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JP2008197404A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2008197404A
JP2008197404A JP2007032855A JP2007032855A JP2008197404A JP 2008197404 A JP2008197404 A JP 2008197404A JP 2007032855 A JP2007032855 A JP 2007032855A JP 2007032855 A JP2007032855 A JP 2007032855A JP 2008197404 A JP2008197404 A JP 2008197404A
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image
acid
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JP2007032855A
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Japanese (ja)
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Hiroomi Harada
博臣 原田
Satoshi Hatori
聡 羽鳥
Hiroshi Ishii
宏 石井
Mitsuru Takahashi
充 高橋
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus, wherein even if the edges of a cleaning blade are worn with the lapse of time and the contact area of the same with an image carrier is widened, blade curling is hardly caused and stable quality can be maintained over a long period, at a low cost. <P>SOLUTION: The image forming apparatus has a plurality of image carriers 1, a lubricant application device A7 provided at the first image carrier Al installed on the upstream side viewed from the transferring direction of a developer, and a cleaning blade A61 installed in a counter system at each image carrier A1 on and after the second one installed on the downstream side, wherein the lubricant application region is wider than the effective cleaning region A63 in the cleaning blade A61. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を具備し、像担持体上にカウンター方式でクリーニングブレードを具備した画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that includes a lubricant application device that applies a lubricant to an image carrier, and includes a counter type cleaning blade on the image carrier.

近年、画像形成装置は高画質化の要求が高まっており、特に高精細なカラー画像形成を実現させるため、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化によりドットの再現性が良好になり、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。従来の混練粉砕法により、このような小粒径化、球形化したトナーを製造することは非常に困難であることから、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により製造された重合トナーが採用されつつある。但し、小粒径化、球形化されたトナーを用いると、一般的に用いられているブレードクリーニング方式では感光体や中間転写体等の像担持体上の残留トナーをクリーニングすることが困難となるため、その解決方法の1つとしてステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を直接若しくは間接的に像担持体上に塗布する方式が提案されている。
例えば、特許文献1及び特許文献2では、感光体や中間転写体へ潤滑剤を塗布することで、重合トナーのクリーニング性を向上させたり、画質を向上させたりしている。
In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality in image forming apparatuses, and in particular, in order to realize high-definition color image formation, toner particle diameters and spheroidization have been promoted. The dot reproducibility is improved by reducing the particle size, and the developability and transferability can be improved by making the particles spherical. Since it is very difficult to produce such a small particle size and spherical toner by the conventional kneading and pulverization method, the polymerization produced by suspension polymerization method, emulsion polymerization method, dispersion polymerization method, etc. Toner is being adopted. However, when a toner having a small particle size and a spherical shape is used, it is difficult to clean residual toner on an image carrier such as a photosensitive member or an intermediate transfer member by a generally used blade cleaning method. For this reason, a method for applying a lubricant such as zinc stearate directly or indirectly onto the image carrier has been proposed as one of the solutions.
For example, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a lubricant is applied to a photoconductor or an intermediate transfer body to improve the cleaning property of polymerized toner or improve image quality.

これに対して、例えば、特許文献1では、無端移動する表面にトナー像を担持する像担持体と、無端移動する表面を有し該像担持体との対向位置で該像担持体上のトナー像が一次転写されることによって該トナー像を担持する中間転写体とを有し、該中間転写体上に担持するトナー像を転写材に二次転写する画像形成装置において、上記像担持体と上記中間転写体の少なくとも一方の表面のトナー像を担持する前のトナー像未担持領域に対して、潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、該潤滑剤が塗布される前の被塗布部材表面をクリーニングするクリーニング手段と、該潤滑剤塗布手段によって塗布した潤滑剤を該被塗布表面上で均一に均す潤滑剤均し手段とを設けた画像形成装置が開示されている。これによって、中間転写方式の画像形成装置において、クリーニング後の被塗布部材表面に潤滑剤を塗布した後この潤滑剤を均すことによって、虫喰い、画像ボケ、ボソツキ等の異常画像のない良好な転写画像を得ることができる。
また、特許文献2では、固形潤滑剤を回転ブラシに接触させ、該ブラシに付着した潤滑剤を像担持体に塗布して、該像担持体の表面に潤滑剤による皮膜を形成する潤滑剤皮膜形成手段と、前記像担持体に作像する画像データを計数する画像データ計数手段とを有し、前記画像データ計数手段の情報に基づいて、像担持体の表面に塗布する潤滑剤の塗布量を制御する画像形成装置が開示されている。これによって、感光体ドラム表面への固形潤滑剤の塗布量を適正化することで、耐久寿命を通してクリーニング不良、融着、駆動トルクの上昇等が発生することのない信頼性の高い画像形成装置を得ることができる。
In contrast, for example, in Patent Document 1, an image carrier that carries a toner image on a surface that moves endlessly, and a toner on the image carrier that has a surface that moves endlessly and is opposed to the image carrier. In an image forming apparatus having an intermediate transfer member that carries the toner image by primary transfer of the image, and secondarily transferring the toner image carried on the intermediate transfer member to a transfer material, the image carrier and Lubricant application means for applying a lubricant to a toner image non-carrying region before carrying a toner image on at least one surface of the intermediate transfer member, and a surface of a member to be coated before the lubricant is applied There is disclosed an image forming apparatus provided with a cleaning means for cleaning the toner and a lubricant leveling means for uniformly leveling the lubricant applied by the lubricant applying means on the surface to be coated. As a result, in an intermediate transfer type image forming apparatus, by applying a lubricant to the surface of a member to be coated after cleaning, and smoothing the lubricant, it is possible to obtain an excellent image free of abnormal images such as worm erosion, image blur, and blurring. A transfer image can be obtained.
Further, in Patent Document 2, a lubricant film is formed in which a solid lubricant is brought into contact with a rotating brush, the lubricant adhered to the brush is applied to an image carrier, and a film made of the lubricant is formed on the surface of the image carrier. Forming means and image data counting means for counting image data to be imaged on the image carrier, and applying the lubricant on the surface of the image carrier based on the information of the image data counting means An image forming apparatus for controlling the above is disclosed. As a result, by optimizing the amount of solid lubricant applied to the surface of the photoconductor drum, a highly reliable image forming apparatus that does not cause poor cleaning, fusing, increase in driving torque, etc. throughout its endurance life. Obtainable.

電子写真プロセスを用いる画像形成装置では、像担持体のクリーニング装置として、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードを、像担持体の移動方向に対してその先端を逆向きに圧接するカウンター方式が主流である。ところが、カウンター方式のクリーニングブレードは、像担持体の表面の移動に対して不安定であり、ブレードを像担持体に対して立てて当接するとブレードの先端が像担持体の移動に巻き込まれてしまい所謂ブレードめくれが生じてしまう。逆に寝かせ過ぎると十分なクリーニング機能を発揮しないため、ブレードの当接角を設定するのは非常に困難な作業である。
また、クリーニングブレードのエッヂは経時で摩耗してゆき、像担持体との接触面積が広がってゆき摩擦力が増すため、経時ではブレードめくれが更に生じやすくなる。
近年のもう1つの傾向として、交換ユニットの長寿命化が進められているのだが、前記の理由により長期に亘って、ブレードめくれが生じないよう安定した設計をすることは非常に困難である。
これを解決する方法の1つとして、潤滑剤を第2以降の画像担持体に塗布し、ブレードとの摩擦力を軽減してブレードめくれを生じ難くする方法があるが、そのためだけに新たに潤滑剤塗布装置(固形潤滑剤、それを保持する保持部材、塗布部材、押圧部材などから構成される)を設けるのは、コスト的にもスペース的にも時代の流れに逆行している。
In an image forming apparatus using an electrophotographic process, a counter system in which a cleaning blade made of an elastic material such as rubber is pressed against the moving direction of the image carrier in a direction opposite to the moving direction of the image carrier is the mainstream. It is. However, the counter type cleaning blade is unstable with respect to the movement of the surface of the image carrier, and when the blade is brought into contact with the image carrier, the tip of the blade is caught in the movement of the image carrier. In other words, so-called blade turning occurs. On the other hand, since the sufficient cleaning function is not exhibited if it is laid too much, setting the contact angle of the blade is a very difficult task.
Further, the edge of the cleaning blade wears with time, and the contact area with the image carrier increases and the frictional force increases, so that the blade is more likely to turn over with time.
Another trend in recent years is that the replacement unit has been prolonging its life, but for the above reasons, it is very difficult to make a stable design so that the blade does not turn over for a long period of time.
One way to solve this is to apply a lubricant to the second and subsequent image carriers to reduce the frictional force with the blade and make it difficult to turn the blade. The provision of the agent application device (consisting of a solid lubricant, a holding member for holding the lubricant, an application member, a pressing member, and the like) goes against the trend of the times in terms of cost and space.

特開2001−305907JP 2001-305907 A 特開2002−244485JP2002-244485

本発明は、上記問題点を鑑みなされたもので、経時でクリーニングブレードのエッヂが摩耗し、像担持体との接触面積が広がったとしても、ブレード捲れが発生し難く長期に亘って安定した品質を保つことのできる画像形成装置を安価な価格で提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and even if the edge of the cleaning blade wears out over time and the contact area with the image carrier increases, the blade does not easily wobble and has a stable quality over a long period of time. It is to provide an image forming apparatus that can maintain the image quality at an inexpensive price.

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
上記課題を解決するため、第2以降の画像担持体に設置されたクリーニングブレードの有効クリーニング領域より、第1の画像担持体に塗布される潤滑剤塗布領域を広くした。即ち、本発明の画像形成装置では、複数種の像担持体を備え、現像剤の転写方向からみて上流側に設置された第1の画像担持体に潤滑剤塗布装置を備え、下流側に設置された第2以降の画像担持体にはカウンター方式で設置したクリーニングブレードを備えた画像形成装置において、該クリーニングブレードの有効クリーニング領域より潤滑剤塗布領域が広いことを特徴とした。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
In order to solve the above-described problems, the lubricant application region applied to the first image carrier is made wider than the effective cleaning region of the cleaning blade installed on the second and subsequent image carriers. That is, in the image forming apparatus of the present invention, a plurality of types of image carriers are provided, the first image carrier installed upstream from the transfer direction of the developer is provided with a lubricant application device, and installed downstream. In the image forming apparatus provided with a cleaning blade installed in a counter manner in the second and subsequent image carriers, the lubricant application area is wider than the effective cleaning area of the cleaning blade.

以上説明したように、本発明の画像形成装置では、像担持体に塗布された潤滑剤は、接点を通じて下流側の像担持体へと少量ながらも移動し、下流側の像担持体の摩擦係数を下げる。クリーニングブレードの有効クリーニング領域より潤滑剤塗布領域が広いので、有効クリーニング領域内では像担持体の摩擦係数が均一に低くなり、ブレード巻き込みが生じ難くなるという効果を奏する。   As described above, in the image forming apparatus of the present invention, the lubricant applied to the image carrier moves in a small amount to the downstream image carrier through the contact point, and the friction coefficient of the downstream image carrier. Lower. Since the lubricant application area is wider than the effective cleaning area of the cleaning blade, the friction coefficient of the image carrier is uniformly reduced in the effective cleaning area, and the blade is less likely to be caught.

図1は、本願採用の画像形成装置の全体構成から説明する。
胴内排紙型画像形成装置の略中央に画像形成部(A)が配置され、この画像形成部(A)のすぐ下方に給紙部(B)が配置されている。必要に応じ別の給紙装置を下部に増設することができる。画像形成部(A)の上方には、排紙収納部(D)を隔てて原稿を読み取る、読み取り部(C)が配設されている。排紙収納部(D)には画像形成された記録媒体(以下、用紙と言う)が排紙収納される。図1内の矢印は用紙の通紙経路を示している。
画像形成部(A)では、ドラム状をした感光体(A1)の周囲に、感光体(A1)の表面に帯電処理を行う帯電装置(A2)、画像情報を感光体表面にレーザ光で照射する露光装置(A10)、感光体(A1)の表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像装置(A3)、複数の感光体(A1)上でそれぞれ現像されたトナー像を重ね合わせる中間転写装置(A4)、用紙に転写する転写装置(A5)、転写後感光体表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置(A6)、感光体(A1)等の像担持体表面の摩擦係数を下げるための潤滑剤塗布装置(A7)、トナー像を得た用紙上のトナーを定着処理する定着装置(A8)が用紙の搬送経路での下流に配置されている。メンテナンスを容易にするため、感光体(A1)、帯電装置(A2)、現像装置(A3)、クリーニング装置(A6)等をプロセスカートリッジ(PC)として1つのユニットに組み込み本体装置に対して着脱可能とした。また、同様の理由からクリーニング装置(A6)と潤滑剤塗布装置(A7)とを一つのユニット内に収容し、中間転写装置(A4)に対して着脱可能とした。さらに、クリーニング装置(A6)と潤滑剤塗布装置(A7)と転写部材(A51)とを一体的に収容し、本体装置に対して着脱可能とした。定着装置を通過した用紙は排紙ローラ(A9)を経て排紙収納部(D)排紙収納される。
FIG. 1 will be described from the overall configuration of the image forming apparatus employed in the present application.
An image forming unit (A) is disposed substantially at the center of the in-body discharge type image forming apparatus, and a sheet feeding unit (B) is disposed immediately below the image forming unit (A). If necessary, another sheet feeding device can be added at the bottom. Above the image forming unit (A), a reading unit (C) that reads a document through a paper discharge storage unit (D) is disposed. A recording medium (hereinafter referred to as paper) on which an image has been formed is discharged and stored in the discharge storage section (D). The arrows in FIG. 1 indicate the sheet passing path.
In the image forming unit (A), a charging device (A2) for charging the surface of the photoconductor (A1) around the drum-shaped photoconductor (A1), and image information is irradiated to the surface of the photoconductor with laser light. An exposure device (A10), a developing device (A3) for visualizing an electrostatic latent image formed by exposure on the surface of the photoconductor (A1), and a toner image developed on each of the plurality of photoconductors (A1). Intermediate transfer device (A4) for superimposing, transfer device (A5) for transferring to paper, cleaning device (A6) for removing and collecting toner remaining on the surface of the photoconductor after transfer, surface of the image carrier such as photoconductor (A1), etc. A lubricant application device (A7) for lowering the friction coefficient and a fixing device (A8) for fixing the toner on the paper on which the toner image has been obtained are arranged downstream in the paper conveyance path. In order to facilitate maintenance, the photoconductor (A1), charging device (A2), developing device (A3), cleaning device (A6), etc. can be incorporated into a single unit as a process cartridge (PC) and detachable from the main unit. It was. For the same reason, the cleaning device (A6) and the lubricant application device (A7) are housed in one unit and are detachable from the intermediate transfer device (A4). Further, the cleaning device (A6), the lubricant application device (A7), and the transfer member (A51) are integrally accommodated, and can be attached to and detached from the main body device. The paper that has passed through the fixing device passes through a paper discharge roller (A9) and is discharged and stored in a paper discharge storage section (D).

給紙部(B)においては、未使用の用紙が収容されており、給紙ローラ(B1)の回転により、最上紙は給紙カセットから送り出され、レジストローラ(A11)へと搬送される。レジストローラ(A11)は用紙の搬送を一時止め、感光体表面のトナー像と用紙の先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって回転が開始するよう制御される。読み取り部(C)では、コンタクトガラス(C2)上に載置される原稿(不図示)の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーよりなる読み取り走行体(C1)が往復移動する。この読み取り走行体(C1)により走査された画像情報は、レンズ(C3)の後方に設置されているCCD(C4)に画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。画像処理された信号に基づいて、露光装置(A10)のレーザダイオード(不図示)の発光により感光体(A1)の表面に静電潜像が形成される。レーザダイオードからの光信号は、公知ポリゴンミラーやレンズを介して感光体に至る。   In the paper feed unit (B), unused paper is stored, and the uppermost paper is fed out from the paper feed cassette by the rotation of the paper feed roller (B1) and conveyed to the registration roller (A11). The registration roller (A11) is controlled to start rotation at a timing so that the conveyance of the paper is temporarily stopped and the positional relationship between the toner image on the surface of the photosensitive member and the leading edge of the paper becomes a predetermined position. In the reading unit (C), a reading traveling body (C1) including a light source for document illumination and a mirror reciprocates in order to perform reading scanning of a document (not shown) placed on the contact glass (C2). Image information scanned by the reading traveling body (C1) is read as an image signal into the CCD (C4) installed behind the lens (C3). The read image signal is digitized and subjected to image processing. Based on the image-processed signal, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor (A1) by light emission of a laser diode (not shown) of the exposure apparatus (A10). The optical signal from the laser diode reaches the photosensitive member via a known polygon mirror or lens.

図2は本発明をプロセスカートリッジ(PC)に用いた図である。帯電装置(A2)は主に帯電部材(A21)とそれを感光体(A1)に所定の圧力で加圧する付勢部材(A22)からなる。帯電部材(A21)は、導電性のシャフトの周りに導電性弾性層を有する。電圧印加装置(不図示)により導電性シャフトを介して導電性弾性層と感光体(A1)との空隙に所定の電圧を印加し、感光体表面に電荷を付与する。現像装置(A3)では、撹拌スクリュ(A33)により現像剤を十分撹拌し、現像ローラ(A31)に磁気的に付着させる。付着した現像剤は現像ドクタ(A32)により現像ローラ(A31)上に薄層化される。薄層化された現像剤により感光体(A1)上の静電潜像を顕像化する。顕像化されたトナー像は転写バイアスローラ(A42)により電気的に中間転写ベルト(A41)上に付着する。中間転写ベルト(A41)上に転写されなかった残留トナーはクリーニング装置(A6)により感光体(A1)から除去される。潤滑剤塗布部材(A71)は金属シャフトにブラシを巻きつけローラ状に形成されている。固形潤滑剤(A72)は自重により潤滑剤塗布部材(71)に付勢されており、潤滑剤塗布部材(A71)を回転させることで固形潤滑剤(A72)を微粉状に削り取り、感光体(A1)の表面に潤滑剤を塗布する。このときに、潤滑剤が塗布される潤滑剤塗布領域は、感光体A1の略全面であり、下記に示す有効クリーニング領域A63より広くする。これは、有効クリーニング領域A63は、クリーニング性等によって決定されるが、潤滑剤はクリーニングブレード接触している全体に塗布することが必要になる。   FIG. 2 is a diagram in which the present invention is applied to a process cartridge (PC). The charging device (A2) mainly includes a charging member (A21) and an urging member (A22) that pressurizes the charging member (A21) with a predetermined pressure. The charging member (A21) has a conductive elastic layer around a conductive shaft. A predetermined voltage is applied to the gap between the conductive elastic layer and the photoconductor (A1) via a conductive shaft by a voltage application device (not shown), thereby applying a charge to the surface of the photoconductor. In the developing device (A3), the developer is sufficiently stirred by the stirring screw (A33) and is magnetically attached to the developing roller (A31). The attached developer is thinned on the developing roller (A31) by the developing doctor (A32). The electrostatic latent image on the photoreceptor (A1) is visualized with the thinned developer. The visualized toner image is electrically attached on the intermediate transfer belt (A41) by the transfer bias roller (A42). Residual toner that has not been transferred onto the intermediate transfer belt (A41) is removed from the photoreceptor (A1) by the cleaning device (A6). The lubricant application member (A71) is formed in a roller shape by winding a brush around a metal shaft. The solid lubricant (A72) is urged to the lubricant application member (71) by its own weight, and by rotating the lubricant application member (A71), the solid lubricant (A72) is scraped off into a fine powder, and the photosensitive member ( Apply a lubricant to the surface of A1). At this time, the lubricant application area to which the lubricant is applied is substantially the entire surface of the photoreceptor A1, and is wider than the effective cleaning area A63 shown below. This is because the effective cleaning area A63 is determined by the cleaning property or the like, but it is necessary to apply the lubricant to the entire surface in contact with the cleaning blade.

図3は転写カートリッジを示した図である。潤滑剤塗布装置(A7)とクリーニング装置(A6)が一体的に筐体内に具備され転写カートリッジを形成している。固形潤滑剤(A72)は、付勢部材(A73)によりブラシローラからなる潤滑剤塗布部材(A71)へ所定の圧力で付勢されている。潤滑剤塗布部材(A71)の回転により固形潤滑剤(A72)が削り取られ中間転写装置(A4)の表面へ塗布される。その上流にはクリーニング装置(A6)が設置されており、クリーニング用ブラシローラ(A62)と、クリーニングブレード(A61)から成る。ブラシローラ(A62)は転写装置(A4)の回転方向に対して同方向に回転し、表面の異物を拡散する。クリーニングブレード(A61)は、中間転写装置(A4)に対して所定の角度・圧力で当接されており、中間転写装置(A4)上の残留トナーを除去する。   FIG. 3 shows the transfer cartridge. The lubricant application device (A7) and the cleaning device (A6) are integrally provided in the housing to form a transfer cartridge. The solid lubricant (A72) is urged at a predetermined pressure by the urging member (A73) to the lubricant application member (A71) composed of a brush roller. The solid lubricant (A72) is scraped off by the rotation of the lubricant application member (A71) and applied to the surface of the intermediate transfer device (A4). A cleaning device (A6) is installed upstream of the cleaning device, and includes a cleaning brush roller (A62) and a cleaning blade (A61). The brush roller (A62) rotates in the same direction as the rotation direction of the transfer device (A4), and diffuses foreign matter on the surface. The cleaning blade (A61) is in contact with the intermediate transfer device (A4) at a predetermined angle and pressure, and removes residual toner on the intermediate transfer device (A4).

図4はもう1つの転写カートリッジを示した図である。クリーニング装置(A6)と転写部材(A51)とが一体的に筐体内に具備され転写カートリッジを形成している。図のようにクリーニング装置(A6)が設置されており、転写部材(A51)上の残留トナーを除去する。
図5はクリーニングブレード(A61)の正面と側面を表した図である。クリーニングブレード(A61)は、主にウレタン等のゴムから成るゴムシート(A65)部分と、それを支える支持板(A66)とから成る。また長手方向に見ると、中央部の有効クリーニング領域(A63)と両端の減圧領域(A64)とに分けることができる。有効クリーニング領域(A63)は正に像担持体のクリーニングを担う部分である。両端の減圧領域(A64)は、支持板(A66)を斜めにカットしてあり、支持板(A66)から突き出しているゴムシート(A65)部分(所謂突き出し量)を端部に向かって長くしてゆき、像担持体との当接圧を減少させている部分である。ゴムシート(A65)端部はフリーであるため、像担持体1との摺動摩擦によって自励振動が生じやすく、異音やバンディング画像の原因となり易い。その対策として当接圧を軽減している。このときに、潤滑剤が塗布される潤滑剤塗布領域は、感光体A1の略全面であり、下記に示す有効クリーニング領域A63より広くする。つまり、潤滑剤塗布領域は、中央部の有効クリーニング領域(A63)と両端の減圧領域(A64)との両方の領域を含んでいる。これによって、クリーニングブレードの摺動摩擦による異音やバンディング画像の発生を抑えることができる。
FIG. 4 is a view showing another transfer cartridge. The cleaning device (A6) and the transfer member (A51) are integrally provided in the housing to form a transfer cartridge. As shown in the figure, a cleaning device (A6) is installed to remove residual toner on the transfer member (A51).
FIG. 5 is a view showing the front and side surfaces of the cleaning blade (A61). The cleaning blade (A61) is composed of a rubber sheet (A65) portion mainly made of rubber such as urethane, and a support plate (A66) for supporting it. Further, when viewed in the longitudinal direction, it can be divided into an effective cleaning area (A63) at the center and reduced pressure areas (A64) at both ends. The effective cleaning area (A63) is the part that is responsible for cleaning the image carrier. In the decompression regions (A64) at both ends, the support plate (A66) is cut obliquely, and the rubber sheet (A65) portion protruding from the support plate (A66) (so-called protruding amount) is elongated toward the end portion. This is a portion where the contact pressure with the image carrier is decreased. Since the end portion of the rubber sheet (A65) is free, self-excited vibration is likely to occur due to sliding friction with the image carrier 1, and abnormal noise and banding images are likely to occur. As a countermeasure, the contact pressure is reduced. At this time, the lubricant application area to which the lubricant is applied is substantially the entire surface of the photoreceptor A1, and is wider than the effective cleaning area A63 shown below. In other words, the lubricant application area includes both the central effective cleaning area (A63) and the decompression areas (A64) at both ends. As a result, the generation of abnormal noise and banding images due to sliding friction of the cleaning blade can be suppressed.

図6は、像担持体とクリーニングブレード(A61)との当接角度θを説明する図である。像担持体表面の移動方向に対して、ブレードの先端が反対方向を向かうよう当接している。当接角度θは、像担持体とクリーニングブレード(A61)の接点から引いた像担持体の接線と、クリーニングブレード(A61)の残トナーの受け面とが成す角度と定義する。
図7は、走行距離Dとブレード当接角度θとの関係を示したグラフである。クリーニングブレード(A61)のエッヂは、経時で像担持体との摺動摩擦により、摩耗してゆき像担持体との接触面積が増加する。接触面積の増加に伴い、摺動摩擦も増大するためブレードめくれが生じ易くなる。ブレードめくれが生じない領域を“OK領域”、生じ易い領域を“NG領域”としてグラフ内に示した。境界線は、経時で右下がりの傾向を示す。従来の設計での境界線に比べて本発明の境界線は上方にシフトし、余裕度が向上していることが分かる。実際にブレードの当接角度θを設定する場合は、部品の寸法公差や取り付け公差を考慮してこの領域の中間近辺を選択するのであるが、同じブレード当接角度を選択した際、本発明の方が長期に亘ってブレードめくれが発生し難く安定していることが分かる。
FIG. 6 is a diagram for explaining the contact angle θ between the image carrier and the cleaning blade (A61). The tip of the blade is in contact with the moving direction of the surface of the image carrier so as to face in the opposite direction. The contact angle θ is defined as an angle formed by a tangent line between the image carrier and the contact point between the image carrier and the cleaning blade (A61) and a receiving surface of the remaining toner on the cleaning blade (A61).
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the travel distance D and the blade contact angle θ. The edge of the cleaning blade (A61) is worn by sliding friction with the image carrier over time, and the contact area with the image carrier increases. As the contact area increases, the sliding friction also increases, so that the blade is likely to turn up. An area where the blade is not turned over is shown in the graph as an “OK area”, and an area where the blade is likely to occur is shown as an “NG area”. The boundary line shows a downward trend over time. It can be seen that the boundary line of the present invention is shifted upward as compared with the boundary line in the conventional design, and the margin is improved. When the blade contact angle θ is actually set, the middle vicinity of this region is selected in consideration of the dimensional tolerances and mounting tolerances of the parts, but when the same blade contact angle is selected, It can be seen that blades are less likely to turn over and are stable over a long period of time.

上記固形潤滑剤としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどのステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、や、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムを用いてもよい。他にも、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸、脂肪酸の金属塩なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。   As the solid lubricant, a dry solid hydrophobic lubricant can be used. Besides zinc stearate, barium stearate, lead stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, Those having a stearic acid group such as copper stearate, strontium stearate, calcium stearate, cadmium stearate and magnesium stearate can be used. In addition, the same fatty acid groups zinc oleate, manganese oleate, iron oleate, cobalt oleate, lead oleate, magnesium oleate, copper oleate, and palmitic acid, zinc cobalt palmitate, copper palmitate, palmitate Magnesium acid, aluminum palmitate, and calcium palmitate may be used. In addition, fatty acids such as lead caprylate, lead caproate, zinc linolenate, cobalt linolenate, calcium linolenate and cadmium ricolinolenate, metal salts of fatty acids, and the like can also be used. Further, waxes such as candelilla wax, carnauba wax, rice wax, wax, ooba oil, beeswax, and lanolin can be used.

本発明の画像形成装置において、現像装置10で使用するトナーは、体積平均粒径3〜8μmであり、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。
小粒径のトナーを用いることで、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができる。しかしながら、本発明の範囲よりも体積平均粒径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着し、磁性キャリアの帯電能力を低下させ、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。逆に、トナーの体積平均粒径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる場合が多い。
また、粒径分布を狭くすることで、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。しかしながら、Dv/Dnが1.40を超えると、帯電量分布が広くなり、解像力も低下するため好ましくない。
尚、トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)を用いて測定することができる。本発明においてはコールターカウンターTA−II型を用い個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研社製)及びパーソナルコンピュータ(PC9801:NEC社製)に接続し、測定した。
In the image forming apparatus of the present invention, the toner used in the developing device 10 has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm, and the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn). Is preferably in the range of 1.00 to 1.40.
By using a toner having a small particle diameter, the toner can be densely attached to the latent image. However, when the volume average particle size is smaller than the range of the present invention, in the case of a two-component developer, the toner is fused to the surface of the magnetic carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the magnetic carrier is reduced. When used as a developer, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. On the contrary, when the volume average particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed. In many cases, the variation in toner particle size becomes large.
Further, by narrowing the particle size distribution, the toner charge amount distribution becomes uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the transfer rate can be increased. However, it is not preferable that Dv / Dn exceeds 1.40 because the charge amount distribution becomes wide and the resolving power decreases.
The average particle size and particle size distribution of the toner can be measured using a Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). In the present invention, a Coulter counter TA-II type was used, connected to an interface (manufactured by Nikka Giken) and a personal computer (PC9801: manufactured by NEC) to output the number distribution and volume distribution.

本発明のクリーニングブレード33もしくは43を搭載することの効果が大きく得られる画像形成装置は、現像装置10で使用するトナーが、平均円形度0.93以上と円形度の高いトナーである場合である。円形度の高いトナーは、ブレード方式のクリーニングでは像担持体とクリーニングブレードの隙間に入り込み、すり抜けやすい。クリーニングブレード33もしくは43の像担持体に対する当接圧を上げると、像担持体のダメージが大きくなる。また、ブラシローラにトナーの帯電極性とは逆極性のバイアスを印加し、静電的にトナーを回収する方法においても、ブラシローラからのトナーの除去が困難なことから、徐々に静電的なトナー除去能力が低下する傾向にある。
しかしながら、本発明のクリーニングブレード33もしくは43により、上記のような平均円形度の高いトナーを用いる場合であっても、以下のようにして効率よく像担持体表面をクリーニングすることができる。
尚、トナーの平均円形度は、光学的に粒子を検知して、投影面積の等しい相当円の周囲長で除した値である。具体的には、フロー式粒子像分析装置(FPIA−2000;シスメックス社製)を用いて測定を行う。所定の容器に、予め不純固形物を除去した水100〜150mLを入れ、分散剤として界面活性剤0.1〜0.5mLを加え、さらに、測定試料0.1〜9.5g程度を加える。試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000〜10,000個/μLにしてトナーの形状及び分布を測定する。
The image forming apparatus that can achieve the effect of mounting the cleaning blade 33 or 43 of the present invention is a case where the toner used in the developing device 10 is a toner having a high degree of circularity with an average circularity of 0.93 or more. . Toner with a high degree of circularity enters the gap between the image carrier and the cleaning blade in blade-type cleaning, and easily slips through. When the contact pressure of the cleaning blade 33 or 43 against the image carrier is increased, the damage to the image carrier increases. Also, in the method of electrostatically collecting toner by applying a bias reverse to the charging polarity of the toner to the brush roller, it is difficult to remove the toner from the brush roller. There is a tendency that the toner removing ability is lowered.
However, even when the above-described toner having a high average circularity is used by the cleaning blade 33 or 43 of the present invention, the surface of the image carrier can be efficiently cleaned as follows.
The average circularity of the toner is a value obtained by dividing particles by the circumference of an equivalent circle having the same projected area after optically detecting particles. Specifically, the measurement is performed using a flow type particle image analyzer (FPIA-2000; manufactured by Sysmex Corporation). In a predetermined container, 100 to 150 mL of water from which impure solids are removed in advance is added, 0.1 to 0.5 mL of a surfactant is added as a dispersant, and about 0.1 to 9.5 g of a measurement sample is further added. 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 concentration and dispersion of the dispersion are set to 3,000 to 10,000 / μL, and the shape and distribution of the toner are measured.

また、本発明の画像形成装置で使用するトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることが好ましい。図8は、形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4) ・・・式(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100/4πを乗じた値である。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100/4π) ・・・式(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと像担持体との接触が点接触に近くなるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体1との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。一方、球形トナーはクリーニングブレード8aと感光体1との間隙に入り込みやすいため、トナーの形状係数SF−1又はSF−2はある程度大きい方がよい。また、SF−1とSF−2が大きくなると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、SF−1とSF−2は180を越えない方が好ましい。
尚、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。
The toner used in the image forming apparatus of the present invention preferably has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180. FIG. 8 is a diagram schematically showing the shape of the toner for explaining the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) Formula (1)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner becomes a true sphere, and becomes larger as the value of SF-1 increases.
The shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the toner shape, and is represented by the following formula (2). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner onto the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100 / 4π.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π) (2)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and as the value of SF-2 increases, the unevenness of the toner surface becomes more prominent.
When the shape of the toner is close to a sphere, the contact between the toner and the toner or the toner and the image carrier is close to a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity becomes high. The attracting force with the body 1 is also weakened, and the transfer rate is increased. On the other hand, since spherical toner tends to enter the gap between the cleaning blade 8a and the photoreceptor 1, the toner shape factor SF-1 or SF-2 is preferably large to some extent. Further, when SF-1 and SF-2 are increased, toner is scattered on the image and the image quality is lowered. For this reason, it is preferable that SF-1 and SF-2 do not exceed 180.
Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.) and introducing it into an image analyzer (LUSEX 3: manufactured by Nireco) for analysis. And calculated.

本発明の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、例えば、少なくとも、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、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法の例を挙げて説明する。
(変性ポリエステル)
本発明に係るトナーはバインダ樹脂として変性ポリエステル(i)を含む。変性ポリエステル(i)としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
変性ポリエステル(i)としては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物(PIC)と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
The toner suitably used in the image forming apparatus of the present invention is, for example, a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. Is a toner obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous solvent. Hereinafter, examples of the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.
(Modified polyester)
The toner according to the present invention contains a modified polyester (i) as a binder resin. The modified polyester (i) refers to a state in which a bonding group other than an ester bond is present in the polyester resin, or resin components having different configurations are bonded to the polyester resin by a covalent bond, an ionic bond, or the like. Specifically, the polyester terminal is modified by introducing a functional group such as a carboxylic acid group or an isocyanate group that reacts with a hydroxyl group into the polyester terminal and further reacting with an active hydrogen-containing compound.
Examples of the modified polyester (i) include urea-modified polyester obtained by a reaction between a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and amines (B). As the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, a polyester having a polycondensate of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC) and having an active hydrogen group is further added to a polyvalent isocyanate compound (PIC). And those reacted with. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.

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

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.

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

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.

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

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

(未変性ポリエステル)
本発明においては、前記変性されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この(i)と共に、未変性ポリエステル(ii)をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様な多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(i)と(ii)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。(i)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
(Unmodified polyester)
In the present invention, not only the modified polyester (i) is used alone, but also the unmodified polyester (ii) can be contained as a binder resin component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to single use. Examples of (ii) include polycondensates of polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) similar to the polyester component of (i), and preferred ones are also the same as (i). . (Ii) 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. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Accordingly, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. When (ii) is contained, the weight ratio of (i) to (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. When the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.

(ii)のピーク分子量は、通常1000〜10000、好ましくは2000〜8000、さらに好ましくは2000〜5000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。(ii)の酸価は1〜5が好ましく、より好ましくは2〜4である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
バインダ樹脂のガラス転移点(Tg)は通常35〜70℃、好ましくは55〜65℃である。35℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、本発明のトナーにおいては、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。
尚、ガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)によって測定することができる。
The peak molecular weight of (ii) is usually 1000 to 10,000, preferably 2000 to 8000, and more preferably 2000 to 5000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of (ii) is preferably 1 to 5, more preferably 2 to 4. Since a high acid value wax is used as the wax, the low acid value binder leads to electrification and high volume resistance, so that it is easy to match the toner used for the two-component developer.
The glass transition point (Tg) of the binder resin is usually 35 to 70 ° C, preferably 55 to 65 ° C. If the temperature is lower than 35 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the toner of 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. Show.
The glass transition point (Tg) can be measured with a differential scanning calorimeter (DSC).

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

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダ樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。   The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.

(荷電制御剤)
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、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、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4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、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリ
ドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4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。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、バインダ樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダ樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.
The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the flowability of the developer is lowered, and the image density is lowered. Invite.

(離型剤)
離型剤としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダ樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、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等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダ樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
(Release agent)
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, and rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .
The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the organic solvent.

(外添剤)
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、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2μmであることが好ましく、特に5×10−3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5wt%であることが好ましく、特に0.01〜2.0wt%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10−2μm以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
(External additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 −3 to 2 μm, and particularly preferably 5 × 10 −3 to 0.5 μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m <2> / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using particles having an average particle diameter of 5 × 10-2 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even when stirring and mixing inside the developing device is performed, a fluidity-imparting agent is not detached from the toner, a good image quality that does not cause fireflies and the like is obtained, and the residual toner is further reduced. .
Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large. However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if

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

2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、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(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族1級、2級もしくは2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
Moreover, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which has a right fluoroalkyl group is used. Salt, benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Smoke), Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footage F-300 (Neos), and the like.

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90%の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1μm、及び3μm、ポリスチレン微粒子0.5μm及び2μm、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1μm、商品名では、PB−200H(花王社製)、SGP(総研社製)、テクノポリマーSB(積水化成品工業社製)、SGP−3G(総研社製)、ミクロパール(積水ファインケミカル社製)等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage existing on the surface of the toner base particles is in the range of 10 to 90%. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 μm and 3 μm, polystyrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao), SGP (manufactured by Soken), Techno Examples include polymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), and micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.).
In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。
As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C.

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

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

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

また、本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。
図9は、本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3(但し、r1≧r2≧r3とする。)で規定するとき、本発明のトナーは、短軸と長軸との比(r2/r1)((b)参照)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)((c)参照)が0.7〜1.0の範囲にあることが好ましい。短軸と長軸との比(r2/r1)が0.5未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比(r3/r2)が1.0では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
なお、r1、r2、r3は、走査型電子顕微鏡(SEM)で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
Further, the toner according to the present invention has a substantially spherical shape and can be represented by the following shape rule.
FIG. 9 is a diagram schematically showing the shape of the toner according to the present invention. When a substantially spherical toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the toner of the present invention has a ratio of the minor axis to the major axis (r2). / R1) (see (b)) is 0.5 to 1.0 and the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) (see (c)) is in the range of 0.7 to 1.0. Is preferred. If the ratio of the minor axis to the major axis (r2 / r1) is less than 0.5, the distance from the true spherical shape is inferior, so that dot reproducibility and transfer efficiency are inferior, and high quality image quality cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) is less than 0.7, the shape is close to a flat shape, and a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has a major axis as a rotation axis, and the fluidity of the toner can be improved.
Note that r1, r2, and r3 were measured with a scanning electron microscope (SEM) while changing the angle of field of view and taking pictures.

以上によって製造されたトナーは、磁性キャリアを使用しない1成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。また、2成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Mn、Zn、Cu等の2価の金属を含むフェライトであって、体積平均粒径20〜100μmが好ましい。平均粒径が20μm未満では、現像時に感光体1にキャリア付着が生じやすく、100μmを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Znを含むCuフェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成装置のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、0.05〜10μm、好ましくは0.3〜4μmがよい。   The toner produced as described above can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a magnetic carrier or a non-magnetic toner. When used in a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier, and the magnetic carrier is a ferrite containing a divalent metal such as iron, magnetite, Mn, Zn, Cu, A volume average particle size of 20 to 100 μm is preferred. If the average particle size is less than 20 μm, carrier adhesion is likely to occur on the photoreceptor 1 during development. Cheap. In addition, Cu ferrite containing Zn is preferable because of high saturation magnetization, but can be appropriately selected according to the process of the image forming apparatus. The resin for coating the magnetic carrier is not particularly limited, and examples thereof include silicone resin, styrene-acrylic resin, fluorine-containing resin, and olefin resin. In the manufacturing method, the coating resin may be dissolved in a solvent, sprayed into a fluidized bed and coated on the core, or the resin particles are electrostatically attached to the core particles and then thermally melted for coating. It may be a thing. The resin to be coated has a thickness of 0.05 to 10 μm, preferably 0.3 to 4 μm.

本発明を用いた画像形成装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus using the present invention. プロセスカートリッジの説明図である。It is explanatory drawing of a process cartridge. 転写カートリッジの説明図である。It is explanatory drawing of a transfer cartridge. もう1つの転写カートリッジの説明図である。It is explanatory drawing of another transfer cartridge. クリーニングブレードの説明図である。It is explanatory drawing of a cleaning blade. 当接角度θの説明図である。It is explanatory drawing of contact angle (theta). 従来と本発明の比較を示したグラフである。It is the graph which showed the comparison with the past and this invention. 形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner for explaining the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. 本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

A 画像形成部
A1 感光体
A2 帯電装置
A21 帯電部材
A22 付勢部材



A3 現像装置
A31 現像ローラ
A32 現像スリーブ
A33 撹拌スクリュ
A4 中間転写装置
A41 中間転写ベルト
A42 転写バイアスローラ
A5 転写装置
A51 転写部材

A6 クリーニング装置
A61 クリーニングブレード
A62 クリーニング用ブラシローラ
A63 有効クリーニング領域
A64 減圧領域
A65 ゴムシート
A66 支持板
A7 潤滑剤塗布装置
A71 潤滑剤塗布部材
A72 固形潤滑剤

A8 定着装置
A9 排紙ローラ
A10 露光装置
A11 レジストローラ
B 給紙部
B1 給紙ローラ
C 読み取り部
C1 読み取り走行体
C2 コンタクトガラス
C3 レンズ
C4 CCD
D 排紙収納部
PC プロセスカートリッジ
A Image forming unit A1 Photoconductor A2 Charging device A21 Charging member A22 Biasing member



A3 Developing device A31 Developing roller A32 Developing sleeve A33 Stirring screw A4 Intermediate transfer device A41 Intermediate transfer belt A42 Transfer bias roller A5 Transfer device A51 Transfer member

A6 Cleaning device A61 Cleaning blade A62 Cleaning brush roller A63 Effective cleaning region A64 Depressurization region A65 Rubber sheet A66 Support plate A7 Lubricant coating device A71 Lubricant coating member A72 Solid lubricant

A8 Fixing device A9 Paper discharge roller A10 Exposure device A11 Registration roller B Paper feed part B1 Paper feed roller C Reading part C1 Reading traveling body C2 Contact glass C3 Lens C4 CCD
D Paper storage compartment PC Process cartridge

Claims (9)

複数種の像担持体を備え、現像剤の転写方向からみて上流側に設置された第1の画像担持体に潤滑剤塗布装置を備え、下流側に設置された第2以降の画像担持体にはカウンター方式で設置したクリーニングブレードを備えた画像形成装置において、
該クリーニングブレードの有効クリーニング領域より潤滑剤塗布領域が広い
ことを特徴とした画像形成装置。
A plurality of types of image carriers, a first image carrier disposed upstream from the transfer direction of the developer is provided with a lubricant application device, and second and subsequent image carriers disposed downstream are provided. Is an image forming apparatus equipped with a cleaning blade installed in a counter manner,
An image forming apparatus, wherein a lubricant application area is wider than an effective cleaning area of the cleaning blade.
前記クリーニングブレードを支持する支持板が、クリーニングブレードの有効クリーニング領域より端部に向かって、次第に小さくなるように斜めにカットしてある
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the support plate that supports the cleaning blade is cut obliquely so as to gradually become smaller from the effective cleaning area of the cleaning blade toward the end.
前記潤滑剤は、脂肪酸金属塩であって、
前記脂肪酸金属塩の金属が、亜鉛、鉄、カルシウム、アルミニウム、リチウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、鉛、マンガンの中から選択される金属であって、
前記脂肪酸金属塩の脂肪酸が、ラウリル酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミステリン酸、オレイン酸の中から選択される少なくとも1以上の脂肪酸である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The lubricant is a fatty acid metal salt,
The metal of the fatty acid metal salt is a metal selected from zinc, iron, calcium, aluminum, lithium, magnesium, strontium, barium, cerium, titanium, zirconium, lead, manganese,
The image formation according to claim 1 or 2, wherein the fatty acid of the fatty acid metal salt is at least one fatty acid selected from lauric acid, stearic acid, palmitic acid, mysteric acid, and oleic acid. apparatus.
上記潤滑剤がラメラ結晶構造を持つ脂肪酸塩金属からなる
ことを特徴とした請求項1乃至3の何れかに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the lubricant is made of a fatty acid salt metal having a lamellar crystal structure.
前記画像形成装置は、体積平均粒径が10μm以下で、体積平均粒径と個数平均粒径との比(分散度)が、1.00ないし1.40の範囲にあるトナーを用いる
ことを特徴とした請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus uses a toner having a volume average particle diameter of 10 μm or less and a ratio (dispersity) of the volume average particle diameter to the number average particle diameter in the range of 1.00 to 1.40. The image forming apparatus according to claim 1.
前記画像形成装置は、平均円形度が0.93ないし1.00の範囲にあるトナーを用いる
ことを特徴とした請求項1乃至5の何れかに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus uses toner having an average circularity in a range of 0.93 to 1.00.
前記画像形成装置は、SF−1が100ないし180であって、SF−2が100ないし180の範囲にあるトナーを用いる
ことを特徴とした請求項1乃至6の何れかに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the image forming apparatus uses toner having SF-1 of 100 to 180 and SF-2 of 100 to 180. .
前記画像形成装置は、外観形状がほぼ球形状であって、
短軸と長軸との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲で、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲であって、長軸r1≧短軸r2≧厚さr3の関係を満足するトナーを用いる
ことを特徴とした請求項1乃至7の何れかに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus has a substantially spherical appearance.
The ratio of the minor axis to the major axis (r2 / r1) is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) is in the range of 0.7 to 1.0. The image forming apparatus according to claim 1, wherein toner satisfying a relationship of major axis r 1 ≧ minor axis r 2 ≧ thickness r 3 is used.
前記トナーは、少なくとも、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及び/又は伸長反応させる
ことを特徴とした請求項1乃至8の何れかに記載の画像形成装置。
In the toner, a toner composition containing at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent is crosslinked and / or extended in an aqueous medium in the presence of resin fine particles. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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