JP2003005602A - Cleaning device, image forming method using cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
Cleaning device, image forming method using cleaning device and image forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の画像
形成に用いられるクリーニング装置、該クリーニング装
置を用いた画像形成方法及び画像形成装置に関し、特
に、感光体のクリーニング技術の改良に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning device used for electrophotographic image formation, an image forming method using the cleaning device, and an image forming apparatus, and more particularly, to improvement of a photoconductor cleaning technique. .
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子写真方式の画像形成装置で
は、高画質化の観点からトナーの小粒径化が進められて
いる。小粒径のトナーを用いることにより、解像力の向
上、微細な階調表現力の向上等により高画質化が実現さ
れるが、小粒径トナーを用いた画像形成工程においては
小粒径トナー特有の問題が生ずる。クリーニングにおけ
る問題はその一つであり、トナーの小粒径化によりトナ
ーの感光体への付着力が見かけ上大きくなって、クリー
ニングが困難になるという問題がある。特に、小粒径ト
ナーを作るのに有効な方法である造粒重合法により作ら
れたトナーは、小粒径であることに加えて粒子が球形に
近いものとなるために、クリーニングブレード(以下、
単にブレードとも云う)で感光体をクリーニングするク
リーニング工程において、トナーが感光体とクリーニン
グブレードのエッジの間を通り抜けるいわゆる「スリヌ
ケ」が生じてクリーニング不良となる傾向が強い。2. Description of the Related Art In recent years, in electrophotographic image forming apparatuses, the particle size of toner has been reduced from the viewpoint of high image quality. By using a toner with a small particle size, high resolution can be achieved by improving resolution and fine gradation expression. The problem of occurs. One of the problems in cleaning is the problem that the toner has a smaller particle size and the adhesion of the toner to the photoconductor is apparently increased, which makes cleaning difficult. In particular, a toner produced by the granulation polymerization method, which is an effective method for producing a toner having a small particle size, has a small particle size and particles having a substantially spherical shape. ,
In a cleaning process of cleaning the photoconductor with a blade (also simply referred to as a blade), there is a strong tendency that the toner passes through between the photoconductor and the edge of the cleaning blade, so-called "slipping", and cleaning failure occurs.
【0003】このようなクリーニング不良に対する対策
として、特開平3−189675号公報では、クリーニ
ングブレードによる機械的なトナー除去作用に静電的な
トナー除去作用を付加したクリーニング方法が提案され
ている。前記公開公報で開示されているクリーニング方
法は、クリーニングブレードの上流側にバイアス電圧を
印加したブラシローラを設けたものである。As a countermeasure against such a cleaning failure, Japanese Patent Laid-Open No. 3-189675 proposes a cleaning method in which an electrostatic toner removing action is added to a mechanical toner removing action by a cleaning blade. In the cleaning method disclosed in the above-mentioned publication, a brush roller to which a bias voltage is applied is provided on the upstream side of the cleaning blade.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
開公報に記載されたクリーニング方法には次のような問
題があることが判明した。However, it has been found that the cleaning method described in the above publication has the following problems.
【0005】(1)上流側に配置したブラシローラによ
って、大部分のトナーが感光体から除去されるために、
クリーニングブレードが接触する感光体の表面に付着し
ているトナーの量は僅かなものとなる。クリーニングブ
レードによるクリーニング作用において、トナーは感光
体表面とクリーニングブレードとの間の潤滑剤として作
用しているが、ブラシローラにより潤滑剤としてのトナ
ーが除去されてしまうために摩擦力が増大し、感光体に
対してクリーニングブレードが円滑に摺動しなくなっ
て、クリーニングエッジが反転する「ブレードめくれ」
という現象が起こる。(1) Since most of the toner is removed from the photoconductor by the brush roller arranged on the upstream side,
The amount of toner adhering to the surface of the photoconductor with which the cleaning blade comes into contact is small. In the cleaning action of the cleaning blade, the toner acts as a lubricant between the surface of the photoconductor and the cleaning blade, but since the toner as the lubricant is removed by the brush roller, the frictional force increases and "Blade flipping" in which the cleaning blade does not slide smoothly against the body and the cleaning edge reverses
That phenomenon occurs.
【0006】前記特開平3−189675号公報の方法
を改良したクリーニング方法として特願平11−272
003号では、クリーニングブレードの上流側に電圧を
印加したクリーニングローラを配置したクリーニング方
法が提案されている。As a cleaning method which is an improvement of the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-189675, Japanese Patent Application No. 11-272.
No. 003 proposes a cleaning method in which a cleaning roller to which a voltage is applied is arranged on the upstream side of the cleaning blade.
【0007】この方法は特開平3−189675号公報
のブラシローラ方法を用いたクリーニング方法に比し、
良好なクリーニング効果が得られる。しかしながら、ク
リーニング性能をより向上し、より長期間使用可能にす
るには更に改良の余地があることが判明した。即ち、ク
リーニングブレードの上流側にクリーニングローラを配
置したクリーニング方法では、長期間にわたって良好な
クリーニング性能を維持することが困難な場合があるこ
とが判明した。This method is superior to the cleaning method using the brush roller method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-189675,
A good cleaning effect can be obtained. However, it has been found that there is room for further improvement in order to further improve the cleaning performance and make it usable for a longer period of time. That is, it has been found that it may be difficult to maintain good cleaning performance for a long period of time by the cleaning method in which the cleaning roller is arranged on the upstream side of the cleaning blade.
【0008】この現象は、感光体とクリーニングブレー
ドとの間の摩擦力が安定せず、その結果、感光体とクリ
ーニングローラの接触部分において両者の移動速度が安
定しなくなり、結果として両者間に形成される電界が不
安定になってクリーニング不良が発生しやすくなる。This phenomenon is because the frictional force between the photoconductor and the cleaning blade is not stable, and as a result, the moving speed of the photoconductor and the cleaning roller is not stable at the contact portion, and as a result, they are formed between the two. The generated electric field becomes unstable, and cleaning failure easily occurs.
【0009】更に、静電力により一旦クリーニングロー
ラに転移したトナーが感光体に再転移してクリーニング
不良を引き起こす場合がある。Further, the toner once transferred to the cleaning roller due to electrostatic force may retransfer to the photosensitive member and cause cleaning failure.
【0010】本発明の目的は、従来のクリーニング技術
における前記の問題を解決し優れたクリーニング性能を
持ったクリーニング装置を提供することであり、該クリ
ーニング装置を用いた画像形成方法、画像形成装置を提
供することである。An object of the present invention is to provide a cleaning device which solves the above problems in the conventional cleaning technique and has excellent cleaning performance. An image forming method and an image forming apparatus using the cleaning device are provided. Is to provide.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記の本発明の目的は、
下記の発明のいずれかにより達成される。The above-mentioned objects of the present invention are as follows.
It is achieved by any of the following inventions.
【0012】1.感光体上に形成された静電潜像をトナ
ーを含有する現像剤により現像し、該現像により顕像化
されたトナー像を転写材に転写した後、感光体上に残留
したトナーを除去するクリーニング装置において、該ク
リーニング装置は、前記感光体の表面に接触する導電性
又は半導電性の弾性体を有するクリーニングローラ、該
クリーニングローラよりも前記感光体の移動方向下流側
に配置されたクリーニングブレードを有し、且つ該クリ
ーニングブレードは感光体に当接する面と反対側の面で
プラスチック部材と密着させて支持部材に保持されてお
り、クリーニングブレードの自由長aとプラスチック部
材の自由長bが式1を満足するように設計されているこ
とを特徴とするクリーニング装置。1. The electrostatic latent image formed on the photoconductor is developed with a developer containing toner, the toner image visualized by the development is transferred to a transfer material, and then the toner remaining on the photoconductor is removed. In the cleaning device, the cleaning device includes a cleaning roller having a conductive or semi-conductive elastic body that contacts the surface of the photoconductor, and a cleaning blade disposed downstream of the cleaning roller in the moving direction of the photoconductor. And the cleaning blade is held by the supporting member in close contact with the plastic member on the surface opposite to the surface contacting the photoconductor, and the free length a of the cleaning blade and the free length b of the plastic member are expressed by A cleaning device characterized in that it is designed to satisfy 1.
【0013】式1
0.1<b/a≦0.9
2.感光体上に形成された静電潜像をトナーを含有する
現像剤により現像し、該現像により顕像化されたトナー
像を転写材に転写した後、感光体上に残留したトナーを
除去するクリーニング装置において、該クリーニング装
置は、前記感光体の表面に接触する導電性又は半導電性
の弾性体を有するクリーニングローラ、該クリーニング
ローラよりも前記感光体の移動方向下流側に配置された
クリーニングブレードを有し、且つ該クリーニングブレ
ードは感光体に当接する面と反対側の面でプラスチック
部材と密着させて支持部材に保持されており、クリーニ
ングブレードの厚さt1とプラスチック部材の厚さt2が
式2を満足するように設計されていることを特徴とする
クリーニング装置。Formula 1 0.1 <b / a ≦ 0.9 2. The electrostatic latent image formed on the photoconductor is developed with a developer containing toner, the toner image visualized by the development is transferred to a transfer material, and then the toner remaining on the photoconductor is removed. In the cleaning device, the cleaning device includes a cleaning roller having a conductive or semi-conductive elastic body that contacts the surface of the photoconductor, and a cleaning blade disposed downstream of the cleaning roller in the moving direction of the photoconductor. The cleaning blade has a thickness t 1 of the cleaning blade and a thickness t 2 of the plastic member which are held in close contact with the plastic member on the surface opposite to the surface contacting the photoconductor. Is designed to satisfy Equation 2.
【0014】式2
1/50≦t2/t1≦1
3.前記クリーニングローラが前記現像において、トナ
ー像形成に寄与したトナーの帯電極性と反対極性のバイ
アス電圧を印加されることを特徴とする前記1又は2に
記載のクリーニング装置。Formula 2 1/50 ≦ t 2 / t 1 ≦ 1 3. 3. The cleaning apparatus according to 1 or 2, wherein the cleaning roller is applied with a bias voltage having a polarity opposite to a charging polarity of toner that contributed to toner image formation during the development.
【0015】4.前記クリーニングローラに対するバイ
アス電圧の印加が定電流電源により行われることを特徴
とする前記3に記載のクリーニング装置。4. The cleaning device according to the above 3, wherein a bias voltage is applied to the cleaning roller by a constant current power supply.
【0016】5.前記定電流電源は1μA〜50μAの
定電流を出力することを特徴とする前記4に記載のクリ
ーニング装置。5. 5. The cleaning device according to 4, wherein the constant current power source outputs a constant current of 1 μA to 50 μA.
【0017】6.前記クリーニングローラは、102Ω
〜1010Ωの表面抵抗率を有することを特徴とする前記
1〜5のいずれか1項に記載のクリーニング装置。6. The cleaning roller is 10 2 Ω
6. The cleaning device according to any one of 1 to 5 above, which has a surface resistivity of 10 to 10 10 Ω.
【0018】7.前記クリーニングローラは、発泡材及
び該発泡材を覆う樹脂膜からなることを特徴とする前記
1〜6のいずれか1項に記載のクリーニング装置。7. 7. The cleaning device according to any one of 1 to 6 above, wherein the cleaning roller is made of a foam material and a resin film covering the foam material.
【0019】8.前記クリーニングブレードは、0.1
N/m〜30N/mの加重をもって、カウンタ方式で前
記感光体に接触してクリーニングを行うことを特徴とす
る前記1〜7のいずれか1項に記載のクリーニング装
置。8. The cleaning blade is 0.1
8. The cleaning device according to any one of 1 to 7 above, wherein the cleaning device is brought into contact with the photoconductor in a counter method to perform cleaning under a weight of N / m to 30 N / m.
【0020】9.前記クリーニングブレードは、0°〜
40°の接触角度θをもってカウンタ方式で前記感光体
に接触しクリーニングを行うことを特徴とする前記1〜
8のいずれか1項に記載のクリーニング装置。9. The cleaning blade is 0 ° to
The cleaning is carried out by contacting the photoconductor with a counter method at a contact angle θ of 40 °.
8. The cleaning device according to any one of 8 above.
【0021】10.感光体上に形成された静電潜像をト
ナーを含有する現像剤により現像し、該現像により顕像
化されたトナー像を感光体から転写材に転写し、その後
感光体上の残留トナーを除去するクリーニング装置を有
する画像形成方法において、該感光体上の残留トナーを
前記1〜9のいずれか1項に記載のクリーニング装置を
用いて除去することを特徴とする画像形成方法。10. The electrostatic latent image formed on the photoconductor is developed with a developer containing toner, the toner image visualized by the development is transferred from the photoconductor to the transfer material, and then the residual toner on the photoconductor is removed. An image forming method having a cleaning device for removing, wherein the residual toner on the photoconductor is removed by using the cleaning device according to any one of 1 to 9 above.
【0022】11.前記トナーとして、トナー粒子の形
状係数の変動係数が16%以下であり、且つ該トナー粒
子の個数粒度分布における個数変動係数が27%以下で
あるトナーを用いることを特徴とする前記10に記載の
画像形成方法。11. 11. The toner according to 10, wherein the toner has a variation coefficient of shape coefficient of toner particles of 16% or less and a number variation coefficient of 27% or less in a number particle size distribution of the toner particles. Image forming method.
【0023】12.前記トナーとして、形状係数が1.
2〜1.6の範囲にあるトナー粒子を65個数%以上含
有するトナーを用いることを特徴とする前記10又は1
1に記載の画像形成方法。12. The toner has a shape factor of 1.
10 or 1, wherein a toner containing 65% by number or more of toner particles in the range of 2 to 1.6 is used
1. The image forming method described in 1.
【0024】13.前記トナーとして、角がないトナー
粒子を50個数%以上含有するトナーを用いることを特
徴とする前記10〜12のいずれか1項に記載の画像形
成方法。13. 13. The image forming method as described in any one of 10 to 12, wherein a toner containing 50% by number or more of toner particles having no corners is used as the toner.
【0025】14.前記10〜13のいずれか1項に記
載の画像形成方法を用いることを特徴とする画像形成装
置。14. An image forming apparatus using the image forming method described in any one of 10 to 13 above.
【0026】本発明者等は上記本発明の構成を取ること
により、有機感光体上に残留するトナーを有機感光体と
クリーニングブレードの間に生ずる摩擦力を過大にする
ことなく、ブレードめくれやトナーのすり抜けの発生を
防止し、効果的に該有機感光体上に残留するトナーを除
去することができ、良好で安定した画像を長期間に渡
り、得ることができることを見出した。以下、本発明に
ついて詳細に説明する。By adopting the above-mentioned configuration of the present invention, the inventors of the present invention can prevent the toner remaining on the organic photoconductor from being excessively increased in the frictional force generated between the organic photoconductor and the cleaning blade, and the blade can be turned up and the toner can be removed. It has been found that it is possible to prevent the occurrence of slip-through and effectively remove the toner remaining on the organic photoconductor, and to obtain a good and stable image for a long period of time. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0027】図1は本発明の画像形成装置の全体の構成
を示す概要構成図である。図1に示す画像形成装置は、
デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り
部A、画像処理部B(図示省略)、画像形成部C、転写
紙搬送手段としての転写紙搬送部Dから構成されてい
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus shown in FIG.
The digital image forming apparatus is composed of an image reading section A, an image processing section B (not shown), an image forming section C, and a transfer sheet conveying section D as a transfer sheet conveying means.
【0028】画像読取り部Aの上部には原稿を自動搬送
する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台1
11上に載置された原稿は原稿搬送ローラ112によっ
て1枚宛分離搬送され読み取り位置113aにて画像の
読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原
稿搬送ローラ112によって原稿排紙皿114上に排出
される。At the upper part of the image reading section A is provided an automatic document feeding means for automatically feeding a document, and the document table 1
The original document placed on 11 is separated and conveyed by the original document conveyance roller 112 to one sheet, and an image is read at the reading position 113a. The document for which the document reading is completed is ejected onto the document ejection tray 114 by the document conveying roller 112.
【0029】一方、プラテンガラス113上に置かれた
場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及
び第1ミラーから成る第1ミラーユニット115の速度
vによる読み取り動作と、V字状に位置した第2ミラー
及び第3ミラーから成る第2ミラーユニット116の同
方向への速度v/2による移動によって読み取られる。On the other hand, the image of the original placed on the platen glass 113 is read in a V-shape by the reading operation at the speed v of the first mirror unit 115 including the illumination lamp and the first mirror constituting the scanning optical system. It is read by the movement of the second mirror unit 116 including the positioned second mirror and third mirror in the same direction at the speed v / 2.
【0030】読み取られた画像は、投影レンズ117を
通してラインセンサである撮像素子CCDの受光面に結
像される。撮像素子CCD上に結像されたライン状の光
学像は順次電気信号(輝度信号)に光電変換されたのち
A/D変換を行い、画像処理部Bにおいて濃度変換、フ
ィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦
メモリに記憶される。The read image is formed on the light receiving surface of the image pickup device CCD, which is a line sensor, through the projection lens 117. The linear optical image formed on the image sensor CCD is photoelectrically converted into an electrical signal (luminance signal) and then A / D converted, and the image processing unit B performs density conversion, filter processing, and the like. After being processed, the image data is once stored in the memory.
【0031】画像形成部Cでは、画像形成ユニットとし
て、像担持体であるドラム状の感光体(以下、感光体ド
ラムとも云う)121と、その外周に、帯電手段である
帯電器122、現像手段である現像装置123、転写手
段である転写器124、分離手段である分離器125、
クリーニング装置126及びPCL(プレチャージラン
プ)127が各々動作順に配置されている。感光体12
1は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したも
ので、例えば有機感光体(OPC)が好ましく使用さ
れ、図示の時計方向に駆動回転される。In the image forming section C, as an image forming unit, a drum-shaped photoconductor (hereinafter also referred to as a photoconductor drum) 121, which is an image carrier, and a charger 122, which is a charging unit, and a developing unit are provided on the outer periphery thereof. A developing device 123, a transfer unit 124 as a transfer unit, a separator 125 as a separation unit,
A cleaning device 126 and a PCL (pre-charge lamp) 127 are arranged in the order of operation. Photoconductor 12
Reference numeral 1 is a photoconductive compound coated and formed on a drum substrate. For example, an organic photoconductor (OPC) is preferably used, and the photoconductor is driven and rotated clockwise in the drawing.
【0032】回転する感光体121へは帯電器122に
よる一様帯電がなされた後、露光光学系130により画
像処理部Bのメモリから呼び出された画像信号に基づい
た像露光が行われる。書き込み手段である露光光学系1
30は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、
回転するポリゴンミラー131、fθレンズ(符号な
し)、シリンドリカルレンズ(符号なし)を経て反射ミ
ラー132により光路が曲げられ主走査がなされるもの
で、感光体121に対してAoの位置において像露光が
行われ、感光体121の回転(副走査)によって潜像が
形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露
光を行い潜像を形成する。The rotating photoconductor 121 is uniformly charged by the charger 122, and then the exposure optical system 130 performs image exposure based on the image signal called from the memory of the image processing section B. Exposure optical system 1 as writing means
30 uses a laser diode (not shown) as a light source,
The optical path is bent by the reflection mirror 132 through the rotating polygon mirror 131, the fθ lens (no reference sign), and the cylindrical lens (no reference sign), and main scanning is performed. Image exposure is performed on the photoconductor 121 at the position Ao. The latent image is formed by the rotation (sub-scanning) of the photoconductor 121. In the example of this embodiment, the character portion is exposed to form a latent image.
【0033】感光体121上の潜像は現像装置123に
よって反転現像が行われ、感光体121の表面に可視像
のトナー像が形成される。転写紙搬送部Dでは、画像形
成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Pが収納され
た転写紙収納手段としての給紙ユニット141(A)、
141(B)、141(C)が設けられ、また側方には
手差し給紙を行う手差し給紙ユニット142が設けられ
ていて、それらの何れかから選択された転写紙Pは案内
ローラ143によって搬送路140に沿って給紙され、
給紙される転写紙の傾きと偏りの修正を行うレジストロ
ーラ対144によって転写紙Pは一時停止を行ったのち
再給紙が行われ、搬送路140、転写前ローラ143a
及び転写進入ガイド板146に案内され、感光体121
上のトナー画像が転写位置Boにおいて転写器124に
よって転写紙Pに転写され、次いで分離器125によっ
て除電されて転写紙Pは感光体121面より分離し、搬
送装置145により定着器150に搬送される。The latent image on the photoconductor 121 is subjected to reversal development by the developing device 123, and a visible toner image is formed on the surface of the photoconductor 121. In the transfer paper transport unit D, a paper feed unit 141 (A) as transfer paper storage means in which transfer papers P of different sizes are stored below the image forming unit,
141 (B) and 141 (C) are provided, and a manual paper feeding unit 142 for manually feeding paper is provided on the side, and the transfer paper P selected from any of them is guided by a guide roller 143. Paper is fed along the transport path 140,
The transfer sheet P is temporarily stopped and then re-fed by the registration roller pair 144 that corrects the inclination and deviation of the fed transfer sheet, and then the transfer sheet P and the pre-transfer roller 143a.
Also, the photoconductor 121 is guided by the transfer approach guide plate 146.
The above toner image is transferred to the transfer paper P by the transfer device 124 at the transfer position Bo, and then is discharged by the separator 125 to separate the transfer paper P from the surface of the photoconductor 121, and is conveyed to the fixing device 150 by the conveying device 145. It
【0034】定着器150は定着ローラ151と加圧ロ
ーラ152とを有しており、転写紙Pを定着ローラ15
1と加圧ローラ152との間を通過させることにより、
加熱、加圧によってトナーを熔着させる。トナー画像の
定着を終えた転写紙Pは排紙トレイ164上に排出され
る。The fixing device 150 has a fixing roller 151 and a pressure roller 152, and fixes the transfer paper P to the fixing roller 15
By passing between 1 and the pressure roller 152,
The toner is fused by heating and pressing. The transfer paper P on which the toner image has been fixed is discharged onto the paper discharge tray 164.
【0035】図2は本発明のクリーニング装置の構成図
である。クリーニング装置はクリーニングブレード12
6Aとクリーニングローラ126Cを有する。クリーニ
ングブレード126Aは固定の支持部材(ブレードホル
ダー)126Fにより支持されており、ブレードの弾性
により、その先端エッジが感光体121にほぼ一定の圧
力で圧接している。又、図2に示すようにクリーニング
ブレードの先端部は感光体と圧接するときに、圧接面を
形成することが好ましい。なお、支持部材126Fとし
ては、軸を中心に回転可能であり、バネ又は重力による
加重で、クリーニングブレード126Aに一定の圧接力
を与える支持部材を用いることも可能である。クリーニ
ングブレード126Aの先端部は該先端部と感光体12
1との当接角θが鋭角を形成するように、即ち、感光体
回転方向に対し、カウンタ方式で感光体121に接触す
る。FIG. 2 is a block diagram of the cleaning device of the present invention. The cleaning device is a cleaning blade 12.
6A and a cleaning roller 126C. The cleaning blade 126A is supported by a fixed supporting member (blade holder) 126F, and the tip edge of the cleaning blade 126A is in pressure contact with the photoconductor 121 at a substantially constant pressure due to the elasticity of the blade. Further, as shown in FIG. 2, it is preferable that the tip portion of the cleaning blade forms a pressure contact surface when pressure contacting with the photosensitive member. As the support member 126F, it is also possible to use a support member that is rotatable about an axis and that applies a constant pressure contact force to the cleaning blade 126A by weighting with a spring or gravity. The tip of the cleaning blade 126A and the photoconductor 12 are
The contact angle θ with 1 forms an acute angle, that is, the photoconductor 121 is contacted in a counter method with respect to the photoconductor rotating direction.
【0036】本発明において前記クリーニングブレード
の感光体への当接荷重P、当接角θの好ましい値として
は、P=5〜40N/m、θ=5〜35°である。In the present invention, the contact load P and the contact angle θ of the cleaning blade on the photosensitive member are preferably P = 5 to 40 N / m and θ = 5 to 35 °.
【0037】当接荷重Pはクリーニングブレード126
Aを感光体ドラム121に当接させたときの圧接力P′
の法線方向ベクトル値である。The contact load P is the cleaning blade 126.
Pressure contact force P'when A is brought into contact with the photosensitive drum 121
Is the vector value of the normal direction of.
【0038】又当接角θは感光体の当接点Aにおける接
線Xと変形前のブレード(図面では点線で示した)との
なす角を表す。126Eは支持部材の回転軸であり、1
26Gは荷重バネを示す。The contact angle θ represents the angle between the tangent line X at the contact point A of the photosensitive member and the blade before deformation (shown by the dotted line in the drawing). 126E is the rotation axis of the support member, and
26G indicates a load spring.
【0039】クリーニングローラ126Cには、定電流
電源126Hによりバイアス電圧が印加され、感光体1
21上のトナーを静電的にクリーニングローラ126C
に吸引する。バイアス電圧の極性は現像手段(現像装置
123)において現像に寄与し、トナー像を形成してい
るトナーの極性と反対である。クリーニングローラ12
6Cには、図2に示すように、除去手段としてのスクレ
ーパ126Dがカウンタ方式で当接し、感光体121か
ら回収されクリーニングローラ126Cに付着している
トナーを除去する。A bias voltage is applied to the cleaning roller 126C by a constant current power source 126H, and the photosensitive member 1
The toner on 21 is electrostatically cleaned by the cleaning roller 126C.
Aspirate into. The polarity of the bias voltage contributes to the development in the developing device (developing device 123) and is opposite to the polarity of the toner forming the toner image. Cleaning roller 12
As shown in FIG. 2, a scraper 126D as a removing unit comes into contact with the 6C by a counter method to remove the toner collected from the photoconductor 121 and attached to the cleaning roller 126C.
【0040】以下本発明のクリーニング装置の詳細を各
構成要件毎に説明する。
クリーニングブレードとプラスチック部材
本発明に用いるクリーニング装置はクリーニングブレー
ド126Aとプラスチック部材126Bが支持部材12
6Fに取り付けられている。該クリーニングブレードの
材質としてはゴム弾性体が用いられ、その材料としては
ウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロピレ
ンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの
内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れて
いる点で特に好ましい。例えば、特開昭59−3057
4号に記載のポリカプロラクトンエステルとポリイソシ
アネートとを反応硬化せしめて得られるウレタンゴム等
が好ましい。The details of the cleaning device of the present invention will be described below for each constituent element. Cleaning Blade and Plastic Member In the cleaning device used in the present invention, the cleaning blade 126A and the plastic member 126B are the supporting member 12.
It is attached to 6F. A rubber elastic body is used as the material of the cleaning blade, and urethane rubber, silicon rubber, fluorine rubber, chloropyrene rubber, butadiene rubber and the like are known as the material. Among these, urethane rubber is another rubber. Is particularly preferable in that it has excellent wear characteristics as compared with. For example, JP-A-59-3057
Urethane rubber and the like obtained by reacting and curing the polycaprolactone ester described in No. 4 and polyisocyanate are preferable.
【0041】又、本発明のプラスチック部材とは加熱に
より任意の形状に塑性できる高分子材料を用いて作製し
たクリーニングブレード形状を有する部材を意味する。
該高分子材料としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の両
方を用いることができる。本発明のプラスチック部材は
一般に市販されているプラスチックシートを裁断してブ
レード形状にしたものを用いることもできる。又、メー
カに特定の物性値を有するプラスチックシートを発注
し、これらのプラスチックシートを用いて作製しても良
い。Further, the plastic member of the present invention means a member having a cleaning blade shape, which is manufactured by using a polymer material which can be plasticized into an arbitrary shape by heating.
As the polymer material, both a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used. As the plastic member of the present invention, a commercially available plastic sheet may be cut into a blade shape. Alternatively, a plastic sheet having a specific physical property value may be ordered from a maker and the plastic sheet may be used to manufacture the sheet.
【0042】プラスチック部材に用いられる高分子材料
としてはポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、
ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リアリレート、スチレンアクリレート共重合体等の熱可
塑性樹脂、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化
プラスチック等の強化プラスチック、或いは3次元架橋
により硬化させたゴム弾性が小さい熱硬化性高分子材料
等が好ましく用いられる。As the polymer material used for the plastic member, polyethylene terephthalate, polystyrene,
Thermoplastic resin such as polyacrylate, polyethylene, polypropylene, polyarylate, styrene acrylate copolymer, reinforced plastic such as glass fiber reinforced plastic, carbon fiber reinforced plastic, or rubber cured by three-dimensional crosslinking. Polymer materials and the like are preferably used.
【0043】本発明において、このプラスチック部材1
26Bとクリーニングブレード126Aを支持部材12
6Fに固定させるとき、図2に示すようにクリーニング
ブレードは感光体に当接する面と反対側の面でプラスチ
ック部材と密着させて支持部材に取り付け保持させる。
このとき、クリーニングブレードとプラスチック部材の
接触している部位はブレードで発生する振動を確実にプ
ラスチック部材へ伝播、吸収させることのできる機構を
有している。このような保持方法を採ることにより、ク
リーニングブレードの振動を効果的にプラスチック部材
に吸収させることができ、ブレードの振動を安定化させ
ることができる。その結果として、感光体とクリーニン
グローラの接触部分において、両者の移動速度が安定
し、クリーニングローラによるトナーの電荷除去効果が
安定し、クリーニング性が長期間に亘って良好に維持さ
れる。In the present invention, this plastic member 1
26B and the cleaning blade 126A to the support member 12
When fixed to 6F, as shown in FIG. 2, the cleaning blade is attached to and held by the support member in close contact with the plastic member on the surface opposite to the surface in contact with the photosensitive member.
At this time, a portion where the cleaning blade and the plastic member are in contact with each other has a mechanism capable of reliably transmitting and absorbing the vibration generated by the blade to the plastic member. By adopting such a holding method, the vibration of the cleaning blade can be effectively absorbed by the plastic member, and the vibration of the blade can be stabilized. As a result, at the contact portion between the photoconductor and the cleaning roller, the moving speed of the both is stable, the effect of removing the charge of the toner by the cleaning roller is stable, and the cleaning property is maintained good for a long period of time.
【0044】即ち、感光体表面へのクリーニングブレー
ドの適正圧接条件は、諸特性の微妙なバランスにより決
められており、かなり狭いものである。クリーニングブ
レードの厚み等の特性によっても変わり、設定には精度
を要する。しかし、クリーニングブレードは作製時にど
うしてもその厚みに多少のバラツキができるため、適正
な条件で常に設定されるとはいえず、例え当初は適正に
設定されても、適正領域が狭いため使用の過程で適正領
域からはずれてしまうこともある。特に高分子量のバイ
ンダー樹脂を用いた有機感光層と組み合わせた場合、適
正領域からはずれると、ブレードめくれやトナーすり抜
けの原因となる。That is, the proper pressure contact condition of the cleaning blade to the surface of the photosensitive member is determined by the delicate balance of various characteristics and is quite narrow. It depends on the characteristics such as the thickness of the cleaning blade, and the setting requires accuracy. However, since the cleaning blade can inevitably have some variation in its thickness at the time of manufacture, it cannot be said that it is always set under appropriate conditions. It may be out of the proper range. In particular, when combined with an organic photosensitive layer using a high molecular weight binder resin, deviation from the proper area may cause blade turning and toner slipping.
【0045】従って、クリーニングブレードの特性のバ
ラツキ等をキャンセルするためにも本発明は有効な手段
であり、クリーニングブレードの厚みのバラツキが例え
あっても、プラスチック部材によるブレードの振動を効
果的に吸収することにより、感光体面へのクリーニング
ブレードの設定条件を適正領域の中に安定に維持するこ
とができる。Therefore, the present invention is an effective means for canceling the variation in the characteristics of the cleaning blade, and even if the variation in the thickness of the cleaning blade is similar, the vibration of the blade due to the plastic member is effectively absorbed. By doing so, the setting condition of the cleaning blade on the surface of the photoconductor can be stably maintained within the proper region.
【0046】本発明のクリーニングブレードとプラスチ
ック部材との位置関係は図2のように双方の先端間に段
差を設けた構成になっている。更に、プラスチック部材
の自由長はクリーニングブレードの自由長より短い。こ
のような構成にすることにより、クリーニングブレード
の先端部での変形(感光体に圧接する事による変形)を
阻害することなく、しかもクリーニングブレードの振動
をプラスチック部材により吸収し、クリーニングブレー
ドの振動を安定させることができる。The positional relationship between the cleaning blade and the plastic member of the present invention is such that a step is provided between the tips of both members as shown in FIG. Moreover, the free length of the plastic member is shorter than the free length of the cleaning blade. With such a structure, the vibration of the cleaning blade is absorbed by the plastic member without disturbing the deformation at the tip of the cleaning blade (the deformation caused by the pressure contact with the photoconductor), and the vibration of the cleaning blade is absorbed. Can be stabilized.
【0047】本発明のクリーニング装置はクリーニング
ブレードとプラスチック部材の自由長の比は図2に示す
ようにクリーニングブレードの自由長をa、プラスチッ
ク部材の自由長をbとすると、式1を満足するように設
計されている。自由長とはクリーニングブレード及びプ
ラスチック部材、各々の支持部材に保持されていない部
分の長さのことで、図2に示すように支持部材126F
の端部Bから変形前のクリーニングブレード、プラスチ
ック部材各々の先端点までの長さを示すものである。In the cleaning device of the present invention, the ratio of the free length of the cleaning blade to the plastic member satisfies the formula 1 when the free length of the cleaning blade is a and the free length of the plastic member is b as shown in FIG. Is designed to. The free length refers to the length of the cleaning blade, the plastic member, and the portions not held by the respective supporting members, and as shown in FIG.
4 shows the length from the end B of the cleaning blade to the tip of each of the cleaning blade and the plastic member before deformation.
【0048】式1
0.1<b/a≦0.9
b/aを上記範囲に、即ちb/aが0.1を超え、0.
9以下となるように設計することにより、クリーニング
ブレードの先端部での変形(感光体に圧接する事による
変形)を阻害することなく、しかもクリーニングブレー
ドの振動をプラスチック部材により吸収し、ブレードめ
くれやトナーすり抜けが発生しない安定したクリーニン
グ性を実現できることを見いだした。更に、本発明では
0.3〜0.7の範囲がより好ましい。一方、b/aが
0.1以下ではトナーすり抜けが発生しやすくなり、b
/aが0.9より大きいとブレードめくれが発生しやす
い。Expression 1 0.1 <b / a ≦ 0.9 b / a within the above range, that is, b / a exceeds 0.1, and 0.
By designing to be 9 or less, deformation of the cleaning blade at the tip portion (deformation caused by pressure contact with the photosensitive member) is not hindered, and further, vibration of the cleaning blade is absorbed by the plastic member, and blade curling or It has been found that a stable cleaning property can be realized in which the toner does not slip through. Further, in the present invention, the range of 0.3 to 0.7 is more preferable. On the other hand, when b / a is 0.1 or less, toner slippage easily occurs, and b
If / a is larger than 0.9, the blade is likely to be turned over.
【0049】本発明のクリーニング装置はクリーニング
ブレードとプラスチック部材の厚さの比は図2に示され
るようにクリーニングブレードの厚さをt1、プラスチ
ック部材の厚さをt2とすると、式2を満足するように
設計されている。The ratio of the thickness of the cleaning device the cleaning blade and the plastic member of the present invention t 1 the thickness of the cleaning blade as shown in Figure 2, when the thickness of the plastic member and t 2, the formula 2 Designed to satisfy you.
【0050】式2
1/50≦t2/t1≦1
t2/t1を上記範囲に、即ちt2/t1の値が1/50〜
1になるように設計することにより、クリーニングブレ
ードは支持部材に安定して保持され、しかもクリーニン
グブレードの振動をプラスチック部材により吸収し、ブ
レードめくれやトナーすり抜けが発生しない安定したク
リーニング性を実現できることを見いだした。更に、t
2/t1の値は1/50〜1/4の範囲が好ましい。一
方、t2/t1が1/50未満ではトナーすり抜けが発生
しやすくなり、t2/t1が1より大きいとブレードめく
れが発生しやすい。Formula 2 1/50 ≦ t 2 / t 1 ≦ 1 t 2 / t 1 in the above range, that is, the value of t 2 / t 1 is 1/50 to
By designing to be 1, the cleaning blade is stably held by the supporting member, and the vibration of the cleaning blade is absorbed by the plastic member, so that stable cleaning property without blade curling or toner slippage can be realized. I found it. Furthermore, t
The value of 2 / t 1 is preferably in the range of 1/50 to 1/4. On the other hand, when t 2 / t 1 is less than 1/50, toner slip through is likely to occur, and when t 2 / t 1 is greater than 1, blade curling is likely to occur.
【0051】又、前記クリーニングブレード自由長aは
図2に示すように支持部材126Fの端部Bの位置から
変形前のブレードの先端点の長さを表す。該自由長の好
ましい値としてはa=6〜15mm、である。前記クリ
ーニングブレードの厚さは0.5〜10mmが好まし
い。ここで、本発明のクリーニングブレード及びプラス
チック部材の厚さとは図2に示すように支持部材126
Fの接着面に対して垂直な方向を示す。Further, the free length a of the cleaning blade represents the length from the position of the end B of the supporting member 126F to the tip point of the blade before deformation as shown in FIG. The preferable value of the free length is a = 6 to 15 mm. The thickness of the cleaning blade is preferably 0.5 to 10 mm. Here, the thickness of the cleaning blade and the plastic member of the present invention refers to the supporting member 126 as shown in FIG.
The direction perpendicular to the bonding surface of F is shown.
【0052】本発明に用いられるクリーニングブレード
はゴム弾性体が好ましく、クリーニングブレードとプラ
スチック部材の物性を同時にコントロールすることによ
り、本発明のクリーニング条件をより良く調整でき、ト
ナーのクリーニング性をより有効に制御できる。The cleaning blade used in the present invention is preferably a rubber elastic body, and by controlling the physical properties of the cleaning blade and the plastic member at the same time, the cleaning conditions of the present invention can be better adjusted and the toner cleaning property becomes more effective. You can control.
【0053】本発明のクリーニング装置はクリーニング
ブレードの弾性率D1とプラスチック部材の弾性率D2は
式3を満足するように設計されのが好ましい。[0053] Modulus D 2 of the elastic modulus D 1 and the plastic member of the cleaning device of the cleaning blade present invention is preferably designed to satisfy Equation 3.
【0054】ここで本発明の弾性率とはJISK711
3のプラスチック引張試験方法で測定される引張弾性率
を示す。即ち、プラスチック試験片の引張比例限度内に
おける引張応力とこれに対応するひずみの比、引張応力
−ひずみ曲線に直線部分がない場合には、試験片の変形
開始点における接戦の傾斜より求める。Here, the elastic modulus of the present invention means JISK711.
The tensile elastic modulus measured by the plastic tensile test method of 3 is shown. That is, the ratio of the tensile stress within the tensile proportional limit of the plastic test piece and the corresponding strain, and when there is no linear portion in the tensile stress-strain curve, it is determined from the slope of the close battle at the deformation start point of the test piece.
【0055】又、本発明の弾性率は引張応力−ひずみ曲
線の直線部分を用いて次の式により計算する。The elastic modulus of the present invention is calculated by the following equation using the linear portion of the tensile stress-strain curve.
【0056】
D=Δσ/Δε D:kgf/mm2
D(弾性率):kgf/mm2
Δσ:直線上の2点間の元の平均断面積による応力の差
Δε:おなじ2点間のひずみの差
又、クリーニングブレードの他の物性としては、硬度は
25±5℃におけるJISA硬度が55〜90の範囲が
好ましい。55よりも小さくなるとクリーニング性能が
低下しやすく、90より大きくなるとブレードの反転が
起こり易い。また、クリーニングブレードの反発弾性は
25〜80の範囲が好ましい。反発弾性が80を超える
とブレードの反転がおこり易くなり、25未満だとクリ
ーニング性能が低下する。ヤング率は、294〜588
N/cm2の範囲のものが好ましい。D = Δσ / Δε D: kgf / mm 2 D (elastic modulus): kgf / mm 2 Δσ: Difference in stress due to the original average cross-sectional area between two points on the straight line Δε: Strain between the same two points As another physical property of the cleaning blade, the hardness is preferably in the range of 55 to 90 as the JIS A hardness at 25 ± 5 ° C. If it is smaller than 55, the cleaning performance tends to be deteriorated, and if it is larger than 90, the blade is likely to be reversed. The impact resilience of the cleaning blade is preferably in the range of 25-80. When the impact resilience exceeds 80, the blade is liable to be reversed, and when it is less than 25, the cleaning performance deteriorates. Young's modulus is 294-588
The range of N / cm 2 is preferable.
【0057】又、クリーニングブレードは、必要に応
じ、感光体と接触するクリーニングブレードのエッジ部
にフッ素系潤滑剤をスプレー塗布するか、もしくは、そ
の上にさらに、幅方向全域にわたった先端部に、フッ素
系ポリマーおよびフッ素系樹脂粉体をフッ素系溶剤に分
散させた分散体を塗布することが好ましい。The cleaning blade may be sprayed with a fluorine-based lubricant on the edge of the cleaning blade that comes into contact with the photosensitive member, or on the tip of the cleaning blade over the entire width direction. It is preferable to apply a dispersion prepared by dispersing a fluorine-based polymer and a fluorine-based resin powder in a fluorine-based solvent.
【0058】クリーニングローラ
クリーニングローラ126Cとしては導電性又は半導電
性で、且つ、弾性体のクリーニングローラが望ましい。Cleaning Roller The cleaning roller 126C is preferably a conductive or semi-conductive and elastic cleaning roller.
【0059】クリーニングローラ126Cには電源12
6Hにより、現像に関与したトナーとは逆極性の電圧が
印加される。即ち、負帯電トナーで現像が行われ、該負
帯電トナーがトナー像を形成している場合には、クリー
ニングローラ126Cには電源126Hにより正のバイ
アス電圧が印加される。The cleaning roller 126C has a power source 12
By 6H, a voltage having a polarity opposite to that of the toner involved in the development is applied. That is, when development is performed with negatively charged toner and the negatively charged toner forms a toner image, a positive bias voltage is applied to the cleaning roller 126C by the power source 126H.
【0060】クリーニングローラとしては、ゴム弾性体
が用いられる。このような弾性体の材料としては、従来
公知のシリコンゴムやウレタンゴム等のゴム、発泡体又
は発泡体を樹脂膜で被覆したものが好ましい。A rubber elastic body is used as the cleaning roller. As a material for such an elastic body, a conventionally known rubber such as silicone rubber or urethane rubber, a foam or a foam covered with a resin film is preferable.
【0061】クリーニングローラの表面抵抗率(Ω)
は、常温常湿(温度26℃、相対湿度50%)で、三菱
油化製のハイレスターIP(MPC−HT250)、H
Aプローブを用い、印加電圧10V、測定時間10秒で
計測した値である。Surface resistivity of cleaning roller (Ω)
Is normal temperature and humidity (temperature 26 ° C, relative humidity 50%), Mitsubishi Yuka's Hiresta IP (MPC-HT250), H
It is a value measured using an A probe at an applied voltage of 10 V and a measurement time of 10 seconds.
【0062】また、導電性、半導電性の弾性層の厚さ
は、材質の表面抵抗率や硬度にもよるが、おおむね0.
5mm〜50mmの間に設定するのが適切な抵抗値やニ
ップ幅確保の観点から望ましい。そして、ローラ材質の
体積抵抗率としては、102Ωcm〜1010Ωcmの範
囲内のものが好ましい。The thickness of the conductive or semi-conductive elastic layer depends on the surface resistivity and hardness of the material, but is generally 0.
It is desirable to set the distance between 5 mm and 50 mm from the viewpoint of securing an appropriate resistance value and nip width. The volume resistivity of the roller material is preferably in the range of 10 2 Ωcm to 10 10 Ωcm.
【0063】クリーニングローラは導電性又は半導電性
であり、102Ω〜1010Ωの範囲内の表面抵抗率を有
するものが好ましい。102Ωよりも抵抗率が低いと、
放電によるバンディング等が発生しやすくなる。また、
1010Ωよりも高いと、感光体との電位差が低くなっ
て、クリーニング不良が発生しやすくなる。The cleaning roller is preferably conductive or semiconductive and has a surface resistivity in the range of 10 2 Ω to 10 10 Ω. If the resistivity is lower than 10 2 Ω,
Banding due to discharge is likely to occur. Also,
If it is higher than 10 10 Ω, the potential difference from the photoconductor becomes low, and cleaning failure tends to occur.
【0064】クリーニングローラは、その当接部分が感
光体の表面と同方向に移動するように回転するのが好ま
しい。該当接部分が逆方向に移動すると、像担持の表面
に過剰なトナーが存在した場合に、クリーニングローラ
により除去されたトナーがこぼれて記録紙や装置を汚す
場合がある。The cleaning roller is preferably rotated so that its abutting portion moves in the same direction as the surface of the photosensitive member. When the contact portion moves in the opposite direction, when excess toner is present on the surface of the image bearing member, the toner removed by the cleaning roller may spill and stain the recording paper or the apparatus.
【0065】感光体とクリーニングローラとが前記のよ
うに、同方向に移動する場合に、両者の表面速度比は
0.5対1〜2対1の範囲内の値であることが好まし
い。この範囲外では、両者間の速度差が大きくなって、
記録紙等の異物が感光体とクリーニングローラ間に挟ま
ったときに、感光体を損傷する恐れがある。When the photoconductor and the cleaning roller move in the same direction as described above, it is preferable that the surface speed ratio of the two is within the range of 0.5: 1 to 2: 1. Outside this range, the speed difference between the two becomes large,
When foreign matter such as recording paper is caught between the photoconductor and the cleaning roller, the photoconductor may be damaged.
【0066】クリーニングローラの硬度は5°〜60°
の範囲が好ましく、10°〜50°の範囲が特に好まし
い。硬度が5°未満では、耐久性が不足し、硬度が60
°を超えるとクリーニングに必要な感光体とクリーニン
グローラとの間の接触幅を確保することが困難になるこ
とに加え、感光体の表面に傷が生じやすくなる。なお、
クリーニングローラの硬度はローラに成形後の弾性体を
アスカーC硬度計(荷重300gf)で測定した値であ
る。The hardness of the cleaning roller is 5 ° to 60 °
Is preferable, and a range of 10 ° to 50 ° is particularly preferable. If the hardness is less than 5 °, the durability is insufficient and the hardness is 60.
If it exceeds 0, it becomes difficult to secure the contact width between the photoconductor and the cleaning roller, which is necessary for cleaning, and the surface of the photoconductor is easily scratched. In addition,
The hardness of the cleaning roller is a value measured by an Asker C hardness meter (load 300 gf) on the elastic body after being molded into the roller.
【0067】感光体とクリーニングローラとの接触幅
は、0.2mm〜5mmが好ましく、0.5mm〜3m
mの範囲が特に好ましい。接触幅が0.2mm未満では
クリーニング力が不足し、5mmを超えると摺擦により
感光体に傷が生じやすくなる。The contact width between the photosensitive member and the cleaning roller is preferably 0.2 mm to 5 mm, and 0.5 mm to 3 m.
The range of m is particularly preferable. If the contact width is less than 0.2 mm, the cleaning force is insufficient, and if it exceeds 5 mm, the photosensitive member is likely to be scratched by rubbing.
【0068】バイアス電圧
クリーニングローラ126Cには電源126Hによりバ
イアス電圧が印加される。バイアス電圧は、感光体12
1上に付着しているトナーを静電的にクリーニングロー
ラ126Cに吸引して、除去する電圧であり、トナーの
帯電極性と反対極性である。負帯電トナーを用いている
本実施の形態では、バイアス電圧は正である。バイアス
電圧を印加する電源126Hとしては、定電流電源が用
いられる。A bias voltage is applied to the bias voltage cleaning roller 126C from a power source 126H. The bias voltage is applied to the photoconductor 12
The voltage is a voltage for electrostatically attracting and removing the toner adhering to the surface 1 of the cleaning roller 126C to the cleaning roller 126C, which has a polarity opposite to the charging polarity of the toner. In this embodiment using the negatively charged toner, the bias voltage is positive. A constant current power supply is used as the power supply 126H that applies the bias voltage.
【0069】ここで言う定電流電源とは、常に一定の電
流値が出力されるようにクリーニングローラと感光体と
の間の抵抗に応じて出力電圧を制御するように構成され
た電源である。The constant current power source here is a power source configured to control the output voltage according to the resistance between the cleaning roller and the photoconductor so that a constant current value is always output.
【0070】転写後の感光体121上には静電荷が存在
し、感光体121上の電位は均一ではないが、定電流電
源からクリーニングローラ126Cにバイアス電圧を印
加することにより、トナーを静電的にクリーニングロー
ラ126Cに引きつける場合に、感光体121上の電位
に左右されないほぼ一定の電界が感光体121の表面と
クリーニングローラ126Cの表面との間に形成され
て、均一なクリーニング効果が得られ、優れたクリーニ
ング効果が奏せられる。また、局部的に大きな電位差が
発生しないので、放電も発生しにくい。Although electrostatic charge exists on the photoconductor 121 after the transfer and the potential on the photoconductor 121 is not uniform, the toner is electrostatically charged by applying a bias voltage from the constant current power source to the cleaning roller 126C. When attracted to the cleaning roller 126C, a substantially constant electric field that is not affected by the potential on the photoconductor 121 is formed between the surface of the photoconductor 121 and the surface of the cleaning roller 126C, and a uniform cleaning effect is obtained. , An excellent cleaning effect can be achieved. Further, since a large potential difference is not locally generated, discharge is unlikely to occur.
【0071】印加する電流値は絶対値で1μA〜50μ
Aの範囲内が好ましい。1μAよりも小さいと、クリー
ニング効果が不十分となる場合があり、50μAよりも
大きいと、放電等が発生しやすくなる。この値は感光体
の種類やクリーニングローラの抵抗値によって異なる
が、有機光導電体を樹脂に分散させて厚さ10μm〜3
0μmの感光層を形成した有機感光体と表面抵抗率が1
02Ω〜1010Ωのクリーニングローラを用いた場合
に、5μA〜40μAの範囲内が好ましい。The applied current value is 1 μA to 50 μ in absolute value.
The range of A is preferable. If it is smaller than 1 μA, the cleaning effect may be insufficient, and if it is larger than 50 μA, discharge or the like is likely to occur. Although this value varies depending on the type of the photoconductor and the resistance value of the cleaning roller, the organic photoconductor is dispersed in a resin to have a thickness of 10 μm to 3 μm.
The surface resistivity is 1 with the organic photoreceptor on which the photosensitive layer of 0 μm is formed.
When using a cleaning roller of 0 2 Ω to 10 10 Ω, the range of 5 μA to 40 μA is preferable.
【0072】除去手段
図2に示すようにクリーニングローラ126Cに除去手
段としてのスクレーパ126Dを当接させることによ
り、感光体121からクリーニングローラ126Cに転
移したトナー等の除去物を除去することが好ましい。Removing Means As shown in FIG. 2, it is preferable to remove a removed substance such as toner transferred from the photoconductor 121 to the cleaning roller 126C by bringing a scraper 126D as a removing means into contact with the cleaning roller 126C.
【0073】スクレーパ126Dとしては、リン青銅
板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネート
板等の弾性板が用いられ、先端がクリーニングローラ1
26Cの未クリーニング側で鋭角を形成するトレイル方
式又は先端がクリーニングローラ126Cのクリーニン
グ済側で鋭角を形成するカウンター方式いずれの方式で
クリーニングローラ126Cに接触してもよい。As the scraper 126D, an elastic plate such as a phosphor bronze plate, a polyethylene terephthalate plate or a polycarbonate plate is used, and the tip thereof is the cleaning roller 1.
The cleaning roller 126C may be contacted by any of a trail method that forms an acute angle on the uncleaned side of 26C or a counter method that the tip forms an acute angle on the cleaned side of the cleaning roller 126C.
【0074】また、除去手段としては、前記スクレーパ
の他に、ローラやブラシを用いることも可能である。ス
クレーパ126Dにより回収されたトナーはクリーニン
グブレード126Aにより回収されたトナーとともに、
リサイクル手段(図示せず)により現像装置123に投
入され再使用される。スクレーパ126D等の除去手段
を複数個設けてもよい。バイアス電圧を高くして、クリ
ーニングローラ126Cのクリーニング力を強くした場
合には、トナーは静電的に強くクリーニングローラ12
6Cに付着しているので、複数のスクレーパにより回収
することが好ましい。In addition to the scraper, a roller or a brush can be used as the removing means. The toner collected by the scraper 126D, together with the toner collected by the cleaning blade 126A,
It is put into the developing device 123 by a recycling means (not shown) and reused. A plurality of removing means such as the scraper 126D may be provided. When the bias voltage is increased and the cleaning force of the cleaning roller 126C is increased, the toner is electrostatically strong and the cleaning roller 12C is strong.
Since it adheres to 6C, it is preferable to collect it with a plurality of scrapers.
【0075】次に、本発明の有機感光体について記載す
る。本発明において、感光体とは電子写真画像形成に用
いられる電子写真感光体であり、中でも有機電子写真感
光体(有機感光体)が好ましい。有機感光体とは電子写
真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸
送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて
構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発
生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電
荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光
体等公知の有機電子写真感光体を全て含有する。Next, the organic photoreceptor of the present invention will be described. In the present invention, the photoconductor is an electrophotographic photoconductor used for electrophotographic image formation, and among them, an organic electrophotographic photoconductor (organic photoconductor) is preferable. The organic photoconductor means an electrophotographic photoconductor composed of an organic compound having at least one of a charge generation function and a charge transport function, which are indispensable for the construction of the electrophotographic photoconductor. It includes all known organic electrophotographic photoreceptors such as a photoreceptor formed of a substance or an organic charge transport material, a photoreceptor formed of a polymer complex having a charge generation function and a charge transport function.
【0076】以下に本発明に用いられる有機感光体の構
成について記載する。
導電性支持体
本発明の感光体に用いられる導電性支持体としてはシー
ト状、円筒状のどちらを用いても良いが、画像形成装置
をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の
方が好ましい。The constitution of the organic photoreceptor used in the present invention will be described below. Conductive Support As the conductive support used in the photoreceptor of the present invention, either a sheet shape or a cylindrical shape may be used, but in order to design the image forming apparatus compactly, the cylindrical conductive support is used. Is preferred.
【0077】本発明の円筒状導電性支持体とは回転する
ことによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒
状の支持体を意味し、真直度で0.1mm以下、振れ
0.1mm以下の範囲にある導電性の支持体が好まし
い。この真円度及び振れの範囲を超えると、良好な画像
形成が困難になる。The cylindrical conductive support of the present invention means a cylindrical support required to form an image endlessly by rotating, and has a straightness of 0.1 mm or less and a shake of 0.1 mm or less. Conductive supports in the range are preferred. When the circularity and the shake range are exceeded, good image formation becomes difficult.
【0078】導電性の材料としてはアルミニウム、ニッ
ケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸
化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又
は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用
することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗
103Ωcm以下が好ましい。As the conductive material, a metal drum of aluminum, nickel or the like, a plastic drum on which aluminum, tin oxide, indium oxide or the like is deposited, or a paper / plastic drum coated with a conductive substance can be used. It is preferable that the conductive support has a specific resistance of 10 3 Ωcm or less at room temperature.
【0079】本発明で用いられる導電性支持体は、その
表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを
用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム
酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等
の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最
も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場
合、硫酸濃度は100〜200g/l、アルミニウムイ
オン濃度は1〜10g/l、液温は20℃前後、印加電
圧は約20Vで行うのが好ましいが、これに限定される
ものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常2
0μm以下、特に10μm以下が好ましい。The conductive support used in the present invention may have a surface on which a sealed alumite film is formed. The alumite treatment is usually carried out in an acidic bath of chromic acid, sulfuric acid, oxalic acid, phosphoric acid, boric acid, sulfamic acid, etc., but anodizing treatment in sulfuric acid gives the most preferable result. In the case of anodizing treatment in sulfuric acid, it is preferable that the sulfuric acid concentration is 100 to 200 g / l, the aluminum ion concentration is 1 to 10 g / l, the liquid temperature is around 20 ° C., and the applied voltage is about 20 V. It is not limited. The average thickness of the anodized film is usually 2
It is preferably 0 μm or less, and particularly preferably 10 μm or less.
【0080】中間層
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤ
ー機能を備えた中間層を設けることもできる。Intermediate Layer In the present invention, an intermediate layer having a barrier function can be provided between the conductive support and the photosensitive layer.
【0081】本発明においては導電性支持体と前記感光
層のとの接着性改良、或いは該支持体からの電荷注入を
防止するために、該支持体と前記感光層の間に中間層
(下引層も含む)を設けることもできる。該中間層の材
料としては、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位のうちの
2つ以上を含む共重合体樹脂が挙げられる。これら下引
き樹脂の中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく
できる樹脂としてはポリアミド樹脂が好ましい。又、こ
れら樹脂を用いた中間層の膜厚は0.01〜0.5μm
が好ましい。In the present invention, an intermediate layer (lower layer) is provided between the support and the photosensitive layer in order to improve the adhesion between the conductive support and the photosensitive layer or prevent charge injection from the support. (Including a pulling layer) can also be provided. Examples of the material of the intermediate layer include a polyamide resin, a vinyl chloride resin, a vinyl acetate resin, and a copolymer resin containing two or more of repeating units of these resins. Among these undercoat resins, a polyamide resin is preferable as a resin that can reduce the increase in residual potential due to repeated use. The thickness of the intermediate layer using these resins is 0.01 to 0.5 μm.
Is preferred.
【0082】又本発明に最も好ましく用いられる中間層
はシランカップリング剤、チタンカップリング剤等の有
機金属化合物を熱硬化させた硬化性金属樹脂を用いた中
間層が挙げられる。硬化性金属樹脂を用いた中間層の膜
厚は、0.1〜2μmが好ましい。The intermediate layer most preferably used in the present invention is an intermediate layer using a curable metal resin obtained by thermosetting an organic metal compound such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent. The film thickness of the intermediate layer using the curable metal resin is preferably 0.1 to 2 μm.
【0083】感光層
本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生
機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造の感
光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電
荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した
構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることに
より繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御で
き、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやす
い。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(C
GL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取るこ
とが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が
負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好まし
い感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体
構成である。Photosensitive Layer The photosensitive layer structure of the photoconductor of the present invention may be a photosensitive layer structure of a single layer structure in which one layer has a charge generating function and a charge transporting function on the above-mentioned intermediate layer, but it is more preferable that it is photosensitive. It is preferable that the function of the layer is separated into a charge generation layer (CGL) and a charge transport layer (CTL). By adopting a constitution in which the functions are separated, the increase in residual potential due to repeated use can be controlled to be small, and other electrophotographic characteristics can be easily controlled according to the purpose. In the negative charging photoreceptor, the charge generation layer (C
GL) and a charge transport layer (CTL) thereon. In the case of the photoconductor for positive charging, the order of the layers is the reverse of that of the photoconductor for negative charging. The most preferable photosensitive layer structure of the present invention is a negatively charged photosensitive member structure having the above-mentioned function separation structure.
【0084】以下に機能分離負帯電感光体の感光層構成
について説明する。
電荷発生層
電荷発生層には電荷発生物質(CGM)を含有する。そ
の他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他
添加剤を含有しても良い。The photosensitive layer structure of the function-separated negatively charged photoreceptor will be described below. Charge Generation Layer The charge generation layer contains a charge generation material (CGM). If necessary, a binder resin and other additives may be contained as other substances.
【0085】電荷発生物質(CGM)としては公知の電
荷発生物質(CGM)を用いることができる。例えばフ
タロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニ
ウム顔料などを用いることができる。これらの中で繰り
返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるCGM
は複数の分子間で安定な凝集構造をとりうる立体、電位
構造を有するものであり、具体的には特定の結晶構造を
有するフタロシアニン顔料、ペリレン顔料のCGMが挙
げられる。例えばCu−Kα線に対するブラッグ角2θ
が27.2°に最大ピークを有するチタニルフタロシア
ニン、同2θが12.4に最大ピークを有するベンズイ
ミダゾールペリレン等のCGMは繰り返し使用に伴う劣
化がほとんどなく、残留電位増加小さくすることができ
る。As the charge generating substance (CGM), a known charge generating substance (CGM) can be used. For example, a phthalocyanine pigment, an azo pigment, a perylene pigment, an azurenium pigment or the like can be used. Among these, CGM that can minimize the increase in residual potential with repeated use
Has a steric structure and a potential structure capable of forming a stable aggregation structure among a plurality of molecules, and specific examples thereof include a phthalocyanine pigment and a perylene pigment CGM having a specific crystal structure. For example, the Bragg angle 2θ with respect to Cu-Kα rays
CGMs such as titanyl phthalocyanine having a maximum peak at 27.2 ° and benzimidazole perylene having a maximum peak at 22.4 at 27.2 have almost no deterioration due to repeated use, and the residual potential increase can be reduced.
【0086】電荷発生層にCGMの分散媒としてバイン
ダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用
いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマ
ール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコー
ン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられ
る。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バイン
ダー樹脂100質量部に対し20〜600質量部が好ま
しい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用
に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の
膜厚は0.01μm〜2μmが好ましい。When a binder is used as a CGM dispersion medium in the charge generation layer, a known resin can be used as the binder, but the most preferable resin is formal resin, butyral resin, silicone resin, silicone modified butyral resin, phenoxy resin. Resin etc. are mentioned. The ratio of the binder resin to the charge generating substance is preferably 20 to 600 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. By using these resins, the increase in residual potential due to repeated use can be minimized. The thickness of the charge generation layer is preferably 0.01 μm to 2 μm.
【0087】電荷輸送層
電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)及びCTMを分
散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質
としては必要により酸化防止剤等の添加剤を含有しても
良い。Charge Transport Layer The charge transport layer contains a charge transport material (CTM) and a binder resin for dispersing CTM to form a film. Other substances may optionally contain additives such as antioxidants.
【0088】電荷輸送物質(CTM)としては公知の電
荷輸送物質(CTM)を用いることができる。例えばト
リフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル
化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用
いることができる。これら電荷輸送物質は通常、適当な
バインダー樹脂中に溶解して層形成が行われる。これら
の中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくで
きるCTMは高移動度で、且つ組み合わされるCGMと
のイオン化ポテンシャル差が0.5(eV)以下の特性
を有するものであり、好ましくは0.25(eV)以下
である。As the charge transport material (CTM), a known charge transport material (CTM) can be used. For example, a triphenylamine derivative, a hydrazone compound, a styryl compound, a benzidine compound, a butadiene compound or the like can be used. These charge transport materials are usually dissolved in a suitable binder resin to form a layer. Among these, CTM that can minimize the increase in residual potential due to repeated use has high mobility and has a characteristic that the difference in ionization potential with CGM to be combined is 0.5 (eV) or less, and preferably 0. It is 0.25 (eV) or less.
【0089】CGM、CTMのイオン化ポテンシャルは
表面分析装置AC−1(理研計器社製)で測定される。The ionization potentials of CGM and CTM are measured by a surface analyzer AC-1 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.).
【0090】電荷輸送層(CTL)に用いられる樹脂と
しては、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリ
ル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニル
ブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂並
びに、これらの樹脂の繰り返し単位のうちの2つ以上を
含む共重合体樹脂。又これらの絶縁性樹脂の他、ポリ−
N−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げら
れる。Examples of the resin used for the charge transport layer (CTL) include polystyrene, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd. Resins, polycarbonate resins, silicone resins, melamine resins, and copolymer resins containing two or more of the repeating units of these resins. In addition to these insulating resins, poly-
Examples include polymer organic semiconductors such as N-vinylcarbazole.
【0091】これらCTLのバインダーとして最も好ま
しいものはポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネ
ート樹脂はCTMの分散性、電子写真特性を良好にする
ことにおいて、最も好ましい。又電荷輸送層が表面層と
なる感光体の場合は、機械的摩耗に強いポリカーボネー
トが好ましく、このようなポリカーボネートとしては平
均分子量が40,000以上のポリカーボネートが好ま
しい。バインダー樹脂と電荷輸送物質との割合は、バイ
ンダー樹脂100質量部に対し10〜200質量部が好
ましい。又、電荷輸送層の膜厚は10〜40μmが好ま
しい。The most preferable binder for these CTLs is a polycarbonate resin. Polycarbonate resin is most preferable in improving dispersibility of CTM and electrophotographic characteristics. Further, in the case of a photoreceptor having a charge transport layer as a surface layer, a polycarbonate that is resistant to mechanical abrasion is preferable, and as such a polycarbonate, a polycarbonate having an average molecular weight of 40,000 or more is preferable. The ratio of the binder resin to the charge transport material is preferably 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. The thickness of the charge transport layer is preferably 10-40 μm.
【0092】保護層
感光体の保護層として、各種樹脂層を設けることができ
る。特に架橋系の樹脂層を設けることにより、本発明の
機械的強度の強い有機感光体を得ることができる。Protective Layer Various resin layers can be provided as a protective layer of the photoreceptor. In particular, by providing a crosslinked resin layer, the organic photoreceptor of the present invention having high mechanical strength can be obtained.
【0093】本発明の中間層、感光層、保護層等の層形
成に用いられる溶媒又は分散媒としては、n−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、メチルイソプロピルケトン、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、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,
2−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロロエタ
ン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレ
ン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキ
ソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノ
ール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジ
メチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられ
る。本発明はこれらに限定されるものではないが、ジク
ロロメタン、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケ
トン等が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単
独或いは2種以上の混合溶媒として用いることもでき
る。As the solvent or dispersion medium used for forming the intermediate layer, photosensitive layer, protective layer and the like of the present invention, n-butylamine, diethylamine, ethylenediamine, isopropanolamine, triethanolamine, triethylenediamine, N, N- Dimethylformamide, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, benzene, toluene, xylene, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,
2-dichloropropane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane, methanol, ethanol, butanol, isopropanol, ethyl acetate, butyl acetate, dimethyl sulfoxide, methyl Cellosolve etc. are mentioned. The present invention is not limited to these, but dichloromethane, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone and the like are preferably used. Further, these solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
【0094】次に本発明の用いられる有機感光体を製造
するための塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー
塗布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられる
が、感光層の上層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解さ
せないため、又、均一塗布加工を達成するためスプレー
塗布又は円形量規制型(円形スライドホッパ型がその代
表例)塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。な
お本発明の保護層は前記円形量規制型塗布加工方法を用
いるのが最も好ましい。前記円形量規制型塗布について
は例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載
されている。Next, as the coating processing method for producing the organic photoreceptor used in the present invention, coating processing methods such as dip coating, spray coating, and circular amount regulation type coating are used. It is preferable to use a coating processing method such as spray coating or circular amount regulation type (a circular slide hopper type is a typical example) coating in order to prevent the lower layer film from being dissolved as much as possible and to achieve uniform coating processing. . For the protective layer of the present invention, it is most preferable to use the circular amount regulating type coating processing method. The circular amount control type coating is described in detail, for example, in JP-A-58-189061.
【0095】次に本発明に用いられるトナーについて記
載する。トナーは個々のトナー粒子の粒度分布、及び形
状が比較的均一な重合トナーが好ましい。ここで、重合
トナーとはトナー用バインダーの樹脂の生成とトナー形
状が、バインダー樹脂の原料モノマーの重合及びその後
の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味す
る。より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と
必要により該重合反応後に行われる粒子同志の融着工程
を経て得られるトナーを意味する。Next, the toner used in the present invention will be described. The toner is preferably a polymerized toner in which the particle size distribution of individual toner particles and the shape are relatively uniform. Here, the polymerized toner means a toner obtained by forming a resin of a binder for a toner and forming a toner shape by polymerizing a raw material monomer of the binder resin and subsequent chemical treatment. More specifically, it means a toner obtained through a polymerization reaction such as suspension polymerization and emulsion polymerization and, if necessary, a fusion process of particles that are carried out after the polymerization reaction.
【0096】本発明のクリーニングブレードを用いたク
リーニング装置に用いられる重合トナーとしては特定の
形状を有するトナーが好ましい。以下、本発明に好まし
く用いることのできる重合トナーについて記載する。As the polymerized toner used in the cleaning device using the cleaning blade of the present invention, a toner having a specific shape is preferable. The polymerized toner that can be preferably used in the present invention will be described below.
【0097】本発明に適用される好ましい重合トナーと
しては、形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー
粒子が65個数%以上であり、形状係数の変動係数が1
6%以下であるトナーを使用することである。このよう
な重合トナーを使用しても本発明ではクリーニングブレ
ードの振動を安定させることができ、優れたクリーニン
グ性能を発揮することを見出した。Preferred polymerized toners applicable to the present invention are toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 of 65% by number or more, and a variation coefficient of the shape factor of 1.
To use a toner that is 6% or less. It has been found that, even when such a polymerized toner is used, the vibration of the cleaning blade can be stabilized in the present invention, and excellent cleaning performance is exhibited.
【0098】又、クリーニングブレードの振動の安定性
は、トナー粒子の粒径によっても異なり、粒子径の小さ
いものの方が像担持体への付着力が高いために、振動が
過大となりやすく、且つトナーがクリーニングブレード
をすり抜ける確率が高い。しかしながら、トナー粒子径
が大きいものでは、このようなすり抜けは減少するが、
解像度等の画質が低下する問題が発生する。Further, the vibration stability of the cleaning blade varies depending on the particle size of the toner particles, and the smaller the particle size, the higher the adhesion to the image carrier, so the vibration is likely to be excessive, and the toner is Have a high probability of slipping through the cleaning blade. However, when the toner particle size is large, such slip-through is reduced,
There is a problem that image quality such as resolution is deteriorated.
【0099】以上の観点より検討を加えた結果、トナー
の形状係数の変動係数が16%以下であり、且つトナー
の個数粒度分布における個数変動係数が27%以下であ
るトナーを使用することにより、クリーニング性、細線
再現性に優れ、高品位な画質を長期にわたって形成する
ことができることを見出した。As a result of examination from the above viewpoints, by using a toner in which the variation coefficient of the shape factor of the toner is 16% or less and the number variation coefficient of the number particle size distribution of the toner is 27% or less, It has been found that it is possible to form a high-quality image over a long period of time with excellent cleaning properties and fine line reproducibility.
【0100】また、角がないトナー粒子を50個数%以
上とし、個数粒度分布における個数変動係数を27%以
下に制御したものを使用することにより、クリーニング
性、細線再現性に優れ、高品位な画質を長期にわたって
形成することができる。Further, by using toner particles having no corners of 50% by number or more and controlling the number variation coefficient in the number particle size distribution to be 27% or less, excellent cleaning property, fine line reproducibility and high quality are obtained. The image quality can be formed over a long period of time.
【0101】本発明のトナーの形状係数は、下記式によ
り示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示
す。The shape factor of the toner of the present invention is represented by the following formula and represents the degree of roundness of toner particles.
【0102】
形状係数=((最大径/2)2×π)/投影面積
ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を
2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大
となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒
子の平面上への投影像の面積をいう。Shape factor = ((maximum diameter / 2) 2 × π) / projected area Here, the maximum diameter means the parallel line when a projected image of toner particles on a plane is sandwiched by two parallel lines. Refers to the width of the particles at which the interval is maximum. The projected area means the area of the projected image of the toner particles on the plane.
【0103】本発明では、この形状係数は、走査型電子
顕微鏡により2000倍にトナー粒子を拡大した写真を
撮影し、ついでこの写真に基づいて「SCANNING
IMAGE ANALYZER」(日本電子社製)を
使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。こ
の際、100個のトナー粒子を使用して本発明の形状係
数を上記算出式にて測定したものである。In the present invention, this shape factor is determined by taking a photograph of toner particles magnified 2000 times with a scanning electron microscope, and then using this photograph, "SCANNING" is taken.
It was measured by analyzing a photographic image using "IMAGE ANALYZER" (manufactured by JEOL Ltd.). At this time, the shape factor of the present invention was measured by the above calculation formula using 100 toner particles.
【0104】本発明の好ましい重合トナーとしては、こ
の形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子が
65個数%以上とすることであり、より好ましくは、7
0個数%以上である。The preferred polymerized toner of the present invention is that the number of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, and more preferably 7.
It is 0% by number or more.
【0105】この形状係数が1.2〜1.6の範囲にあ
るトナー粒子が65個数%以上であることにより、感光
体とトナーの付着力が減少し、クリーニングブレードか
らのトナーのすり抜けが発生しにくくなる。さらに、ト
ナー粒子が破砕しにくくなって感光体への汚染が減少
し、トナーのクリーニング性が安定する。When the number of toner particles having the shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, the adhesive force between the photoconductor and the toner is reduced, and the toner slips through the cleaning blade. Hard to do. Further, the toner particles are less likely to be crushed, the contamination on the photoconductor is reduced, and the toner cleaning property is stabilized.
【0106】この形状係数を制御する方法は特に限定さ
れるものではない。例えばトナー粒子を熱気流中に噴霧
する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力に
よる機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、ある
いはトナーを溶解しない溶媒中に添加し旋回流を付与す
る方法等により、形状係数を1.2〜1.6にしたトナ
ーを調製し、これを通常のトナー中へ本発明の範囲内に
なるように添加して調製する方法がある。また、いわゆ
る重合法トナーを調製する段階で全体の形状を制御し、
形状係数を1.0〜1.6、または1.2〜1.6に調
製したトナーを同様に通常のトナーへ添加して調製する
方法がある。The method of controlling this shape coefficient is not particularly limited. For example, a method of spraying toner particles in a hot air stream, a method of repeatedly applying mechanical energy by impact force in a gas phase in a gas phase, or a method of adding a toner to a solvent that does not dissolve toner to give a swirling flow, etc. To prepare a toner having a shape factor of 1.2 to 1.6, and add it to a normal toner so as to be within the range of the present invention. Also, controlling the overall shape at the stage of preparing a so-called polymerization toner,
There is a method in which a toner having a shape factor of 1.0 to 1.6 or 1.2 to 1.6 is similarly added to an ordinary toner to prepare the toner.
【0107】本発明に好ましく用いられる重合トナーの
形状係数の変動係数は下記式から算出される。The variation coefficient of the shape factor of the polymerized toner preferably used in the present invention is calculated from the following formula.
【0108】変動係数=〔S/K〕×100(%)
〔式中、Sは100個のトナー粒子の形状係数の標準偏
差を示し、Kは形状係数の平均値を示す。〕
この形状係数の変動係数は16%以下であり、好ましく
は14%以下である。形状係数の変動係数が16%以下
であることにより、転写残トナーが減少し、クリーニン
グブレードからのトナーすり抜けが発生しにくくなる。
また、帯電量分布がシャープとなり、画質が向上する。Coefficient of variation = [S / K] × 100 (%) [In the formula, S represents the standard deviation of the shape factors of 100 toner particles, and K represents the average value of the shape factors. The variation coefficient of the shape factor is 16% or less, preferably 14% or less. When the variation coefficient of the shape coefficient is 16% or less, the residual toner after transfer is reduced and the toner does not easily slip through the cleaning blade.
In addition, the charge amount distribution becomes sharp and the image quality is improved.
【0109】このトナーの形状係数および形状係数の変
動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御する
ために、樹脂粒子(重合体粒子)を重合、融着、形状制
御させる工程において、形成されつつあるトナー粒子
(着色粒子)の特性をモニタリングしながら適正な工程
終了時期を決めてもよい。In order to uniformly control the shape factor and the variation coefficient of the shape factor of the toner without extremely lot-to-lot variation, the toner is formed in the steps of polymerizing, fusing, and controlling the shape of resin particles (polymer particles). An appropriate process end time may be determined while monitoring the characteristics of certain toner particles (colored particles).
【0110】モニタリングするとは、インラインに測定
装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制
御をするという意味である。すなわち、形状などの測定
をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体
中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナ
ーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しな
がら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反
応を停止する。Monitoring means that a measuring device is installed in-line and the process conditions are controlled based on the measurement result. That is, in the case of a polymerization toner in which measurement of a shape or the like is incorporated inline, for example, a resin toner is formed by associating or fusing resin particles in an aqueous medium, the shape and the particle size are measured while performing sequential sampling in the steps such as fusing. Is measured, and the reaction is stopped when the desired shape is obtained.
【0111】モニタリング方法としては、特に限定され
るものではないが、フロー式粒子像分析装置FPIA−
2000(東亜医用電子社製)を使用することができ
る。本装置は試料液を通過させつつリアルタイムで画像
処理を行うことで形状をモニタリングできるため好適で
ある。すなわち、反応場よりポンプなどを使用し、常時
モニターし、形状などを測定することを行い、所望の形
状などになった時点で反応を停止するものである。The monitoring method is not particularly limited, but a flow type particle image analyzer FPIA-
2000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) can be used. This device is suitable because the shape can be monitored by performing image processing in real time while passing the sample liquid. That is, a pump or the like is used from the reaction field to constantly monitor and measure the shape and the like, and the reaction is stopped when the desired shape or the like is obtained.
【0112】トナーの個数粒度分布および個数変動係数
はコールターカウンターTA−IIあるいはコールターマ
ルチサイザー(コールター社製)で測定されるものであ
る。本発明においてはコールターマルチサイザーを用
い、粒度分布を出力するインターフェース(日科機
製)、パーソナルコンピューターを接続して使用した。
前記コールターマルチサイザーにおいて使用するアパー
チャーとしては100μmのものを用いて、2μm以上
のトナーの体積、個数を測定して粒度分布および平均粒
径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対するトナ
ー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径と
は、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものであ
る。The number particle size distribution and the number variation coefficient of the toner are measured by Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Co.). In the present invention, a Coulter Multisizer was used, and an interface (manufactured by Nikkaki Co., Ltd.) for outputting the particle size distribution and a personal computer were connected and used.
The aperture used in the Coulter Multisizer was 100 μm, and the volume and number of toner particles of 2 μm or more were measured to calculate the particle size distribution and average particle size. The number particle size distribution represents the relative frequency of the toner particles with respect to the particle size, and the number average particle size represents the median diameter in the number particle size distribution.
【0113】トナーの個数粒度分布における個数変動係
数は下記式から算出される。
個数変動係数=〔S/Dn〕×100(%)
〔式中、Sは個数粒度分布における標準偏差を示し、D
nは個数平均粒径(μm)を示す。〕
トナーの個数変動係数は27%以下であり、好ましくは
25%以下である。個数変動係数が27%以下であるこ
とにより、転写残トナーが減少し、クリーニングブレー
ドからのトナーすり抜けが発生しにくくなる。また、帯
電量分布がシャープとなり、転写効率が高くなって画質
が向上する。The number variation coefficient in the number particle size distribution of toner is calculated from the following formula. Number variation coefficient = [S / Dn] × 100 (%) [In the formula, S represents the standard deviation in the number particle size distribution, and D
n indicates a number average particle diameter (μm). The toner number variation coefficient is 27% or less, preferably 25% or less. When the number variation coefficient is 27% or less, the transfer residual toner is reduced, and the toner does not easily slip through the cleaning blade. Further, the charge amount distribution becomes sharp, the transfer efficiency is improved, and the image quality is improved.
【0114】個数変動係数を制御する方法は特に限定さ
れるものではない。例えば、トナー粒子を風力により分
級する方法も使用できるが、個数変動係数をより小さく
するためには液中での分級が効果的である。この液中で
分級する方法としては、遠心分離機を用い、回転数を制
御してトナー粒子径の違いにより生じる沈降速度差に応
じてトナー粒子を分別回収し調製する方法がある。The method of controlling the number variation coefficient is not particularly limited. For example, a method of classifying toner particles by wind force can be used, but classification in a liquid is effective for reducing the number variation coefficient. As a method of classifying in this liquid, there is a method of controlling the number of revolutions and separately collecting and preparing toner particles according to the difference in sedimentation speed caused by the difference in toner particle diameter.
【0115】特に懸濁重合法によりトナーを製造する場
合、個数粒度分布における個数変動係数を27%以下と
するためには分級操作が必須である。懸濁重合法では、
重合前に重合性単量体を水系媒体中にトナーとしての所
望の大きさの油滴に分散させることが必要である。すな
わち、重合性単量体の大きな油滴に対して、ホモミキサ
ーやホモジナイザーなどによる機械的な剪断を繰り返し
て、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくすること
となるが、このような機械的な剪断による方法では、得
られる油滴の個数粒度分布は広いものとなり、従って、
これを重合してなるトナーの粒度分布も広いものとな
る。このために分級操作が必須となる。Particularly when the toner is produced by the suspension polymerization method, the classification operation is indispensable in order to keep the number variation coefficient in the number particle size distribution at 27% or less. In the suspension polymerization method,
Before the polymerization, it is necessary to disperse the polymerizable monomer into an oil droplet having a desired size as a toner in an aqueous medium. That is, the large oil droplets of the polymerizable monomer are repeatedly mechanically sheared by a homomixer or a homogenizer to reduce the oil droplets to the size of toner particles. In the method of different shearing, the number particle size distribution of the obtained oil droplets becomes wide, and therefore,
The toner obtained by polymerizing this also has a wide particle size distribution. For this reason, classification operation is essential.
【0116】角がないトナー粒子とは、電荷の集中する
ような突部またはストレスにより摩耗しやすいような突
部を実質的に有しないトナー粒子を言い、すなわち、図
3(a)に示すように、トナー粒子Tの長径をLとする
ときに、半径(L/10)の円Cで、トナー粒子Tの周
囲線に対し1点で内側に接しつつ内側をころがした場合
に、当該円CがトナーTの外側に実質的にはみださない
場合を「角がないトナー粒子」という。「実質的にはみ
出さない場合」とは、はみ出す円が存在する突起が1箇
所以下である場合をいう。また、「トナー粒子の長径」
とは、当該トナー粒子の平面上への投影像を2本の平行
線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子
の幅をいう。なお、図3(b)および(c)は、それぞ
れ角のあるトナー粒子の投影像を示している。The toner particles having no corners are toner particles which do not substantially have a protrusion where electric charges are concentrated or a protrusion which is easily worn by stress, that is, as shown in FIG. In addition, when the major axis of the toner particles T is L, a circle C having a radius (L / 10) is in contact with the peripheral line of the toner particles T at one point, and when the inside is rolled, the circle C When the toner does not substantially protrude outside the toner T, it is referred to as “cornerless toner particles”. The term “when substantially not protruding” means a case where there is one or less protrusions with protruding circles. Also, "long diameter of toner particles"
The term "means the width of a particle in which the distance between the parallel lines is maximum when the projected image of the toner particle on the plane is sandwiched by two parallel lines. Note that FIGS. 3B and 3C respectively show projection images of toner particles having corners.
【0117】角がないトナーの測定は次のようにして行
った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大
した写真を撮影し、さらに拡大して15,000倍の写
真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無
を測定する。この測定を100個のトナー粒子について
行った。The toner having no corners was measured as follows. First, an enlarged photograph of toner particles is taken with a scanning electron microscope and further enlarged to obtain a photographic image at 15,000 times. Then, the presence or absence of the above-mentioned corner is measured for this photographic image. This measurement was performed on 100 toner particles.
【0118】本発明のトナーにおいて、角がないトナー
粒子の割合は50個数%以上であり、好ましくは70個
数%以上である。角がないトナー粒子の割合が50個数
%以上であることにより、現像剤搬送部材などとのスト
レスにより微細な粒子の発生などがおこりにくくなり、
いわゆる現像剤搬送部材表面に対する付着性の過度なト
ナーの存在を防止することができるとともに、現像剤搬
送部材に対する汚染を抑制することができ、帯電量もシ
ャープにすることができる。また、摩耗、破断しやすい
トナー粒子および電荷の集中する部分を有するトナー粒
子が減少することとなり、帯電量分布がシャープとなっ
て、帯電性も安定し、良好な画質を長期にわたって形成
できる。In the toner of the present invention, the proportion of toner particles having no corners is 50 number% or more, preferably 70 number% or more. When the ratio of the toner particles having no corners is 50% by number or more, the generation of fine particles is less likely to occur due to the stress with the developer transport member and the like,
It is possible to prevent the presence of toner with excessive adhesion to the surface of the developer transport member, suppress contamination of the developer transport member, and make the charge amount sharp. Further, the toner particles that are easily worn or broken and the toner particles having a portion where the electric charge is concentrated are reduced, the charge amount distribution becomes sharp, the chargeability becomes stable, and good image quality can be formed for a long time.
【0119】角がないトナーを得る方法は特に限定され
るものではない。例えば、形状係数を制御する方法とし
て前述したように、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方
法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機
械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはト
ナーを溶解しない溶媒中に添加し、旋回流を付与するこ
とによって得ることができる。The method for obtaining the toner without corners is not particularly limited. For example, as described above as a method of controlling the shape factor, a method of spraying toner particles in a hot air flow, a method of repeatedly applying mechanical energy due to impact force in a gas phase, or a method of dissolving toner It can be obtained by adding it to a solvent that does not contain it and imparting a swirling flow.
【0120】また、樹脂粒子を会合あるいは融着させる
ことで形成する重合法トナーにおいては、融着停止段階
では融着粒子表面には多くの凹凸があり、表面は平滑で
ないが、形状制御工程での温度、攪拌翼の回転数および
攪拌時間等の条件を適当なものとすることによって、角
がないトナーが得られる。これらの条件は、樹脂粒子の
物性により変わるものであるが、例えば、樹脂粒子のガ
ラス転移点温度以上で、より高回転数とすることによ
り、表面は滑らかとなり、角がないトナーが形成でき
る。In the polymerization toner formed by associating or fusing resin particles, the surface of the fused particles has many irregularities at the step of stopping the fusion, and the surface is not smooth. The toner having no corners can be obtained by appropriately adjusting the conditions such as the temperature, the rotation speed of the stirring blade, and the stirring time. These conditions vary depending on the physical properties of the resin particles, but for example, by setting the glass transition temperature of the resin particles or higher to a higher rotation speed, the surface becomes smooth and toner without corners can be formed.
【0121】本発明のトナーの粒径は、個数平均粒径で
3〜8μmのものが好ましい。この粒径は、重合法によ
りトナー粒子を形成させる場合には、凝集剤の濃度や有
機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体
の組成によって制御することができる。The particle diameter of the toner of the present invention is preferably 3 to 8 μm in number average particle diameter. When the toner particles are formed by a polymerization method, this particle size can be controlled by the concentration of the aggregating agent, the amount of the organic solvent added, the fusing time, and the composition of the polymer itself.
【0122】個数平均粒径が3〜8μmであることによ
り、定着工程において、現像剤搬送部材に対する付着性
の過度なトナーや付着力の低いトナー等の存在を少なく
することができ、現像性を長期に亘り安定化することが
できるとともに、転写効率が高くなってハーフトーンの
画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。When the number average particle diameter is 3 to 8 μm, it is possible to reduce the presence of toner having excessive adhesion to the developer conveying member, toner having low adhesion, and the like in the fixing step, and to improve the developability. It can be stabilized for a long period of time, the transfer efficiency is improved, the halftone image quality is improved, and the image quality of fine lines, dots, etc. is improved.
【0123】本発明に好ましく用いられる重合トナーと
しては、トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自
然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で
複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグ
ラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度
数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含
まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が7
0%以上であるトナーであることが好ましい。As the polymerized toner preferably used in the present invention, when the particle diameter of the toner particles is D (μm), the natural logarithm lnD is plotted on the horizontal axis, and this horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23. in histogram showing the particle size distribution of number criteria, the relative frequency of the toner particles contained in the modal class (m 1), the relative frequency of the toner particles contained in the following frequent the rank of the modal class (m 2 ) And (M) is 7
The toner is preferably 0% or more.
【0124】相対度数(m1)と相対度数(m2)との和
(M)が70%以上であることにより、トナー粒子の粒
度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成工
程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制する
ことができる。When the sum (M) of the relative frequency (m 1 ) and the relative frequency (m 2 ) is 70% or more, the dispersion of the particle size distribution of the toner particles becomes narrow, so that the toner is used in the image forming process. By using it, the occurrence of selective development can be surely suppressed.
【0125】本発明において、前記の個数基準の粒度分
布を示すヒストグラムは、自然対数lnD(D:個々の
トナー粒子の粒径)を0.23間隔で複数の階級(0〜
0.23:0.23〜0.46:0.46〜0.69:
0.69〜0.92:0.92〜1.15:1.15〜
1.38:1.38〜1.61:1.61〜1.84:
1.84〜2.07:2.07〜2.30:2.30〜
2.53:2.53〜2.76・・・)に分けた個数基
準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグ
ラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザ
ーにより測定されたサンプルの粒径データを、I/Oユ
ニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュー
タにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成された
ものである。In the present invention, the histogram showing the number-based particle size distribution has a natural logarithm lnD (D: particle size of individual toner particles) in a plurality of classes (0 to 0) at intervals of 0.23.
0.23: 0.23 to 0.46: 0.46 to 0.69:
0.69 to 0.92: 0.92 to 1.15: 1.15
1.38: 1.38 to 1.61: 1.61 to 1.84:
1.84-2.07: 2.07-2.30: 2.30-
2.53: 2.53 to 2.76 ...), which is a histogram showing a number-based particle size distribution, and the histogram shows particle size data of a sample measured by a Coulter Multisizer according to the following conditions. Is transferred to a computer via an I / O unit and is created by the particle size distribution analysis program in the computer.
【0126】〔測定条件〕
(1)アパーチャー:100μm
(2)サンプル調製法:電解液〔ISOTON R−1
1(コールターサイエンティフィックジャパン社製)〕
50〜100mlに界面活性剤(中性洗剤)を適量加え
て攪拌し、これに測定試料10〜20mgを加える。こ
の系を超音波分散機にて1分間分散処理することにより
調製する。[Measurement Conditions] (1) Aperture: 100 μm (2) Sample Preparation Method: Electrolyte [ISOTON R-1
1 (manufactured by Coulter Scientific Japan)
An appropriate amount of a surfactant (neutral detergent) is added to 50 to 100 ml and stirred, and 10 to 20 mg of a measurement sample is added thereto. This system is prepared by subjecting it to an ultrasonic disperser for 1 minute.
【0127】形状係数を制御する方法の中では重合法ト
ナーが製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比
較して表面の均一性に優れる点等で好ましい。Among the methods for controlling the shape factor, the polymerized toner is preferable because it is simple as a production method, and the surface uniformity is excellent as compared with the pulverized toner.
【0128】本発明のトナーは、懸濁重合法や、必要な
添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、
微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤
等を添加して会合する方法で製造することができる。会
合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分
散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に
離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳
化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂
粒子および着色剤粒子が複数個融着することを示す。The toner of the present invention is obtained by emulsion polymerization of monomers in a suspension polymerization method or in a liquid containing an emulsion of necessary additives.
It can be manufactured by a method in which finely divided polymer particles are produced, and thereafter, an organic solvent, an aggregating agent and the like are added and associated. At the time of association, a method of preparing by mixing with a dispersion liquid such as a release agent or a colorant necessary for the constitution of the toner to allow association, or dispersing a toner constituent component such as a release agent or a colorant in a monomer Then, a method of emulsion polymerization may be used. Here, the association means that a plurality of resin particles and colorant particles are fused.
【0129】なお、本発明でいうところの水系媒体と
は、少なくとも水が50質量%以上含有されたものを示
す。The aqueous medium referred to in the present invention means a medium containing at least 50% by mass of water.
【0130】即ち、重合性単量体中に着色剤や必要に応
じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構
成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンド
グラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種
構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料
が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を
含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーな
どを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散さ
せる。その後、攪拌機構が後述の攪拌翼である反応装置
へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終
了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥
することでトナーを調製する。That is, various constituent materials such as a coloring agent and, if necessary, a release agent, a charge control agent, and a polymerization initiator are added to the polymerizable monomer, and a homogenizer, a sand mill, a sand grinder, and an ultrasonic dispersion are added. Various constituent materials are dissolved or dispersed in the polymerizable monomer by a machine or the like. The polymerizable monomer in which these various constituent materials are dissolved or dispersed is dispersed in an oil droplet having a desired size as a toner in a water-based medium containing a dispersion stabilizer by using a homomixer or a homogenizer. Then, the stirring mechanism is transferred to a reaction device which is a stirring blade described later and heated to allow the polymerization reaction to proceed. After the completion of the reaction, the dispersion stabilizer is removed, filtered, washed, and dried to prepare a toner.
【0131】また、本発明のトナーを製造する方法とし
て樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させて調製
する方法も挙げることができる。この方法としては、特
に限定されるものではないが、例えば、特開平5−26
5252号公報や特開平6−329947号公報、特開
平9−15904号公報に示す方法を挙げることができ
る。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散
粒子、あるいは樹脂および着色剤等より構成される微粒
子を複数以上会合させる方法、特に水中にてこれらを乳
化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤
を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガ
ラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成し
つつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところ
で水を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、攪
拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒
子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することによ
り、トナーを形成することができる。なお、ここにおい
て凝集剤と同時に水に対して無限溶解する有機溶媒を加
えてもよい。Further, as a method for producing the toner of the present invention, a method of preparing resin particles by associating or fusing them in an aqueous medium can be mentioned. This method is not particularly limited, but for example, JP-A-5-26
The methods shown in JP-A-5252, JP-A-6-329947 and JP-A-9-15904 can be mentioned. That is, a method of associating a plurality of resin particles and dispersed particles of a constituent material such as a colorant, or a plurality of fine particles composed of a resin and a colorant, in particular, after dispersing these in water with an emulsifier, the critical aggregation concentration At the same time as salting out by adding the aggregating agent above, while gradually growing the particle size while forming fused particles by heat fusion above the glass transition temperature of the polymer itself formed, the target particle size and After that, a large amount of water is added to stop the particle size growth, and the surface of the particles is smoothed while heating and stirring to control the shape, and the particles are heated and dried in a fluid state in a water-containing state. Can be formed. Here, an organic solvent that is infinitely soluble in water may be added simultaneously with the coagulant.
【0132】樹脂を構成する重合性単量体として使用さ
れるものは、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレ
ン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、
p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−
ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p
−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、
p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p
−n−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレ
ン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、
メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メ
タクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキ
シル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミ
ノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタ
クリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブ
チル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、
アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アク
リル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチ
レン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニ
ル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピ
オン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニ
ルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビ
ニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケ
トン類、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドー
ル、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニ
ルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド
等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。こ
れらビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用す
ることができる。The polymerizable monomer used for the resin is styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4- Dichlorostyrene,
p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-
Dimethyl styrene, p-tert-butyl styrene, p
-N-hexyl styrene, pn-octyl styrene,
pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, p
Styrene or styrene derivative such as -n-dodecyl styrene, methyl methacrylate, ethyl methacrylate,
N-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate,
Methacrylate ester derivatives such as isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate. , Methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, isobutyl acrylate,
Acrylic ester derivatives such as n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate and phenyl acrylate, olefins such as ethylene, propylene and isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide , Vinyl fluoride, vinylidene fluoride, and other halogen-based vinyls, vinyl propionate, vinyl acetate, vinyl benzoate, and other vinyl esters, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, and other vinyl ethers, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone , Vinyl ketones such as vinyl hexyl ketone, N-vinyl compounds such as N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone, vinyl compounds such as vinyl naphthalene and vinyl pyridine, acrylonitrile, Acrylonitrile, there are acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylamide. These vinyl monomers can be used alone or in combination.
【0133】また、樹脂を構成する重合性単量体として
イオン性解離基を有するものを組み合わせて用いること
がさらに好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォ
ン酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有
するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレ
イン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキル
エステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハ
ク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフ
ォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、
3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタク
リレート等が挙げられる。It is more preferable to use a combination of polymerizable monomers having an ionic dissociative group as the polymerizable monomer constituting the resin. For example, those having a substituent such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group as a constituent group of the monomer, and specifically, acrylic acid, methacrylic acid,
Maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumaric acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, styrenesulfonic acid, allylsulfosuccinic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, acid phosphooxyethyl Methacrylate,
3-chloro-2-acid phosphooxypropyl methacrylate and the like can be mentioned.
【0134】さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリ
コールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリ
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
ールジメタクリレート、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ジアクリレート等の多官能性ビ
ニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。Further, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate,
It is also possible to use a polyfunctional vinyl such as neopentyl glycol diacrylate to form a resin having a crosslinked structure.
【0135】これら重合性単量体はラジカル重合開始剤
を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法
では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶
性重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−(2,4
−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソ
ブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン
−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メ
トキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイ
ソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始
剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペ
ルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネー
ト、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペ
ルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミ
ルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオ
キサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−
(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロ
パン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンな
どの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高
分子開始剤などを挙げることができる。These polymerizable monomers can be polymerized by using a radical polymerization initiator. In this case, an oil-soluble polymerization initiator can be used in the suspension polymerization method. As this oil-soluble polymerization initiator, 2,2'-azobis- (2,4
-Dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvalero Azo-based or diazo-based polymerization initiators such as nitrile and azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide. , Dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis-
Examples include peroxide polymerization initiators such as (4,4-t-butylperoxycyclohexyl) propane and tris- (t-butylperoxy) triazine, and polymer initiators having a peroxide in the side chain. .
【0136】また、乳化重合法を用いる場合には水溶性
ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重
合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、ア
ゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素等を挙げ
ることができる。When the emulsion polymerization method is used, a water-soluble radical polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azobisaminodipropane acetic acid salts, azobiscyanovaleric acid and its salts, and hydrogen peroxide.
【0137】分散安定剤としては、リン酸三カルシウ
ム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カル
シウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メ
タケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、
ベントナイト、シリカ、アルミナ等を挙げることができ
る。さらに、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチル
セルロース、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウ
ム、エチレンオキサイド付加物、高級アルコール硫酸ナ
トリウム等の界面活性剤として一般的に使用されている
ものを分散安定剤として使用することができる。Examples of the dispersion stabilizer include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate. , Barium sulfate,
Examples thereof include bentonite, silica and alumina. Furthermore, polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, sodium dodecylbenzene sulfonate, ethylene oxide adduct, higher alcohol sodium sulfate, and the like which are commonly used as surfactants can be used as the dispersion stabilizer.
【0138】本発明において優れた樹脂としては、ガラ
ス転移点が20〜90℃のものが好ましく、軟化点が8
0〜220℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱
量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フ
ローテスターで測定することができる。さらに、これら
樹脂としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィー
により測定される分子量が数平均分子量(Mn)で10
00〜100000、重量平均分子量(Mw)で200
0〜1000000のものが好ましい。さらに、分子量
分布として、Mw/Mnが1.5〜100、特に1.8
〜70のものが好ましい。As the excellent resin in the present invention, one having a glass transition point of 20 to 90 ° C. is preferable and a softening point of 8 is obtained.
It is preferably 0 to 220 ° C. The glass transition point is measured by a differential calorimetric method, and the softening point can be measured by a Koka type flow tester. Furthermore, these resins have a number average molecular weight (Mn) of 10 as measured by gel permeation chromatography.
00-100,000, 200 in weight average molecular weight (Mw)
It is preferably 0 to 1,000,000. Furthermore, as the molecular weight distribution, Mw / Mn is 1.5 to 100, and particularly 1.8.
The thing of -70 is preferable.
【0139】使用される凝集剤としては特に限定される
ものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使
用される。具体的には、一価の金属として例えばナトリ
ウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二価
の金属として例えばカルシウム、マグネシウム等のアル
カリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金属の塩、
鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等が挙げられ、具
体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩
化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸
マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができる。
これらは組み合わせて使用してもよい。The aggregating agent used is not particularly limited, but those selected from metal salts are preferably used. Specifically, monovalent metals such as salts of alkali metals such as sodium, potassium and lithium, divalent metals such as alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium, divalent metals such as manganese and copper. Salt of
Examples thereof include salts of trivalent metals such as iron and aluminum, and specific salts include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, zinc chloride, copper sulfate, magnesium sulfate, manganese sulfate and the like. You can
These may be used in combination.
【0140】これらの凝集剤は臨界凝集濃度以上添加す
ることが好ましい。この臨界凝集濃度とは、水性分散物
の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が
発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、
乳化された成分および分散剤自体によって大きく変化す
るものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学1
7、601(1960)高分子学会編」等に記述されて
おり、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。ま
た、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩
を濃度を変えて添加し、その分散液のζ(ゼータ)電位
を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度とし
て求めることもできる。It is preferable to add these coagulants at a critical coagulation concentration or higher. This critical coagulation concentration is an index relating to the stability of the aqueous dispersion, and indicates the concentration at which coagulation occurs when a coagulant is added. This critical aggregation concentration is
It greatly changes depending on the emulsified component and the dispersant itself. For example, Seizo Okamura et al., "Polymer Chemistry 1"
7, 601 (1960) edited by The Society of Polymer Science, Ltd., etc., and a detailed critical aggregation concentration can be obtained. As another method, a desired salt is added to the target particle dispersion at different concentrations, the ζ (zeta) potential of the dispersion is measured, and the salt concentration at which this value changes is determined as the critical aggregation concentration. You can also ask.
【0141】凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であ
ればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の1.2倍以上、
さらに好ましくは、1.5倍以上添加することがよい。The amount of the aggregating agent added may be a critical coagulation concentration or higher, preferably 1.2 times the critical coagulation concentration or higher.
It is more preferable to add 1.5 times or more.
【0142】無限溶解する溶媒とは、すなわち水に対し
て無限溶解する溶媒を示し、この溶媒は、本発明におい
ては形成された樹脂を溶解させないものが選択される。
具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、
イソプロパノール、t−ブタノール、メトキシエタノー
ル、ブトキシエタノール等のアルコール類、アセトニト
リル等のニトリル類、ジオキサン等のエーテル類を挙げ
ることができる。特に、エタノール、プロパノール、イ
ソプロパノールが好ましい。The infinitely soluble solvent means a solvent infinitely soluble in water, and a solvent that does not dissolve the resin formed in the present invention is selected.
Specifically, methanol, ethanol, propanol,
Examples thereof include alcohols such as isopropanol, t-butanol, methoxyethanol, butoxyethanol, nitriles such as acetonitrile, and ethers such as dioxane. Particularly, ethanol, propanol and isopropanol are preferable.
【0143】この無限溶解する溶媒の添加量は、凝集剤
を添加した重合体含有分散液に対して1〜100体積%
が好ましい。The amount of the solvent that dissolves infinitely is 1 to 100% by volume based on the polymer-containing dispersion liquid to which the aggregating agent is added.
Is preferred.
【0144】なお、形状を均一化させるためには、着色
粒子を調製し、濾過した後に粒子に対して10質量%以
上の水が存在したスラリーを流動乾燥させることが好ま
しいが、この際、特に重合体中に極性基を有するものが
好ましい。この理由としては、極性基が存在している重
合体に対して、存在している水が多少膨潤する効果を発
揮するために、形状の均一化が特にはかられやすいもの
と考えられる。In order to make the shape uniform, it is preferable to prepare colored particles, and after filtering, slurry in which 10% by mass or more of water is present is fluidized and dried. At this time, in particular, Those having a polar group in the polymer are preferred. It is considered that the reason for this is that since the existing water exerts an effect of swelling the existing water to some extent with respect to the polymer having the polar group, the homogenization of the shape is particularly likely to occur.
【0145】本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤
を含有するものであるが、必要に応じて定着性改良剤で
ある離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さ
らに、上記樹脂と着色剤を主成分とするトナー粒子に対
して無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添
加したものであってもよい。The toner of the present invention contains at least a resin and a colorant, but may further contain a releasing agent which is a fixing property improving agent, a charge control agent and the like, if necessary. Further, an external additive composed of inorganic fine particles, organic fine particles or the like may be added to the toner particles containing the resin and the colorant as main components.
【0146】本発明のトナーに使用する着色剤としては
カーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を任意に使用
することができ、カーボンブラックとしてはチャンネル
ブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等が使用される。磁
性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、
これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等
の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理
する事により強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−
アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と
呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用いる事ができ
る。As the colorant used in the toner of the present invention, carbon black, magnetic materials, dyes, pigments and the like can be optionally used. Examples of the carbon black include channel black, furnace black, acetylene black,
Thermal black, lamp black, etc. are used. Ferromagnetic metals such as iron, nickel, and cobalt as magnetic materials,
Alloys containing these metals, compounds of ferromagnetic metals such as ferrite and magnetite, alloys containing no ferromagnetic metals but exhibiting ferromagnetism by heat treatment, such as manganese-copper-
Aluminum, manganese-copper-tin, and other types of alloys called Heusler alloys, chromium dioxide, and the like can be used.
【0147】染料としてはC.I.ソルベントレッド
1、同49、同52、同58、同63、同111、同1
22、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同7
7、同79、同81、同82、同93、同98、同10
3、同104、同112、同162、C.I.ソルベン
トブルー25、同36、同60、同70、同93、同9
5等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用いる事
ができる。顔料としてはC.I.ピグメントレッド5、
同48:1、同53:1、同57:1、同122、同1
39、同144、同149、同166、同177、同1
78、同222、C.I.ピグメントオレンジ31、同
43、C.I.ピグメントイエロー14、同17、同9
3、同94、同138、C.I.ピグメントグリーン
7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60等を用
いる事ができ、これらの混合物も用いる事ができる。数
平均一次粒子径は種類により多様であるが、概ね10〜
200nm程度が好ましい。As the dye, C.I. I. Solvent Red 1, 49, 52, 58, 63, 111, 1
22, C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 7
7, ibid 79, ibid 81, ibid 82, ibid 93, ibid 98, ibid 10
3, 104, 112, 162, C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 9
5 and the like can be used, and a mixture thereof can also be used. As the pigment, C.I. I. Pigment Red 5,
48: 1, 53: 1, 57: 1, 122, 1
39, 144, 149, 166, 177, 1
78, ibid. 222, C.I. I. Pigment Orange 31, the same 43, C.I. I. Pigment Yellow 14, Same 17 and Same 9
3, 94, 138, C.I. I. Pigment Green 7, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 60 and the like, and a mixture thereof can also be used. The number average primary particle size varies depending on the type, but is generally about 10
About 200 nm is preferable.
【0148】着色剤の添加方法としては、乳化重合法で
調製した重合体粒子を、凝集剤を添加することで凝集さ
せる段階で添加し重合体を着色する方法や、単量体を重
合させる段階で着色剤を添加し、重合し、着色粒子とす
る方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合
体を調製する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻
害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用す
ることが好ましい。As the method for adding the colorant, the polymer particles prepared by the emulsion polymerization method are added at the stage of aggregating by adding an aggregating agent to color the polymer, or the step of polymerizing a monomer. It is possible to use a method in which a coloring agent is added and polymerized to obtain colored particles. When the colorant is added at the stage of preparing the polymer, it is preferable that the surface is treated with a coupling agent or the like so as not to hinder radical polymerizability.
【0149】さらに、定着性改良剤としての低分子量ポ
リプロピレン(数平均分子量=1500〜9000)や
低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。Further, low molecular weight polypropylene (number average molecular weight = 1500 to 9000) or low molecular weight polyethylene as a fixability improving agent may be added.
【0150】荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、
且つ水中に分散することができるものを使用することが
できる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸ま
たは高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4
級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸
金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。Similarly, various charge control agents are known,
Moreover, the thing which can be disperse | distributed in water can be used. Specifically, nigrosine dyes, metal salts of naphthenic acid or higher fatty acids, alkoxylated amines,
Examples thereof include secondary ammonium salt compounds, azo-based metal complexes, salicylic acid metal salts or metal complexes thereof.
【0151】なお、これら荷電制御剤や定着性改良剤の
粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が10〜50
0nm程度とすることが好ましい。The particles of these charge control agents and fixability improvers have a number average primary particle diameter of 10 to 50 in a dispersed state.
It is preferably about 0 nm.
【0152】いわゆる重合性単量体中に着色剤などのト
ナー構成成分を分散あるいは溶解したものを水系媒体中
に懸濁し、ついで重合せしめてトナーを得る懸濁重合法
トナーでは、重合反応を行う反応容器中での媒体の流れ
を制御することによりトナー粒子の形状を制御すること
ができる。すなわち、形状係数が1.2以上の形状を有
するトナー粒子を多く形成させる場合には、反応容器中
での媒体の流れを乱流とし、重合が進行して懸濁状態で
水系媒体中に存在している油滴が次第に高分子化するこ
とで油滴が柔らかい粒子となった時点で、粒子の衝突を
行うことで粒子の合一を促進させ、形状が不定形となっ
た粒子が得られる。また、形状係数が1.2より小さい
球形のトナー粒子を形成させる場合には、反応容器中で
の媒体の流れを層流として、粒子の衝突を避けることに
より球形の粒子が得られる。この方法により、トナー形
状の分布を本発明の範囲内に制御できるものである。A suspension polymerization method toner in which a toner component such as a colorant or the like is dispersed or dissolved in a so-called polymerizable monomer is suspended in an aqueous medium and then polymerized to obtain a toner is subjected to a polymerization reaction. The shape of the toner particles can be controlled by controlling the flow of the medium in the reaction vessel. That is, when a large number of toner particles having a shape factor of 1.2 or more are formed, the flow of the medium in the reaction vessel is made turbulent, and the polymerization proceeds to exist in the aqueous medium in a suspended state. When the oil droplets gradually become polymerized and become soft particles, the particles collide with each other to promote coalescence of the particles, and particles with an irregular shape are obtained. . When spherical toner particles having a shape factor of less than 1.2 are formed, spherical particles can be obtained by avoiding collision of particles by making the flow of the medium in the reaction vessel a laminar flow. By this method, the distribution of toner shape can be controlled within the range of the present invention.
【0153】以下、本発明に好ましく用いられる重合ト
ナーの反応装置について記載する。まず、重合トナーの
製造に好ましく用いられる反応装置について説明する。
図4および図5は、それぞれ、重合トナー反応装置の一
例を示す斜視図および断面図である。図4および図5に
示す反応装置において、熱交換用のジャケット1を外周
部に装着した縦型円筒状の攪拌槽2内の中心部に回転軸
3を垂設し、該回転軸3に攪拌槽2の底面に近接させて
配設された下段の攪拌翼40と、より上段に配設された
攪拌翼50とが設けられている。上段の攪拌翼50は、
下段に位置する攪拌翼40に対して回転方向に先行した
交差角αをもって配設されている。本発明のトナーを製
造する場合において、交差角αは90度(°)未満であ
ることが好ましい。この交差角αの下限は特に限定され
るものでは無いが、5°程度以上であることが好まし
く、更に、好ましくは10°以上である。なお、三段構
成の攪拌翼を設ける場合には、それぞれ隣接している攪
拌翼間で交差角αが90度未満であることが好ましい。The reaction device for polymerized toner preferably used in the present invention will be described below. First, a reaction apparatus preferably used for producing a polymerized toner will be described.
4 and 5 are a perspective view and a sectional view, respectively, showing an example of a polymerized toner reaction device. In the reactor shown in FIGS. 4 and 5, a rotating shaft 3 is vertically provided at the center of a vertical cylindrical stirring tank 2 having a jacket 1 for heat exchange mounted on the outer periphery thereof, and stirring is performed on the rotating shaft 3. A lower stirring blade 40 arranged near the bottom surface of the tank 2 and a stirring blade 50 arranged further above are provided. The upper stirring blade 50 is
The stirring blades 40 located in the lower stage are arranged with a crossing angle α that precedes them in the rotational direction. In the case of producing the toner of the present invention, the crossing angle α is preferably less than 90 degrees (°). The lower limit of the intersection angle α is not particularly limited, but is preferably about 5 ° or more, and more preferably 10 ° or more. When three-stage stirring blades are provided, the intersecting angle α between adjacent stirring blades is preferably less than 90 degrees.
【0154】このような構成とすることで、上段に配設
されている攪拌翼50によりまず媒体が攪拌され、下側
への流れが形成される。ついで、下段に配設された攪拌
翼40により、上段の攪拌翼50で形成された流れがさ
らに下方へ加速されるとともにこの攪拌翼50自体でも
下方への流れが別途形成され、全体として流れが加速さ
れて進行するものと推定される。この結果、乱流として
形成された大きなズリ応力を有する流域が形成されるた
めに、得られるトナー粒子の形状を制御できるものと推
定される。With such a structure, the medium is first stirred by the stirring blades 50 arranged in the upper stage, and a downward flow is formed. Then, the stirring blade 40 arranged in the lower stage accelerates the flow formed by the stirring blade 50 in the upper stage further downward, and the stirring blade 50 itself also forms a downward flow, so that the flow as a whole is reduced. It is estimated to accelerate and proceed. As a result, a basin having a large shear stress formed as a turbulent flow is formed, and it is presumed that the shape of the obtained toner particles can be controlled.
【0155】なお、図4および図5中、矢印は回転方向
を示し、7は上部材料投入口、8は下部材料投入口、9
は攪拌を有効にするための乱流形成部材である。4 and 5, the arrow indicates the direction of rotation, 7 is the upper material charging port, 8 is the lower material charging port, and 9 is.
Is a turbulent flow forming member for making stirring effective.
【0156】ここにおいて攪拌翼の形状については、特
に限定はないが、方形板状のもの、翼の一部に切り欠き
のあるもの、中央部に一つ以上の中孔部分、いわゆるス
リットがあるものなどを使用することができる。これら
の具体例を図6に記載する。図6(a)に示す攪拌翼5
aは中孔部のないもの、同図(b)に示す攪拌翼5bは
中央に大きな中孔部6bがあるもの、同図(c)に示す
攪拌翼5cは横長の中孔部6c(スリット)があるも
の、同図(d)に示す攪拌翼5dは縦長の中孔部6d
(スリット)があるものである。また、三段構成の攪拌
翼を設ける場合において、上段の攪拌翼に形成される中
孔部と、下段の攪拌翼に形成される中孔部とは異なるも
のであっても、同一のものであってもよい。Here, the shape of the stirring blade is not particularly limited, but it has a rectangular plate shape, a blade with a cutout, a central portion with one or more holes, a so-called slit. Things etc. can be used. Specific examples of these are shown in FIG. The stirring blade 5 shown in FIG.
a has no central hole, the stirring blade 5b shown in FIG. 6B has a large central hole 6b in the center, and the stirring blade 5c shown in FIG. 6C has a horizontally long central hole 6c (slit). ), The stirring blade 5d shown in FIG.
There is a (slit). Further, in the case of providing a three-stage stirring blade, even if the middle hole portion formed in the upper stirring blade and the middle hole portion formed in the lower stirring blade are different, they may be the same. It may be.
【0157】なお、上記の構成を有する上段と下段の攪
拌翼の間隙は特に限定されるものでは無いが、少なくと
も攪拌翼の間に間隙を有していることが好ましい。この
理由としては明確では無いが、その間隙を通じて媒体の
流れが形成されるため、攪拌効率が向上するものと考え
られる。但し、間隙としては、静置状態での液面高さに
対して0.5〜50%の幅、好ましくは1〜30%の幅
である。The gap between the upper and lower stirring blades having the above structure is not particularly limited, but it is preferable that there is at least a gap between the stirring blades. The reason for this is not clear, but it is considered that the stirring efficiency is improved because the flow of the medium is formed through the gap. However, the gap has a width of 0.5 to 50%, preferably a width of 1 to 30% with respect to the liquid surface height in a stationary state.
【0158】さらに、攪拌翼の大きさは特に限定される
ものでは無いが、全攪拌翼の高さの総和が静置状態での
液面高さの50%〜100%、好ましくは60%〜95
%である。Further, the size of the stirring blade is not particularly limited, but the total height of all stirring blades is 50% to 100%, preferably 60% to the liquid surface height in a stationary state. 95
%.
【0159】一方、樹脂粒子を水系媒体中で会合あるい
は融着させる重合法トナーでは、融着段階での反応容器
内の媒体の流れおよび温度分布を制御することで、さら
には融着後の形状制御工程において加熱温度、攪拌回転
数、時間を制御することで、トナー全体の形状分布およ
び形状を任意に変化させることができる。On the other hand, in the case of the polymerization method toner in which the resin particles are associated or fused with each other in the aqueous medium, the flow and temperature distribution of the medium in the reaction vessel at the fusion stage are controlled to further improve the shape after fusion. By controlling the heating temperature, stirring rotation number, and time in the control step, the shape distribution and shape of the entire toner can be arbitrarily changed.
【0160】すなわち、樹脂粒子を会合あるいは融着さ
せる重合法トナーでは、反応装置内の流れを層流とし、
内部の温度分布を均一化することができる攪拌翼および
攪拌槽を使用して、融着工程および形状制御工程での温
度、回転数、時間を制御することにより、所期の形状係
数および均一な形状分布を有するトナーを形成すること
ができる。この理由は、層流を形成させた場で融着させ
ると、凝集および融着が進行している粒子(会合あるい
は凝集粒子)に強いストレスが加わらず、かつ流れが加
速された層流においては攪拌槽内の温度分布が均一であ
る結果、融着粒子の形状分布が均一になるからであると
推定される。さらに、その後の形状制御工程での加熱、
攪拌により融着粒子は徐々に球形化し、トナー粒子の形
状を任意に制御できる。That is, in the case of a polymerization toner in which resin particles are associated or fused, the flow in the reaction device is a laminar flow,
By using a stirring blade and a stirring tank that can make the internal temperature distribution uniform, by controlling the temperature, rotation speed, and time in the fusion process and shape control process, the desired shape factor and uniform A toner having a shape distribution can be formed. The reason for this is that when fusion is performed in a laminar flow-forming place, strong stress is not applied to particles (association or agglomerated particles) in which aggregation and fusion are progressing, and in a laminar flow in which the flow is accelerated, It is presumed that, as a result of the uniform temperature distribution in the stirring tank, the shape distribution of the fused particles becomes uniform. Furthermore, heating in the subsequent shape control process,
By stirring, the fused particles gradually become spherical and the shape of the toner particles can be arbitrarily controlled.
【0161】樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法
トナーを製造する際に使用される攪拌槽としては、前述
の懸濁重合法と同様のものが使用できる。この場合、攪
拌槽内には乱流を形成させるような邪魔板等の障害物を
設けないことが必要である。As the stirring tank used in the production of the polymerization toner in which the resin particles are associated or fused, the same one as in the suspension polymerization method can be used. In this case, it is necessary not to provide an obstacle such as a baffle plate that forms a turbulent flow in the stirring tank.
【0162】この攪拌翼の形状についても、層流を形成
させ、乱流を形成させないものであれば特に限定されな
いが、図6(a)に示した方形板状のもの等、連続した
面により形成されるものが好ましく、曲面を有していて
もよい。The shape of the stirring blade is not particularly limited as long as it forms a laminar flow and does not form a turbulent flow. However, it may have a continuous surface such as the rectangular plate shape shown in FIG. 6 (a). What is formed is preferable, and may have a curved surface.
【0163】また、本発明に用いられるトナーでは、外
添剤として無機微粒子や有機微粒子などの微粒子を添加
して使用することでより効果を発揮することができる。
この理由としては、外添剤の埋没や脱離を効果的に抑制
することができるため、その効果が顕著にでるものと推
定される。Further, in the toner used in the present invention, the effect can be more enhanced by adding fine particles such as inorganic fine particles and organic fine particles as an external additive.
The reason for this is presumed to be that the embedding and detachment of the external additive can be effectively suppressed, and the effect is remarkable.
【0164】この無機微粒子としては、シリカ、チタニ
ア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用が好ましく、さ
らに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタ
ンカップリング剤等によって疎水化処理されていること
が好ましい。疎水化処理の程度としては特に限定される
ものでは無いが、メタノールウェッタビリティーとして
40〜95のものが好ましい。メタノールウェッタビリ
ティーとは、メタノールに対する濡れ性を評価するもの
である。この方法は、内容量200mlのビーカー中に
入れた蒸留水50mlに、測定対象の無機微粒子を0.
2g秤量し添加する。メタノールを先端が液体中に浸せ
きされているビュレットから、ゆっくり撹拌した状態で
無機微粒子の全体が濡れるまでゆっくり滴下する。この
無機微粒子を完全に濡らすために必要なメタノールの量
をa(ml)とした場合に、下記式により疎水化度が算
出される。As the inorganic fine particles, it is preferable to use inorganic oxide particles such as silica, titania and alumina, and these inorganic fine particles are subjected to a hydrophobic treatment with a silane coupling agent or a titanium coupling agent. preferable. The degree of hydrophobic treatment is not particularly limited, but methanol wettability of 40 to 95 is preferable. Methanol wettability is an evaluation of wettability with respect to methanol. In this method, 50 ml of distilled water placed in a beaker with an internal volume of 200 ml was charged with inorganic fine particles to be measured in an amount of 0.
Weigh 2 g and add. Methanol is dripped slowly from a buret whose tip is dipped in the liquid, with slow stirring until the whole inorganic fine particles become wet. When the amount of methanol required to completely wet the inorganic fine particles is a (ml), the degree of hydrophobicity is calculated by the following formula.
【0165】疎水化度=(a/(a+50))×100
この外添剤の添加量としては、トナー中に0.1〜5.
0質量%、好ましくは0.5〜4.0質量%である。ま
た、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用して
もよい。Hydrophobicity = (a / (a + 50)) × 100 The addition amount of this external additive is 0.1 to 5% in the toner.
It is 0% by mass, preferably 0.5 to 4.0% by mass. Further, various external additives may be used in combination.
【0166】本発明に用いられるトナーには外添剤とし
ては脂肪酸金属塩が添加されてもよい。脂肪酸及びその
金属塩としては、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシ
ル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペン
タデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン
酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン
酸などの長鎖脂肪酸があげられ、その金属塩としては亜
鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナ
トリウム、リチウムなどの金属との塩があげられる。本
発明においては、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
《現像剤》本発明に用いられるトナーは、一成分現像剤
でも二成分現像剤でもよいが、好ましくは二成分現像剤
である。A fatty acid metal salt may be added as an external additive to the toner used in the present invention. Fatty acids and metal salts thereof include undecyl acid, lauric acid, tridecyl acid, dodecyl acid, myristic acid, palmitic acid, pentadecyl acid, stearic acid, heptadecyl acid, arachidic acid, montanic acid, oleic acid, linoleic acid, arachidonic acid, etc. And long-chain fatty acids thereof, and examples of the metal salt thereof include salts with metals such as zinc, iron, magnesium, aluminum, calcium, sodium and lithium. In the present invention, zinc stearate is particularly preferable. << Developer >> The toner used in the present invention may be a one-component developer or a two-component developer, but is preferably a two-component developer.
【0167】一成分現像剤として用いる場合は、非磁性
一成分現像剤として前記トナーをそのまま用いる方法も
あるが、通常はトナー粒子中に0.1〜5μm程度の磁
性粒子を含有させ磁性一成分現像剤として用いる。その
含有方法としては、着色剤と同様にして非球形粒子中に
含有させるのが普通である。When used as a one-component developer, there is a method of using the above toner as it is as a non-magnetic one-component developer, but normally, the toner particles contain magnetic particles of about 0.1 to 5 μm and the magnetic one-component developer is used. Used as a developer. As a method of containing it, it is common to incorporate it in the non-spherical particles in the same manner as the colorant.
【0168】又、キャリアと混合して二成分現像剤とし
て用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒
子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、そ
れらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従
来から公知の材料を用いる。特にフェライト粒子が好ま
しい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15
〜100μm、より好ましくは25〜60μmのものが
よい。Further, it can be used as a two-component developer by mixing with a carrier. In this case, conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite, alloys of these metals with metals such as aluminum and lead are used as the magnetic particles of the carrier. Ferrite particles are particularly preferable. The volume average particle diameter of the magnetic particles is 15
˜100 μm, more preferably 25 to 60 μm.
【0169】キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的
には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMP
ATEC)社製)により測定することができる。The volume average particle diameter of the carrier is typically measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus "HELOS" equipped with a wet disperser (SYMPATIC (SYMP).
(Made by ATEC)).
【0170】キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被
覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散さ
せたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティ
ング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例え
ば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン/ア
クリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或い
はフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂
分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限
定されず公知のものを使用することができ、例えば、ス
チレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹
脂、フェノール樹脂等を使用することができる。The carrier is preferably one in which magnetic particles are further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin. The resin composition for coating is not particularly limited, but for example, an olefin resin, a styrene resin, a styrene / acrylic resin, a silicone resin, an ester resin, a fluorine-containing polymer resin, or the like is used. The resin for forming the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and known ones can be used, and for example, styrene acrylic resin, polyester resin, fluorine resin, phenol resin, etc. can be used. it can.
【0171】二成分現像剤を調製するためには、トナー
とキャリアとを混合して調製される。現像剤に対するト
ナー濃度としては2〜10質量%に混合して使用され
る。To prepare a two-component developer, a toner and a carrier are mixed. The toner is mixed in a toner concentration of 2 to 10% by mass based on the developer.
【0172】本発明に係わる現像方法は、特に限定され
ない。感光体表面と現像剤層とが現像領域で接触した状
態で現像が行われる接触現像方法であっても、感光体と
現像剤層とが現像領域で非接触の状態に保たれ、交番電
界等の作用により感光体表面と現像剤層間の間隙をトナ
ーを飛翔させて現像する非接触現像方法であってもよ
い。The developing method according to the present invention is not particularly limited. Even in the contact development method in which development is performed in a state where the surface of the photoconductor and the developer layer are in contact with each other in the development area, the photoconductor and the developer layer are kept in the non-contact state in the development area, and an alternating electric field, etc. A non-contact developing method in which toner is caused to fly in the gap between the surface of the photoconductor and the developer layer by the action to develop the toner may be used.
【0173】[0173]
【実施例】感光体及び現像剤の作製
以下の、実施例に用いる感光体及び現像剤の作製につい
て以下に記す。EXAMPLES Preparation of Photoreceptor and Developer The preparation of the photoreceptor and developer used in the following examples will be described below.
【0174】感光体P1の作製 下記のように感光体P1を作製した。Preparation of photoconductor P1 The photoconductor P1 was manufactured as follows.
【0175】
〈中間層〉
チタンキレート化合物(TC−750:松本製薬製) 30g
シランカップリング剤(KBM−503:信越化学社製) 17g
2−プロパノール 150ml
この中間層を、素管表面粗さ1.4μmとなるように切
削したアルミニウムドラム基体上に設け、乾燥膜厚0.
5μmとなるように塗布した。<Intermediate Layer> Titanium chelate compound (TC-750: manufactured by Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd.) 30 g Silane coupling agent (KBM-503: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 17 g 2-propanol 150 ml It was provided on an aluminum drum substrate that was cut to have a thickness of 0.4 μm, and a dry film thickness of 0.
It was applied so as to have a thickness of 5 μm.
【0176】
〈電荷発生層〉
Y型チタニルフタロシアニン 60g
シリコーン変性ブチラール樹脂(X−40−1211:信越化学社製)
700g
2−ブタノン 2000ml
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発
生層を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗
布法で塗布し、乾燥膜厚0.2μmの電荷発生層を形成
した。<Charge Generation Layer> Y-type titanyl phthalocyanine 60 g Silicone-modified butyral resin (X-40-1211: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 700 g 2-Butanone 2000 ml was mixed and dispersed for 10 hours using a sand mill, and the charge generation layer was mixed. Was prepared. This coating solution was applied onto the intermediate layer by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.2 μm.
【0177】
〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質(4−メトキシ−4′−(4−メチル−α−フェニルスチリル)
トリフェニルアミン) 200g
ポリカーボネート(TS2050:帝人化成社製) 300g
ジクロロメタン 2000ml
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この
塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾
燥膜厚20μmの電荷輸送層を形成し、感光体P1を作
製した。<Charge Transport Layer> Charge transport substance (4-methoxy-4 ′-(4-methyl-α-phenylstyryl) triphenylamine) 200 g Polycarbonate (TS2050: manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) 300 g Dichloromethane 2000 ml was mixed, It melt | dissolved and prepared the charge transport layer coating liquid. This coating solution was applied onto the charge generation layer by a dip coating method to form a charge transport layer having a dry film thickness of 20 μm, and a photoconductor P1 was produced.
【0178】感光体P2の作製
前記感光体P1と同様にして電荷輸送層までを作製し
た。Preparation of Photoreceptor P2 The charge transport layer was prepared in the same manner as the above-mentioned photoreceptor P1.
【0179】
〈樹脂層〉
メチルトリメトキシシラン 150g
フェニルトリメトキシシラン 30g
CTM(下記化合物A) 45g
酸化防止剤(下記化合物B) 1g
2−プロパノール 225g
2%酢酸 106g
トリスアセチルアセトナトアルミニウム 4g
コロイダルシリカ(30%メタノール溶液:日産化学社製) 103g
を混合して樹脂層用の塗布液を作製した。この塗布液を
前記電荷輸送層の上に円形量規制型塗布装置により乾燥
膜厚2.5μmの樹脂層を形成し、110℃、1時間の
加熱硬化を行い架橋構造を有するシロキサン系樹脂層を
形成し、感光体P2を作製した。<Resin Layer> Methyltrimethoxysilane 150 g Phenyltrimethoxysilane 30 g CTM (the following compound A) 45 g Antioxidant (the following compound B) 1 g 2-propanol 225 g 2% acetic acid 106 g Trisacetylacetonatoaluminum 4 g Colloidal silica ( 10% of a 30% methanol solution (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was mixed to prepare a coating liquid for a resin layer. A resin layer having a dry film thickness of 2.5 μm is formed on this charge transport layer by a circular amount regulation type coating device on the charge transport layer, and the resin layer is cured by heating at 110 ° C. for 1 hour to form a siloxane resin layer having a crosslinked structure. Then, a photoconductor P2 was produced.
【0180】[0180]
【化1】 [Chemical 1]
【0181】現像剤の作製 以下のようにして実施例に用いるトナーを作製した。Preparation of developer The toner used in the examples was prepared as follows.
【0182】トナーT1、T2の作製(乳化重合法の
例)
n−ドデシル硫酸ナトリウム0.90kgと純水10.
0Lを入れ攪拌溶解する。この溶液に、リーガル330
R(キャボット社製カーボンブラック)1.20kgを
徐々に加え、1時間よく攪拌した後に、サンドグライン
ダー(媒体型分散機)を用いて、20時間連続分散し
た。このものを「着色剤分散液1」とする。また、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.055kgとイ
オン交換水4.0Lからなる溶液を「アニオン界面活性
剤溶液A」とする。Preparation of Toners T1 and T2 (Example of Emulsion Polymerization Method) 0.90 kg of sodium n-dodecyl sulfate and pure water 10.
Add 0 L and dissolve with stirring. To this solution, legal 330
After gradually adding 1.20 kg of R (carbon black manufactured by Cabot Corporation) and stirring well for 1 hour, the mixture was continuously dispersed for 20 hours using a sand grinder (medium type disperser). This is designated as "colorant dispersion liquid 1". Further, a solution composed of 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate and 4.0 L of ion-exchanged water is referred to as "anionic surfactant solution A".
【0183】ノニルフェノールポリエチレンオキサイド
10モル付加物0.014kgとイオン交換水4.0L
からなる溶液を「ノニオン界面活性剤溶液B」とする。
過硫酸カリウム223.8gをイオン交換水12.0L
に溶解した溶液を「開始剤溶液C」とする。0.014 kg of nonylphenol polyethylene oxide adduct and 4.0 L of ion-exchanged water
The solution consisting of is referred to as "Nonionic surfactant solution B".
223.8 g of potassium persulfate, 12.0 L of ion-exchanged water
The solution dissolved in was designated as "initiator solution C".
【0184】温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付
けた100LのGL(グラスライニング)反応釜に、W
AXエマルジョン(数平均分子量3000のポリプロピ
レンエマルジョン:数平均一次粒子径=120nm/固
形分濃度=29.9%)3.41kgと「アニオン界面
活性剤溶液A」全量と「ノニオン界面活性剤溶液B」全
量とを入れ、攪拌を開始する。次いで、イオン交換水4
4.0Lを加える。In a 100 L GL (glass lining) reaction kettle equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introducing device, W
AX emulsion (polypropylene emulsion having a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration = 29.9%) 3.41 kg and "anionic surfactant solution A" and the total amount and "nonionic surfactant solution B" Add the whole amount and start stirring. Next, deionized water 4
Add 4.0 L.
【0185】加熱を開始し、液温度が75℃になったと
ころで、「開始剤溶液C」全量を滴下して加えた。その
後、液温度を75℃±1℃に制御しながら、スチレン1
2.1kgとアクリル酸n−ブチル2.88kgとメタ
クリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン54
8gとを滴下しながら投入する。滴下終了後、液温度を
80℃±1℃に上げて、6時間加熱攪拌を行った。つい
で、液温度を40℃以下に冷却し攪拌を停止し、ポール
フィルターで濾過し、これを「ラテックス−A」とす
る。Heating was started, and when the liquid temperature reached 75 ° C., the entire amount of “initiator solution C” was added dropwise. Then, while controlling the liquid temperature to 75 ° C ± 1 ° C, styrene 1
2.1 kg, n-butyl acrylate 2.88 kg, methacrylic acid 1.04 kg and t-dodecyl mercaptan 54
8 g and is added dropwise. After the dropping was completed, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 1 ° C., and the mixture was heated and stirred for 6 hours. Then, the liquid temperature is cooled to 40 ° C. or lower, stirring is stopped, and the mixture is filtered with a pole filter to obtain “latex-A”.
【0186】なお、ラテックス−A中の樹脂粒子のガ
ラス転移温度は57℃、軟化点は121℃、分子量分布
は、重量平均分子量=1.27万、重量平均粒径は12
0nmであった。The glass transition temperature of the resin particles in Latex-A is 57 ° C., the softening point is 121 ° C., the molecular weight distribution is weight average molecular weight = 127,000, and the weight average particle diameter is 12.
It was 0 nm.
【0187】また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム0.055kgをイオン交換純水4.0Lに溶解し
た溶液を「アニオン界面活性剤溶液D」とする。また、
ノニルフェノールポリエチレンオキサイド10モル付加
物0.014kgをイオン交換水4.0Lに溶解した溶
液を「ノニオン界面活性剤溶液E」とする。A solution prepared by dissolving 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate in 4.0 L of ion-exchanged pure water is referred to as "anionic surfactant solution D". Also,
A solution in which 0.014 kg of a 10-mol addition product of nonylphenol polyethylene oxide is dissolved in 4.0 L of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution E”.
【0188】過硫酸カリウム(関東化学社製)200.
7gをイオン交換水12.0Lに溶解した溶液を「開始
剤溶液F」とする。Potassium persulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) 200.
A solution prepared by dissolving 7 g in 12.0 L of ion-exchanged water is referred to as "initiator solution F".
【0189】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛
形バッフルを付けた100LのGL反応釜に、WAXエ
マルジョン(数平均分子量3000のポリプロピレンエ
マルジョン:数平均一次粒子径=120nm/固形分濃
度29.9%)3.41kgと「アニオン界面活性剤溶
液D」全量と「ノニオン界面活性剤溶液E」全量とを入
れ、攪拌を開始する。次いで、イオン交換水44.0L
を投入する。加熱を開始し、液温度が70℃になったと
ころで、「開始剤溶液F」を添加する。ついで、スチレ
ン11.0kgとアクリル酸n−ブチル4.00kgと
メタクリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン
9.02gとをあらかじめ混合した溶液を滴下する。滴
下終了後、液温度を72℃±2℃に制御して、6時間加
熱攪拌を行った。さらに、液温度を80℃±2℃に上げ
て、12時間加熱攪拌を行った。液温度を40℃以下に
冷却し攪拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、こ
の濾液を「ラテックス−B」とした。In a 100 L GL reaction kettle equipped with a temperature sensor, a cooling tube, a nitrogen introducing device, and a comb-shaped baffle, a WAX emulsion (polypropylene emulsion having a number average molecular weight of 3000: number average primary particle diameter = 120 nm / solid content concentration 29.9). %) 3.41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution D” and the total amount of “nonionic surfactant solution E” are added, and stirring is started. Next, ion-exchanged water 44.0L
Throw in. When heating is started and the liquid temperature reaches 70 ° C., “initiator solution F” is added. Then, a solution prepared by previously mixing 11.0 kg of styrene, 4.00 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid and 9.02 g of t-dodecyl mercaptan was added dropwise. After the dropping was completed, the liquid temperature was controlled at 72 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 6 hours. Furthermore, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 12 hours. The liquid temperature is cooled to 40 ° C. or lower and stirring is stopped. After filtering with a pole filter, this filtrate was designated as "latex-B".
【0190】なお、ラテックス−B中の樹脂粒子のガ
ラス転移温度は58℃、軟化点は132℃、分子量分布
は、重量平均分子量=24.5万、重量平均粒径は11
0nmであった。The resin particles in Latex-B had a glass transition temperature of 58 ° C., a softening point of 132 ° C., a molecular weight distribution of weight average molecular weight = 245,000, and a weight average particle diameter of 11
It was 0 nm.
【0191】塩析剤としての塩化ナトリウム5.36k
gをイオン交換水20.0Lに溶解した溶液を「塩化ナ
トリウム溶液G」とする。Sodium chloride as a salting-out agent 5.36k
A solution prepared by dissolving g in 20.0 L of ion-exchanged water is referred to as “sodium chloride solution G”.
【0192】フッ素系ノニオン界面活性剤1.00gを
イオン交換水1.00Lに溶解した溶液を「ノニオン界
面活性剤溶液H」とする。A solution prepared by dissolving 1.00 g of a fluorine-based nonionic surfactant in 1.00 L of ion-exchanged water is referred to as "nonionic surfactant solution H".
【0193】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、粒
径および形状のモニタリング装置を付けた100LのS
US反応釜に、上記で作製したラテックス−A=2
0.0kgとラテックス−B=5.2kgと着色剤分
散液1=0.4kgとイオン交換水20.0kgとを入
れ攪拌する。ついで、40℃に加温し、塩化ナトリウム
溶液G、イソプロパノール(関東化学社製)6.00k
g、ノニオン界面活性剤溶液Hをこの順に添加する。そ
の後、10分間放置した後に、昇温を開始し、液温度8
5℃まで60分で昇温し、85±2℃にて0.5〜3時
間加熱攪拌して塩析/融着させながら粒径成長させる。
次に純水2.1Lを添加して粒径成長を停止する。100 L of S equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device, and a particle size and shape monitoring device.
In a US reactor, latex-A = 2 prepared above
0.0 kg, latex-B = 5.2 kg, colorant dispersion 1 = 0.4 kg, and ion-exchanged water 20.0 kg are added and stirred. Then, the mixture was heated to 40 ° C., sodium chloride solution G, isopropanol (Kanto Chemical Co., Ltd.) 6.00 k
g, and nonionic surfactant solution H are added in this order. Then, after leaving it for 10 minutes, the temperature rise is started and the liquid temperature becomes 8
The temperature is raised to 5 ° C. in 60 minutes, and heated and stirred at 85 ± 2 ° C. for 0.5 to 3 hours to grow the particle size while salting out / fusing.
Next, 2.1 L of pure water is added to stop grain size growth.
【0194】温度センサー、冷却管、粒径および形状の
モニタリング装置を付けた5Lの反応容器に、上記で作
製した融着粒子分散液5.0kgを入れ、液温度85℃
±2℃にて、0.5〜15時間加熱攪拌して形状制御し
た。その後、40℃以下に冷却し攪拌を停止する。次に
遠心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を
行い、目開き45μmの篩いで濾過し、この濾液を会合
液とする。ついで、ヌッチェを用いて、会合液より
ウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、
イオン交換水により洗浄した。5.0 kg of the fused particle dispersion liquid prepared above was placed in a 5 L reaction vessel equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, and a particle size and shape monitoring device, and the liquid temperature was 85 ° C.
The shape was controlled by heating and stirring at ± 2 ° C for 0.5 to 15 hours. Then, the temperature is cooled to 40 ° C. or lower and stirring is stopped. Next, using a centrifuge, classification is performed in the liquid by a centrifugal sedimentation method, and the mixture is filtered through a sieve having an opening of 45 μm to obtain the filtrate as an association liquid. Then, using a Nutsche filter, wet cake-like non-spherical particles were collected from the association liquid by filtration. afterwards,
It was washed with ion-exchanged water.
【0195】この非球形状粒子をフラッシュジェットド
ライヤーを用いて吸気温度60℃にて乾燥させ、ついで
流動層乾燥機を用いて60℃の温度で乾燥させた。得ら
れた着色粒子の100質量部に、シリカ微粒子1質量部
およびステアリン酸亜鉛0.1質量部をヘンシェルミキ
サーにて外添混合して下表の如き、乳化重合会合法によ
るトナーを得た。前記塩析/融着段階および形状制御工
程のモニタリングにおいて、攪拌回転数、および加熱時
間を制御することにより、形状および形状係数の変動係
数を制御し、さらに液中分級により、粒径および粒度分
布の変動係数を調整して、表1に示すトナーT1、及び
トナーT2を得た。The non-spherical particles were dried at a suction temperature of 60 ° C. using a flash jet dryer, and then at a temperature of 60 ° C. using a fluidized bed dryer. To 100 parts by mass of the obtained colored particles, 1 part by mass of silica fine particles and 0.1 part by mass of zinc stearate were externally added and mixed by a Henschel mixer to obtain a toner by an emulsion polymerization association method as shown in the table below. In the monitoring of the salting out / fusion step and the shape control step, the variation coefficient of the shape and the shape coefficient is controlled by controlling the stirring rotation speed and the heating time, and further the particle size and the particle size distribution are determined by the in-liquid classification. The toner T1 and the toner T2 shown in Table 1 were obtained by adjusting the variation coefficient of
【0196】トナーT3の作製(懸濁重合法の例)
スチレン=165g、n−ブチルアクリレート=35
g、カーボンブラック=10g、ジ−t−ブチルサリチ
ル酸金属化合物=2g、スチレン−メタクリル酸共重合
体=8g、パラフィンワックス(mp=70℃)=20
gを60℃に加温し、TKホモミキサー(特殊機化工業
社製)にて12000rpmで均一に溶解、分散し、こ
れに重合開始剤として2,2′−アゾビス(2,4−バ
レロニトリル)=10gを加えて溶解させ、重合性単量
体組成物を調製した。ついで、イオン交換水710gに
0.1M燐酸ナトリウム水溶液450gを加え、TKホ
モミキサーにて13000rpmで攪拌しながら1.0
M塩化カルシウム68gを徐々に加え、燐酸三カルシウ
ムを分散させた懸濁液を調製した。この懸濁液に上記重
合性単量体組成物を添加し、TKホモミキサーにて10
000rpmで20分間攪拌し、重合性単量体組成物を
造粒した。その後、攪拌翼の構成が図4に示したような
構成の反応装置(交差角αは45°)を使用し、75〜
95℃にて5〜15時間反応させた。塩酸により燐酸三
カルシウムを溶解除去し、次に遠心分離機を用いて、遠
心沈降法により液中にて分級を行い、ついで濾過、洗
浄、乾燥させた。得られた着色粒子の100質量部に、
シリカ微粒子1質量部およびステアリン酸亜鉛0.1質
量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して懸濁重合法
によるトナーを得た。Preparation of Toner T3 (Example of Suspension Polymerization Method) Styrene = 165 g, n-butyl acrylate = 35
g, carbon black = 10 g, di-t-butylsalicylic acid metal compound = 2 g, styrene-methacrylic acid copolymer = 8 g, paraffin wax (mp = 70 ° C.) = 20
g was heated to 60 ° C., uniformly dissolved and dispersed at 12000 rpm in a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), and 2,2′-azobis (2,4-valeronitrile) was added as a polymerization initiator thereto. ) = 10 g was added and dissolved to prepare a polymerizable monomer composition. Then, 450 g of a 0.1 M sodium phosphate aqueous solution was added to 710 g of ion-exchanged water, and the mixture was stirred at 13,000 rpm with a TK homomixer to 1.0.
68 g of M calcium chloride was gradually added to prepare a suspension in which tricalcium phosphate was dispersed. The above polymerizable monomer composition was added to this suspension, and the mixture was mixed with a TK homomixer for 10 minutes.
The polymerizable monomer composition was granulated by stirring at 000 rpm for 20 minutes. Then, using a reaction device (intersection angle α is 45 °) having a structure of a stirring blade as shown in FIG.
The reaction was carried out at 95 ° C for 5 to 15 hours. Tricalcium phosphate was dissolved and removed with hydrochloric acid, and then classified in the liquid by a centrifugal sedimentation method using a centrifuge, followed by filtration, washing and drying. To 100 parts by mass of the obtained colored particles,
1 part by mass of silica fine particles and 0.1 part by mass of zinc stearate were externally added and mixed by a Henschel mixer to obtain a toner by a suspension polymerization method.
【0197】前記重合時にモニタリングを行い、液温
度、攪拌回転数、および加熱時間を制御することによ
り、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに液
中分級により、粒径および粒度分布の変動係数を調整し
て、下記表1に示すトナーT3を得た。By monitoring at the time of the polymerization, the variation coefficient of the shape and the shape factor is controlled by controlling the liquid temperature, the stirring rotation number, and the heating time, and further, the variation of the particle size and the particle size distribution is controlled by the in-liquid classification. The coefficient was adjusted to obtain a toner T3 shown in Table 1 below.
【0198】[0198]
【表1】 [Table 1]
【0199】現像剤1の作製
前記トナーT1、100部に対して外添剤として平均粒
径12nmの疎水性シリカ粒子(R805:日本アエロ
ジル社製)0.4部、チタニア粒子(T805:日本ア
エロジル社製)0.6部を混合し、ヘンシェルミキサー
で常温下、撹拌羽根の周速40(m/sec)で10分
間混合し、負帯電性トナーを得た。このトナーの固着率
は45%であった。Preparation of Developer 1 0.4 parts of hydrophobic silica particles (R805: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle size of 12 nm as external additives and 100 parts of toner T1 described above, titania particles (T805: Nippon Aerosil Co., Ltd.) (Manufactured by the same company) was mixed and mixed with a Henschel mixer at room temperature for 10 minutes at a peripheral speed of a stirring blade of 40 (m / sec) to obtain a negatively chargeable toner. The adhesion rate of this toner was 45%.
【0200】上記トナーに、シリコーン樹脂を被覆した
体積平均粒径60μmのフェライトキャリアを混合し
て、トナー濃度が5%の現像剤1を調製した。A developer 1 having a toner concentration of 5% was prepared by mixing the above toner with a ferrite carrier coated with a silicone resin and having a volume average particle diameter of 60 μm.
【0201】現像剤2、3の作製
前記現像剤1の作製においてトナーT1の代わりにトナ
ーT2を用いた他は同様にして現像剤2を調製した。
又、トナーT1の代わりにトナーT3を用いた他は同様
にして現像剤3を調製した。Preparation of Developers 2 and 3 Developer 2 was prepared in the same manner except that toner T2 was used instead of toner T1 in the preparation of developer 1 described above.
A developer 3 was prepared in the same manner except that the toner T3 was used instead of the toner T1.
【0202】実施例1
下記の実施例において図1、2に示すような帯電、露
光、現像、転写、定着及びクリーニングの各処理手段を
有する画像形成装置を用いて、画像形成を行った。Example 1 In the following example, image formation was carried out using an image forming apparatus having processing means for charging, exposing, developing, transferring, fixing and cleaning as shown in FIGS.
【0203】なお、本感光体として前記負帯電性のOP
C感光体P1、P2を用い、負の静電潜像を感光体上に
形成し、前記負帯電トナーの現像剤1〜3を用いた反転
現像により感光体上にトナー像を形成した。本感光体の
移動速度は線速度で370mm/secで行った。The negatively chargeable OP is used as the present photoreceptor.
A negative electrostatic latent image was formed on the photoconductor using C photoconductors P1 and P2, and a toner image was formed on the photoconductor by reversal development using the developers 1 to 3 of the negatively charged toner. The moving speed of this photosensitive member was 370 mm / sec in terms of linear speed.
【0204】以下に、請求項1に記載のクリーニング装
置を用いた実施例条件を記載する。
クリーニングブレードの条件
構成:図2に記載のようにプラスチック部材とクリーニ
ングブレードを支持部材に張り合わせた。クリーニング
ブレードの自由長aとプラスチック部材の自由長bは表
2、表3に記載の如く変化させた。但し、画像形成スタ
ート前に感光体とクリーニングブレードをなじませるた
めに、感光体とクリーニングブレードにセッティングパ
ウダーを散布し、感光体を1分間回転させた。The conditions of the embodiment using the cleaning device according to claim 1 will be described below. Conditional structure of cleaning blade: As shown in FIG. 2, a plastic member and a cleaning blade were attached to a supporting member. The free length a of the cleaning blade and the free length b of the plastic member were changed as shown in Tables 2 and 3. However, in order to make the photoconductor and the cleaning blade conform to each other before the start of image formation, setting powder was sprayed on the photoconductor and the cleaning blade, and the photoconductor was rotated for 1 minute.
【0205】表2のクリーニング条件
クリーニングブレード当接角:20°
クリーニングブレード荷重(N/m):25N/m
クリーニングブレード:厚さt1:2mm、北辰工業
(株)製(硬度70°、反発弾性60%)
プラスチック部材:ポリエチレンテレフタレート、厚さ
t2:0.1mm
感光体:P1
現像剤:1(トナー:T1)
表3のクリーニング条件
クリーニングブレード当接角:20°
クリーニングブレード荷重(N/m):18N/m
クリーニングブレード:厚さt1:2mm、北辰工業
(株)製(硬度67°、反発弾性50%)
プラスチック部材:ポリエチレンテレフタレート、厚さ
t2:0.1mm
感光体:P2
現像剤:2(トナー:T2)
クリーニングローラ
導電性発泡ウレタンからなり、表面抵抗率103Ω、硬
度30°の弾性ローラからなるクリーニングローラであ
り、φ6mmの金属シャフトにφ16mmとなるように
ウレタンを巻き付け(厚さ25mm)形成したローラを
感光体に対して接触幅2mmとなるように接触させた。Cleaning conditions in Table 2 Cleaning blade contact angle: 20 ° Cleaning blade load (N / m): 25 N / m Cleaning blade: Thickness t 1 : 2 mm, manufactured by Hokushin Kogyo Co., Ltd. (hardness 70 °, repulsion) Elasticity 60%) Plastic member: polyethylene terephthalate, thickness t 2 : 0.1 mm Photoreceptor: P1 Developer: 1 (toner: T1) Cleaning conditions in Table 3 Cleaning blade contact angle: 20 ° Cleaning blade load (N / m): 18 N / m Cleaning blade: thickness t 1 : 2 mm, manufactured by Hokushin Kogyo Co., Ltd. (hardness 67 °, rebound resilience 50%) Plastic member: polyethylene terephthalate, thickness t 2 : 0.1 mm Photoreceptor: P2 Developer: 2 (toner: T2) Cleaning roller Made of conductive urethane foam, surface resistivity 10 3 Ω, A cleaning roller composed of an elastic roller having a hardness of 30 °, in which a roller formed by winding urethane (thickness: 25 mm) so as to have a diameter of 16 mm on a metal shaft having a diameter of 6 mm was brought into contact with the photoconductor so as to have a contact width of 2 mm. .
【0206】接触部で感光体に対して順方向に周速比
1:1で移動する。
バイアス電圧
クリーニングローラに対して定電流電源により20μA
の電流を供給し、正のバイアス電圧を印加した。The contact portion moves in the forward direction with respect to the photoconductor at a peripheral speed ratio of 1: 1. 20μA with constant current power supply for bias voltage cleaning roller
Current was supplied and a positive bias voltage was applied.
【0207】除去手段
SUS製の2枚のスクレーパをカウンタ方式でクリーニ
ングローラに接触させた。Removal means Two scrapers made of SUS were brought into contact with the cleaning roller by a counter method.
【0208】感光体、現像剤の条件
表2の条件
感光体:P1
現像剤:1(トナー:T1)
表3の条件
感光体:P2
現像剤:2(トナー:T2)
以上の条件と下記の環境条件で20万枚の画像を形成し
評価した。Conditions of Photoreceptor and Developer Conditions of Table 2 Photoreceptor: P1 Developer: 1 (toner: T1) Conditions of Table 3 Photoreceptor: P2 Developer: 2 (toner: T2) The above conditions and the following Under environmental conditions, 200,000 images were formed and evaluated.
【0209】イ.10万1〜20万枚では常温常湿(温
度20℃、相対湿度50%)
ロ.0〜10万枚までは高温高湿(温度30℃、相対湿
度80%)
この画像形成の評価項目と評価基準を下記に示す。又評
価結果を表2、表3に示す。A. At 100,000 to 200,000 sheets, normal temperature and humidity (temperature 20 ° C, relative humidity 50%) b. From 0 to 100,000 sheets, high temperature and high humidity (temperature 30 ° C., relative humidity 80%) Evaluation items and evaluation criteria for this image formation are shown below. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
【0210】評価項目と評価基準
ブレードめくれ
○:20万枚までブレードめくれ発生なし
△:10万枚までブレードめくれ発生なし
×:10万枚未満でブレードめくれ発生
トナーすり抜け(10万、及び20万枚コピー終了後に
A3紙に連続10枚コピーを行い、ベタ白部でのトナー
すり抜けの発生の有無で判定)
○:20万枚までトナーすり抜けによるフィルミング発
生なし
△:10万枚までトナーすり抜けによるフィルミング発
生なし
×:10万枚未満でトナーすり抜けによるフィルミング
発生
ブレード鳴き
クリーニングブレードと感光体の異常摩擦により発生す
る異常音をブレード鳴きと称し、この異常音の発生の有
無を評価した。Evaluation Items and Evaluation Criteria Blade flipping ○: No blade flipping up to 200,000 sheets △: No blade flipping up to 100,000 sheets ×: Blade flipping occurs when less than 100,000 sheets (100,000 and 200,000 sheets) After the copying is completed, 10 copies are continuously made on A3 paper, and it is judged by the presence or absence of toner slippage in solid white area.): Up to 200,000 sheets No filming due to toner slippage △: Up to 100,000 sheets due to toner slippage No occurrence of mingling x: Filming generation due to toner slip-through when less than 100,000 sheets Blade squeal An abnormal sound generated due to abnormal friction between the cleaning blade and the photosensitive member is referred to as blade squeal, and whether or not this abnormal sound is generated was evaluated.
【0211】
○:20万枚までブレード鳴き発生なし
△:10万枚までブレード鳴き発生なし
×:10万枚未満でブレード鳴き発生
画像ムラ(10万、及び20万枚コピー終了後にA3紙
に連続10枚コピーを行い、ハーフトーン画像で画像ム
ラの発生の有無で判定)
○:20万枚まで画像ムラ発生なし
△:10万枚までに画像ムラ発生なし
×:10万枚未満で画像ムラが発生○: No blade squealing up to 200,000 sheets △: No blade squealing up to 100,000 sheets ×: Blade squealing occurs at less than 100,000 sheets Image unevenness (100,000 and continuous to A3 paper after copying 200,000 sheets) 10 copies are made and it is judged by the presence or absence of image unevenness in the halftone image.): No image unevenness occurs up to 200,000 sheets. Δ: No image unevenness occurs within 100,000 sheets. ×: Image unevenness occurs under 100,000 sheets. Occurrence
【0212】[0212]
【表2】 [Table 2]
【0213】[0213]
【表3】 [Table 3]
【0214】表2の条件、表3の条件のいずれの場合
も、導電性発砲ウレタンのクリーニングローラを感光体
に接触させ、バイアス電圧をクリーニングローラに印加
することにより、感光体上の残留トナーの電荷の除去が
行われ、且つプラスチック部材とクリーニングブレード
の自由長が式1の条件、即ち0.1<b/a≦0.9に
設定し、クリーニングブレードの振動を安定させた場合
はブレードめくれ、トナーのすり抜け及びブレード鳴き
は発生せず良好なクリーニング性を示し、画像ムラの発
生は見られず、鮮明な画像が見られた。一方0.1≧b
/a、又はb/a>0.9の場合はクリーニングブレー
ドの振動が十分安定せず、イの常温常湿条件或いはより
厳しいロの高温高湿条件下で、トナーすり抜け、ブレー
ドめくれ或いはブレード鳴きのいずれかが発生し、画像
ムラも発生していた。In any of the conditions of Table 2 and Table 3, a conductive foaming urethane cleaning roller is brought into contact with the photosensitive member and a bias voltage is applied to the cleaning roller to remove residual toner on the photosensitive member. If the charge is removed and the free length of the plastic member and the cleaning blade is set to the condition of formula 1, that is, 0.1 <b / a ≦ 0.9 and the vibration of the cleaning blade is stabilized, the blade is turned up. In addition, the toner did not slip through and blade squeal did not occur, and good cleaning properties were exhibited. No image unevenness was observed and a clear image was observed. On the other hand, 0.1 ≧ b
/ A, or b / a> 0.9, the vibration of the cleaning blade is not sufficiently stable, and the toner slips through, the blade flips or the blade squeals under the normal temperature and normal humidity conditions of b) or the more severe high temperature and high humidity conditions of b. One of these occurred, and image unevenness also occurred.
【0215】実施例2
以下に、請求項2に記載のクリーニング装置を用いた実
施例条件を記載する。Example 2 Below, the conditions of an example using the cleaning device according to claim 2 will be described.
【0216】下記のクリーニングブレードの条件、及
び感光体、現像剤の条件以外は実施例1と同じ条件で
実施例2を行った。Example 2 was carried out under the same conditions as in Example 1 except for the following conditions of the cleaning blade and the conditions of the photoconductor and the developer.
【0217】クリーニングブレードの条件
構成:図2に記載のようにプラスチック部材とクリーニ
ングブレードを支持部材に張り合わせた。クリーニング
ブレードの厚さt1とプラスチック部材の厚さt2は表4
に記載の如く変化させた。Conditional constitution of cleaning blade: As shown in FIG. 2, a plastic member and a cleaning blade were attached to a supporting member. Table 4 shows the thickness t 1 of the cleaning blade and the thickness t 2 of the plastic member.
It was changed as described in.
【0218】表4のクリーニング条件
クリーニングブレード当接角:20°
クリーニングブレード荷重(N/m):25N/m
クリーニングブレード:北辰工業(株)製(硬度70
°、反発弾性28%)、
自由長a:9mm
プラスチック部材:ポリエチレンテレフタレート、自由
長b:5.4mm
感光体、現像剤の条件
表4の条件
感光体:P2
現像剤:3(トナー:T3)
評価結果を表4に示す。Cleaning Conditions in Table 4 Cleaning blade contact angle: 20 ° Cleaning blade load (N / m): 25 N / m Cleaning blade: manufactured by Hokushin Kogyo Co., Ltd. (hardness 70
°, impact resilience 28%), free length a: 9 mm Plastic member: polyethylene terephthalate, free length b: 5.4 mm Conditions of photoconductor, developer Conditions of Table 4 Photoconductor: P2 Developer: 3 (toner: T3) The evaluation results are shown in Table 4.
【0219】[0219]
【表4】 [Table 4]
【0220】表4のクリーニング条件、即ち導電性発砲
ウレタンのクリーニングローラを感光体に接触させ、バ
イアス電圧をクリーニングローラに印加し、且つプラス
チック部材とクリーニングブレードの厚さ比が式2の条
件、即ち1/50≦t2/t1≦1の場合はブレードめく
れ及びトナーのすり抜け、及びブレード鳴きは発生せず
良好なクリーニング性を示している。又、画像ムラの発
生もなかった。一方1/50>t2/t1又はt2/t1>
1の場合はトナーすり抜け、ブレードめくれ、或いはブ
レード鳴きのいずれかが発生し、画像ムラも発生してい
る。The cleaning conditions shown in Table 4, that is, a cleaning roller made of conductive urethane foam is brought into contact with the photosensitive member, a bias voltage is applied to the cleaning roller, and the thickness ratio between the plastic member and the cleaning blade is represented by the formula 2, that is, In the case of 1/50 ≦ t 2 / t 1 ≦ 1, the blade was not turned over, the toner did not slip through, and the blade squeal did not occur, showing good cleaning property. Further, no image unevenness was generated. On the other hand, 1/50> t 2 / t 1 or t 2 / t 1 >
In the case of 1, the toner slips through, the blade is turned over, or the blade is squealed, and image unevenness occurs.
【0221】[0221]
【発明の効果】本発明により、即ち、プラスチック部材
を有するクリーニングブレードと導電性又は半導電性ク
リーニングローラのクリーニング作用によりブレードめ
くれが発生することが防止され、長期間に亘り高性能の
クリーニング手段が実現される。その結果、小粒径トナ
ーに使用が可能になり、長期間にわたり、高画質の画像
を形成することができる画像形成装置が実現される。According to the present invention, that is, the cleaning action of the cleaning blade having the plastic member and the conductive or semi-conductive cleaning roller prevents the blade from being turned over, and a high-performance cleaning means is provided for a long period of time. Will be realized. As a result, the toner can be used for small particle diameter toner, and an image forming apparatus capable of forming a high quality image for a long period of time is realized.
【0222】又、導電性又は半導電性クリーニングロー
ラによる残留トナーの除電効果により、感光体上に存在
する電位の高低に左右されない均一なクリーニング性能
が得られ、高画質の画像を形成することができる。Further, due to the effect of removing the residual toner by the conductive or semi-conductive cleaning roller, uniform cleaning performance can be obtained without being influenced by the level of the potential existing on the photoconductor, and a high quality image can be formed. it can.
【0223】又、クリーニングブレードの振動がプラス
チック部材により吸収され、安定することにより、感光
体とクリーニングローラの接触部において、クリーニン
グローラと感光体の周速比の不安定化及びクリーニング
ローラから感光体へのトナーの再転移等が防止され、こ
れらを原因とするクリーニング不良が防止される。その
結果、長期間に亘って高画質が維持され、小粒径トナー
を用いた高画質の画像を形成することが可能になる。Further, the vibration of the cleaning blade is absorbed and stabilized by the plastic member, so that the peripheral speed ratio between the cleaning roller and the photosensitive member becomes unstable at the contact portion between the photosensitive member and the cleaning roller, and the cleaning roller moves to the photosensitive member. Re-transfer of the toner to the toner is prevented, and defective cleaning due to these is prevented. As a result, the high image quality is maintained for a long period of time, and it becomes possible to form a high image quality image using the small particle size toner.
【図1】本発明の画像形成装置の全体の構成を示す概要
構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus of the present invention.
【図2】本発明のクリーニングブレードを用いたクリー
ニング装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a cleaning device using the cleaning blade of the present invention.
【図3】(a)は、角のないトナー粒子の投影像を示す
説明図であり、(b)および(c)は、それぞれ角のあ
るトナー粒子の投影像を示す説明図である。FIG. 3A is an explanatory diagram showing projected images of toner particles having no corners, and FIGS. 3B and 3C are explanatory diagrams showing projected images of toner particles having corners.
【図4】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた
反応装置の一例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
【図5】図4に示した反応装置の断面図である。5 is a cross-sectional view of the reaction device shown in FIG.
【図6】攪拌翼の形状の具体例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing a specific example of the shape of a stirring blade.
121 感光体 122 帯電器 123 現像装置 124 転写器 125 分離器 126 クリーニング装置 126A クリーニングブレード 126B プラスチック部材 126C クリーニングローラ 126D スクレーパ 126F 支持部材 126H 電源 127 PCL(プレチャージランプ) 130 露光光学系 a クリーニングブレードの自由長 b プラスチック部材の自由長 t1 クリーニングブレードの厚さ t2 プラスチック部材の厚さ121 Photoreceptor 122 Charging Device 123 Developing Device 124 Transfer Device 125 Separator 126 Cleaning Device 126A Cleaning Blade 126B Plastic Member 126C Cleaning Roller 126D Scraper 126F Supporting Member 126H Power Supply 127 PCL (Precharge Lamp) 130 Exposure Optical System a Cleaning Blade Freeness Length b Free length of plastic member t 1 Thickness of cleaning blade t 2 Thickness of plastic member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H005 EA05 EA10 2H134 GA01 GB02 HA01 HA02 HA03 HA04 HA05 HA10 HA11 HA13 HA17 HD01 HD04 HD05 HD06 HD11 HD19 KD07 KD08 KD13 KD16 KE06 KF03 KG07 KG08 KH15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 2H005 EA05 EA10 2H134 GA01 GB02 HA01 HA02 HA03 HA04 HA05 HA10 HA11 HA13 HA17 HD01 HD04 HD05 HD06 HD11 HD19 KD07 KD08 KD13 KD16 KE06 KF03 KG07 KG08 KH15
Claims (14)
を含有する現像剤により現像し、該現像により顕像化さ
れたトナー像を転写材に転写した後、感光体上に残留し
たトナーを除去するクリーニング装置において、該クリ
ーニング装置は、前記感光体の表面に接触する導電性又
は半導電性の弾性体を有するクリーニングローラ、該ク
リーニングローラよりも前記感光体の移動方向下流側に
配置されたクリーニングブレードを有し、且つ該クリー
ニングブレードは感光体に当接する面と反対側の面でプ
ラスチック部材と密着させて支持部材に保持されてお
り、クリーニングブレードの自由長aとプラスチック部
材の自由長bが式1を満足するように設計されているこ
とを特徴とするクリーニング装置。 式1 0.1<b/a≦0.91. An electrostatic latent image formed on a photoconductor is developed with a developer containing toner, and the toner image visualized by the development is transferred to a transfer material, and then remains on the photoconductor. In the cleaning device for removing the toner, the cleaning device includes a cleaning roller having a conductive or semi-conductive elastic body that comes into contact with the surface of the photoconductor, and a cleaning roller located downstream of the cleaning roller in the moving direction of the photoconductor. The cleaning blade is disposed, and the cleaning blade is held by the support member in close contact with the plastic member on the surface opposite to the surface contacting the photosensitive member. A cleaning device characterized in that the free length b is designed so as to satisfy Expression 1. Formula 1 0.1 <b / a ≦ 0.9
を含有する現像剤により現像し、該現像により顕像化さ
れたトナー像を転写材に転写した後、感光体上に残留し
たトナーを除去するクリーニング装置において、該クリ
ーニング装置は、前記感光体の表面に接触する導電性又
は半導電性の弾性体を有するクリーニングローラ、該ク
リーニングローラよりも前記感光体の移動方向下流側に
配置されたクリーニングブレードを有し、且つ該クリー
ニングブレードは感光体に当接する面と反対側の面でプ
ラスチック部材と密着させて支持部材に保持されてお
り、クリーニングブレードの厚さt1とプラスチック部
材の厚さt2が式2を満足するように設計されているこ
とを特徴とするクリーニング装置。 式2 1/50≦t2/t1≦12. An electrostatic latent image formed on a photoconductor is developed with a developer containing toner, and the toner image visualized by the development is transferred to a transfer material, and then remains on the photoconductor. In the cleaning device for removing the toner, the cleaning device includes a cleaning roller having a conductive or semi-conductive elastic body that comes into contact with the surface of the photoconductor, and a cleaning roller located downstream of the cleaning roller in the moving direction of the photoconductor. have arranged the cleaning blade and the cleaning blade is held by a supporting member in close contact with the plastic member at the surface opposite to the surface contacting the photosensitive member, the cleaning blade thickness t 1 and the plastic member The cleaning device is characterized in that the thickness t 2 thereof is designed to satisfy the expression 2. Formula 2 1/50 ≦ t 2 / t 1 ≦ 1
いて、トナー像形成に寄与したトナーの帯電極性と反対
極性のバイアス電圧を印加されることを特徴とする請求
項1又は2に記載のクリーニング装置。3. The cleaning device according to claim 1, wherein the cleaning roller is applied with a bias voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner that contributed to toner image formation during the development.
ス電圧の印加が定電流電源により行われることを特徴と
する請求項3に記載のクリーニング装置。4. The cleaning device according to claim 3, wherein a bias voltage is applied to the cleaning roller by a constant current power source.
電流を出力することを特徴とする請求項4に記載のクリ
ーニング装置。5. The cleaning device according to claim 4, wherein the constant current power source outputs a constant current of 1 μA to 50 μA.
1010Ωの表面抵抗率を有することを特徴とする請求項
1〜5のいずれか1項に記載のクリーニング装置。6. The cleaning roller has a resistance of 10 2 Ω.
The cleaning device according to any one of claims 1 to 5, having a surface resistivity of 10 10 Ω.
該発泡材を覆う樹脂膜からなることを特徴とする請求項
1〜6のいずれか1項に記載のクリーニング装置。7. The cleaning device according to claim 1, wherein the cleaning roller comprises a foam material and a resin film covering the foam material.
/m〜30N/mの加重をもって、カウンタ方式で前記
感光体に接触してクリーニングを行うことを特徴とする
請求項1〜7のいずれか1項に記載のクリーニング装
置。8. The cleaning blade is 0.1N
The cleaning device according to any one of claims 1 to 7, wherein the cleaning is performed by contacting the photoconductor in a counter method with a weight of / m to 30 N / m.
0°の接触角度θをもってカウンタ方式で前記感光体に
接触しクリーニングを行うことを特徴とする請求項1〜
8のいずれか1項に記載のクリーニング装置。9. The cleaning blade is 0 ° to 4 °.
The cleaning is performed by contacting the photosensitive member by a counter method with a contact angle θ of 0 °.
8. The cleaning device according to any one of 8 above.
ーを含有する現像剤により現像し、該現像により顕像化
されたトナー像を感光体から転写材に転写し、その後感
光体上の残留トナーを除去するクリーニング装置を有す
る画像形成方法において、該感光体上の残留トナーを請
求項1〜9のいずれか1項に記載のクリーニング装置を
用いて除去することを特徴とする画像形成方法。10. An electrostatic latent image formed on a photoconductor is developed with a developer containing toner, the toner image visualized by the development is transferred from the photoconductor to a transfer material, and then the photoconductor. An image forming method having a cleaning device for removing the residual toner, wherein the residual toner on the photoconductor is removed by using the cleaning device according to any one of claims 1 to 9. Forming method.
係数の変動係数が16%以下であり、且つ該トナー粒子
の個数粒度分布における個数変動係数が27%以下であ
るトナーを用いることを特徴とする請求項10に記載の
画像形成方法。11. A toner having a variation coefficient of a shape factor of toner particles of 16% or less and a number variation coefficient of a number particle size distribution of the toner particles of 27% or less is used as the toner. The image forming method according to claim 10.
〜1.6の範囲にあるトナー粒子を65個数%以上含有
するトナーを用いることを特徴とする請求項10又は1
1に記載の画像形成方法。12. The toner has a shape factor of 1.2.
11. A toner containing 65% by number or more of toner particles in the range of 1.6 to 1.6 is used.
1. The image forming method described in 1.
子を50個数%以上含有するトナーを用いることを特徴
とする請求項10〜12のいずれか1項に記載の画像形
成方法。13. The image forming method according to claim 10, wherein a toner containing 50% by number or more of toner particles having no corners is used as the toner.
載の画像形成方法を用いることを特徴とする画像形成装
置。14. An image forming apparatus using the image forming method according to claim 10.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001189642A JP2003005602A (en) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Cleaning device, image forming method using cleaning device and image forming apparatus |
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