ、スリーワンモータ(新東科学社製)で攪拌(回転数:400rpmで5分)して30℃に加熱する。回転数・温度を保ちながら[フッ素系活性剤水溶液3]11部を滴下する。滴下終了後60分間攪拌し、濾過を行い[フッ素系活性剤処理後濾過ケーキ3]を得た。
[フッ素系活性剤処理後濾過ケーキ3]を循風乾燥機にて55℃で40時間乾燥した。そして、目開き75μmメッシュで篩い、トナーを得た。
-Toner j-
In [Toner i_Bk], [Toner i_Y], [Toner i_C], and [Toner i_M], [Toner i_Bk], except that the steps of ~ washing → fluorine activator treatment → drying → air sieving are changed as follows: [Toner j_Bk], [Toner j_Y], [Toner j_C], and [Toner j_M] were produced in the same manner as [Toner i_Y], [Toner i_C], and [Toner i_M].
~ Cleaning ⇒ Fluoroactive agent treatment ⇒ Drying ⇒ Air sieve ~
[Dispersion Slurry 4] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and filtered.
(4): 300 parts of ion-exchanged water is added to the filter cake of (3), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and then filtered twice to obtain [filter cake 3]. It was.
(5): 630 parts of [Filter cake 3] and 2928 parts of ion-exchanged water are put into a container, and stirred at a three-one motor (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) (rotation speed: 400 rpm for 5 minutes) and heated to 30 ° C. While maintaining the rotation speed and temperature, 11 parts of [Fluoroactive aqueous solution 3] is dropped. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 60 minutes and filtered to obtain [filter cake 3 after treatment with a fluorine-based activator].
[Filter cake 3 after treatment with fluorine-based activator] was dried for 40 hours at 55 ° C. in a circulating dryer. Then, it was sieved with a mesh of 75 μm to obtain a toner.

−トナーk−
[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]において、得られたトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径60nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)0.6部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]と同様にして[トナーk_Bk]、[トナーk_Y]、[トナーk_C]、[トナーk_M]を作製した。
-Toner k-
In [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M], silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm is added to 100 parts by weight of the obtained toner. 0 parts, 0.5 parts of titanium oxide fine powder with an average particle diameter of 15 nm (isobutyltrimethoxysilane treatment) and 0.5 parts of silica fine powder with an average particle diameter of 60 nm (hexamethyldisilazane treatment) were mixed with a Henschel mixer. [Toner k_Bk], [Toner k_Y], [Toner k_C], and [Toner k_M] are the same as [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M] Produced.

−トナーl−
[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]において、得られたトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径90nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)5.1部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]と同様にして[トナーl_Bk]、[トナーl_Y]、[トナーl_C]、[トナーl_M]を作製した。
-Toner l-
In [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M], silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm is added to 100 parts by weight of the obtained toner. 0 parts, 0.5 parts of titanium oxide fine powder with an average particle diameter of 15 nm (isobutyltrimethoxysilane treatment) and 5.1 parts of silica fine powder with an average particle diameter of 90 nm (hexamethyldisilazane treatment) were mixed with a Henschel mixer. [Toner l_Bk], [Toner l_Y], [Toner l_C], and [Toner l_M] are the same as [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M]. Produced.

−トナーm−
[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]において、得られたトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径510nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)0.6部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]と同様にして[トナーm_Bk]、[トナーm_Y]、[トナーm_C]、[トナーm_M]を作製した。
-Toner m-
In [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M], silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm is added to 100 parts by weight of the obtained toner. 0 parts, 0.5 parts of titanium oxide fine powder with an average particle size of 15 nm (treated with isobutyltrimethoxysilane) and 0.6 parts of silica fine powder with an average particle size of 510 nm (treated with hexamethyldisilazane) were mixed with a Henschel mixer. [Toner m_Bk], [Toner m_Y], [Toner m_C], and [Toner m_M] are the same as [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M]. Produced.

−トナーn−
[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]において、得られたトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーe_Bk]、[トナーe_Y]、[トナーe_C]、[トナーe_M]と同様にして[トナーn_Bk]、[トナーn_Y]、[トナーn_C]、[トナーn_M]を作製した。
-Toner n-
In [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], and [Toner e_M], silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm is added to 100 parts by weight of the obtained toner. [Toner e_Bk], [Toner e_Y], [Toner e_C], except that 0 part and 0.5 part of titanium oxide fine powder (isobutyltrimethoxysilane treatment) having an average particle size of 15 nm were mixed with a Henschel mixer and then subjected to sieving. [Toner n_Bk], [Toner n_Y], [Toner n_C], and [Toner n_M] were prepared in the same manner as [Toner e_M].

−トナーo−
[トナーj_Bk]、[トナーj_Y]、[トナーj_C]、[トナーj_M]において、得られたトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部と平均粒径90nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)5.2部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーj_Bk]、[トナーj_Y]、[トナーj_C]、[トナーj_M]と同様にして[トナーo_Bk]、[トナーo_Y]、[トナーo_C]、[トナーo_M]を作製した。
-Toner o-
In [Toner j_Bk], [Toner j_Y], [Toner j_C], and [Toner j_M], silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm is added to 100 parts by weight of the obtained toner. 0 parts, 0.5 parts of titanium oxide fine powder with an average particle diameter of 15 nm (isobutyltrimethoxysilane treatment) and 0.5 parts of silica fine powder with an average particle diameter of 90 nm (hexamethyldisilazane treatment) were mixed with a Henschel mixer. [Toner j_Bk], [Toner j_C], [Toner o_Y], [Toner o_C], [Toner o_M] are set in the same manner as [Toner j_Bk], [Toner j_Y], [Toner j_C], and [Toner j_M]. Produced.

−トナーp−
[トナーc_Bk]、[トナーc_Y]、[トナーc_C]、[トナーc_M]において、得られたトナー100重量部に対して、平均粒径15nmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径15nmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.5部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナーc_Bk]、[トナーc_Y]、[トナーc_C]、[トナーc_M]と同様にして[トナーp_Bk]、[トナーp_Y]、[トナーp_C]、[トナーp_M]を作製した。
-Toner p-
In [Toner c_Bk], [Toner c_Y], [Toner c_C], and [Toner c_M], silica fine powder (hexamethyldisilazane treatment) having an average particle diameter of 15 nm is added to 100 parts by weight of the obtained toner. [Toner c_Bk], [Toner c_Y], [Toner c_C], except that 0 part and 0.5 part of titanium oxide fine powder (isobutyltrimethoxysilane treatment) having an average particle size of 15 nm were mixed with a Henschel mixer and then subjected to sieving. And [Toner c_M], [Toner p_Bk], [Toner p_Y], [Toner p_C], and [Toner p_M] were produced.

こうして作製したトナーa〜pの物性を表5−1〜表5−2に示す。

Figure 0005338361
The physical properties of the toners a to p thus prepared are shown in Tables 5-1 to 5-2.
Figure 0005338361

Figure 0005338361
Figure 0005338361

<キャリア>
次に、評価に用いたキャリアの具体的な作製例を示す。
−キャリアAの作製−
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)]7.6部
シリコーン樹脂溶液 65.0部
[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
アミノシラン 1.0部
[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
トルエン 60部
ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコーン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得た。芯材として焼成フェライト粉[(MgO)1.8(MnO)49.5(Fe2O3)48.0:平均粒径;35μm]を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き106μmの篩を用いて解砕し、キャリアを得た。結着樹脂膜厚測定は、透過型電子顕微鏡にてキャリア断面を観察することにより、キャリア表面を覆う被覆膜を観察することができるため、その膜厚の平均値をもって膜厚とした。こうして、重量平均粒径35μmのキャリアAを得た。
<Career>
Next, a specific production example of the carrier used for evaluation is shown.
-Production of carrier A-
Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 21.0 parts Guanamin solution (solid content 70 wt%) 6.4 parts Alumina particles [0.3 μm, specific resistance 1014 (Ω · cm)] 7.6 parts Silicone resin solution 65. 0 part [solid content 23 wt% (SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)]
Aminosilane 1.0 part [Solid content 100 wt% (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)]
60 parts of toluene 60 parts of butyl cellosolve was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a blend coating film forming solution of an acrylic resin and a silicone resin containing alumina particles. A fired ferrite powder [(MgO) 1.8 (MnO) 49.5 (Fe2O3) 48.0: average particle size; 35 μm] was used as the core material, and the coating film forming solution was applied to the surface of the core material with a film thickness of 0. It was applied and dried with a Spira coater (Okada Seiko Co., Ltd.) so as to have a thickness of 15 μm. The obtained carrier was baked by standing in an electric furnace at 150 ° C. for 1 hour. After cooling, the ferrite powder bulk was crushed using a sieve having an aperture of 106 μm to obtain a carrier. The measurement of the binder resin film thickness was performed by observing the cross section of the carrier with a transmission electron microscope so that the coating film covering the carrier surface could be observed. Thus, carrier A having a weight average particle diameter of 35 μm was obtained.

−キャリアBの作製−
キャリアAにおいて、芯材の焼成フェライト粉[(MgO)1.8(MnO)49.5(Fe2O3)48.0:平均粒径;35μm]の平均粒径を20μmに変更した以外は、キャリアAと同様にして重量平均粒径20μmのキャリアBを得た。
-Production of carrier B-
In carrier A, except that the average particle size of the sintered ferrite powder [(MgO) 1.8 (MnO) 49.5 (Fe2O3) 48.0: average particle size; 35 μm] of the core material was changed to 20 μm, carrier A In the same manner as above, carrier B having a weight average particle diameter of 20 μm was obtained.

−キャリアCの作製−
キャリアAにおいて、芯材の焼成フェライト粉[(MgO)1.8(MnO)49.5(Fe2O3)48.0:平均粒径;35μm]の平均粒径を50μmに変更した以外は、キャリアAと同様にして重量平均粒径50μmのキャリアCを得た。
-Production of carrier C-
In carrier A, except that the average particle size of the sintered ferrite powder [(MgO) 1.8 (MnO) 49.5 (Fe2O3) 48.0: average particle size; 35 μm] of the core material was changed to 50 μm, carrier A In the same manner as above, Carrier C having a weight average particle diameter of 50 μm was obtained.


こうして作製したキャリアA〜Cの物性を表6に示す。

Figure 0005338361

Table 6 shows the physical properties of the carriers A to C thus prepared.

Figure 0005338361

<静電潜像担持体>
次に、評価に用いた感光体の具体的な作製例について説明する。本発明で用いる感光体は、これらの例に限定されるものではない。
−感光体i−
Al製支持体(外径30mmφ)に、乾燥後の膜厚が3.5μmになるように浸漬法で塗工し、下引き層を形成した。
・下引き層用塗工液
アルキッド樹脂 6部
(ベッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業製)
メラミン樹脂
4部
(スーパーベッカミン G−821−60、大日本インキ化学工業製)
酸化チタン
40部
(CR−EL:石原産業)
メチルエチルケトン
50部
この下引き層上に下記構造のビスアゾ顔料を含む電荷発生層塗工液に浸漬塗工し、加熱乾燥させ、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
<Electrostatic latent image carrier>
Next, a specific example of producing the photoreceptor used for evaluation will be described. The photoreceptor used in the present invention is not limited to these examples.
-Photoreceptor i-
An undercoat layer was formed on an Al support (outer diameter 30 mmφ) by dipping so that the film thickness after drying was 3.5 μm.
・ Coating liquid for undercoat layer 6 parts alkyd resin (Beckosol 1307-60-EL, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
Melamine resin
4 parts (Super Becamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
Titanium oxide
40 copies
(CR-EL: Ishihara Sangyo)
Methyl ethyl ketone
50 parts A charge generation layer having a thickness of 0.2 μm was formed on this undercoat layer by dip-coating in a charge generation layer coating solution containing a bisazo pigment having the following structure and drying by heating.

電荷発生層用塗工液
下記構造のビスアゾ顔料
2.5部

Figure 0005338361

ポリビニルブチラール(XYHL、UCC製) 0.5部
シクロヘキサノン
200部
メチルエチルケトン
80部
この電荷発生層上に下記構造の電荷輸送層用塗工液を用いて、浸積塗工し、加熱乾燥させ、膜厚22μmの電荷輸送層とした。 Bisazo pigment with the following structure
2.5 parts
Figure 0005338361

Polyvinyl butyral (XYHL, manufactured by UCC) 0.5 part cyclohexanone
200 parts methyl ethyl ketone
80 parts On this charge generation layer, a charge transport layer coating liquid having the following structure was dip-coated and heat-dried to obtain a charge transport layer having a thickness of 22 μm.

電荷輸送層用塗工液
ビスフェノールZ型ポリカーボネート
10部
下記構造の低分子電荷輸送物質
10部

Figure 0005338361

テトラヒドロフラン
80部
1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液 0.2部
(KF50、信越化学工業製)
電荷輸送層1122上に下記構成の架橋表面層塗工液を用いて、スプレー塗工した。メタルハライドランプ、照射光強度:450mW/cm、照射時間:120秒の条件で光照射を行い、更に130℃で30分乾燥を加え4.0μmの架橋表面層を設け、感光体iを得た。 Coating liquid for charge transport layer Bisphenol Z-type polycarbonate
10 parts Low molecular charge transport material with the following structure
10 copies

Figure 0005338361

Tetrahydrofuran
80 parts Tetrahydrofuran solution of 1% silicone oil 0.2 parts (KF50, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Spray coating was performed on the charge transport layer 1122 using a crosslinked surface layer coating solution having the following constitution. A metal halide lamp, irradiation light intensity: 450 mW / cm 2 , irradiation time: 120 seconds, light irradiation was performed, and drying was further performed at 130 ° C. for 30 minutes to provide a 4.0 μm cross-linked surface layer to obtain a photoreceptor i. .

架橋表面層塗工液
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 8部
KAYARAD DPHA(日本化薬製)
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 2部
KAYARAD DPCA120(日本化薬製)
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 6部

(例示化合物No.54)
光重合開始剤
1部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン
80部
Cross-linked surface layer coating solution Trifunctional or higher radical polymerizable monomer having no charge transporting structure 8 parts KAYARAD DPHA (Nippon Kayaku)
Trifunctional or higher-functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure 2 parts KAYARAD DPCA120 (manufactured by Nippon Kayaku)
6 parts of a radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure

(Exemplary Compound No. 54)
Photopolymerization initiator
1 part 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Tetrahydrofuran
80 copies

−感光体ii−
感光体iにおいて1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の例示化合物No.55に変えて、2官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の例示化合物No.181を用いた以外は感光体iと同様に感光体iiを作製した。
-Photoreceptor ii-
Examples of the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure in the photoreceptor i. Instead of 55, Exemplified Compound No. 1 as a radical polymerizable compound having a bifunctional charge transporting structure is used. Photoreceptor ii was prepared in the same manner as Photoreceptor i except that 181 was used.

−感光体iii−
感光体iにおいて1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の例示化合物No.55に変えて、3官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の例示化合物No.381を用いた以外は感光体iと同様に感光体iiiを作製した。
-Photoreceptor iii-
Examples of the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure in the photoreceptor i. In place of 55, Exemplified Compound No. 1 as a radical polymerizable compound having a trifunctional charge transporting structure is used. Photoconductor iii was prepared in the same manner as photoconductor i except that 381 was used.

−感光体iv−
感光体iにおいて架橋表面層を設けなかったこと以外は感光体iと同様に感光体ivを作製した。
-Photoreceptor iv-
Photoreceptor iv was prepared in the same manner as Photoreceptor i except that no cross-linked surface layer was provided on Photoreceptor i.

<評価方法>
(チリ、ドット欠陥、色ズレ評価)
図15は、画像評価に用いた600dpiの1by3ドットパターンの説明図である。図16は、ドットパターンを使用して印字するときの印字する色の順序と、大きさ(記録紙の搬送方向及び垂直方向の長さ)を示す図である。
評価画像として、図15に記載の600dpiの1by3ドットパターンをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、青(シアン+マゼンタ)、緑(イエロー+シアン)、赤(イエロー+マゼンタ)、三色ブラック(イエロー+シアン+マゼンタ)の順で各々記録紙搬送方向に2cm、記録紙搬送方向と垂直方向に15cmの大きさ(図16参照)で、1,000枚連続印字したものから100枚を選び、各色ドット画像を1枚辺り各10個ずつルーペで観察し、限度見本を用いて比較評価を行い、微小ドットの画質ランクを総合評価した。
さらに、別の評価画像として、600dpiの3ドットラインを記録紙搬送方向と垂直方向に長さ10cmでイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、青(シアン+マゼンタ)、緑(イエロー+シアン)、赤(イエロー+マゼンタ)、三色ブラック(イエロー+シアン+マゼンタ)の順で配置したものを1,000枚連続で印字したものから100枚を選び、限度見本を用いて目視により細線の画質ランクを総合評価した。
画質ランクは5段階で、チリやドット欠陥が全くない良好な画像を5、チリやドット欠陥がひどく画像として成立し得ないものを1とした。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、青(シアン+マゼンタ)、緑(イエロー+シアン)、赤(イエロー+マゼンタ)、三色ブラック(イエロー+シアン+マゼンタ)の各色について評価し、最終的総合的評価として平均値を示した。
<Evaluation method>
(Chile, dot defect, color shift evaluation)
FIG. 15 is an explanatory diagram of a 600 dpi 1-by-3 dot pattern used for image evaluation. FIG. 16 is a diagram illustrating the order of colors to be printed and the size (the length in the conveyance direction and the vertical direction of the recording paper) when printing is performed using a dot pattern.
As an evaluation image, the 600 dpi 1-by-3 dot pattern shown in FIG. 15 is yellow, magenta, cyan, black, blue (cyan + magenta), green (yellow + cyan), red (yellow + magenta), three-color black (yellow + Select 100 out of 1,000 continuous prints in the order (cyan + magenta) in the order of 2 cm in the recording paper transport direction and 15 cm in the direction perpendicular to the recording paper transport direction (see FIG. 16). Each image was observed with 10 loupes for each image, and a comparative evaluation was performed using a limit sample to comprehensively evaluate the image quality rank of the minute dots.
Further, as another evaluation image, three dots of 600 dpi are 10 cm long in the direction perpendicular to the recording paper conveyance direction, and yellow, magenta, cyan, black, blue (cyan + magenta), green (yellow + cyan), red ( Yellow + magenta) and three-color black (yellow + cyan + magenta) are arranged in the order of 1,000 sheets printed from 1,000 consecutive sheets, and the image quality rank of fine lines is visually evaluated using limit samples. evaluated.
The image quality rank was five, and a good image having no dust or dot defects was set to 5, and one having no dust or dot defects that could not be established as an image was set to 1. Evaluate each color of yellow, magenta, cyan, black, blue (cyan + magenta), green (yellow + cyan), red (yellow + magenta), three-color black (yellow + cyan + magenta), and final comprehensive evaluation The average value is shown.

(地汚れ濃度ΔID評価)
本発明における地肌汚れΔIDの測定は、潜像担持体上のトナー残をフィルムで採取し、採取前のフィルムのIDと採取後のIDの測定差を3点測定し、平均値を算出した。
具体的には、フルカラーモードで5%画像面積の画像チャートを、20,000枚出力した後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の各色潜像担持体上のトナー残をフィルムで採取し、未転写(未採取)のフィルムの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメータ(X−Rite社製)を用い、観察用光源D50、視野角2°にて3点測定し、平均値を地肌部の汚れ濃度ΔID値とした。
地汚れランクは5段階で、ΔIDが0〜0.003を5、0.004〜0.006を4、0.007〜0.009を3、0.01〜0.012を2、0.013以上を1とした。
(Soil stain density ΔID evaluation)
In the measurement of the background stain ΔID in the present invention, the toner residue on the latent image carrier was sampled with a film, and the measurement difference between the film ID before sampling and the ID after sampling was measured at three points, and the average value was calculated.
Specifically, after outputting 20,000 image charts of 5% image area in full color mode, the blank image is stopped during development, and the toner residue on each color latent image carrier after development is collected with a film. Then, the difference from the image density of the untransferred (uncollected) film was measured using an 938 spectrodensitometer (manufactured by X-Rite) at an observation light source D50 and a viewing angle of 2 °, and the average value was measured. Was defined as the soil density ΔID value of the background portion.
The background dirt rank is 5 levels, ΔID is 0 to 0.003, 5, 0.004 to 0.006 is 4, 0.007 to 0.009 is 3, 0.01 to 0.012 is 2,. 013 or more was set to 1.

表7に、評価機、トナー、キャリアを因子とする実施例および比較例の各組合せを示し、表8に評価結果を示す。なお、ベタ均一性は次のようにして測定した。
(ベタ均一性)
A3全ベタ画像を出力し、A3用紙の4隅4ヶ所と中央1ヶ所の画像濃度を測定し、次式によりベタ均一性を算出し、下記基準によりランクをつけた。
ベタ均一性=(画像濃度最大値−画像濃度最小値)×100(%)
画像濃度は日本電色工業株式会社製のグロスメーターを用いて、入射角度60°の条件で計測した。
5ヶ所画像濃度の平均値
ランク5:15%未満
ランク4:15〜30%
ランク3:31〜50%
ランク2:51〜70%
ランク1:71%以上

Figure 0005338361
Table 7 shows combinations of examples and comparative examples using the evaluation machine, toner, and carrier as factors, and Table 8 shows the evaluation results. The solid uniformity was measured as follows.
(Solid uniformity)
An A3 all-solid image was output, the image density at four corners and one center of the A3 paper was measured, the solid uniformity was calculated by the following formula, and the rank was given according to the following criteria.
Solid uniformity = (maximum value of image density−minimum value of image density) × 100 (%)
The image density was measured using a gloss meter manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. under the condition of an incident angle of 60 °.
Average image density at 5 locations
Rank 5: less than 15%
Rank 4: 15-30%
Rank 3: 31-50%
Rank 2: 51-70%
Rank 1: 71% or more

Figure 0005338361

Figure 0005338361
Figure 0005338361

上表より、実施例による、クラウド発生用電極を有する現像装置を備え、特定の粒径で、かつ、D4/Dn、形状係数、及びF値を有するトナーを用いるタンデム型画像形成装置によれば、小粒径トナーで地汚れがなく、ベタ均一性があり、しかも微小ドットで、細線の画質の良好な画像が得られることがわかる。   According to the above table, according to the tandem image forming apparatus including the developing device having the electrode for cloud generation according to the embodiment and using the toner having a specific particle diameter and having D4 / Dn, shape factor, and F value. It can be seen that an image having a fine image quality with fine dots can be obtained with a small particle size toner having no background stain, solid uniformity, and fine dots.

1 画像形成装置
2 給紙装置
3 画像形成部
4 スキャナ部
5 原稿自動搬送装置(ADF)
6 記録紙
7 トナー
8 負電荷
10 画像形成ステーション(プロセスカートリッジ)
11 感光体
111 導電性支持体
112 感光層
1121 電荷発生層
1122 電荷輸送層
113 表面層
12 帯電装置
121 帯電ローラ
122 芯金
123 導電ゴム層
124 電源
13 現像装置
131 トナー供給ローラ
132 現像スリーブ
134 スクリュー
135 パドル
14 クラウド発生電極
15 電圧供給装置
19 クリーニング装置
20 転写装置
21 中間転写ベルト
211、212、213 支持ローラ
22 ベルトクリーニング装置
23 一次転写ローラ
24 搬送ベルト
25 二次転写ローラ
30 露光装置
32 両面搬送部
40 給紙カセット
42 ピックアップローラ
43 搬送ローラ
44 レジストローラ
47 排出ローラ
48 排紙トレイ
50 定着装置
51 加熱ローラ
52 定着ローラ
521 芯金
522 弾性部材
53 耐熱性ベルト(トナー加熱媒体)
531 発熱層
532 中間層
533 表層(離型層)
534 基体
54 加圧ローラ
541 芯金
542 弾性部材
55 温度センサ
56 誘導加熱手段
561 励磁コイル
562 コイルガイド板
563 励磁コイルコア
564 励磁コイルコア支持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Paper feeder 3 Image forming part 4 Scanner part 5 Automatic document feeder (ADF)
6 Recording paper 7 Toner 8 Negative charge 10 Image forming station (process cartridge)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Photoconductor 111 Conductive support body 112 Photosensitive layer 1121 Charge generation layer 1122 Charge transport layer 113 Surface layer 12 Charging device 121 Charging roller 122 Core metal 123 Conductive rubber layer 124 Power supply 13 Developing device 131 Toner supply roller 132 Developing sleeve 134 Screw 135 Paddle 14 Cloud generating electrode 15 Voltage supply device 19 Cleaning device 20 Transfer device 21 Intermediate transfer belt 211, 212, 213 Support roller 22 Belt cleaning device 23 Primary transfer roller 24 Transport belt 25 Secondary transfer roller 30 Exposure device 32 Double-side transport unit 40 Paper feed cassette 42 Pickup roller 43 Transport roller 44 Registration roller 47 Discharge roller 48 Discharge tray 50 Fixing device 51 Heating roller 52 Fixing roller 521 Core metal 522 Elastic member 53 Heat resistant base 53 Doo (toner heating medium)
531 Heat generation layer 532 Intermediate layer 533 Surface layer (release layer)
534 Base 54 Pressure roller 541 Core metal 542 Elastic member 55 Temperature sensor 56 Induction heating means 561 Excitation coil 562 Coil guide plate 563 Excitation coil core 564 Excitation coil core support member

特開昭57−198470号公報JP-A-57-198470 特開2006−58365号公報JP 2006-58365 A 特開2007−133376号公報JP 2007-133376 A 特開平07−140789号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-140789

Claims (12)

トナー供給部材と静電潜像担持体との間に、両者に離間して設置されたトナークラウド発生用電極に直流電圧と交流電圧を重畳させて印加することにより、前記トナー供給部材により供給されたトナーに電位を与えて飛翔させ、前記トナー供給部材と対向する位置に離間配置された前記静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、前記静電潜像担持体とを画像形成に用いるトナー色毎に有し、かつ、
各色に対応する現像装置で各静電潜像担持体上に形成されたトナー画像を順次重ねて転写する一次転写装置と、
前記転写装置で転写されたトナー画像を記録部材上に一括転写する二次転写装置と、
前記記録部材上のトナー画像を定着する定着装置とを備えたタンデム型画像形成装置であって、
前記トナーは、
少なくとも、結着樹脂、着色剤及び離型剤から成り、
パウダーレオメータで、通気速度0.6mm/secで通気させた状態で測定した時のトータルエナジーの値が3〜15mJである
ことを特徴とするタンデム型画像形成装置。
The toner supply member and the electrostatic latent image carrier are supplied by the toner supply member by superimposing a DC voltage and an AC voltage on a toner cloud generating electrode that is disposed apart from the toner supply member and the electrostatic latent image carrier. A developing device that develops an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier that is spaced apart from the toner supply member by applying a potential to the toner and flying the toner; and the electrostatic latent image carrier For each toner color used for image formation, and
A primary transfer device that sequentially superimposes and transfers toner images formed on each electrostatic latent image carrier with a developing device corresponding to each color;
A secondary transfer device that collectively transfers the toner images transferred by the transfer device onto a recording member;
A tandem image forming apparatus comprising: a fixing device that fixes a toner image on the recording member;
The toner is
Consisting of at least a binder resin, a colorant and a release agent,
A tandem type image forming apparatus, wherein a total energy value measured with a powder rheometer at a ventilation rate of 0.6 mm / sec is 3 to 15 mJ.
前記トナーは、
重量平均粒径が2〜7μmで、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(Dn)との比(D4/Dn)が1.0〜1.2であり、
形状係数SF−1が110〜150の範囲にあり、形状係数SF−2が110〜150の範囲にある
ことを特徴とする請求項1に記載のタンデム型画像形成装置。
The toner is
The weight average particle diameter is 2 to 7 μm, the ratio (D4 / Dn) of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (Dn) is 1.0 to 1.2,
The tandem image forming apparatus according to claim 1, wherein the shape factor SF-1 is in a range of 110 to 150, and the shape factor SF-2 is in a range of 110 to 150.
前記トナーは、外添剤として、少なくとも、一次平均粒径が80〜500nmの無機微粒子をトナー100重量部に対して0.5〜5重量部含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のタンデム型画像形成装置。
3. The toner according to claim 1, wherein the toner contains, as an external additive, at least 0.5 to 5 parts by weight of inorganic fine particles having a primary average particle diameter of 80 to 500 nm with respect to 100 parts by weight of the toner. Tandem type image forming apparatus.
前記無機微粒子は、シリカ及び酸化チタンから選択された少なくとも1種を含む
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
The tandem image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic fine particles include at least one selected from silica and titanium oxide.
前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に溶解又は分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応又は伸長反応の少なくとも1つの反応をさせて得られる
ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
In the toner, a toner material liquid in which at least a polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, polyester, a colorant, and a release agent is dissolved or dispersed in an organic solvent is contained in an aqueous medium. The tandem image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the tandem image forming apparatus is obtained by performing at least one of a crosslinking reaction and an extension reaction.
前記現像装置で使用されるキャリアは、重量平均粒径が15〜45μmの範囲である
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
The tandem type image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the carrier used in the developing device has a weight average particle diameter in a range of 15 to 45 µm.
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成するための帯電装置は、交番電圧を重畳した直流電圧を印加する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
7. The tandem type according to claim 1, wherein the charging device for forming the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier applies a DC voltage on which an alternating voltage is superimposed. Image forming apparatus.
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成するための帯電装置は、ローラ状で静電潜像担持体に近接非接触配置された帯電部材を備える
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
2. The charging device for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier includes a charging member that is in the form of a roller and is disposed in close proximity to the electrostatic latent image carrier. The tandem type image forming apparatus according to any one of items 1 to 7.
前記静電潜像担持体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、該感光層の表面に少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射装置で硬化した架橋表面層を有している
ことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
The electrostatic latent image carrier has at least a photosensitive layer on a conductive support, and has at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer and a charge transporting structure on the surface of the photosensitive layer. The tandem-type image forming apparatus according to claim 1, further comprising a crosslinked surface layer obtained by curing the radical polymerizable compound having the light-curing compound with a light energy irradiation device.
前記定着装置は、
磁性金属から構成され、電磁誘導により加熱される加熱ローラと、
前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、
前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともに、前記両ローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、
前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する
ことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置。
The fixing device includes:
A heating roller made of magnetic metal and heated by electromagnetic induction;
A fixing roller disposed in parallel with the heating roller;
An endless belt-shaped toner heating medium that is stretched between the heating roller and the fixing roller, heated by the heating roller, and rotated by the both rollers;
2. A pressure roller that is in pressure contact with the fixing roller via the toner heating medium, and that rotates in the forward direction with respect to the toner heating medium to form a fixing nip portion. 10. The tandem type image forming apparatus according to any one of 9 above.
請求項1から10のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。   An image forming method comprising forming an image using the tandem type image forming apparatus according to claim 1. 請求項1から10のいずれかに記載のタンデム型画像形成装置に対して着脱可能であり、少なくとも静電潜像担持体と現像装置とを着脱自在に一体化してなる
ことを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is detachable from the tandem image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, and at least the electrostatic latent image carrier and the developing device are detachably integrated. Process cartridge for equipment.
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