JP6007767B2 - Image carrier protecting agent, protective layer forming apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、像担持体保護剤、保護層形成装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image carrier protecting agent, a protective layer forming apparatus, and an image forming apparatus.
従来より、電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等を含む像担持体(以下、「感光体」、「電子写真感光体」、「静電潜像担持体」と称することがある)上に静電潜像を形成し、前記静電潜像に帯電したトナーを付着させて可視像を形成している。トナーにより形成された可視像は、最終的に紙等の記録媒体上に転写後、熱、圧力、溶剤、気体等によって記録媒体に定着され、出力画像となる。
このような電子写真方式の画像形成方法は、可視像化のためのトナーを帯電させる方法により、トナーとキャリアとの攪拌及び混合による摩擦帯電を用いる二成分現像方式と、キャリアを用いずにトナーへの電荷付与を行う一成分現像方式とに大別される。
また、前記一成分現像方式は、現像ローラへのトナーの保持に磁気力を使用するか否かによって、磁性一成分現像方式と、非磁性一成分現像方式とに分類される。
Conventionally, in image formation by an electrophotographic method, an image carrier containing a photoconductive substance or the like (hereinafter sometimes referred to as “photosensitive member”, “electrophotographic photosensitive member”, or “electrostatic latent image carrier”). An electrostatic latent image is formed thereon, and a charged toner is attached to the electrostatic latent image to form a visible image. The visible image formed with the toner is finally transferred onto a recording medium such as paper, and then fixed on the recording medium with heat, pressure, solvent, gas, etc., and becomes an output image.
Such an electrophotographic image forming method is a method of charging a toner for visualization, a two-component development method using frictional charging by stirring and mixing of a toner and a carrier, and without using a carrier. It is roughly classified into a one-component development system that applies charge to toner.
The one-component development method is classified into a magnetic one-component development method and a non-magnetic one-component development method depending on whether or not a magnetic force is used to hold toner on the developing roller.
これまで、高速性及び画像再現性を要求される複写機、及びこれをベースとした複合機では、トナー帯電の安定性、立ち上がり性、画像品質の長期的安定性等の要求から、二成分現像方式が多く採用されている。一方、省スペース性、低コスト化等の要求が大きい小型のプリンタ、ファクシミリ等では、一成分現像方式が多く採用されている。
また、特に昨今、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化や画像品質の安定化に対する要求は、これまでにも増して強くなっている。高画質化のためには、トナーの平均粒径は小さくなり、粒子形状は角張った部分がなくなり、より丸い球形状になってきている。
Up to now, copiers that require high speed and image reproducibility, and multi-function machines based on these, have two-component development due to demands such as toner charging stability, start-up stability, and long-term image quality stability. Many methods are adopted. On the other hand, one-component development systems are often used in small printers, facsimiles, and the like that have great demands for space saving and cost reduction.
In particular, in recent years, colorization of output images has progressed, and the demand for higher image quality and stabilization of image quality has become stronger than ever. In order to improve the image quality, the average particle diameter of the toner is reduced, and the particle shape has no angular portion, resulting in a rounder spherical shape.
前記電子写真方式による画像形成装置は、現像方式の違いによらず、一般的に、ドラム形状又はベルト形状の像担持体を回転させつつ、一様に帯電し、レーザー光等により像担持体上に潜像パターンを形成し、これを現像手段により可視像化して、更に記録媒体上に転写を行っている。記録媒体へトナー像を転写した後の像担持体上には、転写されなかったトナーが残存する。この残存したトナーが、そのまま帯電工程に搬送されると、像担持体の均等な帯電を阻害することがある。このため、一般的には、転写工程を経た後に、像担持体上の残存したトナーを、クリーニング工程にて除去し、像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で、帯電が行われる。 The electrophotographic image forming apparatus is generally charged uniformly while rotating a drum-shaped or belt-shaped image bearing member, regardless of the development method, and on the image bearing member by a laser beam or the like. Then, a latent image pattern is formed, and this is visualized by developing means, and further transferred onto a recording medium. The toner that has not been transferred remains on the image carrier after the toner image is transferred to the recording medium. If the remaining toner is conveyed to the charging process as it is, uniform charging of the image carrier may be hindered. For this reason, generally, after passing through the transfer step, the toner remaining on the image carrier is removed in a cleaning step, and the surface of the image carrier is sufficiently cleaned, and then charging is performed. .
このように像担持体表面は、帯電工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程等の各工程で、さまざまな物理的ストレスや電気的ストレスを受け、使用時間を経るに伴って表面状態が変化する。これらのストレスの中でも、前記クリーニング工程での摩擦によるストレスは、像担持体を摩耗させ、擦過傷を発生させるという問題がある。
前記問題点を解消するため、これまでにも像担持体とクリーニングブレードとの間での摩擦力を低減させるため、像担持体保護剤、潤滑成分の供給方法、保護剤の成型方法、保護膜形成方法などについて、数多くの提案がなされている(例えば、特許文献1〜5参照)。しかしながら、これらの提案は、いずれも像担持体の摩耗、フィルミング及びキズの防止、帯電手段の汚染防止、並びにトナーのすり抜け防止のすべての性能を満たすものではなかった。
As described above, the surface of the image bearing member is subjected to various physical stresses and electrical stresses in each process such as a charging process, a developing process, a transfer process, and a cleaning process, and the surface state changes with the use time. . Among these stresses, the stress due to friction in the cleaning process has a problem that the image carrier is worn and scratches are generated.
In order to eliminate the above-mentioned problems, an image carrier protective agent, a method for supplying a lubricating component, a molding method for the protective agent, and a protective film have been used so far to reduce the frictional force between the image carrier and the cleaning blade. Many proposals have been made on the formation method and the like (for example, see Patent Documents 1 to 5). However, none of these proposals satisfy all the performances of image carrier wear, filming and scratching prevention, charging means contamination prevention, and toner slip-out prevention.
また、金属石鹸成分と、熱可塑性の微粒子とを含む保護剤ブロックを有する保護剤供給手段を備えた画像形成装置が提案されている(特許文献6参照)。この提案では、平均粒径が20nm以上400nm以上の熱可塑性の微粒子が規定されており、実施例では、平均粒径が15nm〜450nmのポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子が用いられており、均一な保護層が形成できると記載されている。
しかし、この提案の保護剤ブロックは、窒化ホウ素等の無機潤滑剤を含んでおらず、また、平均粒径の小さなPMMA粒子を用いているため、像担持体の摩耗、フィルミング及びキズの防止、帯電手段の汚染防止、並びにトナーのすり抜け防止のすべての性能を兼ね備えることはできず、保護剤の成型性も劣るものであった。
Further, an image forming apparatus including a protective agent supply unit having a protective agent block including a metal soap component and thermoplastic fine particles has been proposed (see Patent Document 6). In this proposal, thermoplastic fine particles having an average particle diameter of 20 nm or more and 400 nm or more are defined. In the examples, polymethyl methacrylate (PMMA) particles having an average particle diameter of 15 nm to 450 nm are used, and uniform. It is described that a protective layer can be formed.
However, this proposed protective agent block does not contain an inorganic lubricant such as boron nitride, and uses PMMA particles having a small average particle size, thereby preventing image carrier wear, filming and scratches. In addition, all of the performances of preventing contamination of the charging means and preventing the toner from slipping out cannot be provided, and the moldability of the protective agent is inferior.
したがって、像担持体の摩耗、フィルミング及びキズの防止、帯電手段の汚染防止、並びにトナーのすり抜け防止のすべての性能を兼ね備え、成型性が向上した像担持体保護剤の提供が望まれている。 Therefore, it is desired to provide an image carrier protecting agent that has all the performances of preventing wear, filming and scratches of the image carrier, preventing contamination of the charging means, and preventing toner slipping, and having improved moldability. .
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、像担持体の摩耗、フィルミング及びキズの防止、帯電手段の汚染防止、並びにトナーのすり抜け防止のすべての性能を兼ね備え、成型性が向上した像担持体保護剤を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention provides an image carrier protective agent that has all the performances of preventing wear, filming and scratches of the image carrier, preventing contamination of the charging means, and preventing toner slipping, and having improved moldability. For the purpose.
前記課題を解決するための手段としての本発明の像担持体保護剤は、脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、体積平均粒径が0.5μm以上のポリメタクリル酸メチル粒子とを含有する。 The image carrier protecting agent of the present invention as a means for solving the above-mentioned problems contains a fatty acid metal salt, an inorganic lubricant, and polymethyl methacrylate particles having a volume average particle size of 0.5 μm or more.
本発明によると、従来における前記諸問題を解決することができ、像担持体の摩耗、フィルミング及びキズの防止、帯電手段の汚染防止、並びにトナーのすり抜け防止のすべての性能を兼ね備え、成型性が向上した像担持体保護剤を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to solve the above-mentioned problems in the related art, and it has all the performances of preventing image carrier wear, filming and scratches, preventing charging means contamination, and preventing toner slip-through. It is possible to provide an image bearing member protective agent with an improved image quality.
(像担持体保護剤)
本発明の像担持体保護剤は、脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、ポリメタクリル酸メチル粒子とを含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
(Image carrier protective agent)
The image carrier protecting agent of the present invention contains a fatty acid metal salt, an inorganic lubricant, and polymethyl methacrylate particles, and further contains other components as necessary.
本発明においては、前記脂肪酸金属塩の像担持体保護性、前記無機潤滑剤の潤滑性を活かしつつ、前記無機潤滑剤が像担持体上に付着することにより発生するフィルミングを、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子を添加することによって、前記像担持体の表面を傷付けることなく、無機潤滑剤が除去でき、フィルミングを防止することができる。その結果、像担持体の摩耗、フィルミング及びキズの防止、帯電手段の汚染防止、並びにトナーのすり抜け防止のすべての性能を兼ね備えることができる。
更に、PMMA粒子を添加することにより、像担持体保護剤を圧縮成型する際の成型性が著しく向上して、像担持体保護剤の歩留まりが向上し、低圧縮強度であっても良好な成型性が得られる。その結果、保護層形成装置における保護剤の押圧力付与部材において、より小さな押圧力でも保護剤を削り取ることが可能となり、低負荷な保護剤の押圧力付与部材を有する省スペースな保護層形成装置を構成することができる。
In the present invention, filming that occurs when the inorganic lubricant adheres to the image carrier while utilizing the protective properties of the fatty acid metal salt for the image carrier and the lubricity of the inorganic lubricant, By adding methyl (PMMA) particles, the inorganic lubricant can be removed without damaging the surface of the image carrier, and filming can be prevented. As a result, it is possible to combine all of the performances of preventing wear of the image carrier, filming and scratches, preventing contamination of the charging means, and preventing toner from slipping through.
Further, by adding PMMA particles, the moldability when the image carrier protective agent is compression-molded is remarkably improved, the yield of the image carrier protective agent is improved, and good molding is achieved even at low compression strength. Sex is obtained. As a result, in the protective agent pressing force applying member in the protective layer forming device, the protective agent can be scraped even with a smaller pressing force, and the space-saving protective layer forming device having the low load protective agent pressing force applying member Can be configured.
<ポリメタクリル酸メチル粒子>
前記ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子は、メタクリル酸メチル由来の下記構造単位を含むポリマーからなる粒子である。
The polymethyl methacrylate (PMMA) particles are particles made of a polymer containing the following structural units derived from methyl methacrylate.
前記ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子は、物体と物体の間に挟まって、コロの役割を果すことができるが、無機潤滑剤のように前記PMMA粒子自身での内部滑り及びへき開は起こさない安定な材料である。 The polymethyl methacrylate (PMMA) particles can be sandwiched between objects and play a role of roller, but the PMMA particles themselves do not cause internal slip and cleavage like an inorganic lubricant. Material.
前記ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子の体積平均粒径としては、0.5μm以上であり、0.5μm〜80μmが好ましく、1μm〜10μmがより好ましい。前記体積平均粒径が、0.5μm未満であると、トナー及びトナー外添剤がクリーニングブレードをすり抜けやすくなり、クリーニング性、帯電手段の汚染性、感光体の保護性に影響が生じることがあり、80μmを超えると、粗大粒子によるクリーニング不良が発生することがある。
前記体積平均粒径の測定方法としては、例えば、レーザー散乱/回折型の粒径測定装置(マイクロトラックMT3000II、日機装株式会社製)を用いた方法、などが挙げられる。
The volume average particle diameter of the polymethyl methacrylate (PMMA) particles is 0.5 μm or more, preferably 0.5 μm to 80 μm, and more preferably 1 μm to 10 μm. When the volume average particle size is less than 0.5 μm, the toner and the toner external additive are likely to slip through the cleaning blade, which may affect the cleaning property, the contamination of the charging unit, and the protection property of the photoreceptor. If it exceeds 80 μm, cleaning failure due to coarse particles may occur.
Examples of the method for measuring the volume average particle size include a method using a laser scattering / diffraction type particle size measuring device (Microtrack MT3000II, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
前記ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子としては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、商品名:MP−1600(綜研化学株式会社製)、などが挙げられる。 The polymethyl methacrylate (PMMA) particles are not particularly limited, and those synthesized appropriately may be used, or commercially available products may be used. As said commercial item, brand name: MP-1600 (made by Soken Chemical Co., Ltd.) etc. are mentioned, for example.
前記ポリメタクリル酸メチル粒子の前記像担持体保護剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5質量%〜15質量%が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content in the said image carrier protective agent of the said polymethyl methacrylate particle | grains, Although it can select suitably according to the objective, 5 mass%-15 mass% are preferable.
<無機潤滑剤>
前記無機潤滑剤は、その化合物自体がへき開して潤滑する、又は内部滑りを起こす化合物である。
前記無機潤滑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マイカ、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、タルク、カオリン、モンモリロナイト、フッ化カルシウム、グラファイト、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、窒化ホウ素、マイカが好ましく、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で重なり、層と層とをつなげるのは弱いファンデルワールス力のみであるため、その層間が容易にへき開して潤滑する点から、窒化ホウ素が特に好ましい。
<Inorganic lubricant>
The inorganic lubricant is a compound that cleaves and lubricates itself or causes internal slip.
The inorganic lubricant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, mica, boron nitride, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, talc, kaolin, montmorillonite, calcium fluoride, graphite, Etc. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, boron nitride and mica are preferable, and hexagonal mesh planes in which atoms are tightly combined overlap with each other at a wide interval, and only the weak van der Waals force connects the layers, so that the layers can be easily cleaved. In view of lubrication, boron nitride is particularly preferable.
前記無機潤滑剤の平均一次粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1μm〜10μmが好ましい。前記好ましい数値範囲において、クリーニング性の向上と、感光体上へのフィルミングを防止することができる。
前記無機潤滑剤の平均一次粒径は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)(サーマルF−SEM、Zeiss社製、ULTRA55)での観察画像を、画像解析・計測ソフトウェア(Image−pro plus 4.0j、Media Cybernetics社製)で測定し、その10個平均をとることで測定できる。
The average primary particle size of the inorganic lubricant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.1 μm to 10 μm. In the preferable numerical range, it is possible to improve the cleaning property and prevent filming on the photoreceptor.
The average primary particle size of the inorganic lubricant is, for example, an image observed with a scanning electron microscope (SEM) (thermal F-SEM, manufactured by Zeiss, ULTRA55), image analysis / measurement software (Image-pro plus 4. 0j, manufactured by Media Cybernetics), and can be measured by taking the average of 10 of them.
前記無機潤滑剤としては、特に制限はなく、市販品を用いることができる。前記市販品としては、例えば、窒化ホウ素(サンゴバン株式会社製、IDL、平均一次粒径0.6μm)、マイカ(トピー工業株式会社製、PDM−5B、平均一次粒径6μm)、などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said inorganic lubricant, A commercial item can be used. Examples of the commercially available products include boron nitride (manufactured by Saint-Gobain, IDL, average primary particle size 0.6 μm), mica (manufactured by Topy Industries, Ltd., PDM-5B, average primary particle size 6 μm), and the like. .
前記無機潤滑剤の前記像担持体保護剤における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2質量%〜50質量%が好ましく、5質量%〜20質量%がより好ましい。前記含有量が、2質量%未満であると、成膜量が少なくなり、帯電手段の汚染が生じ、クリーニング性が低下することがあり、50質量%を超えると、感光体の保護性が低下してしまうことがある。 There is no restriction | limiting in particular as content in the said image carrier protective agent of the said inorganic lubricant, Although it can select suitably according to the objective, 2 mass%-50 mass% are preferable, and 5 mass%-20 mass. % Is more preferable. If the content is less than 2% by mass, the amount of film formation decreases, contamination of the charging means may occur, and the cleaning property may decrease. If the content exceeds 50% by mass, the protection of the photoreceptor decreases. May end up.
<脂肪酸金属塩>
前記脂肪酸金属塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸コバルト、ラウリン酸鉛、ラウリン酸マグネシウム、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛が好ましく、クリーニング性及び感光体の保護性に優れ、安価であり、疎水性に優れた非常に安定な物質である点から、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
<Fatty acid metal salt>
The fatty acid metal salt is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, barium stearate, lead stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, copper stearate, stearin Strontium acid, calcium stearate, cadmium stearate, magnesium stearate, zinc stearate, zinc oleate, magnesium oleate, iron oleate, cobalt oleate, copper oleate, lead oleate, manganese oleate, zinc palmitate, Cobalt palmitate, lead palmitate, magnesium palmitate, aluminum palmitate, calcium palmitate, lead caprylate, lead caprate, zinc linolenate, cobalt linolenate, calcium linolenate, Lumpur zinc, cadmium ricinoleate, zinc laurate, cobalt laurate, lauric lead, magnesium laurate, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, zinc stearate, calcium stearate, and zinc laurate are preferable, zinc stearate because it is a very stable substance that is excellent in cleaning properties and photoconductor protection, inexpensive, and hydrophobic. Is particularly preferred.
前記脂肪酸金属塩と前記無機潤滑剤との質量比率(脂肪酸金属塩/無機潤滑剤)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、98/2〜85/15が好ましく、95/5〜90/10がより好ましい。前記質量比率(脂肪酸金属塩/無機潤滑剤)の範囲より脂肪酸金属塩の質量比率が多いと、成膜量が少なくなり、帯電手段の汚染が生じ、クリーニング性が低下することがある。一方、前記質量比率(脂肪酸金属塩/無機潤滑剤)の範囲より無機潤滑剤の比率が多いと、感光体の保護性が低下してしまうことがある。
前記質量比率(脂肪酸金属塩/無機潤滑剤)が好ましい数値範囲であると、高価な窒化ホウ素の含有量を少なくしつつ成膜性が良くなり、帯電手段の汚染がなく、クリーニング性及び感光体の保護性が向上するという利点がある。
The mass ratio between the fatty acid metal salt and the inorganic lubricant (fatty acid metal salt / inorganic lubricant) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 98/2 to 85/15. Preferably, 95/5 to 90/10 is more preferable. When the mass ratio of the fatty acid metal salt is larger than the range of the mass ratio (fatty acid metal salt / inorganic lubricant), the amount of film formation decreases, the contamination of the charging means may occur, and the cleaning property may be deteriorated. On the other hand, when the ratio of the inorganic lubricant is larger than the range of the mass ratio (fatty acid metal salt / inorganic lubricant), the protection of the photoreceptor may be lowered.
When the mass ratio (fatty acid metal salt / inorganic lubricant) is within a preferable numerical range, the film forming property is improved while the content of expensive boron nitride is reduced, the charging means is not contaminated, the cleaning property and the photoconductor. There is an advantage that the protective property of is improved.
<その他の成分>
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリメタクリル酸メチル粒子以外の樹脂微粒子、無機微粒子、界面活性剤、分散剤、などが挙げられる。
<Other ingredients>
There is no restriction | limiting in particular as said other component, According to the objective, it can select suitably, For example, resin fine particles other than polymethyl methacrylate particle | grains, inorganic fine particles, surfactant, a dispersing agent, etc. are mentioned.
本発明の像担持体保護剤を、一定の形状、例えば、角柱状や円柱状に成型するための方法としては、特に制限はなく、固体物質の成型方法として公知の方法を用いることができ、例えば、圧縮成型法、溶融成型法、粉末成型法、冷間等方圧プレス法(CIP)、熱間等方圧プレス法(HIP)、などが挙げられる。これらの中でも、成型体の削れやすさ等の観点から、圧縮成型法が特に好ましい。
前記圧縮成型法は、脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、ポリメタクリル酸メチル粒子との混合物を所定の大きさの金型に入れ均した後、所定の圧力及び時間で圧縮成型し、冷却後、固形物を型から外し、成型体を得ることができる。その後、切削加工などにより、像担持体保護剤の形状を整えてもよい。
本発明においては、PMMA粒子を添加することにより、像担持体保護剤の圧縮成型において、成型性が著しく向上して、像担持体保護剤の歩留まりが向上し、低圧縮強度であっても良好な成型性が実現できる。その結果、保護層形成装置における保護剤の押圧力付与部材において、より小さな押圧力でも保護剤を削り取ることが可能となり、低負荷な保護剤の押圧力付与部材を有する保護層形成装置を構成することができる。
The method for molding the image carrier protecting agent of the present invention into a fixed shape, for example, a prismatic or cylindrical shape, is not particularly limited, and a known method can be used as a method for molding a solid substance, For example, a compression molding method, a melt molding method, a powder molding method, a cold isostatic pressing method (CIP), a hot isostatic pressing method (HIP), and the like can be given. Among these, the compression molding method is particularly preferable from the viewpoint of easy cutting of the molded body.
In the compression molding method, a mixture of a fatty acid metal salt, an inorganic lubricant, and polymethyl methacrylate particles is placed in a mold of a predetermined size, and then compression molded at a predetermined pressure and time, after cooling. The solid can be removed from the mold to obtain a molded body. Thereafter, the shape of the image carrier protecting agent may be adjusted by cutting or the like.
In the present invention, by adding PMMA particles, in the compression molding of the image carrier protective agent, the moldability is remarkably improved, the yield of the image carrier protective agent is improved, and even a low compression strength is good. Moldability can be realized. As a result, in the protective agent pressing force applying member in the protective layer forming device, the protective agent can be scraped off even with a smaller pressing force, and the protective layer forming device having a low load protective agent pressing force applying member is configured. be able to.
前記型枠としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、熱伝導性の良さ、寸法精度の良さから鋼材、ステンレス、アルミニウム等の金属製型枠が好ましい。また、型枠内壁面には、離型性を良くするために、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型剤をコーティングすることが好ましい。
なお、作製されたブロック状の像担持体保護剤は、金属、合金、プラスチック等の基材に接着剤等で貼り付けて用いられる。
There is no restriction | limiting in particular as said formwork, Although it can select suitably according to the objective, Metal formwork, such as steel materials, stainless steel, and aluminum, from the good heat conductivity and the good dimensional accuracy is preferable. The inner wall surface of the mold is preferably coated with a release agent such as a fluororesin or a silicone resin in order to improve the releasability.
The produced block-shaped image carrier protecting agent is used by being bonded to a base material such as a metal, an alloy, or plastic with an adhesive or the like.
本発明の像担持体保護剤は、像担持体の摩耗、フィルミング及びキズの防止、帯電手段の汚染防止、並びにトナーのすり抜け防止のすべての性能を兼ね備え、成型性が向上しているので、以下に説明する保護層形成装置に好適に用いることができる。 Since the image carrier protecting agent of the present invention has all the performances of wear of the image carrier, prevention of filming and scratches, prevention of contamination of the charging means, and prevention of toner slipping, and the moldability is improved. It can use suitably for the protective layer forming apparatus demonstrated below.
(保護層形成装置)
本発明の保護層形成装置は、本発明の前記像担持体保護剤と、像担持体保護剤供給部材とを有し、保護層形成部材を有することが好ましく、更に必要に応じて、押圧力付与部材等のその他の部材を有してなる。
(Protective layer forming device)
The protective layer forming apparatus of the present invention includes the image carrier protective agent of the present invention and an image carrier protective agent supply member, preferably a protective layer forming member, and further, if necessary, pressing force It has other members, such as a provision member.
前記像担持体保護剤供給部材は、本発明の前記像担持体保護剤を像担持体の表面に供給する部材である。
前記保護層形成部材は、像担持体に供給された本発明の前記像担持体保護剤を押圧して前記像担持体表面に保護層を形成する部材である。
前記押圧力付与部材は、本発明の前記像担持体保護剤を押圧して前記像担持体保護剤供給部材に押し付ける部材である。
The image carrier protecting agent supply member is a member that supplies the image carrier protecting agent of the present invention to the surface of the image carrier.
The protective layer forming member is a member that forms a protective layer on the surface of the image carrier by pressing the image carrier protective agent of the present invention supplied to the image carrier.
The pressing force applying member is a member that presses the image carrier protecting agent of the present invention and presses it against the image carrier protecting agent supply member.
前記保護層形成装置に前記保護層形成部材を設ける場合には、前記保護層形成部材はクリーニング手段を兼ねてもよいが、より確実に保護層を形成するには、予めクリーニング手段により像担持体上のトナーを主成分とする残存物を除去し、残存物が保護層内に混入しないようにすることが好ましい。 In the case where the protective layer forming member is provided in the protective layer forming apparatus, the protective layer forming member may also serve as a cleaning unit. However, in order to more reliably form the protective layer, an image carrier is previously formed by the cleaning unit. It is preferable to remove the residue mainly composed of the toner above so that the residue does not enter the protective layer.
ここで、図1は、本発明の保護層形成装置の一例を示す概略図である。
像担持体1である感光体ドラムに対向して配設された保護層形成装置2は、本発明の像担持体保護剤21、保護剤供給部材22、押圧力付与部材23、保護層形成部材24から構成される。
Here, FIG. 1 is a schematic view showing an example of the protective layer forming apparatus of the present invention.
The protective layer forming apparatus 2 disposed opposite to the photosensitive drum as the image carrier 1 includes an image carrier protective agent 21, a protective agent supply member 22, a pressing force applying member 23, and a protective layer forming member of the present invention. 24.
本発明の像担持体保護剤21は、押圧力付与部材23からの押圧力により、例えば、ブラシ状の保護剤供給部材22に接する。保護剤供給部材22は像担持体1と線速差をもって回転して摺擦し、この際に、保護剤供給部材22表面に保持された像担持体保護剤21を像担持体1表面に供給する。
像担持体1の表面に供給された像担持体保護剤21は、物質種の選択によっては供給時に十分な保護層にならない場合があるため、より均一な保護層を形成するために、例えば、ブレード状の部材を持つ保護層形成部材24により薄層化され、保護層となる。
The image carrier protecting agent 21 of the present invention is in contact with, for example, a brush-like protecting agent supply member 22 by the pressing force from the pressing force applying member 23. The protective agent supply member 22 rotates and rubs with the image carrier 1 with a linear velocity difference. At this time, the image carrier protective agent 21 held on the surface of the protective agent supply member 22 is supplied to the surface of the image carrier 1. To do.
Since the image carrier protecting agent 21 supplied to the surface of the image carrier 1 may not be a sufficient protective layer at the time of supply depending on the selection of the material type, in order to form a more uniform protective layer, for example, The protective layer forming member 24 having a blade-like member is thinned to form a protective layer.
前記保護層が形成された像担持体は、例えば、図示しない高電圧電源により直流電圧もしくはこれに交流電圧を重畳させた電圧を印加した帯電ローラ3を、接触乃至近接させて、微小空隙での放電による像担持体1の帯電が行われる。その際、保護層の一部は電気的ストレスにより分解や酸化が生じる。また、保護層表面への気中放電生成物の付着が生じる。 The image bearing member on which the protective layer is formed is, for example, in a minute gap by bringing the charging roller 3 to which a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage is applied with a high voltage power source (not shown) into contact or in proximity. The image carrier 1 is charged by discharging. At that time, a part of the protective layer is decomposed or oxidized by electrical stress. In addition, the air discharge product adheres to the surface of the protective layer.
なお、劣化した像担持体保護剤は、通常のクリーニング手段により、像担持体1に残存したトナー等の他成分と共にクリーニング手段により除去される。このようなクリーニング手段は、前記保護層形成部材24と兼用にしてもよいが、像担持体表面の残存物を除去する機能と、保護層を形成する機能とは、適切な部材の摺擦状態が異なることがあるため、機能を分離し、図1に示すように像担持体保護剤供給部より上流側に、クリーニング部材41と、クリーニング押圧機構42とからなるクリーニング手段4を設けることが好ましい。 The deteriorated image carrier protecting agent is removed by the cleaning unit together with other components such as toner remaining on the image carrier 1 by a normal cleaning unit. Such a cleaning means may be used also as the protective layer forming member 24. However, the function of removing the residue on the surface of the image carrier and the function of forming the protective layer are based on the state of rubbing the appropriate member. Therefore, it is preferable to provide a cleaning unit 4 including a cleaning member 41 and a cleaning pressing mechanism 42 on the upstream side of the image carrier protecting agent supply unit as shown in FIG. .
前記保護層形成部材24に用いるブレードの材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのゴムブレードは、像担持体との接点部部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理してもよい。また、弾性体の硬度を調整するために、有機フィラー、無機フィラー等の充填材を分散させてもよい。 There is no restriction | limiting in particular as a material of the braid | blade used for the said protective layer formation member 24, According to the objective, it can select suitably, For example, urethane rubber, hydrin rubber, silicone rubber, fluororubber etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. In these rubber blades, the contact portion with the image carrier may be coated or impregnated with a low friction coefficient material. Moreover, in order to adjust the hardness of an elastic body, you may disperse fillers, such as an organic filler and an inorganic filler.
前記ブレードは、ブレード支持体に、先端部が像担持体表面へ押圧当接できるように、接着や融着等の任意の方法によって固定される。前記ブレードの厚みについては、特に制限はなく、押圧で加える力との兼ね合いに応じて異なり一義的に規定できるものではないが、0.5mm〜5mmが好ましく、1mm〜3mmがより好ましい。
また、ブレード支持体から突き出し、たわみを持たせることができるクリーニングブレードの長さ、いわゆる自由長についても同様に押圧で加える力との兼ね合いで一義的に規定できるものではないが、1mm〜15mmが好ましく、2mm〜10mmがより好ましい。
The blade is fixed to the blade support by any method such as adhesion or fusion so that the tip can be pressed against the surface of the image carrier. There is no restriction | limiting in particular about the thickness of the said blade, Although it differs according to balance with the force added by press and cannot be defined uniquely, 0.5 mm-5 mm are preferable and 1 mm-3 mm are more preferable.
Also, the length of the cleaning blade that protrudes from the blade support and can be deflected, that is, the so-called free length, is not unambiguously defined in consideration of the force applied by pressing in the same manner. Preferably, 2 mm to 10 mm is more preferable.
前記ブレードの他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要に応じてカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の被覆層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要に応じて表面研摩等を施して用いてもよい。 Other configurations of the blade include a method of coating, dipping, etc. a coating layer of resin, rubber, elastomer, etc. on the surface of an elastic metal blade such as a spring plate, if necessary, via a coupling agent, a primer component, etc. It may be formed by heat curing or the like if necessary, and surface polishing or the like may be applied if necessary.
前記被覆層は、少なくともバインダー樹脂及び充填剤を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、PFA、PTFE、FEP、PVDF等のフッ素樹脂;フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー、などが挙げられる。
The coating layer contains at least a binder resin and a filler, and further contains other components as necessary.
The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include fluorine resins such as PFA, PTFE, FEP and PVDF; silicone elastomers such as fluorine rubber and methylphenyl silicone elastomer. , Etc.
前記弾性金属ブレードの厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.05mm〜3mmが好ましく、0.1mm〜1mmがより好ましい。前記弾性金属ブレードでは、前記金属ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施してもよい。 There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the said elastic metal braid | blade, Although it can select suitably according to the objective, 0.05 mm-3 mm are preferable and 0.1 mm-1 mm are more preferable. In the elastic metal blade, in order to suppress twisting of the metal blade, a process such as bending may be performed in a direction substantially parallel to the support shaft after attachment.
前記保護層形成部材24で像担持体1を押圧する力は、像担持体保護剤が延展して保護層や保護膜の状態になる力で十分であり、線圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5gf/cm以上80gf/cm以下が好ましく、10gf/cm以上60gf/cm以下がより好ましい。 The force that presses the image carrier 1 with the protective layer forming member 24 is sufficient as the force that the image carrier protective agent extends to become a protective layer or a protective film, and there is no particular limitation on the linear pressure. Although it can be appropriately selected according to the purpose, it is preferably 5 gf / cm or more and 80 gf / cm or less, more preferably 10 gf / cm or more and 60 gf / cm or less.
また、ブラシ状の部材は保護剤供給部材22として好ましく用いられる。この場合、像担持体表面への機械的ストレスを抑制するためにはブラシ繊維は可撓性を有することが好ましい。前記可撓性のブラシ繊維の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等);ポリビニル系樹脂又はポリビニリデン系樹脂(例えば、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン等);塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合体;スチレン−ブタジエン樹脂;フッ素樹脂(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等);ポリエステル;ナイロン;アクリル;レーヨン;ポリウレタン;ポリカーボネート;フェノール樹脂;アミノ樹脂(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、ポリアミド樹脂等)、などが挙げられる。
なお、撓みの程度を調整するため、前記樹脂に、例えば、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム、などを複合して用いることもできる。
A brush-like member is preferably used as the protective agent supply member 22. In this case, in order to suppress mechanical stress on the surface of the image carrier, it is preferable that the brush fiber has flexibility. There is no restriction | limiting in particular as a material of the said flexible brush fiber, According to the objective, it can select suitably, For example, polyolefin resin (for example, polyethylene, polypropylene, etc.); polyvinyl resin or polyvinylidene resin (For example, polystyrene, acrylic resin, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, etc.); vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; styrene-acrylic acid copolymer Styrene-butadiene resin; fluororesin (eg, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene, etc.); polyester; nylon; acrylic; rayon; Polyurethane; polycarbonate; phenolic resins; amino resins (eg, urea - formaldehyde resins, melamine resins, benzoguanamine resins, urea resins, polyamide resins, etc.), and the like.
In order to adjust the degree of bending, the resin includes, for example, diene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene propylene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, urethane rubber, silicone rubber, hydrin rubber, norbornene rubber, and the like. Can be used in combination.
前記保護剤供給部材22の支持体としては、固定型と回動可能なロール状のものがある。ロール状の供給部材としては、例えば、ブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたもの、などが挙げられる。前記ブラシ繊維としては繊維径10μm〜500μm程度、ブラシの繊維の長さは1mm〜15mm、ブラシ密度は1平方インチ当たり1万本〜30万本(1平方メートル当たり1.5×107本〜4.5×108本)が好適である。 The support for the protective agent supply member 22 includes a fixed mold and a rotatable roll. Examples of the roll-shaped supply member include a roll brush obtained by winding a tape having brush fibers piled around a metal core bar in a spiral shape. The brush fiber has a fiber diameter of about 10 μm to 500 μm, the length of the brush fiber is 1 mm to 15 mm, and the brush density is 10,000 to 300,000 per square inch (1.5 × 10 7 to 4 per square meter). .5 × 10 8 ) is preferable.
前記保護剤供給部材22は、供給の均一性、供給の安定性の面から、ブラシ密度の高い物を使用することが好ましく、1本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作製することも好ましい。例えば、333デシテックス=6.7デシテックス×50フィラメント(300デニール=6デニール×50フィラメント)のように6.7デシテックス(6デニール)の微細な繊維を50本束ねて1本の繊維として植毛することも可能である。 The protective agent supply member 22 is preferably made of a material having a high brush density in terms of supply uniformity and supply stability, and one fiber is made from several to several hundreds of fine fibers. It is also preferable to do. For example, bundling 50 fine fibers of 6.7 decitex (6 denier), such as 333 decitex = 6.7 decitex × 50 filament (300 denier = 6 denier × 50 filament), and implanting as one fiber Is also possible.
また、前記ブラシ表面には、必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性等を安定化することなどを目的として、被覆層を設けてもよい。前記被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましい。
前記被覆層成分としては、可撓性を保持し得る材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、アクリル(例えば、ポリメチルメタクリレート)、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル又はポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂又はその変性品(例えば、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変性品);パーフルオロアルキルエーテル,ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂;ポリアミド;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂;エポキシ樹脂、又はこれらの複合樹脂、などが挙げられる。
Moreover, you may provide a coating layer in the said brush surface for the purpose of stabilizing the surface shape of a brush, environmental stability, etc. as needed. As the component constituting the coating layer, it is preferable to use a coating layer component that can be deformed according to the bending of the brush fiber.
The coating layer component is not particularly limited as long as it is a material that can maintain flexibility, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, and chlorosulfonated polyethylene. Polyolefin resins; polystyrene, acrylic (for example, polymethyl methacrylate), polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, polybiliketones, and other polyvinyl or polyvinylidene resins; Vinyl acetate copolymer; silicone resin composed of organosiloxane bond or modified product thereof (for example, modified product by alkyd resin, polyester resin, epoxy resin, polyurethane, etc.); Fluorine resins such as cycloalkyl ether, polyfluorovinyl, polyfluorovinylidene, and polychlorotrifluoroethylene; polyamides; polyesters; polyurethanes; polycarbonates; amino resins such as urea-formaldehyde resins; epoxy resins or composite resins thereof Can be mentioned.
(画像形成方法及び画像形成装置)
本発明に用いる画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、保護層形成工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、クリーニング工程、定着工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含んでなる。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、保護層形成手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、クリーニング手段、定着手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
(Image forming method and image forming apparatus)
The image forming method used in the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step, a developing step, a transfer step, and a protective layer forming step, and other steps appropriately selected as necessary, for example, a cleaning step. A fixing process, a charge eliminating process, a recycling process, a control process, and the like.
The image forming apparatus according to the present invention includes at least an image carrier, an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, and a protective layer forming unit, and other components appropriately selected as necessary. For example, a cleaning means, a fixing means, a charge eliminating means, a recycling means, a control means and the like.
本発明に用いる画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記保護層形成工程は前記保護層形成手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。 The image forming method used in the present invention can be preferably implemented by the image forming apparatus of the present invention, the electrostatic latent image forming step can be performed by the electrostatic latent image forming unit, and the developing step can be The transfer step can be performed by the transfer unit, the protective layer forming step can be performed by the protective layer forming unit, and the other steps can be performed by the other unit. Can do.
<静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段>
前記静電潜像形成工程は、像担持体上に静電潜像を形成する工程であり、静電潜像形成手段により行うことができる。
<Electrostatic latent image forming step and electrostatic latent image forming means>
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the image carrier, and can be performed by an electrostatic latent image forming unit.
<<像担持体>>
前記像担持体(以下、「静電潜像担持体」、「感光体」と称することがある。)としては、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状などが好適に挙げられる。
<< Image carrier >>
The image carrier (hereinafter sometimes referred to as “electrostatic latent image carrier” or “photosensitive member”) is not particularly limited in terms of its material, shape, structure, size, etc. From the above, it is possible to appropriately select a drum shape.
前記像担持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、支持体と、該支持体上に少なくとも感光層を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなるものが好適である。
前記像担持体の機械的強度、耐摩耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に表面層を設けることもできる。また、前記感光層と前記支持体の間には下引き層を設けることができる。
The image carrier is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the image carrier has a support and at least a photosensitive layer on the support, and other layers as necessary. What has this is suitable.
In order to improve the mechanical strength, abrasion resistance, gas resistance, cleaning property, etc. of the image carrier, a surface layer may be provided on the photosensitive layer. An undercoat layer can be provided between the photosensitive layer and the support.
<<<支持体>>>
前記支持体としては、体積抵抗値1.0×1010Ω・cm以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、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、蒸着又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及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。
<<< Support >>>
The support is not particularly limited as long as it has a volume resistivity of 1.0 × 10 10 Ω · cm or less, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, aluminum, nickel , Metal such as chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, metal oxide such as tin oxide, indium oxide, etc. by vapor deposition or sputtering, film or cylindrical plastic, paper coated, or aluminum, Plates made of aluminum alloy, nickel, stainless steel, and the like, and pipes that have been surface-treated by cutting, superfinishing, polishing, or the like after being formed into a drum shape by extruding, drawing or the like can be used.
ドラム状の支持体としては、直径が20mm〜150mmが好ましく、24mm〜100mmがより好ましく、28mm〜70mmが更に好ましい。前記ドラム状の支持体の直径が20mm未満であると、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に困難となることがあり、150mmを超えると、画像形成装置が大きくなってしまうことがある。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は70mm以下が好ましく、60mm以下がより好ましい。
また、特開昭52−36016号公報に開示されているようなエンドレスニッケルベルト、又はエンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
The drum-shaped support preferably has a diameter of 20 mm to 150 mm, more preferably 24 mm to 100 mm, and still more preferably 28 mm to 70 mm. When the diameter of the drum-shaped support is less than 20 mm, it may be physically difficult to arrange each step of charging, exposure, development, transfer, and cleaning around the drum. When the diameter exceeds 150 mm, The image forming apparatus may become large. In particular, when the image forming apparatus is a tandem type, since it is necessary to mount a plurality of photoconductors, the diameter is preferably 70 mm or less, and more preferably 60 mm or less.
Further, an endless nickel belt or an endless stainless steel belt as disclosed in JP-A-52-36016 can also be used as the conductive support.
<<<感光層>>>
前記感光層としては、単層構造、並びに電荷発生層及び電荷輸送層からなる積層構造のいずれでもよいが、電荷発生層及び電荷輸送層からなる積層構造の感光層が特に好ましい。
まず、積層構造の感光層について説明する。
前記積層構造の感光層は、電荷発生層、及び電荷輸送層が順次積層されることによって構成されている。
<<< Photosensitive layer >>>
The photosensitive layer may have any of a single layer structure and a laminated structure composed of a charge generation layer and a charge transport layer, but a photosensitive layer having a multilayer structure composed of a charge generation layer and a charge transport layer is particularly preferred.
First, the laminated photosensitive layer will be described.
The photosensitive layer having the laminated structure is configured by sequentially laminating a charge generation layer and a charge transport layer.
−電荷発生層−
前記電荷発生層は、電荷発生材料を少なくとも含有し、バインダー樹脂を含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
-Charge generation layer-
The charge generation layer contains at least a charge generation material, preferably contains a binder resin, and further contains other components as necessary.
−−電荷発生材料−−
前記電荷発生材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、チタニルフタロシアニン、銅フタロシアニン、バナジルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Charge generation material-
The charge generation material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Phthalocyanine pigments such as hydroxygallium phthalocyanine and metal-free phthalocyanine, perylene pigments, perinone pigments, indigo pigments, pyrrolopyrrole pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, quinone condensed polycyclic compounds, squalium pigments, etc. It is done. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
−−バインダー樹脂−−
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルベンザール樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、セルロース系樹脂、カゼイン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記バインダー樹脂の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記電荷発生材料100質量部に対して、500質量部以下が好ましく、10質量部〜300質量部がより好ましい。
--Binder resin--
There is no restriction | limiting in particular as said binder resin, According to the objective, it can select suitably, For example, a polyamide resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a polyketone resin, a polycarbonate resin, a silicone resin, an acrylic resin, a polyvinyl butyral resin, polyvinyl Formal resin, polyvinyl ketone resin, polystyrene resin, polysulfone resin, poly-N-vinyl carbazole resin, polyacrylamide resin, polyvinyl benzal resin, polyester resin, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyphenylene Examples thereof include oxide resins, polyamide resins, polyvinyl pyridine resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl pyrrolidone resins, cellulose resins, and caseins. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The content of the binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 500 parts by mass or less, and 10 parts by mass to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the charge generation material. Is more preferable.
前記電荷発生層は、前記電荷発生材料を、必要に応じて前記バインダー樹脂とともに溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などの分散方法を用いて溶解乃至分散した電荷発生層塗布液を、前記支持体上、もしくは下引き層や中間層上に塗布し、乾燥することにより形成することができる。なお、前記バインダー樹脂の添加は、電荷発生材料の分散前、又は分散後のどちらでも構わない。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が特に好ましい。
The charge generation layer is a charge generation layer coating solution obtained by dissolving or dispersing the charge generation material in a solvent together with the binder resin, if necessary, using a dispersion method such as a ball mill, an attritor, a sand mill, or an ultrasonic wave. It can be formed by coating on the support, or undercoat layer or intermediate layer and drying. The binder resin may be added before or after the charge generating material is dispersed.
The solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl cellosolve, ethyl acetate, methyl acetate, dichloromethane, dichloroethane, mono Examples include chlorobenzene, cyclohexane, toluene, xylene, ligroin, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, ketone solvents, ester solvents, and ether solvents are particularly preferable.
前記電荷発生層塗布液は、前記電荷発生材料を含み、好ましくは溶剤及びバインダー樹脂を含有するが、必要に応じて増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等の添加剤が含まれていてもよい。
前記電荷発生層塗布液を用いて電荷発生層を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、浸漬塗工法、スプレーコート、ビードコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート、などが挙げられる。
前記電荷発生層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01μm〜5μmが好ましく、0.1μm〜2μmがより好ましい。塗工後には、オーブン等で加熱乾燥される。前記電荷発生層の乾燥温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50℃以上160℃以下が好ましい。
The charge generation layer coating solution contains the charge generation material, and preferably contains a solvent and a binder resin, but optionally contains additives such as a sensitizer, a dispersant, a surfactant, and silicone oil. It may be.
The method for forming the charge generation layer using the charge generation layer coating liquid is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, dip coating, spray coating, bead coating, nozzle coating, Examples include spinner coats and ring coats.
There is no restriction | limiting in particular in the average thickness of the said charge generation layer, Although it can select suitably according to the objective, 0.01 micrometer-5 micrometers are preferable, and 0.1 micrometer-2 micrometers are more preferable. After coating, it is heated and dried in an oven or the like. There is no restriction | limiting in particular as a drying temperature of the said charge generation layer, Although it can select suitably according to the objective, 50 to 160 degreeC is preferable.
−電荷輸送層−
前記電荷輸送層は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
-Charge transport layer-
The charge transport layer contains a charge transport material and a binder resin, and further contains other components as necessary.
−−電荷輸送層−−
前記電荷輸送材料としては、正孔輸送材料と電子輸送材料とがある。
前記正孔輸送材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾール又はその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート又はその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物又はその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、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、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Charge transport layer-
Examples of the charge transport material include a hole transport material and an electron transport material.
The hole transport material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include poly-N-vinylcarbazole or a derivative thereof, poly-γ-carbazolylethyl glutamate or a derivative thereof, and pyrene. -Formaldehyde condensate or derivative thereof, polyvinylpyrene, polyvinylphenanthrene, polysilane, oxazole derivative, oxadiazole derivative, imidazole derivative, monoarylamine derivative, diarylamine derivative, triarylamine derivative, stilbene derivative, α-phenylstilbene derivative, Benzidine derivatives, diarylmethane derivatives, triarylmethane derivatives, 9-styrylanthracene derivatives, pyrazoline derivatives, divinylbenzene derivatives, hydrazone derivatives, indene derivatives, butadiene derivatives , Pyrene derivatives, bisstilbene derivatives, enamine derivatives, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記電子輸送材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、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、ベンゾキノン誘導体、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記電荷輸送材料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、バインダー樹脂100質量部に対して、20質量部〜300質量部が好ましく、40質量部〜150質量部がより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said electron transport material, According to the objective, it can select suitably, For example, chloranil, bromoanil, 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-trinitrodibenzothiophene-5,5-dioxide, benzoquinone derivatives, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The content of the charge transport material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 20 parts by mass to 300 parts by mass, and 40 parts by mass to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Part by mass is more preferable.
−−バインダー樹脂−−
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース、エチルセルロース、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、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--Binder resin--
The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester , Polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate, ethyl cellulose, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly (N-vinyl carbazole) ), Acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, phenol resin, alkyd resin, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記電荷輸送層は、前記電荷輸送材料及び前記バインダー樹脂を溶剤に溶解乃至分散した電荷輸送層塗布液を、電荷発生層上、支持体上、又は下引き層上に塗布し、乾燥することにより形成される。前記電荷輸送層塗布液には、必要に応じて、可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、滑剤等の添加剤を添加してもよい。 The charge transport layer is formed by applying a charge transport layer coating solution in which the charge transport material and the binder resin are dissolved or dispersed in a solvent on a charge generation layer, a support, or an undercoat layer, and then drying. It is formed. You may add additives, such as a plasticizer, a leveling agent, antioxidant, a lubricant, to the said charge transport layer coating liquid as needed.
前記溶剤としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、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、メチルエチルケトン、アセトン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷低減等の観点から、非ハロゲン系溶媒が好ましく、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン等の環状エーテル;トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、又はそれらの誘導体が特に好ましい。 Examples of the solvent include tetrahydrofuran, dioxane, toluene, dichloromethane, monochlorobenzene, dichloroethane, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, non-halogen solvents are preferable from the viewpoint of reducing environmental burdens, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran, dioxolane, and dioxane; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, or derivatives thereof are particularly preferable.
前記塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法、ノズルコート法、スピナーコート法、リングコート法、などが挙げられる。これらの中でも、電荷輸送層はある程度厚みを厚くする必要がある点から、浸漬塗工法が好ましい。
形成後の電荷輸送層は、オーブン等の加熱手段により加熱乾燥される。乾燥温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80℃〜200℃が好ましく、110℃〜170℃がより好ましい。乾燥時間は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10分間以上が好ましく、20分間以上がより好ましい。
前記電荷輸送層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、解像度及び応答性の点から、10μm〜50μmが好ましく、15μm〜35μmがより好ましい。
The application method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a dip coating method, a spray coating method, a bead coating method, a nozzle coating method, a spinner coating method, and a ring coating method. Can be mentioned. Among these, the dip coating method is preferable because the charge transport layer needs to be thickened to some extent.
The formed charge transport layer is heated and dried by a heating means such as an oven. There is no restriction | limiting in particular in drying temperature, Although it can select suitably according to the objective, 80 to 200 degreeC is preferable and 110 to 170 degreeC is more preferable. There is no restriction | limiting in particular in drying time, Although it can select suitably according to the objective, 10 minutes or more are preferable and 20 minutes or more are more preferable.
The average thickness of the charge transport layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 μm to 50 μm, more preferably 15 μm to 35 μm from the viewpoint of resolution and responsiveness.
<<<単層構造の感光層>>>
前記単層構造の感光層は、電荷発生材料及び電荷輸送材料をバインダー樹脂中に分散乃至溶解させ、電荷発生機能、及び電荷輸送機能を一つの層で実現した感光層である。
<<< Single-layer photosensitive layer >>>
The photosensitive layer having a single layer structure is a photosensitive layer in which a charge generation material and a charge transport material are dispersed or dissolved in a binder resin to realize a charge generation function and a charge transport function in one layer.
前記単層構造の感光層に用いられる電荷発生材料、電荷輸送材料、バインダー樹脂、溶剤及び各種添加剤等については、前記電荷発生層及び前記電荷輸送層に含有されるいずれの材料をも使用することが可能である。
前記電荷輸送材料としては、前記正孔輸送物質と前記電子輸送物質の双方が含有されることが好ましい。必要に応じて可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
前記バインダー樹脂としては、前記電荷輸送層で挙げたバインダー樹脂のほかに、前記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。前記バインダー樹脂100質量部に対する電荷発生材料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5質量部〜40質量部が好ましく、10質量部〜30質量部がより好ましい。前記電荷輸送材料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0質量部〜190質量部が好ましく、50質量部〜150質量部がより好ましい。
For the charge generation material, charge transport material, binder resin, solvent, and various additives used for the single layer photosensitive layer, any material contained in the charge generation layer and the charge transport layer is used. It is possible.
The charge transport material preferably contains both the hole transport material and the electron transport material. A plasticizer, a leveling agent, an antioxidant and the like can be added as necessary.
As the binder resin, in addition to the binder resin mentioned in the charge transport layer, the binder resin mentioned in the charge generation layer may be mixed and used. The content of the charge generating material with respect to 100 parts by mass of the binder resin is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 5 parts by mass to 40 parts by mass, and 10 parts by mass to 30 parts by mass. More preferred. The content of the charge transport material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0 part by mass to 190 parts by mass, and more preferably 50 parts by mass to 150 parts by mass.
前記単層構造の感光層は、前記電荷発生材料、前記電荷輸送材料、及び前記バインダー樹脂をテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等の溶剤に溶解乃至分散した塗布液を浸漬塗工法、スプレーコート、ビードコート、リングコート等の方法を用いて塗工することにより形成できる。
前記単層構造の感光層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5μm〜40μmが好ましく、10μm〜30μmがより好ましい。
The photosensitive layer having the single layer structure comprises a coating solution obtained by dissolving or dispersing the charge generation material, the charge transport material, and the binder resin in a solvent such as tetrahydrofuran, dioxane, dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexane, cyclohexanone, toluene, xylene. It can be formed by coating using a dip coating method, spray coating, bead coating, ring coating or the like.
There is no restriction | limiting in particular in the average thickness of the photosensitive layer of the said single layer structure, Although it can select suitably according to the objective, 5 micrometers-40 micrometers are preferable, and 10 micrometers-30 micrometers are more preferable.
<<<下引き層>>>
前記感光体の下引き層は、1層であっても、複数の層で構成してもよく、例えば、(1)樹脂を主成分としたもの、(2)白色顔料と樹脂を主成分としたもの、(3)導電性基体表面を化学的又は電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が挙げられる。これらの中でも、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。
前記白色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられる。これらの中でも、導電性基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンを含有させることが特に好ましい。
前記樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂;アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記下引き層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1μm〜10μmが好ましく、1μm〜5μmがより好ましい。
<<< undercoat layer >>>
The undercoat layer of the photoconductor may be composed of one layer or a plurality of layers. For example, (1) the resin is the main component, and (2) the white pigment and the resin are the main components. And (3) a metal oxide film obtained by chemically or electrochemically oxidizing the surface of a conductive substrate. Among these, those containing a white pigment and a resin as main components are preferable.
Examples of the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, and zinc oxide. Among these, it is particularly preferable to contain titanium oxide that is excellent in preventing charge injection from the conductive substrate.
Examples of the resin include thermoplastic resins such as polyamide, polyvinyl alcohol, casein, and methyl cellulose; thermosetting resins such as acrylic, phenol, melamine, alkyd, unsaturated polyester, and epoxy. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
There is no restriction | limiting in particular in the average thickness of the said undercoat layer, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 micrometer-10 micrometers are preferable, and 1 micrometer-5 micrometers are more preferable.
<<<表面層>>>
前記表面層は、感光体の機械的強度、耐摩耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のために設けられる。前記表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが好適である。
前記表面層に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、該熱硬化性樹脂は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による摩耗を抑える能力が極めて高いため特に好ましい。前記表面層が薄い厚みであれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、表面層に用いる高分子を電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。
<<< Surface layer >>>
The surface layer is provided to improve the mechanical strength, abrasion resistance, gas resistance, cleaning properties, etc. of the photoreceptor. As the surface layer, a polymer having a mechanical strength higher than that of the photosensitive layer, or an inorganic filler dispersed in the polymer is suitable.
The resin used for the surface layer may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, but the thermosetting resin has a high mechanical strength and is extremely capable of suppressing wear due to friction with the cleaning blade. It is particularly preferable because it is high. If the surface layer is thin, there is no problem even if it does not have the charge transport capability, but if the surface layer having no charge transport capability is formed thick, the sensitivity of the photoreceptor is decreased, the potential increases after exposure, and the residual layer remains. Since it is easy to cause a potential increase, it is preferable to use the above-mentioned charge transporting substance in the surface layer, or to use a polymer having a charge transporting capability for the polymer used in the surface layer.
前記感光層と表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレードとの摩擦により表面層が摩耗し、消失すると、すぐに感光層は摩耗していってしまうため、表面層を設ける場合には、表面層は十分な厚みとすることが重要である。
前記表面層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1μm〜12μmが好ましく、1μm〜10μmがより好ましく、2μm〜8μmが更に好ましい。前記平均厚みが、0.1μm未満であると、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の摩耗が進んでしまうことがあり、12μmを超えると、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に、電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうことがある。
When the surface layer is provided, the mechanical strength of the photosensitive layer and the surface layer is generally greatly different, so the surface layer is worn away due to friction with the cleaning blade and disappears immediately. Therefore, it is important that the surface layer has a sufficient thickness.
There is no restriction | limiting in particular in the average thickness of the said surface layer, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 micrometer-12 micrometers are preferable, 1 micrometer-10 micrometers are more preferable, and 2 micrometers-8 micrometers are still more preferable. When the average thickness is less than 0.1 μm, it is too thin and easily disappears due to friction with the cleaning blade, and wear of the photosensitive layer may proceed from the disappeared portion, and when it exceeds 12 μm. In addition, a decrease in sensitivity, an increase in potential after exposure, and an increase in residual potential are likely to occur. In particular, when a polymer having charge transport capability is used, the cost of the polymer having charge transport capability may increase.
前記表面層に用いる樹脂としては、画像形成時の書き込み光に対して透明であり、絶縁性、機械的強度、接着性に優れたものが好ましく、例えば、ABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂、などが挙げられる。これらのポリマーは熱可塑性樹脂であってもよいが、ポリマーの機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性樹脂とすることで、表面層の機械的強度は増大し、クリーニングブレードとの摩擦による摩耗を大幅に減少させることができる。 The resin used for the surface layer is preferably one that is transparent to the writing light at the time of image formation and excellent in insulation, mechanical strength, and adhesiveness. For example, ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer Copolymer, chlorinated polyether, allyl resin, phenol resin, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic resin , Polymethylbenten, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polystyrene, AS resin, butadiene-styrene copolymer, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, epoxy resin, Etc., and the like. These polymers may be thermoplastic resins, but in order to increase the mechanical strength of the polymers, they are crosslinked with a crosslinking agent having a polyfunctional acryloyl group, carboxyl group, hydroxyl group, amino group, etc. By doing so, the mechanical strength of the surface layer is increased, and wear due to friction with the cleaning blade can be greatly reduced.
前記表面層は、電荷輸送能力を有していることが好ましく、表面層に電荷輸送能力を持たせるためには、表面層に用いるポリマーと前述の電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を表面層に用いる方法が考えられ、後者の方法が、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができ好ましい。 The surface layer preferably has a charge transport capability. In order to give the surface layer a charge transport capability, a method of using a mixture of the polymer used for the surface layer and the above-described charge transport material, charge transport A method of using a polymer having capability for the surface layer is conceivable, and the latter method is preferable because it can obtain a photoconductor with high sensitivity and little increase in potential after exposure and little increase in residual potential.
前記電荷輸送層能力を有するポリマーとしては、前記ポリマー中に電荷輸送能力を有する基として、下記一般式(i)で表される基を例示することができる。 Examples of the polymer having the charge transport layer ability include groups represented by the following general formula (i) as the group having the charge transport ability in the polymer.
<一般式(i)>
前記電荷輸送能力を有する基は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の機械的強度の高い高分子の側鎖に付加することが好ましく、モノマーの製造が容易で、塗工性、硬化性にも優れるアクリル樹脂が特に好ましい。
このような電荷輸送能力を有するアクリル樹脂は、前記一般式(i)の基を有する不飽和カルボン酸を重合させることにより機械的強度が高く、透明性にも優れ、電荷輸送能力も高い表面層を形成することができ、単官能の前記一般式(i)の基を有する不飽和カルボン酸に多官能の不飽和カルボン酸、好ましくは3官能以上の不飽和カルボン酸を混合することで、アクリル樹脂は架橋構造を形成し、熱硬化性高分子となり、表面層の機械的強度は極めて高いものとなる。多官能の不飽和カルボン酸に、前記一般式(i)の基を付加してもよいが、モノマーの製造コストが高くなってしまうため、多官能の不飽和カルボン酸には、前記一般式(i)の基を付加せず、光硬化性多官能モノマーを用いることが好ましい。
The group having the charge transporting ability is preferably added to a side chain of a polymer having high mechanical strength such as polycarbonate resin and acrylic resin, and the monomer is easy to produce and is excellent in coating property and curability. Resins are particularly preferred.
The acrylic resin having such a charge transporting capability is a surface layer having high mechanical strength, excellent transparency, and high charge transporting capability by polymerizing the unsaturated carboxylic acid having the group of the general formula (i). By mixing a polyfunctional unsaturated carboxylic acid, preferably a tri- or higher functional unsaturated carboxylic acid, with a monofunctional unsaturated carboxylic acid having the group of the general formula (i). The resin forms a crosslinked structure, becomes a thermosetting polymer, and the mechanical strength of the surface layer is extremely high. Although the group of the general formula (i) may be added to the polyfunctional unsaturated carboxylic acid, since the production cost of the monomer becomes high, the polyfunctional unsaturated carboxylic acid includes the general formula ( It is preferable to use a photocurable polyfunctional monomer without adding the group i).
前記一般式(i)の基を有する単官能不飽和カルボン酸としては、下記一般式(ii)、又は一般式(iii)を例示することができる。 Examples of the monofunctional unsaturated carboxylic acid having a group of the general formula (i) include the following general formula (ii) or general formula (iii).
<一般式(ii)>
<一般式(iii)>
前記一般式(ii)及び一般式(iii)において、R1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、−COOR7(ただし、R7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、CONR8R9(ただし、R8及びR9は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、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表す)を表す。
前記一般式(ii)及び一般式(iii)において、Ar1及びAr2は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換もしくは未置換のアリーレン基を表す。
前記一般式(ii)及び一般式(iii)において、Ar3及びAr4は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換もしくは未置換のアリール基を表す。
前記一般式(ii)及び一般式(iii)において、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、ビニレン基を表す。
前記一般式(ii)及び一般式(iii)において、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2価基、アルキレンオキシカルボニル2価基を表す。
m及びnは、それぞれ0〜3の整数を表す。
In the general formulas (ii) and (iii), R 1 has 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. Aryl group, cyano group, nitro group, alkoxy group, —COOR 7 (wherein 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), a carbonyl halide group, CONR 8 R 9 (wherein R 8 and R 9 may be the same as or different from each other, a hydrogen atom, Represents a halogen 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.
In the general formula (ii) and the general formula (iii), Ar 1 and Ar 2 may be the same as or different from each other, and represent a substituted or unsubstituted arylene group.
In the general formula (ii) and the general formula (iii), Ar 3 and Ar 4 may be the same as or different from each other, and represent a substituted or unsubstituted aryl group.
In the general formulas (ii) and (iii), 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, sulfur. Represents an atom or vinylene group.
In the general formulas (ii) and (iii), Z represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether divalent group, or an alkyleneoxycarbonyl divalent group.
m and n each represent an integer of 0 to 3.
前記一般式(ii)及び一般式(iii)において、R1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、ブチル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等、など挙げられる。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、などが挙げられる。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などにより置換されていてもよい。これらR1の置換基のうち、水素原子、又はメチル基が特に好ましい。 In the general formula (ii) and general formula (iii), examples of the alkyl group in the substituent of R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group. These include halogen atoms, nitro groups, cyano groups; alkyl groups such as methyl groups and ethyl groups; alkoxy groups such as methoxy groups and ethoxy groups; aryloxy groups such as phenoxy groups; aryl groups such as phenyl groups and naphthyl groups; It may be substituted with an aralkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group. Of these R 1 substituents, a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferred.
置換もしくは未置換のAr3及びAr4としてはアリール基であり、該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、複素環基が挙げられる。
前記縮合多環式炭化水素基としては、環を形成する炭素数が18個以下のものが好ましく、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、ナフタセニル基、などが挙げられる。
前記非縮合環式炭化水素基としては、例えば、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、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、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;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価基などが挙げられる。
前記複素環基としては、例えば、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、チアジアゾール等の1価基、などが挙げられる。
The substituted or unsubstituted Ar 3 and Ar 4 are an aryl group, and examples of the aryl group include a condensed polycyclic hydrocarbon group, a non-fused cyclic hydrocarbon group, and a heterocyclic group.
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.
Examples of the non-condensed 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, Monovalent groups of non-condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as diphenylalkyne, triphenylmethane, distyrylbenzene, 1,1-diphenylcycloalkane, polyphenylalkane and polyphenylalkene; rings such as 9,9-diphenylfluorene And monovalent groups of aggregated hydrocarbon compounds.
Examples of the heterocyclic group include monovalent groups such as carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, oxadiazole, and thiadiazole.
前記多官能の不飽和カルボン酸の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記表面層全体の5質量%〜75質量%が好ましく、10質量%〜70質量%がより好ましく、20質量%〜60質量%が更に好ましい。前記含有量が、5質量%未満であると、表面層の機械的強度が不十分であり、75質量%を超えると、表面層に強い力が加わったときにクラックが発生しやすく、感度劣化も生じやすくなることがある。
前記表面層にアクリル樹脂を用いる場合には、前記不飽和カルボン酸を感光体に塗工後、電子線照射あるいは、紫外線等の活性光線を照射してラジカル重合を生じさせ、表面層を形成することができる。活性光線によるラジカル重合を行う場合には、不飽和カルボン酸に光重合開始剤を溶解したものを用いる。光重合開始剤は通常、光硬化性塗料に用いられる材料を用いることができる。
There is no restriction | limiting in particular in content of the said polyfunctional unsaturated carboxylic acid, Although it can select suitably according to the objective, 5 mass%-75 mass% of the whole said surface layer are preferable, 10 mass%-70 % By mass is more preferable, and 20% by mass to 60% by mass is even more preferable. When the content is less than 5% by mass, the mechanical strength of the surface layer is insufficient, and when it exceeds 75% by mass, cracks are likely to occur when a strong force is applied to the surface layer, resulting in sensitivity deterioration. May also occur.
When an acrylic resin is used for the surface layer, after applying the unsaturated carboxylic acid to the photoreceptor, electron beam irradiation or actinic rays such as ultraviolet rays are irradiated to cause radical polymerization to form the surface layer. be able to. When performing radical polymerization with actinic rays, a solution obtained by dissolving a photopolymerization initiator in an unsaturated carboxylic acid is used. As the photopolymerization initiator, materials used for photocurable paints can be used.
前記表面層中には表面層の機械的強度を高めるために金属又は金属酸化物の微粒子を分散させることができる。前記金属酸化物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、TiO、TiN、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン、などが挙げられる。
前記その他の成分としては、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂、シリコーン樹脂、又はこれらの樹脂に無機材料を分散したものなどを添加することができる。
Metal or metal oxide fine particles can be dispersed in the surface layer in order to increase the mechanical strength of the surface layer. There is no restriction | limiting in particular as said metal oxide, According to the objective, it can select suitably, For example, a titanium oxide, a tin oxide, potassium titanate, TiO, TiN, a zinc oxide, an indium oxide, an antimony oxide, etc. Can be mentioned.
As the other components, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene, a silicone resin, or a resin in which an inorganic material is dispersed can be added for the purpose of improving wear resistance.
前記像担持体においては、耐環境性の改善のため、特に、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、表面層等の各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送材料、レベリング剤、などを添加することができる。 In the image carrier, in order to improve environmental resistance, in order to prevent a decrease in sensitivity and an increase in residual potential, it is preferable to prevent oxidation on each layer such as a charge generation layer, a charge transport layer, an undercoat layer, and a surface layer. An agent, a plasticizer, a lubricant, an ultraviolet absorber, a low molecular charge transport material, a leveling agent, and the like can be added.
次に、静電潜像の形成は、例えば、前記像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。前記静電潜像形成手段は、例えば、前記像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。 Next, the formation of the electrostatic latent image can be performed, for example, by uniformly charging the surface of the image carrier and then performing imagewise exposure, and by the electrostatic latent image forming unit. Can do. The electrostatic latent image forming unit includes, for example, at least a charger that uniformly charges the surface of the image carrier and an exposure unit that exposes the surface of the image carrier imagewise.
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記帯電器としては、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有するものが好ましい。
The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the image carrier using the charger.
The charger is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charging device including a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers utilizing corona discharge such as corotrons and corotrons.
The charger preferably has voltage applying means for applying a voltage having an AC component.
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
The exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the image carrier imagewise using the exposure device.
The exposure device is not particularly limited as long as it can perform image-like exposure on the surface of the image carrier charged by the charger, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include various exposure devices such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system.
<現像工程及び現像手段>
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
<Development process and development means>
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image using toner or the developer to form a visible image.
The visible image can be formed, for example, by developing the electrostatic latent image using the toner or the developer, and can be performed by the developing unit.
The developing unit is not particularly limited as long as it can be developed using, for example, the toner or the developer, and can be appropriately selected from known ones. For example, the toner or developer is accommodated. Preferred examples include those having at least a developing unit capable of bringing the toner or developer into contact or non-contact with the electrostatic latent image.
<<トナー>>
前記トナーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記数式1で表される円形度SRの平均値である平均円形度が0.93〜1.00が好ましく、0.95〜0.99がより好ましい。前記平均円形度は、トナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
<数式1>
円形度SR=(トナー粒子の投影面積と同じ面積の円の周囲長)/(トナー粒子の投影像の周囲長)
<< Toner >>
The toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. The average circularity, which is the average value of the circularity SR represented by the following formula 1, is preferably 0.93 to 1.00. 0.95-0.99 is more preferable. The average circularity is an index of the degree of unevenness of toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the average circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
<Formula 1>
Circularity SR = (perimeter of circle having the same area as the projected area of toner particles) / (perimeter of projected image of toner particles)
前記平均円形度が0.93〜1.00の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。また、トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で記録媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。また、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体の表面を傷つけたり、摩耗させたりしない。 When the average circularity is in the range of 0.93 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, and the toner particles and the contact area between the toner particles and the photosensitive member are small, so that the transferability is excellent. Further, since the toner particles have no corners, the developer agitation torque in the developing device is small, and the agitation drive is stabilized, so that no abnormal image is generated. In addition, since there are no angular toner particles in the toner that forms the dots, the pressure is uniformly applied to the entire toner that forms the dots when pressed against the recording medium during transfer, and the transfer is not easily lost. Further, since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles themselves is small, and the surface of the photoreceptor is not damaged or worn.
前記円形度SRは、例えば、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製、FPIA−1000)を用いて、以下のようにして測定することができる。
まず、容器中の予め不純固形物を除去した水100mL〜150mL中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1mL〜0.5mL加え、更に測定試料を0.1g〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1分間〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000個/μL〜10,000個/μLとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
The circularity SR can be measured as follows using, for example, a flow type particle image analyzer (manufactured by Sysmex Corporation, FPIA-1000).
First, 0.1 mL to 0.5 mL of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 mL to 150 mL of water from which impure solids have been previously removed, and 0.1 g of a measurement sample is further added. Add ~ 0.5g. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the dispersion concentration is set to 3,000 / μL to 10,000 / μL. Measure.
前記トナーの重量平均粒径(D4)は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3μm〜10μmが好ましく、4μm〜8μmがより好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。前記重量平均粒径(D4)が、3μm未満であると、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすいことがあり、10μmを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しいことがある。 The weight average particle diameter (D4) of the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 3 μm to 10 μm, and more preferably 4 μm to 8 μm. In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent. When the weight average particle diameter (D4) is less than 3 μm, phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties may occur. When the weight average particle diameter (D4) exceeds 10 μm, scattering of characters and lines can be suppressed. It can be difficult.
また、前記トナーは、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(D1)の比(D4/D1)は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.00〜1.40が好ましく、1.00〜1.30がより好ましい。前記比(D4/D1)が、1.00に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味し、前記比(D4/D1)が1.00〜1.40の範囲では、トナーの平均粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。また、トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。また、トナーの粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密にかつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。 In the toner, the ratio (D4 / D1) of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (D1) is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. -1.40 is preferable, and 1.00-1.30 is more preferable. The closer the ratio (D4 / D1) is to 1.00, the sharper the particle size distribution of the toner. In the range of the ratio (D4 / D1) of 1.00 to 1.40, the toner Since the selective development due to the average particle size of the toner does not occur, the image quality is excellent. In addition, since the toner particle size distribution is sharp, the triboelectric charge amount distribution is also sharp and the occurrence of fog is suppressed. In addition, when the toner particle diameters are uniform, the latent image dots are developed so as to be arranged densely and orderly, so that the dot reproducibility is excellent.
前記トナーの重量平均粒径(D4)、及び粒度分布の測定は、例えば、コールターカウンター法による。前記コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、例えば、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれも、コールター社製)、などが挙げられる。 The weight average particle diameter (D4) and particle size distribution of the toner are measured by, for example, a Coulter counter method. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter).
まず、電解水溶液100mL〜150mL中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1mL〜5mL加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1質量%NaCl水溶液を調製したもので、例えば、ISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2mg〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1分間〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求めることができる。 First, 0.1 mL to 5 mL of a surfactant (preferably alkyl benzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 mL to 150 mL of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing a 1% by mass NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 mg to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 minute to 3 minutes, and the weight and number of toner particles or toner are measured by the measurement apparatus using a 100 μm aperture as the aperture. Calculate weight distribution and number distribution. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満;2.52μm以上3.17μm未満;3.17μm以上4.00μm未満;4.00μm以上5.04μm未満;5.04μm以上6.35μm未満;6.35μm以上8.00μm未満;8.00μm以上10.08μm未満;10.08μm以上12.70μm未満;12.70μm以上16.00μm未満;16.00μm以上20.20μm未満;20.20μm以上25.40μm未満;25.40μm以上32.00μm未満;32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。 As a channel, it is 2.00 micrometers or more and less than 2.52 micrometers; 2.52 micrometers or more and less than 3.17 micrometers; 3.17 micrometers or more and less than 4.00 micrometers; 4.00 micrometers or more and less than 5.04 micrometers; 5.04 micrometers or more and less than 6.35 micrometers; .35 μm or more and less than 8.00 μm; 8.00 μm or more and less than 10.08 μm; 10.08 μm or more and less than 12.70 μm; 12.70 μm or more and less than 16.00 μm; 16.00 μm or more and less than 20.20 μm; Less than 40 μm; 25.40 μm or more and less than 32.00 μm; 3 channels of 32.00 μm or more and less than 40.30 μm are used, and particles having a particle size of 2.00 μm or more and less than 40.30 μm are targeted.
前記トナーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、変性ポリエステル系樹脂からなるプレポリマー、変性されていないポリエステル、着色剤、及び離型剤を少なくとも含むトナー材料を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び/又は伸長反応させることにより作製することができる。 The toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a toner material containing at least a prepolymer made of a modified polyester resin, an unmodified polyester, a colorant, and a release agent. Can be produced by crosslinking and / or elongation reaction in the presence of resin fine particles in an aqueous medium.
前記変性ポリエステル系樹脂からなるプレポリマーとしては、例えば、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)が挙げられる。また、前記プレポリマーと伸長又は架橋する化合物としては、アミン類(B)が挙げられる。 Examples of the prepolymer made of the modified polyester resin include a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Examples of the compound that extends or crosslinks with the prepolymer include amines (B).
前記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、例えば、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルを更にポリイソシアネート(3)と反応させた物、などが挙げられる。前記ポリエステルの有する活性水素基としては、例えば、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、などが挙げられる。これらの中でも、アルコール性水酸基が特に好ましい。 As the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, for example, a polyester having an active hydrogen group and a polycondensate of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) was further reacted with polyisocyanate (3). Thing, etc. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are particularly preferable.
前記ポリオール(1)としては、例えば、ジオール(1−1)、3価以上のポリオール(1−2)が挙げられ、(1−1)単独又は(1−1)と少量の(1−2)の混合物が好ましい。 Examples of the polyol (1) include diol (1-1) and trivalent or higher polyol (1-2). (1-1) alone or (1-1) and a small amount of (1-2) ) Is preferred.
前記ジオール(1−1)としては、例えば、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−ヘキサンジオール等);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等);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等);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等);前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等)付加物;前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等)付加物、などが挙げられる。これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、これと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用が特に好ましい。 Examples of the diol (1-1) 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 diol (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 alicyclic diol; Alkylene oxide phenols (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts, and the like. Among these, alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols are preferable, and combined use of alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms is particularly preferable.
前記3価以上のポリオール(1−2)としては、例えば、3〜8価又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、ソルビトール等);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等);前記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。 Examples of the trivalent or higher polyol (1-2) include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); Phenols (trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols, and the like.
前記ポリカルボン酸(2)としては、例えば、ジカルボン酸(2−1)及び3価以上のポリカルボン酸(2−2)が挙げられ、これらの中でも、(2−1)単独、及び(2−1)と少量の(2−2)の混合物が好ましい。 Examples of the polycarboxylic acid (2) include dicarboxylic acid (2-1) and trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). Among these, (2-1) alone and (2 A mixture of -1) and a small amount of (2-2) is preferred.
前記ジカルボン酸(2−1)としては、例えば、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸等);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等)、などが挙げられる。これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が特に好ましい。 Examples of the dicarboxylic acid (2-1) 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, naphthalenedicarboxylic acid, etc.). Among these, alkenylene dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms are particularly preferable.
前記3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸等)、などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物又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等)を用いてポリオール(1)と反応させてもよい。 Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polycarboxylic acid (2), you may make it react with polyol (1) using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing.
前記ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の比率は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]は、2/1〜1/1が好ましく、1.5/1〜1/1がより好ましく、1.3/1〜1.02/1が更に好ましい。 The ratio of the polyol (1) to the polycarboxylic acid (2) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. The equivalent ratio [OH] / hydroxyl group [OH] to carboxyl group [COOH] [COOH] is preferably 2/1 to 1/1, more preferably 1.5 / 1 to 1/1, and still more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
前記ポリイソシアネート(3)としては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート(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等);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等);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等);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等);イソシアヌレート類;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;などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the polyisocyanate (3) 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.); isocyanurates; And those blocked with caprolactam, etc. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記ポリイソシアネート(3)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、5/1〜1/1が好ましく、4/1〜1.2/1がより好ましく、2.5/1〜1.5/1が更に好ましい。前記[NCO]/[OH]が、5を超えると、低温定着性が悪化することがあり、[NCO]のモル比が、1未満であると、変性ポリ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。 The ratio of the polyisocyanate (3) is preferably 5/1 to 1/1 as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1 is more preferable, and 2.5 / 1 to 1.5 / 1 is still more preferable. If the [NCO] / [OH] exceeds 5, the low-temperature fixability may be deteriorated. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester is lowered, and the resistance Hot offset property deteriorates.
前記末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のポリイソシアネート(3)構成成分の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5質量%〜40質量%が好ましく、1質量%〜30質量%がより好ましく、2質量%〜20質量%が更に好ましい。前記含有量が、0.5質量%未満であると、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り、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。 There is no restriction | limiting in particular in content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) which has an isocyanate group at the said terminal, Although it can select suitably according to the objective, 0.5 mass%-40 % By mass is preferable, 1% by mass to 30% by mass is more preferable, and 2% by mass to 20% by mass is further preferable. When the content is less than 0.5% by mass, the hot offset resistance deteriorates and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. When the content exceeds 40% by mass, low-temperature fixability is obtained. May get worse.
前記イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平均1個以上が好ましく、平均1.5個〜3個がより好ましく、平均1.8個〜2.5個が更に好ましい。1分子当たり1個未満であると、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ことがある。 The isocyanate group contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. The number is preferably 3 to 3, more preferably 1.8 to 2.5 on average. When the number is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance may be deteriorated.
前記アミン類(B)としては、例えば、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(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)、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。
前記ジアミン(B1)としては、例えば、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等);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等);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等)、などが挙げられる。
前記3価以上のポリアミン(B2)としては、例えば、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。
前記アミノアルコール(B3)としては、例えば、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。
前記アミノメルカプタン(B4)としては、例えば、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。
前記アミノ酸(B5)としては、例えば、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。
前記B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、例えば、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等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物、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及びB1と少量のB2の混合物である。
Examples of the amines (B) include a diamine (B1), a trivalent or higher polyamine (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4), an amino acid (B5), and an amino group of B1 to B5. (B6), etc.
Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane), Diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.), and the like.
Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine.
Examples of the amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline.
Examples of the amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan.
Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid.
Examples of the blocked B1-B5 amino group (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the amines of B1-B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Can be mentioned.
Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
更に、必要により伸長停止剤を用いて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。伸長停止剤としては、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、ラウリルアミン等)、又は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。 Furthermore, if necessary, the molecular weight of the urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), or those obtained by blocking them (ketimine compounds).
前記アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(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]は、1/2〜2/1が好ましく、1.5/1〜1/1.5がより好ましく、1.2/1〜1/1.2が更に好ましい。前記[NCO]/[NHx]が、2を超えたり、1/2未満であると、ウレア変性ポリエステル(i)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The ratio of the amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of the isocyanate group [NCO] in the prepolymer (A) having an isocyanate group and the amino group [NHx] in the amine (B). Is preferably 1/2 to 2/1, more preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, and still more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When the [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester (i) becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
前記ウレア結合で変性されたポリエステル(i)中に、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、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が更に好ましい。前記ウレア結合のモル比が10%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。 The polyester (i) modified with the urea bond may contain a urethane bond together with the urea bond. The molar ratio between the urea bond content and the urethane bond content is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 100/0 to 10/90, more preferably 80/20 to 20/80. 60/40 to 30/70 is more preferable. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance may be deteriorated.
これらの反応により、前記トナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル(i)が作製できる。これらウレア変性ポリエステル(i)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。
前記ウレア変性ポリエステル(i)の重量平均分子量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1万以上が好ましく、2万〜1000万がより好ましく、3万〜100万が更に好ましい。前記重量平均分子量が、1万未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
By these reactions, the modified polyester used in the toner, especially the urea-modified polyester (i) can be produced. These urea-modified polyesters (i) are produced by a one-shot method or a prepolymer method.
The weight average molecular weight of the urea-modified polyester (i) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. Is more preferable. When the weight average molecular weight is less than 10,000, the hot offset resistance may be deteriorated.
前記ウレア変性ポリエステル(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制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、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。前記ウレア変性ポリエステル(i)単独の場合は、数平均分子量は、20,000以下が好ましく、1,000〜10,000がより好ましく、2,000〜8,000が更に好ましい。前記数平均分子量が20,000を超えると、低温定着性及びフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化することがある。 The number average molecular weight of the urea-modified polyester (i) is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described below is used, and can be appropriately selected according to the purpose. However, it may be a number average molecular weight that is easy to obtain. In the case of the urea-modified polyester (i) alone, the number average molecular weight is preferably 20,000 or less, more preferably 1,000 to 10,000, and further preferably 2,000 to 8,000. When the number average molecular weight exceeds 20,000, low temperature fixability and glossiness when used in a full color image forming apparatus may be deteriorated.
前記ウレア結合で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、変性されていないポリエステル(ii)を結着樹脂成分として含有させることもできる。前記(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するので、単独使用より好ましい。前記(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様なポリオール(1)とポリカルボン酸(2)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。 Not only the polyester (i) modified with the urea bond can be used alone, but also the polyester (ii) not modified can be contained as a binder resin component together with this (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color apparatus are improved, so that it is preferable to use alone. Examples of (ii) include the same polycondensates of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) as in 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.
前記ウレア変性ポリエステル(i)のポリエステル成分と変性されていないポリエステル(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)の質量比は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5/95〜80/20が好ましく、5/95〜30/70がより好ましく、5/95〜25/75が更に好ましく、7/93〜20/80が特に好ましい。前記(i)の質量比が、5質量%未満であると、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ことがある。 The polyester component of the urea-modified polyester (i) and the unmodified polyester (ii) preferably have a similar composition. The mass ratio of (i) and (ii) in the case of containing (ii) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5/95 to 80/20. -30/70 is more preferable, 5 / 95-25 / 75 is still more preferable, and 7 / 93-20 / 80 is particularly preferable. When the mass ratio of (i) is less than 5% by mass, the hot offset resistance may be deteriorated, and it may be disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
前記変性されていないポリエステル(ii)のピーク分子量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000〜30,000が好ましく、1,500〜10,000がより好ましく、2,000〜8,000が更に好ましい。前記ピーク分子量が1,000未満であると、耐熱保存性が悪化することがあり、30,000を超えると低温定着性が悪化することがある。
前記変性されていないポリエステル(ii)の水酸基価は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5mgKOH/g以上が好ましく、10mgKOH/g〜120mgKOH/gがより好ましく、20mgKOH/g〜80mgKOH/gが更に好ましい。前記水酸基価が、5mgKOH/g未満であると、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になることがある。
前記変性されていないポリエステル(ii)の酸価は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1mgKOH/g〜30mgKOH/gが好ましく、5mgKOH/g〜20mgKOH/gがより好ましい。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
The peak molecular weight of the unmodified polyester (ii) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1,000 to 30,000, more preferably 1,500 to 10,000. Preferably, 2,000-8,000 are more preferable. When the peak molecular weight is less than 1,000, the heat-resistant storage stability may be deteriorated, and when it exceeds 30,000, the low-temperature fixability may be deteriorated.
The hydroxyl value of the unmodified polyester (ii) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 10 mgKOH / g to 120 mgKOH / g, and 20 mgKOH. / G to 80 mgKOH / g is more preferable. If the hydroxyl value is less than 5 mgKOH / g, it may be disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
The acid value of the unmodified polyester (ii) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is preferably 1 mgKOH / g to 30 mgKOH / g, more preferably 5 mgKOH / g to 20 mgKOH / g. preferable. By having an acid value, it tends to be negatively charged.
前記変性されていないポリエステル(ii)のガラス転移温度(Tg)は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50℃〜70℃が好ましく、55℃〜65℃がより好ましい。前記ガラス転移温度が、50℃未満であると、トナーの高温保管時のブロッキングが悪化することがあり、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樹脂の共存により、本発明に用いるトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移温度が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。 The glass transition temperature (Tg) of the unmodified polyester (ii) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 50 ° C to 70 ° C, more preferably 55 ° C to 65 ° C. preferable. When the glass transition temperature is less than 50 ° C., blocking of the toner during high-temperature storage may be deteriorated, and when it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the urea-modified polyester resin, the toner used in the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition temperature is low, as compared with known polyester-based toners.
前記ウレア結合で変性されたポリエステルは、以下の方法などで製造することができる。
まず、前記ポリオール(1)と、前記ポリカルボン酸(2)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイド等のエステル化触媒の存在下、150℃〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで、40℃〜140℃にて、これにポリイソシアネート(3)を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)を得る。更に(A)にアミン類(B)を0℃〜140℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。(3)を反応させる際及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。
The polyester modified with the urea bond can be produced by the following method.
First, the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) are heated to 150 ° C. to 280 ° C. in the presence of an esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and are generated while reducing the pressure as necessary. Water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, this is made to react with polyisocyanate (3) at 40 to 140 degreeC, and the prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, (A) is reacted with amines (B) at 0 ° C. to 140 ° C. to obtain a polyester modified with a urea bond. When reacting (3) and reacting (A) and (B), a solvent may be used as necessary.
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族溶剤(トルエン、キシレン等);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等);エステル類(酢酸エチル等);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)、エーテル類(テトラヒドロフラン等)などのイソシアネート(3)に対して不活性なものが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said solvent, According to the objective, it can select suitably, For example, aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); Ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); Esters (acetic acid) Ethyl etc.); inactive to isocyanate (3) such as amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), ethers (tetrahydrofuran, etc.).
なお、ウレア結合で変性されていないポリエステル(ii)を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で、変性されていないポリエステル(ii)を製造し、これを前記ウレア結合で変性されたポリエステル(i)の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。 In the case where the polyester (ii) not modified with a urea bond is used in combination, a polyester (ii) not modified is produced in the same manner as the polyester having a hydroxyl group, and this is modified with the urea bond. It melt | dissolves in the solution after completion | finish of reaction of polyester (i), and mixes.
前記トナーは、以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
前記トナーは、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー(A)からなる分散体を、(B)と反応させて形成してもよいし、予め製造したウレア変性ポリエステル(i)を用いてもよい。水系媒体中でウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。
The toner can be manufactured by the following method, but is not limited thereto.
The toner may be formed by reacting a dispersion made of a prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium with (B), or using a urea-modified polyester (i) produced in advance. Good. As a method for stably forming a dispersion comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium, a toner raw material comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium is used. And a method of dispersing by shearing force.
前記プレポリマー(A)と他のトナー材料である(以下、トナー原料と称することもある)、着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、変性されていないポリエステルなどは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、予めトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、及び帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。 The prepolymer (A) and other toner materials (hereinafter sometimes referred to as toner raw materials), colorants, colorant master batches, mold release agents, charge control agents, unmodified polyesters, Mixing may be performed when the dispersion is formed in the medium, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present invention, other toner raw materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium. It may be added later. For example, after forming particles not containing a colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
前記水系媒体としては、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、例えば、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等)、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(メチルセルソルブ等)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、などが挙げられる。 As the aqueous medium, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of miscible solvents include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), and the like.
前記ウレア変性ポリエステル(i)及びプレポリマー(A)を含むトナー材料100質量部に対する水系媒体の使用量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50質量部〜2,000質量部が好ましく、100質量部〜1,000質量部がより好ましい。前記使用量が50質量部未満であると、前記トナー材料の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、2,000質量部を超えると、経済的でない。 The amount of the aqueous medium used with respect to 100 parts by mass of the toner material containing the urea-modified polyester (i) and the prepolymer (A) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. 1,000 parts by mass is preferable, and 100 parts by mass to 1,000 parts by mass is more preferable. When the amount used is less than 50 parts by mass, the toner material is not well dispersed, and toner particles having a predetermined particle size may not be obtained. When the amount exceeds 2,000 parts by mass, it is not economical.
また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。 Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
前記分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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。これらの中でも。分散体の粒径を2μm〜20μmにするためには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、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000rpm〜30,000rpmが好ましく、5,000rpm〜20,000rpmがより好ましい。前記分散時間は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、バッチ方式の場合は、0.1分間〜5分間が好ましい。分散時の温度としては、に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。高温な方が、ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
The dispersion method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 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. In order to make the particle size of the dispersion 2 μm to 20 μm, a high-speed shearing method is preferable.
When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 1,000 rpm to 30,000 rpm, more preferably 5,000 rpm to 20,000 rpm. preferable. The dispersion time is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, in the case of a batch method, 0.1 to 5 minutes is preferable. There is no restriction | limiting in temperature as dispersion | distribution, Although it can select suitably according to the objective, 0 to 150 degreeC is preferable and 40 to 98 degreeC is more preferable. Higher temperatures are preferred in that the dispersion made of urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) has a low viscosity and is easy to disperse.
前記プレポリマー(A)からウレア変性ポリエステル(i)を合成する工程は水系媒体中でトナー材料を分散する前にアミン類(B)を加えて反応させてもよいし、水系媒体中に分散した後にアミン類(B)を加えて粒子界面から反応を起こしてもよい。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。 In the step of synthesizing the urea-modified polyester (i) from the prepolymer (A), the amine (B) may be added and reacted before the toner material is dispersed in the aqueous medium, or may be dispersed in the aqueous medium. An amine (B) may be added later to cause a reaction from the particle interface. In this case, urea-modified polyester is preferentially produced on the surface of the manufactured toner, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
前記反応においては、必要に応じて、分散剤を用いることが好ましい。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
In the reaction, it is preferable to use a dispersant as necessary.
There is no restriction | limiting in particular as said dispersing agent, According to the objective, it can select suitably, For example, surfactant, a slightly water-soluble inorganic compound dispersing agent, a polymeric protective colloid, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, surfactants are preferable.
前記界面活性剤としては、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、などが挙げられる。 Examples of the surfactant include an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant.
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、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、などが挙げられ、これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。前記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、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、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−[オメガ−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−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(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、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(炭素数6〜10)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(炭素数6〜10)−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(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル、などが挙げられる。前記フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子株式会社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M株式会社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業株式会社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(DIC株式会社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(トーケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)、などが挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include alkyl benzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, and the like. Among these, those having a fluoroalkyl group are preferable. Examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group include a fluoroalkylcarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms or a metal salt thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (6 carbon atoms). -11) Oxy] -1-alkyl (carbon number 3-4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (carbon number 6-8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (Carbon number 11-20) carboxylic acid or its metal salt, perfluoroalkyl carboxylic acid (carbon number 7-13) or its metal salt, perfluoroalkyl (carbon number 4-12) sulfonic acid or its metal salt, perfluoro Octanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydro Ciethyl) perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (carbon number 6-10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (carbon number 6-10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (carbon number) 6-16) ethyl phosphate, and the like. Examples of commercially available surfactants having a fluoroalkyl group include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.); Fluorard FC-93, FC-95, FC-98, FC -129 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.); Unidyne DS-101, DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.); Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F- 833 (manufactured by DIC Corporation); Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products); Etc.).
前記陽イオン界面活性剤としては、例えば、アミン塩型界面活性剤、四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、などが挙げられる。前記アミン塩型界面活性剤としては、例えば、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、などが挙げられる。前記四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤としては、例えば、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、などが挙げられる。前記陽イオン界面活性剤の中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10個)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族四級アンモニウム塩、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、などが挙げられる。
前記カチオン界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−121(旭硝子株式会社製);フロラードFC−135(住友3M株式会社製);ユニダインDS−202(ダイキン工業株式会社製)、メガファックF−150、F−824(DIC株式会社製);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。
Examples of the cationic surfactant include amine salt type surfactants and quaternary ammonium salt type cationic surfactants. Examples of the amine salt type surfactant include alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazolines, and the like. Examples of the quaternary ammonium salt type cationic surfactant include alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, and the like. It is done. Among the cationic surfactants, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, and perfluoroalkyl (6 to 10 carbon atoms) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt. Salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, and the like.
Examples of commercially available cationic surfactants include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.); Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.); Unidyne DS-202 (Daikin Industries Co., Ltd.), MegaFuck F-150, F-824 (manufactured by DIC Corporation); Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products);
前記非イオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体、などが挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohol derivatives.
前記両性界面活性剤としては、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、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタイン、などが挙げられる。 Examples of the amphoteric surfactant include alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine, N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine, and the like.
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、例えば、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、などが挙げられる。 Examples of the poorly water-soluble inorganic compound dispersant include tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite.
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、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、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、などが挙げられる。 Examples of the polymeric protective colloid include acids, (meth) acrylic monomers containing a hydroxyl group, vinyl alcohol or ethers of vinyl alcohol, esters of vinyl alcohol and a compound containing a carboxyl group, amides Examples thereof include homopolymers or copolymers such as compounds or their methylol compounds, chlorides, those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylenes, and celluloses.
前記酸類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、などが挙げられる。前記水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、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、などが挙げられる。前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、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、などが挙げられる。前記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としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、などが挙げられる。前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、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酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。前記クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド、などが挙げられる。前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、などが挙げられる。前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、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、などが挙げられる。前記セルロース類としては、例えば、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、などが挙げられる。 The acids are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, Maleic acid, maleic anhydride, etc. are mentioned. Examples of the (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group include β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, and γ-acrylate. -Hydroxypropyl, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate Glycerin monomethacrylate, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, and the like. Examples of the vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, and the like. Examples of the esters of vinyl alcohol and a compound containing a carboxyl group include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, and the like. Examples of the amide compound or these methylol compounds include acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide acid, or these methylol compounds. Examples of the chlorides include acrylic acid chloride and methacrylic acid chloride. Examples of the homopolymer or copolymer such as those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof include vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, and ethylene imine. Examples of the polyoxyethylene are polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Examples thereof include oxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, and polyoxyethylene nonyl phenyl ester. Examples of the celluloses include methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and the like.
前記分散液の調製においては、必要に応じて分散安定剤を用いることができる。前記分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの、などが挙げられる。 In the preparation of the dispersion, a dispersion stabilizer can be used as necessary. Examples of the dispersion stabilizer include acids such as calcium phosphate salts and those that are soluble in alkali.
前記分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
前記分散液の調製においては、前記伸長反応乃至前記架橋反応の触媒を用いることができる。前記触媒としては、例えば、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。
When the dispersion stabilizer is used, the calcium phosphate salt can be removed from the fine particles by a method of dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and then washing with water or a method of decomposing with an enzyme.
In the preparation of the dispersion, a catalyst for the extension reaction or the crosslinking reaction can be used. Examples of the catalyst include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
更に、トナー材料の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いた方が粒度分布がシャープになる点で好ましい。前記溶剤は、揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。 Furthermore, in order to reduce the viscosity of the toner material, a solvent in which the urea-modified polyester (i) or the prepolymer (A) is soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile from the viewpoint of easy removal.
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒;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く、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。 The solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, Examples include trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, aromatic solvents such as toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride are preferable, and aromatic solvents such as toluene and xylene are more preferable.
前記プレポリマー(A)100質量部に対する溶剤の使用量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、300質量部以下が好ましく、100質量部以下がより好ましく、25質量部〜70質量部が更に好ましい。前記溶剤を使用した場合は、伸長及び/又は架橋反応後、常圧又は減圧下にて加温し除去する。 There is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of the solvent with respect to 100 mass parts of said prepolymers (A), Although it can select suitably according to the objective, 300 mass parts or less are preferable, 100 mass parts or less are more preferable, 25 masses Part to 70 parts by mass is more preferable. When the solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after the elongation and / or crosslinking reaction.
伸長及び/又は架橋反応時間は、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)の組み合わせによる反応性により選択されるが、10分間〜40時間が好ましく、2時間〜24時間がより好ましい。反応温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。更に必要に応じて公知の触媒を使用することができる。前記触媒としては、例えば、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。 The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is preferably 10 minutes to 40 hours, and 2 hours to 24 hours. More preferred. There is no restriction | limiting in particular in reaction temperature, Although it can select suitably according to the objective, 0 to 150 degreeC is preferable and 40 to 98 degreeC is more preferable. Furthermore, a known catalyst can be used as necessary. Examples of the catalyst include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。また、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発させて除去することも可能である。前記乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられ、スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分に目的とする品質が得られる。 In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. It is also possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and also remove the aqueous dispersant by evaporating it. is there. As the dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air streams heated to a temperature higher than the boiling point of the highest boiling solvent used are generally used. The desired quality can be sufficiently obtained by short-time processing such as spray dryer, belt dryer, rotary kiln.
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。 When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよいが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、又は粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、不要の微粒子又は粗粒子はウェットの状態でも構わない。 In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Although classification operation may be performed after obtaining as powder after drying, it is preferable in terms of efficiency to be performed in a liquid. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, unnecessary fine particles or coarse particles may be wet.
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。 The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。 By mixing the resulting dried toner powder with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or by giving mechanical impact force to the mixed powder By immobilizing and fusing on the surface, it is possible to prevent detachment of the foreign particles from the surface of the resulting composite particle.
具体的手段としては、(1)高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、(2)高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン株式会社製)、I式ミル(日本ニューマチック株式会社製)を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(株式会社奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業株式会社製)、自動乳鉢、などが挙げられる。 As specific means, (1) a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, (2) the mixture is injected into a high-speed air stream, accelerated, and particles or composite particles are mixed with an appropriate collision plate. There is a method of making it collide. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) was modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), A kryptron system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), an automatic mortar, and the like.
−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用できるが、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6Cレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
更に必要に応じて、トナー自身に磁気特性を持たせるには、例えば、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類;鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又はこれらと他の金属との合金等の磁性成分を単独又は混合して、トナーに含有させればよい。なお、これらの成分は、着色剤成分として使用することもできる。
-Colorant-
The colorant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Pigments and dyes that have been conventionally used as toner colorants can be used, and examples thereof include carbon black, lamp black, and iron. Examples thereof include black, ultramarine blue, nigrosine dye, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, rhodamine 6C lake, calco oil blue, chrome yellow, quinacridone red, benzidine yellow, and rose bengal. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Further, if necessary, in order to give the toner itself magnetic properties, for example, iron oxides such as ferrite, magnetite and maghemite; metals such as iron, cobalt and nickel, or alloys of these with other metals, etc. The magnetic component may be contained in the toner alone or in combination. In addition, these components can also be used as a colorant component.
前記トナー中の着色剤の個数平均粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5μm以下が好ましく、0.4μm以下がより好ましく、0.3μm以下が更に好ましい。前記個数平均粒径が、0.5μmを超えると、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。一方、前記個数平均粒径が0.1μmより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、前記個数平均粒径が0.1μm未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するOHPシートの透明性に貢献する。一方、前記個数平均粒径が0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、OHPシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。更に、0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こすことがある。前記個数平均粒径が0.7μmより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の10個数%以下が好ましく、5個数%以下がより好ましい。 The number average particle diameter of the colorant in the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.4 μm or less, and 0.3 μm or less. Further preferred. When the number average particle diameter exceeds 0.5 μm, the dispersibility of the pigment does not reach a sufficient level, and preferable transparency may not be obtained. On the other hand, the colorant having a fine particle diameter of less than 0.1 μm is sufficiently smaller than a half wavelength of visible light, and thus is considered not to adversely affect the light reflection and absorption characteristics. Therefore, the colorant particles having a number average particle size of less than 0.1 μm contribute to good color reproducibility and transparency of the OHP sheet having a fixed image. On the other hand, when there are many colorants having a particle size larger than 0.5 μm, the transmission of incident light is hindered or scattered, and the brightness of the projected image of the OHP sheet is reduced. There is a tendency to decrease the color. Further, when a large amount of colorant having a particle size larger than 0.5 μm is present, the colorant is detached from the surface of the toner particles, which may cause various problems such as fogging, drum contamination, and poor cleaning. The colorant having a particle size larger than 0.7 μm is preferably 10% by number or less, more preferably 5% by number or less of the total colorant.
前記着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておくことにより、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行われ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得ることができる。 By mixing the colorant together with a part or all of the binder resin in advance after adding a wetting liquid, the binder resin and the colorant are initially sufficiently adhered, The colorant dispersion in the toner particles in the toner production process is more effectively performed, the dispersed particle diameter of the colorant is reduced, and better transparency can be obtained.
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができる。 There is no restriction | limiting in particular as binder resin used for kneading | mixing previously, According to the objective, it can select suitably, Resins illustrated as binder resin for toners can be used as it is.
前記結着樹脂と前記着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得ることができる。 As a specific method for kneading the mixture of the binder resin and the colorant together with the wetting liquid, for example, the binder resin, the colorant and the wetting liquid are obtained after mixing with a blender such as a Henschel mixer. The obtained mixture can be kneaded at a temperature lower than the melting temperature of the binder resin with a kneader such as a two-roll or three-roll roll to obtain a sample.
また、前記湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤、水が、着色剤の分散性の面から好ましい。これらの中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から特に好ましい。 In addition, as the wetting liquid, a general one can be used in consideration of the solubility of the binder resin and the paintability with the colorant, but organic solvents such as acetone, toluene, butanone, and water are colored. From the viewpoint of dispersibility of the agent. Among these, the use of water is particularly preferable from the viewpoint of environmental considerations and maintaining the dispersion stability of the colorant in the subsequent toner production process.
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、OHPによる投影像の色の再現性がより一層よくなる。 According to this manufacturing method, not only the particle diameter of the colorant particles contained in the obtained toner is reduced, but also the uniformity of the dispersion state of the particles is increased, so that the color reproducibility of the projected image by OHP is further improved. Get better.
−離型剤−
前記トナー中には、離型剤を含有することが好ましい。
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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等);長鎖炭化水素(パラフィンワックス、サゾールワックス等);カルボニル基含有ワックス、などが挙げられる。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが特に好ましい。
-Release agent-
The toner preferably contains a release agent.
There is no restriction | limiting in particular as said mold release agent, According to the objective, it can select suitably, For example, polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); Long chain hydrocarbon (paraffin wax, sasol wax, etc.); And carbonyl group-containing wax. Among these, a carbonyl group-containing wax is particularly preferable.
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、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等);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等);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等);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等);ジアルキルケトン(ジステアリルケトン等)、などが挙げられる。これらの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。 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 (ethylenediamine dibehenyl amide etc.); polyalkylamides (tristearyl trimellitic acid) Amide etc.); dialkyl ketone (distearyl ketone etc.), etc. are mentioned. Among these, polyalkanoic acid esters are particularly preferable.
前記離型剤の融点は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40℃〜160℃が好ましく、50℃〜120℃がより好ましく、60℃〜90℃が更に好ましい。前記融点が、40℃未満であると、耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすくなることがある。 The melting point of the release agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 40 ° C to 160 ° C, more preferably 50 ° C to 120 ° C, and still more preferably 60 ° C to 90 ° C. . When the melting point is less than 40 ° C., the heat resistant storage stability may be adversely affected. When the melting point exceeds 160 ° C., cold offset may easily occur during fixing at a low temperature.
前記離型剤の溶融粘度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、融点より20℃高い温度で、5cps〜1,000cpsが好ましく、10cps〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が乏しくなることがある。 The melt viscosity of the release agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 cps to 1,000 cps, more preferably 10 cps to 100 cps at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. When the melt viscosity exceeds 1,000 cps, the effect of improving hot offset resistance and low-temperature fixability may be poor.
前記離型剤の前記トナー中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40質量%以下が好ましく、3質量%〜30質量%がより好ましい。 The content of the release agent in the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 40% by mass or less, and more preferably 3% by mass to 30% by mass.
−帯電制御剤−
また、トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有させてもよい。前記帯電制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色又は白色に近い材料が好ましい。
-Charge control agent-
Further, in order to accelerate the toner charge amount and its rise, a charge control agent may be contained in the toner as necessary. Since a color change occurs when a colored material is used as the charge control agent, a colorless or nearly white material is preferable.
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、などが挙げられる。 The charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, triphenylmethane dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, Examples include quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, salicylic acid derivative metal salts, and the like.
前記帯電制御剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、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(いずれも、オリエント化学工業株式会社製);第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(いずれも、保土谷化学工業株式会社製);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(いずれも、ヘキスト社製);LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(いずれも、日本カ一リット株式会社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、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、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 As the charge control agent, a commercially available product can be used. Examples of the commercially available product include quaternary ammonium salt Bontron P-51, oxynaphthoic acid metal complex E-82, and salicylic acid metal complex. E-84, E-89 of phenol-based condensate (both manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.); TP-302, TP-415 of quaternary ammonium salt molybdenum complex (both manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) ); Quaternary ammonium salt copy charge PSY VP2038, triphenylmethane derivative copy blue PR, quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge NX VP434 (both manufactured by Hoechst); LRA-901, LR-147 which is a boron complex (all manufactured by Nippon Kalit Co., Ltd.), Ki Examples thereof include a polymer compound having a functional group such as nacridon, an azo pigment, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a quaternary ammonium salt. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記帯電制御剤の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー100質量部に対して0.1質量部〜10質量部が好ましく、0.2質量部〜5質量部がより好ましい。前記含有量が、10質量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、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とがある。これらの帯電制御剤は、マスターバッチ、結着樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、有機溶剤に直接溶解し、分散する際に加えてもよいし、トナー粒子作製後、トナー表面に固定化させてもよい。 The content of the charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is preferably 0.1 parts by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner, and 0.2 mass. Part-5 mass parts is more preferable. When the content exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner is too large, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is decreased, The image density may be lowered. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded together with a masterbatch and a binder resin, or they may be added directly when dissolved and dispersed in an organic solvent. You may fix to.
−樹脂微粒子−
前記樹脂微粒子は、トナー製造過程で水系媒体中にトナー材料を分散させるに際して、主に分散安定化のために添加される。
前記樹脂微粒子は、特に制限はなく、水性分散体を形成し得る樹脂であればいかなる樹脂も使用することができ、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、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、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、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、又はそれらの併用が好ましい。
-Resin fine particles-
The resin fine particles are added mainly for dispersion stabilization when the toner material is dispersed in the aqueous medium during the toner production process.
The resin fine particles are not particularly limited, and any resin can be used as long as it is a resin capable of forming an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, polycarbonate resin, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a vinyl resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, or a combination thereof is preferable because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles can be easily obtained.
前記ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーが用いられ、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、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、などが挙げられる。 As the vinyl resin, a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer is used. For example, a styrene- (meth) acrylic acid ester resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylic acid ester. Examples thereof include a polymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene-maleic anhydride copolymer, and a styrene- (meth) acrylic acid copolymer.
−外添剤−
前記外添剤は、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するために添加される。前記外添剤としては、無機微粒子が好ましい。
-External additive-
The external additive is added to assist the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. As the external additive, inorganic fine particles are preferable.
前記無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレイ、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The inorganic fine particles are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, Tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, Etc. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記無機微粒子の一次粒子径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5nm〜2μmが好ましく、5nm〜500nmがより好ましい。また、前記無機微粒子のBET法による比表面積は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20m2/g〜500m2/gが好ましい。前記無機微粒子の前記トナーにおける添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.01質量%〜2.0質量%がより好ましい。 The primary particle diameter of the inorganic fine particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 nm to 2 μm, and more preferably 5 nm to 500 nm. Further, BET specific surface area of the inorganic fine particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, 20m 2 / g~500m 2 / g are preferred. The amount of the inorganic fine particles added to the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.01% by mass to 5% by mass, and 0.01% by mass to 2.0% by mass. % Is more preferable.
その他の高分子系微粒子、例えば、ソープフリー乳化重合、懸濁重合、又は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共重合体、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、などが挙げられる。 Other polymer fine particles, for example, polycondensation systems such as polystyrene, methacrylic acid ester copolymer, acrylic acid ester copolymer, silicone, benzoguanamine, nylon, etc. obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, or dispersion polymerization And polymer particles made of a thermosetting resin.
また、前記トナーには流動化剤を添加することもできる。前記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。前記流動化剤としては、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、などが挙げられる。 In addition, a fluidizing agent may be added to the toner. The fluidizing agent performs surface treatment to increase hydrophobicity, and can prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. Examples of the fluidizing agent include a silane coupling agent, a silylating agent, a silane coupling agent having a fluorinated alkyl group, an organic titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, silicone oil, a modified silicone oil, Etc.
また、感光体や中間転写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、ステアリン酸等の金属石鹸;ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等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、などが挙げられる。前記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0.01μm〜1μmのものが好ましい。 Examples of the cleaning improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or intermediate transfer member include metal soaps such as zinc stearate, calcium stearate, stearic acid; polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene Examples thereof include polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization of fine particles and the like. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 μm to 1 μm.
このようなトナーを用いることにより、現像安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。 By using such a toner, a high-quality toner image having excellent development stability can be formed.
本発明の画像形成装置は、上述のような、高品質な画像を得るのに適した構成の重合法トナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、この場合にも、装置寿命を大幅に延ばすことができる。このような粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。 The image forming apparatus of the present invention can be applied not only to the above-described polymerization toner having a configuration suitable for obtaining a high quality image, but also to an irregular shaped toner by a pulverization method. Even in this case, the life of the apparatus can be greatly extended. As a material constituting such a pulverized toner, those usually used as an electrophotographic toner can be applied without particular limitation.
前記粉砕法トナーに使用される結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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等のスチレン又はその置換体の単重合体;スチレン/p−クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、スチレン/ビニルナフタレン共重合体、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/マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体;ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体又はその共重合体;ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体;ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂が、電気特性、コスト面等から好ましく、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂が特に好ましい。 The binder resin used in the pulverized toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, or a substituted product thereof. Homopolymer; Styrene / p-chlorostyrene copolymer, styrene / propylene copolymer, styrene / vinyl toluene copolymer, styrene / vinyl naphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / acrylic acid Ethyl copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, styrene / octyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, Styrene / α-Chloromethyl methacrylate copolymer, Styrene / Acryloni Styrene copolymers such as ril copolymer, styrene / vinyl methyl ketone copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, styrene / maleic acid copolymer; polymethyl acrylate, polyacryl Acrylate ester-based homopolymers such as butyl acid, polymethyl methacrylate, and polybutyl methacrylate, or copolymers thereof; polyvinyl derivatives such as polyvinyl chloride and polyvinyl acetate; polyester-based polymers, polyurethane-based polymers, polyamides Examples thereof include a polymer, a polyimide polymer, a polyol polymer, an epoxy polymer, a terpene polymer, an aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, and an aromatic petroleum resin. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a styrene-acrylic copolymer resin, a polyester resin, and a polyol resin are preferable from the viewpoint of electrical characteristics and cost, and a polyester resin and a polyol resin are particularly preferable as those having good fixing characteristics.
前記粉砕法トナーでは、前記結着樹脂と共に、前述のような着色剤、離型剤、帯電制御剤等を、必要により前混合後、前記結着樹脂の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作製すればよく、また、必要に応じて前記外添剤を、適宜添加し混合すればよい。 In the pulverized toner, the above-mentioned colorant, mold release agent, charge control agent, etc., together with the binder resin, are premixed as necessary, and then kneaded at a temperature near the melting temperature of the binder resin. After cooling, the toner may be prepared through a pulverization and classification step, and the external additive may be added and mixed as necessary.
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。 The developing unit may be a dry developing type, a wet developing type, a single color developing unit, or a multi-color developing unit. For example, a toner having a stirrer for charging the toner or the developer by frictional stirring and a rotatable magnet roller is preferable.
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記像担持体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記現像器に収容させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
In the developing device, for example, the toner and the carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state to form a magnetic brush. . Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the image carrier, a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is electrically attracted to the image carrier. Move to the surface. As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner to form a visible image with the toner on the surface of the image carrier.
The developer accommodated in the developing device is a developer containing the toner, but the developer may be a one-component developer or a two-component developer.
<転写工程及び転写手段>
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記像担持体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト、などが好適に挙げられる。
<Transfer process and transfer means>
The transfer step is a step of transferring the visible image onto a recording medium. After the primary transfer of the visible image onto the intermediate transfer member using an intermediate transfer member, the visible image is transferred onto the recording medium. A primary transfer step of forming a composite transfer image by transferring a visible image onto an intermediate transfer body using two or more colors, preferably full color toner as the toner, and a composite transfer image; A mode including a secondary transfer step of transferring the transfer image onto the recording medium is more preferable.
The transfer can be performed, for example, by charging the image carrier with the visible image using a transfer charger, and can be performed by the transfer unit. The transfer means includes a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. Embodiments are preferred.
The intermediate transfer member is not particularly limited, and can be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. For example, a transfer belt and the like are preferable.
前記像担持体は、感光体上に形成されたトナー像を一次転写して色重ねを行い、更に記録媒体へ転写を行う、いわゆる中間転写方式による画像形成を行う際に使用する、中間転写体であってもよい。 The image carrier is an intermediate transfer member used for image formation by a so-called intermediate transfer method in which a toner image formed on a photosensitive member is primarily transferred to perform color superposition and further transferred to a recording medium. It may be.
−中間転写体−
前記中間転写体としては、体積抵抗率が1.0×105〜1.0×1011Ω・cmの導電性を示すものが好ましい。前記体積抵抗率が、1.0×105Ω・cm未満であると、感光体から中間転写体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、1.0×1011Ω・cmを超えると、中間転写体から紙などの記録媒体へトナー像を転写した後に、中間転写体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
-Intermediate transfer member-
As the intermediate transfer member, one showing conductivity having a volume resistivity of 1.0 × 10 5 to 1.0 × 10 11 Ω · cm is preferable. When the volume resistivity is less than 1.0 × 10 5 Ω · cm, so-called transfer dust is generated in which the toner image is disturbed due to discharge when the toner image is transferred from the photosensitive member onto the intermediate transfer member. If it exceeds 1.0 × 10 11 Ω · cm, the counter charge of the toner image remains on the intermediate transfer member after the toner image is transferred from the intermediate transfer member to a recording medium such as paper. It may appear as an afterimage on the image.
前記中間転写体としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物、カーボンブラック等の導電性粒子、又は導電性高分子を単独又は併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押出成形したベルト状もしくは円筒状のものを使用することができる。その他、熱架橋反応性のモノマー又はオリゴマーを含む樹脂液に、必要に応じて導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成形を行い、無端ベルト状の中間転写体を形成することもできる。
前記中間転写体に表面層を設ける際には、上述の感光体の表面層に使用した表面層材料の内、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
Examples of the intermediate transfer member include, for example, a metal oxide such as tin oxide and indium oxide, conductive particles such as carbon black, or a conductive polymer, either alone or in combination, and kneaded with a thermoplastic resin, followed by extrusion molding. A cylindrical shape or a cylindrical shape can be used. In addition, a conductive liquid or a conductive polymer is added to a resin liquid containing a monomer or oligomer capable of thermal crosslinking reaction as necessary, and centrifugal molding is performed while heating to form an endless belt-shaped intermediate transfer body. You can also.
When the surface layer is provided on the intermediate transfer member, the resistance adjustment is appropriately performed using a conductive material in combination with the composition excluding the charge transport material among the surface layer materials used for the surface layer of the above-described photoreceptor. Can be done and used.
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記像担持体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。前記転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
The transfer unit (the primary transfer unit and the secondary transfer unit) preferably includes at least a transfer unit that peels and charges the visible image formed on the image carrier to the recording medium side. . There may be one transfer means or two or more transfer means. Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
The recording medium is not particularly limited and can be appropriately selected from known recording media (recording paper).
<保護層形成工程及び保護層形成手段>
前記保護層形成工程は、転写後の前記像担持体表面に本発明の前記像担持体保護剤を付与して保護層を形成する工程である。
前記保護層形成手段としては、上述した本発明の前記保護層形成装置を用いることができる。
<Protective layer forming step and protective layer forming means>
The protective layer forming step is a step of forming the protective layer by applying the image carrier protective agent of the present invention to the surface of the image carrier after the transfer.
As the protective layer forming means, the protective layer forming apparatus of the present invention described above can be used.
<その他の工程及びその他の手段>
−前記定着工程及び定着手段−
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を前記定着手段を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、などが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共に、あるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
<Other processes and other means>
-Fixing step and fixing means-
The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium using the fixing unit, and may be performed each time the toner of each color is transferred to the recording medium, or may be applied to the toner of each color. On the other hand, it may be carried out simultaneously at the same time in a state of being laminated.
The fixing unit is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but a known heating and pressing unit is preferable. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressure roller, a combination of a heating roller, a pressure roller, and an endless belt.
There is no restriction | limiting in particular in the heating in the said heating-pressing means, Although it can select suitably according to the objective, 80 to 200 degreeC is preferable.
In the present invention, for example, a known optical fixing device may be used together with or in place of the fixing step and the fixing unit depending on the purpose.
−クリーニング工程及びクリーニング手段−
前記クリーニング工程は、前記像担持体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段は、転写手段より下流側かつ保護層形成手段より上流側に設けられることが好ましい。
前記クリーニング手段としては、前記像担持体上に残留する前記トナーを除去することができれば特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ、などが挙げられる。
-Cleaning process and cleaning means-
The cleaning step is a step of removing the toner remaining on the image carrier and can be suitably performed by a cleaning unit.
The cleaning unit is preferably provided downstream of the transfer unit and upstream of the protective layer forming unit.
The cleaning means is not particularly limited as long as the toner remaining on the image carrier can be removed, and can be selected as appropriate. For example, a magnetic brush cleaner, an electrostatic brush cleaner, a magnetic roller cleaner, a blade A cleaner, a brush cleaner, a web cleaner, etc. are mentioned.
−除電工程及び除電手段−
前記除電工程は、前記像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
-Static elimination process and static elimination means-
The neutralization step is a step of performing neutralization by applying a neutralization bias to the image carrier, and can be suitably performed by a neutralization unit.
The neutralization means is not particularly limited, and may be appropriately selected from known neutralizers as long as it can apply a neutralization bias to the image carrier. For example, a neutralization lamp or the like is preferable. It is done.
−リサイクル工程及びリサイクル手段−
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段、などが挙げられる。
-Recycling process and recycling means-
The recycling step is a step of recycling the toner removed by the cleaning step to the developing unit, and can be suitably performed by the recycling unit.
There is no restriction | limiting in particular as said recycling means, According to the objective, it can select suitably, For example, a well-known conveyance means etc. are mentioned.
−制御工程及び制御手段−
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
-Control process and control means-
The control step is a step of controlling each of the steps, and can be suitably performed by a control unit.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
ここで、図2は、本発明の保護層形成装置を有する画像形成装置100の一例を示す断面図である。
ドラム状の像担持体1Y,1M,1C,1Kの周囲に、それぞれ保護層形成装置2、帯電手段3、露光手段8、現像手段5、転写手段6、及びクリーニング手段4が配置され、以下の動作で画像形成が行われる。
Here, FIG. 2 is a sectional view showing an example of the image forming apparatus 100 having the protective layer forming apparatus of the present invention.
Around the drum-shaped image carriers 1Y, 1M, 1C, and 1K, a protective layer forming device 2, a charging unit 3, an exposure unit 8, a developing unit 5, a transfer unit 6, and a cleaning unit 4 are arranged, respectively. Image formation is performed by operation.
次に、画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。
有機光導電層を有する有機感光体(OPC)に代表される像担持体1は、除電ランプ(図示せず)等で除電され、帯電手段3で均一にマイナスに帯電される。
帯電手段3による像担持体の帯電が行われる際には、電圧印加機構(図示せず)から帯電手段に、像担持体1Y,1M,1C,1Kを所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
帯電された像担持体1Y,1M,1C,1Kは、レーザー光学系等の露光手段8によって照射されるレーザー光で潜像形成(露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる)が行われる。
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴン)等により像担持体1Y,1M,1C,1Kの表面を、像担持体の回転軸方向に走査する。
このようにして形成された潜像が、現像手段5内にある現像剤担持体である現像スリーブ上に供給されたトナー、又はトナーとキャリアとからなる現像剤により現像され、トナー像が形成される。
静電潜像の現像時には、電圧印加機構(図示せず)から現像スリーブに、像担持体1Y,1M,1C,1Kの露光部と非露光部との間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
Next, a series of processes for image formation will be described using a negative-positive process.
An image carrier 1 typified by an organic photoreceptor (OPC) having an organic photoconductive layer is neutralized by a neutralizing lamp (not shown) or the like, and is uniformly negatively charged by a charging means 3.
When the image carrier is charged by the charging unit 3, the image carrier 1Y, 1M, 1C, 1K is suitable for charging the image carrier 1Y, 1M, 1C, 1K to a desired potential from a voltage application mechanism (not shown). A voltage having an appropriate magnitude or a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage thereon is applied.
The charged image carriers 1Y, 1M, 1C, and 1K form a latent image with laser light irradiated by the exposure means 8 such as a laser optical system (the absolute value of the exposed portion potential is greater than the absolute value of the non-exposed portion potential). Low potential).
Laser light is emitted from a semiconductor laser, and the surfaces of the image carriers 1Y, 1M, 1C, and 1K are scanned in the direction of the rotation axis of the image carrier by a polygonal polygonal mirror (polygon) that rotates at high speed.
The latent image formed in this way is developed with the toner supplied on the developing sleeve, which is a developer carrying member in the developing means 5, or with the developer composed of toner and carrier, and a toner image is formed. The
At the time of developing the electrostatic latent image, a voltage of an appropriate magnitude is present between the exposed portion and the non-exposed portion of the image carrier 1Y, 1M, 1C, 1K from the voltage application mechanism (not shown) to the developing sleeve. Alternatively, a developing bias in which an AC voltage is superimposed on this is applied.
各色に対応した像担持体1Y,1M,1C,1K上に形成されたトナー像は、転写手段6にて中間転写体60上に転写され、給紙手段200から給送された、紙等の記録媒体上に、トナー像が転写される。
このとき、転写手段6には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写体60は、像担持体1から分離され、転写像が得られる。
また、像担持体上に残存するトナーは、クリーニング手段4によって、クリーニング手段4内のトナー回収室に回収される。
The toner images formed on the image carriers 1Y, 1M, 1C, and 1K corresponding to the respective colors are transferred onto the intermediate transfer body 60 by the transfer unit 6 and fed from the paper supply unit 200, such as paper. A toner image is transferred onto the recording medium.
At this time, it is preferable that a potential having a polarity opposite to the polarity of toner charging is applied to the transfer unit 6 as a transfer bias. Thereafter, the intermediate transfer member 60 is separated from the image carrier 1 to obtain a transfer image.
In addition, the toner remaining on the image carrier is collected by the cleaning unit 4 in the toner collecting chamber in the cleaning unit 4.
前記画像形成装置としては、前記現像手段が複数配置されたものを用い、複数の現像手段によって順次作製された色が異なる複数トナー像を順次記録媒体上へ転写した後、定着手段へ送り、熱等によってトナーを定着する手段であっても、あるいは同様に作成された複数のトナー像を順次一旦中間転写体上に順次転写した後、これを一括して紙のような記録媒体に転写後に、同様に定着する手段であってもよい。 As the image forming apparatus, a plurality of the developing units are used, and a plurality of toner images of different colors sequentially produced by the plurality of developing units are sequentially transferred onto a recording medium, and then sent to a fixing unit, where Even after a plurality of toner images prepared in the same manner are sequentially transferred onto an intermediate transfer member, and then transferred to a recording medium such as paper, Similarly, a fixing means may be used.
また、前記帯電手段3は、像担持体表面に接触又は近接して配設された帯電手段であることが好ましい。前記帯電手段としては、放電ワイヤを用いている。これにより、いわゆるコロトロン、スコロトロン等のコロナ放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。
このような像担持体表面に接触又は近接して帯電を行う帯電手段では、前述のように放電が像担持体表面近傍の領域で行われるため、像担持体への電気的ストレスが大きくなりがちである。しかし、本発明の像担持体保護剤を用いた保護層形成装置を用いることにより、長期間に亘って像担持体を劣化させることなく維持できるため、安定した画像品質の確保が可能となる。
The charging means 3 is preferably a charging means disposed in contact with or close to the surface of the image carrier. As the charging means, a discharge wire is used. As a result, the amount of ozone generated during charging can be greatly suppressed as compared with corona dischargers such as so-called corotrons and scorotrons.
In the charging means for charging in contact with or close to the surface of the image carrier, as described above, the discharge is performed in the region near the surface of the image carrier, so that the electrical stress on the image carrier tends to increase. It is. However, by using the protective layer forming apparatus using the image carrier protecting agent of the present invention, the image carrier can be maintained for a long time without deteriorating, so that stable image quality can be ensured.
<プロセスカートリッジ>
本発明で用いられるプロセスカートリッジは、像担持体と、本発明の前記保護層形成手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段等のその他の手段を有してなる。
前記プロセスカートリッジは、電子写真方式の各種画像形成装置に着脱可能に備えることができ、本発明の前記画像形成装置に着脱可能に備えるのが好ましい。
<Process cartridge>
The process cartridge used in the present invention comprises at least an image carrier and the protective layer forming means of the present invention, and further, if necessary, charging means, exposure means, developing means, transfer means, cleaning means, It has other means such as static elimination means.
The process cartridge can be detachably mounted on various electrophotographic image forming apparatuses, and is preferably detachably mounted on the image forming apparatus of the present invention.
ここで、図3は、本発明で用いられるプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
前記プロセスカートリッジは、像担持体1である感光体ドラムに対向して配設された保護層形成装置2は、像担持体保護剤21、保護剤供給部材22、押圧力付与部材23、保護層形成部材24から構成される。
また、像担持体1は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体保護剤やトナー等が残存した表面となっているが、クリーニング手段4により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。
図3では、クリーニング手段4は、像担持体保護剤供給部より上流側に設けられ、クリーニング部材41と、クリーニング押圧機構42とからなり、いわゆるカウンタータイプ(リーディングタイプ)に類する角度で当接されている。
前記クリーニング手段4により、表面の残留トナーや劣化した像担持体保護剤が取り除かれた像担持体1表面へは、保護剤供給部材22から、像担持体保護剤21が供給され、保護層形成部材24により皮膜状の保護層が形成される。この際、像担持体表面のうち電気的ストレスにより親水性が高くなっている部分に対して、本発明の像担持体保護剤21は、より良好な吸着性を持つため、一時的に大きな電気的ストレスが掛かり、像担持体表面が部分的に劣化をし始めても、保護剤の吸着により像担持体自身の劣化の進行を防ぐことができる。
このようにして皮膜状の保護層が形成された像担持体1は、帯電手段3により帯電後、レーザー等の露光Lによって静電潜像が形成され、現像手段5により現像されて可視像化され、プロセスカートリッジ外の転写手段6により、記録媒体7へ転写される。
Here, FIG. 3 is a schematic view showing an example of a process cartridge used in the present invention.
The process cartridge is provided with a protective layer forming device 2 disposed opposite to the photosensitive drum as the image carrier 1, and includes an image carrier protective agent 21, a protective agent supply member 22, a pressing force applying member 23, a protective layer. The forming member 24 is configured.
Further, the image carrier 1 has a surface on which the image carrier protective agent or toner partially deteriorated after the transfer process remains, but the surface residue is cleaned and cleaned by the cleaning unit 4.
In FIG. 3, the cleaning unit 4 is provided upstream of the image carrier protecting agent supply unit, and includes a cleaning member 41 and a cleaning pressing mechanism 42, and is abutted at an angle similar to a so-called counter type (leading type). ing.
An image carrier protective agent 21 is supplied from a protective agent supply member 22 to the surface of the image carrier 1 from which the residual toner on the surface and the deteriorated image carrier protective agent have been removed by the cleaning means 4, thereby forming a protective layer. A film-like protective layer is formed by the member 24. At this time, the image carrier protecting agent 21 of the present invention has a better adsorptivity to the portion of the surface of the image carrier that is highly hydrophilic due to electrical stress. Even if a stress is applied and the surface of the image carrier starts to deteriorate partially, the image carrier itself can be prevented from progressing by adsorption of the protective agent.
The image carrier 1 on which the film-like protective layer is formed in this way is charged by the charging means 3, and then an electrostatic latent image is formed by exposure L such as a laser, and developed by the developing means 5 to be a visible image. And transferred to the recording medium 7 by the transfer means 6 outside the process cartridge.
本発明の画像形成装置、及び前記プロセスカートリッジによれば、像担持体の摩耗及びフィルミング、帯電手段の汚染、並びにクリーニング工程におけるトナーのすり抜けを防止できるので、極めて高画質な画像を、長期にわたって安定に形成することができる。 According to the image forming apparatus and the process cartridge of the present invention, it is possible to prevent wear and filming of the image carrier, contamination of the charging unit, and toner slippage in the cleaning process, so that an extremely high quality image can be obtained over a long period of time. It can be formed stably.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例で用いたポリメタクリル酸メチル粒子の体積平均粒径、及び無機潤滑剤の平均一次粒径は、以下のようにして測定した。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
The volume average particle diameter of the polymethyl methacrylate particles used in the following Examples and Comparative Examples and the average primary particle diameter of the inorganic lubricant were measured as follows.
<ポリメタクリル酸メチル粒子の体積平均粒径の測定>
ポリメタクリル酸メチル粒子の体積平均粒径は、レーザー散乱/回折型の粒径測定装置(マイクロトラックMT3000II、日機装株式会社製)を用いて測定した。
<Measurement of volume average particle diameter of polymethyl methacrylate particles>
The volume average particle size of the polymethyl methacrylate particles was measured using a laser scattering / diffraction type particle size measuring device (Microtrack MT3000II, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
<無機潤滑剤の平均一次粒径の測定>
無機潤滑剤の平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)(サーマルF−SEM、Zeiss社製、ULTRA55)での観察画像を、画像解析・計測ソフトウェア(Image−pro plus 4.0j、Media Cybernetics社製)で測定し、その10個平均をとることで測定した。
<Measurement of average primary particle size of inorganic lubricant>
The average primary particle size of the inorganic lubricant was determined based on an image observed with a scanning electron microscope (SEM) (thermal F-SEM, manufactured by Zeiss, ULTRA55), image analysis / measurement software (Image-pro plus 4.0j, Media). (Manufactured by Cybernetics Co., Ltd.) and taking the average of 10 of them.
(実施例1)
−像担持体保護剤の製造−
脂肪酸金属塩としてのステアリン酸亜鉛(和光純薬工業株式会社製)70質量部、ポリメタクリル酸メチル粒子2(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径0.5μm)10質量部、及び無機潤滑剤としての窒化ホウ素(サンゴバン社製、IDL600、平均一次粒径0.6μm)20質量部の混合物を、所定の大きさの型に入れ均した後、圧力130kN、圧縮時間10秒間で圧縮成型し、冷却後、固形物を型から外し、10mm×21mm×300mmの大きさに切削して、金属製支持体に両面テープで貼り付け、像担持体保護剤を作製した。
Example 1
-Production of image carrier protective agent-
70 parts by mass of zinc stearate (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a fatty acid metal salt, 10 parts by mass of polymethyl methacrylate particles 2 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle size 0.5 μm), and A mixture of 20 parts by mass of boron nitride (IDL600, average primary particle size 0.6 μm, manufactured by Saint-Gobain Co., Ltd.) as an inorganic lubricant was placed in a mold of a predetermined size and then compressed at a pressure of 130 kN and a compression time of 10 seconds. After molding and cooling, the solid was removed from the mold, cut to a size of 10 mm × 21 mm × 300 mm, and attached to a metal support with double-sided tape to prepare an image carrier protective agent.
<画像形成>
図2に示す画像形成装置(imagio MP C4500、株式会社リコー製)を改造した装置を用いて、像担持体としての感光体に像担持体保護剤を塗布した。即ち、前記画像形成装置(imagio MP C4500、株式会社リコー製)の作像部において、像担持体として前記画像形成装置で使用されている感光体(imagio MP C4500搭載品)を用いた。前記画像形成装置で使用されている像担持体保護剤を、前記作製した実施例1の像担持体保護剤に代えた。また、前記画像形成装置で使用されている保護剤供給部材としてのブラシローラをそのまま用いた。また、トナーとして前記画像形成装置で使用されているトナー(imagio MP C4500搭載品)を用いた。
<Image formation>
An image carrier protecting agent was applied to a photoconductor as an image carrier using an apparatus obtained by modifying the image forming apparatus (image MP C4500, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) shown in FIG. That is, in the image forming unit of the image forming apparatus (image MP C4500, manufactured by Ricoh Co., Ltd.), a photosensitive member (product equipped with image MP C4500) used in the image forming apparatus was used as an image carrier. The image carrier protecting agent used in the image forming apparatus was replaced with the produced image carrier protecting agent of Example 1. Further, a brush roller as a protective agent supply member used in the image forming apparatus was used as it was. In addition, a toner used in the image forming apparatus (a product equipped with imagio MP C4500) was used as the toner.
次に、前記画像形成装置を用いて、以下のようにして、帯電手段の汚染性、感光体の保護性(摩耗及びフィルミング)、感光体のキズ、クリーニング性、並びに像担持体保護剤の成型性を評価した。結果を表1〜表6に示した。 Next, using the image forming apparatus, as described below, the contamination of the charging unit, the protective property of the photosensitive member (wear and filming), the scratch of the photosensitive member, the cleaning property, and the image carrier protective agent The moldability was evaluated. The results are shown in Tables 1-6.
<帯電手段の汚染性>
画像面積率5%のテストチャート(A4サイズ)を用い、100,000枚画像出力を行い、帯電手段(帯電ローラ)を目視観察し、下記基準で帯電手段の汚染性を評価した。
〔評価基準〕
◎:帯電手段が殆ど汚れない
○:帯電手段が少し汚れるが、常温環境(23℃、50%RH)では画像に影響がない
△:帯電手段が汚れ、低温環境(10℃、15%RH)で異常画像(画像上黒スジとなって表れる画像)が発生する
×:帯電手段がかなり汚れ、早期(約5,000枚程度)から異常画像(画像上黒スジとなって表れる画像)が発生する
<Contamination of charging means>
Using a test chart (A4 size) with an image area ratio of 5%, 100,000 images were output, the charging means (charging roller) was visually observed, and the contamination of the charging means was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: The charging unit is hardly soiled. B: The charging unit is slightly soiled, but there is no effect on the image in a normal temperature environment (23 ° C., 50% RH). Δ: The charging unit is dirty, and the low temperature environment (10 ° C., 15% RH). Causes abnormal images (images that appear as black streaks on the image) ×: The charging means is very dirty, and abnormal images (images that appear as black streaks on the image) occur from an early stage (about 5,000 sheets) Do
<感光体の保護性(摩耗及びフィルミング)>
画像面積率5%のテストチャート(A4サイズ)を用い、100,000枚画像出力を行い、感光体を目視観察し、下記基準で感光体の保護性を評価した。
〔評価基準〕
◎:感光体に摩耗及びフィルミングが殆どない
○:感光体にわずかにフィルミングがあるが、許容レベル
△:感光体にフィルミングがあり、経時(約20,000枚程度)で異常画像(画像上白スジとなって表れる画像)が発生する
×:感光体にフィルミングがあり、早期(約5,000枚程度)で異常画像(画像上白スジとなって表れる画像)が発生する
<Protective properties of photoconductor (wear and filming)>
Using a test chart (A4 size) with an image area ratio of 5%, 100,000 images were output, the photoreceptor was visually observed, and the protection of the photoreceptor was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: The photoconductor has little wear and filming. O: The photoconductor has a slight filming, but the acceptable level. Δ: The photoconductor has a filming, and an abnormal image (approx. 20,000 sheets) An image that appears as white streaks on the image occurs x: The photoconductor has filming, and an abnormal image (an image that appears as white streaks on the image) occurs early (about 5,000 sheets).
<感光体のキズ>
画像面積率5%のテストチャート(A4サイズ)を用い、100,000枚画像出力を行い、感光体表面を形状測定レーザマイクロスコープVK−8700(キーエンス社製)で観察し、下記基準で感光体表面のキズを評価した。ここで、感光体表面のキズとは、感光体表面周上に生じるスジ状のキズのことをいう。
〔評価基準〕
◎:感光体表面にキズがほとんどない
○:感光体表面にわずかにキズがあるが、許容レベル
△:感光体表面にキズがあり、経時(約20,000枚程度)で異常画像(画像上白スジとなって表れる画像)が発生する
×:感光体表面にキズがあり、早期(約5,000枚程度)で異常画像(画像上白スジとなって表れる画像)が発生する
<Scratches on photoconductor>
Using a test chart (A4 size) with an image area ratio of 5%, 100,000 images were output, and the surface of the photoreceptor was observed with a shape measurement laser microscope VK-8700 (manufactured by Keyence Corporation). Surface scratches were evaluated. Here, the scratch on the surface of the photoreceptor means a streak-like scratch generated on the periphery of the surface of the photoreceptor.
〔Evaluation criteria〕
◎: There is almost no scratch on the surface of the photoconductor. ○: The surface of the photoconductor is slightly scratched, but it is an acceptable level. Δ: There is a scratch on the surface of the photoconductor, and an abnormal image (on the image) An image that appears as a white streak) occurs: The photoconductor surface is scratched, and an abnormal image (an image that appears as a white streak on the image) occurs early (about 5,000 sheets).
<クリーニング性>
500枚のランを行った後、新品の像担持体に入れ替え、クリーニングブレード下流、現像手段の開口部上端に、厚み2mmの線状のスポンジテープ(住友3M株式会社製、スコッチテープ4016)を用いて、「すり抜けトナーキャッチャー」(厚み1mm、8mm×310mmのフェルト、株式会社槌屋製)を装着した。画像面積率5%のチャートを用いた100枚のラン(通紙)後から、前記画像面積率5%チャート20枚をラン(通紙)する間にクリーニングブレード下流へすり抜けたトナーを前記「すり抜けトナーキャッチャー」にて捕集し、目視観察により、下記の基準によりクリーニング性を評価した。
〔評価基準〕
◎:トナーのすり抜けが殆どない
○:トナーのすり抜けはあるが、異常画像(画像上黒スジとなって表れる画像)は発生しない
△:トナーのすり抜けが発生し、異常画像(画像上黒スジとなって表れる画像)が発生することがある
×:トナーのすり抜けが多く発生し、異常画像(画像上黒スジとなって表れる画像)が頻繁に発生する
<Cleanability>
After running 500 sheets, it is replaced with a new image carrier, and a 2 mm-thick linear sponge tape (Scotch tape 4016, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) is used downstream of the cleaning blade and at the upper end of the opening of the developing means. Then, a “through toner catcher” (felt with a thickness of 1 mm, 8 mm × 310 mm, manufactured by Ashiya Co., Ltd.) was attached. After 100 runs (passing) using a chart with an image area ratio of 5%, the toner slipped downstream of the cleaning blade during the run (passing) of 20 sheets with an image area ratio of 5% is passed through the “slip-through”. The toner was collected by a “toner catcher”, and the cleaning property was evaluated by visual observation according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: There is almost no toner slipping ○: There is toner slipping, but no abnormal image (image appearing as black streaks on the image) is generated Δ: Toner slipping occurs and abnormal images (black streaks on the image) X: An image that appears as a black streak frequently occurs due to a lot of toner passing through.
<像担持体保護剤の成型性>
像担持体保護剤をそれぞれ100個作製したときのヒビの発生の有無を観察し、ヒビ発生率を求めて、下記の基準で成型性の評価を行った。
ここで、前記ヒビとは、像担持体保護剤成型品の側面長手方向に生じる部分的な割れを意味する。
〔評価基準〕
◎:像担持体保護剤にヒビが殆ど生じない(ヒビの発生率が100個中5個未満)
○:像担持体保護剤に僅かにヒビが生じるが、許容レベルである(ヒビの発生率が100個中5個以上10個未満)
△:像担持体保護剤にヒビが生じやすく、歩留まりが悪い(ヒビの発生率が100個中10個以上20個未満)
×:像担持体保護剤にヒビが多発し、成型が困難であった(ヒビの発生率が100個中20個以上)
<Moldability of image carrier protective agent>
When 100 image carrier protecting agents were produced, the presence or absence of cracks was observed, the crack generation rate was determined, and the moldability was evaluated according to the following criteria.
Here, the crack means a partial crack generated in the longitudinal direction of the side surface of the image carrier protective agent molded product.
〔Evaluation criteria〕
A: The image carrier protecting agent is hardly cracked (the occurrence rate of cracks is less than 5 out of 100).
○: Slight cracking occurs in the image carrier protective agent, but is at an acceptable level (the occurrence rate of cracks is 5 or more but less than 10 in 100).
Δ: Cracks are likely to occur in the image carrier protective agent, and the yield is poor (the occurrence rate of cracks is 10 to less than 20 out of 100).
X: Image carrier protective agent was frequently cracked and difficult to mold (20 or more cracks out of 100)
(実施例2〜14及び比較例1〜14)
−像担持体保護剤の作製及び評価−
実施例1において、脂肪酸金属塩、無機潤滑剤、ポリメタクリル酸メチル粒子、比較成分の種類及び配合量を表1〜表6に示すように変えた以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜14及び比較例1〜14の像担持体保護剤を作製した。
作製した前記像担持体保護剤を用いて、実施例1と同様にして、帯電手段の汚染性、感光体の保護性(摩耗及びフィルミング)、感光体のキズ、クリーニング性、並びに像担持体保護剤の成型性を評価した。結果を表1〜表6に示した。
(Examples 2-14 and Comparative Examples 1-14)
-Preparation and evaluation of image carrier protective agent-
In Example 1, carried out in the same manner as in Example 1 except that the fatty acid metal salt, the inorganic lubricant, the polymethyl methacrylate particles, the types and amounts of the comparative components were changed as shown in Tables 1 to 6. The image carrier protecting agents of Examples 2 to 14 and Comparative Examples 1 to 14 were prepared.
Using the produced image carrier protecting agent, as in Example 1, contamination of the charging means, protection of the photoconductor (abrasion and filming), scratches on the photoconductor, cleaning properties, and image carrier The moldability of the protective agent was evaluated. The results are shown in Tables 1-6.
(実施例15)
−像担持体保護剤の製造−
脂肪酸金属塩としてのステアリン酸亜鉛(和光純薬工業株式会社製)70質量部、ポリメタクリル酸メチル粒子3(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径3μm)10質量部、及び無機潤滑剤としての窒化ホウ素(サンゴバン社製、IDL600、平均一次粒径0.6μm)20質量部の混合物を、加熱溶融させ、金型内に射出注入し、冷却・固化させた後、固形物を型から外し、10mm×21mm×300mmの大きさに切削して、金属製支持体に両面テープで貼り付け、像担持体保護剤を作製した。
作製した前記像担持体保護剤を用いて、実施例1と同様にして、帯電手段の汚染性、感光体の保護性(摩耗及びフィルミング)、感光体のキズ、クリーニング性、並びに像担持体保護剤の成型性を評価した。結果を表3に示した。
(Example 15)
-Production of image carrier protective agent-
70 parts by mass of zinc stearate (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a fatty acid metal salt, 10 parts by mass of polymethyl methacrylate particles 3 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle size 3 μm), and inorganic lubrication A mixture of 20 parts by mass of boron nitride (IDL600, average primary particle size 0.6 μm, manufactured by Saint-Gobain Co., Ltd.) as an agent is heated and melted, injected into a mold, cooled and solidified, and then solids are molded. And was cut into a size of 10 mm × 21 mm × 300 mm and affixed to a metal support with a double-sided tape to prepare an image carrier protective agent.
Using the produced image carrier protecting agent, as in Example 1, contamination of the charging means, protection of the photoconductor (abrasion and filming), scratches on the photoconductor, cleaning properties, and image carrier The moldability of the protective agent was evaluated. The results are shown in Table 3.
表1〜表6中の脂肪酸金属塩、無機潤滑剤、ポリメタクリル酸メチル粒子、及び比較成分の詳細については、以下のとおりである。
<脂肪酸金属塩>
*ステアリン酸亜鉛(和光純薬工業株式会社製)
*ステアリン酸カルシウム(和光純薬工業株式会社製)
*ラウリン酸亜鉛(和光純薬工業株式会社製)
Details of the fatty acid metal salts, inorganic lubricants, polymethyl methacrylate particles, and comparative components in Tables 1 to 6 are as follows.
<Fatty acid metal salt>
* Zinc stearate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
* Calcium stearate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
* Zinc laurate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
<無機潤滑剤>
*窒化ホウ素(サンゴバン株式会社製、IDL600、平均一次粒径0.6μm)
*マイカ(トピー工業株式会社製、PDM−5B、平均一次粒径6μm)
<Inorganic lubricant>
* Boron nitride (made by Saint-Gobain, IDL600, average primary particle size 0.6 μm)
* Mica (Topy Industries, PDM-5B, average primary particle size 6 μm)
<ポリメタクリル酸メチル粒子>
*ポリメタクリル酸メチル粒子1(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:0.2μm)
*ポリメタクリル酸メチル粒子2(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:0.5μm)
*ポリメタクリル酸メチル粒子3(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:3μm)
*ポリメタクリル酸メチル粒子4(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:10μm)
*ポリメタクリル酸メチル粒子5(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:15μm)
*ポリメタクリル酸メチル粒子6(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:30μm)
*ポリメタクリル酸メチル粒子7(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:50μm)
*ポリメタクリル酸メチル粒子8(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:75μm)
*ポリメタクリル酸メチル粒子9(綜研化学株式会社製、開発品、体積平均粒径Dv:85μm)
<Polymethyl methacrylate particles>
* Polymethyl methacrylate particles 1 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 0.2 μm)
* Polymethyl methacrylate particles 2 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 0.5 μm)
* Polymethyl methacrylate particles 3 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 3 μm)
* Polymethyl methacrylate particles 4 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 10 μm)
* Polymethyl methacrylate particles 5 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 15 μm)
* Polymethyl methacrylate particles 6 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 30 μm)
* Polymethyl methacrylate particles 7 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 50 μm)
* Polymethyl methacrylate particles 8 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 75 μm)
* Polymethyl methacrylate particles 9 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., developed product, volume average particle diameter Dv: 85 μm)
<比較成分>
*アルミナ(電気化学工業株式会社製、DAM−03、平均粒径3.7μm)
*シリカ(大阪化成株式会社製、開発品、平均粒径1μm)
*酸化チタン(昭和電工株式会社製、開発品、平均粒径0.5μm)
*シリコーン樹脂粒子(信越シリコーン株式会社製、開発品、平均粒径5μm)
*ポリスチレン樹脂粒子(モリテックス社製、開発品、平均粒径0.6μm)
<Comparison ingredients>
* Alumina (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., DAM-03, average particle size 3.7 μm)
* Silica (Osaka Chemical Co., Ltd., developed product, average particle size 1 μm)
* Titanium oxide (made by Showa Denko KK, developed product, average particle size 0.5 μm)
* Silicone resin particles (Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., developed product, average particle size 5 μm)
* Polystyrene resin particles (Mortex, developed, average particle size 0.6 μm)
本発明の態様としては、以下のとおりである。
<1> 脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、体積平均粒径が0.5μm以上のポリメタクリル酸メチル粒子とを含有することを特徴とする像担持体保護剤である。
<2> ポリメタクリル酸メチル粒子の体積平均粒径が、0.5μm〜80μmである前記<1>に記載の像担持体保護剤である。
<3> ポリメタクリル酸メチル粒子の体積平均粒径が、1μm〜10μmである前記<1>から<2>のいずれかに記載の像担持体保護剤である。
<4> 脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、及びラウリン酸亜鉛から選択される少なくとも1種である前記<1>から<3>のいずれかに記載の像担持体保護剤である。
<5> 無機潤滑剤が、マイカ及び窒化ホウ素から選択される少なくとも1種である前記<1>から<4>のいずれかに記載の像担持体保護剤である。
<6> 脂肪酸金属塩と、無機潤滑剤と、ポリメタクリル酸メチル粒子との混合物を圧縮成型により成型してなる前記<1>から<5>のいずれかに記載の像担持体保護剤である。
<7> 前記<1>から<6>のいずれかに記載の像担持体保護剤と、
前記像担持体保護剤を像担持体の表面に供給する像担持体保護剤供給部材と、を有することを特徴とする保護層形成装置である。
<8> 像担持体に供給された像担持体保護剤を押圧して前記像担持体表面に保護層を形成する保護層形成部材を有する前記<7>に記載の保護層形成装置である。
<9> 像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記可視像を転写後の前記像担持体の表面に像担持体保護剤を付与して保護層を形成する保護層形成手段と、を有する画像形成装置であって、
前記保護層形成手段が、前記<7>から<8>のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とする画像形成装置である。
<10> 像担持体の回転方向における転写手段より下流側で、かつ保護層形成手段より上流側に、前記像担持体表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段を有する前記<9>に記載の画像形成装置である。
The aspect of the present invention is as follows.
<1> An image carrier protective agent comprising a fatty acid metal salt, an inorganic lubricant, and polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 0.5 μm or more.
<2> The image carrier protective agent according to <1>, wherein the polymethyl methacrylate particles have a volume average particle diameter of 0.5 μm to 80 μm.
<3> The image carrier protective agent according to any one of <1> to <2>, wherein the polymethyl methacrylate particles have a volume average particle diameter of 1 μm to 10 μm.
<4> The image carrier protecting agent according to any one of <1> to <3>, wherein the fatty acid metal salt is at least one selected from zinc stearate, calcium stearate, and zinc laurate.
<5> The image carrier protecting agent according to any one of <1> to <4>, wherein the inorganic lubricant is at least one selected from mica and boron nitride.
<6> The image carrier protective agent according to any one of <1> to <5>, wherein a mixture of a fatty acid metal salt, an inorganic lubricant, and polymethyl methacrylate particles is molded by compression molding. .
<7> The image carrier protecting agent according to any one of <1> to <6>,
And an image carrier protecting agent supply member that supplies the image carrier protecting agent to the surface of the image carrier.
<8> The protective layer forming apparatus according to <7>, further including a protective layer forming member that presses an image carrier protective agent supplied to the image carrier to form a protective layer on the surface of the image carrier.
<9> An image carrier, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier, and a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner to form a visible image Transfer means for transferring the visible image onto a recording medium; and protective layer forming means for forming a protective layer by applying an image carrier protective agent to the surface of the image carrier after the transfer of the visible image. An image forming apparatus comprising:
An image forming apparatus, wherein the protective layer forming unit is the protective layer forming apparatus according to any one of <7> to <8>.
<10> The apparatus according to <9>, further including a cleaning unit that removes toner remaining on the surface of the image carrier on the downstream side of the transfer unit in the rotation direction of the image carrier and on the upstream side of the protective layer forming unit. An image forming apparatus.
1 像担持体(感光体ドラム)
2 保護層形成装置
3 帯電ローラ
4 クリーニング手段
5 現像手段
6 転写ローラ
8 露光手段
21 像担持体保護剤
22 保護剤供給部材
23 押圧力付与部材
24 保護層形成部材
41 クリーニング部材
42 クリーニング押圧機構
60 中間転写体
100 画像形成装置
200 給紙機構
L 露光
1 Image carrier (photosensitive drum)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Protective layer formation apparatus 3 Charging roller 4 Cleaning means 5 Developing means 6 Transfer roller 8 Exposure means 21 Image carrier protective agent 22 Protective agent supply member 23 Pressing force applying member 24 Protective layer forming member 41 Cleaning member 42 Cleaning pressing mechanism 60 Intermediate Transfer body 100 Image forming apparatus 200 Paper feed mechanism L Exposure
Claims (10)
前記像担持体保護剤を像担持体の表面に供給する像担持体保護剤供給部材と、を有することを特徴とする保護層形成装置。 The image carrier protecting agent according to any one of claims 1 to 6,
An image carrier protecting agent supply member for supplying the image carrier protecting agent to the surface of the image carrier;
前記保護層形成手段が、請求項7から8のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とする画像形成装置。 An image bearing member; an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the image bearing member; a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner to form a visible image; Transfer means for transferring a visible image onto a recording medium; and protective layer forming means for forming a protective layer by applying an image carrier protecting agent to the surface of the image carrier after transferring the visible image. An image forming apparatus having
An image forming apparatus, wherein the protective layer forming unit is the protective layer forming apparatus according to claim 7.
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