JP4075291B2

JP4075291B2 - Image forming apparatus and image forming method

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Publication number: JP4075291B2
Application number: JP2000217502A
Authority: JP
Inventors: 大村　　健; 和彦佐藤
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Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2020-07-18
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンター等に用いられる画像形成方法、画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式の画像形成装置に用いられる像担持体としては有機光導電性物質を含有する有機感光体（以下単に感光体とも云う）が最も広く用いられている。有機感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料が開発し易いこと、環境汚染のない材料を選択できること、製造コストが安いこと等が他の感光体に対して有利な点であるが、唯一の欠点は機械的強度が弱く、多数枚の複写やプリント時に感光体表面の劣化や傷の発生がある事である。
【０００３】
しかしながら、前記有機感光体は該感光体上に形成された静電潜像を顕像化したトナーとの接触エネルギーが大きく、該トナー像を転写工程で転写材に転写した後に、該感光体上に残留する残留トナーのクリーニングに種々の問題を発生しがちである。
【０００４】
一方、電子写真方式の画像形成方法は近年のデジタル技術の進展により、デジタル方式の画像形成が主流と成ってきている。デジタル方式の画像形成方法は４００ｄｐｉ等の１画素の小さなドット画像を顕像化することを基本としており、これらの小さなドット画像を忠実に再現する高画質技術が要求されている。
【０００５】
この高画質技術の実現の為に最も重要な技術の１つがトナーの製造技術に関する技術である。これまで電子写真画像の形成にはバインダー樹脂と顔料を混合、混練後に粉砕して得られるトナー粉体を分級工程で分級したトナーが主として用いられてきたが、このような製造工程を経て得られるトナーはトナー粒子の粒度分布を均一化するのに限界があり、トナー粒子の粒度分布、及び形状の均一化が不十分である。このようなトナーを用いた電子写真画像では十分な高画質化は達成するのが困難である。
【０００６】
一方、トナー粒子の粒度分布、及び形状の均一化を達成する手段として、重合トナーを用いた電子写真用現像剤、或いは画像形成方法が提案されている。該重合トナーは原料モノマーを水系で均一に分散した後に重合させ、トナーを製造することから、トナーの粒度分布、及び形状が均一なトナーが得られる。
【０００７】
ここで、前記重合トナーを有機感光体を用いた画像形成装置に採用するとき新たな技術課題が発生している。即ち、該重合トナーは前記のように、トナー形状がモノマーを水系で分散し、重合した上で形成されるため、ほぼ球形の形状で作製される。既によく知られているように球形形状の残留トナーは感光体表面との付着力が高くクリーニング不良を発生しやすい。特に有機感光体は表面が摩耗しやすく、摩耗で発生した表面の凹凸にトナーが付着すると、画像に生じない程度の微細なトナーのすり抜けが長期に渡り発生し、これらすり抜けたトナーが帯電部材（帯電ワイヤや帯電ローラ）を汚染し、その結果ハーフトーン画像等に画像ムラを発生させる。
【０００８】
以上のような重合トナーを用いた画像形成方法で発生するクリーニング不良を改良するために、これまで種々の提案がなされている。中でも重合トナーの形状を球形から楕円形状にする提案、重合トナーの表面形状を凹凸形状にする提案等がこれまで行われてきたが、これたの提案でも尚十分な解決手段となっていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記問題を解決し、有機感光体と重合トナーを用いた場合に、長期に亘ってクリーニング性能を保持し、画像不良がなく、良好な電子写真画像を形成できるクリーニング装置、及び該クリーニング装置を用いた画像形成方法、画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記問題を解決するために検討を重ねた結果、感光体とクリーニングブレードの間に発生するトルクの変動を適正な範囲に調整することにより、良好なクリーニング性の確保とクリーニングブレードの安定した振動を維持させることが可能となり、上記課題を解決することが可能となった。即ち、本発明の目的は下記の構成のいずれかをとることにより達成されることを見出した。
【００１３】
１．有機感光体上に形成された静電潜像をトナーを含有する現像剤により現像し、該現像により顕像化されたトナー像を有機感光体から転写材に転写した後、有機感光体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを有する画像形成装置において、２８０ｍｍ／ｓｅｃの周速条件で、有機感光体とクリーニングブレード間に発生する動トルク値の平均値が、前記有機感光体上にトナー像を形成しない場合の動トルクの平均値をＹ₀、１００％黒化率でトナー像を形成した場合の動トルクの平均値をＹ₁₀₀としたとき下記式１、及び式２を満足し、且つ動トルクをＹ₀からＹ₁₀₀に変化させるのに要する最短時間（τ）が０．０１０〜０．５００秒に設計されていることを特徴とする画像形成装置。
式１
０．２≧Ｙ₁₀₀−Ｙ₀≧０．０１
式２
２．９５≧Ｙ₁₀₀／Ｙ₀≧１．１５
（Ｙ₁₀₀、Ｙ₀の単位：Ｎ・ｍ）
【００１５】
２．前記トナーとして、トナー粒子の形状係数の変動係数が１６％以下であり、且つ該トナー粒子の個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを用いることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１６】
３．前記トナーとして、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有するトナーを用いることを特徴とする前記１又は２に記載の画像形成装置。
【００１７】
４．前記トナーとして、角がないトナー粒子を５０個数％以上含有するトナーを用いることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１８】
５．前記トナーとして、トナー粒子の個数平均粒径が３〜８μｍであるトナーを用いることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１９】
６．前記トナーとして、トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ₁）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ₂）との和（Ｍ）が７０％以上であるトナーを用いることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２０】
７．前記トナーとして、重合性単量体を水系媒体中で重合して得られるトナー粒子を用いることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２１】
８．前記トナーとして、重合性単量体を水系媒体中で会合して得られるトナー粒子を用いることを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２２】
９．前記有機感光体が導電性支持体上に感光層を設けて成る構成を有し、且つ該感光層の表面層が平均分子量４万以上のポリカーボネートを含有することを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２３】
１０．有機感光体上に形成された静電潜像をトナーを含有する現像剤により現像し、該現像により顕像化されたトナー像を有機感光体から転写材に転写した後、有機感光体上に残留したトナーを前記１に記載の画像形成装置により除去することを特徴とする画像形成方法。
【００２４】
本発明を更に詳しく説明する。
本発明者等は上記本発明の構成を取ることにより、有機感光体上に残留するトナーを有機感光体とクリーニングブレードの間に生ずる摩擦力を過大にすることなく、効果的に該有機感光体上に残留するトナーを除去することができ、良好で安定した画像を長期間に渡り、得ることができることを見出した。以下、本発明について詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の画像形成装置の全体の構成を示す概要構成図である。
図１に示す画像形成装置は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ（図示省略）、画像形成部Ｃ、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Ｄから構成されている。
【００２６】
画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１１２によって原稿排紙皿１１４上に排出される。
【００２７】
一方、プラテンガラス１１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。
【００２８】
読み取られた画像は、投影レンズ１１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
【００２９】
画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体（以下、感光体ドラムとも云う）１２１と、その外周に、帯電手段である帯電器１２２、現像手段である現像装置（以下、現像器とも云う）１２３、転写手段である転写器１２４、分離手段である分離器１２５、クリーニング装置１２６及びＰＣＬ（プレチャージランプ）１２７が各々動作順に配置されている。感光体１２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が好ましく使用され、図示の時計方向に駆動回転される。
【００３０】
回転する感光体１２１へは帯電器１２２による一様帯電がなされた後、露光光学系１３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である露光光学系１３０は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー１３１、ｆθレンズ（符号なし）、シリンドリカルレンズ（符号なし）を経て反射ミラー１３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体１２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体１２１の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い潜像を形成する。
【００３１】
感光体１２１上の潜像は現像装置１２３によって反転現像が行われ、感光体１２１の表面に可視像のトナー像が形成される。転写紙搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Ｐが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット１４１（Ａ）、１４１（Ｂ）、１４１（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット１４２が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Ｐは案内ローラ１４３によって搬送路１４０に沿って給紙され、給紙される転写紙の傾きと偏りの修正を行うレジストローラ対１４４によって転写紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路１４０、転写前ローラ１４３ａ及び転写進入ガイド板１４６に案内され、感光体１２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写器１２４によって転写紙Ｐに転写され、次いで分離器１２５によって除電されて転写紙Ｐは感光体１２１面より分離し、搬送装置１４５により定着器１５０に搬送される。
【００３２】
定着器１５０は定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２とを有しており、転写紙Ｐを定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを融着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Ｐは排紙トレイ１６４上に排出される。
【００３３】
図２は本発明のクリーニングブレードを用いたクリーニング装置の構成図である。
【００３４】
本発明においてクリーニングブレード１２６Ａの感光体への当接荷重Ｐ、当接角θの好ましい値としては、Ｐ＝５〜４０Ｎ／ｍ、θ＝５〜３５°である。
【００３５】
又、前記クリーニングブレード自由長Ｌは図２に示すように支持部材１９１の端部から変形前のブレードの先端点の長さを表す。該自由長の好ましい値としてはＬ＝６〜１５ｍｍである。前記クリーニングブレードの厚さは０．５〜１０ｍｍが好ましい。
【００３６】
当接荷重Ｐはクリーニングブレード１２６Ａを感光体ドラム１２１に当接させたときの圧接力Ｐ′の法線方向ベクトル値である。
【００３７】
又当接角θは感光体の当接点Ａにおける接線Ｘと変形前のブレード（図面では点線で示した）とのなす角を表す。１７２は支持部材を固定するための固定ねじ、１９３は荷重バネを示す。
【００３８】
本発明は有機感光体とクリーニングブレード間に発生する動トルク値の変動に関する関係が前記式１、式２を満足するように設計されていることを特徴とする。
【００３９】
式１、式２において、Ｙ₀、Ｙ₁₀₀はそれぞれ有機感光体上にトナー像を形成しない場合の動トルクの平均値と１００％黒化率でトナー像を形成した場合の動トルクの平均値である。
【００４０】
有機感光体上にトナー像を形成しない場合の動トルクとは感光体全面に白地画像を形成する場合の動トルクを示し、デジタル反転現像の場合は像露光を行わない画像領域、アナログ複写機等に用いられるノーマル現像では白地画像を形成する時の動トルクを示す。
【００４１】
トナー像を形成しない場合の動トルクの平均値Ｙ₀は上記感光体上に白地画像形成時の動トルク値を１データ／１０ｍｓｅｃ毎に１０秒間サンプリングし、その総データの単純平均で表す。
【００４２】
有機感光体上に１００％黒化率のトナー像を形成した場合の動トルクとは感光体全面に黒化度１００％、即ち黒べた画像をトナー付着量０．５５〜０．７５ｍｇ／ｃｍ²で画像だしする場合の動トルクをいう。
【００４３】
１００％黒化率のトナー像を形成した場合の動トルクの平均値Ｙ₁₀₀は上記感光体上に黒べた画像形成時の動トルク値を１データ／１０ｍｓｅｃ毎に１０秒間サンプリングし、その総データの単純平均で表す。
【００４４】
動トルクの測定方法は後述する動トルク測定器を用いて測定した。
本発明のクリーニング装置は前記動トルクをＹ₀からＹ₁₀₀に変化させるのに要する最短時間（τ）が０．０１０〜０．５００秒に設計されていることを特徴とする。
【００４５】
動トルクをＹ₀からＹ₁₀₀に変化させるのに要する最短時間（τ）とは白地画像から黒べた画像を連続して画だしをし、白地画像から黒地画像に移行する境界領域において出現するＹ₀からＹ₁₀₀のレベルに到達する最短時間を云う。この最短時間の測定は、上記白地画像、及び黒べた画像の画像形成条件を安定化させる為に、それぞれの画像を１分以上形成する条件で行う。
【００４６】
図３はクリーニングブレードが有機感光体との摩擦により発生する動トルクの測定グラフである。
【００４７】
図３のＣ領域は白地画像部の動トルク波形を示し、Ｄ領域は黒べた画像部の動トルク波形を示す。Ｙ₀からＹ₁₀₀に変化させるのに要する最短時間（τ）は図３ではｅ〜ｆ、即ちＹ₀〜Ｙ₁₀₀のレベルに移行する最短時間を示す。
【００４８】
本発明の動トルクの測定方法
本発明の動トルクの計測は感光体ドラムを駆動させるモータと感光体ドラムの駆動軸との間にトルク検出器（（株）小野測器ＭＤ２０４Ｒ）を設置して行った。図１６は該トルク測定器の概念図である。このトルク測定器は感光体ドラムの駆動軸とその駆動モーター、帯電器１２２、露光光学系１３０、現像器１２３、トナー補給ユニット１２３Ｈ、及びクリーニング装置１２６から構成されている。該トルク測定器のクリーニング装置にクリーニングブレードを設定し、各設定条件毎に動トルクの測定を行った。クリーニングブレードの動トルクは前記トルク検出器で検出され、該検出器の信号を演算表示器（（株）小野測器ＴＳ３６００Ａ）に取り込みパーソナルコンピュータでデータ処理し、前記Ｙ₀、Ｙ₁₀₀、及びτを算出した。上記動トルクの計測は例えば、感光体ドラムφ８０ｍｍ、２８０ｍｍ／ｓｅｃの周速条件で測定する。動トルク値のサンプリングは１データ／１０ｍｓｅｃ。又、トルク測定器のスタート時も、感光体とクリーニングブレードにフッ素樹脂粉末のセッテングパウダーを散布し、感光体を１分間回転させた。
【００４９】
本発明のクリーニング装置は有機感光体上にトナー像を形成しない場合の動トルクの平均値をＹ₀、１００％黒化率でトナー像を形成した場合の動トルクの平均値をＹ₁₀₀としたとき下記式１、及び式２を満足するように設計されている。
【００５０】
式１
０．２≧Ｙ₁₀₀−Ｙ₀≧０．０１
式２
２．９５≧Ｙ₁₀₀／Ｙ₀≧１．１５
（Ｙ₁₀₀、Ｙ₀の単位：Ｎ・ｍ）
Ｙ₁₀₀とＹ₀の関係が上記範囲を外れるとトナーのすり抜けが発生しやすく、白筋状の画像不良や中間調画像に画像ムラを発生しやすい。
【００５１】
Ｙ₁₀₀とＹ₀の上記範囲は好ましくは０．１８≧Ｙ₁₀₀−Ｙ₀≧０．０２、２．８５≧Ｙ₁₀₀／Ｙ₀≧１．２、特に好ましくは０．１２≧Ｙ₁₀₀−Ｙ₀≧０．０５、２．３≧Ｙ₁₀₀／Ｙ₀≧１．３である。
【００５２】
本発明は動トルクをＹ₀からＹ₁₀₀に変化させるのに要する最短時間（τ）が０．０１０〜０．５００秒である。τが０．０１０未満だとブレードにバウンドが発生し、瞬間的なトナーのすり抜けが発生しやすく、ブレードに平行なライン状の画像不良が発生しやすい。一方、τが０．５００秒より大きい場合は画像濃度の変化に対して、ブレードの感光体に対する擦過力が十分追従することができなく、トナーのすり抜けが発生しやすくなり、これが原因となって感光体上にフィルミングを発生しやすい。更に、τの好ましい範囲は０．０１５〜０．４００秒、特に好ましい範囲は０．０５〜０．３００秒である。
【００５３】
本発明に用いられるクリーニングブレードは弾性体ゴムブレードが好ましく、その物性はゴム硬度と反発弾性を同時にコントロールすることにより、本発明のトルク変動を小さく制御でき、より有効にブレードの反転を抑制できる。２５±５℃に於けるブレードのＪＩＳＡ硬度が６５よりも小さくなるとブレードの反転が起こり易くなり、８０より大きくなるとクリーニング性能が低下する。また、反発弾性が８０を超えるとブレードの反転がおこり易くなり、２０以下だとクリーニング性能が低下する。より好ましい反発弾性は２０以上８０以下である。ヤング率は、２９４〜５８８Ｎ／ｃｍ²の範囲のものが好ましい。
（ＪＩＳＡ硬度及び反発弾性ともＪＩＳＫ６３０１の加硫ゴム物理試験方法に基づき測定する。反発弾性の数値は％を示す。）
前記クリーニングブレードに用いられる弾性体ゴムブレードの材質としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で特に好ましい。例えば、特開昭５９−３０５７４号に記載のポリカプロラクトンエステルとポリイソシアネートとを反応硬化せしめて得られるウレタンゴム等が好ましい。
【００５４】
本発明において、このクリーニングブレードの支持部材への固定方法は、感光体当接面側で支持部材に実質的に保持されていることが好ましい。このような保持方法を採ることにより、クリーニングブレードのトルク変動を安定化させることができる。図４はクリーニングブレードの支持部材への固定方法を示した図である。図４において、（Ｂ）より（Ａ）の当接方法が好ましい。
【００５５】
感光体表面へのクリーニングブレードの適正圧接条件は、諸特性の微妙なバランスにより決められており、かなり狭いものである。クリーニングブレードの厚み等の特性によっても変わり、設定には精度を要する。しかし、クリーニングブレードは作製時にどうしてもその厚みに多少のバラツキができるため、適正な条件で常に設定されるとはいえず、例え当初は適正に設定されても、適正領域が狭いため使用の過程で適正領域からはずれてしまうこともある。特に高分子量のバインダー樹脂を用いた有機感光層と組み合わせた場合、適正領域からはずれると、フィルミング、局所的なトナー付着による白点若しくは黒点状の画像欠陥が生じやすくなる。
【００５６】
従って、クリーニングブレードの特性のバラツキ等をキャンセルするための方策もとる必要があり、クリーニングブレードの厚みのバラツキが例えあっても、感光体面への圧接力等に影響がでない、上記設定方法が有効なのであろう。
【００５７】
本発明において、クリーニングブレードの自由端は、感光体の回転方向と反対方向（カウンター方向）にして圧接することが好ましい。
【００５８】
クリーニングブレードは、必要に応じ、クリーニングブレードのエッジ部にフッ素系潤滑剤をスプレー塗布するか、もしくは、その上にさらに、幅方向全域にわたった先端部に、下記フッ素系ポリマーおよびフッ素系樹脂粉体をフッ素系溶剤に分散させた分散体を塗布することが好ましい。
【００５９】
次に、本発明の有機感光体について記載する。
本発明において、有機電子写真感光体（有機感光体）とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機電子写真感光体を全て含有する。
【００６０】
以下に本発明に用いられる有機感光体の構成について記載する。
導電性支持体
本発明の感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状、円筒状のどちらを用いても良いが、画像形成装置をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の方が好ましい。
【００６１】
本発明の円筒状導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒状の支持体を意味し、真直度で０．１ｍｍ以下、振れ０．１ｍｍ以下の範囲にある導電性の支持体が好ましい。この真円度及び振れの範囲を超えると、良好な画像形成が困難になる。
【００６２】
導電性の材料としてはアルミニウム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗１０³Ωｃｍ以下が好ましい。
【００６３】
本発明で用いられる導電性支持体は、その表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場合、硫酸濃度は１００〜２００ｇ／ｌ、アルミニウムイオン濃度は１〜１０ｇ／ｌ、液温は２０℃前後、印加電圧は約２０Ｖで行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常２０μｍ以下、特に１０μｍ以下が好ましい。
【００６４】
中間層
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることもできる。
【００６５】
本発明においては導電性支持体と前記感光層のとの接着性改良、或いは該支持体からの電荷注入を防止するために、該支持体と前記感光層の間に中間層（下引層も含む）を設けることもできる。該中間層の材料としては、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂が挙げられる。これら下引き樹脂の中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さくできる樹脂としてはポリアミド樹脂が好ましい。又、これら樹脂を用いた中間層の膜厚は０．０１〜０．５μｍが好ましい。
【００６６】
又本発明に最も好ましく用いられる中間層はシランカップリング剤、チタンカップリング剤等の有機金属化合物を熱硬化させた硬化性金属樹脂を用いた中間層が挙げられる。硬化性金属樹脂を用いた中間層の膜厚は、０．１〜２μｍが好ましい。
【００６７】
感光層
本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生機能と電荷輸送機能を１つの層に持たせた単層構造の感光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層（ＣＧＬ）、その上に電荷輸送層（ＣＴＬ）の構成を取ることが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好ましい感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体構成である。
【００６８】
以下に機能分離負帯電感光体の感光層構成について説明する。
電荷発生層
電荷発生層：電荷発生層には電荷発生物質（ＣＧＭ）を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。
【００６９】
電荷発生物質（ＣＧＭ）としては公知の電荷発生物質（ＣＧＭ）を用いることができる。例えばフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料などを用いることができる。これらの中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるＣＧＭは複数の分子間で安定な凝集構造をとりうる立体、電位構造を有するものであり、具体的には特定の結晶構造を有するフタロシアニン顔料、ペリレン顔料のＣＧＭが挙げられる。例えばＣｕ−Ｋα線に対するブラッグ角２θが２７．２°に最大ピークを有するチタニルフタロシアニン、同２θが１２．４に最大ピークを有するベンズイミダゾールペリレン等のＣＧＭは繰り返し使用に伴う劣化がほとんどなく、残留電位増加小さくすることができる。
【００７０】
電荷発生層にＣＧＭの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し２０〜６００質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の膜厚は０．０１μｍ〜２μｍが好ましい。
【００７１】
電荷輸送層
電荷輸送層：電荷輸送層には電荷輸送物質（ＣＴＭ）及びＣＴＭを分散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質としては必要により酸化防止剤等の添加剤を含有しても良い。
【００７２】
電荷輸送物質（ＣＴＭ）としては公知の電荷輸送物質（ＣＴＭ）を用いることができる。例えばトリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用いることができる。これら電荷輸送物質は通常、適当なバインダー樹脂中に溶解して層形成が行われる。これらの中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるＣＴＭは高移動度で、且つ組み合わされるＣＧＭとのイオン化ポテンシャル差が０．５（ｅＶ）以下の特性を有するものであり、好ましくは０．２５（ｅＶ）以下である。
【００７３】
ＣＧＭ、ＣＴＭのイオン化ポテンシャルは表面分析装置ＡＣ−１（理研計器社製）で測定される。
【００７４】
電荷輸送層（ＣＴＬ）に用いられる樹脂としては、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂。又これらの絶縁性樹脂の他、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられる。
【００７５】
これらＣＴＬのバインダーとして最も好ましいものはポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネート樹脂はＣＴＭの分散性、電子写真特性を良好にすることにおいて、最も好ましい。バインダー樹脂と電荷輸送物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し１０〜２００質量部が好ましい。又、電荷輸送層の膜厚は１０〜４０μｍが好ましい。
【００７６】
保護層
感光体の保護層として、各種樹脂層を設けることができる。特に架橋系の樹脂層を設けることにより、本発明の機械的強度の強い有機感光体を得ることができる。
【００７７】
本発明の中間層、感光層、保護層等の層形成に用いられる溶媒又は分散媒としては、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロプロパン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではないが、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単独或いは２種以上の混合溶媒として用いることもできる。
【００７８】
次に本発明の有機電子写真感光体を製造するための塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光層の上層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させないため、又、均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は円形量規制型（円形スライドホッパ型がその代表例）塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。なお本発明の保護層は前記円形量規制型塗布加工方法を用いるのが最も好ましい。前記円形量規制型塗布については例えば特開昭５８−１８９０６１号公報に詳細に記載されている。
【００７９】
次に本発明に用いられるトナーについて記載する。
本発明のトナーは個々のトナー粒子の粒度分布、及び形状が比較的均一な重合トナーが好ましい。ここで、重合トナーとはトナー用バインダーの樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマーの重合、及びその後の化学的処理により形成されるて得られるトナーを意味する。より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と必要により、その後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。
【００８０】
発明のクリーニングブレードを用いたクリーニング装置に用いられる重合トナーとしては特定の形状を有するトナーが好ましい。以下、本発明に好ましく用いられる重合トナーについて記載する。
【００８１】
本発明に適用される好ましい重合トナーとしては、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であり、形状係数の変動係数が１６％以下であるトナーを使用することでる。このような重合トナーはクリーニングブレードのトルク変動を安定させることができ、優れたクリーニング性能を発揮することを見出した。
【００８２】
又、トナーによるクリーニングブレードのトルク変動の安定性の違いは、トナー粒子の粒径によっても異なり、粒子径の小さいものの方が像担持体への付着力が高いために、トルクが過大となりやすく、且つトナーがクリーニングブレードをすり抜ける確率が高い。しかしながら、トナー粒子径が大きいものでは、このようなすり抜けは減少するが、解像度等の画質が低下する問題が発生する。
【００８３】
以上の観点より検討を加えた結果、トナーの形状係数の変動係数が１６％以下であり、且つトナーの個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを使用することで、クリーニング性、細線再現性に優れ、高品位な画質を長期にわたって形成することができることを見出した。
【００８４】
また、角がないトナー粒子を５０個数％以上とし、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下に制御することによっても、クリーニング性、細線再現性に優れ、高品位な画質を長期にわたって形成することができる。
【００８５】
本発明のトナーの形状係数は、下記式により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示す。
【００８６】
形状係数＝（（最大径／２）²×π）／投影面積
ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。
【００８７】
本発明では、この形状係数は、走査型電子顕微鏡により２０００倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づいて「ＳＣＡＮＮＩＮＧＩＭＡＧＥＡＮＡＬＹＺＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、１００個のトナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したものである。
【００８８】
本発明の好ましい重合トナーとしては、この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上とすることであり、より好ましくは、７０個数％以上である。
【００８９】
この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であることにより、現像剤搬送部材などでの摩擦帯電性がより均一となり、過度に帯電したトナーの蓄積が無く、現像剤搬送部材表面よりトナーがより交換しやすくなるために、現像ゴースト等の問題も発生しにくくなる。さらに、トナー粒子が破砕しにくくなって帯電付与部材の汚染が減少し、トナーの帯電性が安定する。
【００９０】
この形状係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えばトナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し旋回流を付与する方法等により、形状係数を１．２〜１．６にしたトナーを調製し、これを通常のトナー中へ本発明の範囲内になるように添加して調整する方法がある。また、いわゆる重合法トナーを調整する段階で全体の形状を制御し、形状係数を１．０〜１．６、または１．２〜１．６に調整したトナーを同様に通常のトナーへ添加して調整する方法がある。
【００９１】
本発明に好ましく用いられる重合トナーの形状係数の変動係数は下記式から算出される。
【００９２】
変動係数＝〔Ｓ／Ｋ〕×１００（％）
〔式中、Ｓは１００個のトナー粒子の形状係数の標準偏差を示し、Ｋは形状係数の平均値を示す。〕
この形状係数の変動係数は１６％以下であり、好ましくは１４％以下である。形状係数の変動係数が１６％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、画質が向上する。
【００９３】
このトナーの形状係数および形状係数の変動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御するために、樹脂粒子（重合体粒子）を重合、融着、形状制御させる工程において、形成されつつあるトナー粒子（着色粒子）の特性をモニタリングしながら適正な工程終了時期を決めてもよい。
【００９４】
モニタリングするとは、インラインに測定装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制御をするという意味である。すなわち、形状などの測定をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しながら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反応を停止する。
【００９５】
モニタリング方法としては、特に限定されるものではないが、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を使用することができる。本装置は試料液を通過させつつリアルタイムで画像処理を行うことで形状をモニタリングできるため好適である。すなわち、反応場よりポンプなどを使用し、常時モニターし、形状などを測定することを行い、所望の形状などになった時点で反応を停止するものである。
【００９６】
本発明のトナーの個数粒度分布および個数変動係数はコールターカウンターＴＡ−IIあるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）で測定されるものである。本発明においてはコールターマルチサイザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース（日科機製）、パーソナルコンピューターを接続して使用した。前記コールターマルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとしては１００μｍのものを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して粒度分布および平均粒径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対するトナー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径とは、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものである。
【００９７】
トナーの個数粒度分布における個数変動係数は下記式から算出される。
個数変動係数＝〔Ｓ／Ｄｎ〕×１００（％）
〔式中、Ｓは個数粒度分布における標準偏差を示し、Ｄｎは個数平均粒径（μｍ）を示す。〕
本発明のトナーの個数変動係数は２７％以下であり、好ましくは２５％以下である。個数変動係数が２７％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、転写効率が高くなって画質が向上する。
【００９８】
本発明の個数変動係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を風力により分級する方法も使用できるが、個数変動係数をより小さくするためには液中での分級が効果的である。この液中で分級する方法としては、遠心分離機を用い、回転数を制御してトナー粒子径の違いにより生じる沈降速度差に応じてトナー粒子を分別回収し調製する方法がある。
【００９９】
特に懸濁重合法によりトナーを製造する場合、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下とするためには分級操作が必須である。懸濁重合法では、重合前に重合性単量体を水系媒体中にトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させることが必要である。すなわち、重合性単量体の大きな油滴に対して、ホモミキサーやホモジナイザーなどによる機械的な剪断を繰り返して、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくすることとなるが、このような機械的な剪断による方法では、得られる油滴の個数粒度分布は広いものとなり、従って、これを重合してなるトナーの粒度分布も広いものとなる。このために分級操作が必須となる。
【０１００】
本発明の角がないトナー粒子とは、電荷の集中するような突部またはストレスにより摩耗しやすいような突部を実質的に有しないトナー粒子を言い、すなわち、図１５（ａ）に示すように、トナー粒子Ｔの長径をＬとするときに、半径（Ｌ／１０）の円Ｃで、トナー粒子Ｔの周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、当該円ＣがトナーＴの外側に実質的にはみださない場合を「角がないトナー粒子」という。「実質的にはみ出さない場合」とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下である場合をいう。また、「トナー粒子の長径」とは、当該トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。なお、図１５（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示している。
【０１０１】
角がないトナーの測定は次のようにして行った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大した写真を撮影し、さらに拡大して１５，０００倍の写真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無を測定する。この測定を１００個のトナー粒子について行った。
【０１０２】
本発明のトナーにおいて、角がないトナー粒子の割合は５０個数％以上であり、好ましくは７０個数％以上である。角がないトナー粒子の割合が５０個数％以上であることにより、現像剤搬送部材などとのストレスにより微細な粒子の発生などがおこりにくくなり、いわゆる現像剤搬送部材表面に対する付着性の過度なトナーの存在を防止することができるとともに、現像剤搬送部材に対する汚染を抑制することができ、帯電量もシャープにすることができる。また、摩耗、破断しやすいトナー粒子および電荷の集中する部分を有するトナー粒子が減少することとなり、帯電量分布がシャープとなって、帯電性も安定し、良好な画質を長期にわたって形成できる。
【０１０３】
角がないトナーを得る方法は特に限定されるものではない。例えば、形状係数を制御する方法として前述したように、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し、旋回流を付与することによって得ることができる。
【０１０４】
また、樹脂粒子を会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーにおいては、融着停止段階では融着粒子表面には多くの凹凸があり、表面は平滑でないが、形状制御工程での温度、攪拌翼の回転数および攪拌時間等の条件を適当なものとすることによって、角がないトナーが得られる。これらの条件は、樹脂粒子の物性により変わるものであるが、例えば、樹脂粒子のガラス転移点温度以上で、より高回転数とすることにより、表面は滑らかとなり、角がないトナーが形成できる。
【０１０５】
本発明のトナーの粒径は、個数平均粒径で３〜８μｍのものが好ましい。この粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【０１０６】
個数平均粒径が３〜８μｍであることにより、定着工程において、現像剤搬送部材に対する付着性の過度なトナーや付着力の低いトナー等の存在を少なくすることができ、現像性を長期に渡って安定化することができるとともに、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【０１０７】
本発明に好ましく用いられる重合トナーとしては、トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ₁）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ₂）との和（Ｍ）が７０％以上であるトナーであることが好ましい。
【０１０８】
相対度数（ｍ₁）と相対度数（ｍ₂）との和（Ｍ）が７０％以上であることにより、トナー粒子の粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成工程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制することができる。
【０１０９】
本発明において、前記の個数基準の粒度分布を示すヒストグラムは、自然対数ｌｎＤ（Ｄ：個々のトナー粒子の粒径）を０．２３間隔で複数の階級（０〜０．２３：０．２３〜０．４６：０．４６〜０．６９：０．６９〜０．９２：０．９２〜１．１５：１．１５〜１．３８：１．３８〜１．６１：１．６１〜１．８４：１．８４〜２．０７：２．０７〜２．３０：２．３０〜２．５３：２．５３〜２．７６・・・）に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザーにより測定されたサンプルの粒径データを、Ｉ／Ｏユニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュータにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成されたものである。
【０１１０】
〔測定条件〕
（１）アパーチャー：１００μｍ
（２）サンプル調製法：電解液〔ＩＳＯＴＯＮＲ−１１（コールターサイエンティフィックジャパン社製）〕５０〜１００ｍｌに界面活性剤（中性洗剤）を適量加えて攪拌し、これに測定試料１０〜２０ｍｇを加える。この系を超音波分散機にて１分間分散処理することにより調製する。
【０１１１】
トナーの形状係数を制御する方法の中では重合法トナーが製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比較して表面の均一性に優れる点等で好ましい。
【０１１２】
本発明のトナーは、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することを示す。
【０１１３】
なお、本発明でいうところの水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。
【０１１４】
即ち、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述の攪拌翼である反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明のトナーを調製する。
【０１１５】
また、本発明のトナーを製造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させて調製する方法も挙げることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法を挙げることができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂および着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、攪拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成することができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する有機溶媒を加えてもよい。
【０１１６】
樹脂を構成する重合性単量体として使用されるものは、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。これらビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用することができる。
【０１１７】
また、樹脂を構成する重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることがさらに好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
【０１１８】
さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。
【０１１９】
これら重合性単量体はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶性重合開始剤としては、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−ｔ−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、２，２−ビス−（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。
【０１２０】
また、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素等を挙げることができる。
【０１２１】
分散安定剤としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等を挙げることができる。さらに、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、エチレンオキサイド付加物、高級アルコール硫酸ナトリウム等の界面活性剤として一般的に使用されているものを分散安定剤として使用することができる。
【０１２２】
本発明において優れた樹脂としては、ガラス転移点が２０〜９０℃のものが好ましく、軟化点が８０〜２２０℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フローテスターで測定することができる。さらに、これら樹脂としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される分子量が数平均分子量（Ｍｎ）で１０００〜１０００００、重量平均分子量（Ｍｗ）で２０００〜１００００００のものが好ましい。さらに、分子量分布として、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００、特に１．８〜７０のものが好ましい。
【０１２３】
使用される凝集剤としては特に限定されるものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使用される。具体的には、一価の金属として例えばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二価の金属として例えばカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金属の塩、鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等が挙げられ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができる。これらは組み合わせて使用してもよい。
【０１２４】
これらの凝集剤は臨界凝集濃度以上添加することが好ましい。この臨界凝集濃度とは、水性分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、乳化された成分および分散剤自体によって大きく変化するものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学１７、６０１（１９６０）高分子学会編」等に記述されており、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。また、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩を濃度を変えて添加し、その分散液のζ（ゼータ）電位を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度として求めることもできる。
【０１２５】
本発明の凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の１．２倍以上、さらに好ましくは、１．５倍以上添加することがよい。
【０１２６】
無限溶解する溶媒とは、すなわち水に対して無限溶解する溶媒を示し、この溶媒は、本発明においては形成された樹脂を溶解させないものが選択される。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノール、メトキシエタノール、ブトキシエタノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジオキサン等のエーテル類を挙げることができる。特に、エタノール、プロパノール、イソプロパノールが好ましい。
【０１２７】
この無限溶解する溶媒の添加量は、凝集剤を添加した重合体含有分散液に対して１〜１００体積％が好ましい。
【０１２８】
なお、形状を均一化させるためには、着色粒子を調製し、濾過した後に粒子に対して１０質量％以上の水が存在したスラリーを流動乾燥させることが好ましいが、この際、特に重合体中に極性基を有するものが好ましい。この理由としては、極性基が存在している重合体に対して、存在している水が多少膨潤する効果を発揮するために、形状の均一化が特に図られやすいものと考えられる。
【０１２９】
本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤を含有するものであるが、必要に応じて定着性改良剤である離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さらに、上記樹脂と着色剤を主成分とするトナー粒子に対して無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加したものであってもよい。
【０１３０】
本発明のトナーに使用する着色剤としてはカーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等が使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理する事により強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用いる事ができる。
【０１３１】
染料としてはＣ．Ｉ．ソルベントレッド１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４４、同７７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同６０、同７０、同９３、同９５等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用いる事ができる。顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド５、同４８：１、同５３：１、同５７：１、同１２２、同１３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１７８、同２２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１７、同９３、同９４、同１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６０等を用いる事ができ、これらの混合物も用いる事ができる。数平均一次粒子径は種類により多様であるが、概ね１０〜２００ｎｍ程度が好ましい。
【０１３２】
着色剤の添加方法としては、乳化重合法で調製した重合体粒子を、凝集剤を添加することで凝集させる段階で添加し重合体を着色する方法や、単量体を重合させる段階で着色剤を添加し、重合し、着色粒子とする方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合体を調製する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用することが好ましい。
【０１３３】
さらに、定着性改良剤としての低分子量ポリプロピレン（数平均分子量＝１５００〜９０００）や低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。
【０１３４】
荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第４級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【０１３５】
なお、これら荷電制御剤や定着性改良剤の粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
【０１３６】
いわゆる重合性単量体中に着色剤などのトナー構成成分を分散あるいは溶解したものを水系媒体中に懸濁し、ついで重合せしめてトナーを得る懸濁重合法トナーでは、重合反応を行う反応容器中での媒体の流れを制御することによりトナー粒子の形状を制御することができる。すなわち、形状係数が１．２以上の形状を有するトナー粒子を多く形成させる場合には、反応容器中での媒体の流れを乱流とし、重合が進行して懸濁状態で水系媒体中に存在している油滴が次第に高分子化することで油滴が柔らかい粒子となった時点で、粒子の衝突を行うことで粒子の合一を促進させ、形状が不定形となった粒子が得られる。また、形状係数が１．２より小さい球形のトナー粒子を形成させる場合には、反応容器中での媒体の流れを層流として、粒子の衝突を避けることにより球形の粒子が得られる。この方法により、トナー形状の分布を本発明の範囲内に制御できるものである。以下、本発明に好ましく用いられる反応装置について記載する。
【０１３７】
図５は、一般的に使用されている攪拌翼の構成が一段の反応装置（攪拌装置）を示す説明図であり、２は攪拌槽、３は回転軸、４は攪拌翼、９は乱流形成部材である。
【０１３８】
懸濁重合法においては、特定の攪拌翼を使用することで、乱流を形成することができ、形状を容易に制御することができる。この理由としては明確ではないが、図５に示されるような攪拌翼４の構成が一段の場合には、攪拌槽２内に形成される媒体の流れが攪拌槽２の下部より上部への壁面を伝って動く流れのみになる。そのため、従来では一般的に攪拌槽２の壁面などの乱流形成部材９を配置することで乱流を形成し、攪拌の効率を増加することがなされている。しかし、この様な装置構成では、乱流が一部に形成されるものの、むしろ乱流の存在によって流体の流れが停滞する方向に作用し、結果として粒子に対するズリが少なくなるために、形状を制御することができない。
【０１３９】
懸濁重合法において好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置について図面を用いて説明する。
【０１４０】
図６および図７は、それぞれ、そのような反応装置の一例を示す斜視図および断面図である。図６および図７に示す反応装置において、熱交換用のジャケット１を外周部に装着した縦型円筒状の攪拌槽２内の中心部に回転軸３を垂設し、該回転軸３に攪拌槽２の底面に近接させて配設された下段の攪拌翼４０と、より上段に配設された攪拌翼５０とが設けられている。上段の攪拌翼５０は、下段に位置する攪拌翼４０に対して回転方向に先行した交差角αをもって配設されている。本発明のトナーを製造する場合において、交差角αは９０度（°）未満であることが好ましい。この交差角αの下限は特に限定されるものでは無いが、５°程度以上であることが好ましく、更に、好ましくは１０°以上である。なお、三段構成の攪拌翼を設ける場合には、それぞれ隣接している攪拌翼間で交差角が９０度未満であることが好ましい。
【０１４１】
このような構成とすることで、上段に配設されている攪拌翼５０によりまず媒体が攪拌され、下側への流れが形成される。ついで、下段に配設された攪拌翼４０により、上段の攪拌翼５０で形成された流れがさらに下方へ加速されるとともにこの攪拌翼５０自体でも下方への流れが別途形成され、全体として流れが加速されて進行するものと推定される。この結果、乱流として形成された大きなズリ応力を有する流域が形成されるために、得られるトナー粒子の形状を制御できるものと推定される。
【０１４２】
なお、図６および図７中、矢印は回転方向を示し、７は上部材料投入口、８は下部材料投入口、９は攪拌を有効にするための乱流形成部材である。
【０１４３】
ここにおいて攪拌翼の形状については、特に限定はないが、方形板状のもの、翼の一部に切り欠きのあるもの、中央部に一つ以上の中孔部分、いわゆるスリットがあるものなどを使用することができる。これらの具体例を図１４に記載する。図１４（ａ）に示す攪拌翼５ａは中孔部のないもの、同図（ｂ）に示す攪拌翼５ｂは中央に大きな中孔部６ｂがあるもの、同図（ｃ）に示す攪拌翼５ｃは横長の中孔部６ｃ（スリット）があるもの、同図（ｄ）に示す攪拌翼５ｄは縦長の中孔部６ｄ（スリット）があるものである。また、三段構成の攪拌翼を設ける場合において、上段の攪拌翼に形成される中孔部と、下段の攪拌翼に形成される中孔部とは異なるものであっても、同一のものであってもよい。
【０１４４】
図８〜図１２は、それぞれ、好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図であり、図８〜図１２において、１は熱交換用のジャケット、２は攪拌槽、３は回転軸、７は上部材料投入口、８は下部材料投入口、９は乱流形成部材である。
【０１４５】
図８に示す反応装置において、攪拌翼４１には折り曲げ部４１１が形成され、攪拌翼５１にはフィン（突起）５１１が形成されている。
【０１４６】
なお、攪拌翼に折り曲げ部が形成されている場合において、折り曲げ角度は５〜４５°であることが好ましい。
【０１４７】
図９に示す反応装置を構成する攪拌翼４２には、スリット４２１が形成されていると共に、折り曲げ部４２２およびフィン４２３が形成されている。
【０１４８】
なお、当該反応装置を構成する攪拌翼５２は、図６に示す反応装置を構成する攪拌翼５０と同様の形状を有している。
【０１４９】
図１０に示す反応装置を構成する攪拌翼４３には、折り曲げ部４３１およびフィン４３２が形成されている。
【０１５０】
なお、当該反応装置を構成する攪拌翼５３は、図６に示す反応装置を構成する攪拌翼５０と同様の形状を有している。
【０１５１】
図１１に示す反応装置を構成する攪拌翼４４には、折り曲げ部４４１およびフィン４４２が形成されている。
【０１５２】
また、当該反応装置を構成する攪拌翼５４には、中孔部５４１が中央に形成されている。
【０１５３】
図１２に示す反応装置には、攪拌翼４５（下段）と、攪拌翼５５（中段）と、攪拌翼６５とによる三段構成の攪拌翼が設けられてなる。
【０１５４】
これら折り曲げ部や上部あるいは下部への突起（フィン）を有する構成を持つ攪拌翼は、乱流を効果的に発生させるものである。
【０１５５】
なお、上記の構成を有する上段と下段の攪拌翼の間隙は特に限定されるものでは無いが、少なくとも攪拌翼の間に間隙を有していることが好ましい。この理由としては明確では無いが、その間隙を通じて媒体の流れが形成されるため、攪拌効率が向上するものと考えられる。但し、間隙としては、静置状態での液面高さに対して０．５〜５０％の幅、好ましくは１〜３０％の幅である。
【０１５６】
さらに、攪拌翼の大きさは特に限定されるものでは無いが、全攪拌翼の高さの総和が静置状態での液面高さの５０％〜１００％、好ましくは６０％〜９５％である。
【０１５７】
また、懸濁重合法において層流を形成させる場合に使用される反応装置の一例を図１３に示す。この反応装置には、乱流形成部材（邪魔板等の障害物）は設けられていない点に特徴を有する。
【０１５８】
図１３に示した反応装置を構成する攪拌翼４６および攪拌翼５６は、それぞれ、図６に示す反応装置を構成する攪拌翼４０および攪拌翼５０と同様の形状および交差角αを有している。また、図１３において、１は熱交換用のジャケット、２は攪拌槽、３は回転軸、７は上部材料投入口、８は下部材料投入口である。
【０１５９】
なお、層流を形成させる場合に使用される反応装置としては、図１３に示されるものに限定されるものではない。
【０１６０】
また、かかる反応装置を構成する攪拌翼の形状については、乱流を形成させないものであれば特に限定されないが、方形板状のもの等、連続した面により形成されるものが好ましく、曲面を有していてもよい。
【０１６１】
一方、樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させる重合法トナーでは、融着段階での反応容器内の媒体の流れおよび温度分布を制御することで、さらには融着後の形状制御工程において加熱温度、攪拌回転数、時間を制御することで、トナー全体の形状分布および形状を任意に変化させることができる。
【０１６２】
すなわち、樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーでは、反応装置内の流れを層流とし、内部の温度分布を均一化することができる攪拌翼および攪拌槽を使用して、融着工程および形状制御工程での温度、回転数、時間を制御することにより、所期の形状係数および均一な形状分布を有するトナーを形成することができる。この理由は、層流を形成させた場で融着させると、凝集および融着が進行している粒子（会合あるいは凝集粒子）に強いストレスが加わらず、かつ流れが加速された層流においては攪拌槽内の温度分布が均一である結果、融着粒子の形状分布が均一になるからであると推定される。さらに、その後の形状制御工程での加熱、攪拌により融着粒子は徐々に球形化し、トナー粒子の形状を任意に制御できる。
【０１６３】
樹脂粒子を会合あるいは融着させる重合法トナーを製造する際に使用される攪拌翼および攪拌槽としては、前述の懸濁重合法において層流を形成させる場合と同様のものが使用でき、例えば図１３に示すものが使用できる。攪拌槽内には乱流を形成させるような邪魔板等の障害物を設けないことが特徴である。攪拌翼の構成については、前述の懸濁重合法に使用される攪拌翼と同様に、上段の攪拌翼が、下段の攪拌翼に対して回転方向に先行した交差角αを持って配設された、多段の構成とすることが好ましい。
【０１６４】
この攪拌翼の形状についても、前述の懸濁重合法において層流を形成させる場合と同様のものが使用でき、乱流を形成させないものであれば特に限定されないが、図１４（ａ）に示した方形板状のもの等、連続した面により形成されるものが好ましく、曲面を有していてもよい。
【０１６５】
また、本発明のトナーでは、外添剤として無機微粒子や有機微粒子などの微粒子を添加して使用することでより効果を発揮することができる。この理由としては、外添剤の埋没や脱離を効果的に抑制することができるため、その効果が顕著にでるものと推定される。
【０１６６】
この無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用が好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤等によって疎水化処理されていることが好ましい。疎水化処理の程度としては特に限定されるものでは無いが、メタノールウェッタビリティーとして４０〜９５のものが好ましい。メタノールウェッタビリティーとは、メタノールに対する濡れ性を評価するものである。この方法は、内容量２００ｍｌのビーカー中に入れた蒸留水５０ｍｌに、測定対象の無機微粒子を０．２ｇ秤量し添加する。メタノールを先端が液体中に浸せきされているビュレットから、ゆっくり撹拌した状態で無機微粒子の全体が濡れるまでゆっくり滴下する。この無機微粒子を完全に濡らすために必要なメタノールの量をａ（ｍｌ）とした場合に、下記式により疎水化度が算出される。
【０１６７】
疎水化度＝（ａ／（ａ＋５０））×１００
この外添剤の添加量としては、トナー中に０．１〜５．０質量％、好ましくは０．５〜４．０質量％である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【０１６８】
本発明に用いられるトナーには外添剤としては脂肪酸金属塩が添加されてもよい。脂肪酸及びその金属塩としては、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸などの長鎖脂肪酸があげられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムなどの金属との塩があげられる。本発明においては、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
【０１６９】
二成分現像剤を調製するためには、トナーとキャリアとを混合して調製される。現像剤に対するトナー濃度としては２〜１０質量％に混合して使用される。
【０１７０】
本発明に係わる現像方法は、特に限定されない。感光体表面と現像剤層とが現像領域で接触した状態で現像が行われる接触現像方法であっても、感光体と現像剤層とが現像領域で非接触の状態に保たれ、交番電界等の作用により感光体表面と現像剤層間の間隙をトナーを飛翔させて現像する非接触現像方法であってもよい。
【０１７１】
【実施例】
以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。なお、文中「部」とは「質量部」を表す。
【０１７２】
以下に本発明の像担持体として、以下の感光体を作製した。
感光体Ｐ１の製造。
【０１７３】
ポリアミド樹脂アミランＣＭ−８０００（東レ社製）３０ｇをメタノール９００ｍｌ、１−ブタノール１００ｍｌの混合溶媒中に投入し５０℃で加熱溶解した。この液を外径８０ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒状アルミニウム導電性支持体上に塗布し、０．５μｍ厚の中間層を形成した。
【０１７４】
次に、シリコーン樹脂ＫＲ−５２４０（信越化学社製）１０ｇを酢酸ｔ−ブチル１０００ｍｌに溶解し、これにＹ−ＴｉＯＰｃ（特開昭６４−１７０６６号記載、図１）１０ｇを混入しサンドミルを用いて２０時間分散し、電荷発生層塗工液を得た。この液を用いて、前記中間層上に塗布し、０．３μｍ厚の電荷発生層を形成した。
【０１７５】
次に、ＣＴＭ（Ｔ−１：Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−｛４−（β−フェニルスチリル）フェニル｝−ｐ−トルイジン）１５０ｇと粘度平均分子量２万のポリカーボネート樹脂ユーピロンＺ−２００（三菱ガス化学社製）２００ｇを１、２−ジクロロエタン１０００ｍｌに溶解し、電荷輸送層塗工液を得た。この液を用いて、前記電荷発生層上に円形スライドホッパーにて塗布を行った後、１００℃で１時間乾燥し、２２μｍ厚の電荷輸送層を形成した。このようにして中間層、電荷発生層、電荷輸送層からなる感光体（Ｐ１）を得た。
【０１７６】
感光体Ｐ２の製造。
感光体Ｐ１の製造例で得た感光体試料（Ｐ１）の表面に、ＣＴＭ（Ｔ−１）３０ｇと粘度平均分子量８万のポリカーボネート樹脂ユーピロンＺ−８００（三菱ガス化学社製）ポリカーボネート樹脂５０ｇを１，２−ジクロロエタン１０００ｍｌに溶解した塗工液を用いて、前記電荷輸送層上に円形スライドホッパーにて塗布を行った後、１００℃で１時間乾燥し、５μｍ厚のオーバーコート層を形成し、感光体（Ｐ２）を得た。
【０１７７】
感光体Ｐ３の製造。
感光体Ｐ１の製造例の電荷発生層の上にＣＴＭ（Ｔ−１）１５０ｇと粘度平均分子量８万のポリカーボネート樹脂ユーピロンＺ−８００（三菱ガス化学社製）２００ｇを１，２−ジクロロエタン１０００ｍｌに溶解し、電荷輸送層塗工液を得た。この液を用いて、前記電荷発生層上それぞれに塗布を行った後、１００℃で１時間乾燥し、２２μｍ厚の電荷輸送層を形成した。このようにして下引き層、電荷発生層、電荷輸送層からる感光体（Ｐ３）を得た。
【０１７８】
以下に本発明に用いるトナーとして、以下のトナーを作製した。
トナーＴ１、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ５の製造（乳化重合法の例）
ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム０．９０ｋｇと純水１０．０ｌを入れ攪拌溶解する。この溶液に、リーガル３３０Ｒ（キャボット社製カーボンブラック）１．２０ｋｇを徐々に加え、１時間よく攪拌した後に、サンドグラインダー（媒体型分散機）を用いて、２０時間連続分散した。このものを「着色剤分散液１」とする。また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５５ｋｇとイオン交換水４．０ｌからなる溶液を「アニオン界面活性剤溶液Ａ」とする。
【０１７９】
ノニルフェノールポリエチレンオキサイド１０モル付加物０．０１４ｋｇとイオン交換水４．０ｌからなる溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」とする。過硫酸カリウム２２３．８ｇをイオン交換水１２．０ｌに溶解した溶液を「開始剤溶液Ｃ」とする。
【０１８０】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた１００ｌのＧＬ（グラスライニング）反応釜に、ＷＡＸエマルジョン（数平均分子量３０００のポリプロピレンエマルジョン：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度＝２９．９％）３．４１ｋｇと「アニオン界面活性剤溶液Ａ」全量と「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」全量とを入れ、攪拌を開始する。次いで、イオン交換水４４．０ｌを加える。
【０１８１】
加熱を開始し、液温度が７５℃になったところで、「開始剤溶液Ｃ」全量を滴下して加えた。その後、液温度を７５℃±１℃に制御しながら、スチレン１２．１ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル２．８８ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン５４８ｇとを滴下しながら投入する。滴下終了後、液温度を８０℃±１℃に上げて、６時間加熱攪拌を行った。ついで、液温度を４０℃以下に冷却し攪拌を停止し、ポールフィルターで濾過し、これを「ラテックス▲１▼−Ａ」とする。
【０１８２】
なお、ラテックス▲１▼−Ａ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５７℃、軟化点は１２１℃、分子量分布は、重量平均分子量＝１．２７万、重量平均粒径は１２０ｎｍであった。
【０１８３】
また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５５ｋｇをイオン交換純水４．０ｌに溶解した溶液を「アニオン界面活性剤溶液Ｄ」とする。また、ノニルフェノールポリエチレンオキサイド１０モル付加物０．０１４ｋｇをイオン交換水４．０ｌに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」とする。
【０１８４】
過硫酸カリウム（関東化学社製）２００．７ｇをイオン交換水１２．０ｌに溶解した溶液を「開始剤溶液Ｆ」とする。
【０１８５】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた１００ｌのＧＬ反応釜に、ＷＡＸエマルジョン（数平均分子量３０００のポリプロピレンエマルジョン：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度２９．９％）３．４１ｋｇと「アニオン界面活性剤溶液Ｄ」全量と「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」全量とを入れ、攪拌を開始する。次いで、イオン交換水４４．０ｌを投入する。加熱を開始し、液温度が７０℃になったところで、「開始剤溶液Ｆ」を添加する。ついで、スチレン１１．０ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル４．００ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン９．０２ｇとをあらかじめ混合した溶液を滴下する。滴下終了後、液温度を７２℃±２℃に制御して、６時間加熱攪拌を行った。さらに、液温度を８０℃±２℃に上げて、１２時間加熱攪拌を行った。液温度を４０℃以下に冷却し攪拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、この濾液を「ラテックス▲１▼−Ｂ」とした。
【０１８６】
なお、ラテックス▲１▼−Ｂ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５８℃、軟化点は１３２℃、分子量分布は、重量平均分子量＝２４．５万、重量平均粒径は１１０ｎｍであった。
【０１８７】
塩析剤としての塩化ナトリウム５．３６ｋｇをイオン交換水２０．０ｌに溶解した溶液を「塩化ナトリウム溶液Ｇ」とする。
【０１８８】
フッ素系ノニオン界面活性剤１．００ｇをイオン交換水１．００ｌに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｈ」とする。
【０１８９】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、粒径および形状のモニタリング装置を付けた１００ｌのＳＵＳ反応釜（図１３に示した構成の反応装置、交差角αは２０°）に、上記で作製したラテックス▲１▼−Ａ＝２０．０ｋｇとラテックス▲１▼−Ｂ＝５．２ｋｇと着色剤分散液１＝０．４ｋｇとイオン交換水２０．０ｋｇとを入れ攪拌する。ついで、４０℃に加温し、塩化ナトリウム溶液Ｇ、イソプロパノール（関東化学社製）６．００ｋｇ、ノニオン界面活性剤溶液Ｈをこの順に添加する。その後、１０分間放置した後に、昇温を開始し、液温度８５℃まで６０分で昇温し、８５±２℃にて０．５〜３時間加熱攪拌して塩析／融着させながら粒径成長させる。次に純水２．１ｌを添加して粒径成長を停止する。
【０１９０】
温度センサー、冷却管、粒径および形状のモニタリング装置を付けた５ｌの反応容器（図１３に示した構成の反応装置、交差角αは２０°）に、上記で作製した融着粒子分散液５．０ｋｇを入れ、液温度８５℃±２℃にて、０．５〜１５時間加熱攪拌して形状制御した。その後、４０℃以下に冷却し攪拌を停止する。次に遠心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を行い、目開き４５μｍの篩いで濾過し、この濾液を会合液▲１▼とする。ついで、ヌッチェを用いて、会合液▲１▼よりウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。
【０１９１】
この非球形状粒子をフラッシュジェットドライヤーを用いて吸気温度６０℃にて乾燥させ、ついで流動層乾燥機を用いて６０℃の温度で乾燥させた。得られた着色粒子の１００質量部に、シリカ微粒子１質量部およびステアリン酸亜鉛０．１質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して下表の如き、乳化重合会合法によるトナーを得た。前記塩析／融着段階および形状制御工程のモニタリングにおいて、攪拌回転数、および加熱時間を制御することにより、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに液中分級により、粒径および粒度分布の変動係数を調整して、表１に示すトナーＴ１、Ｔ２、Ｔ４、及びトナーＴ５を得た。
【０１９２】
トナーＴ３の製造（懸濁重合法の例）
スチレン＝１６５ｇ、ｎ−ブチルアクリレート＝３５ｇ、カーボンブラック＝１０ｇ、ジ−ｔ−ブチルサリチル酸金属化合物＝２ｇ、スチレン−メタクリル酸共重合体＝８ｇ、パラフィンワックス（ｍｐ＝７０℃）＝２０ｇを６０℃に加温し、ＴＫホモミキサー（特殊機化工業社製）にて１２０００ｒｐｍで均一に溶解、分散した。これに重合開始剤として２，２′−アゾビス（２，４−バレロニトリル）＝１０ｇを加えて溶解させ、重合性単量体組成物を調製した。ついで、イオン交換水７１０ｇに０．１Ｍ燐酸ナトリウム水溶液４５０ｇを加え、ＴＫホモミキサーにて１３０００ｒｐｍで攪拌しながら１．０Ｍ塩化カルシウム６８ｇを徐々に加え、燐酸三カルシウムを分散させた懸濁液を調製した。この懸濁液に上記重合性単量体組成物を添加し、ＴＫホモミキサーにて１００００ｒｐｍで２０分間攪拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、攪拌翼の構成が図６に示したような構成の反応装置（交差角αは４５°）を使用し、７５〜９５℃にて５〜１５時間反応させた。塩酸により燐酸三カルシウムを溶解除去し、次に遠心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を行い、ついで濾過、洗浄、乾燥させた。得られた着色粒子の１００質量部に、シリカ微粒子１質量部およびステアリン酸亜鉛０．１質量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して懸濁重合法によるトナーを得た。
【０１９３】
前記重合時にモニタリングを行い、液温度、攪拌回転数、および加熱時間を制御することにより、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに液中分級により、粒径および粒度分布の変動係数を調整して、下表１に示すトナーＴ３を得た。
【０１９４】
【表１】

【０１９５】
現像剤の作製
現像剤１の作製
前記トナーＴ１、１００部に対して外添剤として平均粒径１２ｎｍの疎水性シリカ粒子（Ｒ８０５：日本アエロジル社製）０．４部、チタニア粒子（Ｔ８０５：日本アエロジル社製）０．６部を混合し、ヘンシェルミキサーで常温下、撹拌羽根の周速４０（ｍ／ｓｅｃ）で１０分間混合し、負帯電性トナーを得た。このトナーの固着率は４５％であった。
【０１９６】
上記トナーに、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径６０μｍのフェライトキャリアを混合して、トナー濃度が５％の現像剤１を調製した。
【０１９７】
現像剤２、３、４、５の作製
前記現像剤１の作製においてトナーＴ１の代わりにトナーＴ２を用いた他は同様にして現像剤２を調製した。又、トナーＴ１の代わりにトナーＴ３を用いた他は同様にして現像剤３を調製した。同様にトナーＴ１の代わりにトナーＴ４、トナーＴ１の代わりにトナーＴ５を用いて、現像剤４、現像剤５を調製した。
【０１９８】
本発明のクリーニング装置に用いるクリーニングブレードとして、以下のクリーニングブレードを作製した。
【０１９９】
クリーニングブレードの製造。
加熱溶解したウレタンプレポリマーに１，４−ブタンジオールおよびトリメチロールプロパンを下記配合比で混合し、予め加熱しておいた金型に注型し、加熱硬化させた。成形後、幅、厚さ、長さを調整し切断加工し、クリーニングブレードを作製した。このクリーニングブレードを支持板にホットメルト接着剤で接着しクリーニングブレードを得た。自由長は９．５ｍｍとした。次いで必要に応じクリーニングブレードのエッジ部にフッ素潤滑剤をスプレー塗布し、その上に、更に幅方向全域に渡って先端部に下記フッ素系ポリマー、及びフッ素系樹脂粉末をフッ素系溶剤に分散させた溶液をスプレーで塗布し、３種のクリーニングブレードを得た。
【０２００】
クリーニングブレード１
ウレタン：エチレンアジペート系プレポリマー
（Ｍｎ＝２０００、ＮＣＯ％＝６．５％）１００質量部
１，４−ブタンジオール４．３質量部
トリメチロールプロパン２．２質量部
・フッ素系潤滑剤
ポリフロンスプレーワックス（ダイキン工業（株））
・フッ素系ポリマー及びフッ素系樹脂粉末
ＰＶＤＦ
・フッ素系溶剤
キシレンヘキサフルオライド
以上、得られたクリーニングブレードをＢ１とする。
【０２０１】
クリーニングブレード２
ウレタン：エチレンアジペート系プレポリマー
（Ｍｎ＝２０００、ＮＣＯ％＝６．５％）１００質量部
１，４−ブタンジオール４．３質量部
トリメチロールプロパン２．２質量部
・フッ素系潤滑剤
ルブロンスプレーワックス（ダイキン工業（株））
・フッ素系ポリマー及びフッ素系樹脂粉末
ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ
・フッ素系溶剤
キシレンヘキサフルオライド
以上、得られたクリーニングブレードをＢ２とする。
【０２０２】
クリーニングブレード３
ウレタン：エチレンアジペート系プレポリマー
（Ｍｎ＝２０００、ＮＣＯ％＝６．５％）１００質量部
１，４−ブタンジオール４．３質量部
トリメチロールプロパン２．２質量部
・フッ素系潤滑剤
使用しない
・フッ素系ポリマー及びフッ素系樹脂粉末
ＰＴＦＥ
・フッ素系溶剤
キシレンヘキサフルオライド
以上、得られたクリーニングブレードをＢ３とする。
【０２０３】
動トルク、及びクリーニング性の評価−１。
【０２０４】
【表２】

【０２０５】
表２に記載のように、感光体、現像剤、及びクリーニングブレードの部材及び当節条件の組み合わせを設定し、基本的に図１記載の画像形成プロセスを有するコニカ社製デジタル複写機Ｋｏｎｉｃａ７０５０（コロナ帯電、レーザ露光、反転現像、静電転写、爪分離、クリーニングブレードを採用プロセスを有する）を用いて評価を行った。評価は、画素率が７％の文字画像、中間調画像、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ１／４等分にあるオリジナル画像を用い、常温常湿環境下（２４℃、６０％ＲＨ）でＡ４紙１００万枚の連続コピーを行った。但し、上記評価スタート前に感光体とクリーニングブレードをなじませるために、感光体とクリーニングブレードにセッテングパウダーを散布し、感光体を１分間回転させた。又、動トルクの平均値とτの測定は前述したトルク測定器を用いて測定した。又、その他の評価条件を下記に記す。評価結果は表３に記す。
【０２０６】
その他評価条件
尚、上記７０５０を用いたその他の評価条件は下記の条件に設定した。
【０２０７】
帯電条件
帯電器；スコロトロン帯電器、初期帯電電位を−７５０Ｖ
露光条件
露光部電位を−５０Ｖにする露光量に設定。
【０２０８】
現像条件
ＤＣバイアス；−５５０Ｖ
Ｄｓｄ；５５０μｍ
現像剤層規制；エッジカット方式
現像剤層厚；７００μｍ
現像スリーブ径；４０ｍｍ
転写条件
転写極；コロナ帯電方式、転写ダミー電流値：４５μＡ
クリーニング条件
クリーニングブレードの種類、及び設定条件は表２に記載した。
【０２０９】
評価項目と評価基準
ハーフトーン班
画像濃度０．４の中間調画像を作製し、感光体周方向のムラの有無を目視で判定した。
【０２１０】
ブレード欠けによる白スジ
べた黒画像中の白スジ状の画像不良の有無を目視で判定した。
【０２１１】
ブレード減耗量。
図１７はクリーニングブレードエッジ摩耗量の測定方法を説明する模式図である。図１７に示すようにクリーニングブレードエッジ摩耗量は光学或いはレーザー顕微鏡を用い、エッジ部を拡大してその画像から実測する。
【０２１２】
図１７では１２１が感光体ドラム、１２６Ａがクリーニングブレード、１９１はブレードの支持部材、１２６Ｂはクリーニングブレードのエッジ摩耗量を示す。
【０２１３】
感光体膜厚減耗量
感光層の膜厚は均一膜厚部分をランダムに１０ケ所測定し、その平均値を感光層の膜厚とする。膜厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器ＥＤＤＹ５６０Ｃ（ＨＥＬＭＵＴＦＩＳＣＨＥＲＧＭＢＴＥＣＯ社製）を用いて行い、実写試験前後の感光層膜厚の差を膜厚減耗量とする。
【０２１４】
総合評価
◎：感光体やブレードの減耗が極めて少なく、クリーニング性も１００万コピーまで良好。
【０２１５】
○：感光体やブレードの減耗が少なく、クリーニング性も５０万コピーまで良好。
【０２１６】
×：クリーニング性が不十分、或いは感光体やブレードの減耗が大きく高耐久が要求されるコピー機等では実用性がない。
【０２１７】
評価結果を表３に示す。
【０２１８】
【表３】

【０２１９】
表３より明らかなように、式１の（Ｙ₁₀₀−Ｙ₀）、式２のＹ₁₀₀／Ｙ₀、及びτの値が本発明内の数値であるときはハーフトーン斑、及びブレード欠けによる白スジの発生評価が良好であり、ブレード減耗量、感光体減耗量も小さいのに対し、式１の（Ｙ₁₀₀−Ｙ₀）、式２のＹ₁₀₀／Ｙ₀、及びτの値の少なくとも１つの値が本発明外であるときは、即ちτが０．５を越えた比較例２、３、４ではブレード減耗量、感光体減耗量が大きく、ブレード欠けによる白スジが発生しており、τが小さすぎるか大きすぎる比較例１、５、６の場合はハーフトーン班の発生が著しい。又、Ｙ₁₀₀／Ｙ₀の比が２．９５を大きく越えた比較例７、８はブレード欠けによる白スジの発生が著しい。
【０２２０】
【発明の効果】
以上、実施例からも明らかなように、本発明のクリーニング装置が有機感光体とクリーニングブレード間に発生する動トルクの平均値：トナー像を形成しない場合の動トルクの平均値をＹ₀、１００％黒化率でトナー像を形成した場合の動トルクの平均値をＹ₁₀₀の間に前記式１、及び前記式２を満足するように設計されることにより、又動トルクをＹ₀からＹ₁₀₀に変化させるのに要する最短時間（τ）が０．０１０〜０．５００秒に設計されることにより、画像欠陥が少なく、しかもブレードや感光体の減耗を小さくし、高画質、高耐久の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の全体の構成を示す概要構成図である。
【図２】本発明のクリーニングブレードを用いたクリーニング装置の構成図である。
【図３】クリーニングブレードが有機感光体との摩擦により発生する動トルクの測定グラフである。
【図４】クリーニングブレードの支持部材への固定方法を示した図である。
【図５】攪拌翼の構成が一段の反応装置を示す説明図である。
【図６】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の一例を示す斜視図である。
【図７】図６に示した反応装置の断面図である。
【図８】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図９】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図１０】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図１１】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図１２】好ましく使用することのできる攪拌翼を備えた反応装置の具体例を示す斜視図である。
【図１３】層流を形成させる場合に使用される反応装置の一例を示す斜視図である。
【図１４】攪拌翼の形状の具体例を示す概略図である。
【図１５】（ａ）は、角のないトナー粒子の投影像を示す説明図であり、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示す説明図である。
【図１６】トルク測定器の概念図である。
【図１７】クリーニングブレードエッジ摩耗量の測定方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１熱交換用ジャケット
２攪拌槽
３回転軸
４攪拌翼
４０下段に位置する攪拌翼
４１下段に位置する攪拌翼
４１１折り曲げ部
４２下段に位置する攪拌翼
４２１スリット
４２２折り曲げ部
４２３フィン
４３下段に位置する攪拌翼
４３１折り曲げ部
４３２フィン
４４下段に位置する攪拌翼
４４１折り曲げ部
４４２フィン
４５下段に位置する攪拌翼
４６下段に位置する攪拌翼
５０上段に位置する攪拌翼
５１上段に位置する攪拌翼
５１１フィン
５２上段に位置する攪拌翼
５３上段に位置する攪拌翼
５４上段に位置する攪拌翼
５４１中孔部
５５中段に位置する攪拌翼
５６上段に位置する攪拌翼
６５上段に位置する攪拌翼
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ攪拌翼
６ｂ，６ｃ，６ｄ中孔部
７上部材料投入口
８下部材料投入口
９乱流形成部材
α 交差角
１２１感光体
１２２帯電器
１２３現像装置
１２３Ｈトナー補給ユニット
１２４転写器
１２５分離器
１２６クリーニング装置
１２６Ａクリーニングブレード
１２７ＰＣＬ（プレチャージランプ）
１３０露光光学系[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used in electrophotographic copying machines and printers. Painting The present invention relates to an image forming method and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an organic photoreceptor containing an organic photoconductive substance (hereinafter also simply referred to as a photoreceptor) has been most widely used as an image carrier used in an electrophotographic image forming apparatus. Organic photoconductors have advantages over other photoconductors, such as easy development of materials suitable for various exposure light sources from visible light to infrared light, the ability to select materials without environmental pollution, and low manufacturing costs. However, the only drawback is that the mechanical strength is weak and the surface of the photoreceptor is deteriorated or scratched when copying or printing a large number of sheets.
[0003]
However, the organophotoreceptor has a large contact energy with the toner that visualizes the electrostatic latent image formed on the photoreceptor, and after the toner image is transferred to the transfer material in the transfer process, Therefore, various problems are apt to occur in cleaning of residual toner.
[0004]
On the other hand, in the electrophotographic image forming method, digital image forming has become mainstream due to the recent progress of digital technology. The digital image forming method is based on visualizing a small dot image of one pixel such as 400 dpi, and a high image quality technique for faithfully reproducing these small dot images is required.
[0005]
One of the most important technologies for realizing this high image quality technology is a technology related to toner manufacturing technology. So far, toners obtained by classifying toner powder obtained by mixing binder resin and pigment, kneading and pulverizing in the classification process have been mainly used for the formation of electrophotographic images. The toner has a limit in making the particle size distribution of the toner particles uniform, and the particle size distribution and shape of the toner particles are insufficiently uniform. It is difficult to achieve sufficient image quality with an electrophotographic image using such a toner.
[0006]
On the other hand, as means for achieving uniform particle size distribution and shape of toner particles, an electrophotographic developer using a polymerized toner or an image forming method has been proposed. The polymerized toner is produced by uniformly dispersing the raw material monomer in an aqueous system and then polymerizing the toner, so that a toner having a uniform toner particle size distribution and shape can be obtained.
[0007]
Here, a new technical problem has arisen when the polymerized toner is employed in an image forming apparatus using an organic photoreceptor. That is, as described above, the polymer toner is formed in a substantially spherical shape because the toner shape is formed by dispersing and polymerizing the monomer in an aqueous system. As already well known, the spherical residual toner has a high adhesion to the surface of the photoreceptor and is liable to cause a cleaning failure. Particularly, the surface of an organic photoreceptor is easily worn, and if toner adheres to the unevenness of the surface caused by the wear, fine toner slipping that does not occur in an image occurs over a long period of time. The charging wire and the charging roller) are contaminated, and as a result, image unevenness occurs in the halftone image.
[0008]
Various proposals have been made so far in order to improve the cleaning failure occurring in the image forming method using the above polymerized toner. In particular, proposals have been made so far that the shape of the polymerized toner is changed from a spherical shape to an elliptical shape, and a proposal that the surface shape of the polymerized toner is an uneven shape. However, these proposals are not yet sufficient solutions.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above problems, and when using an organic photoreceptor and a polymerized toner, a cleaning device that can maintain a cleaning performance for a long period of time, can form a good electrophotographic image without image defects, and An image forming method and an image forming apparatus using the cleaning device are provided.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors have adjusted the torque fluctuation generated between the photoconductor and the cleaning blade to an appropriate range, thereby ensuring good cleaning performance and cleaning. It has become possible to maintain stable vibration of the blade, and to solve the above problems. That is, it has been found that the object of the present invention can be achieved by taking any one of the following configurations.
[0013]
1. The electrostatic latent image formed on the organic photoconductor is developed with a developer containing toner, and the toner image visualized by the development is transferred from the organic photoconductor to a transfer material, and then is transferred onto the organic photoconductor. In an image forming apparatus having a cleaning blade for removing residual toner, Under the peripheral speed condition of 280 mm / sec, The average value of the dynamic torque generated between the organic photoreceptor and the cleaning blade is the average value of the dynamic torque when no toner image is formed on the organic photoreceptor. ₀ The average value of the dynamic torque when a toner image is formed at a 100% blackening rate is Y ₁₀₀ When satisfying the following

formulas

1 and 2, the dynamic torque is Y ₀ To Y ₁₀₀ An image forming apparatus characterized in that the shortest time (τ) required to change to 0 is designed to be 0.010 to 0.500 seconds.
Formula 1
0.2 ≧ Y ₁₀₀ -Y ₀ ≧ 0.01
Formula 2
2.95 ≧ Y ₁₀₀ / Y ₀ ≧ 1.15
(Y ₁₀₀ , Y ₀ Unit: N · m)
[0015]
2 . As the toner, a toner having a variation coefficient of a shape factor of toner particles of 16% or less and a number variation coefficient in a number particle size distribution of the toner particles of 27% or less is used. 1 The image forming apparatus described in 1.
[0016]
3 . As the toner, a toner containing 65% by number or more of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is used. 1 or 2 The image forming apparatus described in 1.
[0017]
4 . As the toner, a toner containing 50% by number or more of toner particles having no corners is used. 1-3 The image forming apparatus according to any one of the above.
[0018]
5 . As the toner, a toner having a number average particle diameter of toner particles of 3 to 8 μm is used. 1-4 The image forming apparatus according to any one of the above.
[0019]
6 . In the histogram showing the number-based particle size distribution, the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23, where the toner particle diameter is D (μm). , Relative frequency of toner particles contained in the most frequent class (m ₁ ) And the relative frequency (m of toner particles contained in the next most frequent class after the most frequent class) ₂ And a toner having a sum (M) of 70% or more. 1-5 The image forming apparatus according to any one of the above.
[0020]
7 . As the toner, toner particles obtained by polymerizing a polymerizable monomer in an aqueous medium are used. 1-6 The image forming apparatus according to any one of the above.
[0021]
8 . As the toner, toner particles obtained by associating a polymerizable monomer in an aqueous medium are used. 1-7 The image forming apparatus according to any one of the above.
[0022]
9 . The organic photoreceptor has a structure in which a photosensitive layer is provided on a conductive support, and the surface layer of the photosensitive layer contains polycarbonate having an average molecular weight of 40,000 or more. 1-8 The image forming apparatus according to any one of the above.
[0023]
10 . The electrostatic latent image formed on the organic photoconductor is developed with a developer containing toner, and the toner image visualized by the development is transferred from the organic photoconductor to a transfer material, and then is transferred onto the organic photoconductor. 2. An image forming method, wherein the remaining toner is removed by the image forming apparatus described in 1 above.
[0024]
The present invention will be described in more detail.
By adopting the above-described configuration of the present invention, the inventors of the present invention can effectively perform the organic photoconductor without excessively generating a frictional force generated between the organic photoconductor and the cleaning blade. It has been found that the toner remaining on the surface can be removed, and a good and stable image can be obtained over a long period of time. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0025]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the image forming apparatus of the present invention.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a digital image forming apparatus, and includes an image reading unit A, an image processing unit B (not shown), an image forming unit C, and a transfer paper transport unit D as a transfer paper transport unit. It is configured.
[0026]
The upper part of the image reading unit A is provided with automatic document feeding means for automatically conveying the document. The document placed on the document placing table 111 is separated and conveyed by the document conveying roller 112 to the reading position 113a. The image is read. The document after the document reading is completed is discharged onto the document discharge tray 114 by the document transport roller 112.
[0027]
On the other hand, the image of the original when placed on the platen glass 113 is read at a speed v of the first mirror unit 115 including the illumination lamp and the first mirror constituting the scanning optical system, and the V-shaped first image is located. Reading is performed by moving the second mirror unit 116 composed of the two mirrors and the third mirror in the same direction at the speed v / 2.
[0028]
The read image is formed on the light receiving surface of the image sensor CCD, which is a line sensor, through the projection lens 117. The line-shaped optical image formed on the image sensor CCD is sequentially photoelectrically converted into an electric signal (luminance signal) and then A / D converted, and the image processing unit B performs processing such as density conversion and filter processing. Then, the image data is temporarily stored in the memory.
[0029]
In the image forming unit C, as an image forming unit, a drum-shaped photosensitive member (hereinafter also referred to as a photosensitive drum) 121 that is an image carrier, a charger 122 that is a charging unit, and a developing unit that is a developing unit are provided on the outer periphery thereof. A device (hereinafter also referred to as a developing device) 123, a transfer device 124 as a transfer means, a separator 125 as a separation means, a cleaning device 126, and a PCL (precharge lamp) 127 are arranged in the order of operation. The photoconductor 121 is formed by coating a photoconductive compound on a drum base. For example, an organic photoconductor (OPC) is preferably used, and is driven to rotate in the clockwise direction shown in the drawing.
[0030]
After the rotating photosensitive member 121 is uniformly charged by the charger 122, the exposure optical system 130 performs image exposure based on the image signal called from the memory of the image processing unit B. The exposure optical system 130 as writing means uses a laser diode (not shown) as a light source, passes through a rotating polygon mirror 131, an fθ lens (no symbol), and a cylindrical lens (no symbol), and the optical path is bent by a reflection mirror 132 to perform main scanning. Thus, image exposure is performed on the photoconductor 121 at the position Ao, and a latent image is formed by rotation (sub-scanning) of the photoconductor 121. In one example of the present embodiment, the character portion is exposed to form a latent image.
[0031]
The latent image on the photoconductor 121 is reversely developed by the developing device 123, and a visible toner image is formed on the surface of the photoconductor 121. In the transfer paper transport section D, paper feed units 141 (A), 141 (B), and 141 (C) are provided below the image forming unit as transfer paper storage means for storing transfer paper P of different sizes. Further, a manual paper feed unit 142 that performs manual paper feed is provided on the side, and the transfer paper P selected from any of these is fed along the transport path 140 by the guide roller 143 and fed. The transfer paper P is temporarily stopped by a pair of registration rollers 144 that corrects the inclination and bias of the transfer paper to be transferred, and then is re-feeded. The toner image on the photoconductor 121 is transferred to the transfer paper P by the transfer device 124 at the transfer position Bo, and then the charge is removed by the separator 125. Separated, it is conveyed to the fixing device 150 by a conveying device 145.
[0032]
The fixing device 150 includes a fixing roller 151 and a pressure roller 152. By passing the transfer sheet P between the fixing roller 151 and the pressure roller 152, the toner is fused by heating and pressing. . After the toner image has been fixed, the transfer paper P is discharged onto a paper discharge tray 164.
[0033]
FIG. 2 is a configuration diagram of a cleaning device using the cleaning blade of the present invention.
[0034]
In the present invention, preferable values of the contact load P and contact angle θ of the cleaning blade 126A to the photosensitive member are P = 5 to 40 N / m and θ = 5 to 35 °.
[0035]
The cleaning blade free length L represents the length of the tip of the blade before deformation from the end of the support member 191 as shown in FIG. A preferable value of the free length is L = 6 to 15 mm. The thickness of the cleaning blade is preferably 0.5 to 10 mm.
[0036]
The contact load P is a normal vector value of the pressure contact force P ′ when the cleaning blade 126A is brought into contact with the photosensitive drum 121.
[0037]
The contact angle θ represents an angle formed between the tangent line X at the contact point A of the photosensitive member and the blade before deformation (shown by a dotted line in the drawing). Reference numeral 172 denotes a fixing screw for fixing the support member, and 193 denotes a load spring.
[0038]
The present invention is characterized in that the relation regarding the fluctuation of the dynamic torque value generated between the organic photoreceptor and the cleaning blade is designed so as to satisfy the

expressions

1 and 2.
[0039]
In Formula 1 and Formula 2, Y ₀ , Y ₁₀₀ Are the average value of the dynamic torque when the toner image is not formed on the organic photoreceptor and the average value of the dynamic torque when the toner image is formed at 100% blackening rate.
[0040]
The dynamic torque when no toner image is formed on the organic photoconductor means the dynamic torque when a white background image is formed on the entire surface of the photoconductor. In the normal development used in the above, dynamic torque when a white background image is formed is shown.
[0041]
Average value Y of dynamic torque when no toner image is formed ₀ Represents the dynamic torque value at the time of forming a white background image on the photosensitive member for 10 seconds every 1 data / 10 msec, and represents the simple average of the total data.
[0042]
The dynamic torque when a toner image having a 100% blackening rate is formed on the organic photoconductor is the degree of blackening of 100% on the entire surface of the photoconductor, that is, the amount of toner adhesion from 0.55 to 0.75 mg / cm. ² This is the dynamic torque when the image is displayed.
[0043]
Average value Y of dynamic torque when a toner image having a 100% blackening rate is formed ₁₀₀ Represents the dynamic torque value at the time of forming a solid image on the photosensitive member for 10 seconds every 1 data / 10 msec, and is expressed as a simple average of the total data.
[0044]
The measuring method of the dynamic torque was measured using a dynamic torque measuring device described later.
The cleaning device of the present invention uses the dynamic torque as Y ₀ To Y ₁₀₀ It is characterized in that the shortest time (τ) required to change to is designed to be 0.010 to 0.500 seconds.
[0045]
Dynamic torque Y ₀ To Y ₁₀₀ The shortest time (τ) required to change to Y is a Y image that appears in a boundary area where a black background image is continuously drawn from a white background image and transitions from the white background image to the black background image. ₀ To Y ₁₀₀ The shortest time to reach the level. The measurement of the shortest time is performed under the condition that each image is formed for 1 minute or more in order to stabilize the image forming conditions of the white background image and the solid black image.
[0046]
FIG. 3 is a measurement graph of dynamic torque generated by friction of the cleaning blade with the organic photoreceptor.
[0047]
A region C in FIG. 3 shows the dynamic torque waveform of the white background image portion, and a region D shows the dynamic torque waveform of the solid image portion. Y ₀ To Y ₁₀₀ In FIG. 3, the shortest time (τ) required to change to ef is ef, that is, Y ₀ ~ Y ₁₀₀ Indicates the shortest time to move to the next level.
[0048]
Measuring method of dynamic torque of the present invention
The measurement of the dynamic torque of the present invention was performed by installing a torque detector (Ono Sokki Co., Ltd. MD204R) between the motor for driving the photosensitive drum and the drive shaft of the photosensitive drum. FIG. 16 is a conceptual diagram of the torque measuring device. The torque measuring device includes a driving shaft of the photosensitive drum and its driving motor, a charger 122, an exposure optical system 130, a developing device 123, a toner replenishing unit 123H, and a cleaning device 126. A cleaning blade was set in the cleaning device of the torque measuring device, and dynamic torque was measured for each setting condition. The dynamic torque of the cleaning blade is detected by the torque detector, the signal of the detector is taken into an arithmetic display (Ono Sokki TS3600A) and processed by a personal computer, and the Y ₀ , Y ₁₀₀ , And τ were calculated. The dynamic torque is measured, for example, under a circumferential speed condition of a photosensitive drum φ80 mm and 280 mm / sec. The sampling of dynamic torque value is 1 data / 10msec. At the start of the torque measuring device, setting powder of fluororesin powder was sprayed on the photoconductor and the cleaning blade, and the photoconductor was rotated for 1 minute.
[0049]
In the cleaning device of the present invention, the average value of the dynamic torque when the toner image is not formed on the organic photoreceptor is represented by Y. ₀ The average value of the dynamic torque when a toner image is formed at a 100% blackening rate is Y ₁₀₀ It is designed to satisfy the following

formulas

1 and 2.
[0050]
Formula 1
0.2 ≧ Y ₁₀₀ -Y ₀ ≧ 0.01
Formula 2
2.95 ≧ Y ₁₀₀ / Y ₀ ≧ 1.15
(Y ₁₀₀ , Y ₀ Unit: N · m)
Y ₁₀₀ And Y ₀ If the above relationship is out of the above range, the toner is likely to pass through, and the white stripe-like image defect and the image unevenness are likely to occur in the halftone image.
[0051]
Y ₁₀₀ And Y ₀ The above range is preferably 0.18 ≧ Y ₁₀₀ -Y ₀ ≧ 0.02, 2.85 ≧ Y ₁₀₀ / Y ₀ ≧ 1.2, particularly preferably 0.12 ≧ Y ₁₀₀ -Y ₀ ≧ 0.05, 2.3 ≧ Y ₁₀₀ / Y ₀ ≧ 1.3.
[0052]
In the present invention, the dynamic torque is Y ₀ To Y ₁₀₀ The shortest time (τ) required for changing to 0.010 to 0.500 seconds. If τ is less than 0.010, the blade will bounce, toner will easily slip through, and line-like image defects parallel to the blade will tend to occur. On the other hand, when τ is longer than 0.500 seconds, the rubbing force of the blade against the photoconductor cannot sufficiently follow the change in the image density, and the toner easily slips out. Filming is likely to occur on the photoreceptor. Furthermore, a preferable range of τ is 0.015 to 0.400 seconds, and a particularly preferable range is 0.05 to 0.300 seconds.
[0053]
The cleaning blade used in the present invention is preferably an elastic rubber blade, and its physical properties can control the torque fluctuation of the present invention by controlling the rubber hardness and the rebound resilience at the same time, and the reversal of the blade can be more effectively suppressed. When the JISA hardness of the blade at 25 ± 5 ° C. is smaller than 65, the blade is easily reversed, and when it is larger than 80, the cleaning performance is deteriorated. Further, when the resilience exceeds 80, the blade is easily reversed, and when it is 20 or less, the cleaning performance is deteriorated. More preferable impact resilience is 20 or more and 80 or less. Young's modulus is 294-588 N / cm ² The thing of the range of is preferable.
(JISA hardness and impact resilience are measured based on the physical test method of vulcanized rubber of JIS K6301. The value of impact resilience indicates%.)
As the material of the elastic rubber blade used for the cleaning blade, urethane rubber, silicon rubber, fluorine rubber, chloropyrene rubber, butadiene rubber, and the like are known, but among these, urethane rubber is compared with other rubbers. This is particularly preferable in terms of excellent wear characteristics. For example, urethane rubber obtained by reacting and curing polycaprolactone ester and polyisocyanate described in JP-A-59-30574 is preferable.
[0054]
In the present invention, the method of fixing the cleaning blade to the support member is preferably substantially held by the support member on the photoreceptor contact surface side. By adopting such a holding method, the torque fluctuation of the cleaning blade can be stabilized. FIG. 4 is a view showing a method of fixing the cleaning blade to the support member. In FIG. 4, the contact method (A) is preferable to (B).
[0055]
The proper pressure contact condition of the cleaning blade to the surface of the photoreceptor is determined by a delicate balance of various characteristics and is quite narrow. The setting varies depending on characteristics such as the thickness of the cleaning blade, and requires precision. However, the thickness of the cleaning blade is inevitably varied at the time of manufacture, so it cannot always be set under appropriate conditions. It may be out of the proper area. In particular, when combined with an organic photosensitive layer using a high-molecular-weight binder resin, if it is out of the proper region, white spots or black spot-like image defects due to filming and local toner adhesion tend to occur.
[0056]
Therefore, it is necessary to take measures to cancel variations in the characteristics of the cleaning blade. Even if variations in the thickness of the cleaning blade are compared, the above setting method is effective because it does not affect the pressure contact force on the photoreceptor surface. Probably.
[0057]
In the present invention, it is preferable that the free end of the cleaning blade is pressed in the opposite direction (counter direction) to the rotation direction of the photosensitive member.
[0058]
If necessary, the cleaning blade can be sprayed with a fluorine-based lubricant on the edge of the cleaning blade, or further, the following fluorine-based polymer and fluorine-based resin powder can be applied to the tip of the cleaning blade over the entire width. It is preferable to apply a dispersion in which the body is dispersed in a fluorinated solvent.
[0059]
Next, the organic photoreceptor of the present invention will be described.
In the present invention, an organic electrophotographic photoreceptor (organic photoreceptor) is an electrophotographic structure in which an organic compound has at least one of a charge generation function and a charge transport function essential to the construction of an electrophotographic photoreceptor. It means a photoreceptor, and all known organic electrophotographic photoreceptors such as a photoreceptor composed of a known organic charge generating material or an organic charge transport material, a photoreceptor composed of a polymer complex with a charge generating function and a charge transport function, etc. contains.
[0060]
The constitution of the organic photoreceptor used in the present invention is described below.
Conductive support
The conductive support used in the photoreceptor of the present invention may be either a sheet or a cylinder, but a cylindrical conductive support is more preferable for designing an image forming apparatus in a compact manner.
[0061]
The cylindrical conductive support of the present invention means a cylindrical support necessary for forming an endless image by rotating, and the straightness is in the range of 0.1 mm or less and the deflection is 0.1 mm or less. A conductive support is preferred. Exceeding the roundness and shake range makes it difficult to form a good image.
[0062]
As the conductive material, a metal drum such as aluminum or nickel, a plastic drum deposited with aluminum, tin oxide, indium oxide or the like, or a paper / plastic drum coated with a conductive substance can be used. As a conductive support, the specific resistance is 10 at room temperature. ^Three Ωcm or less is preferable.
[0063]
As the conductive support used in the present invention, one having an alumite film that has been sealed on the surface thereof may be used. The alumite treatment is usually performed in an acidic bath such as chromic acid, sulfuric acid, oxalic acid, phosphoric acid, boric acid, sulfamic acid, etc., but anodizing treatment in sulfuric acid gives the most preferable result. In the case of anodizing in sulfuric acid, the sulfuric acid concentration is preferably 100 to 200 g / l, the aluminum ion concentration is 1 to 10 g / l, the liquid temperature is about 20 ° C., and the applied voltage is preferably about 20 V. It is not limited. The average film thickness of the anodized film is usually 20 μm or less, particularly preferably 10 μm or less.
[0064]
Middle class
In the present invention, an intermediate layer having a barrier function may be provided between the conductive support and the photosensitive layer.
[0065]
In the present invention, in order to improve the adhesion between the conductive support and the photosensitive layer, or to prevent charge injection from the support, an intermediate layer (including an undercoat layer) is provided between the support and the photosensitive layer. Including) can also be provided. Examples of the material for the intermediate layer include polyamide resins, vinyl chloride resins, vinyl acetate resins, and copolymer resins containing two or more of these resin repeating units. Of these subbing resins, a polyamide resin is preferable as a resin capable of reducing the increase in residual potential due to repeated use. The film thickness of the intermediate layer using these resins is preferably 0.01 to 0.5 μm.
[0066]
The intermediate layer most preferably used in the present invention includes an intermediate layer using a curable metal resin obtained by thermally curing an organometallic compound such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent. As for the film thickness of the intermediate | middle layer using curable metal resin, 0.1-2 micrometers is preferable.
[0067]
Photosensitive layer
The photosensitive layer configuration of the photoreceptor of the present invention may be a single layer photosensitive layer configuration in which a charge generation function and a charge transport function are provided on one layer on the intermediate layer. It is preferable that the generation layer (CGL) and the charge transport layer (CTL) be separated. By adopting a configuration in which the functions are separated, an increase in the residual potential due to repeated use can be controlled to be small, and other electrophotographic characteristics can be easily controlled according to the purpose. In the negatively charged photoconductor, it is preferable that a charge generation layer (CGL) is formed on the intermediate layer and a charge transport layer (CTL) is formed thereon. In the positively charged photoconductor, the order of the layer configuration is the reverse of that in the negatively charged photoconductor. The most preferred photosensitive layer structure of the present invention is a negatively charged photoreceptor structure having the function separation structure.
[0068]
The structure of the photosensitive layer of the function-separated negatively charged photoreceptor will be described below.
Charge generation layer
Charge generation layer: The charge generation layer contains a charge generation material (CGM). Other substances may contain a binder resin and other additives as necessary.
[0069]
A known charge generation material (CGM) can be used as the charge generation material (CGM). For example, a phthalocyanine pigment, an azo pigment, a perylene pigment, an azulenium pigment, or the like can be used. Among these, the CGM that can minimize the increase in residual potential due to repeated use has a three-dimensional and potential structure that can form a stable aggregate structure among a plurality of molecules. Specifically, a phthalocyanine having a specific crystal structure. CGM of pigments and perylene pigments. For example, CGMs such as titanyl phthalocyanine having a maximum peak at a Bragg angle 2θ of 27.2 ° with respect to Cu—Kα rays and benzimidazole perylene having a maximum peak at 2θ of 12.4 have little deterioration due to repeated use. Potential increase can be reduced.
[0070]
When a binder is used as the CGM dispersion medium in the charge generation layer, a known resin can be used as the binder, but the most preferred resins include formal resin, butyral resin, silicone resin, silicone-modified butyral resin, phenoxy resin, and the like. Can be mentioned. The ratio of the binder resin to the charge generating material is preferably 20 to 600 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. By using these resins, the increase in residual potential associated with repeated use can be minimized. The thickness of the charge generation layer is preferably 0.01 μm to 2 μm.
[0071]
Charge transport layer
Charge transport layer: The charge transport layer contains a charge transport material (CTM) and a binder resin in which CTM is dispersed to form a film. Other substances may contain additives such as antioxidants as necessary.
[0072]
A known charge transport material (CTM) can be used as the charge transport material (CTM). For example, a triphenylamine derivative, a hydrazone compound, a styryl compound, a benzidine compound, a butadiene compound, or the like can be used. These charge transport materials are usually dissolved in a suitable binder resin to form a layer. Among these, the CTM capable of minimizing the increase in residual potential due to repeated use has a high mobility and an ionization potential difference from the combined CGM of 0.5 (eV) or less, preferably 0 .25 (eV) or less.
[0073]
The ionization potential of CGM and CTM is measured with a surface analyzer AC-1 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.).
[0074]
Examples of the resin used for the charge transport layer (CTL) include polystyrene, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, and polycarbonate. Resin, silicone resin, melamine resin, and copolymer resin containing two or more of repeating units of these resins. In addition to these insulating resins, high molecular organic semiconductors such as poly-N-vinylcarbazole can be used.
[0075]
Most preferred as a binder for these CTLs is a polycarbonate resin. The polycarbonate resin is most preferable in improving the dispersibility and electrophotographic characteristics of CTM. The ratio of the binder resin to the charge transport material is preferably 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. The thickness of the charge transport layer is preferably 10 to 40 μm.
[0076]
Protective layer
Various resin layers can be provided as a protective layer of the photoreceptor. In particular, by providing a cross-linked resin layer, the organic photoreceptor of the present invention having high mechanical strength can be obtained.
[0077]
Examples of the solvent or dispersion medium used for forming the intermediate layer, photosensitive layer, protective layer and the like of the present invention include n-butylamine, diethylamine, ethylenediamine, isopropanolamine, triethanolamine, triethylenediamine, N, N-dimethylformamide, Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, benzene, toluene, xylene, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene , Tetrachloroethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane, methanol, ethanol, butanol, isopropanol, ethyl acetate, butyl acetate, dimethyl sulfoxide, methyl cello Lube, and the like. Although this invention is not limited to these, Dichloromethane, 1, 2- dichloroethane, methyl ethyl ketone, etc. are used preferably. These solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more.
[0078]
Next, as a coating processing method for producing the organic electrophotographic photoreceptor of the present invention, a coating processing method such as dip coating, spray coating, circular amount regulation type coating or the like is used. In order to prevent the lower layer film from being dissolved as much as possible, it is preferable to use a coating method such as spray coating or circular amount regulation type (circular slide hopper type is a typical example) coating in order to achieve uniform coating processing. It is most preferable that the protective layer of the present invention uses the circular amount regulation type coating method. The circular amount regulation type coating is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-189061.
[0079]
Next, the toner used in the present invention will be described.
The toner of the present invention is preferably a polymerized toner having a relatively uniform particle size distribution and shape of individual toner particles. Here, the polymerized toner means a toner obtained by forming a resin for a toner binder and forming the toner shape by polymerization of a raw material monomer of the binder resin and subsequent chemical treatment. More specifically, it means a toner obtained through a polymerization reaction such as suspension polymerization or emulsion polymerization and, if necessary, a subsequent step of fusing particles.
[0080]
As the polymerization toner used in the cleaning apparatus using the cleaning blade of the invention, a toner having a specific shape is preferable. Hereinafter, the polymerized toner preferably used in the present invention will be described.
[0081]
As a preferred polymerized toner applied to the present invention, a toner having 65% by number or more of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 and a coefficient of variation of the shape factor of 16% or less is used. To do. It has been found that such a polymerized toner can stabilize the torque fluctuation of the cleaning blade and exhibits excellent cleaning performance.
[0082]
In addition, the difference in stability of the torque fluctuation of the cleaning blade due to the toner varies depending on the particle size of the toner particles, and the smaller the particle size, the higher the adhesion force to the image carrier, so the torque tends to be excessive. In addition, there is a high probability that the toner will slip through the cleaning blade. However, when the toner particle diameter is large, such slip-through is reduced, but there is a problem that image quality such as resolution is lowered.
[0083]
As a result of examination from the above viewpoint, the toner having a variation coefficient of the shape factor of the toner of 16% or less and a number variation coefficient in the toner particle size distribution of 27% or less can be used. It has been found that high-quality image quality can be formed over a long period of time with excellent fine line reproducibility.
[0084]
Further, by controlling the number of toner particles having no corners to 50% by number or more and controlling the number variation coefficient in the number particle size distribution to 27% or less, high quality image quality can be formed over a long period of time with excellent cleanability and fine line reproducibility. be able to.
[0085]
The shape factor of the toner of the present invention is represented by the following formula and indicates the degree of roundness of the toner particles.
[0086]
Shape factor = ((maximum diameter / 2) ² × π) / projection area
Here, the maximum diameter refers to the width of a particle that maximizes the interval between the parallel lines when the projected image of the toner particles on the plane is sandwiched between two parallel lines. The projected area refers to the area of the projected image of the toner particles on the plane.
[0087]
In the present invention, this shape factor is obtained by taking a photograph in which the toner particles are magnified 2000 times with a scanning electron microscope, and then using “SCANNING IMAGE ANALYZER” (manufactured by JEOL Ltd.) based on this photograph. It was measured by performing analysis. At this time, the shape factor of the present invention was measured by the above formula using 100 toner particles.
[0088]
As a preferable polymerized toner of the present invention, the number of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, and more preferably 70% by number or more.
[0089]
When the number of toner particles having a shape factor in the range of 1.2 to 1.6 is 65% by number or more, the triboelectric chargeability on the developer conveying member and the like becomes more uniform, and excessively charged toner is accumulated. In addition, since it becomes easier to replace the toner from the surface of the developer conveying member, problems such as development ghost are less likely to occur. Further, the toner particles are less likely to be crushed, the contamination of the charging member is reduced, and the chargeability of the toner is stabilized.
[0090]
The method for controlling the shape factor is not particularly limited. For example, a method in which toner particles are sprayed into a hot air stream, a method in which toner particles are repeatedly applied with mechanical energy due to impact force in a gas phase, or a method in which a toner is not dissolved in a solvent and a swirl flow is applied. Thus, there is a method in which a toner having a shape factor of 1.2 to 1.6 is prepared and added to a normal toner so as to be within the range of the present invention. In addition, the overall shape is controlled at the stage of adjusting the so-called polymerization method toner, and the toner whose shape factor is adjusted to 1.0 to 1.6 or 1.2 to 1.6 is similarly added to the normal toner. There is a way to adjust.
[0091]
The variation coefficient of the shape factor of the polymerized toner preferably used in the present invention is calculated from the following equation.
[0092]
Coefficient of variation = [S / K] x 100 (%)
[In the formula, S represents the standard deviation of the shape factor of 100 toner particles, and K represents the average value of the shape factor. ]
The variation coefficient of the shape factor is 16% or less, preferably 14% or less. When the variation coefficient of the shape factor is 16% or less, voids in the transferred toner layer are reduced, fixing property is improved, and offset is less likely to occur. In addition, the charge amount distribution becomes sharp and the image quality is improved.
[0093]
Toner particles that are being formed in the process of polymerizing, fusing, and controlling the shape of resin particles (polymer particles) in order to uniformly control the shape factor of the toner and the coefficient of variation of the shape factor without variation in lots. An appropriate process end time may be determined while monitoring the characteristics of the (colored particles).
[0094]
Monitoring means that a measuring device is incorporated in-line, and process conditions are controlled based on the measurement result. In other words, in the case of a polymerization method toner that is formed by incorporating measurement such as shape in-line, for example, by associating or fusing resin particles in an aqueous medium, the shape and particle size are measured while performing sequential sampling in the fusing step. The reaction is stopped when the desired shape is obtained.
[0095]
Although it does not specifically limit as a monitoring method, The flow type particle image analyzer FPIA-2000 (made by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) can be used. This apparatus is suitable because the shape can be monitored by performing image processing in real time while passing the sample liquid. That is, a pump or the like is used from the reaction field and is constantly monitored to measure the shape and the like, and the reaction is stopped when the desired shape is obtained.
[0096]
The number particle size distribution and the number variation coefficient of the toner of the present invention are measured by a Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.). In the present invention, a Coulter Multisizer is used, and an interface (manufactured by Nikkaki Co., Ltd.) that outputs a particle size distribution and a personal computer are connected. The aperture used in the Coulter Multisizer was 100 μm, and the volume and number of toners of 2 μm or more were measured to calculate the particle size distribution and average particle size. The number particle size distribution represents the relative frequency of the toner particles with respect to the particle size, and the number average particle size represents the median diameter in the number particle size distribution.
[0097]
The number variation coefficient in the toner number particle size distribution is calculated from the following equation.
Number variation coefficient = [S / Dn] × 100 (%)
[In the formula, S represents the standard deviation in the number particle size distribution, and Dn represents the number average particle size (μm). ]
The number variation coefficient of the toner of the present invention is 27% or less, preferably 25% or less. When the number variation coefficient is 27% or less, voids in the transferred toner layer are reduced, fixing properties are improved, and offset is less likely to occur. In addition, the charge amount distribution becomes sharp, the transfer efficiency is increased, and the image quality is improved.
[0098]
The method for controlling the number variation coefficient of the present invention is not particularly limited. For example, a method of classifying toner particles by wind force can be used, but classification in a liquid is effective for reducing the number variation coefficient. As a method of classifying in this liquid, there is a method of separating and collecting toner particles according to a difference in sedimentation speed caused by a difference in toner particle diameter by using a centrifuge and controlling the rotation speed.
[0099]
In particular, when a toner is produced by a suspension polymerization method, a classification operation is indispensable in order to make the number variation coefficient in the number particle size distribution 27% or less. In the suspension polymerization method, it is necessary to disperse a polymerizable monomer in an oil droplet having a desired size as a toner in an aqueous medium before polymerization. In other words, repeated mechanical shearing by a homomixer, homogenizer, etc. on large oil droplets of a polymerizable monomer reduces the oil droplets to the size of toner particles. In the method using shearing, the number particle size distribution of the obtained oil droplets is wide, and therefore the particle size distribution of the toner obtained by polymerizing the oil droplets is also wide. For this reason, classification operation is essential.
[0100]
The toner particles having no corners of the present invention refer to toner particles that do not substantially have protrusions that concentrate electric charges or protrusions that easily wear due to stress, that is, as shown in FIG. In addition, when the major axis of the toner particle T is L, the circle C having a radius (L / 10) is rolled into the circle C while being inwardly touching the peripheral line of the toner particle T at one point. Is a toner particle having no corners. “A case where the protrusion does not substantially protrude” refers to a case where the protrusion having the protruding circle is one or less. The “major diameter of toner particles” refers to the width of a particle that maximizes the interval between the parallel lines when the projected image of the toner particles on a plane is sandwiched between two parallel lines. FIGS. 15B and 15C show projection images of toner particles having corners, respectively.
[0101]
The measurement of toner without corners was performed as follows. First, an enlarged photograph of the toner particles is taken with a scanning electron microscope, and further enlarged to obtain a 15,000 times photographic image. The photographic image is then measured for the presence or absence of the corners. This measurement was performed on 100 toner particles.
[0102]
In the toner of the present invention, the proportion of toner particles having no corners is 50% by number or more, preferably 70% by number or more. When the ratio of toner particles having no corners is 50% by number or more, generation of fine particles is less likely to occur due to stress with the developer conveying member, and the toner having excessive adhesion to the surface of the developer conveying member. In addition, the contamination of the developer conveying member can be suppressed, and the charge amount can be sharpened. In addition, toner particles that easily wear and break and toner particles having a portion where charges are concentrated are reduced, the charge amount distribution becomes sharp, the chargeability is stable, and good image quality can be formed over a long period of time.
[0103]
A method for obtaining toner having no corners is not particularly limited. For example, as described above as a method for controlling the shape factor, a method in which toner particles are sprayed into a hot air stream, a method in which toner particles are repeatedly applied with mechanical energy by impact force in a gas phase, or a toner is dissolved. It can be obtained by adding in a solvent that does not, and applying a swirling flow.
[0104]
Further, in the polymerization toner formed by associating or fusing the resin particles, the fusing particle surface has many irregularities at the fusing stop stage, and the surface is not smooth, but the temperature in the shape control step, By making the conditions such as the number of revolutions of the stirring blade and the stirring time appropriate, a toner having no corners can be obtained. These conditions vary depending on the physical properties of the resin particles. For example, by setting the rotational speed to be higher than the glass transition temperature of the resin particles, the toner can be formed with a smooth surface and no corners.
[0105]
The toner of the present invention preferably has a number average particle diameter of 3 to 8 μm. When the toner particles are formed by a polymerization method, the particle size can be controlled by the concentration of the aggregating agent, the amount of the organic solvent added, the fusing time, and further the composition of the polymer itself.
[0106]
When the number average particle diameter is 3 to 8 μm, it is possible to reduce the presence of toner having excessive adhesion to the developer conveying member or toner having low adhesion force in the fixing process, and developability over a long period of time. And the transfer efficiency is increased, the image quality of halftone is improved, and the image quality of fine lines and dots is improved.
[0107]
As the polymerized toner preferably used in the present invention, when the particle diameter of the toner particle is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23. In the histogram showing the particle size distribution of toner particles, the relative frequency of toner particles contained in the most frequent class (m ₁ ) And the relative frequency (m of toner particles contained in the next most frequent class after the most frequent class) ₂ ) And the toner (M) is preferably 70% or more.
[0108]
Relative frequency (m ₁ ) And relative frequency (m ₂ ) Is 70% or more, the dispersion of the particle size distribution of the toner particles is narrowed. Therefore, the use of the toner in the image forming process can reliably suppress the occurrence of selective development. .
[0109]
In the present invention, the histogram showing the particle size distribution based on the number is a natural logarithm lnD (D: particle size of individual toner particles) having a plurality of classes (0 to 0.23: 0.23) at intervals of 0.23. 0.46: 0.46-0.69: 0.69-0.92: 0.92-1.15: 1.15-1.38: 1.38-1.61: 1.61-1. 84: 1.84 to 2.07: 2.07 to 2.30: 2.30 to 2.53: 2.53 to 2.76, and so on). This histogram was created by transferring the particle size data of the sample measured by the Coulter Multisizer to the computer via the I / O unit according to the following conditions and using the particle size distribution analysis program in the computer. is there.
[0110]
〔Measurement condition〕
(1) Aperture: 100 μm
(2) Sample preparation method: Electrolyte [ISOTON R-11 (manufactured by Coulter Scientific Japan)] 50-100 ml, an appropriate amount of a surfactant (neutral detergent) was added and stirred, and a measurement sample 10-20 mg was added thereto. Add This system is prepared by dispersing for 1 minute with an ultrasonic disperser.
[0111]
Among the methods for controlling the shape factor of the toner, the polymerization toner is preferable because it is simple as a production method and has excellent surface uniformity as compared with the pulverized toner.
[0112]
The toner of the present invention is produced by subjecting a monomer to emulsion polymerization in a suspension polymerization method or a liquid obtained by adding an emulsified liquid of necessary additives to produce fine polymer particles. It can manufacture by the method of adding and associating. A method of preparing by mixing with a dispersion liquid such as a release agent and a colorant necessary for the composition of the toner at the time of association, and a toner component such as a release agent and a colorant dispersed in the monomer And a method of emulsion polymerization. Here, the association means that a plurality of resin particles and colorant particles are fused.
[0113]
In addition, the aqueous medium as used in the field of this invention shows what contained 50 mass% or more of water at least.
[0114]
That is, various constituent materials such as a colorant and, if necessary, a release agent, a charge control agent, and a polymerization initiator are added to the polymerizable monomer. Various constituent materials are dissolved or dispersed in the polymerizable monomer. The polymerizable monomer in which these various constituent materials are dissolved or dispersed is dispersed in oil droplets having a desired size as a toner in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer using a homomixer or a homogenizer. Thereafter, the stirring mechanism is transferred to a reaction apparatus which is a stirring blade described later, and the polymerization reaction is advanced by heating. After completion of the reaction, the dispersion stabilizer is removed, filtered, washed, and dried to prepare the toner of the present invention.
[0115]
Further, as a method for producing the toner of the present invention, a method of preparing by associating or fusing resin particles in an aqueous medium can also be mentioned. The method is not particularly limited, and examples thereof include methods disclosed in JP-A-5-265252, JP-A-6-329947, and JP-A-9-15904. That is, a method of associating a plurality of fine particles composed of resin particles and colorants, etc., or particles composed of resin and colorant, in particular, after dispersing them in water using an emulsifier, the critical aggregation concentration The above flocculant is added for salting out, and at the same time, the formed polymer itself is heated and fused at a temperature higher than the glass transition temperature to gradually grow the particle size while forming fused particles. Then, a large amount of water is added to stop the particle size growth, and the shape is controlled by smoothing the particle surface while heating and stirring, and the particles are heated and dried in a fluid state while containing water. The toner of the invention can be formed. Here, an organic solvent that is infinitely soluble in water may be added simultaneously with the flocculant.
[0116]
As the polymerizable monomer constituting the resin, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decyl Styrene, styrene or styrene derivatives such as pn-dodecylstyrene, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, Methacrylic acid ester derivatives such as lauryl tacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, acrylic Isobutyl acid, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, etc., acrylate derivatives, olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, Halogenated vinyls such as vinyl bromide, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinyl esters such as vinyl propionate, vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether Vinyl ethers such as Tell, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl hexyl ketone, N-vinyl compounds such as N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, vinyl naphthalene, vinyl pyridine, etc. There are acrylic compounds or methacrylic acid derivatives such as vinyl compounds, acrylonitrile, methacrylonitrile, and acrylamide. These vinyl monomers can be used alone or in combination.
[0117]
Further, it is more preferable to use a combination of monomers having an ionic dissociation group as the polymerizable monomer constituting the resin. For example, it has a substituent such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group as a constituent group of the monomer, specifically, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumar Acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, acid phosphooxyethyl methacrylate, 3-chloro-2-acid phosphooxy And propyl methacrylate.
[0118]
Furthermore, polyfunctionality such as divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, etc. It is also possible to use a crosslinkable resin by using a functional vinyl.
[0119]
These polymerizable monomers can be polymerized using a radical polymerization initiator. In this case, an oil-soluble polymerization initiator can be used in the suspension polymerization method. Examples of the oil-soluble polymerization initiator include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carboxyl). Nitriles), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo- or diazo-based polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate , Cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis- (4,4- t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris The (t-butylperoxy) triazine peroxide polymerization initiator or a peroxide, such as and the like polymeric initiator having a side chain.
[0120]
Moreover, when using an emulsion polymerization method, a water-soluble radical polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azobisaminodipropane acetate, azobiscyanovaleric acid and its salts, hydrogen peroxide and the like.
[0121]
Dispersion stabilizers include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate , Bentonite, silica, alumina and the like. Furthermore, those generally used as surfactants such as polyvinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, sodium dodecylbenzenesulfonate, ethylene oxide adduct, and higher alcohol sodium sulfate can be used as the dispersion stabilizer.
[0122]
As the resin excellent in the present invention, those having a glass transition point of 20 to 90 ° C. are preferred, and those having a softening point of 80 to 220 ° C. are preferred. The glass transition point is measured by a differential calorimetric analysis method, and the softening point can be measured by a Koka flow tester. Further, these resins preferably have a molecular weight measured by gel permeation chromatography of 1,000 to 100,000 in terms of number average molecular weight (Mn) and 2000 to 1,000,000 in terms of weight average molecular weight (Mw). Further, the molecular weight distribution is preferably such that Mw / Mn is 1.5 to 100, particularly 1.8 to 70.
[0123]
The flocculant used is not particularly limited, but those selected from metal salts are preferably used. Specifically, as a monovalent metal, for example, an alkali metal salt such as sodium, potassium or lithium, as a divalent metal, for example, an alkaline earth metal salt such as calcium or magnesium, or a divalent metal such as manganese or copper. And salts of trivalent metals such as iron and aluminum, and specific salts include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, zinc chloride, copper sulfate, magnesium sulfate, manganese sulfate, etc. Can be mentioned. These may be used in combination.
[0124]
These flocculants are preferably added in an amount equal to or higher than the critical aggregation concentration. The critical flocculation concentration is an index relating to the stability of the aqueous dispersion, and indicates a concentration at which flocculation occurs when a flocculant is added. This critical aggregation concentration varies greatly depending on the emulsified components and the dispersant itself. For example, it is described in Seizo Okamura et al., “Polymer Chemistry 17, 601 (1960) edited by Polymer Society” and the like, and a detailed critical aggregation concentration can be obtained. As another method, a desired salt is added to the target particle dispersion at different concentrations, the ζ (zeta) potential of the dispersion is measured, and the salt concentration at which this value changes is defined as the critical aggregation concentration. You can ask for it.
[0125]
The addition amount of the flocculant of the present invention may be not less than the critical aggregation concentration, but is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.5 times or more the critical aggregation concentration.
[0126]
The solvent that dissolves infinitely means a solvent that dissolves infinitely in water, and in the present invention, a solvent that does not dissolve the formed resin is selected. Specific examples include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, t-butanol, methoxyethanol, and butoxyethanol, nitriles such as acetonitrile, and ethers such as dioxane. In particular, ethanol, propanol, and isopropanol are preferable.
[0127]
The addition amount of the infinitely soluble solvent is preferably 1 to 100% by volume with respect to the polymer-containing dispersion to which the flocculant is added.
[0128]
In order to make the shape uniform, it is preferable to fluidly dry a slurry in which 10% by mass or more of water is present after preparing and filtering colored particles. Those having a polar group are preferred. The reason for this is considered to be that it is particularly easy to make the shape uniform, in order to exhibit the effect that the water present is somewhat swollen with respect to the polymer in which the polar group is present.
[0129]
The toner of the present invention contains at least a resin and a colorant, but may contain a release agent, a charge control agent, or the like, which is a fixability improving agent, if necessary. Further, an external additive composed of inorganic fine particles or organic fine particles may be added to the toner particles containing the resin and the colorant as main components.
[0130]
As the colorant used in the toner of the present invention, carbon black, a magnetic material, a dye, a pigment, and the like can be arbitrarily used. Examples of the carbon black include channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, and lamp black. used. Magnetic materials include ferromagnetic metals such as iron, nickel and cobalt, alloys containing these metals, compounds of ferromagnetic metals such as ferrite and magnetite, alloys that do not contain ferromagnetic metals but exhibit ferromagnetism by heat treatment, For example, a kind of alloy called Heusler alloy such as manganese-copper-aluminum, manganese-copper-tin, chromium dioxide, or the like can be used.
[0131]
As the dye, C.I. I.

Solvent Red

1, 49, 52, 58, 63, 111, 122, C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162, C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 etc. can be used, and a mixture thereof can also be used. Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 5, 48: 1, 53: 1, 57: 1, 122, 139, 144, 149, 166, 177, 178, 222, C.I. I. Pigment Orange 31 and 43, C.I. I. Pigment yellow 14, 17, 93, 94, 138, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 60, etc. can be used, and a mixture thereof can also be used. The number average primary particle diameter varies depending on the type, but is preferably about 10 to 200 nm.
[0132]
As a method for adding the colorant, the polymer particles prepared by the emulsion polymerization method are added at the stage of agglomerating by adding an aggregating agent, and the polymer is colored, or at the stage of polymerizing the monomer. The method of adding, polymerizing, and making it a colored particle etc. can be used. In addition, when adding a coloring agent in the step which prepares a polymer, it is preferable to use it, treating the surface with a coupling agent etc. so that radical polymerization property may not be inhibited.
[0133]
Further, a low molecular weight polypropylene (number average molecular weight = 1500 to 9000), a low molecular weight polyethylene, or the like as a fixing property improving agent may be added.
[0134]
Similarly, various known charge control agents and those that can be dispersed in water can be used. Specific examples include nigrosine dyes, naphthenic acid or higher fatty acid metal salts, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, salicylic acid metal salts or metal complexes thereof.
[0135]
In addition, it is preferable that the number average primary particle diameter of these charge control agent and fixability improving agent particles is about 10 to 500 nm in a dispersed state.
[0136]
In a suspension polymerization method toner in which a toner component obtained by dispersing or dissolving a toner component such as a colorant in a so-called polymerizable monomer is suspended in an aqueous medium and then polymerized. The shape of the toner particles can be controlled by controlling the flow of the medium. That is, when a large amount of toner particles having a shape factor of 1.2 or more are formed, the flow of the medium in the reaction vessel is turbulent and the polymerization proceeds to exist in an aqueous medium in a suspended state. When the oil droplets gradually become polymerized, the oil droplets become soft particles. By colliding the particles, particle coalescence is promoted, and particles with an irregular shape are obtained. . When spherical toner particles having a shape factor smaller than 1.2 are formed, spherical particles can be obtained by using a laminar flow of the medium in the reaction vessel to avoid particle collision. By this method, the toner shape distribution can be controlled within the scope of the present invention. Hereinafter, the reaction apparatus preferably used in the present invention will be described.
[0137]
FIG. 5 is an explanatory view showing a reaction device (stirring device) having a generally used stirrer blade structure, wherein 2 is a stirrer, 3 is a rotating shaft, 4 is a stirrer blade, and 9 is a turbulent flow It is a forming member.
[0138]
In the suspension polymerization method, a turbulent flow can be formed by using a specific stirring blade, and the shape can be easily controlled. Although it is not clear as this reason, when the structure of the stirring blade 4 as shown in FIG. It becomes only the flow that moves along. Therefore, conventionally, a turbulent flow is generally formed by arranging a turbulent flow forming member 9 such as a wall surface of the stirring tank 2 to increase the efficiency of stirring. However, in such an apparatus configuration, although the turbulent flow is partially formed, the fluid flow acts in the direction of stagnation due to the presence of the turbulent flow. I can't control it.
[0139]
A reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used in the suspension polymerization method will be described with reference to the drawings.
[0140]
6 and 7 are a perspective view and a sectional view, respectively, showing an example of such a reaction apparatus. 6 and 7, a rotary shaft 3 is vertically suspended at the center of a vertical cylindrical stirring tank 2 in which a heat exchange jacket 1 is mounted on the outer periphery, and the rotary shaft 3 is stirred. A lower stirrer blade 40 disposed close to the bottom surface of the tank 2 and a stirrer blade 50 disposed further upward are provided. The upper agitating blade 50 is disposed with a crossing angle α preceding the agitating blade 40 located in the lower stage in the rotational direction. In the production of the toner of the present invention, the crossing angle α is preferably less than 90 degrees (°). The lower limit of the intersection angle α is not particularly limited, but is preferably about 5 ° or more, and more preferably 10 ° or more. When a three-stage stirring blade is provided, the crossing angle between adjacent stirring blades is preferably less than 90 degrees.
[0141]
By setting it as such a structure, a medium is first stirred by the stirring blade 50 arrange | positioned in the upper stage, and the flow to the lower side is formed. Next, the flow formed by the upper stirring blade 50 is further accelerated downward by the stirring blade 40 disposed in the lower stage, and a downward flow is also separately formed in the stirring blade 50 itself, and the flow as a whole is increased. Presumed to be accelerated and proceed. As a result, a flow area having a large shear stress formed as a turbulent flow is formed, and it is estimated that the shape of the obtained toner particles can be controlled.
[0142]
6 and 7, arrows indicate the rotation direction, 7 is an upper material inlet, 8 is a lower material inlet, and 9 is a turbulent flow forming member for making stirring effective.
[0143]
Here, the shape of the stirring blade is not particularly limited, but it may be a rectangular plate, a notch in a part of the blade, one or more holes in the center, and a so-called slit. Can be used. Specific examples of these are shown in FIG. The stirring blade 5a shown in FIG. 14 (a) has no medium hole, the stirring blade 5b shown in FIG. 14 (b) has a large middle hole 6b in the center, and the stirring blade 5c shown in FIG. 14 (c). Has a horizontally elongated hole 6c (slit), and the stirring blade 5d shown in FIG. 4D has a vertically elongated hole 6d (slit). In addition, when a three-stage stirring blade is provided, the middle hole formed in the upper stirring blade and the middle hole formed in the lower stirring blade may be the same, even if they are different. There may be.
[0144]
8 to 12 are perspective views showing specific examples of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used. In FIGS. 8 to 12, 1 is a jacket for heat exchange, and 2 is a stirring device. A tank, 3 is a rotating shaft, 7 is an upper material inlet, 8 is a lower material inlet, and 9 is a turbulent flow forming member.
[0145]
In the reaction apparatus shown in FIG. 8, a bent portion 411 is formed on the stirring blade 41, and a fin (projection) 511 is formed on the stirring blade 51.
[0146]
In addition, when the bending part is formed in the stirring blade, it is preferable that a bending angle is 5-45 degrees.
[0147]
In the stirring blade 42 constituting the reaction apparatus shown in FIG. 9, a slit 421 is formed, and a bent portion 422 and fins 423 are formed.
[0148]
In addition, the stirring blade 52 which comprises the said reaction apparatus has the shape similar to the stirring blade 50 which comprises the reaction apparatus shown in FIG.
[0149]
Bending portions 431 and fins 432 are formed on the stirring blade 43 constituting the reaction apparatus shown in FIG.
[0150]
In addition, the stirring blade 53 which comprises the said reaction apparatus has the shape similar to the stirring blade 50 which comprises the reaction apparatus shown in FIG.
[0151]
Bending portions 441 and fins 442 are formed on the stirring blade 44 constituting the reaction apparatus shown in FIG.
[0152]
In addition, the stirring blade 54 constituting the reaction apparatus has a middle hole portion 541 formed at the center.
[0153]
The reaction apparatus shown in FIG. 12 is provided with a three-stage stirring blade including a stirring blade 45 (lower stage), a stirring blade 55 (middle stage), and a stirring blade 65.
[0154]
A stirring blade having a structure having these bent portions and protrusions (fins) to the upper or lower portion effectively generates turbulent flow.
[0155]
The gap between the upper and lower stirring blades having the above-described configuration is not particularly limited, but it is preferable to have a gap at least between the stirring blades. Although the reason for this is not clear, it is considered that the stirring efficiency is improved because a medium flow is formed through the gap. However, the gap has a width of 0.5 to 50%, preferably 1 to 30%, with respect to the liquid surface height in the stationary state.
[0156]
Further, the size of the stirring blade is not particularly limited, but the total height of all the stirring blades is 50% to 100%, preferably 60% to 95% of the liquid surface height in the stationary state. is there.
[0157]
Moreover, an example of the reaction apparatus used when forming a laminar flow in suspension polymerization method is shown in FIG. This reaction apparatus is characterized in that a turbulent flow forming member (an obstacle such as a baffle plate) is not provided.
[0158]
The stirring blades 46 and the stirring blades 56 constituting the reaction apparatus shown in FIG. 13 have the same shape and the crossing angle α as the stirring

blades

40 and 50 constituting the reaction apparatus shown in FIG. . In FIG. 13, 1 is a heat exchange jacket, 2 is a stirring tank, 3 is a rotating shaft, 7 is an upper material inlet, and 8 is a lower material inlet.
[0159]
In addition, as a reaction apparatus used when forming a laminar flow, it is not limited to what is shown by FIG.
[0160]
Further, the shape of the stirring blade constituting the reaction apparatus is not particularly limited as long as it does not form a turbulent flow, but is preferably formed by a continuous surface such as a rectangular plate shape, and has a curved surface. You may do it.
[0161]
On the other hand, in a polymerization method toner that associates or fuses resin particles in an aqueous medium, by controlling the flow and temperature distribution of the medium in the reaction vessel at the fusing stage, and further in the shape control step after fusing. By controlling the heating temperature, the number of rotations of stirring, and the time, the shape distribution and shape of the entire toner can be arbitrarily changed.
[0162]
That is, in the polymerization method toner that associates or fuses the resin particles, the flow in the reaction apparatus is made into a laminar flow, and the agitation step and the agitation tank that can make the internal temperature distribution uniform are used. By controlling the temperature, the number of rotations, and the time in the shape control step, it is possible to form a toner having a desired shape factor and uniform shape distribution. The reason for this is that if the laminar flow is fused in a place where the laminar flow is formed, strong stress is not applied to the particles (aggregation or agglomerated particles) in which aggregation and fusion proceed, and in laminar flow where the flow is accelerated It is estimated that this is because the shape distribution of the fused particles becomes uniform as a result of the uniform temperature distribution in the stirring tank. Further, the fused particles gradually become spherical by heating and stirring in the subsequent shape control step, and the shape of the toner particles can be arbitrarily controlled.
[0163]
As the stirring blade and the stirring tank used in the production of the polymerization toner for associating or fusing the resin particles, those similar to the case of forming a laminar flow in the suspension polymerization method described above can be used. The one shown in 13 can be used. It is characterized in that no obstacle such as a baffle plate that forms a turbulent flow is provided in the stirring tank. As for the configuration of the stirring blade, like the stirring blade used in the above-described suspension polymerization method, the upper stirring blade is disposed with a crossing angle α preceding the lower stirring blade in the rotational direction. In addition, a multistage configuration is preferable.
[0164]
The shape of the stirring blade is not particularly limited as long as it does not form a turbulent flow as long as it does not form a turbulent flow as in the case of forming a laminar flow in the suspension polymerization method described above. Those formed by a continuous surface, such as a rectangular plate shape, are preferable, and may have a curved surface.
[0165]
In addition, the toner of the present invention can be more effective by adding and using fine particles such as inorganic fine particles and organic fine particles as external additives. The reason for this is presumed that the effect can be conspicuous because the burying and detachment of the external additive can be effectively suppressed.
[0166]
As the inorganic fine particles, inorganic oxide particles such as silica, titania, and alumina are preferably used, and these inorganic fine particles are preferably hydrophobized with a silane coupling agent or a titanium coupling agent. The degree of the hydrophobizing treatment is not particularly limited, but a methanol wettability of 40 to 95 is preferable. Methanol wettability is an evaluation of wettability to methanol. In this method, 0.2 g of inorganic fine particles to be measured is weighed and added to 50 ml of distilled water in a 200 ml beaker. Methanol is slowly dropped from a burette whose tip is immersed in a liquid, with slow stirring until the entire inorganic fine particles are wet. When the amount of methanol necessary to completely wet the inorganic fine particles is a (ml), the degree of hydrophobicity is calculated by the following formula.
[0167]
Hydrophobicity = (a / (a + 50)) × 100
The addition amount of the external additive is 0.1 to 5.0% by mass, preferably 0.5 to 4.0% by mass in the toner. In addition, various external additives may be used in combination.
[0168]
To the toner used in the present invention, a fatty acid metal salt may be added as an external additive. Fatty acids and their metal salts include undecyl acid, lauric acid, tridecyl acid, dodecyl acid, myristic acid, palmitic acid, pentadecylic acid, stearic acid, heptadecylic acid, arachidic acid, montanic acid, oleic acid, linoleic acid, arachidonic acid, etc. Examples of the metal salt thereof include salts with metals such as zinc, iron, magnesium, aluminum, calcium, sodium, and lithium. In the present invention, zinc stearate is particularly preferable.
[0169]
In order to prepare a two-component developer, a toner and a carrier are mixed. The toner concentration with respect to the developer is used by mixing 2 to 10% by mass.
[0170]
The developing method according to the present invention is not particularly limited. Even in a contact development method in which development is performed in a state where the surface of the photoreceptor and the developer layer are in contact with each other in the development area, the photoreceptor and the developer layer are kept in a non-contact state in the development area, and an alternating electric field or the like A non-contact developing method in which the toner is allowed to fly through the gap between the surface of the photoreceptor and the developer layer by the action described above may be used.
[0171]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this. In the text, “part” means “part by mass”.
[0172]
The following photoreceptors were produced as image carriers of the present invention.
Manufacture of photoreceptor P1.
[0173]
30 g of polyamide resin Amilan CM-8000 (manufactured by Toray Industries, Inc.) was charged into a mixed solvent of 900 ml of methanol and 100 ml of 1-butanol and dissolved by heating at 50 ° C. This liquid was applied onto a cylindrical aluminum conductive support having an outer diameter of 80 mm and a length of 360 mm to form an intermediate layer having a thickness of 0.5 μm.
[0174]
Next, 10 g of silicone resin KR-5240 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is dissolved in 1000 ml of t-butyl acetate, and 10 g of Y-TiOPc (described in JP-A No. 64-17066, FIG. 1) is mixed therein and a sand mill is used. For 20 hours to obtain a charge generation layer coating solution. Using this solution, it was applied on the intermediate layer to form a charge generation layer having a thickness of 0.3 μm.
[0175]
Next, 150 g of CTM (T-1: N- (4-methylphenyl) -N- {4- (β-phenylstyryl) phenyl} -p-toluidine) and polycarbonate resin Iupilon Z-200 having a viscosity average molecular weight of 20,000. 200 g (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 1000 ml of 1,2-dichloroethane to obtain a charge transport layer coating solution. Using this solution, the charge generation layer was coated on a circular slide hopper and then dried at 100 ° C. for 1 hour to form a charge transport layer having a thickness of 22 μm. In this way, a photoreceptor (P1) composed of an intermediate layer, a charge generation layer, and a charge transport layer was obtained.
[0176]
Manufacture of photoreceptor P2.
On the surface of the photoreceptor sample (P1) obtained in the production example of the photoreceptor P1, 30 g of CTM (T-1) and 50 g of polycarbonate resin Iupilon Z-800 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) having a viscosity average molecular weight of 80,000 are obtained. A coating solution dissolved in 1000 ml of 1,2-dichloroethane was applied on the charge transport layer with a circular slide hopper, and then dried at 100 ° C. for 1 hour to form an overcoat layer having a thickness of 5 μm. A photoreceptor (P2) was obtained.
[0177]
Manufacture of photoreceptor P3.
150 g of CTM (T-1) and 200 g of polycarbonate resin Iupilon Z-800 (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) having a viscosity average molecular weight of 80,000 are dissolved in 1000 ml of 1,2-dichloroethane on the charge generation layer of the photoconductor P1 production example. As a result, a charge transport layer coating solution was obtained. Using this solution, each of the charge generation layers was applied and then dried at 100 ° C. for 1 hour to form a charge transport layer having a thickness of 22 μm. Thus, a photoreceptor (P3) comprising an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer was obtained.
[0178]
The following toners were prepared as toners used in the present invention.
Production of toners T1, T2, T4 and T5 (example of emulsion polymerization method)
Add 0.90 kg of sodium n-dodecyl sulfate and 10.0 l of pure water and dissolve with stirring. To this solution, 1.20 kg of Legal 330R (Cabot Black Carbon Black) was gradually added and stirred well for 1 hour, followed by continuous dispersion for 20 hours using a sand grinder (medium disperser). This is referred to as “colorant dispersion 1”. A solution composed of 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate and 4.0 l of ion-exchanged water is referred to as “anionic surfactant solution A”.
[0179]
A solution composed of 0.014 kg of nonylphenol polyethylene oxide 10 mol adduct and 4.0 l of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution B”. A solution obtained by dissolving 223.8 g of potassium persulfate in 12.0 l of ion-exchanged water is referred to as “initiator solution C”.
[0180]
Into a 100-liter GL (glass lining) reaction kettle equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introducing device, a WAX emulsion (a polypropylene emulsion having a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration = 29.9%) ) Put 3.41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution A” and the total amount of “nonionic surfactant solution B”, and start stirring. Then, 44.0 l of ion exchange water is added.
[0181]
Heating was started, and when the liquid temperature reached 75 ° C., the entire amount of “initiator solution C” was added dropwise. Thereafter, while controlling the liquid temperature to 75 ° C. ± 1 ° C., 12.1 kg of styrene, 2.88 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 548 g of t-dodecyl mercaptan are added dropwise. After completion of the dropwise addition, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 1 ° C. and stirring was performed for 6 hours. Next, the liquid temperature is cooled to 40 ° C. or lower, stirring is stopped, and the mixture is filtered through a pole filter, which is designated as “Latex (1) -A”.
[0182]
The glass transition temperature of the resin particles in the latex (1) -A was 57 ° C., the softening point was 121 ° C., the molecular weight distribution was weight average molecular weight = 17,000, and the weight average particle size was 120 nm.
[0183]
A solution obtained by dissolving 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate in 4.0 l of ion-exchanged pure water is referred to as “anionic surfactant solution D”. Further, a solution obtained by dissolving 0.014 kg of nonylphenol polyethylene oxide 10 mol adduct in 4.0 l of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution E”.
[0184]
A solution obtained by dissolving 200.7 g of potassium persulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) in 12.0 l of ion-exchanged water is referred to as “initiator solution F”.
[0185]
A WAL emulsion (polypropylene emulsion with a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration of 29.9%) was added to a 100-liter GL reaction kettle equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device, and a comb-shaped baffle. .41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution D” and the total amount of “nonionic surfactant solution E” are added, and stirring is started. Next, 44.0 l of ion exchange water is added. Heating is started, and when the liquid temperature reaches 70 ° C., “initiator solution F” is added. Then, a solution prepared by previously mixing 11.0 kg of styrene, 4.00 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 9.02 g of t-dodecyl mercaptan is dropped. After completion of the dropwise addition, the liquid temperature was controlled at 72 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 6 hours. Furthermore, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 12 hours. The liquid temperature is cooled to 40 ° C. or lower and stirring is stopped. It filtered with the pole filter and this filtrate was set to "latex (1) -B".
[0186]
The glass transition temperature of the resin particles in latex {circle around (1)}-B was 58 ° C., the softening point was 132 ° C., the molecular weight distribution was weight average molecular weight = 245,000, and the weight average particle size was 110 nm.
[0187]
A solution obtained by dissolving 5.36 kg of sodium chloride as a salting-out agent in 20.0 l of ion-exchanged water is referred to as “sodium chloride solution G”.
[0188]
A solution obtained by dissolving 1.00 g of a fluorine-based nonionic surfactant in 1.00 l of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution H”.
[0189]
Latex prepared above in a 100 l SUS reaction kettle equipped with a temperature sensor, cooling pipe, nitrogen introduction device, particle size and shape monitoring device (reaction device having the configuration shown in FIG. 13, crossing angle α is 20 °). (1) -A = 20.0 kg, latex (1) -B = 5.2 kg, colorant dispersion 1 = 0.4 kg and ion-exchanged water 20.0 kg are added and stirred. Next, the mixture is heated to 40 ° C., and sodium chloride solution G, isopropanol (manufactured by Kanto Chemical Co.) 6.00 kg, and nonionic surfactant solution H are added in this order. Then, after standing for 10 minutes, the temperature rise was started, the temperature was raised to a liquid temperature of 85 ° C. in 60 minutes, and the particles were heated and stirred at 85 ± 2 ° C. for 0.5 to 3 hours while being salted out / fused. Grow. Next, 2.1 l of pure water is added to stop the particle size growth.
[0190]
The fused particle dispersion 5 prepared above was placed in a 5-liter reaction vessel equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a particle size and shape monitoring device (reaction device having the configuration shown in FIG. 13, the crossing angle α was 20 °). 0.0 kg was added, and the shape was controlled by heating and stirring at a liquid temperature of 85 ° C. ± 2 ° C. for 0.5 to 15 hours. Then, it cools to 40 degrees C or less and stops stirring. Next, using a centrifugal separator, classification is performed in the liquid by a centrifugal sedimentation method, followed by filtration through a sieve having an opening of 45 μm. This filtrate is designated as an associated liquid (1). Subsequently, using a Nutsche, wet cake-like non-spherical particles were collected from the associated liquid (1) by filtration. Thereafter, it was washed with ion exchange water.
[0191]
The non-spherical particles were dried at a suction air temperature of 60 ° C. using a flash jet dryer and then dried at a temperature of 60 ° C. using a fluidized bed dryer. To 100 parts by mass of the obtained colored particles, 1 part by mass of silica fine particles and 0.1 part by mass of zinc stearate were externally added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner by an emulsion polymerization association method as shown in the table below. In the monitoring of the salting-out / fusion stage and the shape control process, by controlling the number of revolutions of stirring and the heating time, the coefficient of variation of the shape and the shape factor is controlled, and further the particle size and particle size distribution by subclassification in the liquid. The toners T1, T2, T4, and toner T5 shown in Table 1 were obtained by adjusting the coefficient of variation.
[0192]
Production of toner T3 (example of suspension polymerization method)
Styrene = 165 g, n-butyl acrylate = 35 g, carbon black = 10 g, di-t-butyl salicylic acid metal compound = 2 g, styrene-methacrylic acid copolymer = 8 g, paraffin wax (mp = 70 ° C.) = 20 g at 60 ° C. And uniformly dissolved and dispersed at 12000 rpm with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). To this was added 2,2′-azobis (2,4-valeronitrile) = 10 g as a polymerization initiator and dissolved therein to prepare a polymerizable monomer composition. Next, 450 g of 0.1 M sodium phosphate aqueous solution was added to 710 g of ion exchange water, and 68 g of 1.0 M calcium chloride was gradually added while stirring at 13,000 rpm with a TK homomixer to prepare a suspension in which tricalcium phosphate was dispersed. did. The polymerizable monomer composition was added to this suspension, and stirred at 10,000 rpm for 20 minutes with a TK homomixer to granulate the polymerizable monomer composition. Thereafter, the reaction was carried out at 75 to 95 ° C. for 5 to 15 hours using a reaction apparatus having a configuration of the stirring blade as shown in FIG. 6 (crossing angle α was 45 °). Tricalcium phosphate was dissolved and removed with hydrochloric acid, and then classified in a liquid by centrifugal sedimentation using a centrifugal separator, and then filtered, washed and dried. To 100 parts by mass of the obtained colored particles, 1 part by mass of silica fine particles and 0.1 part by mass of zinc stearate were externally added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner by a suspension polymerization method.
[0193]
Monitoring during the polymerization, controlling the liquid temperature, stirring rotation speed, and heating time to control the variation coefficient of shape and shape factor, and further adjusting the variation coefficient of particle size and particle size distribution by classification in liquid As a result, toner T3 shown in Table 1 below was obtained.
[0194]
[Table 1]

[0195]
Preparation of developer
Production of developer 1
0.4 parts of hydrophobic silica particles (R805: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 12 nm and 0.6 parts of titania particles (T805: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as external additives are added to 100 parts of the toner T1. The mixture was mixed at a room temperature with a Henschel mixer at a peripheral speed of 40 (m / sec) with a stirring blade for 10 minutes to obtain a negatively chargeable toner. The fixing rate of this toner was 45%.
[0196]
Developer 1 having a toner concentration of 5% was prepared by mixing the above toner with a ferrite carrier coated with a silicone resin and having a volume average particle diameter of 60 μm.
[0197]
Production of

developer

2, 3, 4, 5
Developer 2 was prepared in the same manner except that toner T2 was used instead of toner T1 in the preparation of developer 1. A developer 3 was prepared in the same manner except that the toner T3 was used instead of the toner T1. Similarly, developer 4 and developer 5 were prepared using toner T4 instead of toner T1 and toner T5 instead of toner T1.
[0198]
The following cleaning blade was produced as a cleaning blade used in the cleaning device of the present invention.
[0199]
Manufacturing of cleaning blades.
1,4-butanediol and trimethylolpropane were mixed with the urethane prepolymer dissolved by heating at the following blending ratio, poured into a preheated mold, and cured by heating. After molding, the width, thickness, and length were adjusted and cut to prepare a cleaning blade. This cleaning blade was bonded to a support plate with a hot melt adhesive to obtain a cleaning blade. The free length was 9.5 mm. Next, if necessary, a fluorine lubricant is spray applied to the edge of the cleaning blade, and the following fluorine polymer and fluorine resin powder are dispersed in the fluorine solvent at the tip over the entire width direction. The solution was applied by spraying to obtain three types of cleaning blades.
[0200]
Cleaning blade 1
Urethane: ethylene adipate prepolymer
(Mn = 2000, NCO% = 6.5%) 100 parts by mass
1,4-butanediol 4.3 parts by mass
Trimethylolpropane 2.2 parts by mass
・ Fluorine lubricant
Polyflon spray wax (Daikin Industries, Ltd.)
・ Fluorine polymer and fluorine resin powder
PVDF
・ Fluorine solvent
Xylene hexafluoride
The obtained cleaning blade is designated as B1.
[0201]
Cleaning blade 2
Urethane: ethylene adipate prepolymer
(Mn = 2000, NCO% = 6.5%) 100 parts by mass
1,4-butanediol 4.3 parts by mass
Trimethylolpropane 2.2 parts by mass
・ Fluorine lubricant
Lubron spray wax (Daikin Industries, Ltd.)
・ Fluorine polymer and fluorine resin powder
PTFE, PVDF
・ Fluorine solvent
Xylene hexafluoride
The obtained cleaning blade is designated as B2.
[0202]
Cleaning blade 3
Urethane: ethylene adipate prepolymer
(Mn = 2000, NCO% = 6.5%) 100 parts by mass
1,4-butanediol 4.3 parts by mass
Trimethylolpropane 2.2 parts by mass
・ Fluorine lubricant
do not use
・ Fluorine polymer and fluorine resin powder
PTFE
・ Fluorine solvent
Xylene hexafluoride
The obtained cleaning blade is designated as B3.
[0203]
Evaluation of dynamic torque and cleaning performance-1.
[0204]
[Table 2]

[0205]
As shown in Table 2, the Konica digital copying machine Konica 7050 (corona corona) basically has the image forming process shown in FIG. Evaluation was performed using charging, laser exposure, reversal development, electrostatic transfer, nail separation, and cleaning blade. The evaluation was performed using an original image in which a character image having a pixel rate of 7%, a halftone image, a solid white image, and a solid black image are equally divided into ¼, in a normal temperature and humidity environment (24 ° C., 60% RH) Then, 1 million A4 sheets were continuously copied. However, in order to let the photosensitive member and the cleaning blade become familiar before starting the above evaluation, setting powder was applied to the photosensitive member and the cleaning blade, and the photosensitive member was rotated for one minute. The average value of dynamic torque and τ were measured using the torque measuring instrument described above. Other evaluation conditions are described below. The evaluation results are shown in Table 3.
[0206]
Other evaluation conditions
The other evaluation conditions using 7050 were set to the following conditions.
[0207]
Charging conditions
Charger: Scorotron charger, initial charge potential of -750V
Exposure conditions
Set the exposure amount so that the potential of the exposed area is -50V.
[0208]
Development conditions
DC bias; -550V
Dsd; 550 μm
Developer layer regulation; edge cut method
Developer layer thickness: 700 μm
Development sleeve diameter: 40 mm
Transcription conditions
Transfer pole; corona charging method, transfer dummy current value: 45 μA
Cleaning conditions
The types of cleaning blades and setting conditions are shown in Table 2.
[0209]
Evaluation items and evaluation criteria
Halftone group
A halftone image having an image density of 0.4 was prepared, and the presence or absence of unevenness in the circumferential direction of the photoreceptor was visually determined.
[0210]
White streaks due to missing blades
The presence or absence of white streak-like image defects in the solid black image was visually determined.
[0211]
Blade wear amount.
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a method for measuring the cleaning blade edge wear amount. As shown in FIG. 17, the amount of wear of the cleaning blade edge is measured from the image by enlarging the edge using an optical or laser microscope.
[0212]
In FIG. 17, 121 is a photosensitive drum, 126A is a cleaning blade, 191 is a blade support member, and 126B is an edge wear amount of the cleaning blade.
[0213]
Photoreceptor film thickness reduction
As for the film thickness of the photosensitive layer, 10 portions of the uniform film thickness are randomly measured, and the average value is defined as the film thickness of the photosensitive layer. The film thickness measuring device is an eddy current film thickness measuring device EDDY560C (manufactured by HELMUT FISCHER GMBTE CO), and the difference in the photosensitive layer thickness before and after the actual shooting test is defined as the film thickness depletion amount.
[0214]
Comprehensive evaluation
A: The wear of the photoconductor and blade is extremely small, and the cleaning property is good up to 1 million copies.
[0215]
○: Less wear of photoconductor and blade, and good cleaning performance up to 500,000 copies.
[0216]
X: Not practical in a copying machine or the like that has insufficient cleaning properties or a large amount of photoconductor or blade is required to be highly durable.
[0217]
The evaluation results are shown in Table 3.
[0218]
[Table 3]

[0219]
As apparent from Table 3, (Y ₁₀₀ -Y ₀ ), Y in formula 2 ₁₀₀ / Y ₀ When τ and τ are values within the range of the present invention, the evaluation of the occurrence of white stripes due to halftone spots and missing blades is good, and the amount of blade wear and photoreceptor wear is small. (Y ₁₀₀ -Y ₀ ), Y in formula 2 ₁₀₀ / Y ₀ When the value of at least one of the values of τ and τ is outside of the present invention, that is, in Comparative Examples 2, 3, and 4 in which τ exceeds 0.5, the blade wear amount and the photoreceptor wear amount are large. In the case of Comparative Examples 1, 5, and 6, where white streaks are generated and τ is too small or too large, halftone spots are remarkably generated. Y ₁₀₀ / Y ₀ In Comparative Examples 7 and 8 in which the ratio of A greatly exceeded 2.95, white streaks due to chipping of the blades were remarkable.
[0220]
【The invention's effect】
As apparent from the above examples, the average value of the dynamic torque generated by the cleaning device of the present invention between the organic photosensitive member and the cleaning blade: the average value of the dynamic torque when the toner image is not formed is Y ₀ The average value of the dynamic torque when a toner image is formed at a 100% blackening rate is Y ₁₀₀ In order to satisfy the

above equations

1 and 2, the dynamic torque is ₀ To Y ₁₀₀ By designing the shortest time (τ) required to change to 0.010 to 0.500 seconds, there are few image defects, and the wear of the blade and photoconductor is reduced, resulting in high-quality and highly durable images. A forming apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a cleaning device using the cleaning blade of the present invention.
FIG. 3 is a measurement graph of dynamic torque generated by friction of the cleaning blade with the organic photoreceptor.
FIG. 4 is a view showing a method of fixing the cleaning blade to the support member.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a reaction apparatus having a single-stage stirring blade.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
7 is a cross-sectional view of the reaction apparatus shown in FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 9 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 10 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 11 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 12 is a perspective view showing a specific example of a reactor equipped with a stirring blade that can be preferably used.
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a reaction apparatus used when a laminar flow is formed.
FIG. 14 is a schematic view showing a specific example of the shape of a stirring blade.
15A is an explanatory diagram showing a projected image of toner particles having no corners, and FIGS. 15B and 15C are explanatory diagrams showing projected images of toner particles having corners. FIG.
FIG. 16 is a conceptual diagram of a torque measuring device.
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a method for measuring the amount of wear of the cleaning blade edge.
[Explanation of symbols]
1 Heat exchange jacket
2 Mixing tank
3 Rotating shaft
4 Stirring blade
40 Stirrer blade located in the lower stage
41 Stirring blades located in the lower stage
411 bending part
42 Stirrer blades located at the bottom
421 slit
422 bent part
423 Fin
43 Stirring blades located at the bottom
431 Bending part
432 Fin
44 Stirrer blades located at the bottom
441 Bending part
442 Fin
45 Stirring blades located in the lower stage
46 Stirrer blades located at the bottom
50 Stirring blades located in the upper stage
51 Stirring blade located in the upper stage
511 fins
52 Stirring blades located in the upper stage
53 Stirring blades located in the upper stage
54 Stirring blades located in the upper stage
541 Medium hole
55 Stirring blades located in the middle
56 Stirring blades located in the upper stage
65 Stirring blades located in the upper stage
5a, 5b, 5c, 5d stirring blade
6b, 6c, 6d
7 Upper material inlet
8 Lower material inlet
9 Turbulence forming member
α crossing angle
121 photoconductor
122 Charger
123 Developer
123H Toner supply unit
124 Transfer device
125 separator
126 Cleaning device
126A Cleaning blade
127 PCL (precharge lamp)
130 Exposure optical system

Claims

The electrostatic latent image formed on the organic photoconductor is developed with a developer containing toner, and the toner image visualized by the development is transferred from the organic photoconductor to a transfer material, and then is transferred onto the organic photoconductor. In an image forming apparatus having a cleaning blade for removing residual toner , an average value of dynamic torque values generated between the organic photoconductor and the cleaning blade under a peripheral speed condition of 280 mm / sec is a toner image on the organic photoconductor. When the average value of the dynamic torque when the toner image is not formed is Y ₀ , and the average value of the dynamic torque when the toner image is formed at the 100% blackening rate is Y ₁₀₀ , the following expressions 1 and 2 are satisfied, and An image forming apparatus, wherein the minimum time (τ) required to change the dynamic torque from Y ₀ to Y ₁₀₀ is designed to be 0.010 to 0.500 seconds.
Formula 1
0.2 ≧ Y ₁₀₀ −Y ₀ ≧ 0.01
Formula 2
2.95 ≧ Y ₁₀₀ / Y ₀ ≧ 1.15
(Units of Y ₁₀₀ and Y ₀ : N · m)

As the toner, variation coefficient of the shape factor of the toner particles is not more than 16%, and according to claim 1, number variation coefficient in the number particle size distribution of the toner particles is characterized by using a toner is not more than 27% the image forming apparatus.

3. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein a toner containing 65% by number or more of toner particles having a shape factor in a range of 1.2 to 1.6 is used as the toner .

The toner as image forming apparatus according to no angular toner particles to any one of claims 1 to 3, characterized by using a toner containing more than 50% by number.

The toner, image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, number average particle diameter of the toner particles is characterized by using a toner is 3 to 8 [mu] m.

In the histogram showing the number-based particle size distribution, the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23 when the toner particle diameter is D (μm). The sum (M) of the relative frequency (m ₁ ) of the toner particles contained in the most frequent class and the relative frequency (m ₂ ) of toner particles contained in the next most frequent class after the most frequent class is 70%. the image forming apparatus according to claim 1, which comprises using the at toner is higher.

The image forming apparatus according to claim 1 , wherein toner particles obtained by polymerizing a polymerizable monomer in an aqueous medium are used as the toner .

The image forming apparatus according to claim 1 , wherein toner particles obtained by associating a polymerizable monomer in an aqueous medium are used as the toner.

Claims 1-8, wherein the organic photosensitive member has a made by providing a photoconductive layer structure on a conductive support, and a surface layer of the photosensitive layer is characterized by containing an average molecular weight of 40,000 or more polycarbonate The image forming apparatus according to any one of the above.

The electrostatic latent image formed on the organic photoconductor is developed with a developer containing toner, and the toner image visualized by the development is transferred from the organic photoconductor to a transfer material, and then is transferred onto the organic photoconductor. A residual toner is removed by the image forming apparatus according to claim 1.