JP2002049288A - 電子写真画像形成装置及び電子写真画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体に特定の角度で当接して設置されたク
リーニングブレードを用い、感光体表面に残留する形状
係数が１．０〜１．３の球形トナーを十分にクリーニン
グすることが出来る電子写真画像形成装置及び電子写真
画像形成方法に関するものである。 【解決手段】 転写材にトナー画像を転写した後の感光
体表面に残留するトナーをクリーニングする電子写真画
像形成装置に於いて、クリーニングブレードの一方の端
部がもう一方の端部に対し、感光体の下流側に傾斜して
当接されるよう設置したことを特徴とする電子写真画像
形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等に用いられる電子写真画像形成装置及び電子写真画
像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常の電子写真画像形成は以下の様な方
法で行われる。

【０００３】現像剤で現像される静電潜像を保持する感
光体は、金属ドラム又は金属ベルトの上に複数層の感光
層を塗布して作製されたものである。この感光体をプリ
ント開始信号により一定方向に回転駆動させ、感光体に
隣接したコロナ帯電器又は帯電ローラーにより、感光体
の表面を一定電位まで帯電させる。次いでコントローラ
ーからの信号に基づき特定波長の光を感光体に照射して
像露光を行うと、感光体の露光部分は電位が低下し、感
光体の表面に静電潜像が形成される。この感光体の静電
潜像は現像剤により現像されトナー像が形成される。続
いて、感光体に隣接する転写装置によりトナー像は感光
体表面から転写材に転写される。転写装置によるトナー
像の転写に於いて、トナー像を感光体表面から１００％
転写材に転写することは出来ず、転写工程後も感光体表
面に数％のトナーが残留する。感光体表面の残留トナー
は感光体に隣接するクリーニング装置により感光体表面
から除去される。

【０００４】クリーニング装置のクリーニング部材とし
ては、クリーニングブレード、ファーブラシ或いは弾性
ローラー等が用いられてきたが、ポリウレタンゴムを用
いたクリーニングブレードが最もクリーニング特性に優
れているので、現在ではクリーニングの主流部材になっ
ている。

【０００５】クリーニングブレードは感光体の駆動方向
に対し、カウンター方向で当接させることにより機械的
に感光体表面の残留トナーを除去することが出来る。

【０００６】一方、トナーは画質向上の要望により、粉
砕法から帯電分布が均一で高画質が得られる重合法によ
り製造された球形トナーが用いられるようになってき
た。

【０００７】形状係数が１．０〜１．２の球形トナー
は、重合法により容易に製造することが出来る。

【０００８】しかしながら、公知のクリーニング装置の
クリーニングブレードでは、感光体表面から前記の様な
形状係数の球形トナーを掻き落とすことは困難であっ
た。

【０００９】感光体表面の残留トナーが、回転する感光
体上で固定されたクリーニングブレードに擦られる時、
トナーは感光体の回転方向と逆方向に自転を始める。こ
の時、粉砕法で作製したトナーは不定形のため回転モー
メントが大きく、且つ感光体表面との接触点が少ないた
め、クリーニングブレードにより感光体表面から比較的
容易に掻き落とされる。

【００１０】これに対し、懸濁重合法或いは乳化重合法
により作製した球形トナーは回転モーメントが小さく、
且つ感光体表面との接触点が多いため感光体表面上を転
がるのみでクリーニングブレードにより感光体表面から
掻き落とされず、クリーニングブレードと感光体表面の
間に溜まり、クリーニングブレードのわずかな振動等に
よりトナーがクリーニングブレードをすり抜ける。その
結果、すり抜けたトナーが帯電装置を汚染したり、感光
体表面に付着したりして画像欠陥を発生させていた。

【００１１】これらの問題に対し、感光体の下流又は上
流に傾斜させた補助ブレードを設置するクリーニング装
置が特開平６−３５３８４号公報に記載されているが未
だ十分に球形トナーを掻き落とすことは出来なかった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、感光
体に特定の角度で当接して設置されたクリーニングブレ
ードを用い、感光体表面に残留する形状係数が１．０〜
１．３の球形トナーを十分にクリーニングすることが出
来る電子写真画像形成装置及び電子写真画像形成方法を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成を採ることにより達成される。

【００１４】（１）転写材にトナー画像を転写した後の
感光体表面に残留するトナーをクリーニングする電子写
真画像形成装置に於いて、クリーニングブレードの一方
の端部がもう一方の端部に対し、感光体の下流側に傾斜
して当接されるよう設置したことを特徴とする電子写真
画像形成装置。

【００１５】（２）クリーニングブレードと感光体のな
す傾斜角が２〜２５°であることを特徴とした前記１項
に記載の電子写真画像形成装置。

【００１６】（３）転写材にトナー画像を転写した後の
感光体表面に残留するトナーをクリーニングする電子写
真画像形成装置に於いて、クリーニングブレードの両端
部が、感光体の下流側に湾曲して当接されるよう設置し
たことを特徴とする電子写真画像形成装置。

【００１７】（４）転写材にトナー画像を転写した後の
感光体表面に残留するトナーをクリーニングする電子写
真画像形成装置に於いて、クリーニングブレードが少な
くとも２枚で構成され、それぞれのクリーニングブレー
ドが感光体端部に向かい下流側に当接され、感光体端部
に対しＶ字型に当接されるよう設置したことを特徴とす
る電子写真画像形成装置。

【００１８】（５）前記１〜４項の何れか１項に記載の
電子写真画像形成装置を用いる電子写真画像形成方法に
於いて、形状係数が１．０〜１．３の球形トナーを用い
ることを特徴とする電子写真画像形成方法。

【００１９】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明に用いられる感光体としては特に限定されず、セレン
感光体、アモルファスシリコン感光体或いは有機感光体
等を挙げることが出来る。感光体の形状としては、セレ
ン感光体やアモルファスシリコン感光体ではドラム状
で、有機感光体ではドラム状、ベルト状或いはシート状
で用いることが出来る。ドラムの径は通常１０〜２００
ｍｍのものが用いられる。

【００２０】本発明の請求項５の発明に於いては、トナ
ーは高画質を得るため形状係数が１．０〜１．３の球形
のものである。

【００２１】「形状係数」は、下記式により示されるも
ので、トナー粒子の丸さ（球形）度合いを示す。

【００２２】 形状係数＝（（最大径／２）²×π）／投影面積 式中、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時、その平行線の間隔が最大とな
る粒子の幅を云う。又、投影面積とは、トナー粒子の平
面上への投影像の面積を云う。

【００２３】この形状係数は、トナー粒子を走査型電子
顕微鏡により２０００倍に拡大して写真を撮影し、この
写真中の１００個のトナー粒子を「ＳＣＡＮＮＩＮＧ
ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）で画
像解析し求めたものである。

【００２４】球形トナーの粒径は、高画質を得るために
は体積平均粒径が２〜１０μｍのものが好ましく、３〜
８μｍのものがより好ましい。体積平均粒径は「コール
ターカウンターＴＡ−２型」（コールター株式会社製）
測定器に１００μｍのアパーチャーをセットし測定した
値である。

【００２５】球形トナーは、重合性単量体を水系媒体中
で重合させて得られるトナーが好ましく、さらに、樹脂
粒子を水系媒体中で会合させて得られるトナーであるこ
とがより好ましい。

【００２６】以下、球形トナーを製造する方法について
詳細に説明する。球形トナーは、懸濁重合法や、必要な
添加剤の乳化液を加え液中（水系媒体中）にて単量体を
乳化重合して微粒の重合体粒子（樹脂粒子）を調製し、
その後、有機溶媒及び凝集剤等を添加して当該樹脂粒子
を会合する方法で製造することが出来る。ここで「会
合」とは、前記樹脂粒子が複数個融着することを云い、
当該樹脂粒子と他の粒子（例えば着色剤粒子）とが融着
する場合も含むものとする。

【００２７】球形トナーを製造する方法の一例を示せ
ば、重合性単量体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或い
は超音波分散機等で重合性単量体に各種構成材料を溶解
或いは分散させる。この各種構成材料が溶解或いは分散
された重合性単量体を、分散安定剤を含有した水系媒体
中にホモミキサー或いはホミジナイザー等を使用してト
ナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その
後、撹拌機付の反応装置へ移し、加熱することで重合反
応を促進させる。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球形トナーが得られ
る。

【００２８】なお、本発明で云う「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。

【００２９】又、球形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或いは融着させて製造する方法
も挙げることが出来る。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、同６−３２９９４７号公報、同９−１５９０４
号公報に記載の方法を挙げることが出来る。

【００３０】即ち、樹脂粒子と着色剤等の構成材料の分
散粒子、或いは樹脂及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
加えて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の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
ろで水又は塩類を多量に加えて粒子成長を停止し、さら
に加熱、撹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、球形トナーを製造することが出来る。尚、
ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限に溶解する
溶媒を加えても良い。

【００３１】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−デシルスチレン及び
ｐ−ｎ−ドデシルスチレン等のスチレン或いはスチレン
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
チル及び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及びア
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、プロピレン及び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、弗化ビニル
及び弗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、酢酸ビニル及び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及びビニルエチル
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及び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
ドール及びＮ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合
物、ビニルナフタレン及び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及びア
クリルアミド等のアクリル酸或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或いは組み合わせ
て使用することが出来る。

【００３２】又、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
より好ましい。例えば、カルボキシ基、スルホン酸基及
び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、スチレンスルホン酸、アクリルスルホコハク酸、２
−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ア
シッドホスホオキシエチルメタクロレート及び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。

【００３３】更に、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及び
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出来る。

【００３４】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出来る。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出来る。この油溶
性重合開始剤としては、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及びアゾビスイソブチ
ロニトリル等のアゾ系又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、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）プロパン及びトリス−（ｔ−ブチルペル
オキシ）トリアジン等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等を挙げることが出来
る。

【００３５】又、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出来る。水溶性ラジ
カル重合開始剤としては、過硫酸カリウム及び過硫酸ア
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及びその塩、過酸化水素等
を挙げることが出来る。

【００３６】分散安定剤としては、リン酸カルシウム、
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、シリカ及びアルミナ等を挙げることが出来
る。更に、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ホン酸ナトリウム、エ
チレンオキサイド付加物及び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出来る。

【００３７】球形トナー用に優れた樹脂としては、ガラ
ス転移点が２０〜９０℃で、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法で測
定、軟化点は高化式フローテスターで測定されたもので
ある。さらに、これらの樹脂のゲルパーミエーションク
ロマトグラフィにより測定した分子量が数平均分子量
（Ｍｎ）で１，０００〜１００，０００、重量平均分子
量（Ｍｗ）で２，０００〜１，０００，０００のものが
好ましい。

【００３８】前記樹脂粒子を水系媒体中で会合させる際
に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、一価の金属塩として例えばナトリウム、カ
リウム及びリチウム等のアルカリ金属塩、二価の金属塩
として例えばカルシウム或いはマグネシウ等のアルカリ
土類の金属塩、マンガン及び銅等の金属塩、三価の金属
塩として例えば鉄及びアルミニウム等の金属塩が挙げら
れる。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、硫酸マグネシウム及び硫酸マンガン等を挙げること
が出来る。これらは組み合わせて使用しても良い。

【００３９】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、水性分散液
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、
乳化された成分及び分散剤自体によって大きく変化する
ものである。臨界凝集濃度は、岡村誠三他著「高分子化
学１７，６０１（１９６０）日本高分子学会編」等に記
載された方法で、詳細な臨界凝集濃度を求めることが出
来る。又、別な方法として、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、この電位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出来る。

【００４０】凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であ
れば良いが、好ましくは臨界凝集濃度の１．２倍以上、
より好ましくは１．５倍以上である。

【００４１】凝集剤と共に用いられる「水に対して無限
に溶解する溶媒」としては、形成される樹脂を溶解させ
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及び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出来るが、好ましく
はエタノール、プロパノール及びイソプロパノールであ
る。

【００４２】この水に対して無限に溶解する溶媒の添加
量は、凝集剤を添加した重合単量体含有分散液に対して
１〜１００体積％が好ましい。

【００４３】尚、粒子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、極性基を有する重合体
を、存在している水が多少膨潤させる効果を発揮するた
め、形状の均一化が特に図られやすいと推定される。

【００４４】球形トナーは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が出来る。更に、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
ても良い。

【００４５】球形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、染料及び顔料等を任意に使用す
ることが出来る。

【００４６】カーボンブラックとしてはチャンネルブラ
ック、ファーネストブラック、アセチレンブラック、サ
ーマルブラック及びランプブラック等が使用される。

【００４７】磁性体としては鉄、ニッケル及びコバルト
等の強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト
及びマグネタイト等の強磁性金属の化合物、強磁性は示
さないが熱処理すること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
ホイスラー金属と呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等
を用いることが出来る。

【００４８】染料としてはＣ．Ｉ．ソルベントレッド
１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１１、同１
２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４４、同７
７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０
３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベン
トブルー２５、同３６、同６０、同９３、同９５等を用
いることが出来、又、これらを混合物して用いることが
出来る。

【００４９】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３
１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１
７、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
等を用いることが出来、又、これらを混合物して用いる
ことが出来る。

【００５０】着色剤の数平均一次粒子径は種類により多
様であるが、１０〜２００ｎｍが好ましい。

【００５１】着色剤の添加方法としては、乳化重合で調
製した重合体粒子を、凝集剤を添加することで凝集させ
る段階で添加して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出来る。尚、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
しないよう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。

【００５２】更に、定着性改良剤として低分子量ポリプ
ロピレン（数平均分子量＝１，５００〜９，０００）や
低分子量ポリエチレン等を添加しても良い。

【００５３】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ものを使用することが出来る。具体
的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸
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、サリチル酸金属塩或いはそ
の金属錯体等が挙げられる。

【００５４】尚、これら定着性改良剤や電荷制御剤の粒
子粒径は、分散した状態の数平均一次粒子径で１０〜５
００ｎｍが好ましい。

【００５５】球形トナーでは、無機微粒子や有機微粒子
等の微粒子を外添剤として添加すると、トナーの流動性
向上、トナーフィルミングの防止又はクリーニング性の
向上等の外添剤効果をより発揮させることが出来る。こ
の理由としては、球形トナーでは外添剤の埋没や脱離を
効果的に抑制することが出来るため、その効果がより顕
著に発揮されるものと推定される。

【００５６】前記無機微粒子としては、シリカ、チタニ
ア及びアルミナ等の無機微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或いはチ
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。

【００５７】前記有機微粒子としては、スチレン樹脂、
スチレン−アクリル樹脂及び弗化ビニル樹脂等の微粒子
の使用が好ましい。

【００５８】前記外添剤の添加量は、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。又、外添剤は種々のものを組み合わせて使用しても
良い。

【００５９】いわゆる重合性単量体中に着色剤等のトナ
ー構成成分を分散或いは溶解したものを水系分散媒中に
懸濁し、次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
出来る。即ち、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。又、形状係数が１．２より小さいほぼ球形
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
ほぼ球形の粒子が得られる。この方法により、トナーの
形状係数を本発明の範囲内に制御することが出来る。

【００６０】

【発明の実施の形態】以下に、実施の形態を挙げて、本
発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれに
限定されるものではない。

【００６１】図１は画像形成装置の一実施形態を示すレ
ーザープリンターの断面構成図である。

【００６２】感光体１０は周速（線速度）１５０ｍｍ／
ｓｅｃで矢印で示す方向に駆動回転され、スコロトロン
帯電器１１によりトナーと同極性（本実施例ではマイナ
ス極性）に帯電された後、像露光装置としての露光光学
系１２により画像信号に基づいた像露光が行われる。露
光光学系は不図示のレーザー光源から発せられるレーザ
ー光を回転多面鏡１２ｂにより回転操作し、ｆθレンズ
１２ｃ、反射ミラー１２ｄ等を経て感光体上に潜像を形
成させる。現像器１３には、トナーから構成される一成
分現像剤或いはトナーとキャリアから構成される二成分
現像剤が含有されている。感光体に形成された潜像の現
像は前記現像剤を担持する現像スリーブ１３ａにより行
われる。

【００６３】現像は現像スリーブと感光体の間にトナー
と同極性（本実施例ではマイナス極性）の直流現像バイ
アスが印加された接触反転現像により行われる。トナー
としては後述するように帯電量分布が均一で高画質が得
られる球形トナーが好ましく用いられる。

【００６４】転写材Ｐは転写材が収納された給紙カセッ
ト１５から、送りローラー１５ａにより送り出され、給
送ローラー１５ｂにより給送されてタイミングローラー
１５ｃに搬送される。転写材はタイミングローラーの駆
動により、感光体表面に形成されたトナー像と同期が取
られて、駆動ローラー１４ｄと従動ローラー１４ｅとテ
ンションローラー１４ｉとに張架される転写ベルト装置
１４によって感光体と転写ベルトとの間に形成されるニ
ップ部１４ｂへと給送され、転写ベルト１４ａを挟んで
感光体と対向して設けられ、トナーと逆極性（本実施例
ではプラス極性）の転写電圧が印加される転写器１４ｃ
により感光体表面のトナー像が一括して転写材へ転写さ
れる。

【００６５】転写手段としては、コロナ転写、転写ベル
ト或いは転写ローラー等が挙げられる。前記転写ベルト
或いは転写ローラーは、転写材が無い部分のトナーの極
性を反転させないので、クリーニングブレードでトナー
の掻き取り負荷がかからず好ましい。

【００６６】転写材分離手段としての分離器１４ｈによ
り転写ベルト装置から分離した転写材は、ローラーの内
側にヒーターを有する加熱用ローラー１７ａと圧着ロー
ラー１７ｂとを有する定着装置１７へと搬送される。

【００６７】加熱用ローラーと圧着ローラーの間で熱と
圧力が加えられることにより転写材に転写されたトナー
は転写材に定着され、転写材は排紙ローラー１８により
装置外部へ排出される。

【００６８】トナー像が転写された後、感光体は、感光
体の残存電位を徐電ランプ１６で消去した後、クリーニ
ング装置１００に至る。感光体表面の残留トナーは感光
体に当接したクリーニングブレードホルダー１１３ａに
セットされたクリーニングブレード１１０ａにより掻き
取られトナー回収ユニット１１１ａ内のトナー搬送スク
リュー１１２により回収される。

【００６９】図２はクリーニングブレードの一方の端部
がもう一方の端部に対し、感光体の下流側にて傾斜して
当接することを示す概略図である。クリーニング装置内
で、クリーニングブレードホルダー１１３ａにセットし
たクリーニングブレード１１０ａが感光体１０に傾斜し
て当接する請求項１の様子と、クリーニングブレードが
感光体の軸に対して角度θで傾斜して当接される請求項
２の実態を示すものである。

【００７０】球形トナーを効率よく掻き取ったり或いは
下流側へ押し出すためのクリーニングブレード１１０ａ
と感光体１０のなす傾斜角度θは２〜２５°が好まし
く、１０〜２０°がより好ましい。

【００７１】図３はクリーニングブレード１１０ａを側
面から見た概略図である。図４は感光体の回転方向と反
対方向に自転している球形トナーの様子を示す概略図で
ある。球形トナーＴがクリーニングブレードホルダー１
１３ａにセットしたクリーニングブレード１１０ａによ
り感光体１０の回転方向と反対方向に自転している実態
を表している。

【００７２】図５は、残留トナーが自転しながら感光体
表面からクリーニングブレードにより掻き取られたり或
いは下流側に押し出されて感光体表面から除去される様
子を表す概略図である。除去されたトナーはトナー回収
ユニット１１１ａへ回収される。

【００７３】図６は感光体の下流側に湾曲して当接され
たクリーニングブレードを示す概略図である。クリーニ
ング装置内でクリーニングブレードホルダー１１３ｂに
クリーニングブレード１１０ｂが感光体１０の下流側に
湾曲して当接する請求項３の実態を表している。

【００７４】図７は感光体の端部に対してＶ字型に当接
されたクリーニングブレードを示す概略図である。クリ
ーニング装置内でクリーニングブレードホルダー１１３
ｃにクリーニングブレード１１０ｃ及び１１０ｄが感光
体１０に対し、Ｖ字型に当接する請求項４の実態を表し
ている。

【００７５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるもので
はない。 〈球形トナー１の製造〉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ＴＫホモミキサー（特殊機
化工業社製）に入れ、６０℃に加熱し、回転数１２，０
００ｒｐｍ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を加えて溶解し、「重合性単量体組成物」を調
製した。次いで、イオン交換水＝７１０ｇに０．１ｍｏ
ｌリン酸ナトリウム水溶液＝４５０ｇを加え、回転数１
３，０００ｒｐｍで撹拌しながら１．０ｍｏｌ塩化カル
シウム＝６８ｇを徐々に加え、リン酸カルシウムを分散
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、回転数１０，０００ｒｐｍで２０分
間撹拌し、重合性単量体組成物を「造粒」した。その
後、７５〜９５℃にて５〜１５時間反応させた。次に、
塩酸を適当量加え、リン酸カルシウムを溶解除去し、遠
心分離器を用い、遠心沈降法により液中にて分級を行
い、次いで濾過、洗浄、乾燥を行い「着色粒子」を得
た。得られた着色粒子に、外添剤のシリカ微粒子＝１質
量％をヘンシェルミキサー（三井金属社製）にて混合し
て形状係数１．１６の「球形トナー１」を製造した。 〈球形トナー２の製造〉ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム＝
９００ｇを純水＝１０．０Ｌに入れ撹拌溶解した。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、２時間撹拌した
後に、サンドグラインダー（媒体型分散機）を用いて２
４時間連続分散し「着色剤分散液」を作製した。

【００７６】又、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム＝５５ｇをイオン交換水＝４．０Ｌに溶解し「アニオ
ン界面活性剤溶液Ａ」を作製した。

【００７７】又、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＝１４ｇをイオン交換水４．０Ｌに
溶解し「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」を作製した。

【００７８】又、過硫酸カリウム＝２２３．８ｇをイオ
ン交換水＝１２．０Ｌに溶解し「開始剤溶液Ｃ」を作製
した。

【００７９】次に、温度センサー、冷却管、窒素導入装
置、加熱装置及び撹拌装置を付けた容量１００Ｌのグラ
スライニングを施した反応釜に、ワックスエマルジョン
（数平均分子量＝３０００、数平均一次粒子径＝１２０
ｎｍ、固形分濃度＝２９．９％のポリプロピレンエマル
ジョン）＝３．４１ｋｇ、「アニオン界面活性剤溶液
Ａ」の全量、「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」の全量及び
イオン交換水＝４４．０Ｌを入れ撹拌を開始した。

【００８０】その後、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」を全量滴下して加え
た。液温度を７５±１℃に制御しながら、スチレン＝１
２．１ｋｇ、アクリル酸ｎ−ブチル＝２．８８ｋｇ、メ
タクリル酸＝１．０４ｋｇ及びｔ−ドデシルメルカプタ
ン＝０．５４８ｋｇの混合液を滴下混合した。滴下終了
後、液温度を８０±１℃に上昇させ、６時間加熱撹拌を
行った。

【００８１】次に、液を４０℃まで冷却して撹拌を停止
した後、ポールフィルターで濾過し、回収物を「ラテッ
クスＡ」とした。尚、ラテックスＡのガラス転移温度は
５７℃、軟化点は１２１℃、重量平均分子量は１２，７
００、重量平均粒径は１２０ｎｍであった。

【００８２】又、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム＝５５ｇをイオン交換水＝４．０Ｌに溶解し「アニオ
ン界面活性剤溶液Ｄ」を作製した。

【００８３】又、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＝１４ｇをイオン交換水＝４．０Ｌ
に溶解し「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」を作製した。

【００８４】又、過硫酸カリウム（関東化学社製）＝２
００．７ｇをイオン交換水１２．０Ｌに溶解し「開始剤
溶液Ｆ」を作製した。

【００８５】次に、温度センサー、冷却管、窒素導入装
置、加熱装置及び撹拌装置を付けた容量１００Ｌのグラ
スライニングを施した反応釜に、ワックスエマルジョン
（数平均分子量＝３０００、数平均一次粒子径＝１２０
ｎｍ、固形分濃度＝２９．９％のポリプロピレンエマル
ジョン）＝３．４１ｋｇ、「アニオン界面活性剤溶液
Ｄ」の全量、「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」の全量及び
イオン交換水＝４４．０Ｌを入れ撹拌を開始した。

【００８６】その後、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」を全量滴下して加え
た。液温を７０±１℃に制御しながら、スチレン＝１
１．０ｋｇ、アクリル酸ｎ−ブチル＝４．００ｋｇ、メ
タクリル酸＝１．０４ｋｇ及びｔ−ドデシルメルカプタ
ン＝９．０２ｇの混合液を滴下混合した。滴下終了後、
液温度を７２±１℃に上昇させ、６時間加熱撹拌を行っ
た後、液温度を８０±１℃に上昇させてさらに１２時間
加熱撹拌を行った。

【００８７】次に、液を４０℃まで冷却して撹拌を停止
した後、ポールフィルターで濾過し、回収物を「ラテッ
クスＢ」とした。尚、ラテックスＢのガラス転移温度は
５８℃、軟化点は１３２℃、重量平均分子量は２４５，
０００、重量平均粒径は１１０ｎｍであった。

【００８８】又、塩化ナトリウム＝５．３６ｋｇをイオ
ン交換水＝２０．０Ｌに溶解した塩析剤「塩化ナトリウ
ム溶液Ｇ」を作製した。

【００８９】又、フッ素系ノニオン活性剤＝１．００ｇ
をイオン交換水＝１．０Ｌに溶解した「ノニオン界面活
性剤Ｈ」を作製した。

【００９０】次に、温度センサー、冷却管、窒素導入装
置、撹拌装置、加熱装置及び粒径、形状のモニタリング
装置を付けた容量１００Ｌのステンレス製反応釜に、上
記で作製した「ラテックスＡ」＝２０．０ｋｇ、「ラテ
ックスＢ」＝５．２ｋｇ、「着色剤分散液１」＝０．４
ｋｇ及びイオン交換水＝２０．ＯＬを投入し撹拌を開始
した。

【００９１】その後、加熱を開始し、液温度が４０℃に
なったところで、「塩化ナトリウム溶液Ｇ」の全量、イ
ソプロパノール＝６．０ｋｇ、「ノニオン界面活性剤
Ｈ」の全量をこの順に添加した。１０分間放置した後、
液の加熱を開始し、８５℃まで６０分かけて撹拌しなが
ら昇温し、８５±２℃にて０．５〜３時間加熱混合して
塩析／融着させながら粒径を成長させた。次に、純水＝
２．１Ｌを添加して粒径の成長を停止させ「融着粒子分
散液」を作製した。

【００９２】次に、温度センサー、冷却管、撹拌装置、
加熱装置及び形状、粒径のモニタリング装置を付けた容
量５Ｌのステンレス製反応釜に、上記で作製した「融着
粒子分散液」＝５．０ｋｇを投入し、液温度を８５±２
℃に昇温し、０．５〜１５時間加熱撹拌して形状を制御
した。その後、４０℃以下に冷却し、撹拌を停止した。
次に、遠心分離機を用い、遠心分離法により液中にて分
級を行い、目開き４５μｍの篩で濾過し、この濾液を
「会合液」とした。次いで、ヌッチェを用い、会合液よ
りウエットケーキ状の「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。

【００９３】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送風温度６０℃の熱風を送り乾燥
させ、さらに流動層乾燥機を用いて６０℃の温度で乾燥
し「着色粒子」を作製した。

【００９４】得られた「着色粒子」にシリカ微粒子＝１
質量％をヘンシェルミキサー（三井金属社製）にて混合
して形状係数１．２０の「球形トナー２」を製造した。

【００９５】球形係数は前記、塩析／融着及び形状制御
工程でモニタリングを行い、撹拌回転数及び加熱時間を
制御することによりコントロールした。

【００９６】実施例の「球形トナー１」、「同２」を用
い、コニカ株式会社製レーザプリンター「Ｋｏｎｉｃａ
７０６５」のクリーニング装置に本発明の「図２」、
「図６」及び「図７」のクリーニングブレードをセット
しプリントを行ったところ、感光体表面に残留した球形
トナーはクリーニングブレードに掻き取られたり下流側
に押し出されてトナー回収ユニットへ回収され、感光体
表面は完全にクリーニングされ、画像は良好であった。

【００９７】一方、実施例の「球形トナー１」、「同
２」を用い、前記プリンターで用いられている感光体と
クリーニングブレードが平行にセットされた通常のクリ
ーニング装置でプリントを行ったところ、球形トナーは
クリーニングブレードと感光体表面の間に溜まり、クリ
ーニングブレードと感光体の間を一部のトナーがすり抜
け、感光体表面に付着し、画像かぶりが発生し問題であ
った。

【００９８】

【発明の効果】実施の形態、実施例で実証した如く、本
発明により、感光体に特定の角度で当接して設置された
クリーニングブレードを用い、感光体表面に残留する形
状係数が１．０〜１．３の球形トナーを十分にクリーニ
ングすることが出来る電子写真画像形成装置及び電子写
真画像形成方法が提供出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一実施形態を示すレーザープリ
ンターの断面構成図。

【図２】クリーニングブレードの一方の端部がもう一方
の端部に対し、感光体の下流側にて傾斜して当接するこ
とを示す概略図。

【図３】クリーニングブレード１１０ａを側面から見た
概略図。

【図４】感光体の回転方向と反対方向に自転している球
形トナーの様子を示す概略図。

【図５】残留トナーが自転しながら感光体表面上を下流
側にクリーニングブレードにより押し出され、感光体表
面から除去される様子を表す概略図。

【図６】感光体の下流側に湾曲して当接されたクリーニ
ングブレードを示す概略図。

【図７】感光体の端部に対してＶ字型に当接されたクリ
ーニングブレードを示す概略図。

【符号の説明】

１０ 感光体 １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光光学系 １２ｂ 回転多面鏡 １２ｃ ｆθレンズ １２ｄ 反射ミラー １３ 現像器 １３ａ 現像スリーブ １４ 転写ベルト装置 １４ａ 転写ベルト １４ｂ ニップ部 １４ｃ 転写器 １４ｄ 駆動ローラー １４ｅ 従動ローラー １４ｈ 分離器 １４ｉ テンションローラー １５ 給紙カセット １５ａ 送りローラー １５ｂ 給送ローラー １５ｃ タイミングローラー １６ 徐電ランプ １７ 定着装置 １７ａ 加熱用ローラー １７ｂ 圧着ローラー １８ 排紙ローラー １００ クリーニング装置 １１０ａ クリーニングブレード １１０ｂ 湾曲クリーニングブレード １１０ｃ Ｖ型クリーニングブレード １１０ｄ Ｖ型クリーニングブレード １１１ａ トナー回収ユニット １１２ トナー搬送スクリュー １１３ａ クリーニングブレードホルダー １１３ｂ 湾曲用クリーニングブレードホルダー １１３ｃ Ｖ型用クリーニングブレードホルダー Ｐ 転写材 Ｔ トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 弘 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2H005 AA15 AB06 DA07 EA10 2H034 BA02 BF01 BF03 BF07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写材にトナー画像を転写した後の感光
   体表面に残留するトナーをクリーニングする電子写真画
   像形成装置に於いて、クリーニングブレードの一方の端
   部がもう一方の端部に対し、感光体の下流側に傾斜して
   当接されるよう設置したことを特徴とする電子写真画像
   形成装置。
2. 【請求項２】 クリーニングブレードと感光体のなす傾
   斜角が２〜２５°であることを特徴とした請求項１に記
   載の電子写真画像形成装置。
3. 【請求項３】 転写材にトナー画像を転写した後の感光
   体表面に残留するトナーをクリーニングする電子写真画
   像形成装置に於いて、クリーニングブレードの両端部
   が、感光体の下流側に湾曲して当接されるよう設置した
   ことを特徴とする電子写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 転写材にトナー画像を転写した後の感光
   体表面に残留するトナーをクリーニングする電子写真画
   像形成装置に於いて、クリーニングブレードが少なくと
   も２枚で構成され、それぞれのクリーニングブレードが
   感光体端部に向かい下流側に当接され、感光体端部に対
   しＶ字型に当接されるよう設置したことを特徴とする電
   子写真画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１項に記載の電子
   写真画像形成装置を用いる電子写真画像形成方法に於い
   て、形状係数が１．０〜１．３の球形トナーを用いるこ
   とを特徴とする電子写真画像形成方法。