JP2006184875A - Cleaning device, and image forming method and image forming apparatus using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体表面に押圧されて当接部を形成し像担持体の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードを有するクリーニング装置及びそれを用いた画像形成方法ならびに画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device having a cleaning blade that is pressed against the surface of an image carrier to form a contact portion and removes toner remaining on the surface of the image carrier, an image forming method using the same, and an image forming device It is about.
従来、複写機やプリンタやＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置において、像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像として可視化するものでは、そのトナー像を所定の転写材に転写した後、転写に寄与しなかったトナーや紙粉などが像担持体表面に残留付着しているので、表面に付着している残留トナー等をクリーニング装置によって除去して次の画像形成工程に備えるように構成されている。クリーニング装置としては、像担持体の表面に圧接するブレード部材や他のクリーニング部材からなるものが用いられている。
このうち代表的なものが、ポリウレタン（詳しくは少なくともウレタン結合を有する有機化合物）材料で形成されるブレードを用いたブレードクリーニング方式である。このブレードクリーニング方式は、像担持体の表面にブレード部材のエッジを圧接させ、像担持体の表面に残留したトナーを強制的に剥離する方式である。また、この方式は、構造が簡単であり、しかもクリーニング効果が高いという特徴を持つため広く採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a fax machine, an electrostatic latent image is formed on an image carrier, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. After transfer to the transfer material, toner or paper dust that did not contribute to the transfer remains on the surface of the image carrier. It is comprised so that it may prepare for an image formation process. As the cleaning device, a device composed of a blade member or other cleaning member that is pressed against the surface of the image carrier is used.
A typical one of these is a blade cleaning method using a blade formed of a polyurethane (specifically, an organic compound having at least a urethane bond) material. This blade cleaning system is a system in which the edge of the blade member is pressed against the surface of the image carrier to forcibly remove the toner remaining on the surface of the image carrier. This method is widely adopted because it has a simple structure and a high cleaning effect.
クリーニング装置のブレードの感光体に対する配置方式として、カウンタ方式とトレーリング方式があるが、原理的には線接触でクリーニングブレードのエッジの当接部分に応力が集中でき、像担持体上の転写残トナーをより効率よく除去しそのクリーニング性を高めることができるカウンタ方式が主流となっている。 There are two methods for arranging the blades of the cleaning device on the photoconductor: the counter method and the trailing method. Counter systems that can remove toner more efficiently and improve its cleaning properties have become mainstream.
一方、近年、高画質化のためトナーの小粒径化が求められている。トナー粒径を小さくする製造方法としては、製造コスト面から従来の粉砕法ではなく、重合法が有力である。重合法により製造された小粒径トナーは、形状が球形に近く、粒度分布がシャープであることから、細線の再現性やディジタル画像のドット再現性等に優れた良好な画像が得られるという特徴を持っている。さらに、粉砕法により得られるトナーと違い形状が球形となるため、像担持体との接触面積が小さくなり像担持体からの離型性がよくなるため、転写残トナー量を減少させることができるという特徴を持っている。 On the other hand, in recent years, there has been a demand for a toner having a small particle size in order to improve image quality. As a production method for reducing the toner particle size, a polymerization method is effective from the viewpoint of production cost, not a conventional pulverization method. The small particle size toner produced by the polymerization method has a shape close to a sphere and a sharp particle size distribution, so that a good image with excellent fine line reproducibility and digital image dot reproducibility can be obtained. have. Furthermore, since the shape is spherical, unlike the toner obtained by the pulverization method, the contact area with the image carrier is reduced and the releasability from the image carrier is improved, so that the amount of residual toner can be reduced. Has characteristics.
しかしながら、小粒径の重合トナーを使用した場合、従来の粉砕法で製造されたトナーに比べ形状が真球に近いこと及び粒径が小さくなっていることでクリーニングすることが難しく、すり抜け等のクリーニング不良が発生するという欠点を持つ。特に、ブレードのエッジが繰り返しの使用により摩耗したり欠けたりした場合、クリーニング不良が発生し易くなる。また、使い込みにより、感光体が摩耗し微細な凹凸ができ、表面粗さが大きくなった場合にもクリーニング不良が発生し易くなる。 However, when polymerized toner with a small particle size is used, it is difficult to clean because the shape is close to a true sphere and the particle size is smaller than that of a toner produced by a conventional pulverization method. It has the disadvantage that cleaning failure occurs. In particular, when the blade edge is worn or chipped due to repeated use, cleaning failure is likely to occur. In addition, due to the use, the photoreceptor is worn and fine irregularities are formed, and cleaning defects are likely to occur even when the surface roughness increases.
像担持体表面の転写残トナーを除去する性能については、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧に依存する。従来の粉砕法で製造されたトナーに比べ小粒径で球形である重合トナーをクリーニングするためには、当接圧を上げなければならない。しかしながら、カウンタ方式では当接圧を上げすぎるとクリーニングブレードが像担持体との摩擦力によりめくれてしまい、クリーニング不良が発生してしまう。また、当接圧を上げることで摩擦による像担持体の摩耗を促進するだけでなく、クリーニングブレード自体の摩耗も促進することになる。 The performance for removing the transfer residual toner on the surface of the image carrier depends on the contact pressure of the cleaning blade against the image carrier. In order to clean a polymerized toner having a small particle diameter and a spherical shape as compared with a toner produced by a conventional pulverization method, the contact pressure must be increased. However, in the counter system, if the contact pressure is increased too much, the cleaning blade is turned up due to the frictional force with the image carrier, and cleaning failure occurs. Further, increasing the contact pressure not only promotes wear of the image carrier due to friction but also promotes wear of the cleaning blade itself.
これら問題を解決すべくさまざまな方法が提案されてきた。例として、特開２０００−１２２３４７号公報（特許文献１）には、現像剤中に特定の形状及び粒径の添加剤を規定量含有させることで、添加剤がクリーニングブレードのエッジ部にたまり、転写残トナーに対するクリーニング性を向上させるため、球形トナーを使用した場合でもクリーニング不良による画像不良の発生を抑制できる画像形成装置を開示している。 Various methods have been proposed to solve these problems. As an example, in JP-A-2000-122347 (Patent Document 1), a predetermined amount of an additive having a specific shape and particle size is contained in the developer, so that the additive accumulates at the edge of the cleaning blade, In order to improve the cleaning performance with respect to the transfer residual toner, an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of image defects due to poor cleaning even when spherical toner is used is disclosed.
特開２００１−１４２３７１号公報（特許文献２）には、クリーニングブレードの像担持体と当接する部分のエッジをあらかじめ粗化させておくことで、トナー中の外添剤を選択的にクリーニングブレード及び像担持体表面からすり抜けさせて、削れムラやクリーニング不良のない良好なクリーニング性能を長期にわたり維持し、外添剤を有するトナーを使用しダイナミック硬度が大きい像担持体とを用いた場合でも良好な画像形成を安定してできる電子写真装置を開示している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-142371 (Patent Document 2) discloses that the edge of the portion of the cleaning blade that comes into contact with the image carrier is roughened in advance, so that the external additive in the toner is selectively removed from the cleaning blade and By slipping from the surface of the image carrier and maintaining good cleaning performance without shaving unevenness and poor cleaning over a long period of time, it is good even when using a toner having an external additive and an image carrier having a large dynamic hardness. An electrophotographic apparatus capable of stably forming an image is disclosed.
また、特開２００３−３０７９８５号公報（特許文献３）には、球形トナー中に外添混合されているクリーニング助剤をクリーニングブレードの当接部の上流側に意図的に滞留させることで、当接圧を高めることなくクリーニングが難しい略球形のトナーを像担持体から除去可能にし、像担持体の寿命を短くすることなく長期にわたって良好なクリーニング性能を維持することができるクリーニング装置を開示している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-307985 (Patent Document 3) discloses that a cleaning aid that is externally added and mixed in spherical toner is intentionally retained upstream of the contact portion of the cleaning blade. Disclosed is a cleaning device that can remove substantially spherical toner, which is difficult to clean without increasing contact pressure, from the image carrier, and can maintain good cleaning performance over a long period of time without shortening the life of the image carrier. Yes.
しかしながら、特許文献１では、添加剤の体積平均粒径が１〜８μｍとトナーと同等の大きさであり、添加剤がクリーニングブレードのエッジ部に留まらずに像担持体とクリーニングブレードの間をすり抜けた場合、そこを起点にトナーも抜けてしまいクリーニング不良による画質不良を起こしてしまう。さらに、クリーニングブレード自体の物性の規定及びクリーニングブレードの当接条件に対する規定が何もなく、ブレード物性または当接条件によってはこの効果が得られない。
However, in
特許文献２に記載の技術では、意図的にクリーニングブレードのエッジを粗化することでトナー中の外添剤を選択的にすり抜けさせてクリーニング性能を長期にわたり維持させているが、このようなエッジを意図的に粗化させたクリーニングブレードの製造はコストアップにつながるため実用的でなく、また実際に塔載した場合粗化されたエッジの凸部が摩耗するまたはカケることで、そこから大量のトナーがすり抜けてクリーニング不良が起きてしまう。
In the technique described in
また、特許文献３に記載のものでは当接部上流側にクリーニング助剤を一定幅滞留させることで、トナーが像担持体とクリーニングブレードの間をすり抜けるのを防ぎ、像担持体から転写残トナーを除去可能にしているが、像担持体とクリーニングブレード間に何らかの粒子が存在しないと両者間の摩擦力が増大し、ブレードが巻き込まれて当接状態が変化してしまい、クリーニング性が低下してしまう。さらには、ブレード摩耗、欠けを促進し、長期にわたりクリーニング性能を維持することができない。さらには、ブレードめくれを生じてしまう。このように、従来から、クリーニングブレードによる良好なクリーニングのためには像担持体との強い圧接が必要とされていたが、強い圧接はクリーニングブレードのより激しい磨耗、めくれや変形ぐせ、欠け等を生じやすく、したがって、クリーニングブレードによる良好なクリーニングと、クリーニングブレードの耐久性確保とは、他の条件をなるべく適正に調節しても、一般的に両立が困難であり、特に小粒径の球状トナーを用いる際にはこの傾向が著しかったが、この問題解決のため、クリーニング助剤のある程度のすり抜けが必要であることが判明した。 Further, in the device described in Patent Document 3, the cleaning aid stays for a certain width on the upstream side of the contact portion to prevent the toner from slipping between the image carrier and the cleaning blade, and the transfer residual toner from the image carrier. However, if there are no particles between the image carrier and the cleaning blade, the frictional force between the two will increase, the blade will be caught and the contact state will change, and the cleaning performance will be reduced. End up. Furthermore, blade wear and chipping are promoted, and the cleaning performance cannot be maintained over a long period of time. Furthermore, the blade is turned over. As described above, conventionally, strong pressure contact with the image carrier has been required for good cleaning with the cleaning blade, but strong pressure contact causes more severe wear, turning, deformation, chipping, etc. of the cleaning blade. Therefore, it is generally difficult to achieve both good cleaning by the cleaning blade and ensuring the durability of the cleaning blade, even if other conditions are adjusted appropriately. Although this tendency was remarkable when using, it was found that a certain amount of slipping of the cleaning aid was necessary to solve this problem.
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、第１に、像担持体表面に押圧されて当接部を形成し像担持体の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードにおいて、小粒径・球形トナーである重合トナーを使用した場合でもクリーニング能力の余裕度を高めることと、クリーニングブレードの耐摩耗性、耐欠け性に優れ、長期に渡って良好なクリーニング性を維持、向上することとの両立が可能なクリーニング装置及びそれ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。
さらに、クリーニング不良が発生しやすい低温環境下でも安定したクリーニング性を得られるクリーニング装置及びそれを用いた画像形成方法、画像形成装置を提供することにある。
さらに、小粒径・球形トナーである重合トナーを使用することで、解像度や文字のシャープネスが高く転写性のよいハーフトーンムラのない画像を得られる画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
さらに、小粒径・球形トナーである重合トナーを使用した場合でもクリーニングブレードの当接圧を高くすることなく、従来の粉砕法により製造されたトナーの場合と同等程度の当接圧にてクリーニングを成立させることで、像担持体を駆動するトルクを軽減でき、画像形成装置の耐久性、消費電力の低減をはかることができる画像形成装置を提供することにある。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the object of the present invention is to first form an abutting portion by being pressed against the surface of the image carrier to form an image carrier. In the cleaning blade for removing the toner remaining on the surface of the body, even when polymerized toner that is a small particle size and spherical toner is used, the margin of cleaning ability is increased, and the abrasion resistance and chipping resistance of the cleaning blade are increased. It is an object of the present invention to provide a cleaning device that is excellent in performance and can maintain and improve good cleaning properties over a long period of time, and an image forming method and an image forming device using the same.
It is another object of the present invention to provide a cleaning device that can obtain a stable cleaning property even in a low temperature environment in which a cleaning failure is likely to occur, an image forming method using the same, and an image forming device.
Furthermore, to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of obtaining an image having high resolution and sharpness of characters and good transferability without halftone unevenness by using a polymerization toner which is a small particle size / spherical toner. is there.
Furthermore, even when polymerized toner, which is a small particle size / spherical toner, is used, cleaning is performed with a contact pressure equivalent to that of toner manufactured by a conventional pulverization method without increasing the contact pressure of the cleaning blade. By establishing the above, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the torque for driving the image carrier and reducing the durability and power consumption of the image forming apparatus.
すなわち、上記課題は本発明の（１）〜（７）によって解決される。
（１）「像担持体表面に押圧されて当接部を形成し像担持体の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードを有するクリーニング装置において、該トナーの体積平均粒径が６．０μｍ以下、円形度が０．９５以上であり、該クリーニングブレードがポリウレタンゴム板からなり、該クリーニングブレードの自由長Ｌが７ｍｍ≦Ｌ≦１２ｍｍ、厚さｔが１ｍｍ≦ｔ≦３ｍｍの間にあり、クリーニングブレードの自由長Ｌと像担持体の直径Ｄの比が１／５≦Ｌ／Ｄ≦１／２の間にあり、リーニングブレードの硬度が７０〜８０°であり、２５℃での反発弾性率が２０〜４５％であり、前記クリーニングブレードがカウンター方式で前記像担持体に当接され、前記像担持体と前記クリーニングブレードの接点の接線方向とクリーニングブレードのカット面との成す角が７０〜８０°になるように設定されており、前記トナー中に添加剤が外添混合されており、前記添加剤のうち粒径が１００ｎｍ以下の添加剤が前記クリーニングブレードと前記像担持体の間をすり抜ける量が４．０×１０３〜４．０×１０５個／ｍｍ２であることを特徴とするクリーニング装置」；
（２）「前記クリーニングブレードの３００％モジュラスが３００ｋｇ／ｃｍ２以上であることを特徴とする前記第（１）項に記載のクリーニング装置」；
（３）「前記クリーニングブレードの引裂強度が５０ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載のクリーニング装置」；
（４）「前記クリーニングブレードのｔａｎδ（１０Ｈｚ）ピーク温度が５℃以下に設定されていることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載のクリーニング装置」；
（５）「前記像担持体と前記クリーニングブレードの当接圧が０．２〜０．５Ｎ／ｃｍに設定されていることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載のクリーニング装置」；
（６）「表面に潜像を担持する像担持体と、該潜像をトナー像に現像する現像部と、該トナー像を転写体に転写する転写部と、前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載のクリーニング装置とを少なくとも有する画像形成装置」；
（７）「前記第（６）項に記載の画像形成装置を用いて、像担持体の表面に潜像を形成して担持させ、該潜像をトナー像に現像し、該トナー像を転写体に転写すると共に、像担持体の表面に残留したトナーを除去することを特徴とする画像形成方法」。
That is, the said subject is solved by (1)-(7) of this invention.
(1) “In a cleaning device having a cleaning blade that is pressed against the surface of the image carrier to form a contact portion and removes toner remaining on the surface of the image carrier, the volume average particle size of the toner is 6. 0 μm or less, circularity is 0.95 or more, the cleaning blade is made of a polyurethane rubber plate, the free length L of the cleaning blade is between 7 mm ≦ L ≦ 12 mm, and the thickness t is between 1 mm ≦ t ≦ 3 mm The ratio of the free length L of the cleaning blade to the diameter D of the image bearing member is between 1/5 ≦ L / D ≦ 1/2, the hardness of the leaning blade is 70 to 80 °, and the repulsion at 25 ° C. The elastic modulus is 20 to 45%, the cleaning blade is brought into contact with the image carrier in a counter manner, and the tangential direction of the contact point between the image carrier and the cleaning blade The angle formed by the cutting surface of the blade is set to be 70 to 80 °, and an additive is externally mixed in the toner. Among the additives, an additive having a particle size of 100 nm or less is included. An amount of slipping between the cleaning blade and the image carrier is 4.0 × 10 3 to 4.0 × 10 5 pieces / mm 2 ”;
(2) “The cleaning device according to (1) above, wherein a 300% modulus of the cleaning blade is 300 kg / cm 2 or more”;
(3) “The cleaning device according to the item (1) or (2), wherein the tear strength of the cleaning blade is 50 kg / cm or more”;
(4) “The cleaning device according to any one of (1) to (3) above, wherein a tan δ (10 Hz) peak temperature of the cleaning blade is set to 5 ° C. or lower”;
(5) Any of the above items (1) to (4), wherein the contact pressure between the image carrier and the cleaning blade is set to 0.2 to 0.5 N / cm The cleaning device according to
(6) “An image carrier that carries a latent image on its surface, a developing unit that develops the latent image into a toner image, a transfer unit that transfers the toner image to a transfer member, and the items (1) to (1). An image forming apparatus having at least the cleaning device according to any one of (5) ”;
(7) “Using the image forming apparatus described in (6) above, a latent image is formed and supported on the surface of the image carrier, the latent image is developed into a toner image, and the toner image is transferred. An image forming method characterized by removing toner remaining on the surface of an image bearing member while being transferred to a body ”.
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明により、像担持体表面に押圧されて当接部を形成し像担持体の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードにおいて、小粒径・球形トナーである重合トナーを使用した場合でもクリーニング能力の余裕度を高めることができ、耐摩耗性、耐欠け性に優れ、長期に渡って良好なクリーニング性を維持、向上することが可能なクリーニングブレードを有するクリーニング装置及びそれを用いた画像形成方法、画像形成装置を提供することができるという極めて優れた効果が発揮される。 As will be apparent from the following detailed and specific description, according to the present invention, in the cleaning blade for removing toner remaining on the surface of the image carrier by forming a contact portion by being pressed against the surface of the image carrier. Even when polymerized toner, which is a small particle size and spherical toner, is used, the margin of cleaning ability can be increased, and it has excellent wear resistance and chipping resistance, and maintains and improves good cleaning performance over a long period of time. The cleaning device having a cleaning blade capable of performing the above, an image forming method using the same, and an image forming apparatus can be provided.
さらに、クリーニング不良が発生しやすい低温環境下でも安定したクリーニング性を得られるクリーニング装置及びそれを用いた画像形成方法、画像形成装置を提供することができるという極めて優れた効果が発揮される。 In addition, it is possible to provide a cleaning device that can obtain a stable cleaning property even in a low temperature environment in which cleaning failure is likely to occur, an image forming method using the same, and an image forming device.
さらに、小粒径・球形トナーである重合トナーを使用することで、解像度や文字のシャープネスが高く転写性のよいハーフトーンムラのない画像を得られる画像形成方法及び画像形成装置を提供することができるという極めて優れた効果が発揮される。
さらに、小粒径・球形トナーである重合トナーを使用した場合でもクリーニングブレードの当接圧を高くすることなく、従来の粉砕法により製造されたトナーの場合と同等程度の当接圧にてクリーニングを成立させることで、像担持体を駆動するトルクを軽減でき、画像形成装置の耐久性、消費電力の低減をはかることができる画像形成装置を提供することができるという極めて優れた効果が発揮される。
Furthermore, it is possible to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of obtaining an image having high resolution and sharpness of characters, good transferability and no halftone unevenness by using a polymerization toner which is a small particle size / spherical toner. The extremely excellent effect of being able to be produced is exhibited.
Furthermore, even when polymerized toner, which is a small particle size / spherical toner, is used, cleaning is performed with a contact pressure equivalent to that of toner manufactured by a conventional pulverization method without increasing the contact pressure of the cleaning blade. By realizing the above, it is possible to reduce the torque for driving the image carrier, and it is possible to provide an image forming apparatus capable of reducing the durability and power consumption of the image forming apparatus. The
以下、本発明を図面により具体的に説明する。図１は、本発明に係るクリーニング装置の１例を側面から見た断面図である。図中（１）は像担持体を、（２）はクリーニングブレードを、（３）はブレードホルダを、（Ｄ）は像担持体の直径を示す。（θ）は当接角であり、クリーニングブレードのカット面の延長線（Ｙ）と、像担持体とクリーニングブレードの接点における接線（Ｘ）とからなる。図２は、本発明に係るクリーニングブレードの１例を側面から見た断面図の一例である。図中（ｔ）はブレードの厚さを、（Ｌ）は自由長を示す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an example of a cleaning device according to the present invention as seen from the side. In the figure, (1) shows the image carrier, (2) shows the cleaning blade, (3) shows the blade holder, and (D) shows the diameter of the image carrier. (Θ) is an abutment angle, and is composed of an extension line (Y) of the cut surface of the cleaning blade and a tangent line (X) at the contact point between the image carrier and the cleaning blade. FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of an example of a cleaning blade according to the present invention as viewed from the side. In the figure, (t) indicates the thickness of the blade, and (L) indicates the free length.
上記従来技術の課題を解消するために、本発明においては、請求項１に示すようにトナーは体積平均粒径が６．０μｍ以下、円形度が０．９５以上であり、クリーニングブレードはウレタンゴム板からなり、自由長Ｌが７ｍｍ≦Ｌ≦１２ｍｍ、厚さｔが１ｍｍ≦ｔ≦３ｍｍ、自由長Ｌと像担持体の直径Ｄの比が１／５≦Ｌ／Ｄ≦１／２の間に設定されている。 In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, in the present invention, the toner has a volume average particle diameter of 6.0 μm or less and a circularity of 0.95 or more, and the cleaning blade is urethane rubber. It consists of a plate, the free length L is 7 mm ≦ L ≦ 12 mm, the thickness t is 1 mm ≦ t ≦ 3 mm, and the ratio of the free length L to the diameter D of the image carrier is 1/5 ≦ L / D ≦ 1/2 Is set to
自由長Ｌと像担持体の直径Ｄの比は、より好ましくは１／４≦Ｌ／Ｄ≦１／３であるのがよい。自由長Ｌと像担持体の直径Ｄの比が１／５未満ではトナーのすり抜けが発生しやすく、１／２より大きいとブレードめくれが発生しやすい。
クリーニングブレードの像担持体表面温度でのクリーニングブレードの硬度は７０〜８０°、２５℃での反発弾性率が２０〜４５％、像担持体とクリーニングブレードの接点の接線方向とクリーニングブレードのカット面との成す角が７０〜８０°に設定されている。
The ratio of the free length L to the diameter D of the image carrier is more preferably 1/4 ≦ L / D ≦ 1/3. If the ratio of the free length L to the diameter D of the image carrier is less than 1/5, toner slips out easily, and if it is greater than 1/2, blade turning tends to occur.
The hardness of the cleaning blade at the surface temperature of the image carrier is 70 to 80 °, the rebound resilience is 20 to 45% at 25 ° C., the tangential direction of the contact point between the image carrier and the cleaning blade, and the cut surface of the cleaning blade Is set to 70 to 80 °.
本発明において、クリーニングブレードの硬度はＪＩＳ Ｋ６２５３硬さ試験で規定される。硬度は像担持体の表面温度で７０〜８０°、より好ましくは７２〜７６°であるのがよい。硬度が７０°未満では軟らかく摩耗しやすいために、後ほど示される諸例から明らかなように他の条件がたとえ本発明の範囲であっても、トナーすり抜けが発生しやすく、硬度が８０°を越えると硬いために感光体側では摩耗が促進し、カブリが発生しやすくなり、ブレード側では欠けが生じやすく小粒径トナーのクリーニング性を確保できない。 In the present invention, the hardness of the cleaning blade is defined by a JIS K6253 hardness test. The hardness is 70 to 80 °, more preferably 72 to 76 °, as the surface temperature of the image carrier. If the hardness is less than 70 °, it is soft and easily worn. Therefore, as will be apparent from examples shown later, even if other conditions are within the scope of the present invention, toner slip easily occurs and the hardness exceeds 80 °. Therefore, abrasion is promoted on the photosensitive member side, fogging is likely to occur, and chipping is likely to occur on the blade side, and the cleaning property of the small particle size toner cannot be ensured.
像担持体とクリーニングブレードの間をすり抜ける添加剤の平均粒径は１００ｎｍ以下、より好ましくは１０〜６０ｎｍであるのがよい。平均粒径が１００ｎｍより大きい添加剤は、後ほど示される諸例から明らかなように他の条件が本発明の範囲であるとき、ブレードエッジに留まることでダム効果を発揮し、良好なクリーニング性を保つことができる。
像担持体とクリーニングブレードの間をすり抜ける添加剤の量は、ブレード通過後の像担持体表面を剥離して（株）日立製作所製Ｓ−４２００型ＦＥ−ＳＥＭにて観察することで行なう。６００μｍ×４００μｍ面積相当での添加剤の個数をカウントして、すり抜け量とする。トナー中の平均粒径１００ｎｍ以下の添加剤が像担持体とクリーニングブレードの間をすり抜ける量が４．０×１０３〜４．０×１０５個／ｍｍ２、より好ましくは２．０×１０４〜２．０×１０５個／ｍｍ２であるのがよい。添加剤のすり抜け量が４．０×１０３個／ｍｍ２未満だと、像担持体とクリーニングブレード間の摩擦力が低減できず、ブレードエッジの巻き込みにより当接状態が変化してクリーニング性能が低下するだけでなく、摩耗、欠けを促進することになり、長期にわたって良好なクリーニング性を維持することができなくなる。一方、一般的に使用される添加剤自体は非常に硬度が高いため、像担持体とクリーニングブレードの間をすり抜ける量が２．０×１０５個／ｍｍ２より多いと、像担持体またはクリーニングブレードに損傷を与え、像担持体とクリーニングブレードの寿命を著しく低下させてしまう。
The average particle diameter of the additive passing through between the image carrier and the cleaning blade is preferably 100 nm or less, more preferably 10 to 60 nm. Additives with an average particle size of more than 100 nm exhibit a dam effect by staying at the blade edge when other conditions are within the scope of the present invention, as will be apparent from examples shown later. Can keep.
The amount of the additive that passes between the image carrier and the cleaning blade is determined by detaching the surface of the image carrier after passing through the blade and observing with an S-4200 FE-SEM manufactured by Hitachi, Ltd. The number of additives corresponding to an area of 600 μm × 400 μm is counted and used as a slip-through amount. The amount by which the additive having an average particle size of 100 nm or less in the toner slips between the image carrier and the cleaning blade is 4.0 × 10 3 to 4.0 × 10 5 pieces / mm 2 , more preferably 2.0 × 10. It is good that it is 4-2.0 * 10 < 5 > piece / mm < 2 >. When the amount of slipping through the additive is less than 4.0 × 10 3 pieces / mm 2 , the frictional force between the image carrier and the cleaning blade cannot be reduced, and the contact state changes due to the entrainment of the blade edge and the cleaning performance is improved. Not only will this decrease, but also wear and chipping will be promoted, and good cleaning properties cannot be maintained over a long period of time. On the other hand, generally used additives themselves have very high hardness. Therefore, if the amount of slipping between the image carrier and the cleaning blade is more than 2.0 × 10 5 pieces / mm 2 , the image carrier or the cleaning agent is used. The blade is damaged, and the life of the image carrier and the cleaning blade is remarkably reduced.
クリーニングブレードの３００％モジュラスはＪＩＳ Ｋ６２５１引張試験で規定される。３００％モジュラスは３００ｋｇ／ｃｍ２以上であるのがよい。３００％モジュラスが３００ｋｇ／ｃｍ２未満ではブレードエッジが変形して応力集中が生じてちぎれ易くなるために摩耗や欠けに弱く、トナーのすり抜けが発生しやすくなる。 The 300% modulus of the cleaning blade is specified by the JIS K6251 tensile test. The 300% modulus should be 300 kg / cm 2 or more. When the 300% modulus is less than 300 kg / cm 2 , the blade edge is deformed and stress concentration occurs, and it is easy to tear off. Therefore, it is weak against abrasion and chipping, and toner slips easily.
クリーニングブレードのｔａｎδ（１０Ｈｚ）ピーク温度は５℃以下、より好ましくは０℃以下に設定されているのがよい。ｔａｎδのピーク温度が５℃よりも高いと低温環境ではガラス転移点付近あるいは以下での使用となり、ブレード自体がゴム特性を示さなくなるためクリーニング性が低下し、ブレードのビビリも発生しやすくなる。本発明におけるクリーニングブレードのｔａｎδ（１０Ｈｚ）ピーク温度は、ＪＩＳ Ｋ６３９４加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの動的性質試験方法に準じて測定した。測定機器としては、レオメータ（Rheometrics社製ARES）が用いられた。
クリーニングブレードの引裂強度はＪＩＳ Ｋ６２５２引裂試験で規定される。引裂試験は５０ｋｇ／ｃｍ以上であることが好ましい。引裂強度が５０ｋｇ／ｃｍ未満であると、ブレードエッジの欠けが発生しやすくなり、ブレードの耐久性が劣ってしまう。引裂強度を５０ｋｇ／ｃｍ以上であると、高温高湿下においてもブレードの欠けを防止することができる。
The tan δ (10 Hz) peak temperature of the cleaning blade is preferably set to 5 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or lower. When the peak temperature of tan δ is higher than 5 ° C., it is used near or below the glass transition point in a low temperature environment, and the blade itself does not exhibit rubber properties, so that the cleaning property is lowered and the blade chatter easily occurs. The tan δ (10 Hz) peak temperature of the cleaning blade in the present invention was measured according to the dynamic property test method of JIS K6394 vulcanized rubber and thermoplastic rubber. A rheometer (ARES manufactured by Rheometrics) was used as a measuring instrument.
The tear strength of the cleaning blade is defined by the JIS K6252 tear test. The tear test is preferably 50 kg / cm or more. When the tear strength is less than 50 kg / cm, chipping of the blade edge is likely to occur, and the durability of the blade is deteriorated. When the tear strength is 50 kg / cm or more, chipping of the blade can be prevented even under high temperature and high humidity.
添加剤が前記クリーニングブレードと前記像担持体の間をすり抜ける量が４．０×１０３〜４．０×１０５個／ｍｍ２であるの範囲に保つには、クリーニングブレードの材質、厚さ、自由長、像担持体の材質等にもよるが、像担持体とクリーニングブレードの当接圧は０．２〜０．５Ｎ／ｃｍ、より好ましくは０．２５〜０．４Ｎ／ｃｍであるのがよい。当接圧が０．２Ｎ／ｃｍ未満では、後ほど示される諸例から明らかなように他の条件がたとえ本発明の範囲であっても、クリーニングブレードによる像担持体への圧接が弱く、トナーの阻止力が著しく低下してトナーがすり抜け易くなり、当接圧が０．５Ｎ／ｃｍより大きいと像担持体を回転させるために大きなトルクが必要となり、ブレード鳴きが発生しやすくなり、更には、ブレードが折れ曲がり、像担持体に対していわゆる腹当たり状態になって、クリーニング不良が発生するようになる。 In order to keep the amount of additive slipping between the cleaning blade and the image carrier in the range of 4.0 × 10 3 to 4.0 × 10 5 pieces / mm 2 , the material and thickness of the cleaning blade Depending on the free length and the material of the image carrier, the contact pressure between the image carrier and the cleaning blade is 0.2 to 0.5 N / cm, more preferably 0.25 to 0.4 N / cm. It is good. If the contact pressure is less than 0.2 N / cm, the pressure contact with the image carrier by the cleaning blade is weak even if other conditions are within the scope of the present invention, as will be apparent from examples shown later. When the contact pressure is greater than 0.5 N / cm, a large torque is required to rotate the image bearing member, and blade noise is likely to occur. The blade is bent, and the image carrier is brought into a so-called belly contact state, and defective cleaning occurs.
また、体積平均粒径６．０μｍ以下の小粒径トナーを用いることで、トナーの粒径分布がシャープになり均一帯電されやすくなるため、像担持体との静電的な付着力が均一になりクリーニングされやすくなると考えられ、かつ解像度や文字のシャープネスが高い画像を得ることができる。
さらに、トナーの円形度が０．９５以上であることで、上記に加えて転写性のよいハーフトーンムラのない画像を得ることができる。
本発明のトナーの体積平均粒径は、粒度測定器（「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製）を用い、アパーチャー径１００μｍで測定し、解析ソフト（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｔｌｉｓｉｚｅｒ ３ Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１）にて解析を行った。具体的にはガラス製１００ｍｌビーカーに１０ｗｔ％界面活性剤（アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンＳＣ−Ａ；第一工業製薬性）を０．５ｍｌ添加し、各トナー０．５ｇ添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水８０ｍｌを添加した。得られた分散液を超音波分散器（Ｗ−１１３ＭＫ−II、本多電子社製）で１０分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII（ベックマンコールター製）を用いて測定を行なった。測定は装置が示す濃度が８±２％になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を８±２％にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
本発明のトナーの平均円形度は、超微粉トナーの計測にフロー式粒子像分析装置（「ＦＰＩＡ−２１００」；シスメックス社製）を用いて計測し、解析ソフト（ＦＰＩＡ−２１００ Ｄａｔａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ ＦＰＩＡ ｖｅｒｓｉｏｎ００−１０）を用いて解析を行なった。具体的には、ガラス製１００ｍｌビーカーに１０ｗｔ％界面活性剤（アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンＳＣ−Ａ；第一工業製薬性）を０．１〜０．５ｍｌ添加し、各トナー０．１〜０．５ｇ添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水８０ｍｌを添加した。得られた分散液を超音波分散器（本多電子社製）で３分間分散処理した。前記分散液を前記ＦＰＩＡ−２１００を用いて濃度を５０００〜１５０００個／μｌが得られるまでトナーの形状及び分布を測定した。本測定法は平均円形度の測定再現性の点から前記分散液濃度が５０００〜１５０００個／μｌにすることが重要である。前記分散液濃度を得るために前記分散液の条件、すなわち添加する界面活性剤量、トナー量を変更する必要がある。界面活性剤量は前述したトナー粒径の測定と同様にトナーの疎水性により必要量が異なり、多く添加すると泡によるノイズが発生し、少ないとトナーを十分にぬらすことができないため、分散が不十分となる。またトナー添加量は粒径のより異なり、小粒径の場合は少なく、また大粒径の場合は多くする必要があり、トナー粒径が３〜７μｍの場合、トナー量を０．１〜０．５ｇ添加することにより分散液濃度を５０００〜１５０００個／μｌにあわせることが可能となる。
In addition, by using a small particle diameter toner having a volume average particle diameter of 6.0 μm or less, the particle diameter distribution of the toner becomes sharp and it becomes easy to be uniformly charged, so that the electrostatic adhesion with the image carrier is uniform. Therefore, an image with high resolution and high character sharpness can be obtained.
Furthermore, when the circularity of the toner is 0.95 or more, in addition to the above, it is possible to obtain an image with good transferability and no halftone unevenness.
The volume average particle size of the toner of the present invention is measured with a particle size measuring device (“Multisizer III”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) with an aperture diameter of 100 μm and analyzed with analysis software (Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51). Went. Specifically, 0.5 ml of 10 wt% surfactant (alkylbenzene sulfonate Neogen SC-A; Daiichi Kogyo Seiyaku) was added to a glass 100 ml beaker, 0.5 g of each toner was added, and the mixture was stirred with a micropartel. Subsequently, 80 ml of ion-exchanged water was added. The obtained dispersion was subjected to a dispersion treatment for 10 minutes with an ultrasonic disperser (W-113MK-II, manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The dispersion was measured using the Multisizer III and Isoton III (manufactured by Beckman Coulter) as the measurement solution. In the measurement, the toner sample dispersion was dropped so that the concentration indicated by the apparatus was 8 ± 2%. In this measurement method, it is important that the concentration is 8 ± 2% from the viewpoint of the reproducibility of the particle size. Within this concentration range, no error occurs in the particle size.
The average circularity of the toner of the present invention is measured using a flow type particle image analyzer (“FPIA-2100”; manufactured by Sysmex Corporation) for measurement of ultrafine toner, and analysis software (FPIA-2100 Data Processing Program for FPIA). Analysis was performed using version 00-10). Specifically, 0.1 to 0.5 ml of 10 wt% surfactant (alkylbenzene sulfonate Neogen SC-A; Daiichi Kogyo Seiyaku) is added to a glass 100 ml beaker, and each toner 0.1 to 0 is added. 0.5 g was added and stirred with a microspatel, and then 80 ml of ion-exchanged water was added. The obtained dispersion was subjected to a dispersion treatment for 3 minutes with an ultrasonic disperser (manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The shape and distribution of the toner were measured using the FPIA-2100 until the density of the dispersion was 5000 to 15000 / μl. In this measurement method, it is important that the concentration of the dispersion liquid is 5000 to 15000 / μl from the viewpoint of measurement reproducibility of the average circularity. In order to obtain the dispersion concentration, it is necessary to change the conditions of the dispersion, that is, the amount of surfactant to be added and the amount of toner. The amount of the surfactant varies depending on the hydrophobicity of the toner as in the measurement of the toner particle diameter described above. If it is added in a large amount, noise due to bubbles is generated, and if it is too small, the toner cannot be sufficiently wetted. It will be enough. Further, the toner addition amount differs from the particle size, and it is necessary to decrease the small particle size and increase the large particle size. When the toner particle size is 3 to 7 μm, the toner amount is 0.1 to 0. By adding 0.5 g, the dispersion concentration can be adjusted to 5000 to 15000 / μl.
本発明に用いられるブレードは、ポリウレタン（詳しくは少なくともウレタン結合を有する有機化合物）材料で形成されるのが好ましい。ポリウレタンは、よく知られているようにイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応によって得られるが、本発明においては公知の原料が使用できる。 The blade used in the present invention is preferably formed of a polyurethane (specifically, an organic compound having at least a urethane bond) material. As is well known, polyurethane is obtained by a reaction between an isocyanate compound and a polyol compound. In the present invention, known raw materials can be used.
従用されるイソシアネート化合物の具体例としては、トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。 Specific examples of the isocyanate compound to be used are tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tolidine diisocyanate, xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, Examples include isophorone diisocyanate.
また、ポリオール化合物としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオール等が挙げられ、例えばアクリルポリオールを構成する原料モノマーとしては、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２−エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル等が挙げられる。 Examples of the polyol compound include polyether polyols, polyester polyols, acrylic polyols, epoxy polyols, and the like. For example, as raw material monomers constituting the acrylic polyols, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, acrylic acid n -Butyl, 2-ethylhexyl acrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, lauryl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, methacrylic acid 2-hydroxyethyl acid, hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, acrylamide, N-methylolacrylamide, Acetone acrylamide, glycidyl methacrylate, styrene, vinyl toluene, vinyl acetate, acrylonitrile.
小粒径・球形トナーは、重合性単量体を水系媒体中で重合させて得られるトナーが好ましく、さらに、樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得られるトナーであることがより好ましい。その製造方法は、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加え、液中（水系媒体中）にて単量体を乳化重合して微粒の重合体粒子（樹脂粒子）を調整し、その後、有機溶媒及び凝集剤等を添加して当該樹脂粒子を会合する方法で製造することができる。 The small particle / spherical toner is preferably a toner obtained by polymerizing a polymerizable monomer in an aqueous medium, and more preferably a toner obtained by associating resin particles in an aqueous medium. The production method is suspension polymerization or adding an emulsion of necessary additives, and emulsion polymerization of monomers in the liquid (in an aqueous medium) to prepare fine polymer particles (resin particles). Thereafter, the resin particles can be produced by a method in which an organic solvent and a flocculant are added to associate the resin particles.
本発明で用いられる小粒径・球形トナー、現像剤の詳細は以下のとおりである。
樹脂としては、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。
Details of the small particle size / spherical toner and developer used in the present invention are as follows.
As resins, polystyrene resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, styrene acrylic resin, styrene methacrylate resin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, styrene butadiene resin, phenol resin, polyethylene resin, silicon resin, butyral resin, terpene There are resins, polyol resins and the like.
ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等がある。 Examples of vinyl resins include styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, and homopolymers thereof: styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer. Polymer, styrene-vinyl naphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic copolymer Acid methyl copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer Coalescence, styrene-vinyl ethyl acetate Copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester Styrene copolymers such as copolymers: polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate and the like.
ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。 The polyester resin is composed of a dihydric alcohol as shown in the following group A and a dibasic acid salt as shown in the group B, and further a trihydric or higher alcohol as shown in the group C or Carboxylic acid may be added as a third component.
Ａ群：エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２'−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２'−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等。 Group A: ethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4 butanediol, neopentyl glycol, 1,4 butenediol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane Bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropylene (2,2) -2,2′-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3,3) -2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2,0) -2,2′-bis (4 -Hydroxyphenyl) propane and the like.
Ｂ群：マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等。
Ｃ群：グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の３価以上のカルボン酸等。
Group B: maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, linolenic acid, or These acid anhydrides or esters of lower alcohols.
Group C: Trivalent or higher alcohols such as glycerin, trimethylolpropane and pentaerythritol, and trivalent or higher carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid.
ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物、もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるものなどがある。 As the polyol resin, an alkylene oxide adduct of an epoxy resin and a dihydric phenol, or a compound having one active hydrogen in the molecule that reacts with the glycidyl ether and the epoxy group, and an active hydrogen that reacts with the epoxy resin in the molecule. There are those obtained by reacting two or more compounds.
本発明で用いる顔料としては以下のものが用いられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
The following are used as the pigment used in the present invention.
Examples of black pigments include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides.
黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。 Examples of yellow pigments include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, hansa yellow G, hansa yellow 10G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, and tartrazine lake. .
また、橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫが挙げられる。 Examples of the orange pigment include molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレー
キ、ブリリアントカーミン３Ｂが挙げられる。
Examples of red pigments include Bengala, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B.
紫色顔料としては、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキが挙げられる。 Examples of purple pigments include fast violet B and methyl violet lake.
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣが挙げられる。 Examples of blue pigments include cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, fast sky blue, and indanthrene blue BC.
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ等がある。
これらは１種または２種以上を使用することができる。
Examples of green pigments include chrome green, chromium oxide, pigment green B, and malachite green lake.
These can use 1 type (s) or 2 or more types.
特にカラートナーにおいては、良好な顔料の均一分散が必須となり、顔料を直接大量の樹脂中に投入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマスターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式が用いられている。 Especially for color toners, uniform dispersion of good pigments is essential. Instead of putting pigments directly into a large amount of resin, a master batch in which pigments are once dispersed at a high concentration is prepared and diluted. The method of throwing in is used.
電荷制御剤をトナー粒子内部に配合（内添）している。しかし、トナー粒子と混合（外添）して用いてもよい。電荷制御剤によって、現像システムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、特に本発明では、粒度分布と電荷量とのバランスをさらに安定したものとすることが可能である。 A charge control agent is blended (internally added) inside the toner particles. However, it may be used by mixing (external addition) with toner particles. The charge control agent enables optimal charge amount control according to the development system. In particular, in the present invention, the balance between the particle size distribution and the charge amount can be further stabilized.
トナーを正電荷性に制御するものとして、ニグロシンおよび四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。また、トナーを負電荷性に制御するものとしてサリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられる。 For controlling the toner to be positively charged, nigrosine and quaternary ammonium salts, triphenylmethane dyes, imidazole metal complexes and salts can be used alone or in combination of two or more. Further, salicylic acid metal complexes, salts, organic boron salts, calixarene compounds, and the like are used for controlling the toner to be negatively charged.
定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することが可能である。離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックスおよびその誘導体、パラフィンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。これら離型剤の融点は６５〜９０℃であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ローラ温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。 A release agent can be internally added to prevent offset during fixing. Release agents include natural waxes such as candelilla wax, carnauba wax, rice wax, montan wax and derivatives thereof, paraffin wax and derivatives thereof, polyolefin wax and derivatives thereof, sazol wax, low molecular weight polyethylene, and low molecular weight polypropylene. And alkyl phosphate esters. The melting point of these release agents is preferably 65 to 90 ° C. When the temperature is lower than this range, blocking during storage of the toner is likely to occur, and when the temperature is higher than this range, an offset is likely to occur in a region where the fixing roller temperature is low.
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的のために、添加剤を加えてもよい。添加剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等があり、それぞれの樹脂を２種以上混合したものでもよい。 An additive may be added for the purpose of improving the dispersibility of a release agent or the like. Additives include styrene acrylic resin, polyethylene resin, polystyrene resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, styrene methacrylate resin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, styrene butadiene resin, phenol resin, butyral resin, terpene resin, There are polyol resins and the like, and two or more of these resins may be mixed.
本発明にかかるトナーを作製する方法としては、粉砕法、重合法（懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、乳化会合等）等があるが、これらの作製法に限るものではない。 Examples of the method for producing the toner according to the present invention include a pulverization method and a polymerization method (suspension polymerization, emulsion polymerization dispersion polymerization, emulsion aggregation, emulsion association, etc.), but are not limited to these production methods.
本発明のトナーは母体粒子表面に子粒子を埋設して表面改質を行なってもよい。母体粒子の１／１０以下の有機樹脂粒子や無機微粒子などを混合し、加熱処理などにより母体表面に固定化することでトナー表面に微小な凹凸を形成することができる。 The toner of the present invention may be modified by embedding child particles on the surface of the base particles. Fine irregularities can be formed on the toner surface by mixing organic resin particles, inorganic fine particles or the like that are 1/10 or less of the base particles, and fixing them to the base surface by heat treatment or the like.
トナーには、外添剤として、１種以上の無機、有機微粒子を混合して用いてよい。トナーの流動性や帯電特性の調整を行なうことができる。 In the toner, one or more inorganic and organic fine particles may be mixed and used as an external additive. The fluidity and charging characteristics of the toner can be adjusted.
無機微粒子としては、一般的な疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が１〜１００ｎｍ、より好ましくは１０〜６０ｎｍの無機微粒子を含むことが望ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。 As the inorganic fine particles, general hydrophobized inorganic particles can be used in combination, but the average particle size of the hydrophobized primary particles is 1 to 100 nm, more preferably 10 to 60 nm. desirable. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g.
それらは、条件を満たせば公知のものすべて使用可能である。例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど）、金属酸化物（チタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど）、フルオロポリマー等を含有してもよい。 Any of them can be used as long as the conditions are satisfied. For example, silica fine particles, hydrophobic silica, fatty acid metal salts (such as zinc stearate and aluminum stearate), metal oxides (such as titania, alumina, tin oxide, and antimony oxide), fluoropolymers, and the like may be contained.
特に好適な添加剤としては、疎水化されたシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子があげられる。シリカ微粒子としては、ＨＤＫ Ｈ ２０００、ＨＤＫ Ｈ ２０００／４、ＨＤＫ Ｈ ２０５０ＥＰ、ＨＶＫ２１、ＨＤＫ Ｈ １３０３（以上クラリアントジャパン）やＲ９７２、Ｒ９７４、ＲＸ２００、ＲＹ２００、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２（以上日本アエロジル）がある。また、チタニア微粒子としては、Ｐ−２５（日本アエロジル）やＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ−Ｓ（以上チタン工業）、ＴＡＦ−１４０（富士チタン工業）、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、ＭＴ−６００Ｂ、ＭＴ−１５０Ａ（以上テイカ）などがある。特に疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、Ｔ−８０５（日本アエロジル）やＳＴＴ−３０Ａ、ＳＴＴ−６５Ｓ−Ｓ（以上チタン工業）、ＴＡＦ−５００Ｔ、ＴＡＦ−１５００Ｔ（以上富士チタン工業）、ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ（以上テイカ）、ＩＴ−Ｓ（石原産業）などがある。 Particularly suitable additives include hydrophobized silica, titania, titanium oxide, and alumina fine particles. As silica fine particles, there are HDK H 2000, HDK H 2000/4, HDK H 2050EP, HVK21, HDK H 1303 (Clariant Japan) and R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, R812 (Nippon Aerosil). . Further, as titania fine particles, P-25 (Nippon Aerosil), STT-30, STT-65C-S (above Titanium Industry), TAF-140 (Fuji Titanium Industry), MT-150W, MT-500B, MT-600B MT-150A (taker above). In particular, as hydrophobized titanium oxide fine particles, T-805 (Nippon Aerosil), STT-30A, STT-65S-S (above Titanium Industry), TAF-500T, TAF-1500T (above Fuji Titanium Industry), MT -100S, MT-100T (above Taka), IT-S (Ishihara Sangyo), etc.
本発明で使用される有機微粒子は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。有機微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。 The organic fine particles used in the present invention may be thermoplastic resins or thermosetting resins. For example, vinyl resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine Resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, polycarbonate resins, and the like. As the organic fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained.
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
これらは単なる１例であって、小粒径・球形トナーは、このような製法以外の方法で製造しても無論、かまわない。
The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylate resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylate polymer, Examples include styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like.
These are merely examples, and the small particle size / spherical toner may of course be manufactured by a method other than the above manufacturing method.
図３は本発明の画像形成装置の１例を示す該略図であり、図４は本発明の画像形成装置に搭載可能なプロセスカートリッジの１例を説明する該略図である。
図３の画像形成装置において、（１０１）は潜像担持体である感光体ドラム、（１０２）は感光体ドラム（１０１）の側方に配設された現像装置、（１０３）は現像ハウジング、（１０４）は現像剤担持体としての現像スリーブ、（１０５ａ，１０５ｂ）は、現像剤収容部、（１０６）は現像剤規制部材としての第１ドクタブレードを示す。そして感光体ドラム（１０１）側に開口を有する現像ハウジング（１０３）と、内部にトナー（１０７）を収容するトナー収容部としてのトナーホッパー（１０８）が設けられ、トナーホッパー（１０８）に隣接して感光体ドラム（１０１）側寄りには、トナー（１０７）と磁性粒子であるキャリアとからなる現像剤を収容する現像剤収容部（１０５ａ）が設けられている。そして潜像担持体（１０１）と、該潜像担持体（１０１）の表面を一様帯電する帯電器（１３６）とのいずれかと、現像手段（１０２）とを画像形成装置本体に対して着脱可能に一体構造物として構成している。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the image forming apparatus of the present invention, and FIG. 4 is a schematic view illustrating an example of a process cartridge that can be mounted on the image forming apparatus of the present invention.
In the image forming apparatus of FIG. 3, (101) is a photosensitive drum which is a latent image carrier, (102) is a developing device disposed on the side of the photosensitive drum (101), (103) is a developing housing, (104) is a developing sleeve as a developer carrier, (105a, 105b) is a developer accommodating portion, and (106) is a first doctor blade as a developer regulating member. A developing housing (103) having an opening on the photosensitive drum (101) side and a toner hopper (108) as a toner containing portion for containing the toner (107) are provided therein, and are adjacent to the toner hopper (108). A developer accommodating portion (105a) for accommodating a developer composed of toner (107) and a carrier as magnetic particles is provided near the photosensitive drum (101). The latent image carrier (101), the charger (136) for uniformly charging the surface of the latent image carrier (101), and the developing means (102) are attached to and detached from the image forming apparatus main body. It is configured as an integral structure.
トナーホッパー（１０８）の内部には、図示しない駆動手段によって回動されるトナー供給手段としてのトナーアジテータ（１１１）が配設されている。トナーアジテータ（１１１）は、トナーホッパー（１０８）内のトナー（１０７）をトナー供給口（１１０）に向けて撹拌しながら送り出すように矢印の方向に回転している。感光体ドラム（１０１）とトナーホッパー（１０８）との間の空間には、現像スリーブが配設されている。そして図示しない駆動手段で図の矢印方向に回転駆動される現像スリーブ（１０４）は、その内部に現像装置（１０２）に対して相対位置不変に配置された磁界発生手段としての磁石（１０４ａ）を有している。 Inside the toner hopper (108), a toner agitator (111) is disposed as toner supply means that is rotated by a drive means (not shown). The toner agitator (111) rotates in the direction of the arrow so that the toner (107) in the toner hopper (108) is sent to the toner supply port (110) while stirring. A developing sleeve is disposed in a space between the photosensitive drum (101) and the toner hopper (108). The developing sleeve (104) that is rotationally driven in the direction of the arrow in the figure by a driving means (not shown) has a magnet (104a) as a magnetic field generating means disposed in the position relative to the developing device (102). Have.
現像剤収容部（１０５ａ）の現像ハウジング（１０３）に取り付けられた側と対向する側には、第１ドクタブレード（１０６）が一体的に取付けられている。第１ドクタブレード（１０６）は、その先端と現像スリーブ（１０４）の外周面との間に一定の隙間を保った状態で配設されている。現像剤収容部（１０５ａ）のトナー供給口（１１０）の近傍に位置する部位には、第２ドクタブレード（１１２）が配設されている。 A first doctor blade (106) is integrally attached to a side of the developer accommodating portion (105a) opposite to the side attached to the developing housing (103). The first doctor blade (106) is disposed in a state where a certain gap is maintained between its tip and the outer peripheral surface of the developing sleeve (104). A second doctor blade (112) is disposed in a portion of the developer container (105a) located in the vicinity of the toner supply port (110).
前記のような構成によって、トナーホッパー（１０８）の内部からトナーアジテータ（１１１）によって送り出されたトナー（１０７）は、トナー供給口（１１０）を通って現像スリーブ（１０４）に担持された現像剤に供給され、現像剤収容部（１０５ａ）へ運ばれる。そして現像剤収容部（１０５ａ）内の現像剤は、現像スリーブ（１０４）に担持されて感光体ドラム（１０１）の外周面と対向する位置まで搬送されて、トナー（１１７）だけが感光体ドラム（１０１）上に形成された静電潜像と静電的に結合することにより、感光体ドラム（１０１）上にトナー像が形成される。 With the above configuration, the toner (107) sent out from the toner hopper (108) by the toner agitator (111) passes through the toner supply port (110) and is carried on the developing sleeve (104). To the developer container (105a). The developer in the developer container (105a) is carried on the developing sleeve (104) and conveyed to a position facing the outer peripheral surface of the photosensitive drum (101), and only the toner (117) is transferred to the photosensitive drum. By electrostatically coupling with the electrostatic latent image formed on (101), a toner image is formed on the photosensitive drum (101).
現像スリーブ（１０４）に連れ回っている現像剤は、現像剤収容部（１０５ａ）を通過するとき内部に滞留している現像剤によって、ブレーキがかけられるため搬送速度の低下が発生し、これによって第２ドクタブレード（１１２）付近の現像スリーブ（１０４）の現像剤の層厚が増大してくる。トナー濃度が上昇してくると、現像剤同士の摩擦力が低下して、搬送速度を低下させることから、さらに層厚が増大して第２現像剤規制部材（１１２）に進行を阻止される。このような状態に到達すると、開口部（１１４）は進行を阻止された滞留現像剤（１１３）によって遮断されるためにトナーの取り込みを停止する。逆にトナー濃度が低下してくると、現像剤同士の摩擦力が増大して、滞留現像剤（１１３）を現像剤収容部（１０５ａ）の内部に取り込むため、連れ回りしている現像剤とトナーとが接触してトナーが取り込まれる。前記のような作用によって現像剤のトナー濃度が自動的に制御可能になっている。 The developer traveling around the developing sleeve (104) is braked by the developer staying inside when passing through the developer accommodating portion (105a), so that the conveyance speed is lowered. The developer layer thickness of the developing sleeve (104) near the second doctor blade (112) increases. As the toner concentration increases, the frictional force between the developers decreases and the conveyance speed decreases, so that the layer thickness further increases and the second developer regulating member (112) prevents the progress. . When this state is reached, the opening (114) is blocked by the staying developer (113) that has been prevented from advancing, so that the toner intake is stopped. Conversely, when the toner concentration decreases, the frictional force between the developers increases, and the staying developer (113) is taken into the developer accommodating portion (105a). The toner comes in contact with the toner. The toner density of the developer can be automatically controlled by the above action.
像担持体であるドラム状の感光体（１０１）の周囲には、現像装置以外に帯電手段（１３６）、クリーニングブレード（１３５）、廃トナー収容ケース（１３１）、廃トナー（１３２）、クリーニング手段でクリーニングされた廃トナーを廃トナー収容ケース（１３１）へ送りこむ廃トナー回収ローラ（１３３）、感光体や帯電手段やクリーニング手段を保持するドラムケース（１３４）が配設されている。前記のドラムケース類や現像装置が一体となって、画像形成装置が構成されている。本発明によるクリーニングブレード（１３５）はブレード支持部材（１３５ａ）に所定量突き出すように設置されており、像担持体表面を清掃するために、該像担持体表面に向かってカウンター方向になるように、ドラムケース（１３４）にねじ（１３５ｂ）で固定されている。 Around the drum-shaped photoconductor (101) as an image carrier, in addition to the developing device, a charging unit (136), a cleaning blade (135), a waste toner storage case (131), a waste toner (132), and a cleaning unit A waste toner collecting roller (133) for sending the waste toner cleaned in step (1) to the waste toner storage case (131), and a drum case (134) for holding the photosensitive member, the charging means, and the cleaning means are provided. The drum case and the developing device are integrated to constitute an image forming apparatus. The cleaning blade (135) according to the present invention is installed so as to protrude from the blade support member (135a) by a predetermined amount, and in order to clean the surface of the image carrier, the cleaning blade (135) is in a counter direction toward the surface of the image carrier. The drum case (134) is fixed with screws (135b).
像担持体（感光体）が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体表面は、クリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、さらに除電された後、繰り返し画像形成に使用される。 An image carrier (photoconductor) is driven to rotate at a predetermined peripheral speed. In the rotation process, the photosensitive member is uniformly charged with a positive or negative predetermined potential on its peripheral surface by the charging unit, and then receives image exposure light from an image exposing unit such as slit exposure or laser beam scanning exposure. An electrostatic latent image is sequentially formed on the peripheral surface of the body, and the formed electrostatic latent image is then developed with toner by a developing unit, and the developed toner image is transferred between the photosensitive member and the transfer unit from the paper feeding unit. Then, the image is sequentially transferred to the transfer material fed in synchronization with the rotation of the photosensitive member by the transfer means. The transfer material that has received the image transfer is separated from the surface of the photosensitive member, introduced into the image fixing means, and fixed on the image, and printed out as a copy (copy). The surface of the photoreceptor after the image transfer is cleaned by removing the transfer residual toner by the cleaning means, and after being further neutralized, it is repeatedly used for image formation.
本発明のプロセスカートリッジは、本発明のトナーを使用し、感光体及びクリーニング手段を有し、さらに帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持していてもよく、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジである。図４に本発明のプロセスカートリッジの一例の概略構成を示す。
図において、プロセスカートリッジ全体は、感光体、帯電手段、現像手段、本発明のクリーニングブレードを用いたクリーニング手段を有する。本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置は、感光体が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体の表面は、クリーニング手段としての本発明のクリーニングブレードによって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
The process cartridge of the present invention uses the toner of the present invention, has a photosensitive member and a cleaning unit, and may integrally support at least one unit selected from a charging unit and a developing unit. The process cartridge is detachable from the main body. FIG. 4 shows a schematic configuration of an example of the process cartridge of the present invention.
In the figure, the entire process cartridge has a photosensitive member, a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit using the cleaning blade of the present invention. In the image forming apparatus having the process cartridge of the present invention, the photosensitive member is rotationally driven at a predetermined peripheral speed. In the rotation process, the photosensitive member is uniformly charged with a positive or negative predetermined potential on its peripheral surface by the charging unit, and then receives image exposure light from an image exposing unit such as slit exposure or laser beam scanning exposure. An electrostatic latent image is sequentially formed on the peripheral surface of the body, and the formed electrostatic latent image is then developed with toner by a developing unit, and the developed toner image is transferred between the photosensitive member and the transfer unit from the paper feeding unit. Then, the image is sequentially transferred to the transfer material fed in synchronization with the rotation of the photosensitive member by the transfer means. The transfer material that has received the image transfer is separated from the surface of the photosensitive member, introduced into the image fixing means, and fixed, and printed out as a copy (copy). The surface of the photoreceptor after the image transfer is cleaned by removing the transfer residual toner by the cleaning blade of the present invention as a cleaning means, and after being further neutralized, it is repeatedly used for image formation.
以下、本発明を実施例及び比較例にて更に詳細に説明する。なお、本発明は、ここに例示される実施例及び比較例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to the Example and comparative example which are illustrated here.
＜評価ブレード＞
物性の異なるウレタンゴム系のクリーニングブレードを試作し評価した。
ブレードの物性を表１に示す。
<Evaluation blade>
A urethane rubber cleaning blade with different physical properties was prototyped and evaluated.
Table 1 shows the physical properties of the blade.
＜評価トナー＞
体積平均粒径と円形度の異なる重合トナーを試作し評価した。トナーの詳細については、次のとおりである。つまり、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られたものである。そして、この母体トナーには、一次粒子径１２ｎｍの疎水化シリカ微粒子を１．５重量％、一次粒子径１５ｎｍの疎水化酸化チタン微粒子を０．５重量％、一次粒子径１２０ｎｍの大粒径シリカを１．０重量％、それぞれ添加し用いた。
重合トナーの物性を表２に示す。
<Evaluation toner>
Polymerized toners having different volume average particle diameter and circularity were made and evaluated. Details of the toner are as follows. That is, a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent is obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous medium. It is what was done. The base toner includes 1.5% by weight of hydrophobized silica fine particles having a primary particle size of 12 nm, 0.5% by weight of hydrophobized titanium oxide fine particles having a primary particle size of 15 nm, and a large particle size silica having a primary particle size of 120 nm. 1.0% by weight of each was added and used.
Table 2 shows the physical properties of the polymerized toner.
＜当接条件＞
像担持体と評価ブレードの接点の接線方向と評価ブレードのカット面との成す角θと、当接圧を変化させて評価した。
評価ブレードの当接条件を表３に示す。
<Contact condition>
The evaluation was performed by changing the angle θ formed between the tangential direction of the contact point of the image carrier and the evaluation blade and the cut surface of the evaluation blade and the contact pressure.
Table 3 shows the contact conditions of the evaluation blade.
＜評価方法＞
上記評価ブレードと評価トナー及び当接条件の組み合わせにより評価を行なった。評価トナーと評価ブレードは、リコー製カラーレーザープリンタ（ＩＰＳｉＯ Ｃｏｌｏｒ８０００；ＯＰＣ感光体搭載）の標準ブレード及びトナーと交換して評価を行なった。なお、当接条件は、ＩＰＳｉＯ Ｃｏｌｏｒ８０００のクリーニング装置を改良したものを使用して設定した。
評価は、ＩＰＳｉＯ Ｃｏｌｏｒ８０００にて初期のクリーニング性、低温低湿環境（１０℃／１５％ＲＨ）でのクリーニング性、８万枚のランニングを行なった後のクリーニング性・評価ブレードエッジ摩耗／欠け状態・画質（解像力・シャープネス差・ハーフトーン再現性）をそれぞれ５段階でランク評価した。さらに、従来の粉砕法トナーの場合（ＩＰＳｉＯ Ｃｏｌｏｒ８０００条件）と比べた感光体駆動トルクを５段階でランク評価した。それぞれランクが高い程よく、５を最良とした。また、８万枚ランニング後のクリーニングブレード通過後の像担持体表面を剥離して、６００μｍ×４００μｍ面積相当での平均粒径１００ｎｍ以下の添加剤のすり抜け量を調べた。この結果を表４に示す。
<Evaluation method>
Evaluation was performed by a combination of the evaluation blade, the evaluation toner, and the contact condition. The evaluation toner and the evaluation blade were evaluated by replacing the standard blade and toner of a Ricoh color laser printer (IPSiO Color 8000; OPC photoreceptor mounted). The contact conditions were set using an improved IPSiO Color 8000 cleaning device.
Evaluation is initial cleaning performance with IPSiO Color 8000, cleaning performance in low-temperature and low-humidity environment (10 ° C / 15% RH), cleaning performance after running 80,000 sheets, blade edge wear / chip condition, image quality (Resolving power, sharpness difference, halftone reproducibility) were ranked in 5 stages. Further, the rank of the photoreceptor driving torque compared with the conventional pulverized toner (IPSiO Color 8000 condition) was evaluated in five stages. The higher the rank, the better. Further, the surface of the image carrier after passing the cleaning blade after running 80,000 sheets was peeled off, and the amount of slipping through the additive having an average particle diameter of 100 nm or less corresponding to an area of 600 μm × 400 μm was examined. The results are shown in Table 4.
図１、図２
１ 像担持体
２ クリーニングブレード
３ ブレードホルダ
θ 当接角
ｔ ブレード厚さ
Ｌ ブレード自由長
1 and 2
1
図３
１０１ 感光体ドラム
１０２ 現像装置
１０３ 現像ハウジング
１０４ 現像剤担持体
１０４ａ 磁石
１０５ａ、１０５ｂ 現像剤収容部
１０６ 現像剤規制部材
１０７ トナー
１０８ トナーホッパー
１１０ トナー供給口
１１１ トナーアジテータ
１１２ 第２ドクタブレード
１１３ 滞留現像剤
１１４ 開口部
１１７ トナー
１３１ 廃トナー収容ケース
１３２ 廃トナー
１３３ 廃トナー回収ローラ
１３４ ドラムケース
１３５ クリーニングブレード
１３５ａ ブレード支持部材
１３５ｂ ねじ
１３６ 帯電手段
FIG.
DESCRIPTION OF
Claims (7)
A latent image is formed and supported on the surface of the image carrier using the image forming apparatus according to claim 6, the latent image is developed into a toner image, the toner image is transferred to a transfer body, and An image forming method comprising removing toner remaining on a surface of a carrier.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005336630A JP4875348B2 (en) | 2004-11-30 | 2005-11-22 | Cleaning device, image forming method using the same, and image forming device |
Applications Claiming Priority (3)
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