JP2007004141A - Electrophotographic photoreceptor and image forming method using the electrophotographic photoreceptor - Google Patents
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Images
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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Abstract
【課題】解像性の高い画像を得ることができ、繰り返し使用においても画像欠陥の発生が少なく、高解像性という厳しい条件下でも、かかる画像欠陥が目立たず、また電気特性に優れた電子写真プロセスを用いた画像形成方法を提供すること。
【解決手段】表面に形成された静電潜像を重合トナーにより現像するための電子写真感光体であって、その感光層に、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体を含有することを特徴とする電子写真感光体によって課題を解決した。
【選択図】なしThe present invention provides an image with high resolving power, little occurrence of image defects even in repeated use, and inconspicuous image defects even under severe conditions such as high resolution and excellent electrical characteristics. To provide an image forming method using a photographic process.
An electrophotographic photosensitive member for developing an electrostatic latent image formed on a surface with a polymerized toner, the photosensitive layer comprising a repeating unit including a partial structure represented by the formula (1). The problem has been solved by an electrophotographic photosensitive member characterized by containing a polymer.
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Description
本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機やプリンター等に用いられる電子写真感光体に関し、更に詳細には、重合トナーを用いて現像しても、耐久性に優れていて、カブリやメモリー等の画像欠陥を生じない電子写真感光体に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member used for a copying machine or a printer using an electrophotographic process, and more specifically, it has excellent durability even when developed using a polymerized toner, and fog, memory, etc. The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member that does not cause image defects.
電子写真技術は、即時性があり、高品質の画像が得られること等から、近年では複写機の分野にとどまらず、各種プリンターの分野でも広く使われ応用されている。そして、電子写真技術における電子写真感光体については、近年では、その光導電材料として、無公害で、成膜が容易、製造が容易である等の利点を有する有機系の光導電材料を使用した感光体が開発されている。 In recent years, electrophotographic technology is widely used and applied not only in the field of copying machines but also in the field of various printers because of its immediacy and high quality images. In recent years, the electrophotographic photosensitive member in the electrophotographic technology has used an organic photoconductive material having advantages such as non-polluting, easy film formation, and easy manufacture as the photoconductive material. Photoconductors have been developed.
有機系の光導電材料を使用した電子写真感光体としては、光導電性微粉末をバインダー樹脂中に分散させたいわゆる分散型感光体、電荷発生層及び電荷輸送層を積層した積層型感光体が知られている。また、積層型感光体では、電荷発生層及び電荷輸送層を導電性基体上にこの順で積層した順積層型感光体と、電荷輸送層及び電荷発生層をこの順に積層した逆積層型感光体が知られている。 Electrophotographic photoreceptors using organic photoconductive materials include so-called dispersed photoreceptors in which photoconductive fine powder is dispersed in a binder resin, and laminated photoreceptors in which a charge generation layer and a charge transport layer are laminated. Are known. In addition, in the laminated type photoreceptor, a forward laminated type photoreceptor in which the charge generation layer and the charge transport layer are laminated on the conductive substrate in this order, and an inverse laminated type photoreceptor in which the charge transport layer and the charge generation layer are laminated in this order. It has been known.
中でも、積層型感光体は、それぞれ効率の高い電荷発生物質及び電荷輸送物質を組み合わせることにより高感度な電子写真感光体が得られること、材料選択範囲が広く安全性の高い電子写真感光体が得られること、塗布の生産性が高く比較的コスト面でも有利なこと等から、電子写真感光体の主流として鋭意開発され実用化されている。 In particular, the laminated type photoconductor can be obtained by combining a highly efficient charge generating material and charge transporting material, so that a highly sensitive electrophotographic photoconductor can be obtained, and an electrophotographic photoconductor having a wide material selection range and high safety can be obtained. In addition, since the productivity of coating is high and relatively advantageous in terms of cost, it has been developed and put into practical use as the mainstream of electrophotographic photoreceptors.
一方、電子写真プロセスに用いられるトナーについても、粒径の比較的小さいものが得られること、粒径分布がシャープであること等から、従来の粉砕トナーに代わり、重合トナーが開発されている。 On the other hand, polymer toners have been developed in place of conventional pulverized toners because toners used in the electrophotographic process can be obtained with a relatively small particle size and have a sharp particle size distribution.
ところで、電子写真感光体は、電子写真プロセス、すなわち、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電等のサイクルで繰り返し使用されるため、様々なストレスを受け劣化する。 Incidentally, since the electrophotographic photosensitive member is repeatedly used in an electrophotographic process, that is, a cycle such as charging, exposure, development, transfer, cleaning, and static elimination, it is deteriorated by various stresses.
このような劣化としては、例えば、帯電器として普通用いられるコロナ帯電器から発生する強酸化性のオゾンやNOxが感光層に化学的なダメ−ジを与えたり、像露光で生成したキャリアー(電流)が感光層内を流れることや、除電光、外部からの光によって感光層組成物が分解する等による化学的、電気的劣化がある。 Such deterioration includes, for example, strongly oxidative ozone and NOx generated from a corona charger normally used as a charger, which chemically damages the photosensitive layer, or a carrier (current) generated by image exposure. ) Flows in the photosensitive layer, or the photosensitive layer composition is decomposed by static electricity or external light.
また、現像、転写、クリーニング行程において、電子写真感光体がトナー、紙、クリーニング部材と接触することによる機械的劣化もある。特に、比較的粒子径が小さく、形状が球形に近い重合トナーを用いた場合には、クリーニングブレード等のクリーニング部材を強く電子写真感光体に接触させる必要があることがあり、電子写真感光体の特に機械的劣化が問題になっていた。 There is also mechanical degradation due to the electrophotographic photosensitive member coming into contact with toner, paper, and a cleaning member in the development, transfer, and cleaning steps. In particular, when a polymer toner having a relatively small particle diameter and a nearly spherical shape is used, it may be necessary to strongly contact a cleaning member such as a cleaning blade with the electrophotographic photosensitive member. In particular, mechanical deterioration has been a problem.
そして、このような劣化によって、画像上には、カブリ、メモリー、白スジ、黒スジ、白抜け、黒抜け、白ぽち、黒ぽち等の画像欠陥が発生し、電子写真感光体の寿命を縮める原因となっていた。 Such deterioration causes image defects such as fogging, memory, white stripes, black stripes, white spots, black spots, white spots, black spots on the image, and shortens the life of the electrophotographic photosensitive member. It was the cause.
また特に、重合トナーを用いた場合には、平均粒径が一般に小さいため画像がシャープで解像性がよく、上記画像欠陥が目立ちやすく、そのため、繰り返し使用によって、より劣化の小さい電子写真感光体が望まれていた。 In particular, when a polymerized toner is used, the average particle diameter is generally small, so that the image is sharp and resolution is good, and the above-mentioned image defect is easily noticeable. Was desired.
電気的、化学的又は機械的負荷を受けやすいのは、通常最外層である。保護層等を有する場合を除けば、分散型感光体では感光層そのものが、順積層型感光体の場合には電荷輸送層が最外層となる。そして、機械的劣化に限っていえば、特に最外層の強度が、最も重要な因子である。 It is usually the outermost layer that is susceptible to electrical, chemical or mechanical loads. Except for the case where a protective layer or the like is provided, the photosensitive layer itself is the outermost layer in the case of the dispersion type photosensitive member, and the charge transporting layer is the outermost layer in the case of the sequentially laminated type photosensitive member. And as far as mechanical degradation is concerned, the strength of the outermost layer is the most important factor.
一方、最外層のバインダー樹脂としては、種々の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられている。これらの数あるバインダー樹脂のなかで、種々のポリカーボネート樹脂が開発され実用に供されてきた(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, various thermoplastic resins and thermosetting resins are used as the outermost binder resin. Among these various binder resins, various polycarbonate resins have been developed and put into practical use (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、最外層となる分散型感光体の感光層や順積層型感光体の電荷輸送層は、通常バインダー樹脂と光導電性物質を含有しており、この光導電性物質の含有量が相当多いため、従来、十分な機械的強度を持たせるには至っていなかった。特に、重合トナーを用いて現像する場合には、クリーニング部材等から受ける負荷に対し、十分耐え得る機械的強度を最外層に持たせるには至っていなかった。 However, the photosensitive layer of the dispersion type photosensitive member that is the outermost layer and the charge transporting layer of the sequentially laminated type photosensitive member usually contain a binder resin and a photoconductive substance, and the content of this photoconductive substance is considerably large. For this reason, conventionally, sufficient mechanical strength has not been achieved. In particular, when developing using polymerized toner, the outermost layer has not been given sufficient mechanical strength to withstand the load received from the cleaning member or the like.
従って、クリーニングブレードの接触圧力を高くせざるを得ない重合トナーを用いて現像しても、電子写真感光体の劣化を十分に低減でき、また、解像性がよく画像欠陥が目立ち易い重合トナーを用いても、上記した画像欠陥が発生しない、より耐久性の高い有機電子写真感光体が望まれていた。 Therefore, even if development is performed using a polymerized toner whose contact pressure on the cleaning blade is inevitably increased, the degradation of the electrophotographic photosensitive member can be sufficiently reduced, and the polymerized toner has good resolution and conspicuous image defects. There has been a demand for a more durable organic electrophotographic photosensitive member in which the above-described image defects do not occur even when using.
本発明はかかる背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、解像性の高い画像を得ることができ、繰り返し使用においても画像欠陥の発生が少なく、高解像性という厳しい条件下でも、かかる画像欠陥が目立たず、また電気特性に優れた電子写真感光体を提供することにある。 The present invention has been made in view of the background art, and the problem is that an image with high resolution can be obtained, image defects are less likely to occur even during repeated use, and severe conditions of high resolution are required. However, an object of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive member in which such image defects are not conspicuous and have excellent electrical characteristics.
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、電子写真感光体の最外層のバインダー樹脂として、特定の重合体を含有させることにより、帯電性、感度、残留電位等の電気特性、塗布性能等を損なうことなく、上記課題を解決する電子写真感光体を得ることができることを見出した。また、かかる電子写真感光体と重合トナーを組み合わせることによって、解像性の高い画像を得ることができ、重合トナー使用による過酷な繰り返し使用においても画像欠陥の発生が少なく、高解像性の条件下でも、かかる画像欠陥が目立たず、優れた耐久性能をもつことを見出し本発明に到達した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has included a specific polymer as a binder resin in the outermost layer of the electrophotographic photosensitive member, so that electric properties such as chargeability, sensitivity, and residual potential can be obtained. It has been found that an electrophotographic photosensitive member that solves the above problems can be obtained without impairing properties, coating performance, and the like. In addition, by combining such an electrophotographic photoreceptor and a polymerized toner, an image with high resolution can be obtained, and image defects are less likely to occur even in severe repeated use due to the use of polymerized toner. Under the present circumstances, the present inventors have found that such image defects are not conspicuous and have excellent durability performance, and have reached the present invention.
すなわち本発明は、表面に形成された静電潜像を重合トナーにより現像するための電子写真感光体であって、その感光層に、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体を含有することを特徴とする電子写真感光体を提供するものである。 That is, the present invention is an electrophotographic photosensitive member for developing an electrostatic latent image formed on a surface with a polymerized toner, and the photosensitive layer includes a repeating unit including a partial structure represented by the formula (1). The present invention provides an electrophotographic photosensitive member characterized by containing a polymer.
また本発明は、上記電子写真感光体を有する画像形成装置を提供するものである。 The present invention also provides an image forming apparatus having the electrophotographic photosensitive member.
本発明によれば、解像性の高い画像を得ることができ、使用開始時はもちろんのこと、繰り返し使用しても画像のカブリやメモリー等の画像欠陥が発生することがなく、繰り返し使用しても高解像性を有する画像に変化が小さく耐久性に優れ、感光層形成用塗布液の塗布性能が良好で、電気特性に優れた電子写真感光体を提供することができる。また、接触帯電部材により帯電させても、繰り返し使用において膜減り等の感光層の物理的劣化が少なく、また電気特性に優れた電子写真感光体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an image with high resolution, not to mention the occurrence of image defects such as image fogging or memory even when it is used repeatedly, as well as at the start of use, and it can be used repeatedly. However, it is possible to provide an electrophotographic photosensitive member that has little change in an image having high resolution, excellent durability, good coating performance of a coating solution for forming a photosensitive layer, and excellent electrical characteristics. In addition, even when charged with a contact charging member, an electrophotographic photosensitive member having less physical deterioration of the photosensitive layer such as film loss in repeated use and having excellent electrical characteristics can be provided.
本発明においては、電子写真感光体の感光層に、上記式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体を含有することが必須である。 In the present invention, it is essential that the photosensitive layer of the electrophotographic photoreceptor contains a polymer composed of repeating units including the partial structure represented by the above formula (1).
本発明における電子写真感光体の感光層は、特に限定はないが電子写真感光体の最外層である場合に本発明の効果を奏しやすい。すなわち、保護層等を有する場合を除き、分散型感光体では感光層そのもの、順積層型感光体では電荷輸送層が、本発明における感光層であることが好ましい。 The photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member in the present invention is not particularly limited, but the effect of the present invention is easily achieved when it is the outermost layer of the electrophotographic photosensitive member. That is, except for the case where a protective layer or the like is provided, it is preferable that the photosensitive layer itself is a photosensitive layer in the dispersion type photoreceptor, and the charge transport layer is a photosensitive layer in the present invention.
上記式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体(以下、「本発明の重合体」と略記する)とは、式(1)で表される部分構造を最小の繰り返し単位に含んで、実質的にその繰り返し単位から構成されている重合体をいう。 A polymer composed of a repeating unit containing a partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter abbreviated as “polymer of the present invention”) is a minimal repeating of the partial structure represented by the formula (1). A polymer which is contained in units and is substantially composed of repeating units.
式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位とは、その部分構造の両端又は片端にどのような有機基が結合していようと特に限定はなく、かかる部分構造を含んでさえいれば本発明の重合体になり得て本発明の効果が得られるが、かかる部分構造をビスフェノール成分として重縮合したときの繰り返し単位であることが特に好ましい。 The repeating unit including the partial structure represented by the formula (1) is not particularly limited, regardless of what organic group is bonded to both ends or one end of the partial structure, as long as such a partial structure is included. Although it can become the polymer of this invention and the effect of this invention is acquired, it is especially preferable that it is a repeating unit when this partial structure is polycondensed as a bisphenol component.
また、本発明の重合体の主鎖の基本骨格は特に限定はないが、ポリカーボネート及び/又はポリエステルであることが好ましい。 The basic skeleton of the main chain of the polymer of the present invention is not particularly limited, but is preferably polycarbonate and / or polyester.
式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位としては、具体的には例えば、式(2)で表される繰り返し単位、式(3)で表される繰り返し単位等が挙げられる。 Specific examples of the repeating unit including the partial structure represented by the formula (1) include a repeating unit represented by the formula (2) and a repeating unit represented by the formula (3).
式(3)中、Xは任意の2価の有機基を表す。Xとしては例えば、メチレン基、エチレン基等のアルキレン類;フェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン類;ジフェニルスルフィド等の含芳香族環スルフィド類;ジフェニルエーテル等の含芳香族環エーテル類等が挙げられる。Xとして好ましくは、アリーレン類、含芳香族環エーテル類等が挙げられ、特に好ましくは、フェニレン基又はジフェニルエーテルが挙げられる。更に好ましくは、テレフタル酸残基であるフェニレン基である。 In formula (3), X represents an arbitrary divalent organic group. Examples of X include alkylenes such as methylene group and ethylene group; arylenes such as phenylene group and naphthylene group; aromatic ring sulfides such as diphenyl sulfide; and aromatic ring ethers such as diphenyl ether. Preferred examples of X include arylenes and aromatic ring ethers, and particularly preferred are phenylene groups and diphenyl ethers. More preferred is a phenylene group which is a terephthalic acid residue.
本発明の重合体は、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位を最小の繰り返し単位とし、その繰り返し単位から構成されている重合体である。すなわち、それ以外の繰り返し単位の共重縮合は、本発明の効果を害しない範囲であれば排除されるわけではなく、本発明においては、実質的にかかる繰り返し単位からなる重合体が用いられる。 The polymer of the present invention is a polymer composed of a repeating unit having the repeating unit including the partial structure represented by the formula (1) as the minimum repeating unit. That is, copolycondensation of other repeating units is not excluded as long as it does not impair the effects of the present invention. In the present invention, a polymer consisting essentially of such repeating units is used.
感光層に含有される重合体が、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位から実質的になっていれば、重合トナーとの組み合わせにおいても十分な耐久性を有する電子写真感光体が得られる。好ましくは、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位のみからなる重合体である。 An electrophotographic photoreceptor having sufficient durability even in combination with a polymerized toner, provided that the polymer contained in the photosensitive layer is substantially composed of a repeating unit containing a partial structure represented by the formula (1). Is obtained. Preferably, it is a polymer composed only of repeating units including the partial structure represented by the formula (1).
重合体中に、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位以外の繰り返し単位が多く共重縮合されていると、感光層の機械的強度が得られない場合があり、繰り返し使用後にカブリ値やメモリー値が大きくなる場合がある。また、重合トナー用に、クリーニングブレードの線圧を高くする等、クリーニング部材を感光層に強く適用した場合、耐久性が十分に得られない場合がある。一方、重合体が実質的に式(1)で表される繰り返し単位からなるものである場合には、優れた機械的強度が得られる。 If many repeating units other than the repeating unit including the partial structure represented by the formula (1) are copolycondensed in the polymer, the mechanical strength of the photosensitive layer may not be obtained. The fog value and memory value may increase. Further, when the cleaning member is strongly applied to the photosensitive layer, for example, by increasing the linear pressure of the cleaning blade for the polymerized toner, durability may not be sufficiently obtained. On the other hand, when the polymer is substantially composed of the repeating unit represented by the formula (1), excellent mechanical strength can be obtained.
本発明の電子写真感光体の感光層は、式(2)で表される繰り返し単位から実質的になるポリカーボネート及び/又は式(3)で表される繰り返し単位から実質的になるポリエステルを含有していることが好ましい。 The photosensitive layer of the electrophotographic photoreceptor of the present invention contains a polycarbonate consisting essentially of a repeating unit represented by the formula (2) and / or a polyester consisting essentially of a repeating unit represented by the formula (3). It is preferable.
このうち、特に繰り返し使用による耐久性が優れている点で、式(2)で表される繰り返し単位からなる重合体を用いることが特に好ましい。 Among these, it is particularly preferable to use a polymer composed of a repeating unit represented by the formula (2) in that durability due to repeated use is excellent.
本発明の重合体の粘度平均分子量は、低すぎると機械的強度が不足するため、通常10000以上、好ましくは20000以上であり、特に好ましくは30000以上である。また、粘度平均分子量が高すぎると、感光層形成のための塗布液の粘度が高くなりすぎ、生産性が低下する場合があるため、通常150000以下、好ましくは100000以下であり、特に好ましくは50000以下である。 When the viscosity average molecular weight of the polymer of the present invention is too low, the mechanical strength is insufficient. Therefore, it is usually 10,000 or more, preferably 20,000 or more, particularly preferably 30,000 or more. In addition, if the viscosity average molecular weight is too high, the viscosity of the coating solution for forming the photosensitive layer becomes too high and the productivity may be lowered. Therefore, it is usually 150,000 or less, preferably 100,000 or less, particularly preferably 50,000. It is as follows.
本発明においては、粘度平均分子量は、以下の方法で測定し、算出したものとして定義される。すなわち、重合体をジクロロメタンに溶解し、濃度Cが6.00g/Lの溶液を調製する。溶媒(ジクロロメタン)の流下時間t0(秒)が136.16秒のウベローデ型毛細管粘度計を用いて、20.0℃に設定した恒温水槽中で、試料溶液の流下時間t(秒)を測定する。以下の式に従って粘度平均分子量Mvを算出する。
a=0.438×ηsp+1 ここで、ηsp=(t/t0)−1 である。
b=100×ηsp/C ここで、C=6.00(g/L) である。
η=b/a
Mv=3207×η1.205
In the present invention, the viscosity average molecular weight is defined as a value measured and calculated by the following method. That is, the polymer is dissolved in dichloromethane to prepare a solution having a concentration C of 6.00 g / L. Using a Ubbelohde capillary viscometer with a flow time t 0 (second) of the solvent (dichloromethane) of 136.16 seconds, the flow time t (second) of the sample solution was measured in a constant temperature water bath set at 20.0 ° C. To do. The viscosity average molecular weight Mv is calculated according to the following formula.
a = 0.438 × η sp +1 where η sp = (t / t 0 ) −1.
b = 100 × η sp / C where C = 6.00 (g / L).
η = b / a
Mv = 3207 × η 1.205
例えば、式(2)で示される繰り返し単位からなるポリカーボネートの合成方法は特に限定はなく常法に従って合成できるが、例えば、特開平63−148263号公報に記載の製造方法で合成することができる。 For example, the method for synthesizing the polycarbonate composed of the repeating unit represented by the formula (2) is not particularly limited and can be synthesized according to a conventional method. For example, the polycarbonate can be synthesized by the production method described in JP-A-63-148263.
また、例えば式(3)で示される繰り返し単位からなるポリエステルの合成方法は特に限定はなく常法に従って合成できるが、例えば、特開平9−22126号公報に記載の製造方法で合成することができる。 Further, for example, a method for synthesizing a polyester comprising a repeating unit represented by the formula (3) is not particularly limited and can be synthesized according to a conventional method. For example, the polyester can be synthesized by a production method described in JP-A-9-22126. .
本発明の電子写真感光体の感光層は、本発明の重合体以外のバインダー樹脂を含有していても構わない。併用されるかかる樹脂としては、メチルメタクリレート、スチレン、塩化ビニル等のビニル化合物の重合体又はその共重合体;上記本発明の重合体以外のポリカーボネート類;上記本発明の重合体以外のポリエステル類;ポリスルホン、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等が挙げられる。これら樹脂のなかでも、本発明の重合体以外のポリカーボネート樹脂、本発明の重合体以外のポリエステル樹脂等が好ましい。 The photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member of the present invention may contain a binder resin other than the polymer of the present invention. Such resins used in combination include polymers of vinyl compounds such as methyl methacrylate, styrene and vinyl chloride or copolymers thereof; polycarbonates other than the polymer of the present invention; polyesters other than the polymer of the present invention; Examples thereof include thermoplastic resins such as polysulfone, phenoxy resin, epoxy resin, and silicon resin, and thermosetting resins. Among these resins, polycarbonate resins other than the polymer of the present invention, polyester resins other than the polymer of the present invention, and the like are preferable.
本発明の重合体以外のポリカーボネート樹脂やポリエステル樹脂としては、具体的には例えば、式(4)ないし式(7)で表される繰り返し単位を含有するものが挙げられる。 Specific examples of the polycarbonate resin and polyester resin other than the polymer of the present invention include those containing repeating units represented by the formulas (4) to (7).
本発明の重合体以外のバインダー樹脂を含有する場合、本発明の電子写真感光体の機械的特性を維持するため、感光層の全バインダー樹脂に対して、本発明の重合体が50質量%以上含有されていることが好ましく、80質量%以上含有されていることが特に好ましい。更に好ましくは、感光層のバインダー樹脂が、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体(本発明の重合体)のみから実質的になる場合である。 When the binder resin other than the polymer of the present invention is contained, the polymer of the present invention is 50% by mass or more based on the total binder resin of the photosensitive layer in order to maintain the mechanical properties of the electrophotographic photosensitive member of the present invention. It is preferably contained, and particularly preferably 80% by mass or more. More preferably, it is a case where the binder resin of the photosensitive layer is substantially composed only of a polymer (polymer of the present invention) composed of a repeating unit containing a partial structure represented by the formula (1).
本発明の電子写真感光体は、電子写真感光体に接触する接触帯電部材により帯電されることが、耐久性に優れた特徴を生かすために好ましく、更に、接触帯電部材がローラ状接触帯電部材であることが特に好ましい。 The electrophotographic photosensitive member of the present invention is preferably charged by a contact charging member that contacts the electrophotographic photosensitive member in order to take advantage of its excellent durability, and the contact charging member is a roller-shaped contact charging member. It is particularly preferred.
例えば、接触帯電装置がローラ状接触帯電部材の場合、帯電ローラ2は、通常少なくとも、芯材とその周囲を覆う接触帯電部材から構成される。接触帯電部材としては、感光体に密着させて接触させる必要性から、比較的表面硬度が低く弾性率が小さい導電性又は半導電性の弾性体が好ましく、例えばゴム材にカーボン等の導電性粒子又はその他の半導電性粒子を含有させた導電性ゴム等が好適に使用される。また、接触帯電部材を支持部材と表面部材に分けて、支持部材に適当に硬度を持たせ、感光体への密着性を保ちながら、表面部材で適度な電気抵抗を保持させた機能分離型帯電部材も特に好適に使用できる。ローラ状の帯電部材を用いた態様を図2で更に詳細に説明する For example, when the contact charging device is a roller-shaped contact charging member, the charging roller 2 is usually composed of at least a core member and a contact charging member that covers the periphery thereof. As the contact charging member, a conductive or semiconductive elastic body having a relatively low surface hardness and a low elastic modulus is preferable because it needs to be brought into close contact with the photosensitive member. For example, conductive particles such as carbon are used as a rubber material. Alternatively, conductive rubber containing other semiconductive particles is preferably used. In addition, the contact charging member is divided into a support member and a surface member, and the support member has an appropriate hardness so that the surface member maintains an appropriate electrical resistance while maintaining adhesion to the photosensitive member. A member can also be used especially suitably. An embodiment using a roller-shaped charging member will be described in more detail with reference to FIG.
図2中、1は電子写真感光体であり、形状はドラム状、シート状、ベルト状等何れでもよい。21は接触帯電部材を支える芯材である。この芯材21の両端は、電子写真感光体1に接触帯電部材を接触させるために、適当な圧力印加装置、例えば金属バネ等で支えられた軸受けに保持される。そして、この芯材21の軸受けに直接又は他の電気的接触手段を使って、バイアス電位が印加される。芯材21の材質としては導電性を持つものならば特に限定はないが、通常は金属が使われる。かかる金属の例としては、鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム等が挙げられる。その他、導電性の有機材料、例えばカーボンを練り込んだ樹脂成型品等を用いることもできる。
In FIG. 2, 1 is an electrophotographic photosensitive member, and the shape may be any of a drum shape, a sheet shape, a belt shape, and the like. A
図2中、22はローラ状の支持部材であり、電子写真感光体に密着して接触し回転する。回転の駆動力は外部から加えてもよく、又は電子写真感光体1との接触摩擦力で自由に回転させても良い。支持部材22の材質としては、導電性又は半導電性を持つものなら特に限定はないが、例えば、電子写真感光体1と密着させて接触させる必要から、比較的表面硬度が低いゴム材、例えば、NBR、EPDM、シリコーン、ネオプレン若しくは天然のゴム材、又はこれらのゴム材にカーボン等の導電性粒子若しくは半導電性粒子を練り込んだ導電性ゴム材等が使用される。もちろん、支持部材22の材質としては、良好な密着性が保たれるようによく精密加工された表面を持つものであれば、ゴムのように低弾性率を有する材質以外の材質を用いても良い。
In FIG. 2,
上記したローラ状接触帯電装置2aを用いた場合、帯電の均一性が問題となり、接触帯電部材の体積抵抗率が大きすぎると電子写真感光体に帯電ムラが生じて、正規現像時は黒部分の画像ムラ、反転現像時は白部分のカブリが発生しやすくなる。逆に、体積抵抗率が小さすぎると、帯電不良が生じて、電子写真感光体1が十分に帯電されない場合がある。従って、支持部材22の体積抵抗率としては、IEC60093に準拠した方法により測定した体積抵抗率が、102〜1015Ωcmであることが好ましく、104〜1012Ωcmであることが特に好ましい。
When the above-described roller-shaped
図2中、23は表面部材で、機能分離型帯電部材を使用する場合に設けられる。表面部材23の材質としては特に限定はないが、例えば、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、その他種々のポリエステル樹脂等が主成分として使用される。表面部材23の体積抵抗率としては、IEC60093に準拠した方法により測定した体積抵抗率が、103〜1014Ωcmであることが好ましく、105〜1012Ωcmであることが特に好ましい。表面部材23の膜厚は、帯電部材としての摩耗による耐久性を考慮すると厚い方が良いが、厚くしすぎると電子写真感光体1への帯電能が悪くなるので、通常0.01μm〜1000μm、好ましくは0.1μm〜500μmの範囲で使用される。表面部材23は、支持部材22の上に、デイップ法、スプレー法、真空蒸着法、プラズマコーティング法等で形成されることが好ましい。
In FIG. 2,
電子写真感光体1を帯電させるために、帯電部材すなわち芯材21に印加する電圧としては直流電圧のみでもよいし、直流に交流を重畳しても良い。交流としては周期的に変化する電圧であれば、電圧波形は特に限定はされない。電圧の範囲としては、直流電圧の場合、好ましくは、正又は負の100V〜4000V、特に好ましくは、300V〜3000Vである。重畳する交流電圧としては、ピーク間電圧が好ましくは、100V〜4000V、特に好ましくは、300V〜3000Vである。直流電圧により帯電させるものが、機械的振動が小さい点で好ましい。
In order to charge the electrophotographic photosensitive member 1, the voltage applied to the charging member, that is, the
以下、本発明の電子写真感光体の態様や製造方法等を構成部分ごとに説明する。
<導電性支持体>
本発明の電子写真感光体は、通常、導電性支持体上に感光層を形成して構成される。かかる導電性支持体としては、周知の電子写真感光体に採用されているものが何れも使用できる。具体的には例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、ニッケル、亜鉛、インジウム、金、銀等の金属材料からなるドラム、シートあるいはこれらの金属箔のラミネート物、蒸着物、あるいは表面にアルミニウム、銅、パラジウム、酸化スズ、酸化インジウム、ITO(インジウム−スズ酸化物)、導電性高分子等の導電性層を設けたポリエステルフィルム、紙、ガラス等の絶縁性支持体が挙げられる。更に、金属粉末、カーボンブラック、ヨウ化銅、高分子電解質等の導電性物質を適当なバインダーとともに塗布して導電処理したプラスチックフィルム、プラスチックドラム、紙、紙管等が挙げられる。また、金属粉末、カーボンブラック、炭素繊維等の導電性物質を含有し、導電性となったプラスチックのシートやドラムが挙げられる。また、酸化スズ、酸化インジウム等の導電性金属酸化物で導電処理したプラスチックフィルムやベルトが挙げられる。
Hereinafter, the aspect and manufacturing method of the electrophotographic photosensitive member of the present invention will be described for each component.
<Conductive support>
The electrophotographic photoreceptor of the present invention is usually constituted by forming a photosensitive layer on a conductive support. As such a conductive support, any of those used in known electrophotographic photoreceptors can be used. Specifically, for example, aluminum, aluminum alloy, stainless steel, copper, nickel, zinc, indium, gold, silver and other metal materials such as drums, sheets or laminates of these metal foils, deposits, or aluminum on the surface Insulating supports such as polyester film provided with a conductive layer such as copper, palladium, tin oxide, indium oxide, ITO (indium-tin oxide), and conductive polymer, paper, and glass. Furthermore, a plastic film, a plastic drum, paper, a paper tube, and the like obtained by applying a conductive material such as metal powder, carbon black, copper iodide, and a polymer electrolyte together with an appropriate binder to conduct a conductive treatment may be used. Further, a plastic sheet or drum containing a conductive material such as metal powder, carbon black, or carbon fiber and becoming conductive can be used. Moreover, the plastic film and belt which carried out the electroconductive process with electroconductive metal oxides, such as a tin oxide and an indium oxide, are mentioned.
導電性支持体の表面は、画質に影響のない範囲で各種の処理、例えば、表面の酸化処理や薬品処理を行うことができる。導電性支持体としてアルミニウム合金等の金属材料を用いた場合、陽極酸化処理、化成皮膜処理等を施してから用いてもよい。陽極酸化処理を施した場合、公知の方法により封孔処理を施すのが望ましい。 The surface of the conductive support can be subjected to various treatments, for example, surface oxidation treatment or chemical treatment within a range that does not affect the image quality. When a metal material such as an aluminum alloy is used as the conductive support, it may be used after being subjected to anodizing treatment, chemical conversion coating treatment, or the like. When the anodizing treatment is performed, it is desirable to perform a sealing treatment by a known method.
導電性支持体表面は、平滑であってもよいし、特別な切削方法を用いたり、研磨処理を施したりすることにより、粗面化されていてもよい。また、導電性支持体を構成する材料に適当な粒径の粒子を混合することによって、粗面化されたものでもよい。 The surface of the conductive support may be smooth, or may be roughened by using a special cutting method or performing a polishing treatment. Further, it may be roughened by mixing particles having an appropriate particle diameter with the material constituting the conductive support.
導電性支持体の形状は、ドラム、シート、ベルト、シームレスベルト等の任意の形状を取ることができる。 The shape of the conductive support can take any shape such as a drum, a sheet, a belt, and a seamless belt.
<下引き層>
導電性支持体と感光層との間には、接着性、ブロッキング性等の改善のため、下引き層を設けてもよい。下引き層としては、樹脂、樹脂に金属酸化物等の粒子を分散したもの等が用いられる。下引き層に用いる金属酸化物粒子の例としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の1種の金属元素を含む金属酸化物粒子、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等の複数の金属元素を含む金属酸化物粒子が挙げられる。金属酸化物粒子は、1種類の粒子のみを用いてもよいし複数の種類の粒子を混合して用いてもよい。
<Underlayer>
An undercoat layer may be provided between the conductive support and the photosensitive layer in order to improve adhesiveness, blocking property and the like. As the undercoat layer, a resin, a resin in which particles such as a metal oxide are dispersed, or the like is used. Examples of metal oxide particles used for the undercoat layer include metal oxide particles containing one metal element such as titanium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, zirconium oxide, zinc oxide, iron oxide, calcium titanate, titanium Examples thereof include metal oxide particles containing a plurality of metal elements such as strontium acid and barium titanate. As the metal oxide particles, only one kind of particles may be used, or a plurality of kinds of particles may be mixed and used.
これらの金属酸化物粒子の中で、酸化チタン、酸化アルミニウム等が好ましく、特に酸化チタンが好ましい。酸化チタン粒子は、その表面に、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化珪素等の無機物による処理や、ステアリン酸、ポリオール、シリコーン等の有機物による処理が施されていてもよい。酸化チタン粒子の結晶型としては、ルチル、アナターゼ、ブルッカイト、アモルファス等の何れも用いることができる。複数の結晶状態のものが含まれていてもよい。また、これらの金属酸化物粒子を用いる際、塗布液への分散性、環境特性の向上のために表面処理を施してもよい。金属酸化物粒子の表面処理剤としては、処理後の粒子が電子写真感光体特性に悪影響を及ぼさない限りは特に制限を設けないが、反応性有機ケイ素化合物を使用することが好ましい。 Among these metal oxide particles, titanium oxide, aluminum oxide and the like are preferable, and titanium oxide is particularly preferable. The surface of the titanium oxide particles may be treated with an inorganic substance such as tin oxide, aluminum oxide, antimony oxide, zirconium oxide, or silicon oxide, or with an organic substance such as stearic acid, polyol, or silicone. As the crystal form of the titanium oxide particles, any of rutile, anatase, brookite, amorphous and the like can be used. A thing of a several crystalline state may be contained. Moreover, when using these metal oxide particles, a surface treatment may be applied to improve dispersibility in a coating solution and environmental characteristics. The surface treatment agent for the metal oxide particles is not particularly limited as long as the treated particles do not adversely affect the characteristics of the electrophotographic photoreceptor, but it is preferable to use a reactive organosilicon compound.
金属酸化物粒子の粒子径としては、種々のものが利用できるが、中でも特性及び液の安定性の面から、平均一次粒子径として10nm以上100nm以下が好ましく、特に好ましくは、10nm以上50nm以下である。 Various particle diameters of the metal oxide particles can be used. Among these, from the viewpoint of characteristics and liquid stability, the average primary particle diameter is preferably 10 nm to 100 nm, particularly preferably 10 nm to 50 nm. is there.
また、上記した無機金属酸化物と併用あるいは、単独で電子輸送性有機顔料を含有してもよい、電子輸送能を有する有機顔料であれば特に制限はないが、具体的には、多環キノン顔料、ペリレン顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等が挙げられる。 Further, there is no particular limitation as long as it is an organic pigment having an electron transporting ability, which may be used in combination with the above-described inorganic metal oxide, or may contain an electron transporting organic pigment alone. Examples thereof include pigments, perylene pigments, azo pigments, indigo pigments, and quinacridone pigments.
下引き層は、金属酸化物粒子をバインダー樹脂に分散した形で形成するのが望ましい。下引き層に用いられるバインダー樹脂としては、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリ(メタ)アクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等が、単独あるいは硬化剤とともに硬化した形で使用できるが、中でも、アルコール可溶性の共重合ポリアミド、変性ポリアミド等は良好な分散性、塗布性を示し好ましい。バインダー樹脂に対する無機粒子の混合比は任意に選べるが、10質量%から500質量%の範囲で使用することが、分散液の安定性、塗布性の面で好ましい。 The undercoat layer is preferably formed in a form in which metal oxide particles are dispersed in a binder resin. The binder resin used for the undercoat layer is phenoxy resin, epoxy resin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, casein, poly (meth) acrylic acid, celluloses, gelatin, starch, polyurethane, polyimide, polyamide, etc. alone or cured Of these, alcohol-soluble copolymerized polyamides and modified polyamides are preferred because they exhibit good dispersibility and coating properties. The mixing ratio of the inorganic particles to the binder resin can be arbitrarily selected, but it is preferably used in the range of 10% by mass to 500% by mass in terms of the stability of the dispersion and the coating property.
下引き層の膜厚は、任意に選ぶことができるが、感光体特性及び塗布性から0.1μmから20μmの範囲が好ましい。また下引き層は、公知の酸化防止剤等を含有していてもよい。 The thickness of the undercoat layer can be arbitrarily selected, but is preferably in the range of 0.1 to 20 μm from the viewpoint of photoreceptor characteristics and applicability. The undercoat layer may contain a known antioxidant or the like.
<感光層の構成>
本発明の電子写真感光体の感光層は、いわゆる積層型の感光層、あるいは分散型の感光層の何れの形態をも用いることができるが、電子写真感光体の機械的物性、電気特性、製造安定性等を総合的に勘案して、順積層型の感光層が好ましい。
<Configuration of photosensitive layer>
The photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member of the present invention can be used in any form of a so-called laminated type photosensitive layer or a dispersion type photosensitive layer, but the mechanical properties, electrical characteristics, and production of the electrophotographic photosensitive member can be used. In consideration of stability and the like, a normal lamination type photosensitive layer is preferable.
<<積層型感光層>>
*電荷発生層
本発明の電子写真感光体が積層型感光体である場合、その電荷発生層に使用される電荷発生物質としては、例えばセレニウム若しくはその合金;硫化カドミウム等の無機系光導電材料;フタロシアニン顔料、アゾ顔料、キナクリドン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料等の有機顔料等が好ましく、フタロシアニン顔料、アゾ顔料等の有機顔料等が特に好ましい。
<< Laminated Photosensitive Layer >>
* Charge generation layer When the electrophotographic photoreceptor of the present invention is a multilayer photoreceptor, the charge generation material used in the charge generation layer is, for example, selenium or an alloy thereof; an inorganic photoconductive material such as cadmium sulfide; Organic pigments such as phthalocyanine pigments, azo pigments, quinacridone pigments, indigo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, anthanthrone pigments and benzimidazole pigments are preferred, and organic pigments such as phthalocyanine pigments and azo pigments are particularly preferred.
電荷発生物質としてフタロシアニン化合物を用いる場合、具体的には、無金属フタロシアニン;銅、インジウム、ガリウム、錫、チタン、亜鉛、バナジウム、シリコン、ゲルマニウム等の金属、又はその酸化物、ハロゲン化物等が配位したフタロシアニン類が使用される。3価以上の金属原子への配位子の例としては、上に示した酸素原子、塩素原子の他、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。このうち特に感度の高いX型、T型無金属フタロシアニン、A型、B型、D型等のチタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン等が好適である。なお、ここで挙げたチタニルフタロシアニンの結晶型のうち、A型、B型についてはW.HellerらによってそれぞれI相、II相として示されており(Zeit.Kristallogr.159(1982)173)、A型は安定型として知られているものである。D型は、CuKα特性X線を用いた粉末X線回折において、回折角2θ±0.2゜が27.3゜に明瞭なピークを示すことを特徴とする結晶型である。 When a phthalocyanine compound is used as the charge generation material, specifically, a metal-free phthalocyanine; a metal such as copper, indium, gallium, tin, titanium, zinc, vanadium, silicon, germanium, or an oxide or halide thereof is arranged. Phthalocyanines are used. Examples of the ligand to a metal atom having 3 or more valences include a hydroxyl group and an alkoxy group in addition to the oxygen atom and chlorine atom shown above. Of these, particularly sensitive X-type, T-type metal-free phthalocyanine, A-type, B-type, D-type titanyl phthalocyanine, vanadyl phthalocyanine, chloroindium phthalocyanine, chlorogallium phthalocyanine, hydroxygallium phthalocyanine, and the like are suitable. Of the crystal forms of titanyl phthalocyanine mentioned here, A type and B type are described in W.W. It has been shown by Heller et al. As phase I and phase II, respectively (Zeit. Kristallogr. 159 (1982) 173), and type A is known as a stable type. The D-type is a crystal type characterized by a clear peak at a diffraction angle 2θ ± 0.2 ° of 27.3 ° in powder X-ray diffraction using CuKα characteristic X-rays.
フタロシアニン化合物は単一の化合物のみを用いてもよいし、いくつかの混合状態でもよい。ここでのフタロシアニン化合物又は結晶状態における混合状態を形成する方法としては、それぞれの構成要素を後から混合して用いてもよいし、合成、顔料化、結晶化等のフタロシアニン化合物の製造・処理工程において混合状態を生じせしめたものでもよい。このような処理としては、酸ペースト処理、磨砕処理、溶剤処理等が用いられる。 As the phthalocyanine compound, only a single compound may be used, or several mixed states may be used. As a method for forming the phthalocyanine compound or the mixed state in the crystalline state here, the respective constituent elements may be mixed and used later, or the phthalocyanine compound production / treatment process such as synthesis, pigmentation, crystallization, etc. A mixed state may be generated in. As such treatment, acid paste treatment, grinding treatment, solvent treatment and the like are used.
電荷発生物質は単独で、又はバインダー樹脂と共に用いられて、電荷発生層を形成する。バインダー樹脂としては、例えば、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテル;スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニルアルコール、エチルビニルエーテル等のビニル化合物の重合体若しくは共重合体;ポリアミド、ケイ素樹脂等が挙げられる。 The charge generation material is used alone or in combination with a binder resin to form the charge generation layer. Examples of the binder resin include polyvinyl acetate, polyacrylic acid ester, polymethacrylic acid ester, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetoacetal, polyvinyl propional, polyvinyl butyral, phenoxy resin, epoxy resin, urethane resin, cellulose ester, and cellulose ether; Polymers or copolymers of vinyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, vinyl alcohol and ethyl vinyl ether; polyamides, silicon resins and the like.
電荷発生物質の使用比率は、バインダー樹脂100重量部に対して、通常5〜500重量部であり、好ましくは20〜300重量部である。電荷発生層の膜厚は、通常0.01μm〜5μm、好ましくは0.05μm〜2μm、より好ましくは0.15μm〜0.8μmである。 The use ratio of the charge generating material is usually 5 to 500 parts by weight, preferably 20 to 300 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The film thickness of the charge generation layer is usually 0.01 μm to 5 μm, preferably 0.05 μm to 2 μm, more preferably 0.15 μm to 0.8 μm.
また電荷発生層は、必要に応じて塗布性を改善するためのレベリング剤、酸化防止剤、増感剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。 In addition, the charge generation layer may contain various additives such as a leveling agent, an antioxidant, and a sensitizer for improving coating properties as necessary.
電荷発生層を形成する場合、電荷発生物質をボールミル、超音波分散器、ペイントシェイカー、アトライター、サンドグラインダ等により適当な分散媒に分散又は溶解し、必要に応じてバインダー樹脂を添加して電荷発生層形成用塗布液を調整し、この塗布液を塗布形成する。電荷発生物質が単独で用いられる場合には、上記分散液にバインダーを添加せずに塗布液を調整し、塗布してもよいし、蒸着やスパッタリング等の方法で形成してもよい。 When forming the charge generation layer, the charge generation material is dispersed or dissolved in an appropriate dispersion medium using a ball mill, ultrasonic disperser, paint shaker, attritor, sand grinder, etc., and a binder resin is added as necessary to charge the charge generation layer. The coating solution for forming the generation layer is prepared, and this coating solution is formed by coating. When the charge generating material is used alone, the coating solution may be prepared and applied without adding a binder to the dispersion, or may be formed by a method such as vapor deposition or sputtering.
*電荷輸送層
本発明の電子写真感光体が機能分離型の感光層を有する場合、電荷輸送層は、少なくとも、電荷輸送物質及び式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体(本発明の重合体)を含有して形成される。
* Charge Transport Layer When the electrophotographic photoreceptor of the present invention has a function-separated type photosensitive layer, the charge transport layer is a multilayer consisting of at least a charge transport material and a repeating unit containing a partial structure represented by formula (1). It is formed containing a coalescence (polymer of the present invention).
電荷輸送層に用いられる電荷輸送物質としては、ジフェノキノン誘導体、2,4,7−トリニトロフルオレノン等の芳香族ニトロ化合物、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、チアジアゾール誘導体等の複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン化合物、これらの化合物が複数結合されたもの、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖若しくは側鎖に有する重合体等が挙げられる。なお、上記電荷輸送物質は、2種類以上を混合して使用してもよい。 Examples of charge transport materials used in the charge transport layer include diphenoquinone derivatives, aromatic nitro compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone, carbazole derivatives, indole derivatives, imidazole derivatives, oxazole derivatives, pyrazole derivatives, oxadiazole derivatives A heterocyclic compound such as a pyrazoline derivative and a thiadiazole derivative, an aniline derivative, a hydrazone compound, an aromatic amine derivative, a stilbene derivative, a butadiene derivative, an enamine compound, a combination of these compounds, or a group comprising these compounds Examples thereof include a polymer having a main chain or a side chain. In addition, you may use the said charge transport material in mixture of 2 or more types.
本発明における、電荷輸送物質とバインダー樹脂の含有割合は、バインダー樹脂100重量部に対して、電荷輸送物質10重量部以上が好ましく、30重量部以上が特に好ましい。また、200重量部以下が好ましく、150重量部以下が特に好ましい。バインダー樹脂の含有割合が大きくなりすぎると電気特性が悪くなる場合がある。また、電荷輸送物質は、通常バインダー樹脂と相溶性があり、感光層の機械的特性への影響度が高く、そのため電荷輸送物質の含有割合が大きくなりすぎると感光層の機械的強度が低下してしまい、本発明の効果が得られない場合がある。 In the present invention, the content ratio of the charge transport material and the binder resin is preferably 10 parts by weight or more, particularly preferably 30 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the binder resin. Moreover, 200 weight part or less is preferable and 150 weight part or less is especially preferable. If the content ratio of the binder resin is too large, the electrical characteristics may be deteriorated. In addition, the charge transport material is usually compatible with the binder resin and has a high influence on the mechanical properties of the photosensitive layer. Therefore, if the content ratio of the charge transport material is too large, the mechanical strength of the photosensitive layer decreases. As a result, the effects of the present invention may not be obtained.
更に本発明においては、電荷輸送層に、成膜性、可撓性、層の機械的強度、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させるために、周知の可塑剤、滑剤、分散補助剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、染料、顔料、増感剤、レベリング剤等の添加物を含有させてもよい。またこの他に、塗膜の機械的強度や、耐久性の更なる向上のために、種々の添加剤を用いることができる。この様な添加剤としては、周知の可塑剤、安定剤、流動性付与剤、架橋剤等が挙げられる。酸化防止剤の例としては、例えば、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物等が挙げられる。また染料、顔料の例としては、各種の色素化合物、アゾ化合物等が挙げられ、界面活性剤の例としては、シリコンオイル、フッ素系オイル等が挙げられる。 Furthermore, in the present invention, in order to improve the film transportability, flexibility, mechanical strength of the layer, coatability, stain resistance, gas resistance, light resistance, etc., in the charge transport layer, a known plasticizer, Additives such as a lubricant, a dispersion aid, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an electron-withdrawing compound, a dye, a pigment, a sensitizer, and a leveling agent may be contained. In addition, various additives can be used to further improve the mechanical strength and durability of the coating film. Examples of such additives include known plasticizers, stabilizers, fluidity-imparting agents, and crosslinking agents. Examples of the antioxidant include hindered phenol compounds and hindered amine compounds. Examples of dyes and pigments include various pigment compounds and azo compounds. Examples of surfactants include silicon oil and fluorine oil.
電荷輸送層の膜厚については、通常、10μm〜50μm、好ましくは、13μm〜35μmで使用される。 About the film thickness of a charge transport layer, it is 10 micrometers-50 micrometers normally, Preferably, it is used by 13 micrometers-35 micrometers.
<<分散型感光層>>
本発明の電子写真感光体が分散型の感光層を有する場合は、電荷発生物質は電荷輸送物質と共に、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体(本発明の重合体)を含有する層中に分散又は溶解して用いられる。
<< Dispersive photosensitive layer >>
When the electrophotographic photosensitive member of the present invention has a dispersion type photosensitive layer, the charge generating material is a polymer comprising a repeating unit containing the partial structure represented by the formula (1) together with the charge transporting material (the heavy weight of the present invention). Used in the layer containing the coalesced).
この際、電荷発生物質の粒子径は充分小さいことが必要であり、好ましくは1μm以下、より好ましくは、0.5μm以下で使用される。分散型感光層内に分散又は溶解される電荷発生物質の量は、感光層全体に対して、例えば、0.5〜50質量%の範囲である。少なすぎると充分な感度が得られず、多すぎると帯電性の低下、感度の低下等の弊害がある。特に好ましくは、1〜20質量%の範囲で使用される。電荷輸送物質とバインダー樹脂の含有割合は、バインダー樹脂100重量部に対して、電荷輸送物質30重量部以上が好ましく、40重量部以上が特に好ましい。また、80重量部以下が好ましく、60重量部以下が特に好ましい。 At this time, the particle size of the charge generating material needs to be sufficiently small, and is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less. The amount of the charge generating material dispersed or dissolved in the dispersion type photosensitive layer is, for example, in the range of 0.5 to 50% by mass with respect to the entire photosensitive layer. If the amount is too small, sufficient sensitivity cannot be obtained. If the amount is too large, there are problems such as a decrease in chargeability and a decrease in sensitivity. Particularly preferably, it is used in the range of 1 to 20% by mass. The content ratio of the charge transport material and the binder resin is preferably 30 parts by weight or more, and particularly preferably 40 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Moreover, 80 weight part or less is preferable and 60 weight part or less is especially preferable.
積層型感光層における電荷輸送層の場合と同じく、バインダー樹脂の含有割合が大きくなりすぎると電気特性が悪くなる場合がある。また、電荷輸送物質は、通常バインダー樹脂と相溶性があるため、電荷輸送物質の含有割合が大きくなりすぎると、感光層の機械的強度が低下してしまい、本発明の効果が得られない場合がある。更に、分散型感光層には、積層型感光層における電荷輸送層に配合できるものと同様の添加剤が使用できる。 As in the case of the charge transport layer in the multilayer photosensitive layer, if the content ratio of the binder resin is too large, the electrical characteristics may be deteriorated. In addition, since the charge transport material is usually compatible with the binder resin, if the content ratio of the charge transport material is too large, the mechanical strength of the photosensitive layer is lowered, and the effect of the present invention cannot be obtained. There is. Furthermore, the same additive as that which can be blended in the charge transport layer in the laminated photosensitive layer can be used in the dispersion type photosensitive layer.
得られる塗布液を、導電性支持体上に塗布、乾燥し、感光層を形成するが、通常2μm〜70μm、好ましくは10μm〜45μm、特に好ましくは20μm〜35μmで用いられる。 The resulting coating solution is coated on a conductive support and dried to form a photosensitive layer, and is usually 2 to 70 μm, preferably 10 to 45 μm, particularly preferably 20 to 35 μm.
<感光層形成用塗布液>
上記各層を塗布する際に使用される溶媒、分散媒としては、ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、1,2ージクロルエタン、1,2ージクロルプロパン、1,1,2−トリクロルエタン、1,1,1−トリクロルエタン、トリクロルエチレン、テトラクロルエタン、ジクロルメタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセルソルブ、等が挙げられる。これらの溶媒は、1種類単独で使用してもよく、あるいは2種類以上を混合して用いてもよい。
<Coating solution for forming photosensitive layer>
Solvents and dispersion media used when applying the above layers include butylamine, diethylamine, ethylenediamine, isopropanolamine, triethanolamine, triethylenediamine, N, N-dimethylformamide, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, benzene, toluene, Xylene, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethane, dichloromethane, tetrahydrofuran, dioxane, methyl alcohol , Ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, dimethyl sulfoxide, methyl cellosolve, and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
<感光層形成方法>
感光層の塗布形成方法としては、電子写真感光体の感光層を塗布形成するのに通常用いられる、スプレー塗布法、バーコーター法、ブレード法、ロールコーター法、ワイヤーバー塗布法、ナイフコーター塗布法、スパイラル塗布法、リング塗布法、浸漬塗布法等、何れの塗布方法も用いることができる。塗布液を塗布後、乾燥することにより感光層を得る。
<Photosensitive layer forming method>
As a method for coating and forming a photosensitive layer, a spray coating method, a bar coater method, a blade method, a roll coater method, a wire bar coating method, a knife coater coating method, which are usually used for coating and forming a photosensitive layer of an electrophotographic photosensitive member. Any coating method such as a spiral coating method, a ring coating method, or a dip coating method can be used. A photosensitive layer is obtained by applying and then drying the coating solution.
スプレー塗布法としては、エアスプレー、エアレススプレー、静電エアスプレー、静電エアレススプレー、回転霧化式静電スプレー、ホットスプレー、ホットエアレススプレー等があるが、均一な膜厚を得るための微粒化度、付着効率等を考えると回転霧化式静電スプレーにおいて、再公表平1−805198号公報に開示されている搬送方法、すなわち円筒状ワークを回転させながらその軸方向に間隔を開けることなく連続して搬送する方法を用いることにより、総合的に高い付着効率で膜厚の均一性に優れた電子写真感光体を得ることができる。 Spray coating methods include air spray, airless spray, electrostatic air spray, electrostatic airless spray, rotary atomizing electrostatic spray, hot spray, and hot airless spray. Considering the degree of conversion, adhesion efficiency, etc., in the rotary atomizing electrostatic spray, the conveying method disclosed in the republished Japanese Patent Publication No. 1-805198, that is, the cylindrical workpiece is rotated while the axial direction is spaced. By using a continuous conveyance method, it is possible to obtain an electrophotographic photoreceptor excellent in film thickness uniformity with high overall deposition efficiency.
スパイラル塗布法としては、特開昭52−119651号公報に開示されている注液塗布機又はカーテン塗布機を用いた方法、特開平1−231966号公報に開示されている微小開口部から塗料を筋状に連続して飛翔させる方法、特開平3−193161号公報に開示されているマルチノズル体を用いた方法等が用いられる。 Examples of the spiral coating method include a method using a liquid injection coating machine or a curtain coating machine disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-119651, and paint from a minute opening disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-2231966. A method of flying continuously in a streak shape, a method using a multi-nozzle body disclosed in JP-A-3-193161, and the like are used.
浸漬塗布法としては、一例としては以下のような電荷輸送層の塗布形成手順が挙げられる。電荷輸送物質、バインダー樹脂、溶剤等を用いて、全固形分濃度が好ましくは15質量%以上、特に好ましくは40質量%以下であって、粘度が好ましくは50mPa・s以上、特に好ましくは100mPa・s以上、好ましくは700mPa・s以下、特に好ましくは500mPa・s以下の電荷輸送層形成用の塗布液を調製する。 As an example of the dip coating method, the following charge transport layer coating formation procedure may be mentioned. Using a charge transport material, a binder resin, a solvent, etc., the total solid concentration is preferably 15% by mass or more, particularly preferably 40% by mass or less, and the viscosity is preferably 50 mPa · s or more, particularly preferably 100 mPa · s. A coating solution for forming a charge transport layer is prepared at s or more, preferably 700 mPa · s or less, particularly preferably 500 mPa · s or less.
ここで実質的に塗布液の粘度はバインダー樹脂の分子量により決まるが、前記した通り、分子量が低すぎる場合には感光層の機械的強度が低下するため、これを損なわない程度の分子量を持つバインダー樹脂を使用することが好ましい。このようにして調製された塗布液を用いて浸漬塗布法により電荷輸送層や感光層が形成される。本発明の重合体は、塗布性能に特に優れている。 Here, the viscosity of the coating solution is substantially determined by the molecular weight of the binder resin, but as described above, when the molecular weight is too low, the mechanical strength of the photosensitive layer is lowered, so that the binder has a molecular weight that does not impair this. It is preferable to use a resin. A charge transport layer and a photosensitive layer are formed by a dip coating method using the coating solution thus prepared. The polymer of the present invention is particularly excellent in coating performance.
その後塗膜を乾燥するが、必要かつ充分な乾燥が行われる様に、乾燥温度、乾燥時間を調整する。乾燥温度は、通常100〜250℃、好ましくは110〜170℃、さらに好ましくは115〜140℃の範囲である。乾燥方法としては、熱風乾燥機、蒸気乾燥機、赤外線乾燥機、遠赤外線乾燥機等を用いた方法を挙げることができる。 Thereafter, the coating film is dried, and the drying temperature and drying time are adjusted so that necessary and sufficient drying is performed. A drying temperature is 100-250 degreeC normally, Preferably it is 110-170 degreeC, More preferably, it is the range of 115-140 degreeC. Examples of the drying method include a method using a hot air dryer, a steam dryer, an infrared dryer, a far infrared dryer and the like.
以下、本発明に用いられる重合トナーの態様や製造方法等について説明する。 In the following, aspects and production methods of the polymerized toner used in the present invention will be described.
本発明の電子写真感光体は、上記の電子写真感光体上に形成された静電潜像を、重合トナーを用いて現像するためのものである。重合トナーは、解像性はよいものの、粒子径が小さく、また粒子形状が球形に近いためクリーニング部材を強く電子写真感光層に接触させなければならず、そのため上記した特定の重合体を含有する感光層と組み合わせることによって、初めて本発明の効果が発揮される。また、重合トナーは、平均粒子径が小さく粒径分布もシャープであるため画質がよく、繰り返し使用による画像欠陥が目立ちやすいので、上記した特定の電子写真感光体と組み合わせることによって、より相乗効果が発揮できる。 The electrophotographic photosensitive member of the present invention is for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member using a polymerized toner. Although the polymerized toner has good resolution, the particle diameter is small and the particle shape is close to a spherical shape, so the cleaning member must be brought into strong contact with the electrophotographic photosensitive layer, and therefore contains the specific polymer described above. The effect of the present invention is exhibited only when combined with the photosensitive layer. In addition, since the polymer toner has a small average particle size and a sharp particle size distribution, the image quality is good, and image defects due to repeated use are easily noticeable. Therefore, when combined with the specific electrophotographic photosensitive member described above, a more synergistic effect is obtained. Can demonstrate.
本発明の重合トナーには、乳化重合凝集法によって得られるものも、懸濁重合法で得られるものも含まれる。また、後述するようなカプセル化トナーも含まれる。好ましくは、粒径分布がシャープである等のため、乳化重合凝集法によって得られるものである。 The polymer toner of the present invention includes those obtained by an emulsion polymerization aggregation method and those obtained by a suspension polymerization method. Further, encapsulated toner as described later is also included. Preferably, it is obtained by an emulsion polymerization aggregation method because the particle size distribution is sharp.
本発明のトナー粒子の体積平均粒径(以下、「Dv」と略記する)は3μm〜15μmの範囲であることが好ましく、特に好ましくは4μm〜10μmの範囲である。体積平均粒径が大きすぎると高解像度の画像が形成されない場合があり、小さすぎると粉体としての取り扱いが困難となる場合がある。また更に本発明の効果は、解像性がよく画像欠陥が目立ちやすい場合に、より発揮されるため、4μm〜8μmの範囲であることが更に好ましく、更に特に好ましくは、4μm〜7μmである。 The toner particles of the present invention preferably have a volume average particle size (hereinafter abbreviated as “Dv”) in the range of 3 μm to 15 μm, particularly preferably in the range of 4 μm to 10 μm. If the volume average particle size is too large, a high-resolution image may not be formed. If it is too small, handling as a powder may be difficult. Further, since the effect of the present invention is more exhibited when the resolution is good and the image defect is conspicuous, the range of 4 μm to 8 μm is further preferable, and the range of 4 μm to 7 μm is even more preferable.
本発明の重合トナーの粒度分布には特に限定はないが、Dvを個数平均粒径(以下、「Dn」と略記する)で割った値Dv/Dnが、1.3以下であることが好ましく、1.25以下であることが特に好ましく、1.2以下であることが更に好ましい。また、Dv/Dnの下限値は1であるが、これば全ての粒径が等しいことを意味し製造上困難であるかコストがかかりすぎるので、1.03以上が好ましく、1.05以上が更に好ましい。 The particle size distribution of the polymerized toner of the present invention is not particularly limited, but the value Dv / Dn obtained by dividing Dv by the number average particle diameter (hereinafter abbreviated as “Dn”) is preferably 1.3 or less. Is particularly preferably 1.25 or less, and further preferably 1.2 or less. Further, the lower limit value of Dv / Dn is 1, but this means that all the particle sizes are equal, and it is difficult to manufacture or costs too much. Therefore, 1.03 or more is preferable, and 1.05 or more is preferable. Further preferred.
本発明におけるトナーの体積平均粒径Dv及び個数平均粒径Dnは、ベックマン・コールター株式会社製の精密粒度分布測定装置コールター・カウンター マルチサイザーIII型を用いて測定されたもので定義される。具体的には、個数分布・体積分布を出力するインターフェイス及び一般的なパーソナルコンピューターを接続して使用する。また、電解液はアイソトンIIを用いる。測定法としては、前記電解液100〜150mL中に分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜5mL加え、更に測定試料(トナー)を2〜20mg加える。そして、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、前記コールターカウンター マルチサイザーIII型により、100μmアパーチャーを用いて測定する。このようにしてトナーの個数及び体積を測定して、それぞれ個数分布、体積分布を算出し、それぞれ、体積平均粒径Dv、個数平均粒径Dnを求める。本発明では、Dv及びDnは以上のようにして求めた値として定義される。 The volume average particle diameter Dv and the number average particle diameter Dn of the toner in the present invention are defined as those measured using a precision particle size distribution measuring device Coulter Counter Multisizer III manufactured by Beckman Coulter Inc. Specifically, an interface for outputting the number distribution / volume distribution and a general personal computer are connected and used. In addition, Isoton II is used as the electrolytic solution. As a measurement method, 0.1 to 5 mL of alkylbenzene sulfonate as a dispersant is added to 100 to 150 mL of the electrolytic solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample (toner) is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and measured with the Coulter Counter Multisizer III type using a 100 μm aperture. In this way, the number and volume of the toner are measured to calculate the number distribution and the volume distribution, respectively, and the volume average particle diameter Dv and the number average particle diameter Dn are obtained, respectively. In the present invention, Dv and Dn are defined as values obtained as described above.
また、トナーは微細な粒子(微粉)、粗粉が少ないことが好ましい。微細な粒子が少ない場合には、トナーの流動性が向上し、着色剤や帯電制御剤等均一に分布して帯電性が均一となりやすい。本発明においては、微細な粒子や粗粉の測定は、シスメックス社製フロー式粒子像分析装置FPIA−2000を用いて行われ、個数等の値は、それで得られたものとして定義される。 The toner preferably has few fine particles (fine powder) and coarse powder. When the number of fine particles is small, the fluidity of the toner is improved, and a colorant, a charge control agent, and the like are uniformly distributed, and the chargeability tends to be uniform. In the present invention, measurement of fine particles and coarse powder is performed using a flow type particle image analyzer FPIA-2000 manufactured by Sysmex Corporation, and values such as the number are defined as those obtained.
本発明においては、上記装置による0.6μm〜2.12μmの粒子の測定値(個数)が、全粒子数の15%以下であるトナーを用いるのが好ましい。これは、微細な粒子が一定量より少ないことを意味しており、10%以下であることが特に好ましく、5%以下であることが更に好ましい。また、0.6μm〜2.12μmの粒子の測定値(個数)の下限は特に限定はなく、全く存在しないのが最も好ましいが、それは製造上困難であるかコストがかかりすぎるため、0.5%以上が好ましく、特に好ましくは1%以上である。この範囲の場合には、本発明の感光層を用いた画像形成方法の効果が発揮できる。 In the present invention, it is preferable to use a toner whose measured value (number) of particles of 0.6 μm to 2.12 μm by the above apparatus is 15% or less of the total number of particles. This means that fine particles are less than a certain amount, and it is particularly preferably 10% or less, and further preferably 5% or less. In addition, the lower limit of the measured value (number) of particles of 0.6 μm to 2.12 μm is not particularly limited and is most preferably none at all, but it is difficult to manufacture or too expensive, so 0.5 % Or more is preferable, and 1% or more is particularly preferable. In the case of this range, the effect of the image forming method using the photosensitive layer of the present invention can be exhibited.
本発明の重合トナーの球形度合いには特に限定はないが、球形に近いものが好ましい。球形度合いについて、本発明においては、下記のように定義された「50%円形度」や「SF−1」の値が用いられる。 The degree of sphericity of the polymerized toner of the present invention is not particularly limited, but is preferably close to a sphere. Regarding the spherical degree, in the present invention, values of “50% circularity” and “SF-1” defined as follows are used.
<50%円形度>
重合トナーの「50%円形度」は、トナー粒子の凹凸の度合いを示すものであり、シスメックス社製フロー式粒子像分析装置FPIA−2000での測定値を用いて、以下のように定義される。
50%円形度=粒子投影面積と同じ面積の円の周長/粒子投影像の周長
トナー粒子が完全な球形の場合1となり、表面形状が複雑になるほど「50%円形度」は小さくなる。
<50% circularity>
The “50% circularity” of the polymerized toner indicates the degree of unevenness of the toner particles, and is defined as follows using the measured value with a flow type particle image analyzer FPIA-2000 manufactured by Sysmex Corporation. .
50% circularity = peripheral length of a circle having the same area as the particle projection area / periphery length of the projected particle image The toner particle is 1 when it is a perfect sphere, and the more complicated the surface shape, the smaller the “50% circularity”.
具体的な測定方法としては、以下の通りである。即ち、予め容器中の不純物を除去した水20mL中に分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩を加え、更に測定試料(トナー)を0.05g程度加える。この試料を分散した懸濁液に超音波を30秒照射し、分散液濃度を3.0〜8.0千個/μLとして、上記フロー式粒子像測定装置を用い、0.60μm以上160μm未満の円相当径を有する粒子の円形度分布を測定する。 The specific measurement method is as follows. That is, alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 20 mL of water from which impurities in the container have been previously removed, and about 0.05 g of a measurement sample (toner) is further added. The suspension in which the sample is dispersed is irradiated with ultrasonic waves for 30 seconds, the dispersion concentration is set to 3.0 to 8.0 thousand pieces / μL, and the above flow type particle image measuring apparatus is used, and the flow type particle image measuring apparatus is used. The circularity distribution of the particles having the equivalent circle diameter is measured.
本発明において、重合トナーの「50%円形度」は特に限定はないが、0.9以上であることが好ましい。特に好ましくは0.92以上であり、更に好ましくは0.95以上である。また、完全な球を作ることは製造上困難であり、またコストも勘案すると、好ましくは0.995以下であり、特に好ましくは0.99以下である。球形に近いほど、粒子個体内での帯電量の局在化が起こりにくく、現像性が均一になる傾向にあり、画像品質を高める上で好ましいが、トナーの形状が完全な球形に近づきすぎると、画像形成後の残存トナーのクリーニング不良により、電子写真感光体表面にトナーが残存して、以降に形成した画像を汚して欠陥となるおそれがあり、そのような場合にはクリーニング不良を起こさないように強力なクリーニングを行う必要が生じ、ひいては強力なクリーニングにより電子写真感光体が磨耗し易くなったり傷が付きやすくなったりして、電子写真感光体の寿命を短くするおそれがある。また、50%円形度が小さすぎる場合にはクリーニング特性が比較的よいため、クリーニング部材を電子写真感光体に強く接触させる必要がないので、本発明の重合体を用いた感光層を使用する効果が発揮できない場合がある。 In the present invention, the “50% circularity” of the polymerized toner is not particularly limited, but is preferably 0.9 or more. Especially preferably, it is 0.92 or more, More preferably, it is 0.95 or more. In addition, it is difficult to produce a perfect sphere, and considering the cost, it is preferably 0.995 or less, particularly preferably 0.99 or less. The closer it is to a sphere, the less likely it is to localize the charge amount within the individual particles, and the developability tends to be uniform, which is preferable for improving the image quality, but if the toner shape is too close to a perfect sphere. Insufficient cleaning of residual toner after image formation may cause toner to remain on the surface of the electrophotographic photosensitive member and stain the image formed thereafter, resulting in a defect. In such a case, no defective cleaning will occur. As a result, it is necessary to perform strong cleaning, and as a result, the electrophotographic photosensitive member is likely to be worn or damaged due to the strong cleaning, which may shorten the life of the electrophotographic photosensitive member. In addition, when the 50% circularity is too small, the cleaning characteristics are relatively good, and it is not necessary to bring the cleaning member into strong contact with the electrophotographic photosensitive member. Therefore, the effect of using the photosensitive layer using the polymer of the present invention. May not be possible.
<SF−1>
重合トナーの「SF−1」は、トナー粒子の丸さの度合いを示すものであり、各トナー毎に、走査型電子顕微鏡(SEM)にて、1000倍の写真を複数視野撮影し、ランダムに選んだ100個のトナー粒子の画像解析をLuzex−F(ニレコ社製)により行い、以下の式から算出した値として定義される。
SF−1=((粒子投影像の最大粒子径長)2/粒子投影面積)×(π/4)×100
トナーが完全な球形の場合、SF−1は100となり、トナーの形が歪になるほど、SF−1は大きくなる。
<SF-1>
“SF-1” of the polymerized toner indicates the degree of roundness of the toner particles. For each toner, a plurality of 1000 × photographs are taken with a scanning electron microscope (SEM), and randomly. Image analysis of 100 selected toner particles is performed by Luzex-F (manufactured by Nireco), and is defined as a value calculated from the following equation.
SF-1 = ((maximum particle diameter length of particle projection image) 2 / particle projection area) × (π / 4) × 100
When the toner is a perfect sphere, SF-1 is 100, and the more the toner is distorted, the larger SF-1.
本発明において、重合トナーのSF−1は特に限定はないが、140以下であることが好ましい。特に好ましくは120以下である。SF−1が小さいほど、粒子個体内での帯電量の局在化が起こりにくく、現像性が均一になりやすい。SF−1が上記範囲にある場合は、比較的トナー表面が滑らかな状態にあり、トナーの帯電特性がより向上し、本発明の課題に関してより高い効果が得られるので好ましい。また、SF−1が大きすぎる場合には、クリーニング特性が比較的よいので、クリーニング部材を電子写真感光体に強く接触させる必要がなく、本発明の感光層を使用する効果が発揮できない場合がある。 In the present invention, SF-1 of the polymerized toner is not particularly limited, but is preferably 140 or less. Especially preferably, it is 120 or less. As SF-1 is smaller, the charge amount is less likely to be localized within the individual particles, and the developability tends to be uniform. When SF-1 is in the above range, the toner surface is relatively smooth, the toner charging characteristics are further improved, and a higher effect can be obtained with respect to the problems of the present invention. Further, when SF-1 is too large, the cleaning characteristics are relatively good, so that it is not necessary to bring the cleaning member into strong contact with the electrophotographic photosensitive member, and the effect of using the photosensitive layer of the present invention may not be exhibited. .
本発明の重合トナーとしては、黒色トナー、カラートナー、フルカラートナーの何れも用いることができるが、カラートナー又はフルカラートナーとして用いると本発明の効果をより顕著に発現することができる。また、本発明の重合トナーとしては、非磁性一成分現像用トナー、磁性一成分現像用トナー、二成分現像用トナーの何れもが用いられるが、非磁性一成分現像用トナーであることが、本発明の効果を顕著に発揮させることができるため好ましい。 As the polymerized toner of the present invention, any of black toner, color toner, and full color toner can be used, but when used as a color toner or full color toner, the effects of the present invention can be exhibited more remarkably. In addition, as the polymerized toner of the present invention, any of a non-magnetic one-component developing toner, a magnetic one-component developing toner, and a two-component developing toner can be used. This is preferable because the effects of the present invention can be remarkably exhibited.
<乳化重合凝集法>
本発明の重合トナーの一形態は、乳化重合凝集法によって得られるものである。乳化重合凝集法は、乳化重合によって得られた粒子を、更に凝集させてトナーを製造する方法であれば、特に限定はないが、重合開始剤及び乳化剤を含有する水性媒体中に重合体一次粒子を構成する重合性モノマーを乳化させ、攪拌下に重合性モノマーを重合させて、先ず重合体一次粒子のエマルジョンを調製し、次いで、得られた重合体一次粒子エマルジョンに着色剤及び、必要に応じて帯電制御剤、離型剤等を配合して、重合体一次粒子を凝集させて一次粒子の凝集体となし、更に一次粒子凝集体を加熱により熟成させることにより製造する方法が好ましい。
<Emulsion polymerization aggregation method>
One form of the polymerized toner of the present invention is obtained by an emulsion polymerization aggregation method. The emulsion polymerization aggregation method is not particularly limited as long as the particles obtained by emulsion polymerization are further agglomerated to produce a toner, but the polymer primary particles in an aqueous medium containing a polymerization initiator and an emulsifier. First, an emulsion of the polymer primary particles is prepared by emulsifying the polymerizable monomer constituting the polymer, and the polymerizable monomer is polymerized with stirring, and then a colorant and, if necessary, the resulting polymer primary particle emulsion. A method in which a charge control agent, a release agent, and the like are blended to aggregate the primary polymer particles to form primary particle aggregates, and the primary particle aggregates are further aged by heating is preferable.
重合体一次粒子を構成する重合性モノマーは限定されないが、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−n−ノニルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル類;アクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジプロピルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド等のアクリルアミド類等が挙げられ、中でもスチレン、ブチルアクリレート等が特に好ましい。これらの重合性モノマーは、単独で用いても複数を混合して用いてもよい。 The polymerizable monomer constituting the polymer primary particle is not limited, and examples thereof include styrene, methylstyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, p-tert-butylstyrene, pn-butylstyrene, and pn-nonylstyrene. Styrenes; methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-methacrylic acid n- (Meth) acrylic acid esters such as butyl, isobutyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, ethylhexyl methacrylate; acrylamide, N-propylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dipropyla Riruamido, N, acrylamides such as N- dibutyl acrylamide. Among these styrene, butyl acrylate are particularly preferred. These polymerizable monomers may be used alone or in combination.
更に、重合体一次粒子を構成する重合性モノマーとして、多官能性モノマーを使用することもできる。多官能性モノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールアクリレート、ジアリルフタレート等が挙げられ、また、反応性基をペンダントグループに有するモノマー、例えばグリシジルメタクリレート、メチロールアクリルアミド、アクロレイン等を用いることも可能である。中でもラジカル重合性の二官能性モノマーが好ましく、ジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジアクリレートが特に好ましい。これら多官能性モノマーは、単独で用いても複数を混合して用いてもよい。 Furthermore, a polyfunctional monomer can also be used as the polymerizable monomer constituting the polymer primary particles. Examples of the multifunctional monomer include divinylbenzene, hexanediol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol acrylate, diallyl phthalate, and the like. It is also possible to use monomers having a reactive group in the pendant group, such as glycidyl methacrylate, methylol acrylamide, acrolein and the like. Among these, radical polymerizable bifunctional monomers are preferable, and divinylbenzene and hexanediol diacrylate are particularly preferable. These polyfunctional monomers may be used alone or in combination.
重合体一次粒子を構成する重合性モノマーとして多官能性モノマーを使用する場合、その含有量は、重合体一次粒子を構成する全モノマー100重量部に対して、好ましくは0.005重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上、更に好ましくは0.3重量部以上であり、好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下、更に好ましくは1重量部以下である。このように多官能性モノマーを使用することにより、定着時に加熱定着ローラに対するオフセット性が向上する場合がある。 When a polyfunctional monomer is used as the polymerizable monomer constituting the polymer primary particles, the content thereof is preferably 0.005 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total monomers constituting the polymer primary particles, More preferably, it is 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.3 parts by weight or more, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less, still more preferably 1 part by weight or less. By using the polyfunctional monomer as described above, the offset property with respect to the heat fixing roller may be improved at the time of fixing.
重合開始剤としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類;t−ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、p−メンタンヒドロパーオキシド等の有機過酸化物類;過酸化水素等の無機過酸化物類等が挙げられ、これらは一種又は二種以上混合して用いられる。中でも、無機過酸化物類が好ましい。重合開始剤は、通常、重合性モノマー100重量部に対して、0.05〜2重量部の量で用いられる。また、これらの重合開始剤に、アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸等の還元性有機化合物類;チオ硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物類等を一種又は二種以上併用したレドックス系開始剤も好適に使用できる。 Examples of the polymerization initiator include persulfates such as sodium persulfate and ammonium persulfate; organic peroxides such as t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide and p-menthane hydroperoxide; hydrogen peroxide and the like Inorganic peroxides and the like can be mentioned, and these are used singly or in combination. Of these, inorganic peroxides are preferable. The polymerization initiator is usually used in an amount of 0.05 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer. These polymerization initiators include one or more reducing organic compounds such as ascorbic acid, tartaric acid and citric acid; and reducing inorganic compounds such as sodium thiosulfate, sodium bisulfite and sodium metabisulfite. The redox initiator used in combination can also be suitably used.
また必要に応じて、公知の連鎖移動剤を使用することもでき、具体的には、t―ドデシルメルカプタン、2−メルカプトエタノール、ジイソプロピルキサントゲン、四塩化炭素、トリクロロブロモメタン等が挙げられる。連鎖移動剤は単独又は2種類以上の併用でもよく、全モノマーに対して、通常5質量%以下の範囲で用いられる。 Moreover, a well-known chain transfer agent can also be used as needed, Specifically, t-dodecyl mercaptan, 2-mercaptoethanol, diisopropyl xanthogen, carbon tetrachloride, trichlorobromomethane, etc. are mentioned. The chain transfer agent may be used alone or in combination of two or more, and is usually used in a range of 5% by mass or less with respect to all monomers.
乳化剤としては、通常、非イオン性、アニオン性、カチオン性又は両性の界面活性剤等が用いられる。非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタンモノラウレート等のソルビタン脂肪酸エステル類等が、アニオン性界面活性剤としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類、ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩類等が、カチオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテート等のアルキルアミン類、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド等の4級アンモニウム塩類等が、両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルベタイン等のアルキルベタイン類等が挙げられ、これらの一種又は二種以上が用いられる。これらの中で、非イオン性界面活性剤、アニオン系界面活性剤が好ましい。乳化剤としての使用量は、通常、重合性モノマー100重量部に対して1〜10重量部とされ、また、これらの乳化剤に、例えば、部分又は完全ケン化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体類等の一種又は二種以上を保護コロイドとして併用することができる。 As the emulsifier, a nonionic, anionic, cationic or amphoteric surfactant is usually used. Examples of the nonionic surfactant include polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyalkylene alkyl phenyl ethers such as polyoxyethylene octylphenyl ether, and sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate. Examples of the anionic surfactant include fatty acid salts such as sodium stearate and sodium oleate, alkylaryl sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate, and alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate. Examples of the cationic surfactant include amphoteric surfactants such as alkylamines such as laurylamine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride. Is, for example, alkyl betaines such as lauryl betaine, and the like, or those of one or two is used. Of these, nonionic surfactants and anionic surfactants are preferred. The amount used as an emulsifier is usually 1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable monomer, and these emulsifiers include, for example, partially or fully saponified polyvinyl alcohols such as saponified polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose. 1 type, or 2 or more types, such as cellulose derivatives, etc. can be used together as a protective colloid.
なお、乳化重合における前記重合性モノマーの反応系への添加は、一括添加、連続添加、間欠添加の何れであってもよいが、反応制御の点からは連続添加によるのが好ましい。また、複数のモノマーを使用する場合における各モノマーの添加は、別々に加えても、予め複数のモノマーを混合して同時に添加してもよい。更に、モノマー添加途中で、モノマー組成を変化させることも可能である。また、前記乳化剤の反応系への添加についても、一括添加、連続添加、間欠添加の何れであってもよい。 In addition, the addition of the polymerizable monomer to the reaction system in the emulsion polymerization may be any of batch addition, continuous addition, and intermittent addition, but continuous addition is preferable from the viewpoint of reaction control. Moreover, when using a some monomer, the addition of each monomer may be added separately, or a plurality of monomers may be mixed and added simultaneously. Furthermore, it is possible to change the monomer composition during the monomer addition. The addition of the emulsifier to the reaction system may be any of batch addition, continuous addition, and intermittent addition.
また、反応系には、前記乳化剤、前記重合開始剤の他に、pH調整剤、重合度調節剤、消泡剤等を適宜添加することができる。 In addition to the emulsifier and the polymerization initiator, a pH adjuster, a polymerization degree adjuster, an antifoaming agent, and the like can be appropriately added to the reaction system.
重合体一次粒子としては、前記の通り得られた一種の重合体一次粒子を用いることもでき、前記の通り得られた異なる重合体一次粒子を複数併用することもできる。また、重合体一次粒子は、前記の乳化重合によって得られたものとともに、その他の重合方法で得られた粒子を併用することもできる。このような粒子としては、例えば、前記の乳化重合で得られるものと同様の組成をもつ粒子の他に、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ビニルブチラール、ビニルピロリドン等のビニル系単量体の単独重合体若しくは共重合体;飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂;不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂等の熱硬化性樹脂等からなる粒子が挙げられ、これらの二種以上を併用することもできる。 As the polymer primary particles, one kind of polymer primary particles obtained as described above can be used, and a plurality of different polymer primary particles obtained as described above can be used in combination. Moreover, the polymer primary particle can use together the particle | grains obtained by the other polymerization method with what was obtained by the said emulsion polymerization. Examples of such particles include, in addition to particles having the same composition as that obtained by emulsion polymerization, vinyl monomers such as vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl alcohol, vinyl butyral, and vinyl pyrrolidone. Homopolymer or copolymer; thermoplastic resin such as saturated polyester resin, polycarbonate resin, polyamide resin, polyolefin resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyphenylene ether resin; unsaturated polyester resin, phenol resin, epoxy resin, urethane resin And particles composed of a thermosetting resin such as rosin-modified maleic acid resin, and two or more of these may be used in combination.
重合体一次粒子の体積平均粒径は、通常0.02μm以上、好ましくは0.05μm以上、更に好ましくは0.1μm以上であり、通常3μm以下、好ましくは2μm以下、更に好ましくは1μm以下であることが望ましい。なお、体積平均粒径は、日機装社製マイクロトラックUPAを用いて測定する。粒径が前記範囲未満では、凝集速度の制御が困難となる場合があり、前記範囲超過では、凝集して得られるトナーの粒径が大きくなり易く、目的とする粒径のトナーを得ることが困難となる場合がある。 The volume average particle size of the polymer primary particles is usually 0.02 μm or more, preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, usually 3 μm or less, preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less. It is desirable. The volume average particle size is measured using a Nikkiso Microtrac UPA. When the particle size is less than the above range, it may be difficult to control the aggregation rate. When the particle size exceeds the above range, the particle size of the toner obtained by aggregation tends to be large, and a toner having a target particle size can be obtained. It can be difficult.
重合体一次粒子の体積平均粒径等の体積粒度分布は動的光散乱法により測定される。この方式は、微小に分散された粒子のブラウン運動の速さを、粒子にレーザー光を照射してその速度に応じた位相の異なる光の散乱(ドップラーシフト)を検出して粒度分布を求めるものである。実際の測定では、上記の体積粒径については、動的光散乱方式を用いた超微粒子粒度分布測定装置(日機装社製、UPA−EX150、「UPA」と略す)を用いて、以下の設定にて行なう。
測定上限 :6.54μm
測定下限 :0.0008μm
チャンネル数:52
測定時間 :100sec.
粒子透過性 :吸収
粒子屈折率 :N/A(適用しない)
粒子形状 :非球形
密度 :1g/cm3
分散媒種類 :WATER
分散媒屈折率:1.333
なお、測定時は、サンプル濃度指数が0.01〜0.1の範囲になるように粒子の分散体を液状媒体で希釈し、超音波洗浄器で分散処理した試料で測定する。そして、本発明にかかわる体積平均粒子径は、上記の体積粒度分布の結果を算術平均値として計測される。
The volume particle size distribution such as the volume average particle size of the polymer primary particles is measured by a dynamic light scattering method. This method obtains the particle size distribution by detecting the speed of Brownian motion of finely dispersed particles, irradiating the particles with laser light, and detecting light scattering (Doppler shift) with different phases according to the speed. It is. In actual measurement, the above volume particle size was set to the following setting using an ultrafine particle size distribution measuring apparatus using a dynamic light scattering method (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., UPA-EX150, abbreviated as “UPA”). To do.
Measurement upper limit: 6.54 μm
Measurement lower limit: 0.0008 μm
Number of channels: 52
Measurement time: 100 sec.
Particle permeability: Absorption
Particle refractive index: N / A (not applicable)
Particle shape: Non-spherical
Density: 1 g / cm 3
Dispersion medium type: WATER
Dispersion medium refractive index: 1.333
At the time of measurement, measurement is performed with a sample in which a dispersion of particles is diluted with a liquid medium so that the sample concentration index is in the range of 0.01 to 0.1 and is dispersed with an ultrasonic cleaner. The volume average particle diameter according to the present invention is measured by using the result of the volume particle size distribution as an arithmetic average value.
また、重合体一次粒子は、そのガラス転移温度が、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上であり、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下であるものである。ガラス転移温度が前記範囲である場合、トナーの保存性、定着性が良好となるため望ましい。ここでガラス転移温度は、示差走査熱量計(島津製作所社製DTA−40)において、昇温速度10℃/分の条件で測定した曲線の転移(変曲)開始部に接線を引き、2つの接線の交点の温度として求めることができる。 The polymer primary particles have a glass transition temperature of preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or lower. When the glass transition temperature is within the above range, it is desirable because the storage stability and fixing property of the toner are improved. Here, the glass transition temperature is obtained by drawing a tangent to a transition (inflection) start portion of a curve measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min in a differential scanning calorimeter (DTA-40 manufactured by Shimadzu Corporation). It can be determined as the temperature at the intersection of tangents.
また、重合体一次粒子は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおけるピーク分子量のうち少なくとも1つが、好ましくは3000以上、より好ましくは1万以上、さらに好ましくは3万以上であり、好ましくは10万以下、より好ましくは7万以下、さらに好ましくは6万以下に存在することが望ましい。ピーク分子量が前記範囲にある場合、トナーの耐久性、保存性、定着性が良好となるため望ましい。ここで、前記ピーク分子量とは、ポリスチレン換算した値を用いるものとし、測定に際しては溶媒に不溶の成分を除くものとする。 Further, the polymer primary particles have at least one of the peak molecular weights in gel permeation chromatography, preferably 3000 or more, more preferably 10,000 or more, further preferably 30,000 or more, preferably 100,000 or less, more Preferably it is 70,000 or less, more preferably 60,000 or less. When the peak molecular weight is in the above range, it is desirable because the durability, storage stability, and fixability of the toner are improved. Here, as the peak molecular weight, a value converted to polystyrene is used, and components insoluble in a solvent are excluded in measurement.
着色剤についても限定されるものではなく、トナーの着色剤として一般に用いられている各種の無機系や有機系の染料や顔料等が用いられ、具体的には、例えば、鉄粉、銅粉等の金属粉;ベンガラ等の金属酸化物;ファーネスブラック、ランプブラック等のカーボンブラックに代表されるカーボン類等の無機系顔料;ベンジジンイエロー、ベンジジンオレンジ等のアゾ系、キノリンイエロー、アシッドグリーン、アルカリブルー等の染料の沈殿剤による沈殿物やローダミン、マゼンタ、マカライトグリーン等の染料のタンニン酸、リンモリブデン酸等による沈殿物等の酸性染料や塩基性染料、ヒドロキシアントラキノン類の金属塩等の媒染染料、フタロシアニンブルー、スルホン酸銅フタロシアニン等のフタロシアニン系、キナクリドンレッド、キナクリドンバイオレット等のキナクリドン系やジオキサン系等の有機系顔料、アニリン黒、アゾ染料、ナフトキノン染料、インジゴ染料、ニグロシン染料、フタロシアニン染料、ポリメチン染料、ジ及びトリアリルメタン染料等の合成染料等が挙げられ、これらの二種以上を併用することもできる。前記着色剤の含有割合は、前記重合体一次粒子100重量部に対して、1〜20重量部であるのが好ましく、2〜15重量部であるのが特に好ましい。 The colorant is not limited, and various inorganic and organic dyes and pigments generally used as a toner colorant are used. Specifically, for example, iron powder, copper powder, etc. Metal powders; metal oxides such as Bengala; inorganic pigments such as carbons represented by carbon black such as furnace black and lamp black; azo series such as benzidine yellow and benzidine orange; quinoline yellow, acid green, and alkali blue Precipitates with dye precipitants such as dyes, acid dyes such as rhodamine, magenta, and macalite green dyes, tannic acid, precipitates with phosphomolybdic acid, etc., basic dyes, mordant dyes such as metal salts of hydroxyanthraquinones, Phthalocyanine series such as phthalocyanine blue and copper phthalocyanine sulfonate, quinacridone Quinacridone and dioxane organic pigments such as quinacridone violet, aniline black, azo dyes, naphthoquinone dyes, indigo dyes, nigrosine dyes, phthalocyanine dyes, polymethine dyes, di- and triallylmethane dyes and the like These two or more types can be used in combination. The content ratio of the colorant is preferably 1 to 20 parts by weight, particularly preferably 2 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer primary particles.
本発明のトナーには、その特性を失わない範囲で磁性を有する着色剤を用いてもよい。磁性着色剤としては、複写機等の使用環境温度である0〜60℃付近においてフェリ磁性又はフェロ磁性を示す強磁性物質、具体的には、例えば、マグネタイト(Fe3 O4 )、マグヘマタイト(γ−Fe2 O3 )、マグネタイトとマグヘマタイトの中間物や混合物;フェライト(Mx Fe3-x O4 ;式中、Mは、Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd等)等のスピネルフェライト、BaO・6Fe2 O3 、SrO・6Fe2 O3 等の六方晶フェライト;Y3 Fe5 O12、Sm3 Fe5 O12等のガーネット型酸化物;CrO2等のルチル型酸化物;Cr、Mn、Fe、Co、Ni等の金属若しくはそれらの強磁性合金等のうち0〜60℃付近において磁性を示すものが挙げられ、中でも、マグネタイト等が好ましい。非磁性トナーとしての特性を持たせつつ、飛散防止や帯電制御等の観点で配合する場合は、その配合量は、重合体一次粒子100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.2〜8重量部、より好ましくは0.5〜5重量部であることが望ましい。 For the toner of the present invention, a magnetic colorant may be used as long as the characteristics are not lost. Examples of the magnetic colorant include a ferromagnetic material exhibiting ferrimagnetism or ferromagnetism at a use environment temperature of a copying machine or the like, specifically, for example, magnetite (Fe 3 O 4 ), maghematite ( γ-Fe 2 O 3 ), an intermediate or mixture of magnetite and maghematite; ferrite (M x Fe 3 -x O 4 ; where M is Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd spinel ferrites etc.), etc., BaO · 6Fe 2 O 3, SrO · 6Fe 2 O 3 or the like hexagonal ferrite; Y 3 Fe 5 O 12, Sm 3 Fe 5 O garnet-type oxides such as 12; two such CrO Rutile type oxides: Metals such as Cr, Mn, Fe, Co, and Ni, or their ferromagnetic alloys, etc. include those exhibiting magnetism in the vicinity of 0 to 60 ° C. Among them, magnetite and the like are preferable. When blended from the viewpoint of preventing scattering and charging control while having the characteristics as a non-magnetic toner, the blending amount is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the polymer primary particles. The amount is preferably 0.2 to 8 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight.
また、本発明の重合トナーは、帯電制御剤を含有していることが好ましく、その帯電制御剤としては、従来公知の、例えば、ニグロシン系染料、四級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン系樹脂等の正荷電性帯電制御剤が挙げられる。また、クロム、コバルト、アルミニウム、鉄等の金属含有アゾ系染料;サリチル酸若しくはアルキルサリチル酸のクロム、亜鉛、アルミニウム等の金属塩や金属錯体;ベンジル酸の金属塩や金属錯体;アミド化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物、フェノールアミド化合物等の負荷電性帯電制御剤等が挙げられる。前記帯電制御剤の含有割合は、前記重合体一次粒子100重量部に対して0.01〜10重量部であるのが好ましく、0.1〜5重量部であるのが更に好ましい。 The polymerized toner of the present invention preferably contains a charge control agent. Examples of the charge control agent include conventionally known dyes such as nigrosine dyes, quaternary ammonium salt compounds, and triphenylmethane compounds. And positively chargeable charge control agents such as imidazole compounds and polyamine resins. In addition, metal-containing azo dyes such as chromium, cobalt, aluminum and iron; metal salts and metal complexes of salicylic acid or alkylsalicylic acid such as chromium, zinc and aluminum; metal salts and metal complexes of benzylic acid; amide compounds, phenolic compounds, Examples include negatively charged charge control agents such as naphthol compounds and phenolamide compounds. The content ratio of the charge control agent is preferably 0.01 to 10 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer primary particles.
本発明の重合トナーは、更に、転写材への定着時の離型性等の改良のために離型剤を含有しているのが好ましく、その離型剤としては、従来公知の、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ワックス;低分子量ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂系ワックス;パラフィン系ワックス:ステアリン酸エステル、ベヘン酸エステル、モンタン酸エステル等の長鎖脂肪族基を有するエステル系ワックス;水添ヒマシ油、カルナバワックス等の植物系ワックス;ジステアリルケトン等の長鎖アルキル基を有するケトン;アルキル基を有するシリコーン;ステアリン酸等の高級脂肪酸;長鎖脂肪族アルコール;ペンタエリスリトール等の多価アルコールと長鎖脂肪酸との(部分)エステル体;オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド等のワックス類が挙げられる。本発明におけるこれらの離型剤としては、低温定着、高速定着の観点から、融点が50〜100℃であるものが好ましい。 The polymerized toner of the present invention preferably further contains a release agent for improving the releasability at the time of fixing to a transfer material, and as the release agent, a conventionally known, for example, Polyolefin waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, and low molecular weight ethylene-propylene copolymers; fluororesin waxes such as low molecular weight polytetrafluoroethylene; paraffin waxes: stearic acid ester, behenic acid ester, montanic acid ester Such as ester waxes having long chain aliphatic groups such as hydrogenated castor oil and carnauba wax; ketones having long chain alkyl groups such as distearyl ketone; silicones having alkyl groups; higher grades such as stearic acid Fatty acids; Long chain fatty alcohols; Polyhydric alcohols such as pentaerythritol and long chain fats (Partial) ester of an acid; oleic acid amide, waxes such as higher fatty acid amides such as stearic acid amide. As these release agents in the present invention, those having a melting point of 50 to 100 ° C. are preferable from the viewpoint of low-temperature fixing and high-speed fixing.
離型剤は、前記重合性モノマーの乳化重合におけるシードとして用いてシード重合することにより、離型剤を含有する重合性一次粒子を製造することもできる。前記離型剤の含有割合は、前記重合性一次粒子100重量部に対して0.1〜30重量部であることが好ましく、5〜25重量部であることが更に好ましい。 The release agent can also be used as a seed in emulsion polymerization of the polymerizable monomer to perform seed polymerization, thereby producing polymerizable primary particles containing the release agent. The content ratio of the release agent is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable primary particles.
更に、トナーには、トナーの粘着性、凝集性、流動性、帯電性、表面抵抗等の改質のために、公知の各種内添剤、例えば、シリコーンオイル、シリコーンワニス等を含有していてもよい。これらは凝集時に添加することによってトナー粒子に内添することもできるが、予め重合体一次粒子中に含有されていることが好ましい。 Further, the toner contains various known internal additives such as silicone oil and silicone varnish for the purpose of modifying the adhesiveness, cohesiveness, fluidity, chargeability, surface resistance, etc. of the toner. Also good. These can be added internally to the toner particles by adding at the time of aggregation, but are preferably contained in the polymer primary particles in advance.
乳化重合凝集法によるトナー粒子の製造は、前記乳化重合で得られた重合体一次粒子のエマルジョンに、着色剤、必要に応じて更に、帯電制御剤、離型剤等の添加剤を添加し、次いで、ディスパーザー、ミキサー等で攪拌、混合しつつ、例えば、加熱、電解質添加、pH調整、硬化剤添加等、エマルジョンとしての重合体一次粒子の分散安定性を低下させ、一次粒子同士を凝集させる処理を施して凝集体となし、引き続いて、加熱処理によって凝集体における一次粒子同士を熟成(融着)させて安定化させることによってなされる。 The production of toner particles by the emulsion polymerization aggregation method is performed by adding a colorant and, if necessary, additives such as a charge control agent and a release agent to the emulsion of the polymer primary particles obtained by the emulsion polymerization. Next, while stirring and mixing with a disperser, a mixer, etc., for example, heating, electrolyte addition, pH adjustment, curing agent addition, etc., reduce the dispersion stability of the polymer primary particles as an emulsion, and aggregate the primary particles The treatment is performed to form aggregates, and then primary particles in the aggregates are aged (fused) and stabilized by heat treatment.
電解質を加えて凝集を行う場合における電解質としては、有機塩、無機塩の何れでもよいが、具体的には、NaCl、KCl、LiCl、Na2SO4、K2SO4、Li2SO4、MgCl2、CaCl2、MgSO4、CaSO4、ZnSO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、CH3COONa、C6H5SO3Na等が挙げられる。これらのうち、2価以上の多価の金属カチオンを有する無機塩が好ましい。電解質の添加量は、電解質の種類によって異なるが、混合分散液の固形成分100重量部に対して、通常0.05〜25重量部、好ましくは0.1〜15重量部、更に好ましくは0.1〜10重量部である。電解質を添加して凝集を行う場合において、電解質添加量が上記範囲未満である場合には、凝集反応の進行が遅くなり、凝集反応後も1μm以下の微粉が残ったり、得られた粒子凝集体の平均粒径が目的の粒径に達しない等の問題を生じる場合があり、上記範囲超過である場合には、急速に凝集やすく粒径の制御が困難となり、得られた凝集粒子中に粗粉や不定形のものが含まれる等の問題を生じる場合がある。なお、電解質を加えて凝集を行う場合の凝集温度は、20〜40℃が好ましく、25〜35℃が更に好ましい。
As an electrolyte in the case of performing aggregation by adding an electrolyte, any of organic salts and inorganic salts may be used. Specifically, NaCl, KCl, LiCl, Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 , Li 2 SO 4 , MgCl 2, CaCl 2, MgSO 4 , CaSO 4, ZnSO 4, Al 2 (SO 4) 3, Fe 2 (SO 4) 3, CH 3 COONa, C 6
凝集体における一次粒子同士を融着させて安定化する際の加熱温度は、一次粒子を構成する重合体のガラス転移温度以上が好ましく、ガラス転移温度より5℃高い温度以上が更に好ましい。また、重合体のガラス転移温度より80℃高い温度以下が好ましく、50℃高い温度以下が更に好ましい。加熱時間は1〜6時間とするのが好ましい。このような加熱処理により、凝集体における一次粒子同士の融着一体化がなされ、凝集体としてのトナー粒子形状も球形に近いものとなる。 The heating temperature at the time of fusing and stabilizing the primary particles in the aggregate is preferably not less than the glass transition temperature of the polymer constituting the primary particles, more preferably not less than 5 ° C. higher than the glass transition temperature. Moreover, the temperature below 80 degreeC higher than the glass transition temperature of a polymer is preferable, and the temperature below 50 degreeC is still more preferable. The heating time is preferably 1 to 6 hours. By such heat treatment, the primary particles in the aggregate are fused and integrated, and the shape of the toner particles as the aggregate is also nearly spherical.
<懸濁重合法>
本発明の重合トナーの他の形態は、懸濁重合法によって得られるものである。懸濁重合法は、トナー粒子を直接、懸濁重合によって得るものであれば特に限定はないが、例えば、特開平10−269501号公報記載の方法等が挙げられる。
<Suspension polymerization method>
Another form of the polymerized toner of the present invention is obtained by a suspension polymerization method. The suspension polymerization method is not particularly limited as long as the toner particles are directly obtained by suspension polymerization, and examples thereof include a method described in JP-A-10-269501.
懸濁重合法では、重合性モノマーに、重合開始剤、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を混合し、ディスパーザー等の分散機を用いて分散処理を行い、この分散処理後の液を水混和性媒体の中で適当な攪拌機を用いてトナー粒径に造粒し、その後重合性モノマーを重合させてトナーを製造する。 In the suspension polymerization method, a polymerization initiator, a colorant, a charge control agent, a release agent and the like are mixed with a polymerizable monomer, and dispersion treatment is performed using a disperser such as a disperser. In a water-miscible medium using an appropriate stirrer, and granulated to a toner particle size, and then a polymerizable monomer is polymerized to produce a toner.
懸濁重合法で用いられる重合性モノマー、酸性モノマー、塩基性モノマー、多官能性モノマー、連鎖移動剤、着色剤、磁性を有する着色剤、帯電制御剤、離型剤等は、上記した乳化重合凝集法で用いられるものと同様のものが用いられる。また、好ましいものについても同様であり、好ましい含有量等についても同様である。 The polymerizable monomer, acidic monomer, basic monomer, polyfunctional monomer, chain transfer agent, colorant, magnetic colorant, charge control agent, release agent, etc. used in the suspension polymerization method are the emulsion polymerization described above. The thing similar to what is used by the aggregation method is used. The same applies to preferable ones, and the same applies to preferable contents and the like.
懸濁重合法でトナーを製造するに際し、懸濁安定剤を用いる場合には、重合後にトナーを酸洗浄する事により容易に除去できる水中で中性又はアルカリ性を示すものを選ぶことが好ましい。更に、粒度分布の狭いトナーが得られるものを選ぶことが好ましい。これらを満足する懸濁安定剤としては、リン酸カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。それぞれ単独で、あるいは二種以上組み合わせて使用する事ができる。これらの懸濁安定剤は、重合性モノマー全体に対して、1〜10重量部の範囲で使用することができる。 When a suspension stabilizer is used in the production of the toner by the suspension polymerization method, it is preferable to select one that exhibits neutrality or alkalinity in water that can be easily removed by acid washing after the polymerization. Further, it is preferable to select a toner that can obtain a toner having a narrow particle size distribution. Suspension stabilizers that satisfy these requirements include calcium phosphate, tricalcium phosphate, magnesium phosphate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and the like. Each can be used alone or in combination of two or more. These suspension stabilizers can be used in the range of 1 to 10 parts by weight with respect to the entire polymerizable monomer.
懸濁重合法で用いられる重合開始剤としては、例えば、上記した乳化重合凝集法で用いられるものと同様のものが挙げられるが、更に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビスイソ(2,4−ジメチル)バレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等も挙げられる。これらのうち、懸濁重合法ではアゾ系重合開始剤が好ましい。 Examples of the polymerization initiator used in the suspension polymerization method include the same ones as used in the emulsion polymerization aggregation method described above, and further, 2,2′-azobisisobutyronitrile, Examples also include 2'-azobisiso (2,4-dimethyl) valeronitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and the like. Of these, azo polymerization initiators are preferred in the suspension polymerization method.
<乳化重合凝集法と懸濁重合法に共通>
上記したように、乳化重合凝集法により得られたトナー粒子及び懸濁重合法により得られたトナー粒子は、更に、重合体、ポリマー乳化液、着色剤分散液、帯電制御剤分散液、ワックス分散液等でトナー表面を被覆することにより外層を形成させ、カプセル構造を持つトナーとしてもよい。その場合の外層の厚さには特に限定はないが、0.01μm〜0.5μmの厚さであることが好ましい。外層に用いる重合体、乳化液のポリマーのガラス転移温度は、70〜110℃の範囲であることが好ましく、また、トナー粒子のガラス転移温度より高いことが好ましい。外層は、スプレードライ法、in−situ法、液中粒子被覆法等の方法によって形成されることが好ましい。
<Common to emulsion polymerization aggregation method and suspension polymerization method>
As described above, the toner particles obtained by the emulsion polymerization aggregation method and the toner particles obtained by the suspension polymerization method are further polymerized, polymer emulsion, colorant dispersion, charge control agent dispersion, wax dispersion. A toner having a capsule structure may be formed by forming the outer layer by coating the toner surface with a liquid or the like. The thickness of the outer layer in that case is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm to 0.5 μm. The glass transition temperature of the polymer used in the outer layer and the polymer of the emulsion is preferably in the range of 70 to 110 ° C., and preferably higher than the glass transition temperature of the toner particles. The outer layer is preferably formed by a method such as a spray drying method, an in-situ method, or a liquid particle coating method.
本発明の重合トナーは、トナー粒子の表面に、外添微粒子を含有するものである。外添微粒子としては、公知の無機又は有機微粒子を用いることができ、負帯電性であっても正帯電性のものであってもよく、これらを組み合わせて用いることもできる。 The polymerized toner of the present invention contains externally added fine particles on the surface of toner particles. As the externally added fine particles, known inorganic or organic fine particles may be used, which may be negatively charged or positively charged, and these may be used in combination.
負帯電性の外添微粒子としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、タルク、ハイドロタルサイト等の金属酸化物や水酸化物;チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸金属塩;窒化チタン、窒化珪素等の窒化物;炭化チタン、炭化珪素等の炭化物等の無機微粒子が挙げられる。また、アクリル酸又はその誘導体を単量体の主成分とするアクリル酸系樹脂、メタクリル酸又はその誘導体を単量体の主成分とするメタクリル酸系樹脂、テトラフロロエチレン樹脂、トリフロロエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル等の有機微粒子が挙げられる。無機微粒子としては、中でも、シリカ、チタニア、アルミナ等が好ましく、また例えば、シランカップリング剤やシリコーンオイル等で表面処理されたものがより好ましい。有機微粒子としては、中でも、ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のメタクリル酸系樹脂等が好ましく、ポリメタクリル酸メチルが特に好ましい。 Examples of the negatively charged externally added fine particles include metal oxides and hydroxides such as alumina, silica, titania, zinc oxide, zirconium oxide, cerium oxide, talc, and hydrotalcite; calcium titanate, strontium titanate, Examples thereof include inorganic fine particles such as metal titanates such as barium titanate; nitrides such as titanium nitride and silicon nitride; carbides such as titanium carbide and silicon carbide. In addition, acrylic acid resin having acrylic acid or its derivative as the main component of monomer, methacrylic acid resin having methacrylic acid or its derivative as the main component of monomer, tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene resin, Organic fine particles such as polyvinyl chloride, polyethylene, polyacrylonitrile and the like can be mentioned. Among the inorganic fine particles, silica, titania, alumina and the like are preferable, and those treated with a silane coupling agent or silicone oil are more preferable. As the organic fine particles, acrylic resin such as polymethyl acrylate, methacrylic resin such as polymethyl methacrylate, and the like are preferable, and polymethyl methacrylate is particularly preferable.
正帯電性の外添微粒子としては、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸一水素カルシウム、リン酸イオンの一部が陰イオンによって置換された置換リン酸カルシウム等のリン酸カルシウム系化合物又はその表面が脂肪酸等で疎水化処理されたもの;アミノシラン処理等の表面処理がされたシリカ、アルミナ等が挙げられる。 Examples of the positively charged externally added fine particles include calcium phosphate compounds such as tricalcium phosphate, calcium dihydrogen phosphate, calcium monohydrogen phosphate, and substituted calcium phosphate in which a part of phosphate ion is substituted by an anion or Examples thereof include those whose surface has been subjected to a hydrophobic treatment with fatty acid or the like; silica or alumina which has been subjected to a surface treatment such as aminosilane treatment.
前記外添微粒子は、平均粒径が、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.005μm以上であり、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.5μm以下であるものが望ましい。また、異なる材質や異なる平均粒径の外添微粒子を複数配合することもできる。 The externally added fine particles preferably have an average particle diameter of preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.005 μm or more, preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less. Further, a plurality of externally added fine particles having different materials and different average particle diameters can be blended.
外添微粒子の含有量は、最終的に得られるトナーに対して、0.5質量%以上、好ましくは1質量%以上、より好ましくは1.5質量%以上であり、3.5質量%以下、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2.5質量%以下である。このような含有量の外添微粒子をトナー粒子の表面に付着させることにより、低温定着性及び耐オフセット性が改良され、高速印刷が可能となる。このメカニズムは明らかでないが、外添微粒子の付着量が前記範囲であれば、溶融したトナーと印刷用紙等との付着を外添微粒子が物理的に阻害しないためであると推測される。 The content of the externally added fine particles is 0.5% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, and 3.5% by mass or less with respect to the toner finally obtained. , Preferably 3% by mass or less, more preferably 2.5% by mass or less. By attaching the externally added fine particles having such a content to the surface of the toner particles, the low-temperature fixability and the offset resistance are improved, and high-speed printing becomes possible. Although this mechanism is not clear, it is presumed that the externally added fine particles do not physically inhibit the adhesion between the melted toner and the printing paper or the like if the adhesion amount of the externally added fine particles is in the above range.
また、過量の外添微粒子を付着させないことによって、定着時に加熱ローラからトナーが受ける熱の伝導効率が低下することを抑制できるので、トナーが速やかに溶融することができ、例えば印刷速度が100mm/sec以上、特に200mm/sec以上の高速印刷条件においても、好適に定着できるものと考えられる。また、外添微粒子の含有量が前記範囲未満では、トナーの流動性の悪化によりベタ画像のかすれ等の画像欠陥も発生することとなる。ここで、外添微粒子の含有量とは、トナー粒子の表面に付着されている外添微粒子のみを意味するものではなく、付着されずに独立して存在する外添微粒子や、トナー粒子の表面近傍に埋没した外添微粒子をも含むものとする。 Further, by not attaching an excessive amount of externally added fine particles, it is possible to suppress a decrease in the conduction efficiency of the heat received by the toner from the heating roller during fixing, so that the toner can be melted quickly, for example, the printing speed is 100 mm / It is considered that fixing can be suitably performed even under high-speed printing conditions of 200 mm / sec or more, particularly at least 200 mm / sec. In addition, when the content of the externally added fine particles is less than the above range, image defects such as blurring of a solid image may occur due to deterioration of toner fluidity. Here, the content of the externally added fine particles does not mean only the externally added fine particles attached to the surface of the toner particles, but the externally added fine particles that are not attached and exist independently or the surface of the toner particles. It also includes externally added fine particles buried in the vicinity.
トナー粒子の表面に、前記外添微粒子を配合(付着)させる方法は限定されず、一般にトナーの製造に用いられる混合機を使用することができ、例えばヘンシェルミキサー、V型ブレンダー、レディゲミキサー等の混合機により均一に攪拌、混合することによりなされる。 A method for blending (attaching) the externally added fine particles on the surface of the toner particles is not limited, and a mixer generally used for toner production can be used. For example, a Henschel mixer, a V-type blender, a Redige mixer, etc. It is made by stirring and mixing uniformly with a mixer.
こうして得られた本発明の重合トナーの帯電性は限定されないが、負帯電性のトナーである場合には、23℃、相対湿度50%における帯電量が、好ましくは−10μC/g以下、より好ましくは−20μC/g以下であり、好ましくは−90μC/g以上、より好ましくは−70μC/g以上であることが望ましい。また、正帯電性のトナーである場合には、23℃、相対湿度50%における帯電量が、好ましくは+10μC/g以上、より好ましくは+15μC/g以上であり、好ましくは+50μC/g以下、より好ましくは+30μC/g以下であることが望ましい。 The chargeability of the polymerized toner of the present invention thus obtained is not limited, but in the case of a negatively chargeable toner, the charge amount at 23 ° C. and 50% relative humidity is preferably −10 μC / g or less, more preferably Is −20 μC / g or less, preferably −90 μC / g or more, more preferably −70 μC / g or more. When the toner is positively charged, the charge amount at 23 ° C. and 50% relative humidity is preferably +10 μC / g or more, more preferably +15 μC / g or more, preferably +50 μC / g or less. Preferably it is +30 μC / g or less.
なお、本発明においてトナーの帯電量の測定は、先ず、ノンコートフェライトキャリア(パウダーテック社製F100)19.2gと測定する粒子0.8gとを秤量し、レシプロシェーカーで5分間攪拌(攪拌強度500rpm)した後、ブローオフ測定装置(東芝ケミカル社製)で測定するものとする。 In the present invention, the toner charge amount is measured by first weighing 19.2 g of a non-coated ferrite carrier (P100 manufactured by Powdertech) and 0.8 g of particles to be measured, and stirring for 5 minutes with a reciprocating shaker (stir strength 500 rpm). ) And then measured with a blow-off measuring device (manufactured by Toshiba Chemical).
本発明のトナーが前記範囲の帯電量を有する場合、カブリが少なく高画質となるので好ましい。トナーの帯電量は、現像剤の主成分となる樹脂、必要に応じて添加される帯電制御剤、外添微粒子等の選択又はそれらの配合比、配合方法若しくは付着方法によって調整することができるが、中でも、外添微粒子の選択及び付着量を最適化することが効果的である。 When the toner of the present invention has a charge amount in the above range, it is preferable because the image quality is low and the image quality is high. The charge amount of the toner can be adjusted by selecting a resin as a main component of the developer, a charge control agent added if necessary, an externally added fine particle or the like, or a blending ratio, blending method or adhesion method thereof. In particular, it is effective to select the externally added fine particles and optimize the adhesion amount.
<画像形成装置>
次に、本発明の電子写真感光体と重合トナーを用いた画像形成装置の実施の形態について、装置の要部構成を示す図1を用いて説明する。ただし、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
<Image forming apparatus>
Next, an embodiment of an image forming apparatus using the electrophotographic photosensitive member and polymerized toner of the present invention will be described with reference to FIG. However, the embodiment is not limited to the following description, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention.
図1に示すように、画像形成装置は、電子写真感光体1、帯電装置2、露光装置3及び現像装置4を備えて構成され、更に、必要に応じて転写装置5、クリーニング装置6及び定着装置7が設けられる。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes an electrophotographic photosensitive member 1, a charging device 2, an exposure device 3, and a developing device 4, and further, a
電子写真感光体1は、上述した本発明の電子写真感光体であれば特に制限はないが、図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5及びクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
The electrophotographic photoreceptor 1 is not particularly limited as long as it is the above-described electrophotographic photoreceptor of the present invention, but in FIG. 1, as an example, a drum in which the above-described photosensitive layer is formed on the surface of a cylindrical conductive support. The photoconductor is shown. A charging device 2, an exposure device 3, a developing device 4, a
帯電装置2は、電子写真感光体1を帯電させるもので、電子写真感光体1の表面を所定電位に均一帯電させる。図1では帯電装置2の一例としてローラ型の帯電装置(帯電ローラ)を示しているが、他にもコロトロンやスコロトロン等のコロナ帯電装置、帯電ブラシ等の接触型帯電装置等が用いられる。本発明の電子写真感光体は耐久性に優れているので、接触帯電部材による帯電用に用いられることが好ましく、このうち、電子写真感光体の摩耗が少ない点で、本発明の電子写真感光体の帯電用には、図2に一例を示したローラ状接触帯電部材を有するローラ状の帯電装置が好ましい。 The charging device 2 charges the electrophotographic photosensitive member 1 and uniformly charges the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 to a predetermined potential. In FIG. 1, a roller-type charging device (charging roller) is shown as an example of the charging device 2. However, a corona charging device such as a corotron or a scorotron, a contact charging device such as a charging brush, or the like is also used. Since the electrophotographic photosensitive member of the present invention is excellent in durability, it is preferably used for charging by a contact charging member. Among these, the electrophotographic photosensitive member of the present invention is less in that the electrophotographic photosensitive member is less worn. For the charging, a roller-shaped charging device having a roller-shaped contact charging member as shown in FIG. 2 is preferable.
なお、電子写真感光体1及び帯電装置2は、多くの場合、この両方を備えたカートリッジ(以下、「感光体カートリッジ」という場合がある)として、画像形成装置の本体から取り外し可能に設計されている。そして、例えば、電子写真感光体1や帯電装置2が劣化した場合に、この感光体カートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しい感光体カートリッジを画像形成装置本体に装着することができるようになっている。また、トナーについても、多くの場合、トナーカートリッジ中に蓄えられて、画像形成装置本体から取り外し可能に設計され、使用しているトナーカートリッジ中のトナーが無くなった場合に、このトナーカートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しいトナーカートリッジを装着することができるようになっている。更に、電子写真感光体1、帯電装置2、トナーが全て備えられたカートリッジを用いることもある。 In many cases, the electrophotographic photosensitive member 1 and the charging device 2 are designed to be removable from the main body of the image forming apparatus as a cartridge including both of them (hereinafter, also referred to as “photosensitive cartridge”). Yes. For example, when the electrophotographic photoreceptor 1 or the charging device 2 is deteriorated, the photoreceptor cartridge can be detached from the image forming apparatus main body, and another new photoreceptor cartridge can be mounted on the image forming apparatus main body. It has become. Also, in many cases, toner is stored in a toner cartridge and designed to be removable from the main body of the image forming apparatus. When the toner in the used toner cartridge runs out, this toner cartridge is formed into an image. It can be removed from the main body and another new toner cartridge can be mounted. Further, a cartridge equipped with all of the electrophotographic photosensitive member 1, the charging device 2, and the toner may be used.
露光装置3は、電子写真感光体1に露光を行なって、電子写真感光体1の感光面に静電潜像を形成することができるものであれば、その種類に特に制限はない。具体例としては、ハロゲンランプ、蛍光灯、半導体レーザー、He−Neレーザー等のレーザー;LED等が挙げられる。また、感光体内部露光方式によって露光を行なうようにしてもよい。露光を行なう際の光は任意であるが、例えば波長が780nmの単色光、波長600nm〜700nmのやや短波長寄りの単色光、波長380nm〜500nmの短波長の単色光等で露光を行なえばよい。 The type of exposure apparatus 3 is not particularly limited as long as it can expose the electrophotographic photoreceptor 1 to form an electrostatic latent image on the photosensitive surface of the electrophotographic photoreceptor 1. Specific examples include lasers such as halogen lamps, fluorescent lamps, semiconductor lasers, and He—Ne lasers; LEDs and the like. Further, exposure may be performed by a photoreceptor internal exposure method. The light used for the exposure is arbitrary. For example, the exposure may be performed using monochromatic light with a wavelength of 780 nm, monochromatic light with a wavelength slightly shorter than 600 nm to 700 nm, or monochromatic light with a wavelength shorter than 380 nm to 500 nm. .
現像装置4は、その種類に特に制限はなく、カスケード現像、一成分導電トナー現像、二成分磁気ブラシ現像等の乾式現像方式や、湿式現像方式等の任意の装置を用いることができる。本発明の電子写真感光体は耐久性に優れているので、電子写真感光体に接触配置される現像ローラや、電子写真感光体表面を摺擦するような磁気ブラシ等を使用する現像装置においてより効果を発揮する。図1では、現像装置4は、現像槽41、アジテータ42、供給ローラ43、現像ローラ44及び規制部材45からなり、現像槽41の内部にトナーTを貯留している構成となっている。また、必要に応じ、トナーTを補給する補給装置(図示せず)を現像装置4に付帯させてもよい。この補給装置は、ボトル、カートリッジ等の容器からトナーTを補給することが可能に構成される。
The type of the developing device 4 is not particularly limited, and any device such as a dry development method such as cascade development, one-component conductive toner development, two-component magnetic brush development, or a wet development method can be used. Since the electrophotographic photosensitive member of the present invention is excellent in durability, the developing device uses a developing roller placed in contact with the electrophotographic photosensitive member or a magnetic brush that rubs the surface of the electrophotographic photosensitive member. Demonstrate the effect. In FIG. 1, the developing device 4 includes a developing
供給ローラ43は、導電性スポンジ等から形成される。現像ローラ44は、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル等の金属ロール又はこうした金属ロールにシリコン樹脂、ウレタン樹脂若しくはフッ素樹脂等を被覆した樹脂ロール等からなる。この現像ローラ44の表面には、必要に応じて、平滑加工や粗面加工を加えてもよい。
The
現像ローラ44は、電子写真感光体1と供給ローラ43との間に配置され、電子写真感光体1及び供給ローラ43に各々当接している。供給ローラ43及び現像ローラ44は、回転駆動機構(図示せず)によって回転される。供給ローラ43は、貯留されているトナーTを担持して、現像ローラ44に供給する。現像ローラ44は、供給ローラ43によって供給されるトナーTを担持して、電子写真感光体1の表面に接触させる。
The developing
規制部材45は、シリコン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂ブレード;ステンレス鋼、アルミニウム、銅、真鍮、リン青銅等の金属ブレード又はこうした金属ブレードに樹脂を被覆したブレード等により形成されている。この規制部材45は、現像ローラ44に当接し、ばね等によって現像ローラ44側に所定の力で押圧(一般的なブレード線圧は5〜500g/cm)される。必要に応じて、この規制部材45に、トナーTとの摩擦帯電によりトナーTに帯電を付与する機能を具備させてもよい。
The restricting
アジテータ42は、回転駆動機構によってそれぞれ回転するようになっており、トナーTを攪拌するとともに、トナーTを供給ローラ43側に搬送する。アジテータ42は、羽根形状、大きさ等を違えて複数設けてもよい。
The
転写装置5は、その種類に特に制限はなく、コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写等の静電転写法、圧力転写法、粘着転写法等、任意の方式を用いた装置を使用することができる。ここでは、転写装置5が電子写真感光体1に対向して配置された転写チャージャー、転写ローラ、転写ベルト等から構成されている。この転写装置5は、トナーTの帯電電位とは逆極性で所定電圧値(転写電圧)を印加し、電子写真感光体1に形成されたトナー像を記録紙(用紙、媒体)Pに転写するものである。
The type of the
クリーニング装置6は、感光体1に付着している残留トナーをクリーニング部材で掻き落とし、残留トナーを回収するものであるが、感光体1に付着している残留トナーが少ないか、無い場合で、画像に影響を及ぼさない限りは、クリーニング装置6は無くてもかまわない。クリーニング装置6については特に制限はなく、ブラシクリーナー、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラクリーナー、ブレードクリーナー等の任意のクリーニング装置を用いることができる。本発明では、重合トナーが用いられるため、クリーニング部材で掻き落とす条件が強くなり、感光体1に対する負荷が大きくなる場合がある。 The cleaning device 6 scrapes the residual toner adhering to the photoconductor 1 with a cleaning member and collects the residual toner. When the residual toner adhering to the photoconductor 1 is small or absent, As long as the image is not affected, the cleaning device 6 may be omitted. There is no restriction | limiting in particular about the cleaning apparatus 6, Arbitrary cleaning apparatuses, such as a brush cleaner, a magnetic brush cleaner, an electrostatic brush cleaner, a magnetic roller cleaner, a blade cleaner, can be used. In the present invention, since polymerized toner is used, the condition for scraping off by the cleaning member becomes strong, and the load on the photoreceptor 1 may increase.
定着装置7は、上部定着部材(定着ローラ)71及び下部定着部材(定着ローラ)72から構成され、定着部材71又は72の内部には加熱装置73が備えられている。なお、図1では、上部定着部材71の内部に加熱装置73が備えられている例を示す。上部及び下部の各定着部材71、72は、ステンレス、アルミニウム等の金属素管にシリコンゴムを被覆した定着ロール、更にポリテトラフルオロエチレン樹脂で被覆した定着ロール、定着シート等が公知の熱定着部材を使用することができる。更に、各定着部材71、72は、離型性を向上させる為にシリコーンオイル等の離型剤を供給する構成としてもよく、バネ等により互いに強制的に圧力を加える構成としてもよい。
The fixing device 7 includes an upper fixing member (fixing roller) 71 and a lower fixing member (fixing roller) 72, and a
記録紙P上に転写されたトナーは、所定温度に加熱された上部定着部材71と下部定着部材72との間を通過する際、トナーが溶融状態まで熱加熱され、通過後冷却されて記録紙P上にトナーが定着される。
When the toner transferred onto the recording paper P passes between the upper fixing
なお、定着装置についてもその種類に特に限定はなく、ここで用いたものをはじめ、熱ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着等、任意の方式による定着装置を設けることができる。 The type of the fixing device is not particularly limited, and a fixing device of an arbitrary method such as heat roller fixing, flash fixing, oven fixing, pressure fixing, or the like can be provided.
<画像の記録>
以上のように構成された電子写真感光体を用いた画像形成装置では、次のようにして画像の記録が行なわれる。即ち、まず感光体1の表面(感光面)が、帯電装置2によって所定の電位(例えば−600V)に帯電される。この際、直流電圧により帯電させても良く、直流電圧に交流電圧を重畳させて帯電させてもよい。直流電圧により帯電させるものが、機械的振動が小さい点で好ましい。また、接触帯電、特にローラ接触帯電によるものが本発明の電子写真感光体の上記効果をより奏するようにできるため好ましい。
<Recording images>
In the image forming apparatus using the electrophotographic photosensitive member configured as described above, an image is recorded as follows. That is, first, the surface (photosensitive surface) of the photoreceptor 1 is charged to a predetermined potential (for example, −600 V) by the charging device 2. At this time, charging may be performed by a DC voltage, or charging may be performed by superimposing an AC voltage on the DC voltage. What is charged by a direct current voltage is preferable in that mechanical vibration is small. Further, contact charging, particularly roller contact charging is preferable because the above-described effects of the electrophotographic photosensitive member of the present invention can be further exhibited.
続いて、帯電された感光体1の感光面を、記録すべき画像に応じて露光装置3により露光し、感光面に静電潜像を形成する。そして、その感光体1の感光面に形成された静電潜像の現像を現像装置4で行なう。現像装置4は、供給ローラ43により供給されるトナーTを、規制部材(現像ブレード)45により薄層化するとともに、所定の極性(ここでは感光体1の帯電電位と同極性であり、負極性)に摩擦帯電させ、現像ローラ44に担持しながら搬送して、感光体1の表面に接触させる。
Subsequently, the photosensitive surface of the charged photoreceptor 1 is exposed by the exposure device 3 according to the image to be recorded, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive surface. The developing device 4 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive surface of the photoreceptor 1. The developing device 4 thins the toner T supplied by the
現像ローラ44に担持された帯電トナーTが感光体1の表面に接触すると、静電潜像に対応するトナー像が感光体1の感光面に形成される。そしてこのトナー像は、転写装置5によって記録紙Pに転写される。この後、転写されずに感光体1の感光面に残留しているトナーが、クリーニング装置6で除去される。トナー像の記録紙P上への転写後、定着装置7を通過させてトナー像を記録紙P上へ熱定着することで、最終的な画像が得られる。
When the charged toner T carried on the developing
なお、画像形成装置は、上述した構成に加え、例えば除電工程を行なうことができる構成としても良い。除電工程は、電子写真感光体に露光を行なうことで電子写真感光体の除電を行なう工程であり、除電装置としては、蛍光灯、LED等が使用される。また除電工程で用いる光は、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーを有する光である場合が多い。 In addition to the above-described configuration, the image forming apparatus may have a configuration capable of performing, for example, a static elimination process. The neutralization step is a step of neutralizing the electrophotographic photosensitive member by exposing the electrophotographic photosensitive member, and a fluorescent lamp, an LED, or the like is used as the neutralizing device. In addition, the light used in the static elimination process is often light having an exposure energy that is at least three times that of the exposure light.
また、画像形成装置は更に変形して構成してもよく、例えば、前露光工程、補助帯電工程等の工程を行なうことができる構成としたり、オフセット印刷を行なう構成としたり、更には複数種のトナーを用いたフルカラータンデム方式の構成としてもよい。 The image forming apparatus may be further modified. For example, the image forming apparatus may be configured to perform a pre-exposure process, an auxiliary charging process, or the like, or may be configured to perform offset printing. A full-color tandem system configuration using toner may be used.
式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体を用いた電子写真感光体が、重合トナーを用いて現像した場合であっても、優れた耐久性を示す作用・原理は、明らかではないが、かかる重合体のポリマー鎖のスタッキング構造が起因していることが考えられる。また、相溶されている多量の電荷輸送物質は一般に強度を下げるが、かかる重合体はその影響が少ないことも考えられる。 Even when an electrophotographic photosensitive member using a polymer comprising a repeating unit containing a partial structure represented by the formula (1) is developed using a polymerized toner, the action / principle showing excellent durability is Although it is not clear, it is considered that the stacking structure of the polymer chain of the polymer is caused. In addition, a large amount of the compatible charge transport material generally decreases the strength, but it is considered that such a polymer has less influence.
以下本発明を実施例、比較例等により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらに限定されるものではない。なお、実施例中で用いる「部」は特に断りがない限り「重量部」を示し、「%」は特に断りがない限り「質量%」を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these unless it exceeds the gist. In the examples, “parts” indicates “parts by weight” unless otherwise specified, and “%” indicates “mass%” unless otherwise specified.
実 施 例 1
<感光体ドラムAの作成>
CuKα特性X線によるX線回折において、ブラッグ角(2θ±0.2°)27.3゜に最大回折ピークを示すオキシチタニウムフタロシアニン10部と、1,2−ジメトキシエタン150部を混合し、さらにサンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行い、顔料分散液を作成した。また、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、商品名デンカブチラール#6000C)5部と、1,2−ジメトキシエタン95部を混合し、固形分濃度5%のバインダー樹脂溶液を作成した。
Example 1
<Creation of photosensitive drum A>
In X-ray diffraction by CuKα characteristic X-ray, 10 parts of oxytitanium phthalocyanine showing a maximum diffraction peak at a Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of 27.3 ° and 150 parts of 1,2-dimethoxyethane are mixed, and A pigment dispersion was prepared by pulverizing and dispersing with a sand grind mill. Further, 5 parts of polyvinyl butyral (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name Denkabutyral # 6000C) and 95 parts of 1,2-dimethoxyethane were mixed to prepare a binder resin solution having a solid content concentration of 5%.
先に作成した顔料分散液160部、バインダー樹脂溶液100部、適量の1,2−ジメトキシエタン、及び適量の4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノンを混合して、固形分濃度4.0%、1,2−ジメトキシエタン:4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン=9:1(質量比)の電荷発生層塗布形成用分散液を作成した。 160 parts of the pigment dispersion prepared above, 100 parts of the binder resin solution, an appropriate amount of 1,2-dimethoxyethane, and an appropriate amount of 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone are mixed to obtain a solid content concentration of 4.0. %, 1,2-dimethoxyethane: 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone = 9: 1 (mass ratio).
次に、表面が鏡面仕上げされた外径30mm、長さ351mm、肉厚1.0mmのアルミニウム合金よりなるシリンダーの表面に、陽極酸化処理を行い、その後酢酸ニッケルを主成分とする封孔剤によって封孔処理を行うことにより、約6μmの陽極酸化被膜(アルマイト被膜)を形成した。 Next, the surface of a cylinder made of an aluminum alloy having an outer diameter of 30 mm, a length of 351 mm, and a wall thickness of 1.0 mm, which is mirror-finished, is subjected to anodizing treatment, and then a sealing agent mainly composed of nickel acetate. By performing sealing treatment, an anodic oxide coating (alumite coating) of about 6 μm was formed.
次いで、このシリンダーを、先に作成した電荷発生層塗布形成用分散液に浸漬塗布して、その乾燥後の膜厚が約0.4μmとなるように電荷発生層を形成した。 Next, this cylinder was dip-coated in the previously prepared dispersion for forming a charge generation layer, and a charge generation layer was formed so that the film thickness after drying was about 0.4 μm.
次に、この電荷発生層を形成したシリンダーを、下記式(a)に示す電荷輸送物質50部、バインダー樹脂として式(2)で表される繰り返し単位のみからなるポリカーボネート(粘度平均分子量約30000)100部、及びテトラヒドロフラン:トルエン=80:20(質量比)の混合溶媒を混合して作成した電荷輸送層形成用塗布液に浸漬塗布して、乾燥後の膜厚18μmの電荷輸送層を形成した。電荷輸送層塗布形成用分散液は、粘度の安定性が高く、ムラ、ヨリ、膜厚振れ等のない良好な電荷輸送層を形成することができた。このようにして得られたものを感光体ドラムAとする。 Next, the cylinder in which the charge generation layer is formed is a polycarbonate (viscosity average molecular weight of about 30000) consisting of 50 parts of a charge transport material represented by the following formula (a) and a repeating unit represented by the formula (2) as a binder resin. 100 parts of a mixed solvent of tetrahydrofuran: toluene = 80: 20 (mass ratio) was mixed by dipping in a coating solution for forming a charge transport layer to form a charge transport layer having a thickness of 18 μm after drying. . The dispersion for forming a charge transport layer coating had high viscosity stability and was able to form a good charge transport layer free from unevenness, twist, film thickness fluctuation, and the like. The product thus obtained is referred to as “photosensitive drum A”.
<感光体ドラムBの作成>
感光体ドラムAの作成に使用したポリカーボネートを、下記式(8)で表されるポリカーボネートとした以外は、感光体ドラムAと同様にして感光体ドラムBを作成した。
<Creation of photosensitive drum B>
A photoconductor drum B was prepared in the same manner as the photoconductor drum A, except that the polycarbonate used for the preparation of the photoconductor drum A was a polycarbonate represented by the following formula (8).
<重合トナーの作成>
乳化重合凝集法により製造した、スチレンとn−ブチルアクリレートの共重合モル比77/23の共重合体(ピーク分子量3.0万)を主成分としたシアン色のベーストナー1000部、外添微粒子として下記のシリカ1を20部及び下記のシリカ2を5部を三井鉱山(株)製ヘンシェルミキサーにて混合して本評価用の重合トナーを作成した。
シリカ1: ヘキサメチルジシラザン処理、1次粒径約30nm
シリカ2: ジメチルポリシロキサン処理、1次粒径約 7nm
<Creation of polymerization toner>
1000 parts of cyan base toner prepared by the emulsion polymerization aggregation method and containing as a main component a copolymer of styrene and n-butyl acrylate having a molar ratio of 77/23 (peak molecular weight of 30,000), externally added fine particles As a result, 20 parts of the following
Silica 1: Hexamethyldisilazane treatment, primary particle size about 30nm
Silica 2: treated with dimethylpolysiloxane, primary particle size of about 7 nm
上記重合トナーのDvは、7.3μmであり、Dnは6.4μmであった。また、50%円形度は0.96であり、SF−1は136であった。 The polymerization toner had a Dv of 7.3 μm and a Dn of 6.4 μm. The 50% circularity was 0.96 and SF-1 was 136.
<粉砕トナーの作成>
重合トナー作成の場合と同一の組成と分子量からなるバインダーポリマーを用いて、着色顔料等も同一にして、常法に従って粉砕トナーを作成した。この粉砕トナーのDvは、8.1μmであり、Dnは6.3μmであった。また、50%円形度は0.90であり、SF−1は154であった。ガラス転移温度は、重合トナーと同様62.5℃であった。
<Making pulverized toner>
Using a binder polymer having the same composition and molecular weight as in the preparation of the polymerized toner, the color pigments and the like were the same, and a pulverized toner was prepared according to a conventional method. The pulverized toner had a Dv of 8.1 μm and a Dn of 6.3 μm. The 50% circularity was 0.90 and SF-1 was 154. The glass transition temperature was 62.5 ° C. like the polymerized toner.
評価例1〜評価例4
<画像形成装置による画像評価>
<<ドラム上カブリ値の測定>>
感光体ドラムAないしFを市販のプリンター(沖データ(株)社製 ML9300)のカートリッジに装着し、上記した重合トナーをカートリッジに入れて、LL(5℃、10%RH)環境下において、1枚間欠14000枚の画像形成を行った。画像形成初期から1000枚印刷毎にベタ画像、メモリー確認画像を印刷した。評価に用いた沖データ(株)社製ML9300は、直流電圧を印加した、電子写真感光体に接触配置されるローラ状接触帯電部材を備え、波長760nmのLEDにより露光し、電子写真感光体に接触配置される現像ローラを有する現像装置により現像する、タンデム型のフルカラー画像形成装置である。
Evaluation Examples 1 to 4
<Image evaluation by image forming apparatus>
<< Measurement of fog value on drum >>
The photoconductor drums A to F are mounted on a cartridge of a commercially available printer (ML9300 manufactured by Oki Data Co., Ltd.), and the above polymerized toner is put in the cartridge, and in a LL (5 ° C., 10% RH) environment, 1 Image formation of 14,000 sheets intermittently was performed. A solid image and a memory confirmation image were printed every 1000 sheets printed from the beginning of image formation. The ML9300 manufactured by Oki Data Co., Ltd. used for the evaluation includes a roller-shaped contact charging member that is placed in contact with the electrophotographic photosensitive member to which a DC voltage is applied, and is exposed by an LED having a wavelength of 760 nm. A tandem-type full-color image forming apparatus that develops with a developing device having a developing roller disposed in contact therewith.
ドラム上カブリの評価は、白ベタ画像印刷後の感光体ドラム表面に透明粘着テープを感光体ドラムとの間に気泡がないように貼り付けた後、そのテープを剥がし白紙に貼りつけた。次に、マクベス濃度計(Macbeth社製 RD920)を使用して、貼り付けた透明粘着テープの上からその光学濃度を測定した。単に透明粘着テープを白紙に貼りつけただけのものも同様に光学濃度を測定し、その差をドラム上カブリ値とした。ドラム上カブリ値は、画像形成初期から1000枚印刷毎に上記操作を行い、14000枚印刷終了後までこの操作を行った。 The evaluation of fog on the drum was performed by attaching a transparent adhesive tape to the surface of the photosensitive drum after printing a white solid image so that there was no air bubble between the photosensitive drum and peeling off the tape. Next, using a Macbeth densitometer (Mac920 RD920), the optical density was measured from above the attached transparent adhesive tape. The optical density was measured in the same manner for a simple adhesive tape simply pasted on a white paper, and the difference was defined as the fog value on the drum. For the fog value on the drum, the above operation was performed every 1000 sheets printed from the initial stage of image formation, and this operation was performed until after 14,000 sheets were printed.
<<メモリー値の測定>>
メモリー画像の評価は、ハーフトーン画像の形成を行った後の濃度(以下、H1という)を測定し、次にメモリー確認画像(ベタ丸が画像上部にあり、背景はハーフトーンである画像)を形成し、ベタ丸を始点として、ドラム周期(94.2mm)位置の濃度(以下、H2という)を測定して、H1とH2の差の絶対値をメモリー値とした。メモリー値もドラム上カブリ値と同様に、画像形成初期から1000枚印刷毎、最大14000枚印刷後まで測定を行った。ドラム上カブリ値及びメモリー値は、大きくなるほど画像が悪いことを示している。またここに表す数値(H1とH2の差)は0.05を超えると目視上明らかな差として認識できる。
<< Measurement of memory value >>
The memory image is evaluated by measuring the density (hereinafter referred to as H1) after the halftone image is formed, and then the memory confirmation image (the solid circle is at the top of the image and the background is the halftone). The density of the drum cycle (94.2 mm) position (hereinafter referred to as H2) was measured using the solid circle as the starting point, and the absolute value of the difference between H1 and H2 was used as the memory value. Similarly to the on-drum fog value, the memory value was measured from the initial image formation until every 1000 sheets were printed and after a maximum of 14,000 sheets were printed. The larger the fog value on the drum and the memory value, the worse the image. Moreover, if the numerical value (difference between H1 and H2) shown here exceeds 0.05, it can be recognized as a visually obvious difference.
上記重合トナー及び粉砕トナーを用い、感光体ドラムA及び感光体ドラムBの評価を行った。その結果を表1及び表2に示す。ここで、Kは、1000を表す。 Photosensitive drum A and photosensitive drum B were evaluated using the above polymerized toner and pulverized toner. The results are shown in Tables 1 and 2. Here, K represents 1000.
画像形成装置による画像評価結果(ドラム上カブリ値)
画像形成装置による画像評価結果(メモリー値)
表1の結果から、重合トナーを用いて評価した場合、評価例1の感光体ドラムAは、初期から14000枚耐刷を行った後のドラム上のカブリ値の変化が、評価例2の感光体ドラムBより小さく、長期使用後も良好な画質が得られることが分かった。また、表2のメモリー値に関しても、重合トナーを用いて評価した場合、評価例1の感光体ドラムAは、評価例2の感光体ドラムBに比べて、14000枚耐刷を行った後でも、依然小さいままであることが分かった。すなわち、重合トナーを用いて評価した場合、感光体ドラムAは、繰り返し使用において、画像欠陥の発生が少なく、良好な耐久性を示した。 From the results shown in Table 1, when evaluated using polymerized toner, the photosensitive drum A in Evaluation Example 1 shows a change in fog value on the drum after printing for 14,000 sheets from the initial stage. It was smaller than the body drum B, and it was found that good image quality was obtained even after long-term use. In addition, when the memory values in Table 2 were also evaluated using polymerized toner, the photosensitive drum A in Evaluation Example 1 compared to the photosensitive drum B in Evaluation Example 2 even after printing 14,000 sheets. , Still found small. That is, when evaluated using a polymerized toner, the photosensitive drum A exhibited good durability with few image defects during repeated use.
また、評価例3と評価例4は、粉砕トナーを用いて評価したものであるが、評価例1と評価例2の重合トナーを用いて評価したものに比べて、画像そのものの解像性が劣っていた。評価例1の感光体ドラムAでは解像性の高い画質を得ることができ、かつ、この高解像性という厳しい条件下でも、14000枚耐刷を行った後に上記画像欠陥が目立たなかった。 Evaluation examples 3 and 4 were evaluated using pulverized toner, but the resolution of the image itself was higher than that evaluated using the polymerized toners of evaluation examples 1 and 2. It was inferior. The photosensitive drum A of Evaluation Example 1 was able to obtain high-resolution image quality, and the image defects were not noticeable after 14,000 sheets were printed even under this severe condition of high resolution.
表1及び表2から分かるように、評価例3と評価例4において、粉砕トナーを用いて耐久性評価をした場合には、そもそもドラム上カブリ値やメモリー値は大きく悪化することはなかった。すなわちこのことから、重合トナーを用いたときに初めて、本発明の課題である耐久性向上が必要になることが分かる。そして、本発明の特定の重合体を用いた感光体ドラムAにより、その課題を解決できることが分かった。感光体ドラムAは、粉砕トナーを用いた場合には効果を発揮しないにもかかわらず、重合トナーを用いた場合に初めて、耐久性に関して特段の効果を発揮することが分かった。このことから、重合トナー現像と本発明の電子写真感光体とを組み合わせることによる相乗効果が認められた。そして、それにより初めて、本発明の課題を解決できることが分かった。 As can be seen from Tables 1 and 2, in Evaluation Example 3 and Evaluation Example 4, when the durability evaluation was performed using the pulverized toner, the fog value on the drum and the memory value were not greatly deteriorated in the first place. That is, from this, it is understood that the durability improvement which is the subject of the present invention is necessary only when the polymerized toner is used. It has been found that the problem can be solved by the photosensitive drum A using the specific polymer of the present invention. It has been found that the photosensitive drum A exhibits a particular effect on durability only when a polymerized toner is used, even though the effect is not exhibited when the pulverized toner is used. From this, a synergistic effect by combining the polymerization toner development and the electrophotographic photoreceptor of the present invention was recognized. It has been found that, for the first time, the problems of the present invention can be solved.
実 施 例 2
<感光体ドラムCの作成>
CuKα特性X線によるX線回折において、ブラッグ角(2θ±0.2°)27.3゜に最大回折ピークを示すオキシチタニウムフタロシアニン10部と、1,2−ジメトキシエタン150部を混合し、更にサンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行い、顔料分散液を作成した。また、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、商品名デンカブチラール#6000C)5部と、1,2−ジメトキシエタン95部を混合し、固形分濃度5%のバインダー樹脂溶液を作成した。
Example 2
<Creation of photosensitive drum C>
In X-ray diffraction by CuKα characteristic X-ray, 10 parts of oxytitanium phthalocyanine showing a maximum diffraction peak at a Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of 27.3 ° and 150 parts of 1,2-dimethoxyethane are mixed. A pigment dispersion was prepared by pulverizing and dispersing with a sand grind mill. Further, 5 parts of polyvinyl butyral (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name Denkabutyral # 6000C) and 95 parts of 1,2-dimethoxyethane were mixed to prepare a binder resin solution having a solid content concentration of 5%.
先に作成した顔料分散液160部、バインダー樹脂溶液100部、適量の1,2−ジメトキシエタン、及び適量の4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノンを混合して、固形分濃度4.0%、1,2−ジメトキシエタン:4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン=9:1(質量比)の電荷発生層塗布形成用分散液を作成した。 160 parts of the pigment dispersion prepared above, 100 parts of the binder resin solution, an appropriate amount of 1,2-dimethoxyethane, and an appropriate amount of 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone are mixed to obtain a solid content concentration of 4.0. %, 1,2-dimethoxyethane: 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone = 9: 1 (mass ratio).
一方、表面が鏡面仕上げされた外径30mm、長さ351mm、肉厚1.0mmのアルミニウム合金よりなるシリンダーの表面に、陽極酸化処理を行い、その後酢酸ニッケルを主成分とする封孔剤によって封孔処理を行うことにより、約6μmの陽極酸化被膜(アルマイト被膜)を形成した。 On the other hand, the surface of a cylinder made of an aluminum alloy having an outer diameter of 30 mm, a length of 351 mm, and a wall thickness of 1.0 mm is mirror-finished and then anodized, and then sealed with a sealing agent mainly composed of nickel acetate. By performing the hole treatment, an anodic oxide coating (alumite coating) of about 6 μm was formed.
次いで、このシリンダーを、先に作成した電荷発生層塗布形成用分散液に浸漬塗布して、その乾燥後の膜厚が約0.4μmとなるように電荷発生層を形成した。 Next, this cylinder was dip-coated in the previously prepared dispersion for forming a charge generation layer, and a charge generation layer was formed so that the film thickness after drying was about 0.4 μm.
次に、この電荷発生層を形成したシリンダーを、上記式(a)に示す電荷輸送物質50部、バインダー樹脂として、式(2)で示される繰り返し単位のみからなるポリカーボネートであり、粘度平均分子量約50,000である重合体100部、及び、テトラヒドロフラン:トルエン=80:20(質量比)の混合溶媒を混合して作成した電荷輸送層形成用塗布液中に浸漬塗布して、乾燥後の膜厚18μmの電荷輸送層を形成して、感光体ドラムCを得た。 Next, the cylinder in which this charge generation layer is formed is a polycarbonate composed of only a repeating unit represented by the formula (2) as a charge transport material represented by the above formula (a) and a binder resin, and has a viscosity average molecular weight of about A film after dip coating in a coating solution for forming a charge transport layer prepared by mixing 100 parts of a polymer of 50,000 and a mixed solvent of tetrahydrofuran: toluene = 80: 20 (mass ratio) and drying A charge transport layer having a thickness of 18 μm was formed to obtain a photoreceptor drum C.
感光体ドラムC用の電荷輸送層塗布形成用分散液は、粘度の安定性が高く、ムラ、ヨリ、膜厚振れ等のない良好な電荷輸送層を形成することができた。 The dispersion for coating and forming the charge transport layer for the photosensitive drum C had high viscosity stability, and was able to form a good charge transport layer free from unevenness, twist, film thickness fluctuation, and the like.
<トナーの作成>
乳化重合凝集法により製造した、スチレンとn−ブチルアクリレートの共重合モル比77/23の共重合体(ピーク分子量3.0万)を主成分としたシアン色のベーストナー1000部、外添微粒子として下記のシリカ1を20部及び下記のシリカ2を5部、三井鉱山(株)製ヘンシェルミキサーにて混合して本評価用のトナーを作成した。
シリカ1: ヘキサメチルジシラザン処理、1次粒径約30nm
シリカ2: ジメチルポリシロキサン処理、1次粒径約 7nm
<Create toner>
1000 parts of cyan base toner prepared by the emulsion polymerization aggregation method and containing as a main component a copolymer of styrene and n-butyl acrylate having a molar ratio of 77/23 (peak molecular weight of 30,000), externally added fine particles As a result, 20 parts of the following
Silica 1: Hexamethyldisilazane treatment, primary particle size about 30nm
Silica 2: treated with dimethylpolysiloxane, primary particle size of about 7 nm
上記トナーのDvは、7.3μmであり、Dnは6.4μmであった。また、ガラス転移温度は62.5℃であった。 The toner had a Dv of 7.3 μm and a Dn of 6.4 μm. The glass transition temperature was 62.5 ° C.
<耐刷試験による膜減り量の測定>
次に、この感光体ドラムCを市販のプリンター(沖データ(株)社製 ML9300)のカートリッジに装着して、上記重合トナーを用い、シアン色用のカートリッジとして組み込んで、NN環境下(25℃、相対湿度50%)において、30000枚のプリントを行った。この際、プリントする前の感光層の膜厚、10000枚プリント毎の膜厚をマイクロメーターにより測定し、その差から膜減り量を計算し、以下の基準で評価を行った。
<Measurement of film loss by printing durability test>
Next, the photosensitive drum C is mounted on a cartridge of a commercially available printer (ML9300 manufactured by Oki Data Co., Ltd.), and is incorporated as a cyan cartridge using the above polymerized toner, under an NN environment (25 ° C. 30000 prints at 50% relative humidity). At this time, the film thickness of the photosensitive layer before printing was measured with a micrometer for every 10,000 prints, the film reduction amount was calculated from the difference, and evaluation was performed according to the following criteria.
「評価」の基準は以下の通り、
◎:膜減り量が極めて小さく耐久性が良好
○:膜減り量が小さく耐久性が良好
×:膜減り量が大きく耐久性が不良
The criteria for “evaluation” are as follows:
◎: Membrane loss is very small and durability is good ○: Membrane loss is small and durability is good ×: Membrane reduction is large and durability is poor
また、同様にして、市販のプリンター(沖データ(株)社製 ML9300)により耐刷試験を行った。10000枚プリント後の膜減り量は0.42μmであり、20000枚プリント後の膜減り量は0.75μmであり、何れも膜減り量1μm未満であり、極めて耐久性に優れ、上記基準での評価は◎であった。 Similarly, a printing durability test was performed using a commercially available printer (ML9300 manufactured by Oki Data Corporation). The amount of film reduction after printing 10,000 sheets is 0.42 μm, the amount of film reduction after printing 20,000 sheets is 0.75 μm, both of which are less than 1 μm, and extremely excellent in durability. Evaluation was (double-circle).
実 施 例 3
<現像用トナーAの製造>
・ワックス・長鎖重合性単量体分散液A1の調製
パラフィンワックス(日本精鑞社製HNP−9、表面張力23.5mN/m、融点82℃、融解熱量220J/g、融解ピーク半値幅8.2℃、結晶化ピーク半値幅13.0℃)27部(540g)、ステアリルアクリレート(東京化成社製)2.8部、20質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(第一工業製薬社製、ネオゲンS20A、以下適宜「20%DBS水溶液」と略称する)1.9部、脱塩水68.3部を90℃に加熱してホモミキサー(特殊機化工業社製 マークII fモデル)で8000rpmの回転数で10分間攪拌した。
Example 3
<Manufacture of developing toner A>
Preparation of wax / long chain polymerizable monomer dispersion A1
Paraffin wax (Nippon Seiki Co., Ltd. HNP-9, surface tension 23.5 mN / m, melting point 82 ° C., heat of fusion 220 J / g, melting peak half width 8.2 ° C., crystallization peak half width 13.0 ° C.) 27 Parts (540 g), stearyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 2.8 parts, 20 mass% sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen S20A, hereinafter abbreviated as “20% DBS aqueous solution” as appropriate) 1.9 parts and 68.3 parts of demineralized water were heated to 90 ° C. and stirred with a homomixer (Mark II f model, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at a rotation speed of 8000 rpm for 10 minutes.
次いで、この分散液を90℃に加熱し、ホモジナイザー(ゴーリン社製、15−M−8PA型)を用いて約25MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、日機装社製マイクロトラックUPA(以下、適宜「マイクロトラックUPA」と略称する)で測定しながら体積平均粒径を250nmまで分散してワックス・長鎖重合性単量体分散液A1(エマルション固形分濃度=30.2質量%)を作製した。 Next, this dispersion was heated to 90 ° C., and circulation emulsification was started under a pressurized condition of about 25 MPa using a homogenizer (manufactured by Gorin, 15-M-8PA type). The volume average particle size is dispersed to 250 nm while measuring with “Microtrack UPA” as appropriate) to produce a wax / long-chain polymerizable monomer dispersion A1 (emulsion solid content concentration = 30.2 mass%). did.
・シリコーンワックス分散液A2の調製
アルキル変性シリコーンワックス(融点72℃)27部(540g)、20%DBS水溶液1.9部、脱塩水71.1部を3Lのステンレス容器に入れ90℃に加熱してホモミキサー(特殊機化工業社製 マークII fモデル)で8000rpmの回転数で10分間攪拌した。
Preparation of silicone wax dispersion A2 27 parts (540 g) of alkyl-modified silicone wax (
次いで、この分散液を99℃に加熱し、ホモジナイザー(ゴーリン社製、15−M−8PA型)を用いて約45MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、マイクロトラックUPAで測定しながら体積平均粒径が240nmになるまで分散してシリコーンワックス分散液A2(エマルション固形分濃度=27.4質量%)を作製した。 Next, this dispersion was heated to 99 ° C., and circulation emulsification was started under a pressure condition of about 45 MPa using a homogenizer (manufactured by Gorin Co., Ltd., 15-M-8PA type). A silicone wax dispersion A2 (emulsion solid content concentration = 27.4% by mass) was prepared by dispersing until the particle diameter reached 240 nm.
・重合体一次粒子分散液A1の調製
攪拌装置(3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器(内容積21L、内径250mm、高さ420mm)に、ワックス・長鎖重合性単量体分散液A1を35.6重量部(712.12g)と、脱塩水259部とを仕込み、回転数103rpmで攪拌しながら窒素気流下で90℃に昇温した。
-Preparation of polymer primary particle dispersion A1 A reactor equipped with a stirrer (three blades), a heating / cooling device, a concentrating device, and each raw material / auxiliary charging device (inner volume 21 L, inner diameter 250 mm, height 420 mm) 35.6 parts by weight of wax / long-chain polymerizable monomer dispersion A1 (712.12 g) and 259 parts of demineralized water were added and the temperature was raised to 90 ° C. under a nitrogen stream while stirring at 103 rpm. Warm up.
その後、下記のモノマー類及び乳化剤水溶液の混合物を重合開始から5時間かけて添加した。このモノマー類及び乳化剤水溶液の混合物を滴下開始した時間を重合開始とし、下記の開始剤水溶液を重合開始30分後から4.5時間かけて添加し、更に重合開始5時間後から下記の追加開始剤水溶液を2時間かけて添加し、更に回転数103rpm、内温90℃のまま1時間保持した。 Thereafter, a mixture of the following monomers and an aqueous emulsifier solution was added over 5 hours from the start of polymerization. The time at which the mixture of the monomers and the aqueous emulsifier solution was started to be dropped was set as the polymerization start, and the following initiator aqueous solution was added over 4.5 hours from 30 minutes after the start of the polymerization. The aqueous agent solution was added over 2 hours, and the mixture was further maintained for 1 hour while maintaining the rotation speed of 103 rpm and the internal temperature of 90 ° C.
[モノマー類]
スチレン 76.8部 (1535.0g)
アクリル酸ブチル 23.2部
アクリル酸 1.5部
トリクロロブロモメタン 1.0部
ヘキサンジオールジアクリレート 0.7部
[乳化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1.0部
脱塩水 67.1部
[開始剤水溶液]
8%過酸化水素水溶液 15.5部
8%L(+)−アスコルビン酸水溶液 15.5部
[追加開始剤水溶液]
8%L(+)−アスコルビン酸水溶液 14.2部
[Monomers]
Styrene 76.8 parts (1535.0 g)
23.2 parts butyl acrylate
Acrylic acid 1.5 parts
1.0 part of trichlorobromomethane
Hexanediol diacrylate 0.7 parts [emulsifier aqueous solution]
20% DBS aqueous solution 1.0 part
67.1 parts of demineralized water
[Initiator aqueous solution]
15.5 parts of 8% hydrogen peroxide solution
15.5 parts of 8% L (+)-ascorbic acid aqueous solution
[Additive initiator aqueous solution]
8% L (+)-ascorbic acid aqueous solution 14.2 parts
重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液A1を得た。マイクロトラックUPAで測定した体積平均粒子径は280nmであり、固形分濃度は21.1質量%であった。 After the completion of the polymerization reaction, the mixture was cooled to obtain a milky white polymer primary particle dispersion A1. The volume average particle diameter measured by Microtrac UPA was 280 nm, and the solid content concentration was 21.1% by mass.
・重合体一次粒子分散液A2の調製
攪拌装置(3枚翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた反応器(内容積21L、内径250mm、高さ420mm)に、シリコーンワックス分散液A2を23.6重量部(472.3g)と、20%DBS水溶液1.5重量部と、脱塩水324部とを仕込み、窒素気流下で90℃に昇温し、103rpmで攪拌しながら8%過酸化水素水溶液3.2部、8%L(+)−アスコルビン酸水溶液3.2部を一括添加した。
-Preparation of polymer primary particle dispersion A2
Into a reactor (inner volume 21 L, inner diameter 250 mm, height 420 mm) equipped with a stirrer (three blades), a heating / cooling device, a concentrating device, and a raw material /
その5分後、下記のモノマー類・乳化剤水溶液の混合物を重合開始(8%過酸化水素水溶液3.2部、8%L(+)−アスコルビン酸水溶液3.2部を一括添加した時から5分後)から5時間かけて、下記の開始剤水溶液を重合開始から6時間かけて添加し、更に回転数103rpm、内温90℃のまま1時間保持した。 5 minutes later, polymerization of the following mixture of monomers and emulsifier aqueous solution was started (from the time when 3.2 parts of 8% hydrogen peroxide aqueous solution and 3.2 parts of 8% L (+)-ascorbic acid aqueous solution were added all at once. After 5 minutes, the following initiator aqueous solution was added over 6 hours from the start of polymerization, and the mixture was further maintained for 1 hour while maintaining the rotation speed at 103 rpm and the internal temperature of 90 ° C.
[モノマー類]
スチレン 92.5部 (1850.0g)
アクリル酸ブチル 7.5部
アクリル酸 1.5部
トリクロロブロモメタン 0.6部
[乳化剤水溶液]
20%DBS水溶液 1.5部
脱塩水 66.2部
[開始剤水溶液]
8%過酸化水素水溶液 18.9部
8%L(+)−アスコルビン酸水溶液 18.9部
[Monomers]
92.5 parts of styrene (1850.0 g)
7.5 parts butyl acrylate
Acrylic acid 1.5 parts
0.6 parts of trichlorobromomethane
[Emulsifier aqueous solution]
1.5 parts of 20% DBS aqueous solution
66.2 parts of demineralized water
[Initiator aqueous solution]
18.9 parts of 8% aqueous hydrogen peroxide solution
18.9 parts of 8% L (+)-ascorbic acid aqueous solution
重合反応終了後冷却し、乳白色の重合体一次粒子分散液A2を得た。マイクロトラックUPAで測定した体積平均粒子径は290nmであり、固形分濃度は19.0質量%であった。 After completion of the polymerization reaction, the mixture was cooled to obtain a milky white polymer primary particle dispersion A2. The volume average particle diameter measured by Microtrac UPA was 290 nm, and the solid content concentration was 19.0% by mass.
・着色剤分散液Aの調製
攪拌機(プロペラ翼)を備えた内容積300Lの容器に、トルエン抽出液の紫外線吸光度が0.02であり、真密度が1.8g/cm3のファーネス法で製造されたカーボンブラック(三菱化学社製、三菱カーボンブラックMA100S)20部(40kg)、20%DBS水溶液1部、非イオン界面活性剤(花王社製、エマルゲン120)4部、電気伝導度が2μS/cmのイオン交換水75部を加えて予備分散して顔料プレミックス液を得た。導電率の測定は、導電率計(横河電機社製のパーソナルSCメータモデルSC72と検出器SC72SN−11)を用いて行なった。
-Preparation of colorant dispersion A
Carbon black (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) produced by a furnace method in which a 300 L inner volume container equipped with a stirrer (propeller blade) has an ultraviolet absorbance of 0.02 and a true density of 1.8 g / cm 3 in a toluene extract. Mitsubishi Carbon Black MA100S) 20 parts (40 kg), 20% DBS aqueous solution 1 part, nonionic surfactant (manufactured by Kao Corp., Emulgen 120) 4 parts, ion-exchanged water 75 parts with an electric conductivity of 2 μS / cm In addition, it was predispersed to obtain a pigment premix solution. The conductivity was measured using a conductivity meter (a personal SC meter model SC72 and a detector SC72SN-11 manufactured by Yokogawa Electric Corporation).
プレミックス後の分散液中カーボンブラックの体積累積50%径Dv50は約90μmであった。上記プレミックス液を原料スラリーとして湿式ビーズミルに供給し、ワンパス分散を行なった。なお、ステータの内径はφ75mm、セパレータの径がφ60mm、セパレータとディスク間の間隔は15mmとし、分散用のメディアとして直径が50μmのジルコニアビーズ(真密度6.0g/cm3)を用いた。ステータの有効内容積は約0.5Lであり、メデイアの充填容積は0.35Lとしたので、メディア充填率は70%である。 The volume cumulative 50% diameter Dv50 of the carbon black in the dispersion after the premix was about 90 μm. The premix solution was supplied as a raw material slurry to a wet bead mill and subjected to one-pass dispersion. The inner diameter of the stator was φ75 mm, the separator diameter was φ60 mm, the distance between the separator and the disk was 15 mm, and zirconia beads having a diameter of 50 μm (true density of 6.0 g / cm 3 ) were used as a dispersion medium. The effective internal volume of the stator is about 0.5 L, and the media filling volume is 0.35 L, so the media filling rate is 70%.
ロータの回転速度を一定(ロータ先端の周速が約11m/sec)として、供給口より前記プレミックススラリを無脈動定量ポンプにより供給速度約50L/hrで連続的に供給し、排出口より連続的に排出する事により黒色の着色剤分散体Aを得た。マイクロトラックUPAで測定した体積平均粒子径は150nmであり、固形分濃度は24.2質量%であった。 The premix slurry is continuously supplied from the supply port at a supply speed of about 50 L / hr by a non-pulsating metering pump, and the rotation speed of the rotor is constant (the peripheral speed of the rotor tip is about 11 m / sec), and continuously from the discharge port. The black colorant dispersion A was obtained by discharging the liquid. The volume average particle diameter measured by Microtrac UPA was 150 nm, and the solid content concentration was 24.2% by mass.
・現像用母粒子Aの製造
重合体一次粒子分散液A1 固形分として95部 (固形分として998.2g)
重合体一次粒子分散液A2 固形分として5部
着色剤微粒子分散液A 着色剤固形分として6部
20%DBS水溶液 固形分として0.1部
上記の各成分を用いて、以下の手順によりトナーを製造した。
-Production of developing mother particle A Polymer primary particle dispersion A1 95 parts as solids (998.2 g as solids)
Polymer primary
Colorant fine particle dispersion A 6 parts as colorant solid content
20% DBS aqueous solution 0.1 parts as solid content
Using each of the above components, a toner was produced by the following procedure.
攪拌装置(ダブルヘリカル翼)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び各原料・助剤仕込み装置を備えた混合器(容積12L、内径208mm、高さ355mm)に重合体一次粒子分散液A1と20%DBS水溶液を仕込み、内温12℃40rpmで5分間均一に混合した。続いて、内温12℃で攪拌回転数を250rpmに上げ第一硫酸鉄の5%水溶液をFeSO4・7H2Oとして0.52部を5分かけて添加してから着色剤微粒子分散液Aを5分かけて添加し、内温12℃で250rpmのまま均一に混合し、更に同一の条件のまま0.5%硫酸アルミニウム水溶液を滴下した(樹脂固形分に対しての固形分が0.10部)。その後250rpmのまま75分かけて内温53℃に昇温して、その後170分かけて56℃まで昇温した。ここでアパーチャー径を100μmとした精密粒度分布測定装置(マルチサイザーIII:ベックマン・コールター社製)(以下、適宜「マルチサイザー」と略称する)にて粒径測定を測定したところ50%体積径が6.7μmであった。 Polymer primary particle dispersion A1 and 20% in a mixer (volume 12 L, inner diameter 208 mm, height 355 mm) equipped with a stirring device (double helical blade), heating / cooling device, concentrating device, and each raw material / auxiliary charging device An aqueous DBS solution was charged and mixed uniformly at an internal temperature of 12 ° C. and 40 rpm for 5 minutes. Subsequently, the stirring rotation speed was increased to 250 rpm at an internal temperature of 12 ° C., and 0.52 part of FeSO 4 .7H 2 O as a 5% aqueous solution of ferrous sulfate was added over 5 minutes. Was added uniformly over 5 minutes at an internal temperature of 12 ° C. while maintaining 250 rpm, and a 0.5% aqueous solution of aluminum sulfate was added dropwise under the same conditions (the solid content with respect to the resin solid content was 0.00). 10 parts). Thereafter, the temperature was raised to 53 ° C. over 75 minutes at 250 rpm, and then raised to 56 ° C. over 170 minutes. Here, when the particle size measurement was performed with a precision particle size distribution measuring apparatus (Multisizer III: manufactured by Beckman Coulter, Inc.) (hereinafter, simply referred to as “Multisizer”) with an aperture diameter of 100 μm, a 50% volume diameter was obtained. It was 6.7 μm.
その後、250rpmのまま重合体一次粒子分散液A2を3分かけて添加してそのまま60分保持し、回転数を168rpmに落としてすぐに20%DBS水溶液(固形分として6部)を10分かけて添加してから、30分かけて168rpmのまま90℃に昇温して60分保持した。 Thereafter, the polymer primary particle dispersion A2 was added at 250 rpm over 3 minutes and held for 60 minutes, and the rotation speed was reduced to 168 rpm and immediately 20% DBS aqueous solution (6 parts as solid content) was taken over 10 minutes. Then, the temperature was raised to 90 ° C. while maintaining 168 rpm over 30 minutes, and held for 60 minutes.
その後20分かけて30℃まで冷却して得られたスラリーを抜き出し、5種C(東洋濾紙株式会社製 No5C)のろ紙を用いてアスピレーターにより吸引ろ過をした。ろ紙上に残ったケーキを、攪拌機(プロペラ翼)を備えた内容積10Lのステンレス容器に移し、電気伝導度が1μS/cmのイオン交換水8kgを加え50rpmで攪拌する事により均一に分散させ、その後30分間攪拌したままとした。 Thereafter, the slurry obtained by cooling to 30 ° C. over 20 minutes was extracted, and suction filtration was performed with an aspirator using 5 types C (No5C manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.) filter paper. The cake remaining on the filter paper was transferred to a stainless steel container with an internal volume of 10 L equipped with a stirrer (propeller blade), and 8 kg of ion-exchanged water having an electric conductivity of 1 μS / cm was added and stirred uniformly at 50 rpm. Thereafter, stirring was continued for 30 minutes.
その後、再度、5種C(東洋濾紙株式会社製 No5C)のろ紙を用いてアスピレーターにより吸引ろ過をし、再度ろ紙上に残った固形物を攪拌機(プロペラ翼)を備え電気伝導度が1μS/cmのイオン交換水8kgの入った内容積10Lの容器に移し、50rpmで攪拌する事により均一に分散させ、30分間攪拌したままとした。この工程を5回繰り返したところ、ろ液の電気伝導度は2μS/cmとなった。導電率の測定は、導電率計(横河電機社製のパーソナルSCメータモデルSC72と検出器SC72SN−11)を用いて行なった。 Then, again, suction filtration is performed by an aspirator using 5 types C (Toyo Filter Paper No. 5C) filter paper, and the solid matter remaining on the filter paper is again equipped with a stirrer (propeller blade) and has an electric conductivity of 1 μS / cm. It was transferred to a container with an internal volume of 10 L containing 8 kg of ion-exchanged water, uniformly dispersed by stirring at 50 rpm, and kept stirring for 30 minutes. When this process was repeated 5 times, the electrical conductivity of the filtrate was 2 μS / cm. The conductivity was measured using a conductivity meter (a personal SC meter model SC72 and a detector SC72SN-11 manufactured by Yokogawa Electric Corporation).
ここで得られたケーキをステンレス製バットに高さ20mm程度となるように敷き詰め、40℃に設定された送風乾燥機内で48時間乾燥することにより、現像用母粒子Aを得た。 The cake obtained here was spread on a stainless steel vat so as to have a height of about 20 mm, and dried in a blow dryer set at 40 ° C. for 48 hours to obtain development mother particles A.
・現像用トナーAの製造
攪拌機(Z/A0羽根)と上部より壁面に対し直角に向いたディフレクターを備えた内容積1L(直径230mm高さ240mm)のヘンシェルミキサー内に、現像用母粒子A100部(1000g)を投入し、続いてシリコーンオイルで疎水化処理された体積平均一次粒径0.04μmのシリカ微粒子0.5部と、シリコーンオイルで疎水化処理された体積平均一次粒径0.012μmのシリカ微粒子2.0部とを添加し、3000rpmで10分間攪拌・混合して150メッシュを通し篩別する事により現像用トナーAを得た。マルチサイザーで測定したトナーAの体積平均粒径Dvは7.05μm、Dv/Dnは1.14、FPIA2000で測定した50%円形度は0.963であった。
-Production of developing toner A In a Henschel mixer with an internal volume of 1 L (diameter: 230 mm, height: 240 mm) equipped with a stirrer (Z / A0 blade) and a deflector oriented perpendicularly to the wall surface from the top, 100 parts of developing mother particles A (1000 g) was added, followed by 0.5 part of silica fine particles having a volume average primary particle size of 0.04 μm hydrophobized with silicone oil, and a volume average primary particle size of 0.012 μm hydrophobized with silicone oil. Toner A for development was obtained by adding 2.0 parts of silica fine particles, stirring and mixing at 3000 rpm for 10 minutes, and sieving through 150 mesh. The volume average particle diameter Dv of Toner A measured by Multisizer was 7.05 μm, Dv / Dn was 1.14, and the 50% circularity measured by FPIA2000 was 0.963.
上記現像用トナーAを用い、実施例2と同様の感光体ドラムCを用い、黒色用カートリッジとして組み込んだ以外は、実施例2と同様に市販のプリンター(沖データ(株)社製 ML9300)による耐刷試験を行った結果、膜減り量は、10000枚プリント後は0.42μmであり、20000枚プリント後は0.75μmであり、何れも膜減り量が1μm未満で、極めて耐久性に優れ、実施例2に記載の基準での評価は◎であった。 By using a commercially available printer (ML9300 manufactured by Oki Data Co., Ltd.) in the same manner as in Example 2 except that the developing toner A is used, the same photosensitive drum C as in Example 2 is used, and the cartridge is incorporated as a black cartridge. As a result of the printing durability test, the amount of film reduction was 0.42 μm after printing 10,000 sheets, and 0.75 μm after printing 20,000 sheets, both of which were less than 1 μm and extremely excellent in durability. The evaluation based on the criteria described in Example 2 was ◎.
以上から分かるように、式(1)で表される部分構造を含む繰り返し単位からなる重合体を含有する本発明の電子写真感光体は、膜減り量は十分小さく耐久性に優れていることが分かった。 As can be seen from the above, the electrophotographic photosensitive member of the present invention containing a polymer composed of repeating units containing the partial structure represented by the formula (1) has a sufficiently small film reduction amount and excellent durability. I understood.
本発明の画像形成方法は、高解像度であり、長期間にわたり繰り返し使用しても耐久性に優れているので、複写機、レーザープリンター、ファクシミリ、製版機等の電子写真プロセスを用いた装置に広く好適に用いることができる。 Since the image forming method of the present invention has high resolution and excellent durability even after repeated use over a long period of time, it is widely used in apparatuses using electrophotographic processes such as copying machines, laser printers, facsimiles, and plate-making machines. It can be used suitably.
1 感光体
2 帯電装置
2a 帯電ローラ
21 帯電ローラの芯材
22 ローラ状接触帯電部材(帯電ローラの支持部材)
23 ローラ状接触帯電部材(帯電ローラの表面部材)
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラ
44 現像ローラ
45 規制部材
71 上部定着部材(定着ローラ)
72 下部定着部材(定着ローラ)
73 加熱装置
T トナー
P 記録紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2
23 Roller contact charging member (surface member of charging roller)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Exposure apparatus 4
72 Lower fixing member (fixing roller)
73 Heating device T Toner P Recording paper
Claims (8)
An image forming apparatus comprising the electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006143029A JP2007004141A (en) | 2005-05-24 | 2006-05-23 | Electrophotographic photoreceptor and image forming method using the electrophotographic photoreceptor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005150503 | 2005-05-24 | ||
| JP2005151841 | 2005-05-25 | ||
| JP2006143029A JP2007004141A (en) | 2005-05-24 | 2006-05-23 | Electrophotographic photoreceptor and image forming method using the electrophotographic photoreceptor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=37689776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010092055A (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Xerox Corp | Toner composition |
| JP2012068589A (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Mitsubishi Chemicals Corp | Image formation device and process cartridge |
| JP2015127818A (en) * | 2015-02-03 | 2015-07-09 | 三菱化学株式会社 | Image forming apparatus and process cartridge |
-
2006
- 2006-05-23 JP JP2006143029A patent/JP2007004141A/en active Pending
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| JP2012068589A (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Mitsubishi Chemicals Corp | Image formation device and process cartridge |
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