JP3916540B2

JP3916540B2 - Cleaning device, process cartridge, and image forming apparatus

Info

Publication number: JP3916540B2
Application number: JP2002276754A
Authority: JP
Inventors: 雅人柳田; 栄作村上; 正実冨田; 正則川隅; 寿男小池; 直洋熊谷; 敦史三瓶; 剛史新谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP2004117465A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を利用した画像形成装置に搭載される像担持体のクリーニング装置に関する。また、当該クリーニング装置を含んで構成されるプロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を利用したカラー画像形成装置は広範に普及してきており、また、デジタル化された画像が容易に入手できることも関係して、プリントされる画像の更なる高精細化が要望されている。画像のより高い解像度や階調性が検討される中で、潜像を可視化するトナー側の改良としては、高精細画像を形成するために、更なる球形化、小粒径化の検討がなされている。
例えば、特許文献１〜４では、特定の粒径分布を有する球形化した粉砕型のトナーが提案されている。また、特許文献５では懸濁重合により球形化、小粒径化されたトナーを得る方法、特許文献６ではバインダー樹脂と着色剤とを水と混和しない溶媒中で混合し、分散安定剤の存在下で水系溶媒中に分散させ、球形化、小粒径化されたトナーを得る方法、特許文献７等では一部に変性された樹脂を含むバインダー樹脂と、着色剤とを有機溶媒中で混合し、水系溶媒中に分散させて、変性された樹脂の重付加反応を行わせ、球形化、小粒径化したトナーを得る方法が提案されている。このようなトナーにより、画質の向上、流動性の向上が得られている。
【０００３】
しかしながら、球形化、小粒径化されたトナーを用いた場合、画像形成後に行われる感光体上のクリーニングにいくつかの問題を生じている。その一つは、感光体上に未転写で残るトナーのクリーニングが、クリーニングブレードを用いたクリーニング方式では、ブレードと感光体の間で球形トナーが回転し、その隙間に入り込むため、クリーニングされにくいことである。この点につき、特許文献８では、懸濁重合後の重合体を分散媒中でガラス転移点以上に加熱し凝集粒子を得、その凝集粒子を加温されたジェット気流中に導入し、凝集粒子を解砕すると同時に乾燥することにより、不定形状の小粒径トナーを得る方法が提案されている。また、特許文献９では、バインダー樹脂と着色剤とを水と混和しない溶媒中で混合し、分散安定剤の存在下で水系媒体中に分散させ、得られた懸濁液から加熱および／または減圧により溶剤を除去することにより、表面に凹凸を有するトナー粒子を得る方法が提案されている。
また、一つは、トナーに内添、あるいは外添されている離型性を向上させるためのワックスや流動性を向上させるための無機微粒子等が、トナーから離脱して感光体上に付着するということである。トナーが小粒径化するにつれ、これらの添加物がトナー中に占める含有率は、従来のトナーに比べ高くなるため、上記した感光体上の付着物質は増加する傾向にある。
【０００４】
感光体上の付着物質を除去する手段として、特許文献１０では、クリーニングブレードと表面に研磨剤を付着させたクリーニングローラとを配したクリーニング装置が提案されている。しかしながら、クリーニングローラ表面に付着した研磨剤は剥がれ落ちやすく、長期に渡ってクリーニング機能を維持するのは困難である。また、特許文献１１では、クリーニング装置に設けられたクリーニングブレードの先端に研磨剤を接着させて付着物質の除去をする構成としている。しかしながら、転写残トナーのクリーニングと付着物質の除去とを同時に行うのは難しく、また、クリーニングブレードの先端に研磨剤を接着させた構成では、研磨剤が剥がれ落ちやすい。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−１１２２５３号公報
【特許文献２】
特開平２−２８４１５８号公報
【特許文献３】
特開平３−１８１９５２号公報
【特許文献４】
特開平４−１６２０４８号公報
【特許文献５】
特開平５−７２８０８号公報
【特許文献６】
特開平９−１５９０２号公報
【特許文献７】
特開平１１−１３３６６８号公報
【特許文献８】
特開平５−１８８６４２号公報
【特許文献９】
特開平９−１５９０３号公報
【特許文献１０】
特開平１０−１１１６２９号公報
【特許文献１１】
特開２００１−２９６７８１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のクリーニングブレード、もしくはクリーニングブラシを配備したクリーニング装置では、これらの感光体上の付着物質を十分に除去することは困難であった。除去されない付着物質は、それがワックスを主成分とするものであるならばフィルミングを起こし、無機微粒子を主成分とするならばそれが核となって成長していき、経時で画像に悪影響を及ぼすことになる。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、球形化、小粒径化されたトナーを用いた画像形成装置であっても、感光体上の転写残トナー及び付着物質の除去を効果的に行うことができ、長期に渡ってもそのクリーニング機能を維持できるクリーニング装置を提供することを課題とする。また、上記の良好なクリーニング機能を有するクリーニング装置を備え、長期に渡って画質の劣化を生じさせることのないプロセスカートリッジ、並びに画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置であって、前記クリーニング装置は、前記像担持体回転方向上流側から順に、第１クリーニングブレード、第２クリーニングブレードの２つのブレードを備え、前記第２クリーニングブレードは、ブレード母体層と研磨剤粒子含有層の２層構造を有する研磨用ブレードであり、前記第１クリーニングブレードはカウンター方式、前記第２クリーニングブレードはトレーリング方式で前記像担持体と当接するクリーニング装置において、前記研磨剤粒子含有層は、ゴム硬度が６５度以上８５度以下のゴムに研磨剤粒子を分散させてなり、前記第２クリーニングブレードの当接圧は、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であるクリーニング装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記第２クリーニングブレードは、前記研磨剤粒子含有層の厚みがブレード全体の厚みの０．５％以上５０％以下であるクリーニング装置である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のクリーニング装置において、前記研磨剤粒子含有層は、含有される研磨剤粒子が酸化セリウムであるクリーニング装置である。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記研磨剤粒子含有層は、含有される研磨剤粒子の平均粒径が０．０５μｍ以上１００μｍ以下であるクリーニング装置である。
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記研磨剤粒子含有層は、研磨剤粒子の含有量が０．５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であるクリーニング装置である。
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記ブレード母体層は、ゴム、樹脂、金属のいずれかからなるクリーニング装置である。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のクリーニング装置において、前記ブレード母体層は、ゴムからなり、ゴム硬度が６５度以上８５度以下であるクリーニング装置である。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のクリーニング装置において、前記ブレード母体層のゴム硬度は、前記第１クリーニングブレードのゴム硬度よりも高いクリーニング装置である。
【００１１】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記第２クリーニングブレードは、前記像担持体の軸方向と平行に揺動する揺動機構を備えるクリーニング装置である。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のクリーニング装置において、前記第２クリーニングブレードは、前記像担持体の軸方向と平行に揺動する揺動機構を備え、前記第２クリーニングブレードとは異なる位相で揺動するクリーニング装置である。
【００１２】
請求項１１に記載の発明は、像担持体と、この像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段とを少なくとも含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されたプロセスカートリッジであって、前記クリーニング手段として、請求項１ないし１０のいずれかに記載のクリーニング装置を備えるプロセスカートリッジである。
【００１３】
請求項１２に記載の発明は、潜像を担持する像担持体と、前記像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、前記潜像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、前記潜像担持体表面の可視像を記録紙に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置であって、前記クリーニング手段として、請求項１ないし１０のいずれかに記載のクリーニング装置を備える画像形成装置である。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成装置において、前記現像手段で使用されるトナーは、着色剤とポリエステルを主成分とし、荷電制御剤を含有してなるトナー母体粒子に、少なくともシリカ微粒子を外添してなるトナーであって、その母体粒子が以下の製造工程によって製造されるものである。
１）少なくとも着色剤、ポリエステル、プレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させ、トナー材料液を得る工程。
２）前記トナー材料液を、界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる工程。
３）２）の乳化液中で、プレポリマーの重付加反応を行わせる工程。
４）反応終了後、洗浄・乾燥によりトナー母体粒子を得る工程。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。像担持体である感光体１の周囲に近接あるいは接触して、感光体１上に一様な電荷を付与する帯電ローラ２、帯電した感光体１上に静電潜像を形成するための露光装置３、静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置４、トナー像を記録紙に転写するための転写ベルト６、トナー像転写後の感光体上をクリーニングするクリーニング装置８、感光体上の残電荷を除電する除電ランプ９が配置されている。
【００１５】
次に、本発明のクリーニング装置８について説明する。クリーニング装置８は、クリーニング手段として、感光体１回転方向上流側から順に、第１クリーニングブレード１１、第２クリーニングブレード１２の２つのブレードを有する。また、クリーニングされたトナーを回収するトナー回収羽根１３、及びそのトナーを搬送する回収コイル１４を備えている。
第１クリーニングブレード１１は、金属、樹脂、ゴム等の材質からなるが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム等のゴムが好ましく用いられ、この中でも特にウレタンゴムが好ましい。
【００１６】
一方、第２クリーニングブレード１２は、図２に示すように、ブレード母体層１２ａと研磨剤粒子含有層１２ｂとの２層構造からなる研磨用ブレードである。ブレード母体層１２ａは、ゴム、樹脂、金属等の材質によって構成される。中でも、第１クリーニングブレードと同様、ゴムが好ましく用いられ、特にウレタンゴムが好ましい。研磨剤粒子含有層１２ｂは、上記に示したゴムに研磨剤粒子を分散させて形成される。
ブレード母体層１２ａをゴムで構成する場合、また、研磨剤粒子含有層１２ｂに用いられるゴムの硬度は、６５度以上８５度以下が好ましい。硬度が６５度より小さいとブレードの摩耗の進行が早く、また、硬度が８５度より大きいとブレードのエッジが欠けやすくなるからである。
【００１７】
研磨剤粒子としては、窒化珪素等の窒化物、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、マイカ、珪酸カルシウム等の珪酸塩、炭酸カルシウム、石膏等の石灰質物質、炭化珪素、炭化ホウ素、炭化タンタル、炭化チタン、炭化アルミニウム、炭化ジルコニウム等の炭化物、酸化セリウム、酸化クロム、酸化チタン、酸化アルミニウム等の酸化物が挙げられる。この中でも、研磨力に優れている酸化セリウムが好ましい。
研磨剤粒子の平均粒径は、０．０５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。平均粒径が０．０５μｍ未満では、粒子が細かすぎ、ゴム中での均一な分散が困難になったり、研磨ブレードとしての研磨力が十分に得られない。また、平均粒径が１００μｍを超えると、研磨力が大きすぎるために感光体１表面上を傷つけることになるため好ましくはない。
研磨剤粒子の含有量は、研磨剤粒子含有層の０．５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であることが好ましい。研磨剤粒子の含有量が０．５ｗｔ％未満では、分散がまばらになってしまい、均一な研磨ができない。また、研磨剤粒子の含有量が５０ｗｔ％を超えると、研磨剤粒子の密度が高くなり過ぎ、剥がれ落ちやすくなる。また、コストも高くなってしまう。
ブレード母体層１２ａ、研磨剤粒子含有層１２ｂそれぞれの厚みは任意に設定することができるが、研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みを第２クリーニングブレード１２全体の厚みの０．５％以上５０％以下とすることが好ましい。研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みが０．５％未満であると、ブレードの摩耗に対する余裕度がないため、経時品質を維持することができない。また、研磨剤粒子含有層１２ｂの厚みが５０％を超えると、本来ゴムが有する弾性の機能が発揮できなくなり、感光体１を均一に研磨することができなくなる。
【００１８】
上記のような２層構造を有する第２クリーニングブレード１２は、研磨剤粒子含有層１２ｂが形成する研磨面を感光体１と当接させて設置される。
第１クリーニングブレード１１は、主として感光体１上の転写残トナーや紙粉の除去を行う。第２クリーニングブレード１２は、トナーから脱離した無機微粒子を主成分とする感光体１上の付着物質や、フィルミング物質等を、研磨面で削り取るようにして除去する。また、第１クリーニングブレード１１から漏れたトナーや紙粉等も同時に除去する。研磨剤粒子がある幅をもって分散された第２クリーニングブレード１２の研磨剤粒子含有層１２ｂが感光体１に当接することで、感光体１の膜削れは均一となり、感光体１に不具合を生じさせることがない。また、クリーニングブレード表面に研磨剤をコートしたような研磨ブレードと比較しても、研磨剤が剥がれ落ちたり、短期で削れ取れたりすることがないため、長期的に優れたクリーニング機能を維持できるクリーニング装置とすることができる。
【００１９】
次に、第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２との関係について説明する。
好ましい実施形態として、第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２のブレード母体層１２ａが、ゴムからなる場合、第２クリーニングブレード１２のブレード母体層１２ａのゴム硬度は、第１クリーニングブレード１１のゴム硬度よりも高い方が好ましい。第１クリーニングブレード１１では除去できない付着物質やフィルミング物質等を、より強固な研磨力で除去するためである。
【００２０】
第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２の感光体１への当接は、図１に示すように、双方がカウンター方式であることが好ましい。第１クリーニングブレード１１がカウンター方式であることで、感光体１上の転写残トナーや紙粉を効率よく除去することができる。また、第２クリーニングブレード１２がカウンター方式であることで、感光体１上の付着物質を第２クリーニングブレード１２に突き当たった衝撃で除去することができ、良好なクリーニング性が得られる。
このとき、第２クリーニングブレード１２の当接角は、５度以上２５度以下が好ましい。第２クリーニングブレード１２の当接角が５度未満であると、ブレードが腹当たりになってしまい、クリープ現象により経時で研磨機能を発揮しなくなる。また、２５度を超えるとジョブ終了時における感光体１の逆転でブレードめくれが発生してしまう。
第２クリーニングブレード１２の当接圧は、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましい。第２クリーニングブレード１２の当接圧が１０ｇｆ／ｃｍ未満では当接圧が低いため、感光体１上の付着物は第２クリーニングブレード１２をすり抜けやすく、十分に除去することができない。また、６０ｇｆ／ｃｍを超えると感光体１の膜削れ量が増加し、感光体１の寿命を短くするため好ましくない。
第２クリーニングブレードの硬度と、上記の当接圧の関係で得られる第２クリーニングブレード１２の感光体１への食い込み量は、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。上記の食い込み量となるように第２クリーニングブレード１２を設置することで、感光体１の膜削れ量を過剰に増加させることなく、付着物の除去を行う研磨ブレードとしての役割を十分に発揮させることができる。
【００２１】
図３は、他の実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。図３に示すように、第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２の感光体１への当接は、第１クリーニング１１ブレードがカウンター方式で、第２クリーニングブレード１２がトレーリング方式であっても良い。第１クリーニングブレード１１をカウンター方式とするのは、先と同様の理由からである。一方、第２クリーニングブレード１２をトレーリング方式とすると、感光体１上の付着物除去能力は若干低下する。しかしながら、第２クリーニングブレード１２にはほとんどトナーの入力がないためブレードのめくれが起こりやすい状況にあるが、トレーリング方式の当接により、これを回避することができる。
このとき、第２クリーニングブレード１２の当接圧は、カウンター方式の当接と同様の理由により、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましい。上記範囲の当接圧で第２クリーニングブレード１２を当接させることにより、良好なクリーニングを行うことができる。
【００２２】
また、図１及び図３に示すクリーニング装置において、第２クリーニングブレード１２の感光体１への当接は、常時当接の他、適宜タイミングを取って間欠当接させる構成としても良い。この場合、第２クリーニングブレード１２には、ソレノイド、カム等を利用した離間機構を設ける必要がある。第２クリーニングブレード１２の間欠当接により、感光体１の膜削れ量を低減し、感光体１の寿命を延ばすことができる。
【００２３】
更に、第２のクリーニングブレード１２は、揺動機構を備えることが好ましい。図４は、第２クリーニングブレードの揺動機構を示す図である。第２クリーニングブレード１２は、ここでは図示しない加圧ホルダに支持されており、加圧ホルダのカシメ先端にベアリングを備え、揺動カム付きギヤ１５のカム面１５ａに突き当たっている。感光体１が矢印Ａ方向に回転すると、揺動カム付きギヤ１５は矢印Ｂ方向に回転し、それに従い、第２クリーニングブレード１２は、像担持体回転方向に直交する、矢印Ｃ方向に揺動する。第２クリーニングブレード１２が揺動機構を備えることで、研磨剤粒子含有層１２ａ中の研磨剤粒子の分散に多少の偏りがあったとしてもこれを補い、感光体１の膜削れを均一にすることができる。
また、第１クリーニングブレード１１には研磨剤粒子は含まれていないが、感光体１の膜削れをわずかに生じさせているため、第２クリーニングブレード１２と同一の揺動機構によって、共に、同一の方向に揺動させるように構成することがよい。
更に、感光体１の膜削れを一層均一にさせるためには、第１クリーニングブレード１１と第２クリーニングブレード１２とを異なる位相で揺動させることが好ましい。両者を異なる位相で揺動させるには、揺動カム付きギヤ１５のカム面１５ａの内側に別位相のカム面を設け、それぞれ異なるカム面によって揺動させる機構が挙げられる。
【００２４】
以上説明してきた本発明のクリーニング装置８を、感光体と、帯電手段及び現像手段から選択される任意の手段とを含んで一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジとすることができる。本プロセスカートリッジによって、小粒径トナーを用いた現像が行われる画像形成プロセスであっても、感光体上のクリーニング機能を長期に渡って維持し、画質の劣化を生じさせることのないプロセスカートリッジとすることができる。
【００２５】
本発明のクリーニング装置８を搭載する画像形成装置は、図１及び図３の構成に限るものではなく、感光体１上のトナー像を一旦転写されて担持する中間転写体を備える構成や、多色画像を形成するために感光体を複数備える構成であってもよい。特に、本発明のクリーニング装置８を搭載することの効果が大きく得られる画像形成装置は、現像装置４で使用するトナーが、平均円形度が０．９０以上と球形状に近く、体積平均粒径が３〜１０μｍの小粒子径のトナーである場合である。小粒径で球形状に近いトナーは、感光体とクリーニングブレードの隙間に入り込みすり抜けやすい。また、小粒径であるとワックスや無機微粒子等の添加剤のトナー粒子中の含有率が高くなる傾向にあるため、これらがトナーから脱離して感光体上に付着し、汚染する。しかしながら、本発明のクリーニング装置８により、第１クリーニングブレード１１で感光体１上の転写残トナーや紙粉の除去を行い、第２クリーニングブレード１２でワックスや無機微粒子を主成分とする感光体１上の付着物質を、研磨面で削り取るようにして除去することができる。また、第１クリーニングブレード１１から漏れたトナーや紙粉等も第２クリーニングブレード１２で除去できる。また、第２クリーニングブレードは、ブレード母体層１２ａと研磨剤粒子層１２ｂとからなり、ある幅をもって研磨剤粒子が分散された構成であるため、研磨剤粒子が剥がれ落ちることがなく、長期に渡って良好なクリーニング機能を維持することができる。
【００２６】
次に、本発明に係る画像形成装置で使用されるトナーについて説明する。トナーは、着色剤とポリエステルを主成分とし、荷電制御剤を含有してなるトナー母体粒子に、少なくともシリカ微粒子を外添してなるトナーであって、荷電制御剤がトナー母体粒子外表面に存在する重量Ｍとトナー母体粒子内部に存在する重量Ｔとの比Ｍ／Ｔが、１００以上１０００以下となるトナーである。ここで、重量比Ｍ／Ｔは、荷電制御剤以外の成分には存在せず、荷電制御剤のみに存在する、Ｈ、Ｃ、Ｏ、及び希ガス元素を除く長周期型の周期律表における第５周期までの１元素に対し、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定される値である。
上記トナーは、バインダー樹脂としてガラス転移点（Ｔｇ）の低いポリエステルを用いるため、低温定着性に優れるトナーで、また、荷電制御剤が上記の重量比Ｍ／Ｔの値が示すように、圧倒的にトナー表面に存在することから、帯電安定性に優れたトナーである。
シリカ等の無機微粒子からなる外添剤は、トナー粒子の流動性、帯電性補助等のためにトナー粒子表面に外添される。ここで、シリカ、チタニア等の無機微粒子は負極性を有しており、サリチル酸金属錯体や塩類等の同じく負極性を有する荷電制御剤を使用する本トナーでは、その表面において外添剤と荷電制御剤との電気的な反発が生じる。加えて、荷電制御剤は硬いことから、シリカ等の無機微粒子がトナーから脱離しやすい傾向にある。無機微粒子の中でも特にシリカ微粒子は、トナーから脱離して感光体上に付着し、画像品質に影響を及ぼす付着物質の成分になりやすいことが発明者らの試験から明らかになっている。しかしながら、本発明のクリーニング装置を搭載した画像形成装置であれば、上記のトナーを用いることにより感光体上に発生する付着物質も除去することができ、画像品質を高品質に保つことができる。
【００２７】
以下に、トナーの具体的な構成成分、並びに製造方法について説明する。
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００２８】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００２９】
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００３０】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００３１】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
【００３２】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との重付加反応により分子鎖が伸長されて得られるものである。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３３】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００３４】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３５】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【００３６】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との伸長反応には、必要により伸長停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００３７】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００３８】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００３９】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージＮＥＧＶＰ２０３６、コピーチャージＮＸＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００４０】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００４１】
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０^−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０^−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ^２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０^−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像機内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００４２】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００４３】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【００４４】
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００４５】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
また、カチオン性面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００４６】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸価チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【００４７】
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００４８】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００４９】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との重付加反応を行わせる。この反応は、分子鎖の伸長を伴うため伸長反応とも呼ぶ。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００５０】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００５１】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
【００５２】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、以下、「部」は、重量部を示す。
【００５３】
＜トナー１の製造＞
（未変性ポリエステルの製造）
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６９０部、テレフタル酸２５６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後１６０℃まで冷却し、これに１８部の無水フタル酸を加えて２時間反応し、未変性ポリエステル（ａ）を得た。
（ポリエステルプレポリマーの製造）
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物８００部、イソフタル酸１８０部、テレフタル酸６０部、およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で脱水しながら５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１７０部と２時間反応を行い、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー（ｂ）を得た。
（ケチミン化合物の製造）
攪拌棒および温度計のついた反応槽中にイソホロンジアミン３０部とメチルエチルケトン７０部を仕込み、５０℃で５時間反応を行いケチミン化合物（ｃ）を得た。
【００５４】
（トナーの製造）
ビーカー内に前記のポリエステルプレポリマー（ｂ）１５．４部、未変性ポリエステル（ａ）６０部、酢酸エチル７８．６部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤であるライスＷＡＸ（融点８３℃）１０部、銅フタロシアニンブルー顔料４部を入れ、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させた。最後に、ケチミン化合物（ｃ）２．７部を加え、溶解させた。これをトナー材料液（ｄ）とする。
ビーカー内にイオン交換水３０６部、リン酸三カルシウム１０％懸濁液２６５部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部、平均粒径０．２０μｍのスチレン／アクリル系樹脂微粒子を入れ、均一に分散させた。ついで６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料液（ｄ）を投入し、１０分間攪拌した。ついで、この混合液を攪拌棒及び温度計付きのコルベンに５００ｇ計量して移し、４５℃まで昇温して、減圧下ポリエステルプレポリマー（ａ）とケチミン化合物（ｃ）との反応をさせながら０．５時間かけて溶媒を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー母体粒子を得た。
次に、得られたトナー母体粒子１００部及び荷電制御剤（ボントロンＥ−８４；オリエント化学社製）０．２５部をＱ型ミキサー（三井鉱山社製）に仕込み、タービン型羽根の周速を５０ｍ／ｓｅｃに設定し、２分間運転、１分間休止を５サイクル行い、合計の処理時間を１０分間とした。
さらに、疎水性シリカ（Ｈ２０００；クラリアントジャパン社製）を０．５部添加し、周速を１５ｍ／ｓｅｃとして３０秒混合１分間休止を５サイクル行い、シアントナーを得た。ついで、疎水性シリカ０．５部と、疎水化酸化チタン０．５部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナー（１）を得た。
【００５５】
（トナー２〜４）
トナー１の製造において用いた銅フタロシアニンブルー顔料４部を、ベンジジンイエロー顔料６部、ローダミンレーキ顔料６部、カーボンブラック１０部にそれぞれ変更し、同様の製造方法によってトナー２〜４を得た。
【００５６】
図１に示す画像形成装置に、上記で得たトナー１〜４を用いて画像形成を行った。画像形成動作は以下の通りである。
感光体１は反時計回転方向に回転する。感光体１は、除電ランプ９により除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。次に、帯電ローラ２により帯電され、表面電位が−１０００Ｖ前後となる。次に、露光装置３で露光され、光が照射された部分（画像部）は表面電位が０〜−２００Ｖとなる。現像装置４により、スリーブ上のトナーが上記画像部分に付着する。トナー像が作られた感光体１は回転移動し、図示しない給紙部より、記録紙が、記録紙先端部と画像先端部とが転写ベルト６で一致するようなタイミングで搬送され、転写ベルト６で感光体１表面のトナー像を転写される。その後、記録紙は、図示しない定着手段へ搬送され、熱と圧力によりトナーが溶融定着されて、機外に排出される。
感光体１上に残った未転写トナー及び付着物質は、クリーニング装置８の第１クリーニングブレード１１及び第２クリーニングブレード１２によって掻き落とされ、その後、除電ランプ９により残留電荷が除電されて、トナー及び付着物質のない初期状態となり、次の画像形成工程に移る。
【００５７】
上記の画像形成プロセスに従って、１５０Ｋ枚画像出力を行ったが、トナー１〜４を用いたいずれの場合においても、１５０Ｋ枚後の画像は、フィルミング等の異常画像は見られず、良好な画質であった。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、像担持体回転方向上流側から第１クリーニングブレード、第２クリーニングブレードの２つのブレードを備え、第２クリーニングブレードを、ブレード母体層と研磨剤粒子含有層の２層構造からなる研磨用ブレードとしたことで、像担持体上の付着物質を除去し、良好なクリーニング機能を長期に渡って維持できるクリーニング装置を提供することができる。特に、球形化、小粒径化されたトナーを現像に用いる画像形成装置において、トナー表面から脱離しやすい無機微粒子が核となって形成する感光体上への付着物質も効果的に除去することができる。
本発明のクリーニング装置を搭載した画像形成装置は、優れたクリーニング機能によって、長期的に画質の劣化を生じることのない画像形成装置である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第２クリーニングブレードの構成を示す図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図４】第２クリーニングブレードの揺動機構を示す図である。
【符号の説明】
１像担持体（感光体）
２帯電ローラ
３露光装置
４現像装置
６転写ベルト
８クリーニング装置
１１第１クリーニングブレード
１２第２クリーニングブレード
１２ａブレード母体層
１２ｂ研磨剤粒子含有層
１５揺動カム付きギヤ
１５ａカム面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image carrier cleaning device mounted on an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine. The present invention also relates to a process cartridge including the cleaning device and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, color image forming apparatuses using an electrophotographic method have become widespread, and further high definition of printed images has been demanded due to the fact that digitized images can be easily obtained. ing. As higher resolution and gradation of images are being studied, as a toner-side improvement that visualizes latent images, further spheroidization and smaller particle size have been studied in order to form high-definition images. ing.
For example, Patent Documents 1 to 4 propose spherical and pulverized toners having a specific particle size distribution. Patent Document 5 discloses a method for obtaining a spheroidized and small-sized toner by suspension polymerization. Patent Document 6 includes a binder resin and a colorant mixed in a solvent immiscible with water, and the presence of a dispersion stabilizer. A method of obtaining a toner having a spherical shape and a reduced particle size by dispersing it in an aqueous solvent under the conditions described above. In Patent Document 7, etc., a binder resin containing a partially modified resin and a colorant are mixed in an organic solvent. Then, a method has been proposed in which the toner is dispersed in an aqueous solvent and subjected to a polyaddition reaction of a modified resin to obtain a spherical and small-sized toner. With such toner, image quality and fluidity are improved.
[0003]
However, when a toner having a spherical shape and a reduced particle size is used, there are some problems in cleaning on the photoreceptor after image formation. One of them is the cleaning of the toner that remains untransferred on the photoconductor. In the cleaning method using a cleaning blade, spherical toner rotates between the blade and the photoconductor and enters the gap, making it difficult to clean. It is. With respect to this point, in Patent Document 8, the polymer after suspension polymerization is heated to a temperature higher than the glass transition point in a dispersion medium to obtain aggregated particles, and the aggregated particles are introduced into a heated jet stream. A method has been proposed for obtaining a small-sized toner having an irregular shape by crushing and drying at the same time. Further, in Patent Document 9, a binder resin and a colorant are mixed in a solvent immiscible with water, dispersed in an aqueous medium in the presence of a dispersion stabilizer, and heated and / or reduced pressure from the resulting suspension. A method for obtaining toner particles having irregularities on the surface by removing the solvent is proposed.
One is that wax added to improve the releasability added internally or externally to the toner, inorganic fine particles for improving fluidity, etc. are detached from the toner and adhere to the photoreceptor. That's what it means. As the toner becomes smaller in particle size, the content ratio of these additives in the toner becomes higher than that in the conventional toner, so that the amount of adhered substances on the photosensitive member tends to increase.
[0004]
As means for removing adhered substances on the photoreceptor, Patent Document 10 proposes a cleaning device in which a cleaning blade and a cleaning roller having an abrasive attached to the surface are arranged. However, the abrasive adhered to the surface of the cleaning roller is easily peeled off, and it is difficult to maintain the cleaning function for a long time. Moreover, in patent document 11, it is set as the structure which adheres an abrasive | polishing agent to the front-end | tip of the cleaning blade provided in the cleaning apparatus, and removes an adhering substance. However, it is difficult to simultaneously perform the cleaning of the transfer residual toner and the removal of the adhering substances, and in the configuration in which the abrasive is adhered to the tip of the cleaning blade, the abrasive is easily peeled off.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 1-112253 [Patent Document 2]
JP-A-2-284158 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-181952 [Patent Document 4]
JP-A-4-162048 [Patent Document 5]
JP-A-5-72808 [Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-15902 [Patent Document 7]
JP-A-11-133668 [Patent Document 8]
JP-A-5-188642 [Patent Document 9]
JP 9-15903 A [Patent Document 10]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-111629 [Patent Document 11]
JP-A-2001-296781
[Problems to be solved by the invention]
As described above, it has been difficult for the conventional cleaning blade or the cleaning apparatus provided with the cleaning brush to sufficiently remove the adhered substances on these photosensitive members. The adhered substance that is not removed causes filming if it is mainly composed of wax, and if it is composed mainly of inorganic fine particles, it grows as a nucleus, and has an adverse effect on the image over time. Will be affected.
[0007]
In view of the above problems, the present invention can effectively remove transfer residual toner and adhering substances on a photosensitive member even in an image forming apparatus using a sphere-shaped and small-sized toner. It is an object of the present invention to provide a cleaning device that can maintain the cleaning function even for a long time. It is another object of the present invention to provide a process cartridge and an image forming apparatus that include the above-described cleaning device having a good cleaning function and that do not cause deterioration in image quality over a long period of time.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a cleaning device for cleaning the surface of the image carrier, wherein the cleaning device performs the first cleaning sequentially from the upstream side in the rotation direction of the image carrier. A blade and a second cleaning blade, the second cleaning blade is a polishing blade having a two-layer structure of a blade base layer and an abrasive particle-containing layer, and the first cleaning blade is a counter type, In the cleaning device in which the second cleaning blade is in contact with the image carrier by a trailing method, the abrasive particle-containing layer is formed by dispersing abrasive particles in rubber having a rubber hardness of 65 degrees or more and 85 degrees or less, the contact pressure of the second cleaning blade is less 10 gf / cm or more 60 gf / cm Cree It is a packaging apparatus.
According to a second aspect of the present invention, in the cleaning device according to the first aspect, in the second cleaning blade, the thickness of the abrasive particle-containing layer is not less than 0.5% and not more than 50% of the total thickness of the blade. It is a cleaning device.
According to a third aspect of the present invention, in the cleaning device according to the first or second aspect, the abrasive particle-containing layer is a cleaning device in which the abrasive particles contained therein are cerium oxide.
According to a fourth aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to any one of the first to third aspects, the abrasive particle-containing layer has an average particle size of the abrasive particles contained of 0.05 μm or more and 100 μm or less. It is a certain cleaning device.
According to a fifth aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the abrasive particle-containing layer has a cleaning particle content of 0.5 wt% or more and 50 wt% or less. Device.
A sixth aspect of the present invention is the cleaning apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the blade base layer is made of any one of rubber, resin, and metal.
A seventh aspect of the present invention is the cleaning apparatus according to the sixth aspect, wherein the blade base layer is made of rubber and has a rubber hardness of 65 degrees to 85 degrees.
The invention according to claim 8 is the cleaning apparatus according to claim 7, wherein the rubber hardness of the blade base layer is higher than the rubber hardness of the first cleaning blade.
[0011]
According to a ninth aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the second cleaning blade includes a swing mechanism that swings in parallel with the axial direction of the image carrier. Device.
According to a tenth aspect of the present invention, in the cleaning device according to the ninth aspect, the second cleaning blade includes a swing mechanism that swings in parallel with the axial direction of the image carrier, and the second cleaning blade. Is a cleaning device that swings at a different phase.
[0012]
The invention according to claim 11 is a process cartridge that is integrally supported and includes at least an image carrier and a cleaning unit that cleans the surface of the image carrier, and is detachably formed on the main body of the image forming apparatus. Te, as the cleaning means, a process cartridge having a cleaning device according to any one of claims 1 to 10.
[0013]
According to a twelfth aspect of the present invention, an image carrier that carries a latent image, a charging unit that uniformly charges the surface of the image carrier, and the surface of the charged image carrier is exposed based on image data. An exposure means for writing the latent image; a developing means for supplying toner to the latent image formed on the surface of the latent image carrier to make it visible; and a visible image on the surface of the latent image carrier on the recording paper a transfer unit for transferring, an image forming apparatus and a cleaning means for cleaning the surface of the image bearing member after transfer, as the cleaning means, the image comprising a cleaning device according to any one of claims 1 to 10 Forming device.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth aspect , the toner used in the developing unit is a toner base particle comprising a colorant and a polyester as main components and a charge control agent. In addition, the toner is obtained by externally adding at least silica fine particles, and the base particles are manufactured by the following manufacturing process.
1) A step of obtaining a toner material liquid by dispersing at least a colorant, polyester, prepolymer, and release agent in an organic solvent.
2) A step of emulsifying the toner material liquid in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
3) A step of performing a polyaddition reaction of a prepolymer in the emulsion of 2).
4) A step of obtaining toner base particles by washing and drying after completion of the reaction.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. An exposure for forming an electrostatic latent image on the charged photosensitive member 1, a charging roller 2 that gives a uniform charge on the photosensitive member 1 in proximity to or in contact with the periphery of the photosensitive member 1 that is an image carrier. A developing device 4 that visualizes the electrostatic latent image to form a toner image, a transfer belt 6 for transferring the toner image onto a recording paper, a cleaning device 8 that cleans the photoconductor after the toner image is transferred, a photosensitive device A neutralizing lamp 9 is disposed to neutralize residual charges on the body.
[0015]
Next, the cleaning device 8 of the present invention will be described. The cleaning device 8 has two blades, a first cleaning blade 11 and a second cleaning blade 12, in order from the upstream side in the rotation direction of the photosensitive member 1 as cleaning means. Further, a toner collection blade 13 that collects the cleaned toner and a collection coil 14 that conveys the toner are provided.
The first cleaning blade 11 is made of a material such as metal, resin, rubber, etc., but rubber such as fluoro rubber, silicone rubber, butyl rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, urethane rubber is preferably used, and among them, urethane rubber is particularly preferable. .
[0016]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the second cleaning blade 12 is a polishing blade having a two-layer structure of a blade base layer 12a and an abrasive particle-containing layer 12b. The blade base layer 12a is made of a material such as rubber, resin, or metal. Among them, like the first cleaning blade, rubber is preferably used, and urethane rubber is particularly preferable. The abrasive particle-containing layer 12b is formed by dispersing abrasive particles in the rubber described above.
When the blade base layer 12a is made of rubber, the hardness of the rubber used for the abrasive particle-containing layer 12b is preferably 65 degrees or more and 85 degrees or less. This is because if the hardness is less than 65 degrees, the wear of the blade progresses quickly, and if the hardness is greater than 85 degrees, the blade edge tends to be chipped.
[0017]
As abrasive particles, nitrides such as silicon nitride, silicates such as aluminum silicate, magnesium silicate, mica and calcium silicate, calcareous substances such as calcium carbonate and gypsum, silicon carbide, boron carbide, tantalum carbide, titanium carbide, carbonized Examples thereof include carbides such as aluminum and zirconium carbide, and oxides such as cerium oxide, chromium oxide, titanium oxide, and aluminum oxide. Among these, cerium oxide having excellent polishing power is preferable.
The average particle size of the abrasive particles is preferably 0.05 μm or more and 100 μm or less. If the average particle size is less than 0.05 μm, the particles are too fine, making it difficult to uniformly disperse in the rubber, or insufficient polishing power as a polishing blade cannot be obtained. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 100 μm, the polishing force is too large, and the surface of the photoreceptor 1 is damaged, which is not preferable.
The content of the abrasive particles is preferably from 0.5 wt% to 50 wt% of the abrasive particle-containing layer. When the content of abrasive particles is less than 0.5 wt%, dispersion becomes sparse and uniform polishing cannot be performed. On the other hand, when the content of the abrasive particles exceeds 50 wt%, the density of the abrasive particles becomes too high and the particles are easily peeled off. In addition, the cost increases.
The thickness of each of the blade base layer 12a and the abrasive particle-containing layer 12b can be arbitrarily set, but the thickness of the abrasive particle-containing layer 12b is 0.5% to 50% of the total thickness of the second cleaning blade 12. It is preferable that When the thickness of the abrasive particle-containing layer 12b is less than 0.5%, there is no allowance for blade wear, and the quality over time cannot be maintained. On the other hand, if the thickness of the abrasive particle-containing layer 12b exceeds 50%, the elastic function inherent to rubber cannot be exhibited, and the photoreceptor 1 cannot be uniformly polished.
[0018]
The second cleaning blade 12 having the two-layer structure as described above is installed with the polishing surface formed by the abrasive particle-containing layer 12b in contact with the photoreceptor 1.
The first cleaning blade 11 mainly removes transfer residual toner and paper dust on the photoreceptor 1. The second cleaning blade 12 removes adhering substances, filming substances, and the like on the photoreceptor 1 whose main component is inorganic fine particles detached from the toner by scraping with a polished surface. In addition, toner, paper dust and the like leaking from the first cleaning blade 11 are removed at the same time. When the abrasive particle-containing layer 12b of the second cleaning blade 12 dispersed with a certain width comes into contact with the photoreceptor 1, the film abrasion of the photoreceptor 1 becomes uniform, causing a problem in the photoreceptor 1. There is nothing. In addition, even when compared with a polishing blade whose surface is coated with an abrasive, the abrasive will not peel off or be removed in a short period of time, making it possible to maintain an excellent cleaning function over the long term. It can be a device.
[0019]
Next, the relationship between the first cleaning blade 11 and the second cleaning blade 12 will be described.
As a preferred embodiment, when the blade base layer 12a of the first cleaning blade 11 and the second cleaning blade 12 is made of rubber, the rubber hardness of the blade base layer 12a of the second cleaning blade 12 is the rubber hardness of the first cleaning blade 11. Higher than hardness is preferred. This is for removing adhered substances and filming substances that cannot be removed by the first cleaning blade 11 with a stronger polishing force.
[0020]
As shown in FIG. 1, it is preferable that both the first cleaning blade 11 and the second cleaning blade 12 abut on the photosensitive member 1 are of a counter type. Since the first cleaning blade 11 is of the counter type, transfer residual toner and paper dust on the photoreceptor 1 can be efficiently removed. Further, since the second cleaning blade 12 is of the counter type, the adhering substance on the photosensitive member 1 can be removed by an impact hitting the second cleaning blade 12, and good cleaning properties can be obtained.
At this time, the contact angle of the second cleaning blade 12 is preferably 5 degrees or more and 25 degrees or less. If the contact angle of the second cleaning blade 12 is less than 5 degrees, the blade becomes bumpy and the polishing function is not exhibited over time due to the creep phenomenon. On the other hand, when the angle exceeds 25 degrees, the blade is turned over due to the reverse rotation of the photoreceptor 1 at the end of the job.
The contact pressure of the second cleaning blade 12 is preferably 10 gf / cm or more and 60 gf / cm or less. If the contact pressure of the second cleaning blade 12 is less than 10 gf / cm, the contact pressure is low, so that the deposits on the photoreceptor 1 can easily slip through the second cleaning blade 12 and cannot be removed sufficiently. On the other hand, if it exceeds 60 gf / cm, the film scraping amount of the photosensitive member 1 increases and the life of the photosensitive member 1 is shortened.
The amount of biting of the second cleaning blade 12 into the photoreceptor 1 obtained by the relationship between the hardness of the second cleaning blade and the contact pressure is preferably 0.2 mm or more and 1.5 mm or less. By installing the second cleaning blade 12 so as to achieve the above biting amount, the role as a polishing blade for removing the deposits can be sufficiently exhibited without excessively increasing the amount of film scraping of the photoreceptor 1. be able to.
[0021]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing another embodiment. As shown in FIG. 3, the first cleaning blade 11 and the second cleaning blade 12 are brought into contact with the photosensitive member 1 when the first cleaning blade 11 is a counter method and the second cleaning blade 12 is a trailing method. Also good. The reason why the first cleaning blade 11 is of the counter type is the same reason as described above. On the other hand, if the second cleaning blade 12 is of a trailing system, the deposit removal capability on the photoreceptor 1 is slightly reduced. However, since the second cleaning blade 12 has almost no toner input, the blade is likely to be turned over. However, this can be avoided by the trailing contact.
At this time, the contact pressure of the second cleaning blade 12 is preferably 10 gf / cm or more and 60 gf / cm or less for the same reason as that of the counter-type contact. By bringing the second cleaning blade 12 into contact with the contact pressure in the above range, good cleaning can be performed.
[0022]
In the cleaning device shown in FIGS. 1 and 3, the second cleaning blade 12 may be brought into contact with the photosensitive member 1 in an intermittent manner in addition to the regular contact. In this case, the second cleaning blade 12 needs to be provided with a separation mechanism using a solenoid, a cam or the like. By the intermittent contact of the second cleaning blade 12, the amount of film scraping of the photoreceptor 1 can be reduced and the life of the photoreceptor 1 can be extended.
[0023]
Furthermore, it is preferable that the second cleaning blade 12 includes a swing mechanism. FIG. 4 is a view showing a swing mechanism of the second cleaning blade. The second cleaning blade 12 is supported by a pressure holder (not shown) here, and a bearing is provided at the crimping tip of the pressure holder and abuts against the cam surface 15a of the gear 15 with the swing cam. When the photosensitive member 1 rotates in the direction of arrow A, the gear 15 with the swing cam rotates in the direction of arrow B, and accordingly, the second cleaning blade 12 swings in the direction of arrow C perpendicular to the rotation direction of the image carrier. To do. Since the second cleaning blade 12 includes a swing mechanism, even if there is a slight deviation in the dispersion of the abrasive particles in the abrasive particle-containing layer 12a, this is compensated for and the film scraping of the photoreceptor 1 is made uniform. be able to.
Further, although the first cleaning blade 11 does not contain abrasive particles, the film of the photoconductor 1 is slightly scraped. Therefore, both of them are the same by the same swinging mechanism as the second cleaning blade 12. It is preferable to be configured to swing in the direction .
Further, in order to make the film shaving of the photoreceptor 1 more uniform, it is preferable to swing the first cleaning blade 11 and the second cleaning blade 12 at different phases. In order to cause both of them to swing at different phases, there is a mechanism in which a cam surface having a different phase is provided on the inner side of the cam surface 15a of the gear 15 with the swing cam, and the cam surface is swung by different cam surfaces.
[0024]
The cleaning device 8 of the present invention described above includes a photosensitive member and an arbitrary means selected from a charging means and a developing means, and is integrally supported, and is a process cartridge formed detachably on the image forming apparatus main body. can do. A process cartridge that maintains the cleaning function on the photosensitive member for a long period of time and does not cause deterioration in image quality even in an image forming process in which development using a small particle size toner is performed by the process cartridge. can do.
[0025]
The image forming apparatus equipped with the cleaning device 8 of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 3, and includes a configuration including an intermediate transfer body that once transfers and carries the toner image on the photoreceptor 1, In order to form a color image, a configuration including a plurality of photoreceptors may be used. In particular, in the image forming apparatus in which the effect of mounting the cleaning device 8 of the present invention is greatly obtained, the toner used in the developing device 4 has an average circularity of 0.90 or more, which is close to a spherical shape, and has a volume average particle size. Is a toner having a small particle diameter of 3 to 10 μm. A toner having a small particle size and a nearly spherical shape is likely to enter the gap between the photoreceptor and the cleaning blade and slip through. If the particle size is small, the content of additives such as wax and inorganic fine particles in the toner particles tends to be high, so that they are detached from the toner and adhere to the photoconductor to cause contamination. However, with the cleaning device 8 of the present invention, the transfer residual toner and paper dust on the photoreceptor 1 are removed by the first cleaning blade 11, and the photoreceptor 1 mainly composed of wax and inorganic fine particles is removed by the second cleaning blade 12. The adhering material on the top can be removed by scraping off the polishing surface. Further, toner, paper dust, etc. leaking from the first cleaning blade 11 can be removed by the second cleaning blade 12. Further, the second cleaning blade is composed of the blade base layer 12a and the abrasive particle layer 12b, and the abrasive particles are dispersed with a certain width, so that the abrasive particles are not peeled off and can be used for a long time. And a good cleaning function can be maintained.
[0026]
Next, the toner used in the image forming apparatus according to the present invention will be described. The toner is a toner in which at least silica fine particles are externally added to a toner base particle mainly composed of a colorant and polyester and containing a charge control agent, and the charge control agent is present on the outer surface of the toner base particle. The toner is such that the ratio M / T between the weight M and the weight T existing inside the toner base particles is 100 or more and 1000 or less. Here, the weight ratio M / T is not present in components other than the charge control agent, but is present only in the charge control agent, in the long-period type periodic table excluding H, C, O, and rare gas elements. It is a value measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) for one element up to the fifth period.
Since the toner uses a polyester having a low glass transition point (Tg) as a binder resin, the toner is excellent in low-temperature fixability, and the charge control agent is overwhelming as indicated by the value of the above weight ratio M / T. Therefore, the toner has excellent charging stability.
An external additive composed of inorganic fine particles such as silica is externally added to the surface of the toner particles in order to assist the fluidity and chargeability of the toner particles. Here, inorganic fine particles such as silica and titania have negative polarity, and in this toner using a charge control agent having the same negative polarity such as a salicylic acid metal complex and salts, external additives and charge control are performed on the surface of the toner. Electrical repulsion with the agent occurs. In addition, since the charge control agent is hard, inorganic fine particles such as silica tend to be detached from the toner. Among the inorganic fine particles, especially silica fine particles are detached from the toner and adhere to the photoconductor, and it has become clear from the inventors' tests that they easily become components of an adhering substance that affects the image quality. However, in the case of an image forming apparatus equipped with the cleaning device of the present invention, the use of the above-described toner can remove adhered substances generated on the photosensitive member, and the image quality can be kept high.
[0027]
Hereinafter, specific components of the toner and a manufacturing method thereof will be described.
(Coloring agent)
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
[0028]
The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.
[0029]
(polyester)
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. As trihydric or higher polyhydric alcohol (TO), 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohol (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
[0030]
Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).
[0031]
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
The polycondensation reaction between a polyhydric alcohol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) is carried out in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and heated to 150 to 280 ° C. while reducing the pressure as necessary. The produced water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.
The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.
[0032]
In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting the terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by extending the molecular chain by a polyaddition reaction between the amine and amines.
Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) ); Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; And those blocked with caprolactam; and combinations of two or more of these.
The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, as the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group, preferably 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester becomes low and the hot offset resistance deteriorates.
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
[0033]
Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of B1 to B5 blocked amino groups (B6) include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
[0034]
The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
[0035]
The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and water generated while reducing the pressure as necessary. Distill off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, at 40-140 degreeC, this is made to react with polyvalent isocyanate (PIC), and the polyester prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.
When reacting (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used if necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to isocyanates (PIC), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran).
[0036]
In addition, in the elongation reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), an extension terminator can be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.
[0037]
By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color image forming apparatus are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.
The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.
The weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight ratio of the urea-modified polyester is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
[0038]
The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. If it is less than 45 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient.
In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.
[0039]
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenol-condensate E-89 (above, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEGVP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (manufactured by Nippon Carlit) ), Copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo face And other polymeric compounds having functional groups such as sulfonic acid groups, carboxyl groups, and quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used. The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline.
[0040]
(Release agent)
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax and rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .
The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the organic solvent.
[0041]
(External additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × ¹⁰ -3 ~2μm, it is particularly preferably 5 × ¹⁰ -3 ~0.5μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < ² > / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using particles having an average particle diameter of 5 × 10 ⁻² μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even when stirring and mixing inside the developing machine is performed to obtain a good image quality that does not cause the release of the fluidity imparting agent from the toner and does not generate fireflies, etc., and further reduces the residual toner. It is done.
Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large. However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if
[0042]
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.
The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.
[0043]
2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.
[0044]
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.
[0045]
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
In addition, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or secondary amine acid, perfluoroalkyl (C 6 -C 10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt that has a fluoroalkyl group on the right is used. Salt, benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Smoke), MegaFuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footage F-300 (Neos), and the like.
[0046]
The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 μm and 3 μm, polystyrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao), SGP (manufactured by Soken), Techno Examples include polymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), and micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.).
In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, acid value titanium, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.
[0047]
As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
[0048]
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C.
[0049]
3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a polyaddition reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. This reaction is also called an extension reaction because it involves extension of the molecular chain. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
[0050]
4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles. In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
[0051]
5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner. The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like.
[0052]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited thereto. Hereinafter, “parts” indicates parts by weight.
[0053]
<Manufacture of toner 1>
(Manufacture of unmodified polyester)
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 690 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and 256 parts of terephthalic acid were subjected to polycondensation at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then reduced in pressure to 10 to 15 mmHg And then cooled to 160 ° C., 18 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours to obtain an unmodified polyester (a).
(Production of polyester prepolymer)
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 800 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 180 parts of isophthalic acid, 60 parts of terephthalic acid, and 2 parts of dibutyltin oxide were placed at normal pressure. The mixture was reacted at 8 ° C. for 8 hours, further reacted for 5 hours while dehydrating at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg, cooled to 160 ° C., 32 parts of phthalic anhydride was added thereto, and reacted for 2 hours. Next, the mixture was cooled to 80 ° C. and reacted with 170 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours to obtain an isocyanate group-containing polyester prepolymer (b).
(Production of ketimine compounds)
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 30 parts of isophoronediamine and 70 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain a ketimine compound (c).
[0054]
(Manufacture of toner)
In a beaker, 15.4 parts of the polyester prepolymer (b), 60 parts of unmodified polyester (a), and 78.6 parts of ethyl acetate were stirred and dissolved. Next, 10 parts of rice WAX (melting point: 83 ° C.) as a release agent and 4 parts of copper phthalocyanine blue pigment were added, and the mixture was stirred at 12000 rpm with a TK homomixer at 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed. Finally, 2.7 parts of ketimine compound (c) was added and dissolved. This is designated as toner material liquid (d).
In a beaker, 306 parts of ion exchange water, 265 parts of tricalcium phosphate 10% suspension, 0.2 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate, and styrene / acrylic resin fine particles having an average particle diameter of 0.20 μm are dispersed uniformly. I let you. Next, the temperature was raised to 60 ° C., and the toner material liquid (d) was added while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer, and stirred for 10 minutes. Next, 500 g of this mixed solution was weighed and transferred to a Kolben equipped with a stir bar and a thermometer, heated to 45 ° C., and reacted with the polyester prepolymer (a) and the ketimine compound (c) under reduced pressure. The solvent was removed over a period of 5 hours, filtered, washed and dried, followed by air classification to obtain toner base particles.
Next, 100 parts of the obtained toner base particles and 0.25 part of a charge control agent (Bontron E-84; manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) are charged into a Q-type mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), and the peripheral speed of the turbine blades is adjusted. It was set to 50 m / sec, 2 minutes of operation and 1 minute of rest were performed for 5 cycles, and the total treatment time was 10 minutes.
Further, 0.5 part of hydrophobic silica (H2000; manufactured by Clariant Japan) was added, and the peripheral speed was 15 m / sec. Mixing for 30 seconds and resting for 1 minute were performed for 5 cycles to obtain a cyan toner. Next, 0.5 part of hydrophobic silica and 0.5 part of hydrophobic titanium oxide were mixed with a Henschel mixer to obtain toner (1).
[0055]
(Toner 2-4)
Toners 2 to 4 were obtained by the same production method except that 4 parts of copper phthalocyanine blue pigment used in the production of toner 1 were changed to 6 parts of benzidine yellow pigment, 6 parts of rhodamine lake pigment and 10 parts of carbon black.
[0056]
An image was formed on the image forming apparatus shown in FIG. 1 using the toners 1 to 4 obtained above. The image forming operation is as follows.
The photosensitive member 1 rotates counterclockwise. The photoreceptor 1 is neutralized by the neutralizing lamp 9, and the surface potential is averaged to a reference potential of 0 to -150V. Next, it is charged by the charging roller 2 and the surface potential becomes around -1000V. Next, the surface potential of the part (image part) exposed by the exposure apparatus 3 and irradiated with light is 0 to −200V. The toner on the sleeve adheres to the image portion by the developing device 4. The photoreceptor 1 on which the toner image is formed rotates and moves, and a recording sheet is conveyed from a sheet feeding unit (not shown) at a timing such that the leading end of the recording sheet and the leading end of the image coincide with each other with the transfer belt 6. 6, the toner image on the surface of the photoreceptor 1 is transferred. Thereafter, the recording paper is conveyed to a fixing means (not shown), and the toner is melted and fixed by heat and pressure, and is discharged outside the apparatus.
Untransferred toner and adhering substances remaining on the photosensitive member 1 are scraped off by the first cleaning blade 11 and the second cleaning blade 12 of the cleaning device 8, and then the residual charge is removed by the charge removal lamp 9, and the toner and The initial state with no adhering substances is reached, and the next image forming process is started.
[0057]
According to the above image forming process, 150K images were output. In any case where toners 1 to 4 were used, the image after 150K sheets did not show abnormal images such as filming and had good image quality. Met.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, two blades of the first cleaning blade and the second cleaning blade are provided from the upstream side in the rotation direction of the image carrier, and the second cleaning blade includes the blade base layer and the abrasive particle-containing layer. By using the polishing blade having the two-layer structure, it is possible to provide a cleaning device capable of removing the adhered substance on the image carrier and maintaining a good cleaning function for a long period of time. In particular, in an image forming apparatus that uses toner having a spherical shape and a reduced particle size for development, it is possible to effectively remove substances adhering to the photoreceptor formed by inorganic fine particles that are easily detached from the toner surface. Can do.
The image forming apparatus equipped with the cleaning apparatus of the present invention is an image forming apparatus that does not cause deterioration in image quality over the long term due to an excellent cleaning function.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second cleaning blade.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a swing mechanism of a second cleaning blade.
[Explanation of symbols]
1 Image carrier (photoreceptor)
2 charging roller 3 exposure device 4 developing device 6 transfer belt 8 cleaning device 11 first cleaning blade 12 second cleaning blade 12a blade base layer 12b abrasive particle-containing layer 15 gear 15a with oscillating cam cam surface

Claims

A cleaning device for cleaning the surface of an image carrier,
The cleaning device includes two blades, a first cleaning blade and a second cleaning blade, in order from the upstream side in the rotation direction of the image carrier, and the second cleaning blade includes two blade matrix layers and two abrasive particle-containing layers. A polishing blade having a layer structure, wherein the first cleaning blade is a counter system, and the second cleaning blade is a trailing system in contact with the image carrier,
The abrasive particle-containing layer is obtained by dispersing abrasive particles in rubber having a rubber hardness of 65 degrees or more and 85 degrees or less,
The contact pressure of the second cleaning blade is 10 gf / cm or more and 60 gf / cm or less .

The cleaning device according to claim 1,
In the second cleaning blade, the thickness of the abrasive particle-containing layer is not less than 0.5% and not more than 50% of the entire thickness of the blade.

The cleaning device according to claim 1 or 2,
In the abrasive particle-containing layer, the contained abrasive particles are cerium oxide.
A cleaning device.

The cleaning device according to any one of claims 1 to 3,
In the abrasive particle-containing layer, the average particle size of the abrasive particles contained is 0.05 μm or more and 100 μm or less.
A cleaning device.

The cleaning device according to any one of claims 1 to 4,
The abrasive particle-containing layer has an abrasive particle content of 0.5 wt% or more and 50 wt% or less.
A cleaning device.

The cleaning device according to any one of claims 1 to 5,
The blade base layer is made of rubber, resin, or metal.
A cleaning device.

The cleaning device according to claim 6.
The blade base layer is made of rubber and has a rubber hardness of 65 degrees or more and 85 degrees or less.
A cleaning device.

The cleaning device according to claim 7, wherein
The rubber hardness of the blade base layer is higher than the rubber hardness of the first cleaning blade.
A cleaning device.

The cleaning device according to any one of claims 1 to 8,
The second cleaning blade includes a swing mechanism that swings in parallel with the axial direction of the image carrier.
A cleaning device.

The cleaning device according to claim 9, wherein
The second cleaning blade includes a swing mechanism that swings in parallel with the axial direction of the image carrier, and swings at a phase different from that of the second cleaning blade.
A cleaning device.

A process cartridge that is integrally supported and includes at least an image carrier and a cleaning unit that cleans the surface of the image carrier, and is detachably formed on the image forming apparatus main body.
The cleaning device according to claim 1, as the cleaning unit. Equipped with
A process cartridge characterized by that.

An image carrier for carrying a latent image;
  Charging means for uniformly charging the surface of the image carrier;
  Exposure means for exposing the surface of the charged image carrier based on image data and writing a latent image;
  Developing means for supplying toner to the latent image formed on the surface of the latent image carrier to make it visible;
  Transfer means for transferring a visible image on the surface of the latent image carrier to a recording paper;
  An image forming apparatus comprising: a cleaning unit that cleans the surface of the image carrier after transfer,
  The cleaning device according to claim 1, comprising the cleaning device according to claim 1.
  An image forming apparatus.

The image forming apparatus according to claim 12.
  The toner used in the developing means is a toner obtained by externally adding at least silica fine particles to toner base particles containing a colorant and polyester as main components and containing a charge control agent,
  The base particle is manufactured by the following manufacturing process.
  An image forming apparatus.
1) A step of obtaining a toner material liquid by dispersing at least a colorant, polyester, prepolymer, and release agent in an organic solvent.
2) A step of emulsifying the toner material liquid in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
3) A step of performing a polyaddition reaction of a prepolymer in the emulsion of 2).
4) A step of obtaining toner base particles by washing and drying after completion of the reaction.