JP2010066733A - Protective agent for electrophotographic image carrier, layer forming device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真用像担持体の表面を保護する表面保護剤をブロック状に成形してなる保護剤ブロック、および該保護剤ブロックから供給された保護剤からなる保護剤層を、像担持体表面に形成する保護剤層形成装置、並びにこれらを用いる画像形成方法、画像形成装置、およびプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to a protective agent block formed by forming a surface protective agent for protecting the surface of an electrophotographic image carrier into a block shape, and a protective agent layer comprising a protective agent supplied from the protective agent block. The present invention relates to a protective agent layer forming device formed on a body surface, an image forming method using the same, an image forming device, and a process cartridge.
電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、感光体に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程を施すことにより画像形成が行われる。帯電工程で生成し感光体表面に残る放電生成物および転写工程後に感光体表面に残る残トナーまたはトナー成分はクリーニングプロセスを経て除去される。 In an image forming apparatus using an electrophotographic process, an image is formed by performing a charging process, an exposure process, a development process, and a transfer process on a photoreceptor. The discharge product generated in the charging process and remaining on the surface of the photoreceptor and the residual toner or toner component remaining on the surface of the photoreceptor after the transfer process are removed through a cleaning process.
一般に用いられるクリーニング方式として、安価で機構が簡単でクリーニング性に優れたゴムブレードが用いられる。しかし、ゴムブレードは感光体に押し当てて感光体表面の残留物を除去するため感光体表面とクリーニングブレード間の摩擦による機械的ストレスが大きく、ゴムブレードの磨耗や感光体表面層の磨耗が生じ、ゴムブレードおよび有機感光体の寿命を短くする。特に有機感光体においては感光体表面層の磨耗が激しい。また、高画質化の要求に対して画像形成に用いられるトナーは小粒径のものになってきている。小粒径のトナーを用いた画像形成装置では、残トナーがクリーニングブレードをすり抜けていく割合が多くなり、特に、クリーニングブレードの寸法精度、組み付け精度が十分ではなかったり、クリーニングブレードが部分的に震動した場合にトナーのすり抜けは激しくなってしまい高画質の画像形成を妨げており、これを避けるためクリーニングブレードの押圧力を大にする等により、磨耗が激しくなっていた。
そのため、有機感光体の寿命を延ばし長期に渡って高画質を保持するには、摩擦による部材の劣化を低減し、クリーニング性を向上させる必要がある。
As a generally used cleaning method, a rubber blade that is inexpensive, has a simple mechanism, and has excellent cleaning properties is used. However, since the rubber blade is pressed against the photoconductor to remove the residue on the photoconductor surface, mechanical stress due to friction between the photoconductor surface and the cleaning blade is large, resulting in wear of the rubber blade and photoconductor surface layer. Reduce the life of rubber blades and organophotoreceptors. In particular, in an organic photoreceptor, the surface layer of the photoreceptor is heavily worn. In addition, the toner used for image formation in response to the demand for higher image quality has become a small particle size. In an image forming apparatus using small-diameter toner, the rate at which residual toner passes through the cleaning blade increases. In particular, the dimensional accuracy and assembly accuracy of the cleaning blade are not sufficient, and the cleaning blade partially vibrates. In this case, the toner slips through and prevents high-quality image formation. To avoid this, the wear of the cleaning blade is increased by increasing the pressing force of the cleaning blade.
Therefore, in order to extend the life of the organic photoreceptor and maintain high image quality over a long period of time, it is necessary to reduce deterioration of the member due to friction and improve cleaning properties.
この要求に対して、例えば特許文献1(特公昭51−22380号公報)に示す、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸ブロックにブラシ等を押し付けて微粉化して感光体に供給し、クリーニングブレードで潤滑剤の皮膜を形成する方法等が採用されている。
ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸を用いることにより、感光体表面の潤滑性は向上し、感光体とクリーニングブレードとの摩擦を低減することができると供に、転写残トナーのクリーニング性も向上することから、非常に好ましいものであった。
In response to this requirement, for example, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 51-22380), a brush or the like is pressed against a metal soap block such as zinc stearate to be pulverized and supplied to the photoconductor, and a lubricant is applied with a cleaning blade. The method of forming the film is used.
By using a metal soap such as zinc stearate, the lubricity of the surface of the photoreceptor is improved, the friction between the photoreceptor and the cleaning blade can be reduced, and the cleaning performance of the residual toner is also improved. Therefore, it was very preferable.
また、近年帯電工程においては、直流電圧に交流電圧を重畳して帯電する帯電ローラ等によるいわゆるAC帯電が用いられるようになってきた。このAC帯電は、感光体の帯電電位の均一性が高い、オゾンやNOx等の酸化性ガスの発生が少ない、装置を小型化できる等の優れた性能を有している反面、印加する交流電圧の周波数に応じ、1秒間に数百から数千回もの正負放電が帯電部材と感光体の間で繰り返されるため、感光体はこの多数の放電を受けて表面層の劣化が加速される。この劣化に対して、感光体に潤滑剤を塗布しておくとAC帯電のエネルギーは、先ず潤滑剤に吸収され、感光体は到達し難くなるため、感光体は保護される。 In recent years, in the charging process, so-called AC charging using a charging roller or the like for charging by superimposing an AC voltage on a DC voltage has been used. This AC charging has excellent performance such as high uniformity of the charging potential of the photoconductor, less generation of oxidizing gas such as ozone and NOx, and miniaturization of the apparatus, but the applied AC voltage. Depending on the frequency, positive and negative discharges of several hundred to several thousand times per second are repeated between the charging member and the photoconductor, and the photoconductor is subjected to this large number of discharges to accelerate the deterioration of the surface layer. For this deterioration, if a lubricant is applied to the photoconductor, the AC charging energy is first absorbed by the lubricant and the photoconductor is difficult to reach, so that the photoconductor is protected.
AC帯電のエネルギーにより金属石鹸は分解していくが、金属石鹸は完全に分解し、消失してしまうのではなく、分子量の低い脂肪酸が生成し、感光体とクリーニングブレードとの摩擦力が高くなりやすくなり、また脂肪酸とともに、トナー成分が感光上に膜状に付着させやすくなってしまい、画像の解像度が低下しやすくなると供に、感光体の磨耗が生じ、濃度ムラにつながりやすい問題があった。そのため、脂肪酸が生成しても、直ぐに金属石鹸で感光体表面を覆ってしまえるよう、大量の金属石鹸を感光体上に供給する必要がある。 The metal soap is decomposed by the AC charging energy, but the metal soap is not completely decomposed and disappears, but a fatty acid having a low molecular weight is generated, and the frictional force between the photosensitive member and the cleaning blade is increased. In addition to the fatty acid, the toner component easily adheres in a film form on the photosensitivity, and the resolution of the image tends to be lowered. . For this reason, it is necessary to supply a large amount of metal soap onto the photoconductor so that the surface of the photoconductor can be immediately covered with metal soap even if fatty acids are generated.
さらに、画像形成の高速化の要求から、感光体の線速は速くなり、それに伴い感光体に供給する金属石鹸の量はより多くする必要がある。 Furthermore, due to the demand for higher speed image formation, the linear velocity of the photoconductor increases, and accordingly, the amount of metal soap supplied to the photoconductor needs to be increased.
画像形成装置に用いられる金属石鹸ブロックは、一般に金属石鹸を溶融したものを成型型に入れ、冷却することで作製される(例えば特許文献2:特開平10−279998号公報)。このように作製した金属石鹸ブロックは緻密であるので、AC帯電を用い、感光体の線速が速い画像形成装置で、金属石鹸の供給量を多くするためには、金属石鹸ブロックに押し付けるブラシの圧力が高くなってしまうため、ブラシの耐久性が十分でなかった。 A metal soap block used in an image forming apparatus is generally produced by putting a melted metal soap into a mold and cooling (for example, Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 10-279998). Since the metal soap block produced in this way is dense, in order to increase the supply amount of metal soap in an image forming apparatus using AC charging and having a high linear velocity of the photoreceptor, a brush pressed against the metal soap block is used. Since the pressure increased, the durability of the brush was not sufficient.
また、金属石鹸の供給量を多くしすぎると、金属石鹸の微粒子が多数発生して、ブレードを通過して帯電ローラに達すると、金属石鹸の微粒子は静電的に帯電ローラに付着し、AC帯電でのエネルギーで、付着した金属石鹸が酸化、溶融して、帯電ローラに固着してしまう。金属石鹸が固着する際に、感光体上に存在するトナーの成分をまきこむように固着するため、その部分の帯電ローラの抵抗は高くなってしまい、帯電不良が生じ、クロスジが発生してしまう不具合があった。 If the supply amount of the metal soap is too large, a large number of metal soap fine particles are generated. When the metal soap passes through the blade and reaches the charging roller, the metal soap fine particles are electrostatically attached to the charging roller, and the AC The charged metal soap is oxidized and melted by the energy of charging, and is fixed to the charging roller. When the metal soap is fixed, the toner component on the photosensitive member is fixed so as to cover the toner, so that the resistance of the charging roller at that portion becomes high, charging failure occurs, and crossing occurs. was there.
金属石鹸ブロックに窒化ホウ素等の潤滑性微粒子を混合して用いられ画像形成装置が特許文献3(特開2006−350240号公報)に開示されている。金属石鹸と潤滑性部粒子とを感光体に供給しながら画像形成を行なうと、感光体を保護しながら、高品質の画像形成を行なうことができる。 An image forming apparatus using a metal soap block mixed with lubricating fine particles such as boron nitride is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-350240. When image formation is performed while supplying metal soap and lubricating part particles to the photoreceptor, high-quality image formation can be performed while protecting the photoreceptor.
しかし、従来のように、金属石鹸を溶融して潤滑性微粒子を混合し、その溶融混合物を成型型に入れ、冷却して金属石鹸ブロックを作製すると金属石鹸ブロックが硬くなり、ブラシを押し付けても、削れにくく、感光体への供給量が減少してしまう不具合があった。そのため、ブラシを押し付ける圧力をさらに大きくしていくと、ブラシと金属石鹸ブロックの間に摩擦熱が発生し、ブラシに付着していた微量のトナーが溶融し、金属石鹸ブロック上に固着してしまい、金属石鹸が供給できなくなる不具合が生じていた。 However, as in the past, when metal soap is melted and lubricating fine particles are mixed, the molten mixture is placed in a mold, and cooled to make a metal soap block, the metal soap block becomes hard and the brush is pressed. However, there is a problem that the amount of supply to the photosensitive member is difficult to be scraped off. Therefore, if the pressure for pressing the brush is further increased, frictional heat is generated between the brush and the metal soap block, and a small amount of toner adhering to the brush melts and adheres to the metal soap block. There was a problem that metal soap could not be supplied.
特許文献3(特開2006−350240号公報)には、金属石鹸と窒化ホウ素の粉体に圧力をかけ、ブロックに成型する方法が開示されている。そのようにして作製した金属石鹸ブロックは、多孔質で脆いので、ブラシを押し付ける力を弱くしても、金属石鹸を感光体に供給することができ、好ましい。 Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-350240) discloses a method in which metal soap and boron nitride powder is pressed and molded into a block. Since the metal soap block thus produced is porous and brittle, it is preferable because the metal soap can be supplied to the photoreceptor even if the force of pressing the brush is weakened.
しかし、一般に金属石鹸ブロックは、基材に接着剤で固定して用いられ、生産性のよい感圧性接着剤で固定されるが、金属石鹸ブロックが多孔質であると、金属石鹸ブロックの固定が不十分となり、ブラシを押し付けて使用する過程で、金属石鹸部ブロックが基材から移動したり、剥がれたりする不具合が生じていた。 However, the metal soap block is generally used by being fixed to the base material with an adhesive, and fixed with a pressure-sensitive adhesive with good productivity. However, if the metal soap block is porous, the metal soap block is fixed. Insufficient, and in the process of pressing the brush, the metal soap block moved from the base material or peeled off.
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、金属石鹸のような潤滑性材料のブロックから生じた粉末状の潤滑性材料を効率よく感光体に供給させ続けることができる保護剤層形成装置およびそれを用いた画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することにある。 An object of the present invention is to solve various problems in the prior art and achieve the following objects. That is, the present invention relates to a protective agent layer forming apparatus capable of continuously supplying a powdery lubricating material produced from a block of a lubricating material such as a metal soap to a photoreceptor and an image forming apparatus using the same. And providing a process cartridge.
本発明は、下記(1)〜(8)によって解決される。
(1)少なくとも、電子写真用像担持体の表面保護剤をブロック状に成形してなる保護剤ブロック、該保護剤ブロックから分取された粉末状保護剤を前記像担持体の表面に供給する保護剤供給部材および、該保護剤供給部材に前記保護剤ブロックを押圧して当接させる押圧力付与部材を有する保護層形成装置において、該保護剤ブロックは、空隙率が2〜15体積%の多孔質体であって前記押圧力付与部材と接触する面の反対側の面が、該保護剤ブロックを支える基材に固定されており、該保護剤ブロックが該基材に固定される面の気孔に、前記基材に前記保護剤ブロックを固定するための接着剤が存在していることを特徴とする保護剤層形成装置。
(2)前記接着剤が、1000〜50000cPの粘性状態で前記保護剤ブロックと基材に塗布され、前記保護剤ブロックと前記基材を接着したことを特徴とする前記第(1)項に記載の保護剤層形成装置。
(3)前記保護剤ブロックが、金属石鹸を主成分とするものであることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載の保護剤層形成装置。
(4)前記保護剤ブロックが、さらに、無機材料粒子の粉末を含有するものであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項の何れかに記載の保護剤層形成装置。
(5)前記無機材料粒子の粉末が、タルク、窒化ホウ素を含有するものであることを特徴とする前記第(4)項に記載の保護剤層形成装置。
(6)前記第(1)項乃至第(5)項の何れかに記載の保護剤層形成装置を用いたプロセスカートリッジ。
(7)前記第(1)項乃至第(5)項の何れかに記載の保護剤層形成装置を用いた画像形成装置。
(8)前記第(6)項に記載のプロセスカートリッジを用いた画像形成装置。
The present invention is solved by the following (1) to (8).
(1) At least a protective agent block formed by molding a surface protective agent for an electrophotographic image carrier into a block shape, and a powdery protective agent separated from the protective agent block are supplied to the surface of the image carrier. In the protective layer forming apparatus having a protective agent supply member and a pressing force applying member that presses and contacts the protective agent block against the protective agent supply member, the protective agent block has a porosity of 2 to 15% by volume. The surface of the porous body opposite to the surface in contact with the pressing force applying member is fixed to a base material that supports the protective agent block, and the surface of the surface on which the protective agent block is fixed to the base material A protective agent layer forming apparatus, wherein an adhesive for fixing the protective agent block to the substrate is present in the pores.
(2) The said adhesive agent was apply | coated to the said protective agent block and a base material in the viscosity state of 1000-50000 cP, and the said protective agent block and the said base material were adhere | attached, Said 1st term | claim characterized by the above-mentioned. Protective agent layer forming apparatus.
(3) The protective agent layer forming apparatus as described in (1) or (2) above, wherein the protective agent block is mainly composed of metal soap.
(4) The protective agent layer forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the protective agent block further contains a powder of inorganic material particles. .
(5) The protective agent layer forming apparatus as described in (4) above, wherein the powder of the inorganic material particles contains talc and boron nitride.
(6) A process cartridge using the protective agent layer forming apparatus according to any one of (1) to (5).
(7) An image forming apparatus using the protective agent layer forming apparatus according to any one of (1) to (5).
(8) An image forming apparatus using the process cartridge according to item (6).
以下、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明によると、像担持体用保護剤ブロックに空隙率が存在することにより、スムーズな像担持体用保護剤の供給が可能となり、接着剤が像担持体用保護剤ブロックの気孔に浸透・存在して、保護剤ブロックを支える基体に像担持体用保護剤ブロックを固定することから、像担持体用保護剤ブロックの移動や、破損がなく、高画質の画像形成が可能な保護層形成装置を提供することができ、また、接着剤が適度な粘度を持っているため、像担持体用保護剤ブロックの気孔に浸透しやすくなるため、像担持体用保護剤ブロックの移動や、破損がなく、高画質の画像形成が可能な保護層形成装置を提供することができ、さらに、保護効果が高い金属石鹸を用いても、スムーズな金属石鹸材料の供給が可能となり、像担持体用保護剤ブロックの移動や、破損がなく、高画質の画像形成が可能な保護層形成装置を提供することができ、さらに、スジ状の異常画像の発生がない、保護層形成装置を提供することができるという極めて優れた効果を奏するものである。 また本発明は、高画質の画像形成が可能なプロセスカートリッジを提供することができ、高画質の画像形成が可能な画像形成装置を提供することができるという極めて優れた効果を奏するものである。 Hereinafter, as is clear from the detailed and specific description, according to the present invention, the presence of the porosity in the protective agent block for the image carrier enables the smooth supply of the protective agent for the image carrier, and the adhesion. Since the agent penetrates and exists in the pores of the protective block for the image carrier and the protective block for the image carrier is fixed to the substrate supporting the protective agent block, the protective block for the image carrier is moved or damaged. The protective layer forming apparatus capable of forming a high-quality image can be provided, and the adhesive has an appropriate viscosity, so that it easily penetrates into the pores of the protective agent block for the image carrier. Therefore, it is possible to provide a protective layer forming apparatus capable of forming a high-quality image without moving or breaking the protective agent block for the image carrier, and even when using a metal soap having a high protective effect, Metal soap material It is possible to provide a protective layer forming apparatus capable of forming a high-quality image without moving or damaging the protective agent block for the image carrier, and further, no streak-like abnormal image is generated. This provides an extremely excellent effect that a protective layer forming apparatus can be provided. In addition, the present invention can provide a process cartridge capable of forming a high-quality image, and can provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image.
図4は、本発明の像担持体用保護剤ブロックを用いる際の像担持体用保護剤ブロック周辺の模式図を示したものである。図4に示される像担持体用保護剤ブロックは、多孔質体であるが、保護剤供給部材と接触する面と反対側の面(基体との接着面)の気孔には、接着剤が浸透して硬化している。接着剤が浸透している深さは、通常、10〜300μmであり、空隙率が大きいほど、深く浸透り、基材と像担持体用保護剤ブロックの固定は完全なものとなる。 FIG. 4 is a schematic view of the periphery of the image carrier protective agent block when the image carrier protective agent block of the present invention is used. The protective agent block for the image carrier shown in FIG. 4 is a porous body, but the adhesive penetrates into the pores on the surface opposite to the surface in contact with the protective agent supply member (adhesion surface with the substrate). And hardened. The depth of penetration of the adhesive is usually 10 to 300 μm. The larger the porosity, the deeper the penetration, and the fixing of the base material and the protective agent block for the image carrier becomes complete.
本発明の像担持体用保護剤ブロックと基材に塗布する際の接着剤の粘度は1000〜60000cP、好ましくは2000〜50000cP、さらに好ましくは300〜40000cPである。接着剤の粘度が1000cPより小さいと、像担持体用保護剤ブロックの気孔への浸透しやすくなるが、接着剤が硬化するまでに接着面より移動しやすくなり、接着強度が低下しやすく、接着剤がたれて像担持体用保護剤ブロック表面を汚染してしまう可能性があるため、好ましくない。接着剤の粘度が60000cPより大きいと接着剤が像担持体用保護剤ブロックの気孔へ浸透し難く、接着強度が低下しやすく好ましくない。 The viscosity of the adhesive when applied to the protective block for image carrier and the substrate of the present invention is 1000 to 60000 cP, preferably 2000 to 50000 cP, and more preferably 300 to 40000 cP. If the viscosity of the adhesive is less than 1000 cP, it will be easy to penetrate into the pores of the protective block for the image carrier, but it will easily move from the adhesive surface until the adhesive is cured, and the adhesive strength will tend to be reduced. This is not preferable because the agent may be sunk to contaminate the surface of the protective agent block for the image carrier. If the viscosity of the adhesive is larger than 60000 cP, it is difficult for the adhesive to penetrate into the pores of the protective agent block for the image carrier, and the adhesive strength tends to decrease, which is not preferable.
本発明の像担持体用保護剤ブロックと基材とを接着する接着剤としては、エポキシ系、アクリレート系、ウレタン系、ゴム系接着剤、感圧性接着剤を例示することができるが、エポキシ系接着剤が接着強度が高く、最も好ましい。 Examples of the adhesive that bonds the protective block for the image bearing member of the present invention and the base material include epoxy-based, acrylate-based, urethane-based, rubber-based adhesive, and pressure-sensitive adhesive. An adhesive is most preferred because of its high adhesive strength.
本発明の像担持体用保護剤ブロックの固定では、接着剤を像担持体用保護剤ブロックの裏面(基体との接着面)に塗布し、必要により基材にも接着剤を塗布して接合させ、像担持体用保護剤ブロックを下側にし、基材を上側にして硬化させることが好ましい。こうすることにより、接着剤は、像担持体用保護剤ブロックの気孔に浸透し、基材と像担持体用保護剤ブロックの固定は完全なものとなる。 In fixing the image bearing member protective agent block of the present invention, the adhesive is applied to the back surface of the image bearing member protective agent block (the surface to be bonded to the substrate), and if necessary, the adhesive is also applied to the base material for bonding. It is preferable to cure the image bearing member with the protective agent block on the lower side and the substrate on the upper side. By doing so, the adhesive penetrates into the pores of the image carrier protective agent block, and the fixing of the base material to the image carrier protective agent block becomes complete.
本発明の像担持体用保護剤ブロック全体の空隙率は、2〜15体積%、好ましくは3〜12体積%、さらに好ましくは4〜10体積%である。本発明の像担持体用保護剤ブロックの空隙率が2体積%以下では像担持体用保護剤を像担持体に供給するために、保護剤供給部材に像担持体用保護剤ブロックを押圧して当接させる押圧力を高くしなければならず、金属石鹸が帯電ローラに固着しやすくなり、帯電不良が生じ、黒スジが発生しやすくなるとともに、像担持体用保護剤ブロック上にトナーが固着し、像担持体用保護剤が像担持体へ供給できなくなってしまうため、好ましくない。本発明の像担持体用保護剤ブロックの空隙率が15体積%以上では、象担持体保護剤ブロックが非常に脆くなり、僅かの衝撃で像担持体用保護剤ブロックの割れや欠けが発生しやすく好ましくない。 The porosity of the entire image carrier protective agent block of the present invention is 2 to 15% by volume, preferably 3 to 12% by volume, and more preferably 4 to 10% by volume. When the porosity of the protective agent block for the image carrier of the present invention is 2% by volume or less, the protective agent block for the image carrier is pressed against the protective agent supply member in order to supply the protective agent for the image carrier to the image carrier. The pressing force to be brought into contact must be increased, the metal soap is likely to adhere to the charging roller, charging failure occurs, black streaks are likely to occur, and the toner on the image carrier protective agent block The protective agent for the image bearing member cannot be supplied to the image bearing member, and it is not preferable. When the porosity of the image carrier protective agent block of the present invention is 15% by volume or more, the elephant carrier protective agent block becomes very brittle, and the image carrier protective agent block is cracked or chipped by a slight impact. It is easy and not preferable.
本発明の像担持体用保護剤ブロックに気孔を設ける方法としては、保護剤粉末を圧縮してブロック状に成型する方法、保護剤中に発泡剤(例えば、ウレタンフォームや発泡ポリスチレン成型に用いられるR−21(Bp=+8.9℃のCHCl2F)、R−11(Bp=+23.7℃のCCl3F)、R−113(Bp=+47.6℃のCCl2F-CCl2)、R−12(Bp=−30.0℃のCF2Cl2)、Bp=+39.8℃のCH2Cl2等々)を分散して成型・脱泡する方法、電解質塩等の溶剤に溶解する電解質無機塩等の粉末を混合した保護剤を溶融又は成型して冷却した後、溶剤により電解質塩を溶出する方法等が考えられるが、環境問題、生産性、再現性を考慮すると、保護剤粉末を圧縮して成型する方法が最も好ましい。 As a method for providing pores in the protective agent block for the image carrier of the present invention, a method of compressing the protective agent powder and molding it into a block shape, a foaming agent in the protective agent (for example, urethane foam or foamed polystyrene molding). R-21 (Bp = + 8.9 ° C. CHCl 2 F), R-11 (Bp = + 23.7 ° C. C1 3 F), R-113 (Bp = + 47.6 ° C. CCl 2 F-CCl 2 ), R— 12 (Bp = −30.0 ° C. CF 2 Cl 2 ), Bp = + 39.8 ° C. CH 2 Cl 2, etc.), a method of forming and defoaming, electrolyte inorganic salts dissolved in solvents such as electrolyte salts, etc. A method of eluting the electrolyte salt with a solvent after melting or molding and cooling the protective agent mixed with the powder can be considered, but in consideration of environmental problems, productivity, and reproducibility, the protective agent powder is compressed and molded The method is most preferable.
保護剤粉末を圧縮成型する際には、保護剤粉末の粒径、保護剤粉末を圧縮する圧力により空隙率を調整することができる。また、成型型に保護剤粉体を投入後、投入した保護剤の重量と密度から求める空隙率になる像担持体用保護剤ブロックの厚みを計算しておき、その圧力に達すると圧縮を停止する機構をプレス機に設けておけば、どのような保護剤粉末を用いても、求める空隙率に調整することができ、好ましい。 When the protective agent powder is compression molded, the porosity can be adjusted by the particle size of the protective agent powder and the pressure for compressing the protective agent powder. After the protective agent powder is put into the mold, the thickness of the protective agent block for the image bearing member is calculated based on the weight and density of the introduced protective agent, and the compression stops when the pressure is reached. If the mechanism to perform is provided in a press machine, it can adjust to the calculated | required porosity, even if what kind of protective agent powder is used, and is preferable.
像担持体用保護剤ブロックに圧縮・成型する際に用いる保護剤粉末の粒径としては、0.1〜2000μm、好ましくは1〜1000μm、さらに好ましくは、2〜500μmである。保護剤粉末の粒径が0.1μmより小さいと、保護剤粉末のかさ密度が大きくなるので、成型型へ保護剤粉末を投入した際に、作業性が著しく低下するとともに、圧縮する際に、成型型から流失してしまう保護剤粉末がおおくなってしまうため、所望の空隙率の保護剤を作製することが難しくなる。保護剤粉末の粒径が2000μmより大きいと、像担持体用保護剤ブロックの空隙率は小さなものしか作製することができず、また、経時で使用していくと、保護剤の供給速度が場所により大きく異なることが多く、好ましくない。 The particle size of the protective agent powder used when compressing and molding the protective agent block for the image carrier is 0.1 to 2000 μm, preferably 1 to 1000 μm, and more preferably 2 to 500 μm. When the particle size of the protective agent powder is smaller than 0.1 μm, the bulk density of the protective agent powder becomes large. Therefore, when the protective agent powder is put into the mold, workability is remarkably lowered, and when compressing, Since the protective agent powder that is washed away from the molding die is left, it is difficult to produce a protective agent having a desired porosity. When the particle size of the protective agent powder is larger than 2000 μm, only a small porosity of the protective agent block for the image carrier can be produced. It is not preferable because it is often greatly different.
本発明の像担持体用保護剤ブロックに用いる保護剤としては、飽和炭化水素ワックス、金属石鹸が用いられるが、金属石鹸を主成分とすることが、保護剤の感光体上への成膜性が高く、保護効果の高い保護剤を供給することができ、好ましい。 As the protective agent used in the protective agent block for the image bearing member of the present invention, saturated hydrocarbon wax and metal soap are used, but the main component of the metal soap is the film-forming property of the protective agent on the photoreceptor. It is preferable because a protective agent having a high protective effect can be supplied.
[飽和炭化水素ワックス]
飽和炭化水素ワックスとしては、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、80〜130℃の範囲にシャープな融解熱のピークを持ち、融解後の融液粘度が低いものが好適である。
[Saturated hydrocarbon wax]
The saturated hydrocarbon wax is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, the saturated hydrocarbon wax has a sharp peak of heat of fusion in the range of 80 to 130 ° C. and has a low melt viscosity after melting. Is preferred.
本発明の構成の像担持体用保護剤によれば、融点が高い硬質のワックス成分を用いたとしても、像担持体表面へ保護剤を必要十分な量供給することは可能であるが、融点が130℃より高い場合には、像担持体表面でワックス成分が伸ばされて膜化し、保護層を形成する際の、延展性が十分でないことがあり、均質な保護層形成のために、やや強い摺擦等の動作が必要になることがある。この場合、像担持体に対する機械的なストレスは大きくなりがちであるため、機械的な劣化を抑制しつつ、電気的なストレスから像担持体を保護するための均質な保護層を調整するための、保護層形成条件の調整範囲が狭くなる。
融点が80℃より低い場合には、像担持体用保護剤が画像形成装置内で軟化して変形し、十分な供給精度をもって、像担持体上に供給できなくなることがあるため、一定の保護層を形成することが困難となる場合がある。
一般的なワックスの例としては、脂肪族飽和炭化水素、脂肪族不飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に分類される炭化水素、カルナウバロウ、米ぬかロウ、キャンデリラロウ等の植物性天然ワックス類、蜜ロウ、雪ロウ等の動物性天然ワックス類が例として挙げられる。
特に、分子内の結合が、反応性が低く安定した飽和結合のみからなる脂肪族飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素が好ましく、中でもノルマルパラフィン、イソパラフィンおよびシクロパラフィンといった炭化水素ワックスが、付加反応が生じにくく化学的に安定であり、実使用の大気中で酸化反応を生じにくいため、経時安定性の面で好ましく用いられる。
According to the protective agent for an image carrier having the structure of the present invention, even if a hard wax component having a high melting point is used, it is possible to supply a necessary and sufficient amount of the protective agent to the surface of the image carrier. Is higher than 130 ° C., the wax component is stretched on the surface of the image bearing member to form a film, and when the protective layer is formed, the spreadability may not be sufficient. An operation such as strong rubbing may be required. In this case, since the mechanical stress on the image carrier tends to be large, it is possible to adjust a homogeneous protective layer for protecting the image carrier from electrical stress while suppressing mechanical deterioration. The adjustment range of the protective layer forming condition is narrowed.
When the melting point is lower than 80 ° C., the protective agent for the image carrier is softened and deformed in the image forming apparatus and may not be supplied onto the image carrier with sufficient supply accuracy. It may be difficult to form a layer.
Examples of general waxes include aliphatic saturated hydrocarbons, aliphatic unsaturated hydrocarbons, alicyclic saturated hydrocarbons, hydrocarbons classified as alicyclic unsaturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, carnauba wax, Examples include plant natural waxes such as rice bran wax and candelilla wax, and animal natural waxes such as beeswax and snow wax.
In particular, aliphatic saturated hydrocarbons and alicyclic saturated hydrocarbons consisting only of saturated bonds with low reactivity and low reactivity are preferable, and hydrocarbon waxes such as normal paraffin, isoparaffin and cycloparaffin are particularly preferred for addition reaction. It is preferably used in terms of stability over time because it is chemically stable and hardly undergoes an oxidation reaction in actual air.
また、特に比較的硬質なワックスとして、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックスの少なくとも1種を含む炭化水素ワックスを用いることにより、保護層自体の耐久性を高めることができるため、像担持体表面に形成する保護層の厚みを過剰にすることなく、像担持体の保護を実現することができるため、より好ましい。 Further, by using a hydrocarbon wax containing at least one of Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax as a relatively hard wax, the durability of the protective layer itself can be increased, so that it is formed on the surface of the image carrier. Since the protection of the image carrier can be realized without making the thickness of the protective layer excessive, it is more preferable.
また、前述のように像担持体表面に形成された保護剤層は電気的ストレスに曝され、劣化するため、ワックスの分子量が小さすぎると、十分な保護効果が発現しなくなることがある。
一方、ワックスの分子量が大きすぎると、像担持体用保護剤成分を像担持体上に膜化させる際に、大きなずり力が必要となるため、均等な保護膜が形成されない場合がある。
Further, since the protective agent layer formed on the surface of the image carrier as described above is exposed to electrical stress and deteriorates, if the molecular weight of the wax is too small, a sufficient protective effect may not be exhibited.
On the other hand, if the molecular weight of the wax is too large, an even protective film may not be formed because a large shear force is required when forming the protective agent component for the image carrier on the image carrier.
ワックスの分子量を、重量平均分子量Mw基準で、350〜850の範囲とすることにより、保護効果を確実に発現させることができるため好ましく、400〜800であることがさらに好ましい。 By making the molecular weight of the wax in the range of 350 to 850 on the basis of the weight average molecular weight Mw, the protective effect can be surely expressed, and it is more preferably 400 to 800.
[金属石鹸]
金属石鹸の例としては、ラウリン酸塩、ミリスチン酸、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、ベヘン酸塩、リグノセリン酸塩、セロチン酸塩、モンタン酸塩、メリシン酸塩等の長鎖アルキルカルボン酸塩等の、疎水性部位の末端に陰イオン(アニオン)を有し、これと、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属イオン、アルミニウム、亜鉛等の金属イオン等が結合した化合物が挙げられる。
具体的には、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸マグネシウム、パルミチン酸亜鉛等が挙げられる。また、これらの金属石鹸は複数種類を併用してもよい。これらの中から、成膜性良く、保護効果が高い、ステアリン酸亜鉛が好ましく、経済性の面からステアリン酸亜鉛とパルミチン酸との混合物を主成分とすることが好ましい。
[Metal soap]
Examples of metal soaps include long-chain alkyl carboxylates such as laurate, myristic acid, palmitate, stearate, behenate, lignocerate, serotinate, montanate, melinate, etc. This has an anion (anion) at the end of the hydrophobic part, and this is combined with alkali metal ions such as sodium and potassium, alkaline earth metal ions such as magnesium and calcium, and metal ions such as aluminum and zinc. Compounds.
Specific examples include zinc stearate, calcium stearate, magnesium stearate, zinc laurate, calcium laurate, magnesium laurate, and zinc palmitate. These metal soaps may be used in combination. Among these, zinc stearate having good film forming property and high protective effect is preferable, and a mixture of zinc stearate and palmitic acid is preferable as a main component from the economical aspect.
また、本発明の像担持体用保護剤には、その構成材料として、タルク、チッ化ホウ素のような潤滑性無機粉末を混合することが好ましい。金属石鹸にタルク、チッ化ホウ素のような潤滑性無機粉末を混合して用いると、前述のように、経時での帯電ローラの抵抗ムラが生じ難くなるため、スジ状の異常画像を発生し難くなり好ましい。 The protective agent for an image carrier of the present invention is preferably mixed with a lubricating inorganic powder such as talc or boron nitride as a constituent material. When metallic inorganic soap is mixed with a lubricating inorganic powder such as talc or boron nitride, uneven resistance of the charging roller over time is less likely to occur as described above, so streak-like abnormal images are less likely to occur. It is preferable.
像担持体用保護剤全体に占める潤滑性無機粉末の含有量としては、1〜15重量%、好ましくは2〜12重量%、さらに好ましくは3〜10重量%である。像担持体用保護剤全体に占める潤滑性無機粉末の含有量が1重量%未満では、経時での帯電ローラの抵抗ムラを防止する効果が低く好ましくない。像担持体用保護剤全体に占めるタルクおよび、またはチッ化ホウ素(潤滑性無機粉末)の含有量が、15重量%より大きいと、潤滑性無機粉末が感光体上に蓄積し、感光体の感度を低下させるため、好ましくない。 The content of the lubricating inorganic powder in the entire protective agent for the image carrier is 1 to 15% by weight, preferably 2 to 12% by weight, and more preferably 3 to 10% by weight. If the content of the lubricating inorganic powder in the entire image bearing member protective agent is less than 1% by weight, the effect of preventing unevenness of the resistance of the charging roller over time is low, which is not preferable. If the content of talc and / or boron nitride (lubricating inorganic powder) in the entire image carrier protective agent is greater than 15% by weight, the lubricating inorganic powder accumulates on the photoconductor, and the sensitivity of the photoconductor. Is not preferable.
また、本発明の像担持体用保護剤には、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、クレイ、タルク、炭酸カルシウム等の無機微粒子や、その表面疎水化処理微粒子、ポリメタクリル酸メチル微粒子、ポリスチレン微粒子、シリコーン樹脂微粒子、α−オレフィン−ノルボルネン共重合樹脂微粒子等の有機微粒子を混合することもできる。これらの粒子そのものは、像担持体を保護する効果はないが、像担持体上に付着しすぎた像担持体用保護剤を均す効果がある。中でもアルミナは、感光体上に付着しても、感光体の感度を低下させることがないため、好ましい。アルミナを用いる場合、その粒径は0.05〜2μm、好ましくは0.10〜1μm、さらに好ましくは0.15〜0.7μmである。 Further, the protective agent for an image carrier of the present invention includes inorganic fine particles such as silica, alumina, ceria, zirconia, clay, talc, calcium carbonate, surface hydrophobized fine particles, polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, Organic fine particles such as silicone resin fine particles and α-olefin-norbornene copolymer resin fine particles can also be mixed. These particles themselves do not have an effect of protecting the image carrier, but have an effect of leveling the protective agent for the image carrier that has adhered too much on the image carrier. Among these, alumina is preferable because it does not lower the sensitivity of the photoreceptor even if it adheres to the photoreceptor. When alumina is used, the particle size is 0.05 to 2 μm, preferably 0.10 to 1 μm, and more preferably 0.15 to 0.7 μm.
この他、像担持体用保護剤と像担持体表面との親和性を高め、保護剤層形成の補助をする配合物として、界面活性剤のような両親媒性の有機化合物を添加物として併用してもよい。 In addition, an amphiphilic organic compound such as a surfactant is used in combination as an additive to increase the affinity between the protective agent for the image carrier and the surface of the image carrier and to assist in the formation of the protective agent layer. May be.
両親媒性の有機化合物は、主材料の持つ表面特性を大きく変化させることがあるため、その添加量は、像担持体用保護剤の総重量に対して、0.01〜3重量%程度であることが好ましく、0.05〜2重量%程度であることがより好ましい。 Since the amphiphilic organic compound may greatly change the surface characteristics of the main material, the addition amount thereof is about 0.01 to 3% by weight with respect to the total weight of the protective agent for the image carrier. It is preferably about 0.05 to 2% by weight.
[保護層形成装置]
本発明の保護層形成装置は、像担持体と像担持体表面に像担持体用保護剤を供給する保護剤供給部材と、保護剤供給部材に像担持体用保護剤を押圧して当接させる押圧力付与部材を少なくとも有してなり、さらに必要に応じて、その他の手段を有してなる。
[Protective layer forming device]
The protective layer forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a protective agent supply member that supplies the image carrier protective agent to the surface of the image carrier, and abuts the protective agent supply member by pressing the protective agent for the image carrier. It has at least a pressing force applying member to be made, and further has other means as required.
前記保護層形成手段は、像担持体用保護剤を押圧して保護剤供給部材に当接させる押圧力付与部材と、像担持体表面に像担持体用保護剤を供給する保護剤供給部材と、供給された像担持体用保護剤を薄層化して保護層を形成する保護層形成部材とを有してなり、さらに必要に応じて、その他の構成を有してなる。 The protective layer forming means includes: a pressing force applying member that presses the image carrier protective agent to contact the protective agent supply member; and a protective agent supply member that supplies the image carrier protective agent to the surface of the image carrier. And a protective layer forming member that forms a protective layer by thinning the supplied protective agent for the image carrier, and further has other configurations as necessary.
また、前記保護層形成装置が前記保護層形成部材を有する場合には、該保護層形成部材はクリーニング部材を兼ねてもよいが、より確実に保護層を形成するには、予めクリーニング部材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 addition, when the protective layer forming apparatus includes the protective layer forming member, the protective layer forming member may also serve as a cleaning member. It is preferable to remove the residue mainly composed of toner on the carrier so that the residue does not enter the protective layer.
ここで、図1は、本発明の画像形成装置に装着された状態の本発明の保護層形成装置の一例を示す概略図である。該画像形成装置は、他に、像担持体である感光体ドラム(1)、帯電手段例としての帯電ローラ(3)、クリーニング手段(機構)(4)、図示してない露光手段、現像手段、転写手段等を有する。 Here, FIG. 1 is a schematic view showing an example of the protective layer forming apparatus of the present invention in a state of being mounted on the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus includes a photosensitive drum (1) as an image carrier, a charging roller (3) as an example of a charging unit, a cleaning unit (mechanism) (4), an exposure unit (not shown), and a developing unit. And a transfer means.
像担持体である感光体ドラム(1)に対向して配設された保護層形成装置(2)は、本発明の像担持体用保護剤(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)等から主に構成される。 The protective layer forming device (2) disposed facing the photosensitive drum (1) as an image carrier is an image carrier protective agent (21), a protective agent supply member (22), a pressing member according to the present invention. It is mainly comprised from a pressure provision member (23), a protective layer formation member (24), etc.
本発明の像担持体用保護剤(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)へ接する。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、保護剤供給部材表面に保持された像担持体用保護剤を像担持体表面に供給する。 The protective agent (21) for an image carrier of the present invention is in contact with, for example, a brush-like protective agent supply member (22) by a pressing force from a 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 protective agent for the image carrier held on the surface of the protective agent supply member is transferred to the surface of the image carrier. To supply.
像担持体表面に供給された像担持体用保護剤は、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)により薄層化されて保護層となる。 The protective agent for the image carrier supplied to the surface of the image carrier may not be a sufficient protective layer at the time of supply depending on the selection of the substance type. Therefore, in order to form a more uniform protective layer, for example, The protective layer forming member (24) having a 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の帯電が行なわれる。この際、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、また、保護層表面への気中放電生成物の付着が生じて、劣化物となる。 The image bearing member on which the protective layer is formed has, for example, a small gap by contacting or approaching a charging roller (3) to which a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage is applied by a high voltage power source (not shown). The image carrier is charged by the discharge at. At this time, a part of the protective layer is decomposed or oxidized due to electrical stress, and air discharge products adhere to the surface of the protective layer, resulting in a deteriorated product.
劣化した像担持体用保護剤は、通常のクリーニング機構により、像担持体に残存したトナー等の成分と共にクリーニング機構により除去される。このようなクリーニング機構は、上述の保護層形成部材と兼用にしてもよいが、像担持体表面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用保護剤供給部より上流側に、クリーニング部材(41)、クリーニング押圧機構(42)等からなるクリーニング機構(4)を設けることが好ましい。 The deteriorated protective agent for the image carrier is removed by the cleaning mechanism together with the components such as the toner remaining on the image carrier by an ordinary cleaning mechanism. Such a cleaning mechanism may be used also as the above-described protective layer forming member. 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 an appropriate member rubbing state. Since the functions may be different, the functions are separated, and as shown in FIG. 1, a cleaning mechanism (4) including a cleaning member (41), a cleaning pressing mechanism (42), and the like upstream of the image carrier protective agent supply unit. Is preferably provided.
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、クリーニングブレード用材料として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、例えばウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。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。これらブレードは、像担持体との接点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。 The blade material used for the protective layer forming member (24) is not particularly limited and may be appropriately selected from known materials for cleaning blades according to the purpose. For example, urethane rubber, hydrin rubber, silicone Examples thereof include rubber and fluororubber. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. In these blades, the contact portion with the image carrier may be coated or impregnated with a low coefficient of friction 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.
前記クリーニングブレード(41)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、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、0.5〜5mmが好ましく、1〜3mmがより好ましい。
また、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、1〜15mmが好ましく、2〜10mmがより好ましい。
The cleaning blade (41) 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. The thickness of the blade is not uniquely defined in consideration of the force applied by pressing, but is preferably 0.5 to 5 mm, and more preferably 1 to 3 mm.
Also, the length of the cleaning blade that protrudes from the support and can bend, that is, the so-called free length, is not unambiguously defined by the balance with the force applied by pressing, but preferably 1 to 15 mm. 2-10 mm is more preferable.
保護層形成用ブレード部材(24)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ない、さらに必要であれば表面研摩等を施して用いてもよい。 Other configurations of the protective layer forming blade member (24) include a coating layer of resin, rubber, elastomer, etc. on the surface of an elastic metal blade such as a spring plate via a coupling agent, a primer component or the like as necessary. May be formed by a method such as coating or dipping, and if necessary, thermosetting may be performed, and if necessary, surface polishing or the like may be performed.
前記被覆層は、少なくともバインダー樹脂および充填剤を含有してなり、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。 The coating layer contains at least a binder resin and a filler, and further contains other components as necessary.
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等が挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said binder resin, Although it can select suitably according to the objective, For example, Fluororesin, such as PFA, PTFE, FEP, PVdF; Silicone-type elastomers, such as fluorine-type rubber and methylphenyl silicone elastomer, etc. Can be mentioned.
前記弾性金属ブレードの厚みは、0.05〜3mmが好ましく、0.1〜1mmがより好ましい。前記弾性金属ブレードでは、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。 The thickness of the elastic metal blade is preferably 0.05 to 3 mm, more preferably 0.1 to 1 mm. In the elastic metal blade, in order to suppress twisting of the blade, a process such as bending may be performed in a direction substantially parallel to the support shaft after the attachment.
前記保護層形成部材(24)で像担持体を押圧する力は、保護剤ブロック(21)から供給された像担持体用粉末状保護剤が延展し保護剤層の状態になる力で十分であり、線圧として5〜80gf/cmが好ましく、10〜60gf/cmがより好ましい。 The force that presses the image carrier with the protective layer forming member (24) is sufficient with the force that the powdery protective agent for the image carrier supplied from the protective agent block (21) extends to form a protective agent layer. Yes, the linear pressure is preferably 5 to 80 gf / cm, more preferably 10 to 60 gf / cm.
また、ブラシ状の部材が保護剤供給部材(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るが、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);ポリビニル系樹脂また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);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);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)等が挙げられる。
なお、撓みの程度を調整するため、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、ノルボルネンゴム等を複合してもよい。
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. The material of the flexible brush fiber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, polyolefin resin (for example, polyethylene, polypropylene); 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); vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; styrene-acrylic acid copolymer; styrene- Butadiene resin; fluororesin (eg, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene); polyester; nylon; acrylic; rayon; Emissions; polycarbonate; phenolic resins; amino resins (e.g. urea - formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin).
In order to adjust the degree of bending, for example, diene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene propylene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, urethane rubber, silicone rubber, hydrin rubber, norbornene rubber, etc. may be combined. .
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等が挙げられる。前記ブラシ繊維としては繊維径10〜500μm程度、ブラシの繊維の長さは1〜15mm、ブラシ密度は1平方インチ当たり1万〜30万本(1平方メートル当たり1.5×107〜4.5×108本)が好適である。 As a support for the protective agent supply member (22), there are a fixed type and a rotatable roll type. 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 to 500 μm, the length of the brush fiber is 1 to 15 mm, and the brush density is 10,000 to 300,000 per square inch (1.5 × 10 7 to 4.5 per square meter). × 10 8 pieces) is preferred.
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、ブラシ密度の高いもの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が好ましい。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が好適である。 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 several fibers to hundreds of fine fibers are used as one fiber. It is preferable to prepare from. 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 preferred.
また、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を目的として、被覆層を設けてもよい。該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るが、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また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またはその変性品(例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等による変性品);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、またはこれらの複合樹脂等が挙げられる。 Moreover, you may provide a coating layer in the brush surface for the purpose of stabilizing the surface shape, environmental stability, etc. of a brush as needed. As a 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. For example, polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, etc. 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 chloride-acetic acid Vinyl copolymer; silicone resin composed of organosiloxane bond or modified product thereof (eg, modified product by alkyd resin, polyester resin, epoxy resin, polyurethane resin, etc.); Fluorine resins such as fluoroalkyl ether, polyfluorovinyl, polyfluorovinylidene and polychlorotrifluoroethylene; polyamides; polyesters; polyurethanes; polycarbonates; amino resins such as urea-formaldehyde resins; epoxy resins or composite resins thereof It is done.
[画像形成方法および画像形成装置]
本発明の画像形成方法は、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、定着工程とを少なくとも含み、好ましくはクリーニング工程を含み、さらに必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含んでなる。
[Image Forming Method and Image Forming Apparatus]
The image forming method of the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step, a developing step, a transfer step, a protective layer forming step, and a fixing step, preferably including a cleaning step, and further appropriately as necessary. It includes other selected processes such as a static elimination process, a recycling process, and a control process.
本発明の画像形成装置は、像担持体、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、保護層形成手段、定着手段を少なくとも有してなり、好ましくはクリーニング手段を有してなり、さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。 The image forming apparatus of the present invention comprises at least an image carrier, an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, a protective layer forming unit, and a fixing unit, preferably a cleaning unit, Other means appropriately selected as necessary, for example, static elimination means, recycling means, control means, and the like are provided.
本発明の画像形成方法は、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なうことができ、前記現像工程は前記現像手段により行なうことができ、前記転写工程は前記転写手段により行なうことができ、前記保護層形成工程は前記保護層形成手段により行なうことができ、前記定着工程は前記定着手段により行なうことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行なうことができる。 The image forming method of the present invention can be suitably carried out by the image forming apparatus of the present invention, the electrostatic latent image forming step can be performed by the electrostatic latent image forming means, and the developing step is the developing 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 fixing step can be performed by the fixing unit. The other steps can be performed by the other means.
《静電潜像形成工程およ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.
[像担持体]
前記像担持体(「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が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体等が挙げられる。
[Image carrier]
The image carrier (sometimes referred to as “electrostatic latent image carrier” or “photoreceptor”) is not particularly limited in material, shape, structure, size, etc., and is appropriately selected from known ones. However, the shape is preferably a drum shape, and examples of the material include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon and selenium, and organic photoreceptors such as polysilane and phthalopolymethine.
本発明の画像形成装置に用いる像担持体(感光体)は、導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有してなり、さらに必要に応じてその他の層を有してなる。 The image carrier (photoreceptor) used in the image forming apparatus of the present invention has a conductive support and at least a photosensitive layer on the conductive support, and further has other layers as necessary. It becomes.
前記感光層としては、電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、または、電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、前記感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層上に最表面層を設けることもできる。また、前記感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また、各層には必要に応じて可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。 As the photosensitive layer, a single layer type in which a charge generation material and a charge transport material are mixed, a forward layer type in which a charge transport layer is provided on the charge generation layer, or a charge generation layer is provided on the charge transport layer. There is a reverse layer type. In order to improve the mechanical strength, abrasion resistance, gas resistance, cleaning property, etc. of the photoreceptor, an outermost surface layer can be provided on the photosensitive layer. An undercoat layer may be provided between the photosensitive layer and the conductive support. Moreover, an appropriate amount of a plasticizer, an antioxidant, a leveling agent or the like can be added to each layer as necessary.
前記導電性支持体としては、体積抵抗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、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板および、それらを押し出し、引き抜き等の工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩等の表面処理した管等を使用することができる。 The conductive support is not particularly limited as long as it has a volume resistance of 1.0 × 10 10 Ω · cm or less, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, aluminum, Nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, etc., metal oxides such as tin oxide, indium oxide, etc., film or cylindrical plastic, paper coated or aluminum by vapor deposition or sputtering It is possible to use a plate made of aluminum alloy, nickel, stainless steel or the like, and a tube subjected to surface treatment such as cutting, superfinishing, polishing, etc. after forming them into a drum shape by extruding and drawing them.
ドラム状の支持体としては、直径が20〜150mmが好ましく、24〜100mmがより好ましく、28〜70mmがさらに好ましい。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、特許文献4(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、また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 to 150 mm, more preferably 24 to 100 mm, and even more preferably 28 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.
An endless nickel belt or an endless stainless belt as disclosed in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 52-36016) can also be used as the conductive support.
前記感光体の下引き層は一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また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。 The undercoat layer of the photoreceptor may be composed of a single layer or a plurality of layers. For example, (1) a resin-based component, (2) a white pigment and a resin-based component, 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.
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、これらの中でも、導電性支持体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが特に好ましい。 Examples of the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, and zinc oxide. Among these, titanium oxide is particularly preferable because it is excellent in preventing injection of charges from the conductive support.
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。 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.
前記下引き層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、0.1〜10μmが好ましく、1〜5μmがより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the said undercoat layer, According to the objective, it can select suitably, 0.1-10 micrometers is preferable and 1-5 micrometers is more preferable.
前記感光層における電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料または染料;セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料等が挙げられる。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。 Examples of the charge generation material in the photosensitive layer include monoazo pigments, bisazo pigments, trisazo pigments, tetrakisazo pigments and other azo pigments, triarylmethane dyes, thiazine dyes, oxazine dyes, xanthene dyes, Cyanine dyes, styryl dyes, pyrylium dyes, quinacridone pigments, indigo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, bisbenzimidazole pigments, indanthrone pigments, squarylium pigments, phthalocyanine pigments, etc. Organic pigments or dyes; inorganic materials such as selenium, selenium-arsenic, selenium-tellurium, cadmium sulfide, zinc oxide, titanium oxide, amorphous silicon and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記感光層における電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。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。 Examples of the charge transport material in the photosensitive layer include anthracene derivatives, pyrene derivatives, carbazole derivatives, tetrazole derivatives, metallocene derivatives, phenothiazine derivatives, pyrazoline compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, styryl hydrazone compounds, enamine compounds, butadiene compounds, distyryl. Examples thereof include compounds, oxazole compounds, oxadiazole compounds, thiazole compounds, imidazole compounds, triphenylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, aminostilbene derivatives, and triphenylmethane derivatives. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂および光導電性樹脂等を使用することができる。該結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等が挙げられる。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。 As the binder resin used to form the photosensitive layer, it is electrically insulating, and it is possible to use a known thermoplastic resin, thermosetting resin, photocurable resin, photoconductive resin, or the like. it can. Examples of the binder resin include polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, Polyvinyl acetal, polyester, phenoxy resin, (meth) acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, ABS resin and other thermoplastic resins, phenol resin, epoxy resin, urethane resin, melamine resin, isocyanate Examples thereof include thermosetting resins such as resins, alkyd resins, silicone resins, thermosetting acrylic resins, polyvinyl carbazole, polyvinyl anthracene, and polyvinyl pyrene. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、パラフェニレンジアミン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類等が挙げられる。 Examples of the antioxidant include phenolic compounds, paraphenylenediamines, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds.
前記フェノール系化合物としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類等が挙げられる。 Examples of the phenol compound include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl- 6-t-butylphenol), 4,4′-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3 Tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy Benzyl) benzene, tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3′-bis (4′-hydroxy-3 ′) -T-butylphenyl) butyric acid] cricol ester, tocopherols and the like.
前記パラフェニレンジアミン類としては、例えば、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミン等が挙げられる。 Examples of the paraphenylenediamines include N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl- Examples thereof include p-phenylenediamine, N, N′-di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine and the like.
前記ハイドロキノン類としては、例えば、2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノン等が挙げられる。 Examples of the hydroquinones include 2,5-di-t-octyl hydroquinone, 2,6-didodecyl hydroquinone, 2-dodecyl hydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methyl. Examples include hydroquinone and 2- (2-octadecenyl) -5-methylhydroquinone.
前記有機硫黄化合物類としては、例えば、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネート等が挙げられる。 Examples of the organic sulfur compounds include dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like. .
前記有機燐化合物類としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィン等が挙げられる。 Examples of the organic phosphorus compounds include triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine, and the like.
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類等の酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。 These compounds are known as antioxidants for rubbers, plastics, oils and the like, and commercially available products can be easily obtained.
前記酸化防止剤の添加量は、添加する層の総質量に対して0.01〜10質量%が好ましい。 The addition amount of the antioxidant is preferably 0.01 to 10% by mass with respect to the total mass of the layer to be added.
前記可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂100質量部に対して0〜30質量部程度が適当である。 As the plasticizer, those used as plasticizers for general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is about 0 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Is appropriate.
また、前記感光層中にはレベリング剤を添加しても構わない。該レベリング剤としては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類;測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、またはオリゴマーが使用される。前記レベリング剤の使用量は、前記バインダー樹脂100質量部に対して、0〜1質量部が好ましい。 Further, a leveling agent may be added to the photosensitive layer. Examples of the leveling agent include silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil; polymers having a perfluoroalkyl group in the chain measurement, or oligomers. As for the usage-amount of the said leveling agent, 0-1 mass part is preferable with respect to 100 mass parts of said binder resins.
前記感光体の最表面層は、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のために設けられる。該最表面層としては、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。また、前記最表面層に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂およ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磨耗を抑える能力が極めて高いため特に好ましい。前記表面層は薄い厚みであれば、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として電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。 The outermost surface layer of the photoreceptor is provided to improve the mechanical strength, abrasion resistance, gas resistance, cleaning properties, and the like of the photoreceptor. As the outermost surface layer, a polymer having a mechanical strength higher than that of the photosensitive layer and a material in which an inorganic filler is dispersed in the polymer are suitable. The resin used for the outermost surface layer may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, but the thermosetting resin has high mechanical strength and suppresses abrasion due to friction with the cleaning blade. This is particularly preferable because of its extremely high capacity. 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 without the charge transport capability is formed thick, the sensitivity of the photoreceptor decreases, the potential increases after exposure, and the residual layer Since the potential rise is likely to occur, it is preferable to include the above-described charge transport material in the surface layer or to use a polymer having charge transport ability as the polymer used in the surface layer.
前記感光層と最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最表面層が磨耗し、消失するとすぐに感光層は磨耗していってしまうため、最表面層を設ける場合には最表面層は十分な厚みとすることが重要であり、0.1〜12μmが好ましく、1〜10μmがより好ましく、2〜8μmがさらに好ましい。前記厚みが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磨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。 Since the mechanical strength of the photosensitive layer and the outermost surface layer is generally greatly different, the outermost surface layer is worn by friction with the cleaning blade, and the photosensitive layer is worn away as soon as it disappears. When providing, it is important that the outermost surface layer has a sufficient thickness, preferably 0.1 to 12 μm, more preferably 1 to 10 μm, and further preferably 2 to 8 μm. When the 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. In the case of using a polymer having a charge transport ability, the cost of the polymer having a charge transport ability may be increased.
前記最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、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの高分子は熱可塑性樹脂であってもよいが、高分子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、最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磨耗を大幅に減少させることができる。 The resin used for the outermost surface layer is preferably one that is transparent to writing light at the time of image formation and excellent in insulation, mechanical strength, and adhesion. 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 using a functional resin, the mechanical strength of the outermost surface layer is increased, and wear due to friction with the cleaning blade can be greatly reduced.
前記最表面層は、電荷輸送能力を有していることが好ましく、最表面層に電荷輸送能力を持たせるためには、最表面層に用いる高分子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最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 outermost surface layer preferably has a charge transporting capability. In order to provide the outermost surface layer with a charge transporting capability, the polymer used for the outermost surface layer and the above-described charge transporting material are mixed and used. A method using a polymer having a charge transporting capability for the outermost surface layer is conceivable, and the latter method is preferable because a high-sensitivity photoconductor and a small increase in residual potential can be obtained.
前記電荷輸送層能力を有する高分子としては、高分子中に電荷輸送能力を有する基として、下記構造式(1)で表わされる基を有するものが好適に挙げられる。 Preferred examples of the polymer having the charge transport layer ability include those having a group represented by the following structural formula (1) as a group having a charge transport ability in the polymer.
ただし、前記構造式(1)中、Ar1は置換基を有していてもよいアリーレン基を表わす。Ar2、およびAr3は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリール基を表わす。 However, in the structural formula (1), Ar 1 represents an arylene group which may have a substituent. Ar 2 and Ar 3 may be the same as or different from each other, and each represents an aryl group which may have a substituent.
このような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を用いることが特に好ましい。 Such a group having a charge transporting ability is preferably added to a side chain of a polymer having high mechanical strength such as a polycarbonate resin and an acrylic resin, and the monomer can be easily produced, and the coating property and curability are also improved. It is particularly preferable to use an excellent acrylic resin.
このような電荷輸送能力を有するアクリル樹脂は、上記構造式(1)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る。また、単官能の上記構造式(1)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。前記多官能の不飽和カルボン酸には、上記構造式(1)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、上記構造式(1)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 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 structural formula (1). Can be formed. The acrylic resin has a crosslinked structure by mixing a polyfunctional unsaturated carboxylic acid, preferably a tri- or higher functional unsaturated carboxylic acid, with the monofunctional unsaturated carboxylic acid having the group of the structural formula (1). When formed, it becomes a thermosetting polymer, and the mechanical strength of the surface layer becomes extremely high. The polyfunctional unsaturated carboxylic acid may be added with the group of the structural formula (1). However, since the production cost of the monomer is increased, the polyfunctional unsaturated carboxylic acid has the above structure. It is preferable to use a photocurable polyfunctional monomer without adding the group of the formula (1).
前記構造式(1)で表わされる基を有する単官能不飽和カルボン酸としては、下記構造式(2)、または構造式(3)を例示することができる。 Examples of the monofunctional unsaturated carboxylic acid having a group represented by the structural formula (1) include the following structural formula (2) or structural formula (3).
前記構造式(2)および構造式(3)において、R1は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−COOR7(ただし、R7は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、または置換基を有していてもよいアリール基を表わす)、ハロゲン化カルボニル基、CONR8R9(ただし、R8および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、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、または置換基を有していてもよいアリール基を表わす)を表わす。 In the structural formulas (2) and (3), R 1 is 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. An aryl group which may have a cyano group, a nitro group, an alkoxy group which may have a substituent, -COOR 7 (wherein R 7 is a hydrogen atom, an alkyl which may have a substituent) group, an optionally substituted aralkyl group, or substituted represent also aryl group), a halogenated carbonyl group, CONR 8 R 9 (provided that,, R 8 and R 9 are each They may be the same or different and have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, or a substituent. Optionally substituted aryl group Represents).
前記構造式(2)および構造式(3)において、Ar1およびAr2は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリーレン基を表わす。 In the structural formula (2) and the structural formula (3), Ar 1 and Ar 2 may be the same with each other or different, represent an arylene group optionally having a substituent.
前記構造式(2)および構造式(3)において、Ar3およびAr4は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリール基を表わす。 In Structural Formula (2) and Structural Formula (3), Ar 3 and Ar 4 may be the same as or different from each other, and each represents an aryl group that may have a substituent.
前記構造式(2)および構造式(3)において、Xは、単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基、または置換基を有していてもよいアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。 In the structural formulas (2) and (3), X has a single bond, an alkylene group which may have a substituent, a cycloalkylene group which may have a substituent, or a substituent. And an alkylene ether group, an oxygen atom, a sulfur atom, and a vinylene group which may be substituted.
前記構造式(2)および構造式(3)において、Zは、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいアルキレンエーテル2価基、または置換基を有していてもよいアルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。 In the structural formulas (2) and (3), Z has an alkylene group which may have a substituent, an alkylene ether divalent group which may have a substituent, or a substituent. Represents an alkyleneoxycarbonyl divalent group which may be present.
mおよびnは、それぞれ0〜3の整数を表わす。 m and n each represents an integer of 0 to 3.
前記構造式(2)および構造式(3)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、ナフチル基等が挙げられる。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、プロポキシ基等が挙げられる。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等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、またはメチル基が特に好ましい。 In the structural formulas (2) and (3), 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. Among the substituents of R 1, a hydrogen atom or a methyl group, it is particularly preferred.
前記Ar3およびAr4の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、または複素環基が挙げられる。 Examples of the aryl group of Ar 3 and Ar 4 include a condensed polycyclic hydrocarbon group, a non-condensed cyclic hydrocarbon group, and a heterocyclic group.
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、ナフタセニル基等が挙げられる。 As the condensed polycyclic hydrocarbon group, those having 18 or less carbon atoms forming a ring are preferable. 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, pleyadenyl group, acenaphthenyl group, phenalenyl group, phenanthryl group, anthryl group, fluoranthenyl group, acephenanthrenyl group, aceanthrylenyl group, triphenylyl group, pyrenyl group, Examples include a chrycenyl group and a naphthacenyl group.
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;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価基等が挙げられる。 Examples of the non-fused cyclic hydrocarbon group include monovalent groups of monocyclic hydrocarbon compounds such as benzene, diphenyl ether, polyethylene diphenyl ether, diphenyl thioether, diphenyl sulfone; biphenyl, polyphenyl, diphenyl alkane, diphenyl alkene, diphenyl alkyne. , Monovalent groups of non-condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as triphenylmethane, distyrylbenzene, 1,1-diphenylcycloalkane, polyphenylalkane, and polyphenylalkene; ring assembly carbonization such as 9,9-diphenylfluorene And monovalent groups of hydrogen compounds.
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価基等が挙げられる。 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、前記最表面層全体の5〜75質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましく、20〜60質量%がさらに好ましい。前記含有量が5質量%未満であると、最表面層の機械的強度が不十分であり、75質量%を超えると、最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。 The content of the polyfunctional unsaturated carboxylic acid is preferably 5 to 75% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, and still more preferably 20 to 60% by mass with respect to the entire outermost surface layer. When the content is less than 5% by mass, the mechanical strength of the outermost surface layer is insufficient, and when it exceeds 75% by mass, cracks are likely to occur when a strong force is applied to the outermost surface layer. Degradation may also occur easily.
前記最表面層にアクリル樹脂を用いる場合には、上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なう場合には、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。 When an acrylic resin is used for the outermost 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 a surface layer. can do. 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.
前記最表面層中には該最表面層の機械的強度を高めるために金属微粒子、金属酸化物微粒子、その他の微粒子等含有することが好ましい。前記金属酸化物としては、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、酸化アンチモン等が挙げられる。その他の微粒子としては、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等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらの樹脂に無機材料を分散したもの等が挙げられる。 The outermost surface layer preferably contains metal fine particles, metal oxide fine particles, and other fine particles in order to increase the mechanical strength of the outermost surface layer. Examples of the metal oxide include titanium oxide, tin oxide, potassium titanate, TiO, TiN, zinc oxide, indium oxide, and antimony oxide. Examples of the other fine particles include fluororesins such as polytetrafluoroethylene, silicone resins, or those obtained by dispersing an inorganic material in these resins for the purpose of improving wear resistance.
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なうことができ、前記静電潜像形成手段により行なうことができる。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 electrostatic latent image can be formed, for example, by uniformly charging the surface of the image carrier and then exposing it imagewise, and can be performed by the electrostatic latent image forming means. . The electrostatic latent image forming unit includes 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なうことができる。 The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the image carrier using the charger.
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、例えば導電性また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。 The charger is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charger including a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers utilizing corona discharge such as corotron and scorotron.
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 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なうことができる。 The exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the image carrier imagewise using the exposure device.
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な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 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 thereof 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.
なお、本発明においては、前記像担持体の裏面側から像様に露光を行なう光背面方式を採用してもよい。 In the present invention, an optical back side system in which imagewise exposure is performed from the back side of the image carrier may be adopted.
《現像工程および現像手段》
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
<< Development process and development means >>
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image using a toner or a developer to form a visible image.
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なうことができ、前記現像手段により行なうことができる。 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.
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また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。 The developing means 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, Preferable examples include those having at least a developing device capable of applying the toner or the developer to the electrostatic latent image in a contact or non-contact manner.
[トナー]
前記トナーは、下記数式(1)で表わされる円形度SRの平均値である平均円形度が0.93〜1.00のものが好ましく、0.95〜0.99がより好ましい。この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。
[toner]
The toner preferably has an average circularity of 0.93 to 1.00, and more preferably 0.95 to 0.99, which is an average value of the circularity SR represented by the following formula (1). This 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.
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、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。 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 image carrier 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(東亜医用電子社製、FP1A−1000)を用いて測定することができる。 The circularity SR can be measured using, for example, a flow type particle image analyzer (FP1A-1000, manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
まず、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml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0.1〜0.5ml加え、さらに測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜10000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。 First, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance. Add ~ 0.5g. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the shape and particle size of the toner are measured by the above apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10000 / μl.
前記トナーの質量平均粒径(D4)は3〜10μmが好ましく、4〜8μm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。前記質量平均粒径(D4)が3μm未満では、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 toner has a mass average particle diameter (D4) of preferably 3 to 10 μm, and more preferably 4 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 mass 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, and when it exceeds 10 μm, it is difficult to suppress scattering of characters and lines. is there.
また、前記トナーは、質量平均粒径(D4)と個数平均粒径(D1)の比(D4/D1)は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、(D4/D1)が1.00〜1.40の範囲では、トナー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。 The toner has a mass average particle diameter (D4) to number average particle diameter (D1) ratio (D4 / D1) of preferably 1.00 to 1.40, and more preferably 1.00 to 1.30. The closer the ratio (D4 / D1) is to 1, the sharper the particle size distribution of the toner. In the range of (D4 / D1) from 1.00 to 1.40, selective development depending on the toner particle size. Since image quality 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. Further, when the toner particle diameter is uniform, the latent image dots are developed so as to be arranged densely and orderly, so that the dot reproducibility is excellent.
ここで、前記トナーの質量平均粒径(D4)、およ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。該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、コールターカウンターTA−2やコールターマルチサイザー2(いずれもコールター社製)が挙げられる。 Here, the mass 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-2 and Coulter Multisizer 2 (both manufactured by Coulter).
まず、電解水溶液100〜150ml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0.1〜5ml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%NaCl水溶液を調製したもので、例えば1SOTON−2(コールター社製)が使用できる。ここで、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、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、トナー粒子またはトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの質量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求めることができる。 First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkyl benzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing an about 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, and for example, 1SOTON-2 (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 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 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the mass 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、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm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 channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋および/または伸長反応させることにより作製することができる。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表われるのを抑えることができる。 As the toner having such a substantially spherical shape, a toner composition containing a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent is crosslinked in the presence of resin fine particles in an aqueous medium. It can be prepared by an extension reaction. The toner produced by this reaction can reduce the hot offset by curing the toner surface, and can prevent the fixing device from becoming dirty and appearing on the image.
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、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、また、該プレポリマーと伸長また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, and 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、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さらにポリイソシアネート(3)と反応させた物等が挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基等が挙げられる。これらの中でも、アルコール性水酸基が特に好ましい。 Examples of the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group include a polycondensate of a polyol (1) and a polycarboxylic acid (2) and a polyester having an active hydrogen group, which is further reacted with a polyisocyanate (3). Is mentioned. 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、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)単独または(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), trivalent or higher polyol (1-2), (1-1) alone or (1-1) and a small amount of (1-2). Mixtures are 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);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物等が挙げられる。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 diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); Bisphenols (bisphenol A) Bisphenol F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the alicyclic diol; bis Alkylene oxide phenol compound (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts. 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、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等);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);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。 Examples of the trivalent or higher polyol (1-2) include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
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、フマール酸等);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)等が挙げられる。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)等が挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)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、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がさらに好ましい。 As for the ratio of the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2), the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH] is preferably 2/1 to 1/1. 5/1 to 1/1 is more preferable, and 1.3 / 1 to 1.02 / 1 is more preferable.
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、カプロラクタム等でブロックしたもの;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。 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; phenols, oximes, polyisocyanates; What was blocked with caprolactam or the like; 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]は、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がさらに好ましい。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。 As for the ratio of the polyisocyanate (3), the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group is preferably 5/1 to 1/1. 1 to 1.2 / 1 is more preferable, and 2.5 / 1 to 1.5 / 1 is 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 becomes low, and hot offset resistance Sex worsens.
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、0.5〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、2〜20質量%がさらに好ましい。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。 The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is preferably 0.5 to 40% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, and 2 to 20% by mass. Is more 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、平均1個以上が好ましく、平均1.5〜3個がより好ましく、平均1.8〜2.5個がさらに好ましい。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 number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having the isocyanate group is preferably 1 or more on average, more preferably 1.5 to 3 on average, and 1.8 to 2.5 on average. Further preferred. 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、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)、および(B1)〜(B5)のアミノ基をブロックしたもの(B6)等が挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタン等);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);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)等が挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等が挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン等が挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン等が挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等が挙げられる。(B1)〜(B5)のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記(B1)〜(B5)のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物等が挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、(B1)および(B1)と少量の(B2)の混合物である。 Examples of the amines (B) include diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), amino alcohol (B3), amino mercaptan (B4), amino acid (B5), and amino acids (B1) to (B5). What blocked the group (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and 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 amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. As (B6) which blocked the amino group of (B1) to (B5), a ketimine compound obtained from the amines of the above (B1) to (B5) and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), An oxazoline compound etc. are mentioned. Among these amines (B), preferred are (B1) and a mixture of (B1) and a small amount of (B2).
さらに、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)、またはそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)等が挙げられる。 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がさらに好ましい。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(1)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 (1) becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル(1)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、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70がさらに好ましい。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。 In the present invention, the polyester (1) modified with a urea bond may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio between the urea bond content and the urethane bond content is preferably 100/0 to 10/90, more preferably 80/20 to 20/80, and even more preferably 60/40 to 30/70. 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(1)が作製できる。これらウレア変性ポリエステル(1)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル(1)の質量平均分子量は、1万以上が好ましく、2万〜1000万がより好ましく、3万〜100万がさらに好ましい。前記質量平均分子量が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, particularly the urea-modified polyester (1) can be produced. These urea-modified polyesters (1) are produced by a one-shot method or a prepolymer method. The mass average molecular weight of the urea-modified polyester (1) is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 to 10,000,000 and even more preferably 30,000 to 1,000,000. When the mass average molecular weight is less than 10,000, the hot offset resistance may be deteriorated.
また、ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(2)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記質量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。(1)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がさらに好ましい。前記数平均分子量が20,000を超えると、低温定着性およ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 is not particularly limited when the unmodified polyester (2) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the mass average molecular weight. (1) When used 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.
本発明においては、前記ウレア結合で変性されたポリエステル(1)単独使用だけでなく、この(1)と共に、変性されていないポリエステル(2)を結着樹脂成分として含有させることもできる。前記(2)を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上するので、単独使用より好ましい。前記(2)としては、前記(1)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)との重縮合物等が挙げられ、好ましいものも(1)と同様である。また、(2)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。(1)と(2)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。 In the present invention, not only the polyester (1) modified with a urea bond but also the polyester (2) not modified can be contained as a binder resin component together with the (1). The combined use of (2) improves the low-temperature fixability and gloss when used in a full-color device, and is therefore preferable to single use. Examples of (2) include the same polycondensates of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) as in the polyester component (1) above, and preferred ones are also the same as (1). Further, (2) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, and may be modified with a urethane bond, for example. (1) and (2) are preferably at least partially compatible in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance.
従って、(1)のポリエステル成分と(2)は類似の組成が好ましい。(2)を含有させる場合の(1)と(2)の質量比は、5/95〜80/20が好ましく、5/95〜30/70がより好ましく、5/95〜25/75がさらに好ましく、7/93〜20/80が特に好ましい。前記(1)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。 Accordingly, the polyester component (1) and (2) preferably have similar compositions. In the case of containing (2), the mass ratio of (1) and (2) is preferably 5/95 to 80/20, more preferably 5/95 to 30/70, and further 5/95 to 25/75. 7/93 to 20/80 is particularly preferable. When the mass ratio of (1) is less than 5% by mass, the hot offset resistance is deteriorated, and it may be disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
前記(2)のピーク分子量は、1,000〜30,000が好ましく、1,500〜10,000がより好ましく、2,000〜8,000がさらに好ましい。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、10,000を超えると低温定着性が悪化することがある。前記(2)の水酸基価は5以上が好ましく、10〜120がより好ましく、20〜80がさらに好ましい。前記水酸基価が5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(2)の酸価は1〜30が好ましく、5〜20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 (2) is preferably 1,000 to 30,000, more preferably 1,500 to 10,000, and still more preferably 2,000 to 8,000. When the peak molecular weight is less than 1,000, the heat-resistant storage stability may be deteriorated, and when it exceeds 10,000, the low-temperature fixability may be deteriorated. The hydroxyl value of (2) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and still more preferably 20 to 80. If the hydroxyl value is less than 5, it may be disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. 1-30 are preferable and, as for the acid value of said (2), 5-20 are more preferable. By having an acid value, it tends to be negatively charged.
前記結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、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、ガラス転移点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 binder resin is preferably 50 to 70 ° C, and more preferably 55 to 65 ° C. When the glass transition temperature is less than 50 ° C., blocking of the toner during high temperature storage may deteriorate, 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 storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners.
前記結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数20Hzにおいて10,000dyne/cm2となる温度(TG’)が、100℃以上が好ましく、110〜200℃がより好ましい。前記温度(TG’)が100℃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。 As the storage elastic modulus of the binder resin, the temperature (TG ′) at which the measurement frequency is 20 Hz is 10,000 dyne / cm 2 is preferably 100 ° C. or more, and more preferably 110 to 200 ° C. When the temperature (TG ′) is less than 100 ° C., the hot offset resistance may be deteriorated.
前記結着樹脂の粘性としては、測定周波数20Hzにおいて1000ポイズとなる温度(Tη)が、180℃以下が好ましく、90〜160℃がより好ましい。前記温度(Tη)が、180℃を超えると、低温定着性が悪化する。即ち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、20℃以上がさらに好ましい。なお、差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100℃が好ましく、10〜90℃がより好ましく、20〜80℃がさらに好ましい。 As the viscosity of the binder resin, the temperature (Tη) at 1000 poise at a measurement frequency of 20 Hz is preferably 180 ° C. or less, and more preferably 90 to 160 ° C. When the temperature (Tη) exceeds 180 ° C., the low-temperature fixability deteriorates. That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference between TG ′ and Tη (TG′−Tη) is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and further preferably 20 ° C. or higher. The upper limit of the difference is not particularly limited. Moreover, 0-100 degreeC is preferable from the viewpoint of coexistence of heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, 0-100 degreeC is more preferable, 10-90 degreeC is more preferable, and 20-80 degreeC is more preferable.
前記結着樹脂は、以下の方法等で製造することができる。 The binder resin can be produced by the following method.
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公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、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。さらに(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)を反応させる際および(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。 First, the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) are produced at 150 to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and reduced 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 40-140 degreeC, and the prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a polyester modified with a urea bond. When (3) is reacted and (A) and (B) are reacted, a solvent can be used as necessary.
使用可能な溶剤としては、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)等のイソシアネート(3)に対して不活性なものが挙げられる。 Usable solvents include, for example, aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), Inactive to isocyanate (3) such as 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(2)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(2)を製造し、これを前記(1)の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。 When the polyester (2) not modified with urea bond is used in combination, (2) is produced in the same manner as the polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved in the solution after the completion of the reaction (1). , Mix.
また、本発明に用いるトナーは、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。 Further, the toner used in the present invention can be produced by the following method, but is not limited thereto.
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(1)を用いてもよい。水系媒体中でウレア変性ポリエステル(1)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(1)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等が挙げられる。 The toner may be formed by reacting a dispersion composed of a prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium with (B), or using a urea-modified polyester (1) produced in advance. Good. As a method for stably forming a dispersion composed of urea-modified polyester (1) and prepolymer (A) in an aqueous medium, a toner raw material composed of urea-modified polyester (1) and 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)と他のトナー組成物である(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、未変性ポリエステル樹脂等は、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、および帯電制御剤等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 compositions (hereinafter also referred to as toner raw materials), colorants, colorant master batches, release agents, charge control agents, unmodified polyester resins, etc. 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、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)等が挙げられる。 As the aqueous medium, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), and the like.
ウレア変性ポリエステル(1)やプレポリマー(A)を含むトナー組成物100質量部に対する水系媒体の使用量は、50〜2000質量部が好ましく、100〜1000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、トナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、2000質量部を超えると、経済的でない。 The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by mass of the toner composition containing the urea-modified polyester (1) and the prepolymer (A) is preferably 50 to 2000 parts by mass, and more preferably 100 to 1000 parts by mass. When the amount used is less than 50 parts by mass, the toner composition is not well dispersed, and toner particles having a predetermined particle size may not be obtained. When the amount used exceeds 2000 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るが、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、超音波等の公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20μm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、回転数は特に限定はないが、1000〜30000rpmが好ましく、5000〜20000rpmがより好ましい。前記分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分間である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。高温なほうが、ウレア変性ポリエステル(1)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. . In order to make the particle diameter of the
プレポリマー(A)からウレア変性ポリエステル(1)を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物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 (1) from the prepolymer (A), the amine (B) may be added and reacted before the toner composition 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。 In the reaction, it is preferable to use a dispersant as necessary.
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。 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、等が挙げられる。 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、リン酸エステル等が挙げられ、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。該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またはその金属塩、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)カルボン酸またはその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)またはその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸またはその金属塩、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等が挙げられる。該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(旭硝子社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ化学工業社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F−150(ネオス社製)等が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene 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 perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (carbon number 6 -11) Oxy] -1-alkyl (carbon number 3-4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (carbon number 6-8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-20) carboxylic acid or metal salt thereof, perfluoroalkylcarboxylic acid (C7-13) or metal salt thereof, perfluoroalkyl (C4-12) sulfonic acid or metal salt thereof, perfluoro Octanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2- Droxyethyl) 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); Unidyne DS-101, DS-102 (manufactured by Daikin Industries); Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (large) Nippon Ink Chemical Co., Ltd.); Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products); 150 (manufactured by Neos).
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等が挙げられる。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、イミダゾリン等が挙げられる。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等が挙げられる。該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、二級または三級アミン酸、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等が挙げられる。該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(旭硝子社製);フロラードFC−135(住友3M社製);ユニダインDS−202(ダイキン工業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ化学工業社製);エクトップEF−132(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−300(ネオス社製)等が挙げられる。 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, imidazoline, 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. . Among the cationic surfactants, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, perfluoroalkyl (6 to 10 carbon atoms) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, etc. Salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, and the like. Commercially available products of the cationic surfactant include, for example, Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M Co.); Unidyne DS-202 (manufactured by Daikin Industries Ltd.), MegaFuck F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); 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等が挙げられる。 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等が挙げられる。 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、等が挙げられる。 Examples of the hardly 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、ビニルアルコールまた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、アミド化合物また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または共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類等が挙げられる。 Examples of the polymeric protective colloid include acids, (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups, vinyl alcohol or ethers of vinyl alcohol, esters of vinyl alcohol and a compound containing a carboxyl group, amide compounds Alternatively, homopolymers or copolymers of these methylol compounds, chlorides, those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylenes, celluloses and the like can be mentioned.
前記酸類としては、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、無水マレイン酸等が挙げられる。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等が挙げられる。前記ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類としては、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等が挙げられる。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、酪酸ビニル等が挙げられる。前記アミド化合物また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、またはこれらのメチロール化合物、等が挙げられる。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等が挙げられる。前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等、ホモポリマーまた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、エチレンイミン等が挙げられる。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等が挙げられる。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等が挙げられる。 Examples of the acids include acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, and the like. 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, glycerin monoacrylate, Examples include glycerin monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide and the like. Examples of vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, and vinyl propyl ether. Examples of the esters of the compound containing vinyl alcohol and 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 the nitrogen atom or its heterocyclic ring 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, and hydroxypropyl cellulose.
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。該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等が挙げられる。 In the preparation of the dispersion, a dispersion stabilizer can be used as necessary. Examples of the dispersion stabilizer include acids that are soluble in acids and alkalis such as calcium phosphate salts.
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。 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.
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。該触媒としては、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等が挙げられる。 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.
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル(1)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。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該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 lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the urea-modified polyester (1) 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、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、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。 Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, and 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、0〜300質量部が好ましく、0〜100質量部がより好ましく、25〜70質量部がさらに好ましい。溶剤を使用した場合は、伸長および/または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。 0-300 mass parts is preferable, as for the usage-amount of the solvent with respect to 100 mass parts of said prepolymers (A), 0-100 mass parts is more preferable, and 25-70 mass parts is more preferable. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after elongation and / or crosslinking reaction.
伸長および/または架橋反応時間は、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、通常10分〜40時間が好ましく、2〜24時間がより好ましい。反応温度は0〜150℃が好ましく、40〜98℃がより好ましい。さらに必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート等が挙げられる。 The elongation and / or cross-linking reaction time is selected depending on the reactivity depending on the combination of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B). More preferred. The reaction temperature is preferably 0 to 150 ° C, more preferably 40 to 98 ° C. Furthermore, a known catalyst can be used as necessary. Specific examples 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。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る。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルン等の短時間の処理で目的とする品質が充分得られる。 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 a 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 currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is 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、液体中で行なうことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、また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、不要の微粒子また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. The classification operation may be performed after obtaining the powder after drying, but it is preferably performed in a liquid from the viewpoint of efficiency. 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なうのが好ましい。 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、着色剤微粒子等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 obtained toner powder after drying with different kinds of 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、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法等がある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、1式ミル(日本ニューマチック社製)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(奈良機械製作所製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢等が挙げられる。
As specific means, (1) a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, (2) a 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 to make it collide. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.),
また、該トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料および染料が使用でき、具体的には、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、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。 As the colorant used in the toner, pigments and dyes conventionally used as toner colorants can be used. Specifically, carbon black, lamp black, iron black, ultramarine, nigrosine dye, Aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa yellow G, rhodamine 6C lake, calco oil blue, chrome yellow, quinacridone red, benzidine yellow, rose bengal and the like can be used alone or in combination.
さらに必要に応じて、トナー粒子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、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、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。 Further, if necessary, in order to give the toner particles 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 alone or in combination in the toner particles. These components can also be used as a colorant component.
また、本発明で用いられるトナー中の着色剤の個数平均粒径は0.5μm以下が好ましく、0.4μm以下がより好ましく、0.3μm以下がさらに好ましい。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および彩かさが低下する傾向がある。さらに、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 used in the present invention is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.4 μm or less, and further preferably 0.3 μm or less. 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, if there are many colorants having a particle size greater than 0.5 μm, the transmission of incident light is hindered or scattered, resulting in the brightness of the projected image of the OHP sheet and 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.
また、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。 Further, by mixing the colorant together with part or all of the binder resin in advance after adding a wetting liquid, the binder resin and the colorant are initially sufficiently attached, In the subsequent toner production process, the colorant is dispersed more effectively in the toner particles, 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、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が、これらに限定されるものではない。 As the binder resin used for kneading in advance, the resins exemplified as the binder resin for toner can be used as they are, but are not limited thereto.
前記の結着樹脂と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、着色剤および湿潤液を、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。 As a specific method for kneading the mixture of the binder resin and the colorant together with the wetting liquid in advance, for example, the binder resin, the colorant and the wetting liquid can be obtained after mixing with a blender such as a Henschel mixer. The obtained mixture is kneaded at a temperature lower than the melting temperature of the binder resin by a kneader such as a two-roll or three-roll to obtain a sample.
また、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、環境への配慮および、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。 Further, 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 an organic solvent such as acetone, toluene, butanone, and water are used as the colorant. It is preferable from the viewpoint of dispersibility. 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.
前記トナー中には、前記結着樹脂および前記着色剤とともに離型剤を含有することが好ましい。 The toner preferably contains a release agent together with the binder resin and the colorant.
前記離型剤としては、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、例えばポリオレフィンワッックス(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(パラフィンワッックス、サゾールワックス等);カルボニル基含有ワックス等が挙げられる。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。 The release agent is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbon (paraffin wax) And waxes containing carbonyl groups. 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)等が挙げられる。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); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylenediamine dibehenyl amide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearylamide) Etc.); dialkyl ketones (distearyl ketone, etc.) and the like. Among these, polyalkanoic acid esters are particularly preferable.
前記離型剤の融点は、40〜160℃が好ましく、50〜120℃がより好ましく、60〜90℃がさらに好ましい。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。 40-160 degreeC is preferable, as for melting | fusing point of the said mold release agent, 50-120 degreeC is more preferable, and 60-90 degreeC is further more preferable. If the melting point is less than 40 ° C., the heat resistant storage stability may be adversely affected, and if it 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、融点より20℃高い温度で、5〜1000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が1000cps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 preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. When the melt viscosity exceeds 1000 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、0〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。 The content of the release agent in the toner is preferably 0 to 40% by mass, and more preferably 3 to 30% by mass.
また、トナー帯電量および、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、無色または白色に近い材料が好ましい。 Further, a charge control agent may be contained in the toner as necessary in order to speed up the toner charge amount and its rise. 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、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩および、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。 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, and metal salts of salicylic acid derivatives.
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、日本カ一リット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。 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 a phenol-based condensate (both manufactured by Orient Chemical Industries); TP-302, TP-415 of a 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, boron complex LR-147 (all manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.), quinacridone, azo series Examples thereof include pigments and other polymer compounds having a functional group such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a quaternary ammonium salt.
前記帯電制御剤の添加量は、バインダー樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法等によって異なり、一義的に規定できるものではないが、前記バインダー樹脂100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましく、0.2〜5質量部がより好ましい。前記添加量が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、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、トナー表面にトナー粒子作製後、固定化させてもよい。 The amount of the charge control agent added varies depending on the type of the binder resin, the presence or absence of the additive, the toner production method including the dispersion method, and the like, and cannot be uniquely defined, but with respect to 100 parts by mass of the binder resin. 0.1-10 mass parts is preferable and 0.2-5 mass parts is more preferable. When the addition amount exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image The concentration may decrease. These charge control agents can be melted and kneaded together with a masterbatch and resin and then dissolved and dispersed, or they can be added directly when dissolved and dispersed in an organic solvent, or fixed after the toner particles are prepared on the toner surface. You may let them.
また、トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。 Further, when the toner composition is dispersed in the aqueous medium during the toner production process, resin fine particles mainly for stabilizing the dispersion may be added.
前記樹脂微粒子は、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、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、またはそれらの併用が好ましい。 The resin fine particles may be any resin as long as it can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins , 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また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等が挙げられる。 As the vinyl resin, a polymer obtained by homopolymerizing or copolymerizing 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 heavy polymer is used. Examples thereof include styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, and styrene- (meth) acrylic acid copolymer.
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子が好適である。 As an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles, inorganic fine particles are suitable.
前記無機微粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。 Examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, Examples thereof include chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
前記無機微粒子の一次粒子径は、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20〜500m2/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、0.01〜5質量%が好ましく、0.01〜2.0質量%がより好ましい。 The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 nm to 2 μm, and more preferably 5 nm to 500 nm. The specific surface area of the inorganic fine particles by BET method is preferably 20 to 500 m 2 / g. The addition amount of the inorganic fine particles in the toner is preferably 0.01 to 5% by mass, and more preferably 0.01 to 2.0% by mass.
その他の高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロン等の重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。 Other polymer fine particles such as polystyrene, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
また、トナーには流動化剤を添加することもできる。該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等が挙げられる。 A fluidizing agent can also 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, and modified silicone oil. Can be mentioned.
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等によって製造されたポリマー微粒子等が挙げられる。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0.01〜1μmのものが好ましい。 In addition, examples of cleaning improvers for removing the developer after transfer remaining on the photosensitive member and the intermediate transfer member include metal soaps such as zinc stearate, calcium stearate, and stearic acid; polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization and the like. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
このようなトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。 By using such a toner, as described above, it is possible to form a high-quality toner image having excellent development stability.
また、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。 Further, the image forming apparatus of the present invention can be applied not only to the combined use with the above-described polymerization method toner 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、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また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またはその共重合体;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、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられる。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、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、さらには、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。 Examples of the binder resin used in the pulverized toner include styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, or a homopolymer of a substituted product thereof; styrene / p-chlorostyrene copolymer, styrene / propylene. Copolymer, styrene / vinyl toluene copolymer, styrene / vinyl naphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, styrene / acrylic Octyl acid copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene / α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene / acrylonitrile copolymer Polymer, styrene / vinyl methyl ketone copolymer Styrene copolymers such as styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, styrene / maleic acid copolymer; polymethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, etc. Acrylic ester-based homopolymer or copolymer thereof; polyvinyl derivatives such as polyvinyl chloride and polyvinyl acetate; polyester-based polymers, polyurethane-based polymers, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, polyol-based polymers, Examples thereof include epoxy polymers, terpene polymers, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, and aromatic petroleum resins. 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, cost, and the like, and further, polyester resins and polyol resins are preferable as those having good fixing characteristics. Particularly preferred.
前記粉砕法トナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分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成分を、適宜添加し混合すればよい。 In the pulverized toner, together with these resin components, the colorant component, wax component, charge control component and the like as described above are premixed as necessary, and then kneaded at a temperature close to the melting temperature of the resin component, and then cooled. Thereafter, a toner may be prepared through a pulverizing and classifying step, and the external additive component may be appropriately 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、等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(感光体)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(感光体)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(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。 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 (photosensitive member), a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is caused by the electric attractive force. It moves to the surface of the image carrier (photoreceptor). As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner, and a visible image is formed with the toner on the surface of the image carrier (photoconductor).
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。 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.
《転写工程および転写手段》
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。
<< 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.
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(感光体)を帯電することにより行なうことができ、前記転写手段により行なうことができる。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。 The transfer can be performed, for example, by charging the image carrier (photoreceptor) with the transfer charger using the visible image, 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.
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、例えば転写ベルト等が好適に挙げられる。 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ない、さらに記録媒体へ転写を行なう、いわゆる中間転写方式による画像形成を行なう際に使用する、中間転写体であってもよい。 The image carrier is an intermediate transfer member used when performing 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。前記体積抵抗が1.0×105Ω・cmを下回る場合には、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を上回る場合には、中間転写体から紙等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, it is preferable to indicate the conductivity of a volume resistivity 1.0 × 10 5 ~1.0 × 10 11 Ω · cm. When the volume resistance 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 to the intermediate transfer member. If the toner image 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. May appear as an afterimage on other images.
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やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独または併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチック等を使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により上述の導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行ない、無端ベルト上の中間転写体を得ることもできる。
中間転写体に表面層を設ける際には、上述の感光体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ない、使用することができる。
As the intermediate transfer member, for example, a metal oxide such as tin oxide or indium oxide, a conductive particle such as carbon black, or a conductive polymer, alone or in combination, kneaded with a thermoplastic resin, and then extrusion-molded belt A cylindrical or cylindrical plastic can be used. In addition, the above-mentioned conductive particles and conductive polymer are added to a resin solution containing a thermal crosslinking reactive monomer or oligomer, if necessary, and subjected to centrifugal molding while heating to obtain an intermediate transfer member on an endless belt. You can also
When providing a surface layer on the intermediate transfer body, among the surface layer materials used for the above-described photoreceptor surface layer, the composition excluding the charge transport material is appropriately adjusted for resistance by using a conductive substance in combination, Can be 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(感光体)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以上であってもよい。前記転写器としては、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、等が挙げられる。
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 means (the primary transfer means and the secondary transfer means) includes at least a transfer device that peels and charges the visible image formed on the image carrier (photoconductor) to the recording medium side. It is preferable to have. 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).
《保護層形成工程および保護層形成手段》
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用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 protective agent for an image carrier of the present invention to the surface of the image carrier after transfer.
As the protective layer forming means, the protective layer forming apparatus of the present invention described above can be used.
《定着工程および定着手段》
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等が挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程およ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。
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なう工程であり、除電手段により好適に行なうことができる。
<< Fixing process 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.
The heating in the heating and pressing means is usually preferably 80 ° C to 200 ° C.
In the present invention, according to the purpose, for example, a known optical fixing device may be used together with or instead of the fixing step and the fixing unit.
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.
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。 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.
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電子写真用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なうことができる。 The cleaning step is a step of removing the electrophotographic toner remaining on the image carrier, and can be suitably performed by a cleaning unit.
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、特に制限はなく、前記像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から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、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
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, and may be selected from known cleaners as long as it can remove the electrophotographic toner remaining on the image carrier. For example, a magnetic brush cleaner, Suitable examples include electrostatic brush cleaners, magnetic roller cleaners, blade cleaners, brush cleaners, web cleaners, and the like.
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なうことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
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, A well-known conveyance means etc. are mentioned.
前記制御手段は、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なうことができる。 The control means is a process for controlling the steps, and can be suitably performed by the control means.
ここで、図3は、本発明の保護層形成装置を具備する画像形成装置100の一例を示す断面図である。
Here, FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the
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。 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.
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)、帯電装置(3)、潜像形成装置(8)、現像装置(5)、転写装置(6)、およびクリーニング装置(4)が配置され、以下の動作で画像形成が行われる。 Around the drum-shaped image carrier (1Y), (1M), (1C), (1K), a protective layer forming device (2), a charging device (3), a latent image forming device (8), and a developing device, respectively. (5) The transfer device (6) and the cleaning device (4) are arranged, and image formation is performed by the following 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なう。 Next, a series of processes for image formation will be described using a negative-positive process.
有機光導電層を有する感光体(OPC)に代表わされる像担持体は、除電ランプ(図示せず)等で除電され、帯電部材を有する帯電装置3で均一にマイナスに帯電される。
An image carrier represented by a photoconductor (OPC) having an organic photoconductive layer is neutralized by a neutralizing lamp (not shown) or the like, and is uniformly negatively charged by a
帯電装置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)から帯電部材に、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またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。 When the image carrier is charged by the charging device, the image carrier (1Y), (1M), (1C), (1K) is applied to a charging member from a voltage application mechanism (not shown) to a desired potential. A voltage of an appropriate magnitude suitable for charging the battery or a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage thereon is applied.
帯電された像担持体(1Y)、(1M)、(1C)、(1K)は、レーザー光学系等の潜像形成装置(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。 The charged image carriers (1Y), (1M), (1C), and (1K) form latent images (exposure portion potentials) with laser light emitted by a latent image forming device (8) such as a laser optical system. The absolute value is lower than the absolute value of the non-exposed portion potential).
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。 Laser light is emitted from a semiconductor laser and rotated on the surface of the image carrier (1Y) (1M), (1C), (1K) by a polygonal polygon mirror (polygon) that rotates at high speed. Scan in the axial direction.
このようにして形成された潜像が、現像装置5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粒子、またはトナー粒子およびキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
The latent image formed in this manner is developed with a developer composed of toner particles or a mixture of toner particles and carrier particles supplied onto a developing sleeve which is a developer carrying member in the developing
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の間にある、適当な大きさの電圧また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。 At the time of developing the latent image, a voltage application mechanism (not shown) is applied to the developing sleeve between the exposed portion and the non-exposed portion of the image carrier (1Y), (1M), (1C), (1K). A voltage having a large magnitude or a developing bias in which an AC voltage is superimposed on the voltage 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、転写装置(6)にて中間転写体(60)上に転写され、給紙機構(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、転写装置(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、像担持体から分離され、転写像が得られる。
The toner images formed on the image carriers (1Y), (1M), (1C), and (1K) corresponding to the respective colors are transferred onto the intermediate transfer member (60) by the transfer device (6) and supplied. The toner image is transferred onto a recording medium such as paper fed from the paper mechanism (200).
At this time, it is preferable that a potential having a polarity opposite to the polarity of toner charging is applied to the transfer device (6) as a transfer bias. Thereafter, the intermediate transfer member (60) is separated from the image carrier to obtain a transfer image.
また、像担持体上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材によって、クリーニング装置(4)内のトナー回収室へ、回収される。 The toner particles remaining on the image carrier are collected by the cleaning member into the toner collection chamber in the cleaning device (4).
画像形成装置としては、上述の現像装置が複数配置されたものを用い、複数の現像装置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転写材上へ転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置であっても、あるいは同様に作製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、同様に定着する装置であってもよい。 As the image forming apparatus, an apparatus in which a plurality of the developing devices described above are arranged is used, and a plurality of toner images, which are sequentially produced by the plurality of developing devices, are sequentially transferred onto a transfer material, and then sent to a fixing mechanism to be heated. Even after a plurality of toner images prepared in the same manner are sequentially sequentially transferred onto an intermediate transfer member and then transferred to a recording medium such as paper, Similarly, a fixing device may be used.
また、前記帯電装置(3)は、像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置であることが好ましく、放電ワイヤを用いた。これにより、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われる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。 The charging device (3) is preferably a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier, and a discharge wire is used. This makes it possible to significantly suppress the amount of ozone generated during charging as compared with a corona discharger called a so-called corotron or scorotron.
このような帯電部材を像担持体表面に接触または近接して帯電を行なう帯電装置では、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、本発明の像担持体用保護剤を用いた保護層形成装置を用いることにより、長期間に渡り像担持体を劣化させることなく維持できるため、経時的な画像の変動や使用環境による画像の変動を大幅に抑制でき、安定した画像品質の確保が可能となる。 In a charging device that charges such a charging member in contact with or close to the surface of the image carrier, discharge is performed in the region near the surface of the image carrier as described above, so that electrical stress is applied to the image carrier. Tends to grow. However, by using the protective layer forming apparatus using the protective agent for an image carrier of the present invention, the image carrier can be maintained for a long time without deterioration. Fluctuations can be greatly suppressed, and stable image quality can be ensured.
本発明の画像形成装置は、上述したように、像担持体表面状態の変動に対しての許容範囲に優れ、像担持体への帯電性能の変動等を高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、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。 As described above, the image forming apparatus of the present invention has an excellent tolerance for fluctuations in the surface state of the image carrier, and has a configuration in which fluctuations in charging performance to the image carrier are highly suppressed. By using in combination with the toner of the constitution, an extremely high quality image can be stably formed over a long period of time.
〈プロセスカートリッジ〉
本発明の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、さら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。
<Process cartridge>
The process cartridge of the present invention comprises at least the image carrier and the protective layer forming means of the present invention, and further, charging means, exposure means, developing means, transfer means, cleaning means, charge eliminating means as necessary. And other means.
本発明のプロセスカートリッジは、各種電子写真装置に着脱自在に備えさせることができ、上述した本発明の画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。 The process cartridge of the present invention can be detachably provided in various electrophotographic apparatuses, and is preferably provided detachably in the above-described image forming apparatus of the present invention.
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(1)に対向して配設された保護層形成装置(2)は、像担持体用保護剤(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)等から構成される。 The process cartridge includes a protective layer forming device (2) disposed opposite to the photosensitive drum (1), which is an image carrier (1), an image carrier protective agent (21), and a protective agent supply member. (22), a pressing force applying member (23), a protective layer forming member (24), and the like.
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用保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニング部材(41)により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。 Further, the image carrier (1) has a surface on which the protective agent for the image carrier and the toner component partially deteriorated after the transfer process remain, but the surface residue is cleaned by the cleaning member (41). To be cleaned.
図2、図3では、クリーニング部材(4)は、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。 2 and 3, the cleaning member (4) is in contact at an angle similar to a so-called counter type (leading type).
クリーニング機構により、表面の残留トナーや劣化した像担持体用保護剤が取り除かれた像担持体表面へは、保護剤供給部材(22)から、像担持体用保護剤(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、本発明で使用する像担持体用保護剤は、必要十分な量を制御性良く安定して像担持体表面に供給できるため、像担持体表面を効率よく保護し、長期間に渡って像担持体自身の劣化の進行を防ぐことができる The protective agent for image carrier (21) is supplied from the protective agent supply member (22) to the image carrier surface from which the residual toner on the surface and the deteriorated protective agent for image carrier have been removed by the cleaning mechanism, A film-like protective layer is formed by the protective layer forming member (24). At this time, since the necessary and sufficient amount of the protective agent for the image carrier used in the present invention can be stably supplied to the surface of the image carrier with good controllability, the surface of the image carrier can be efficiently protected and used for a long period of time. Can prevent the deterioration of the image carrier itself.
このようにして保護層が形成された像担持体は、帯電後、レーザー等の露光Lによって静電線像が形成され、現像装置(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ローラ6等により、記録媒体(7)へ転写される。
The image carrier having the protective layer formed in this way is charged, and then an electrostatic ray image is formed by exposure L such as a laser, and developed by the developing device (5) to be visualized, and the image bearing member outside the process cartridge is formed. The image is transferred to the recording medium (7) by the
本発明のプロセスカートリッジは、上述したように、像担持体表面状態の変動に対しての許容範囲に優れ、像担持体への帯電性能変動等を高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、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。 As described above, the process cartridge of the present invention has an excellent tolerance for fluctuations in the surface state of the image carrier, and has a configuration in which fluctuations in charging performance to the image carrier are highly suppressed. By using in combination with toner, it is possible to stably form an extremely high quality image over a long period of time.
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。
<像担持体用保護剤1の製造方法>
ステアリン酸亜鉛(平均粒径30μm)を45g秤量し、内寸法が、深さ40mm×幅8mm×長さ350mmのアルミニウム製の金型に、計量した保護剤処方1の組成物を投入し、原材料が漏れないように蓋をした上で振動を加え、充填粉体を均等にした。次に、金型の蓋を外し、充填物の高さが16mmとなるように、押し型で加圧圧縮して、粉末圧密体を成形した。同様にして像担持体用保護剤1(保護剤ブロック、以下同)を10本作製した。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
<Method for
45 g of zinc stearate (average particle size 30 μm) is weighed, and the measured
ステアリン酸亜鉛の真比重は1.10であるので、投入したステアリン酸亜鉛が100%使われたとしたら、作製した像担持体用保護剤1の空隙率は、
{1−45/(4.0×0.8×35.0×1.10)}×100=8.7%
である。
下記の手順に従い、空隙率を測定したところ、8.8%であった。
次に、像担持体用保護剤の空隙率は、以下の手順で測定した。
1.像担持体用保護剤の粉末圧密体を、ノギスおよび直定規を用いて正確に採寸し、見掛けの体積V(cm3)を算出する。
2.像担持体用保護剤の重量W(g)を計量する。
3.像担持体用保護剤を粗粉砕し、その一部を精秤する。
4.空気比較式比重計を用い、精秤した像担持体用保護剤サンプルの真比重ρ(g/cm3)を測定する。
5.各測定値より、次式に従って、空隙率を算出する。
{空隙率(%)=100×(V−W/ρ)/V}
なお、一連の特性測定は、約20℃、50%RHの実験室環境下で行なった。
Since the true specific gravity of zinc stearate is 1.10, if the charged zinc stearate is used 100%, the porosity of the produced image carrier
{1-45 / (4.0 × 0.8 × 35.0 × 1.10)} × 100 = 8.7%
It is.
When the porosity was measured according to the following procedure, it was 8.8%.
Next, the porosity of the image carrier protective agent was measured by the following procedure.
1. The powder compacted body of the image-bearing member protective agent, accurately dimensioned using calipers and straightedge to calculate the apparent volume V (cm 3).
2. The weight W (g) of the image bearing member protective agent is measured.
3. The protective agent for the image bearing member is coarsely pulverized, and a part thereof is precisely weighed.
4). The true specific gravity ρ (g / cm 3 ) of the accurately weighed image carrier protective agent sample is measured using an air comparison specific gravity meter.
5). From each measured value, the porosity is calculated according to the following equation.
{Porosity (%) = 100 × (V−W / ρ) / V}
The series of characteristic measurements was performed in a laboratory environment of about 20 ° C. and 50% RH.
(実施例1)
粘度を3300cPのエポキシ系接着剤(エポキシレジン AW−106(HV−953U付)、ナガセケムテックス製)を像担持体用保護剤1に塗布し、2mm厚の鉄製の基材に貼り付けた。像担持体用保護剤を下、鉄製の基材を上にして、接着剤を硬化させた。
像担持体用保護剤1の基材との接着面付近の断面を顕微鏡で確認したところ、接着剤は、像担持体用保護剤の気孔に最大100μm、平均、40μm浸透していた。
基材に像担持体用保護剤1を同様に接着したものを4本作製し、図1の構成になるように改造したプロセスカートリッジを画像形成装置(株式会社リコー製、カラーMFP 1mag1o Neo C600)に搭載し、A4サイズ版、画像面積率6%原稿5万枚の連続画像出図試験を行なった。試験前後における画像の異常の有無を、20℃、50%RHの常温常湿環境で確認したところ、高画質の画像が得られた。
(比較例1)
像担持体用保護剤1を感圧性両面接着テープ(日東電工製No.5000NS)を用いて、基材に固定する以外は実施例1と同様にして画像形成装置を作製し、画像形成を行なったところ、4500枚画像形成を行なったところで、異音が発生し始めたので、画像形成を停止し、プロセスカートリッジを分解したところ、イエローステーションのプロセスカートリッジの像担持体用保護剤が基材から剥がれてしまっていた。
Example 1
An epoxy adhesive having a viscosity of 3300 cP (epoxy resin AW-106 (with HV-953U), manufactured by Nagase ChemteX Corp.) was applied to the
When a cross section near the adhesion surface of the image bearing member
Four process cartridges in which image carrier
(Comparative Example 1)
An image forming apparatus was prepared and image formation was performed in the same manner as in Example 1 except that the image bearing member
<像担持体用保護剤2〜8>
ステアリン酸亜鉛(平均粒径30μm)60重量%、ステアリン酸亜鉛(平均粒径15μm)32重量%、窒化ホウ素(平均粒径30μm)7.5重量%、アルミナ(平均粒径0.2μm)0.5重量%を混合した。混合は、ワンダーブレンダー(WB−1、販売元:大阪ケミカル株式会社)を用い、25000rpmの回転速度で、3秒間の混合を2度行なった。
混合した保護剤を実施例1で用いた成型型に投入し、8mmの厚みの像担持体用保護剤を作製した。投入量を代えて作製した像担持体用保護剤(保護剤ブロック)の空隙率を実施例1と同様に測定した。
<Protective agents 2-8 for image carrier>
Zinc stearate (average particle size 30 μm) 60 wt%, zinc stearate (average particle size 15 μm) 32 wt%, boron nitride (average particle size 30 μm) 7.5 wt%, alumina (average particle size 0.2 μm) 0 .5% by weight was mixed. Mixing was performed twice for 3 seconds using a wonder blender (WB-1, distributor: Osaka Chemical Co., Ltd.) at a rotational speed of 25000 rpm.
The mixed protective agent was put into the mold used in Example 1 to prepare an image carrier protective agent having a thickness of 8 mm. The porosity of the image carrier protective agent (protective agent block) produced by changing the input amount was measured in the same manner as in Example 1.
また、上記混合物を加熱、溶融し、アルミニウム製の成型型に投入し、冷却させ、40mm×16mm×350mmの像担持体用保護剤8を作製した。 Further, the above mixture was heated and melted, put into an aluminum mold, and cooled to produce a protective agent 8 for an image carrier having a size of 40 mm × 16 mm × 350 mm.
(実施例2、比較例2,3)
実施例1において、エポキシ樹脂レジンの分子量を調整して、粘度を1600cPとし、像担持体用保護剤2、4を接着し硬化させて、それぞれ4組のプロセスカートリッジに搭載し、画像形成装置を作製した。
また、像担持体用保護剤8を感圧性両面接着テープ(日東電工製No.5000NS)を用いて基材に固定したものも作製し、画像形成装置を作製した。
実施例1と同様に20℃、50%RHの常温常湿環境で5万枚画像形成を後の画像を確認したところ、像担持体用保護剤2、像担持体用保護剤8を用いた画像形成装置の画像は、画像全面にスジ状の異常画像が発生していた。それぞれの画像形成装置のプロセルカートリッジを分解したところ、多くのプロセスカートリッジの像担持体用保護剤が、スジ状に着色しており、その着色は、トナーが固着したものであることが、1R測定から分かった。
一方、像担持体用保護剤4を用いた画像形成装置では、高画質の画像が得られた。
(Example 2, Comparative Examples 2 and 3)
In Example 1, the molecular weight of the epoxy resin resin is adjusted so that the viscosity is 1600 cP, and the
Further, an image carrier was prepared by fixing the image bearing member protective agent 8 to a base material using a pressure-sensitive double-sided adhesive tape (Nitto Denko No. 5000NS).
As in Example 1, when 50,000 sheets of images were formed in a room temperature and normal humidity environment of 20 ° C. and 50% RH, the image after the image formation was confirmed. The image carrier
On the other hand, in the image forming apparatus using the image
(実施例3、比較例4)
実施例1において、エポキシ樹脂レジンの分子量を調整して、粘度を5000cPとし、像担持体用保護剤6、7を用いる以外は同様にして、基材に像担持体用保護剤を固定した。
基材に固定した像担持体用保護剤をプロセスカートリッジに搭載しようとしたところ、像担持体保護剤6を用いたほうは、4個のプロセスカートリッジを問題なく作製することができたが、像担持体保護剤7を用いたほうは、プロセスカートリッジを作製途中に2個のプロセスカートリッジで、像担持体保護剤の一部が欠けてしまい、そのうち一つが、像担持体保護剤が割れてしまった。
像担持体保護剤6を用いたプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置で、実施例1と同様に画像形成を10万枚行なったところ、高画質の画像が得られた。
(Example 3, Comparative Example 4)
In Example 1, the molecular weight of the epoxy resin resin was adjusted to a viscosity of 5000 cP, and the image carrier protective agent was fixed to the substrate in the same manner except that the image carrier
An attempt was made to mount the image carrier protective agent fixed to the base material on the process cartridge. When the image carrier
When an image was formed on an image forming apparatus equipped with a process cartridge using the image
<像担持体用保護剤3>
ステアリン酸亜鉛(平均粒径30μm)60重量%、ステアリン酸亜鉛(平均粒径15μm)32重量%、タルク(平均粒径32μm)7.5重量%、アルミナ(平均粒径0.2μm)0.5重量%を混合した。混合は、ワンダーブレンダー(WB−1、販売元:大阪ケミカル株式会社)を用い、25000rpmの回転速度で、3秒間の混合を2度行なった
混合した保護剤を実施例1で用いた成型型に投入し、8mmの厚みの像担持体用保護剤を作製した。投入量を代えて作製した像担持体用保護剤の空隙率を(実施例1)と同様に測定したところ、空隙率8.8%の像担持体3が得られた。
<
Zinc stearate (average particle size 30 μm) 60% by weight, zinc stearate (average particle size 15 μm) 32% by weight, talc (average particle size 32 μm) 7.5% by weight, alumina (average particle size 0.2 μm) 5% by weight was mixed. Mixing was performed twice for 3 seconds at a rotational speed of 25000 rpm using a wonder blender (WB-1, distributor: Osaka Chemical Co., Ltd.).
The mixed protective agent was put into the mold used in Example 1 to prepare an image carrier protective agent having a thickness of 8 mm. When the porosity of the protective agent for an image carrier produced by changing the input amount was measured in the same manner as in Example 1, an
<像担持体用保護剤9>
ステアリン酸亜鉛を加熱、溶融し、アルミニウム製の成型型に投入し、冷却させ、40mm×16mm×350mmの像担持体用保護剤9を作製した。
<Protective agent 9 for image carrier>
Zinc stearate was heated and melted, put into an aluminum mold, and cooled to produce 40 mm × 16 mm × 350 mm protective agent 9 for image carrier.
(実施例4,5、比較例5)
実施例1において、像担持体用保護剤3、5を用いる以外は実施例1と同様に像担持体用保護剤を作製し、プロセスカートリッジに搭載して画像形成装置をそれぞれ作製した。
像担持体用保護剤9を感圧性両面接着テープ(日東電工製No.5000NS)に固定して像担持体用保護剤を作製し、プロセスカートリッジに搭載して画像形成装置をそれぞれ作製した。
それぞれの画像形成装置で、A4サイズ版、画像面積率7%原稿10万枚の連続画像出図試験を行なった。試験前後における画像の異常の有無を、20℃、50%RHの常温常湿環境、10℃、25%RHの低温低湿環境下で画像を確認したところ、像担持体用保護剤3、5を用いた画像形成装置の画像は、いずれも高画質であったが、像担持体用保護剤9を用いた画像形成装置は、20℃、50%RHの画像で、薄くスジ状の異常画像が見られ、10℃、25%RHでは、はっきりとスジ状の異常画像が得られた。
(Examples 4, 5 and Comparative Example 5)
In Example 1, an image carrier protective agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the image carrier
The image carrier protective agent 9 was fixed to a pressure-sensitive double-sided adhesive tape (Nitto Denko No. 5000NS) to produce an image carrier protective agent, which was mounted on a process cartridge to produce an image forming apparatus.
Each image forming apparatus was subjected to a continuous image drawing test of 100,000 sheets of an A4 size plate and an image area ratio of 7%. The presence or absence of image abnormality before and after the test was confirmed by checking the image in a normal temperature and humidity environment of 20 ° C. and 50% RH in a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. and 25% RH. All the images of the image forming apparatus used had high image quality, but the image forming apparatus using the image carrier protective agent 9 was an image of 20 ° C. and 50% RH, and a thin streak-like abnormal image was obtained. As can be seen, a clear streak-like abnormal image was obtained at 10 ° C. and 25% RH.
[図1]
1 像担持体である感光体ドラム
2 保護層形成装置
21 像担持体用保護剤
22 保護剤供給部材
23 押圧力付与部材
24 保護層形成部材
3 帯電ローラ
4 クリーニング機構
41 クリーニング部材
42 クリーニング押圧機構
[図2]
1 像担持体
2 保護層形成装置
3 帯電手段
4 クリーニング手段
5 現像手段
6 転写ローラ
7 受像媒体
21 像担持体用保護剤
22 保護剤供給部材
23 基材
24 保護層形成部材
41 クリーニングブレード
42 ブレード押圧機構
51 現像剤担持ローラ
52 現像剤供給ローラ
53 現像剤攪拌ローラ
L 露光手段
[図3]
1Y、1M、1C、1K ドラム状の像担持体
2 保護層形成装置
3 帯電装置
4 クリーニング装置
5 現像装置
6 転写装置
8 潜像形成装置
10 カラートナー像形成ユニット
60 中間転写体
100 画像形成装置
200 給紙機構
[Figure 1]
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
1Y, 1M, 1C, 1K Drum-shaped
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008235693A JP2010066733A (en) | 2008-09-12 | 2008-09-12 | Protective agent for electrophotographic image carrier, layer forming device, and image forming apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012063517A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
CN116970131A (en) * | 2023-09-11 | 2023-10-31 | 广州境好新材料有限公司 | An ultra-low acid value alkyd resin aqueous dispersion and its preparation method |
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2008
- 2008-09-12 JP JP2008235693A patent/JP2010066733A/en active Pending
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