JP2007156059A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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Hiroaki Takahashi
宏明 高橋
Hirota Sakon
洋太 左近
Kazuhiko Umemura
和彦 梅村
Tomoko Uchiumi
知子 内海
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely remove toner remainings on an image carrier surface after toner image transfer with an image forming apparatus using the spherical toner of a small diameter. <P>SOLUTION: A blade edge 31a consisting of a rubber elastic body of the cleaning blade 31 containing magnet particles 32 in a dispersion state in the blade edge 31a is made to abut on the surface of the image carrier 8. The amorphous particles having magnetism are supplied to the edge to form a magnetic amorphous particle layer 33. The residual spherical toner on the image carrier surface, i.e. the compact spherical toner 34, are stemmed by the particle layer 33. As a result, the intrusion of the spherical toner to the back of the edge can be prevented even if the toner having sphericity of ≥0.96 and volume average grain size of ≤6 μm is used as the spherical toner. Consequently, a high degree of developability and transferability of a latent image (toner image) can be obtained and in addition, the high definition image can be stably obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真法による画像形成装置および画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method using electrophotography.

近年、電子写真法を用いた画像形成装置においては高画質化が図られ、その方向性の具体例としてトナーの小径化、球形化が挙げられる。小径化することにより、潜像に対して忠実な画像が得られ、球形化することにより現像性、転写性が上がり高画質化が図られると考えられる。   In recent years, an image forming apparatus using an electrophotographic method has been improved in image quality, and specific examples of the directionality include a reduction in toner diameter and a spherical shape. By reducing the diameter, an image faithful to the latent image can be obtained, and by making it spherical, it is considered that developability and transferability are improved and high image quality is achieved.

従来の代表的なトナー製造法である粉砕法でトナーを小径化すると歩留まりが悪く、コスト高になってしまう。そこで、最近では小径化、球形化を行ってもコスト面で有利な重合法によるトナーが製造されるようになった。重合法によるトナー製造方法には懸濁重合方法、乳化重合方法、分散重合方法などがある。   If the diameter of the toner is reduced by a pulverization method, which is a typical typical toner manufacturing method, the yield is poor and the cost is increased. Therefore, recently, a toner is produced by a polymerization method which is advantageous in terms of cost even when the diameter is reduced and the shape is made spherical. Examples of the toner production method by polymerization include suspension polymerization, emulsion polymerization, and dispersion polymerization.

しかし、このような小径化、球形化したトナーはクリーニング(像担持体表面からの除去)が難しいという欠点がある。すなわち、広く用いられているゴムブレードを感光体に押し当てるブレードクリーニング方式でも、ブレードと感光体の隙間をトナーがすり抜けてしまう問題がある。このすり抜け現象についての考え方としては、(a)ブレードエッジで堰きとめられたトナーが、球形で特に粒径分布が狭い場合は最密充填されやすく、堰きとめられたトナー層が1つの集合体のようになってブレードを押し上げる力が働くために、すり抜けが発生するという考え方や、(b)小径トナーの場合は、ブレードエッジが微小に変形した隙間にトナーが特に侵入しやすく、また球形なので、転がりながらすり抜けを起こしてしまうという考え方がある。   However, such a small-diameter and spherical toner has a drawback that cleaning (removal from the surface of the image carrier) is difficult. That is, even with a blade cleaning method in which a widely used rubber blade is pressed against the photoreceptor, there is a problem that the toner slips through the gap between the blade and the photoreceptor. The concept of this slip-through phenomenon is as follows: (a) When the toner dammed at the blade edge is spherical and has a particularly narrow particle size distribution, it is easy to close-pack, and the dammed toner layer is composed of one aggregate. Since the force that pushes up the blade works like this, the idea that slip-through occurs, and (b) in the case of small diameter toner, the toner is particularly easy to enter the gap where the blade edge is slightly deformed, and it is spherical, There is an idea that slipping occurs while rolling.

下記の特許文献1,2には、上記問題を解決する手段として、ブレードエッジに圧密や転がりが起こりにくい不定形粒子を堆積させ、ブレードエッジに不定形粒子の堰きとめて層を形成することにより、球形小径トナーのブレードクリーニングを行う方法が提案されている。   In the following Patent Documents 1 and 2, as a means for solving the above-mentioned problem, by depositing amorphous particles that hardly cause compaction or rolling on the blade edge and forming a layer by damming the irregular particles on the blade edge A method of performing blade cleaning of spherical small-diameter toner has been proposed.

しかしながら、これら不定形粒子による堰きとめ層は、ブレードエッジに堆積しているだけなので、ブレードの振動により不定形粒子がはじき飛ばされるため、不定形粒子の堆積が十分保持できず、良好なクリーニング性を安定して維持することが難しかった。   However, since the damming layer of these irregularly shaped particles is only deposited on the blade edge, the irregularly shaped particles are repelled by the vibration of the blade, so that the accumulation of irregularly shaped particles cannot be sufficiently maintained, and good cleaning properties are achieved. It was difficult to maintain stably.

そこで、不定形粒子の堆積層を強固に保持するための方法も提案されている。特許文献3には、不定形粒子として磁性粉を使用し、ブレードエッジ部に磁場を発生させ、不定形粒子を堆積させる方法が記載されている。磁場発生方法としてはブレードに対向する部材の内部に磁場発生部材を設置する方法や、ブレードのエッジ部に磁性部材を貼りつける方法が提案されている。   Therefore, a method for firmly holding the deposited layer of irregular shaped particles has also been proposed. Patent Document 3 describes a method of depositing amorphous particles by using magnetic powder as irregular particles, generating a magnetic field at the blade edge portion. As a magnetic field generation method, a method of installing a magnetic field generation member inside a member facing the blade or a method of attaching a magnetic member to the edge portion of the blade has been proposed.

しかし、これらの磁場発生方法では、不定形粒子の保持が十分とは言えず、円形度が0.96以上、粒径が6μm以下の、小径かつ球形のトナーに対しては、不定形粒子の堆積層にトナーが侵入し、クリーニング不良を起こす可能性がある。また、(クリーニング)ブレードに対向する部材の内部に磁場発生部材を設置する方法は、装置の大型化や製造コストの増加につながり、低価格の小型機には不向きである。   However, in these magnetic field generation methods, it cannot be said that amorphous particles are sufficiently retained. For small and spherical toners having a circularity of 0.96 or more and a particle size of 6 μm or less, the irregular particles are There is a possibility that toner enters the deposited layer and causes cleaning failure. Further, the method of installing the magnetic field generating member inside the member facing the (cleaning) blade leads to an increase in the size of the apparatus and an increase in manufacturing cost, and is not suitable for a low-priced small machine.

また、ブレードのエッジ部に磁石部材を貼りつける方法では、磁石部材を貼りつけた後のブレードエッジの精度が落ちるため、通常のクリーニングブレードと同等の精度を出そうとすると、製造コストの増大を招く。さらに、通常のウレタンゴムブレードと比べると弾性が非常に低い磁石部材がブレードエッジ部になるため、ブレードエッジの欠けが発生しやすくなるという問題もある。   In addition, in the method of attaching the magnet member to the edge portion of the blade, the accuracy of the blade edge after attaching the magnet member is lowered, so if it is attempted to achieve the same accuracy as a normal cleaning blade, the manufacturing cost will increase. Invite. Furthermore, since a magnet member having a very low elasticity compared with a normal urethane rubber blade becomes the blade edge portion, there is a problem that the blade edge is likely to be chipped.

また、上記いずれの方法も、ブレードの耐久性は考慮されておらず、初期のクリーニング性が良い場合でも、経時でクリーニング不良が発生しやすい。近年では、サービスマンのメンテナンス作業の負担量軽減などを達成するべく、パーツの高耐久性化も要求されている。さらに、球形トナーのクリーニング性に加えて、高い耐磨耗性も併せて要求されており、上記のような従来技術では、十分な検討がなされているとは言いがたい。   Also, none of the above methods considers the durability of the blade, and even if the initial cleaning property is good, cleaning failure tends to occur over time. In recent years, there has been a demand for higher durability of parts in order to reduce the burden of maintenance work on service personnel. Furthermore, in addition to the cleaning properties of the spherical toner, high wear resistance is also required, and it cannot be said that sufficient studies have been made in the prior art as described above.

特開平8−254873号公報JP-A-8-254873 特開2001−166659号公報JP 2001-166659 A 特開2002−6710号公報JP 2002-6710 A

本発明は、従来技術の上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、トナー像を転写した後の像担持体表面に残留するトナーをクリーニングブレードにより除去するようにした画像形成装置および画像形成方法において、小径で球形のトナー(例えば、円形度0.96以上、粒径6μm以下のもの)を使用した場合でも、良好なクリーニング特性が得られ、かつブレードの耐久性が高いことにより、長期に渡り良好なクリーニング特性が持続する画像形成装置および、画像形成方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances of the prior art, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming apparatus in which toner remaining on the surface of an image carrier after transferring a toner image is removed by a cleaning blade. In the method, even when a small-diameter and spherical toner (for example, a toner having a circularity of 0.96 or more and a particle size of 6 μm or less) is used, good cleaning characteristics are obtained and the durability of the blade is high. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method in which good cleaning characteristics are maintained over a long period of time.

本発明に係る画像形成装置および画像形成方法は、クリーニングブレードの(ブレード)エッジに磁性不定形粒子の層を強固に堆積・保持することにより、上記目的を達成するものである。   The image forming apparatus and the image forming method according to the present invention achieve the above object by firmly depositing and holding a layer of magnetic amorphous particles on the (blade) edge of a cleaning blade.

すなわち、請求項1に係る発明は、像担持体上の潜像を球形トナーにより現像する現像装置と、現像により像担持体上に形成された顕像を転写材に転写する転写装置と、ゴム弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体表面に当接させることにより、顕像転写後に像担持体表面に残留する球形トナーを除去するクリーニング装置と、を少なくとも備えた画像形成装置において、前記クリーニングブレードのエッジに堆積・保持することにより前記残留球形トナーを堰きとめるための、磁性を有する不定形粒子を供給する磁性不定形粒子供給装置を備え、クリーニングブレードは、ゴム弾性体中に磁石粒子を含有してなる(磁石粒子は、少なくともブレードエッジ部に含有されている)ことを特徴とする画像形成装置である。   That is, the invention according to claim 1 is a developing device that develops a latent image on an image carrier with spherical toner, a transfer device that transfers a developed image formed on the image carrier by development onto a transfer material, and rubber. In the image forming apparatus, comprising at least a cleaning device that removes spherical toner remaining on the surface of the image carrier after transfer of the visible image by bringing a cleaning blade made of an elastic body into contact with the surface of the image carrier. A magnetic amorphous particle supply device for supplying irregular particles having magnetism for damming up the residual spherical toner by depositing and holding on the edge of the toner, and the cleaning blade contains magnet particles in a rubber elastic body (Magnet particles are contained at least in the blade edge portion).

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、球形トナーは円形度が0.96以上であり、かつ体積平均粒径が6μm以下であることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、球形トナーの円形度が0.98以上であり、かつ体積平均粒径が5μm以下であることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置において、磁石粒子がクリーニングブレードに分散配合され、かつ該磁石粒子の体積平均粒径が5μm以上、50μm以下であることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置において、クリーニングブレードの像担持体に対する当接圧が0.20N/cm以下であり、像担持体とクリーニングブレードが形成するクリーニング角θが80度以上であることを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置において、磁性を有する不定形粒子の体積平均粒径Dfと、潜像を現像する球形トナーの体積平均粒径Dtの比(Df/Dt)が、1.3>(Df/Dt)>0.01の関係を満たすことを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項6に記載の画像形成装置において、磁性を有する不定形粒子の体積平均粒径Dfと、潜像を現像する球形トナーの体積平均粒径Dtの比(Df/Dt)が、0.9>(Df/Dt)>0.01の関係を満たすことを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成装置において、現像装置はキャリアと球形トナーを混合してなる現像剤を使用する2成分現像法により現像を行うものであり、前記キャリアは、重量平均粒径Dwが22μm未満である粒子の含有率が3wt%以下であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the spherical toner has a circularity of 0.96 or more and a volume average particle size of 6 μm or less.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the circularity of the spherical toner is 0.98 or more and the volume average particle diameter is 5 μm or less.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the magnet particles are dispersed and blended in the cleaning blade, and the volume average particle diameter of the magnet particles is 5 μm or more and 50 μm or less. It is characterized by being.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the contact pressure of the cleaning blade against the image carrier is 0.20 N / cm or less, and the image carrier and the cleaning blade Is formed with a cleaning angle θ of 80 degrees or more.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the volume average particle diameter Df of the amorphous particles having magnetism and the volume average particle diameter of the spherical toner that develops the latent image. The ratio of Dt (Df / Dt) satisfies the relationship of 1.3> (Df / Dt)> 0.01.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the ratio (Df) of the volume average particle diameter Df of the amorphous particles having magnetism to the volume average particle diameter Dt of the spherical toner for developing the latent image. / Dt) satisfies the relationship of 0.9> (Df / Dt)> 0.01.
The invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the developing device performs development by a two-component developing method using a developer formed by mixing a carrier and a spherical toner. And the carrier has a content ratio of particles having a weight average particle diameter Dw of less than 22 μm of 3 wt% or less.

請求項9に係る発明は、像担持体上の潜像を球形トナーにより現像して顕像を形成し、該顕像を転写材に転写し、ゴム弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体表面に当接させることにより、顕像転写後に像担持体表面に残留する球形トナーを除去する工程を、少なくとも有する画像形成方法において、ゴム弾性体中に磁石粒子を含有してなるクリーニングブレード(磁石粒子は、少なくともブレードエッジ部に含有されている)を使用するとともに、磁性を有する不定形粒子をクリーニングブレードのエッジに供給し、該エッジに前記磁性不定形粒子を堆積・保持した状態で、像担持体表面の残留球形トナーの除去を行うことを特徴とする画像形成方法である。
請求項10に係る発明は、請求項9に記載の画像形成方法において、前記球形トナーは円形度が0.96以上であり、かつ体積平均粒径が6μm以下であることを特徴とする。
According to the ninth aspect of the present invention, the latent image on the image carrier is developed with a spherical toner to form a visible image, the visible image is transferred to a transfer material, and a cleaning blade made of a rubber elastic body is provided on the surface of the image carrier. A cleaning blade (magnet particles) containing magnet particles in a rubber elastic body in an image forming method having at least a step of removing spherical toner remaining on the surface of the image carrier after transferring a visible image Is contained in at least the blade edge portion), and the amorphous particles having magnetism are supplied to the edge of the cleaning blade, and the magnetic amorphous particles are deposited and held on the edges. An image forming method characterized in that residual spherical toner on a body surface is removed.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming method according to the ninth aspect, the spherical toner has a circularity of 0.96 or more and a volume average particle diameter of 6 μm or less.

請求項1に係る画像形成装置および、請求項9に係る画像形成方法では、ゴム弾性体中に磁石粒子を含有する(ゴム弾性体中に磁石粒子を、例えば分散した状態で含有する)クリーニングブレードを使用し、ブレードエッジに磁性を有する不定形粒子(以下、この磁性不定形粒子を不定形粒子と記載する場合がある。)を堆積させたことで、磁場とブレード表面の凹凸により、ブレードエッジに不定形粒子層を強固に堆積・保持することが可能となり、小径の球形トナー(例えば、円形度が0.96以上で、体積平均粒径が6μm以下のもの)を使用しても、安定したクリーニング性が得られ、また磁石粒子を分散したクリーニングブレード(例えば、ウレタンブレード)により、ブレードの耐磨耗性が向上し、良好なクリーニング性が長期に渡り持続し、品質良好な画像を長期に渡り形成することができる。   In the image forming apparatus according to claim 1 and the image forming method according to claim 9, a cleaning blade containing magnet particles in a rubber elastic body (containing magnet particles in a dispersed state in the rubber elastic body). Is used to deposit the irregular particles having magnetism on the blade edge (hereinafter, the magnetic irregular particles may be referred to as irregular particles). In addition, it is possible to firmly deposit and hold an irregular particle layer, and even if a small-diameter spherical toner (for example, having a circularity of 0.96 or more and a volume average particle size of 6 μm or less) is stable. A cleaning blade (for example, a urethane blade) in which magnet particles are dispersed improves the wear resistance of the blade, and good cleaning performance is maintained for a long time. And over sustained, it can be formed over the quality good image in long term.

請求項2,10の発明では、球形トナーとして円形度0.96以上、体積平均粒径6μm以下のものを使用するため、高度の現像性および顕像(トナー像)の転写性が得られるうえに、高精細な画像が安定して形成される。
請求項3に係る発明では、球形トナーの円形度が0.98以上、体積平均粒径が5μm以下であることにより、特に高度の現像性および顕像の転写性が得られるうえ、特に高精細な画像が安定して形成される。
請求項4に係る発明では、クリーニングブレードに分散された磁石粒子の体積平均粒径が5μm以上、50μm以下であることによって、ブレードエッジに不定形粒子層を、よる強固に堆積・保持することができ、かつこの磁石粒子をゴム弾性体に安定して保持することが可能となる。
請求項5に係る発明では、上記当接圧を0.20N/cm以下とし、像担持体とクリーニングブレードが形成するクリーニング角θを80度以上とすることにより、リーニングブレードによるトナー除去機能が高められるととともに、ブレード中の磁石粒子による像担持体表面の損傷を抑えられる。なお、クリーニング角θの意味については後記する。
請求項6に係る発明では、上記比(Df/Dt)が1.3>(Df/Dt)>0.01の関係を満たすことにより、クリーニングブレードのエッジ背後への残留球形トナーの侵入を防止効果が高まる。
請求項7に係る発明では、上記比(Df/Dt)が、0.9>(Df/Dt)>0.01の関係を満たすことにより、クリーニングブレードのエッジ背後への残留球形トナーの侵入を防止効果が著しく高まる。
請求項8に係る発明では、現像装置がキャリアとトナーを混合した2成分現像法により現像を行うものであり、かつ、キャリアにおいて重量平均粒径Dwが22μm未満の粒子の含有率が3wt%以下であることにより、クリーニングブレードのエッジへのキャリア付着が低下する結果、キャリアが像担持体表面を擦ることに起因する該表面の損傷を抑えることができる
In the inventions of claims 2 and 10, since a spherical toner having a circularity of 0.96 or more and a volume average particle diameter of 6 μm or less is used, high developability and transferability of a visible image (toner image) can be obtained. In addition, a high-definition image is stably formed.
In the invention according to claim 3, since the circularity of the spherical toner is 0.98 or more and the volume average particle diameter is 5 μm or less, particularly high developability and transferability of a visible image can be obtained, and particularly high definition can be obtained. A stable image is formed stably.
In the invention according to claim 4, when the volume average particle size of the magnet particles dispersed in the cleaning blade is 5 μm or more and 50 μm or less, the amorphous particle layer can be deposited and held more firmly on the blade edge. And the magnet particles can be stably held on the rubber elastic body.
In the invention according to claim 5, the contact pressure is set to 0.20 N / cm or less, and the cleaning angle θ formed by the image carrier and the cleaning blade is set to 80 degrees or more, so that the toner removing function by the leaning blade is enhanced. In addition, damage to the surface of the image carrier due to the magnet particles in the blade can be suppressed. The meaning of the cleaning angle θ will be described later.
In the invention according to claim 6, the ratio (Df / Dt) satisfies the relationship of 1.3> (Df / Dt)> 0.01, thereby preventing the residual spherical toner from entering behind the edge of the cleaning blade. Increases effectiveness.
In the invention according to claim 7, when the ratio (Df / Dt) satisfies the relationship of 0.9> (Df / Dt)> 0.01, the residual spherical toner is prevented from penetrating behind the edge of the cleaning blade. The prevention effect is significantly increased.
In the invention according to claim 8, the developing device performs development by a two-component development method in which a carrier and a toner are mixed, and the content of particles having a weight average particle diameter Dw of less than 22 μm in the carrier is 3 wt% or less. As a result, the adhesion of the carrier to the edge of the cleaning blade is reduced, and as a result, damage to the surface caused by the carrier rubbing the surface of the image carrier can be suppressed.

本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図1は画像形成装置の要部構造を示す概略図である。図2はこの画像形成装置を構成する磁性不定形粒子供給装置の要部構造を示す概略図である。図3は図1の画像形成装置においてブレードクリーニング装置を構成するブレードエッジ部の模式的説明図である。図4は後記する比較例2に係るもので、クリーニングブレードの感光体に対する当接状態を示す模式的説明図である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing the main structure of the image forming apparatus. FIG. 2 is a schematic view showing the main structure of a magnetic amorphous particle supply device constituting the image forming apparatus. FIG. 3 is a schematic explanatory view of a blade edge portion constituting the blade cleaning device in the image forming apparatus of FIG. FIG. 4 relates to Comparative Example 2 to be described later, and is a schematic explanatory view showing a contact state of the cleaning blade to the photosensitive member.

まず本発明の骨子を、図3を参照して説明する。
ゴム弾性体からなるブレードエッジ31a中に磁石粒子32を含有するクリーニングブレード31の上記エッジ31aを、像担持体8表面に当接させる。磁性を有する不定形粒子を上記エッジに供給して磁性不定形粒子層33を形成する。像担持体表面の残留球形トナーすなわち、小型球形トナー34を上記粒子層33で堰き止める。これにより、球形トナーとして例えば円形度0.96以上、体積平均粒径6μm以下のものを使用しても、上記エッジ背後への残留球形トナーの侵入を抑えることができる。その結果、高度の現像性および顕像(トナー像)の転写性が得られるうえに、高精細な画像が安定して形成される。
First, the gist of the present invention will be described with reference to FIG.
The edge 31 a of the cleaning blade 31 containing the magnet particles 32 in the blade edge 31 a made of a rubber elastic body is brought into contact with the surface of the image carrier 8. Magnetic amorphous particles 33 are supplied to the edges to form the magnetic amorphous particle layer 33. Residual spherical toner on the surface of the image carrier, that is, small spherical toner 34 is dammed by the particle layer 33. As a result, even when a spherical toner having a circularity of 0.96 or more and a volume average particle size of 6 μm or less is used, the residual spherical toner can be prevented from entering behind the edge. As a result, high developability and transferability of a visible image (toner image) are obtained, and a high-definition image is stably formed.

つぎに、図1について説明すると、像担持体(感光体)8は、帯電装置1により一様に帯電された後、露光装置2からレーザー光(レーザービーム)2aが照射されて潜像の書き込みが行なわれ、像担持体8表面に静電潜像が形成される。像担持体8は、負の帯電特性を示す有機感光体である。上記静電潜像は2成分現像方式の現像装置3によりトナー像に現像される。現像されたトナー像は、転写装置(転写ローラ)4により転写材(転写紙)9に転写された後、定着装置(定着ローラ)5により転写紙9へのトナー像の定着が行なわれる。像担持体8上の転写残トナーは、ブレードクリーニング装置7に配備された、ブレードエッジに不定形粒子を強固に保持してなるクリーニングブレード31(図3)によってクリーニング(除去)される。なお、本発明の画像形成装置は、図1に示される画像形成装置に何ら限定されるものではない。   Next, referring to FIG. 1, the image carrier (photoconductor) 8 is uniformly charged by the charging device 1 and then irradiated with a laser beam (laser beam) 2a from the exposure device 2 to write a latent image. And an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier 8. The image carrier 8 is an organic photoreceptor showing negative charging characteristics. The electrostatic latent image is developed into a toner image by a two-component developing type developing device 3. The developed toner image is transferred to a transfer material (transfer paper) 9 by a transfer device (transfer roller) 4, and then the toner image is fixed to the transfer paper 9 by a fixing device (fixing roller) 5. The transfer residual toner on the image carrier 8 is cleaned (removed) by a cleaning blade 31 (FIG. 3) provided in the blade cleaning device 7 and firmly holding irregular shaped particles on the blade edge. Note that the image forming apparatus of the present invention is not limited to the image forming apparatus shown in FIG.

図1において符号6は、磁性を有する不定形粒子をクリーニングブレード31のエッジに供給するための(磁性)不定形粒子供給装置である。上記磁性不定形粒子は、像担持体8表面に供給され、像担持体8の回転によりクリーニングブレード31に搬送され、そのエッジ31aの近傍(図3では像担持体8表面に対向するエッジ先端面下方部すなわち、像担持体8表面のトナー掻き取り部分)に堆積することで、残留球形トナー34を堰き止める機能を果たす。また、クリーニングブレードは、ゴム弾性体中に磁石粒子を分散配合して構成されている。さらに図1において符号21は現像ローラである。   In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a (magnetic) amorphous particle supply device for supplying amorphous particles having magnetism to the edge of the cleaning blade 31. The magnetic amorphous particles are supplied to the surface of the image carrier 8 and are conveyed to the cleaning blade 31 by the rotation of the image carrier 8, and in the vicinity of the edge 31 a (in FIG. 3, the edge tip surface facing the surface of the image carrier 8. By depositing on the lower portion, that is, on the toner scraping portion on the surface of the image carrier 8, the function of blocking the residual spherical toner 34 is achieved. The cleaning blade is constituted by dispersing and blending magnet particles in a rubber elastic body. Further, in FIG. 1, reference numeral 21 denotes a developing roller.

上記クリーニングブレード31は、図3に示すように、ゴム弾性体からなる成形物中に磁石粒子32が分散されている。ブレードに分散された磁石粒子32の磁場により、磁性を有する不定形粒子をブレードエッジに保持することができる。なお、図3において符号33は、磁性不定形粒子27の集合体である磁性不定形粒子層を示す。また、磁石粒子を分散したことでブレード表面に凹凸ができ、不定形粒子がブレード表面に引っ掛かりやすくなり、磁場による不定形粒子の保持よりブレードエッジへの、更に強固な不定形粒子層の保持が可能となる。   As shown in FIG. 3, the cleaning blade 31 has magnet particles 32 dispersed in a molded product made of a rubber elastic body. Due to the magnetic field of the magnet particles 32 dispersed in the blade, the amorphous particles having magnetism can be held at the blade edge. In FIG. 3, reference numeral 33 indicates a magnetic amorphous particle layer that is an aggregate of magnetic amorphous particles 27. In addition, by dispersing magnet particles, irregularities can be formed on the blade surface, making it easier for amorphous particles to be caught on the blade surface, and holding a more rigid amorphous particle layer on the blade edge than holding the irregular particles by a magnetic field. It becomes possible.

このような強固に保持された磁性不定形粒子層により、円形度が0.96以上、体積平均粒径が6μm以下のトナーに対して、ブレードエッジにトナーが侵入せず、極めて良好なクリーニングが可能となる。また磁場発生部材とクリーニングブレード部材が一体化しているので装置の小型化にも寄与する。また、ブレードに磁石粒子を分散した効果として、磁石粒子が補強材の役割を果たし、ブレードの耐磨耗性も向上する。ブレードの耐磨耗性向上により初期だけでなく、長期に渡る良好なクリーニング特性が可能になった。したがって、小径球形トナーに対して良好なクリーニング性が長期に渡り得られる画像形成装置が提供される。   Due to such a strongly held magnetic amorphous particle layer, toner with a circularity of 0.96 or more and a volume average particle size of 6 μm or less does not enter the blade edge, and extremely good cleaning can be performed. It becomes possible. Further, since the magnetic field generating member and the cleaning blade member are integrated, it contributes to downsizing of the apparatus. In addition, as an effect of dispersing the magnet particles in the blade, the magnet particles serve as a reinforcing material, and the wear resistance of the blade is also improved. The improved wear resistance of the blade has enabled good cleaning characteristics not only in the initial stage but also for a long time. Therefore, there is provided an image forming apparatus capable of obtaining good cleaning performance for a small diameter spherical toner over a long period of time.

なお、本発明においてトナーの体積平均粒径および円形度、ならびに磁石粒子の体積平均粒子径は、Sysmex製FPIA−2100を用いて測定した。   In the present invention, the volume average particle diameter and circularity of the toner, and the volume average particle diameter of the magnet particles were measured using FPIA-2100 manufactured by Sysmex.

[不定形粒子について]
本発明の磁性不定形粒子は、外部磁場により磁化する強磁性体の粒子であり、ブレードエッジの微小変形部への現像用トナーの侵入および圧密化を抑制できる不定形の粒子であれば、特に制限がない。磁性粒子そのものを供給しても良いが、磁性粒子が像担持体(感光体)表面を傷つけてしまう場合があるので、好ましくは、樹脂中に磁性粒子が分散されたものが良い。本発明の磁性不定形粒子としては例えば、通常の粉砕法により製造した磁性トナー粒子が好適である。
[About amorphous particles]
The magnetic amorphous particles of the present invention are ferromagnetic particles that are magnetized by an external magnetic field, and particularly if the particles are amorphous particles that can suppress the intrusion and consolidation of the developing toner into the minutely deformed portion of the blade edge. There is no limit. The magnetic particles themselves may be supplied, but since the magnetic particles may damage the surface of the image carrier (photoreceptor), it is preferable that the magnetic particles are dispersed in the resin. As the magnetic amorphous particles of the present invention, for example, magnetic toner particles produced by an ordinary pulverization method are suitable.

磁性不定形粒子が粉砕法により作製した磁性トナーである場合、この磁性トナーは例えばバインダー樹脂としての熱可塑性樹脂を主成分とし、磁性粉末、帯電制御剤、離型剤等を含むものである。使用される磁性粉末としては、マグネタイト、マグヘマタイトなどの磁性酸化鉄粒子粉末、鉄以外の金属(Mn、Ni、Zn、Mg、Cu等)を一種または二種以上含有するスピネルフェライト粒子粉末、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト粒子粉末、表面に酸化層を有する鉄およびその合金の微粒子粉末等を用いることができる。また、ヘマタイト、ゲータイト、ウスタイトなどの非磁性酸化鉄粒子粉末を用いることもでき、場合によっては前記磁性酸化鉄粒子と混合して用いることもできる。好ましくはマグネタイト、マグヘマタイト等の磁性酸化鉄粒子粉末または、ヘマタイト、ゲータイトなどの非磁性酸化鉄粒子粉末である。その粒子形状は、粒状、球状、針状のいずれであっても良い。   When the magnetic amorphous particles are a magnetic toner produced by a pulverization method, the magnetic toner contains, for example, a thermoplastic resin as a binder resin as a main component, and includes magnetic powder, a charge control agent, a release agent, and the like. Magnetic powder used includes magnetic iron oxide particles such as magnetite and maghemite, spinel ferrite particles containing one or more metals other than iron (Mn, Ni, Zn, Mg, Cu, etc.), barium Magnetoplumbite type ferrite particle powder such as ferrite, fine particle powder of iron and its alloy having an oxide layer on the surface, and the like can be used. Moreover, nonmagnetic iron oxide particle powders such as hematite, goethite, and wustite can also be used, and in some cases, they can be used by mixing with the magnetic iron oxide particles. Preferred are magnetic iron oxide particles such as magnetite and maghematite, or nonmagnetic iron oxide particles such as hematite and goethite. The particle shape may be any of granular, spherical and acicular.

上記バインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−o−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソブチレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが単独あるいは混合して使用できる。   Examples of the binder resin include styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene, and homopolymers thereof, styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-acrylic. Acid methyl copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate Copolymer, styrene-o-chloromethyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene- Isobutylene copolymer, styrene-male Styrene copolymers such as acid copolymers, styrene-maleic acid ester copolymers, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, epoxy resin, polyvinyl butyral Polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or aromatic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like can be used alone or in combination.

バインダー樹脂である上記ポリエステル樹脂としては、アルコールと酸との重縮合反応によって得られる。
アルコールとしては、例えばポリエチレングリコール、ジエチルグリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオールなどのジオール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールAなどのエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数3〜22の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した2価のアルコール単量体、その他の2価のアルコール単量体、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−サルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ショ糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等の3価以上の高級アルコール単量体を挙げることができる。
The polyester resin as a binder resin can be obtained by a polycondensation reaction between an alcohol and an acid.
Examples of the alcohol include diols such as polyethylene glycol, diethyl glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-propylene glycol, neopentyl glycol, and 1,4-butenediol. 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, etherified bisphenols such as polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropylenated bisphenol A, and the like. Divalent alcohol monomers substituted with unsaturated hydrocarbon groups, other divalent alcohol monomers, sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sarbitane, pentaerythritol, Zippe Taerythritol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, tri Mention may be made of trihydric or higher alcohol monomers such as methylolethane, trimethylolpropane and 1,3,5-trihydroxymethylbenzene.

また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数3〜22の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した2価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸からの二量体、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボン酸−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体、これらの酸の無水物など、3価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。   Examples of the carboxylic acid used to obtain the polyester resin include monocarboxylic acids such as palmitic acid, stearic acid, and oleic acid, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and succinic acid. Acids, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, divalent organic acid monomers in which these are substituted with a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 3 to 22 carbon atoms, anhydrides of these acids, lower alkyl esters and Dimer from linolenic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1, 2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxylic acid-2-methyl Trivalent or higher polyvalent carboxylic acid monomers such as 2-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid embol trimer, and anhydrides of these acids Can be mentioned.

さらにエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの重縮合物等があり、例えば、エポミックR362、R364、R365、R366、R367、R369(以上、三井石油化学工業社製)、エポトートYD−011、YD−014、YD−904、YD−017(以上、東都化成社製)、エポコート1002、1004、1007(以上、シェル化学社製)等の市販のものがある。   Further, examples of the epoxy resin include polycondensates of bisphenol A and epichlorohydrin. For example, Epomic R362, R364, R365, R366, R367, R369 (above, manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Epototo YD-011, YD There are commercially available products such as -014, YD-904, YD-017 (above, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), Epocoat 1002, 1004, 1007 (above, manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.).

本発明の磁性不定形粒子は、摩擦帯電性を制御する目的で含有せしめる薬剤を含有していても何ら不都合はない。そうした、いわゆる極性制御剤としては、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のCo、Cr、Fe、Zn等の金属錯体等を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。カラートナーに使用される極性制御剤は無色であることが必要であり、極性を有するポリマー型の極性制御性物質が好ましく用いられる。   The magnetic amorphous particles of the present invention have no inconvenience even if they contain a drug to be contained for the purpose of controlling the triboelectric chargeability. As such so-called polarity control agents, for example, metal complexes of monoazo dyes, nitrohumic acid and its salts, metal complexes of salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid such as Co, Cr, Fe, Zn, etc. may be used alone or in combination. However, it is not limited to these. The polarity control agent used in the color toner needs to be colorless, and a polymer-type polarity control material having polarity is preferably used.

本発明の磁性不定形粒子として使用される磁性トナーには、流動性改質剤を添加することができる。流動性改質剤の例としては、有機樹脂微粒子、金属石鹸など、ポリテトラフロロエチレン系フッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤、或いは酸価セリウム、炭化ケイ素などの研磨剤、一般に流動性改質の目的に用いられる公知の金属酸化物、代表的には酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの酸化金属微粒子、およびその表面を疎水化した粒子などである。これらいずれの微粉末も、その表面を疎水化することは流動性の面で優れた効果をもたらす。表面を疎水化処理するためには、例えば、シランカップリング剤やシリル化剤として一般に知られる珪素化合物を粒子表面と接触、反応させることができる。   A fluidity modifier can be added to the magnetic toner used as the magnetic amorphous particles of the present invention. Examples of fluidity modifiers include organic resin fine particles, metal soaps, polytetrafluoroethylene fluororesins, lubricants such as zinc stearate, or abrasives such as acid value cerium and silicon carbide, generally fluidity modifiers Known metal oxides used for the above-mentioned purposes, typically metal oxide fine particles such as silicon oxide, titanium oxide, and aluminum oxide, and particles whose surfaces are hydrophobized. In any of these fine powders, hydrophobizing the surface brings about an excellent effect in terms of fluidity. In order to hydrophobize the surface, for example, a silicon compound generally known as a silane coupling agent or silylating agent can be brought into contact with and reacted with the particle surface.

疎水化剤としては以下のものが挙げられる。
例えばクロロシラン類としては、代表的にトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、エチルジクロロシラン、ジエチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン、プロピルジクロロシラン、ジプロピルジクロロシラン、トリプロピルクロロシランなどアルキルクロロシラン、フェニルクロロシランなど。そのフッソ置換体としてフルオロアルキルクロロシラン、パーフルオロアルキルクロロシランの類。
シリルアミン類としては、代表的にヘキサメチルジシラザン、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジエチルアミノトリメチルシランなど。
シリルアミド類としては、代表的にN,O−ビストリメチルシリルアセトアミド、N−トリメチルシリルアセトアミド、ビストリメチルシリルトリフルオロアセトアミドなど。
また、アルコキシシラン類として、メチルトリアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、トリメチルアルコキシシラン、エチルジアルコキシシラン、ジエチルアルコキシシラン、トリエチルアルコキシシラン、プロピルトリアルコキシシラン、ジプロピルアルコキシシラン、トリプロピルアルコキシシランなど、アルキルクロロシランや、フェニル基を有するフェニルアルコキシシランなど。
また、そのフッソ置換体としてフルオロアルキルアルコキシシランの類、パーフルオロアルキルアルコキシシランの類、シリコーンオイルとして、ジメチルシリコーンオイル、およびその誘導体、フッ素置換体、ジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサンなどシロキサンの類など、一般公知の疎水化剤として用いられ化合物が使用できる。
Examples of the hydrophobizing agent include the following.
For example, chlorosilanes typically include trichlorosilane, methyldichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, ethyldichlorosilane, diethylchlorosilane, triethylchlorosilane, propyldichlorosilane, dipropyldichlorosilane, tripropylchlorosilane and other alkylchlorosilanes, phenyl Such as chlorosilane. Fluoroalkyl chlorosilanes and perfluoroalkyl chlorosilanes as the fluoro-substituted product.
Typical examples of silylamines include hexamethyldisilazane, diethylaminotrimethylsilane, and diethylaminotrimethylsilane.
Typical examples of silylamides include N, O-bistrimethylsilylacetamide, N-trimethylsilylacetamide, bistrimethylsilyltrifluoroacetamide, and the like.
Further, as alkoxysilanes, methyltrialkoxysilane, dimethyldialkoxysilane, trimethylalkoxysilane, ethyldialkoxysilane, diethylalkoxysilane, triethylalkoxysilane, propyltrialkoxysilane, dipropylalkoxysilane, tripropylalkoxysilane, etc. Alkylchlorosilane and phenylalkoxysilane having a phenyl group.
In addition, fluoroalkyl alkoxysilanes, perfluoroalkylalkoxysilanes as fluorine-substituted products, dimethylsilicone oil and derivatives thereof as silicone oils, fluorine-substituted products, siloxanes such as disiloxane, hexamethyldisiloxane, etc. A compound that can be used as a generally known hydrophobizing agent can be used.

不定形粒子の粒径Dfについては、球形トナーの平均粒径Dtに対する比(Df/Dt)が1.3より小さいことが好ましく、0.9より小さいことが更に好ましい。Df/Dtが大きすぎるとブレードエッジに堆積した不定形粒子間の隙間が大きくなり、球形トナーの侵入が起こりやすくなる。Df/Dtの下限については0.01より大きいことが好ましい。0.01未満であると、不定形粒子が小さいためブレードエッジをすり抜けしてしまう場合がある。   Regarding the particle diameter Df of the irregular shaped particles, the ratio (Df / Dt) to the average particle diameter Dt of the spherical toner is preferably smaller than 1.3, and more preferably smaller than 0.9. If Df / Dt is too large, the gap between the irregular shaped particles deposited on the blade edge becomes large, and the spherical toner tends to enter. The lower limit of Df / Dt is preferably larger than 0.01. If it is less than 0.01, the irregularly shaped particles are small, and the blade edge may slip through.

[磁性不定形粒子の供給装置について]
本発明に用いられる磁性不定形粒子の供給装置は、磁性不定形粒子がブレードエッジで堆積される装置であれば特に制限はない。例えば、磁性不定形粒子として、粉砕法で作製した磁性トナーを使用する場合は、この磁性トナーを格納した現像装置により、像担持体に現像を行って供給することができる(図1)。
また、中間転写体を備える画像形成装置では中間転写体に現像を行い、磁性不定形粒子を、この中間転写体を介して像担持体に供給し、ブレードエッジに堆積させる方法でもよい。
[Feeding device for magnetic amorphous particles]
The supply device for magnetic amorphous particles used in the present invention is not particularly limited as long as the magnetic amorphous particles are deposited at the blade edge. For example, when a magnetic toner produced by a pulverization method is used as the magnetic amorphous particles, the image carrier can be developed and supplied by a developing device storing the magnetic toner (FIG. 1).
Further, in an image forming apparatus provided with an intermediate transfer member, development may be performed on the intermediate transfer member, and magnetic amorphous particles may be supplied to the image carrier via the intermediate transfer member and deposited on the blade edge.

[クリーニングブレードについて]
本発明のクリーニングブレードは、ゴム弾性体中に少なくとも磁石粒子が、より好ましくは分散状態で配合されている。この磁石粒子の材料としては、従来公知の磁石材料が使用できる。
例えば、Baフェライト、Srフェライトなどのフェライト系磁石や、Nd−Fe−B系磁石、Sm−C系磁石など希土類系磁石、MK鋼(Fe−Ni−Al系合金)、アルニコ磁石(Fe−Co−Ni−Al−Cu合金)などの合金系磁石などがあるが、高価な金属元素が含まれず、低価格なフェライト系磁石が望ましい。
磁石粒子の粒子形状は粒状、球状が好ましく、体積平均粒径は5μm以上、50μm以下が好ましい。体積平均粒径が5μm未満であると、磁性不定形粒子の保持が十分でない場合があり、50μmより大きいと、ゴム弾性体から粒子が脱離しやすくなり、また感光体表面を傷つけやすくなる。
磁石粒子の含有量は10wt%以上、70wt%以下であることが望ましい。10wt%未満では、磁性不定形粒子を十分に保持できない場合があり、70wt%を超えると、磁石粒子が脱離しやすくなり、ブレードのゴム弾性も失われる場合がある。
[About cleaning blade]
In the cleaning blade of the present invention, at least magnet particles are blended in a rubber elastic body, more preferably in a dispersed state. Conventionally known magnet materials can be used as the material of the magnet particles.
For example, ferrite magnets such as Ba ferrite and Sr ferrite, rare earth magnets such as Nd-Fe-B magnets and Sm-C magnets, MK steel (Fe-Ni-Al alloys), alnico magnets (Fe-Co) -Ni-Al-Cu alloy) and the like, but an expensive metal element is not included, and a low-cost ferrite magnet is desirable.
The particle shape of the magnet particles is preferably granular or spherical, and the volume average particle size is preferably 5 μm or more and 50 μm or less. When the volume average particle size is less than 5 μm, the magnetic amorphous particles may not be sufficiently retained. When the volume average particle size is greater than 50 μm, the particles are easily detached from the rubber elastic body, and the surface of the photoreceptor is easily damaged.
The content of the magnet particles is desirably 10 wt% or more and 70 wt% or less. If it is less than 10 wt%, the magnetic amorphous particles may not be sufficiently retained, and if it exceeds 70 wt%, the magnet particles may be easily detached and the rubber elasticity of the blade may be lost.

クリーニングブレードのゴム弾性体としては、従来公知の材料(合成ゴム、天然ゴム、熱可塑性エラストマーなど)を使用できるが、好ましくはポリウレタンゴムである。ポリウレタンゴムは、通常、ポリオール成分としてポリエチレンアジペートエステルやポリカプロラクトンエステルを用い、ポリイソシアネート成分として4,4’−ジフエニルメタンジイソシアネートを用いてプレポリマーを調製し、これに硬化剤及び必要に応じて触媒を加えて、所定の型内にて架橋し、炉内にて後架橋させた後、常温で放置熟成することによって製造される。   As the rubber elastic body of the cleaning blade, conventionally known materials (synthetic rubber, natural rubber, thermoplastic elastomer, etc.) can be used, and polyurethane rubber is preferred. Polyurethane rubber usually uses a polyethylene adipate ester or polycaprolactone ester as a polyol component, and a prepolymer is prepared using 4,4′-diphenylmethane diisocyanate as a polyisocyanate component. It is manufactured by adding a catalyst, crosslinking in a predetermined mold, post-crosslinking in a furnace, and then aging at room temperature.

高分子量ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるポリエステルポリオール、例えば、エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオールのようなアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等のポリエステル系ポリオール、カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリオール、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシプロピレン)グリコール等のポリエーテル系ポリオール等が用いられる。   As the high molecular weight polyol, for example, a polyester polyol which is a condensate of an alkylene glycol and an aliphatic dibasic acid, for example, ethylene adipate ester polyol, butylene adipate ester polyol, hexylene adipate ester polyol, ethylene propylene adipate ester polyol, ethylene Polyester polyols such as butylene adipate ester polyol, polyester glycols of alkylene glycol and adipic acid such as ethylene neopentylene adipate ester polyol, polycaprolactone polyols such as polycaprolactone ester polyol obtained by ring-opening polymerization of caprolactone, Poly (oxy (tetramethylene) glycol, poly (oxypropylene) glycol, etc. Ether-based polyols, or the like is used.

他に低分子量ポリオールとしては、例えば、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノン−ビス(2−ヒドロキシエチル)エーテル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフエニルメタン、4,4’−ジアミノジフエニルメタン等の二価アルコールや、1,1,1−トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、1,1,1−トリス(ヒドロキシエトキシメチル)プロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の三価及びそれ以上の多価アルコールを挙げることができる。   Other low molecular weight polyols include, for example, 1,4-butanediol, ethylene glycol, neopentyl glycol, hydroquinone-bis (2-hydroxyethyl) ether, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenyl. Dihydric alcohols such as methane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,1,1-trimethylolpropane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, trimethylol Mention may be made of trihydric and higher polyhydric alcohols such as ethane, 1,1,1-tris (hydroxyethoxymethyl) propane, diglycerin, pentaerythritol.

上記硬化触媒の具体例としては、例えば、2−メチルイミダゾールや1,2−ジメチルイミダゾールを挙げることができるが、特に、1,2−ジメチルイミダゾールが好ましく用いられる。このような触媒は、通常、主剤100重量部に対して、0.01〜0.5重量部、より好ましくは0.05〜0.3重量部の範囲で用いられる。   Specific examples of the curing catalyst include 2-methylimidazole and 1,2-dimethylimidazole, and 1,2-dimethylimidazole is particularly preferably used. Such a catalyst is usually used in an amount of 0.01 to 0.5 parts by weight, more preferably 0.05 to 0.3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the main agent.

クリーニングブレードの作製方法についても従来公知の方法が採用でき、少なくとも成型前にプレポリマー中に磁石粒子を分散させておけばよい。たとえば本発明に用いるクリーニングブレードは以下のようにして得ることができる。ウレタンエラストマーはプレポリマー、硬化剤を主成分とし、これに消泡剤の微量成分を加えて、均一に混合し型に入れて加熱硬化させることで得られるが、前記磁石粒子は加熱溶融させたプレポリマーに分散するか、あるいは比較的低分子で常温の液状硬化剤に分散させ、これを用いることで所望の磁石粒子を含有するクリーニングブレードを得ることができる。磁石粒子は分散性の向上と、クリーニングブレード用ゴム状弾性体材料との密着性向上のために、必要に応じて事前にシランカップリング剤などで表面処理を行っても良い。
得られたブレードは、最後に着磁を行って磁石粒子を磁化させる。さらにこのブレードを支持部材に接着することで、所望のクリーニングブレードを得る。
A conventionally known method can also be adopted as a method for producing the cleaning blade, and at least magnet particles may be dispersed in the prepolymer before molding. For example, the cleaning blade used in the present invention can be obtained as follows. Urethane elastomer is mainly obtained by adding a small amount of antifoaming agent to the prepolymer and curing agent as the main components, mixing it uniformly, putting it in a mold and curing it by heating, but the magnet particles were heated and melted. A cleaning blade containing desired magnet particles can be obtained by dispersing in a prepolymer or by dispersing in a liquid curing agent having a relatively low molecular weight at room temperature. The magnet particles may be surface-treated with a silane coupling agent or the like in advance as necessary in order to improve the dispersibility and the adhesion to the rubber-like elastic material for the cleaning blade.
The obtained blade is finally magnetized to magnetize the magnet particles. Further, a desired cleaning blade is obtained by bonding the blade to the support member.

クリーニングブレードの当接条件については、クリーニングブレードの像担持体に対する当接圧が0.20N/cm以下であり、前記像担持体(感光体)と前記クリーニングブレードが形成するクリーニング角θ(図3)が80度以上であることが好ましい。ブレード中に磁石粒子が入っているため、クリーニング角θが80未満では、感光体表面に傷がついてしまう場合があり、上記の当接条件にすることで、感光体表面の傷発生を防止できる。なお、ここで示した当接圧は、感光体へ加わった荷重を、ブレードの感光体長手方向の長さ(感光体軸線方向の寸法)で割った値(線圧)である。感光体に加わった荷重は、圧力分布測定システム I-SCAN(ニッタ株式会社製)により測定した。また、ここで言うクリーニング角θとは、図3に示すように、クリーニングブレード31と感光体8表面の接点における接線Lと、クリーニングブレード31のカット面31bとの成す角である。このクリーニング角θは、感光体8表面に対するブレード当接部の写真を撮って測定した。   Regarding the contact condition of the cleaning blade, the contact pressure of the cleaning blade to the image carrier is 0.20 N / cm or less, and the cleaning angle θ formed by the image carrier (photoreceptor) and the cleaning blade (FIG. 3). ) Is preferably 80 degrees or more. Since the blade contains magnet particles, if the cleaning angle θ is less than 80, the surface of the photoconductor may be scratched. By using the above contact conditions, the surface of the photoconductor can be prevented from being scratched. . The contact pressure shown here is a value (linear pressure) obtained by dividing the load applied to the photosensitive member by the length of the blade in the longitudinal direction of the photosensitive member (dimension in the axial direction of the photosensitive member). The load applied to the photoreceptor was measured by a pressure distribution measurement system I-SCAN (manufactured by Nitta Corporation). In addition, the cleaning angle θ referred to here is an angle formed by the tangent L at the contact point between the cleaning blade 31 and the surface of the photosensitive member 8 and the cut surface 31b of the cleaning blade 31, as shown in FIG. The cleaning angle θ was measured by taking a photograph of the blade contact portion with the surface of the photoreceptor 8.

[トナーについて]
本発明で使用される潜像現像用のトナーとしては、粒子の円形度が0.96以上で、体積平均粒径が6μm以下のものが好ましいが、これに限定されるものではない。このようなトナーを使用することによりドット再現性や転写性が向上し、良好な画像が得られる。また上記トナーは、体積平均粒径5μm以下で、円形度0.98以上であることが更に好ましく、ドット再現性・転写性が特に向上する。
[About toner]
The latent image developing toner used in the present invention preferably has a particle circularity of 0.96 or more and a volume average particle size of 6 μm or less, but is not limited thereto. By using such a toner, dot reproducibility and transferability are improved, and a good image can be obtained. The toner preferably has a volume average particle size of 5 μm or less and a circularity of 0.98 or more, and dot reproducibility and transferability are particularly improved.

このトナーの一例としては、少なくともバインダー用の樹脂材料及び/又はそのプレポリマー、着色剤、離型剤を有機溶媒中に含むトナー材料の有機溶媒液、水系媒体中に微細液滴状に分散させた後、該有機溶媒及び水系媒体を除去することにより得られたのもの、及び/又は該分散している間、若しくはその後に該液滴中のプレポリマーを架橋及び/又は伸長反応させた後、該有機溶媒及び水系媒体を除去することにより製造することができる。   As an example of this toner, at least a resin material for a binder and / or a prepolymer thereof, a colorant, and a release agent are dispersed in the form of fine droplets in an organic solvent liquid of a toner material containing an organic solvent or an aqueous medium. Then, after the organic polymer and the aqueous medium are removed and / or after the prepolymer in the droplets is cross-linked and / or extended during or after the dispersion, It can be produced by removing the organic solvent and the aqueous medium.

好適には、少なくとも有機溶媒中に、活性水素を有する化合物及びこれと反応可能な部位を有する重合体、又は、分子内に活性水素及びこれと反応可能な部位を有すると同時に有する自己重合性材料、着色剤、離型剤を、好ましくはこれらを含有した組成物の形で、溶解又は分散させ、該活性水素と反応可能な部位を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒及び水系媒体を除去し、洗浄、乾燥することができる。前記反応時に攪拌強さを調整したり、乾燥後に強制攪拌したりすることでトナーの円形度を調整しても良い。樹脂材料及び/又はそのプレポリマーとしては、各種の材料を用いることができ、特にポリエステル樹脂及び/又はポリエステルプレポリマーを好ましく用いることができる。
なお、これらは単なる一例であって、球形トナーは、このような製法以外の方法で製造しても無論、かまわない。
Preferably, at least in an organic solvent, a compound having active hydrogen and a polymer having a site capable of reacting with the compound, or a self-polymerizable material having active hydrogen and a site capable of reacting with it in the molecule at the same time The organic solvent and the aqueous system are dissolved or dispersed, preferably in the form of a composition containing them, after reacting with or reacting with the active hydrogen reactive site. The medium can be removed, washed and dried. The circularity of the toner may be adjusted by adjusting the stirring strength during the reaction or by forced stirring after drying. As the resin material and / or its prepolymer, various materials can be used, and in particular, a polyester resin and / or a polyester prepolymer can be preferably used.
These are merely examples, and the spherical toner may of course be manufactured by a method other than such a manufacturing method.

また、本発明に係る画像形成装置における現像工程では、1成分現像法および2成分現像法のいずれも使用できる。高速な作像プロセスの場合は2成分現像法が好ましい。2成分現像法の場合は、使用するキャリアにおいて、重量平均粒径Dwが22μm以下のキャリアが3wt%以下であることが好ましい。キャリアも強磁性体であるため、感光体にキャリア付着が発生した場合、ブレードエッジ部にキャリアも保持されてしまい、感光体表面を傷つけてしまう。キャリア付着を起こしやすい粒子は粒径の小さい、磁気モーメントが小さい粒子が多いことから、上記のように微粉の粒径分布を制御することで、キャリア付着が抑えられ、感光体の傷発生が防止される。   In the development process in the image forming apparatus according to the present invention, either a one-component development method or a two-component development method can be used. In the case of a high-speed image forming process, the two-component development method is preferable. In the case of the two-component development method, it is preferable that the carrier used has a weight average particle diameter Dw of 22 μm or less and 3 wt% or less. Since the carrier is also a ferromagnetic material, when the carrier adheres to the photoconductor, the carrier is also held at the blade edge portion, and the surface of the photoconductor is damaged. Since there are many particles that tend to cause carrier adhesion with a small particle size and a small magnetic moment, controlling the particle size distribution of the fine powder as described above suppresses carrier adhesion and prevents scratches on the photoreceptor. Is done.

本発明においてキャリアに関して言う上記重量平均粒径Dwは、個数基準で測定された粒子の粒径分布(個数頻度と粒径との関係)に基づいて算出されたものである。
この場合の重量平均粒径Dwは下記(1)式で表される。
Dw={1/Σ(nD3)}×{Σ(nD4)} ・・・(1)
(1)式中、Dは各チャネルに存在する粒子の代表粒径(μm)を示し、nは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、2μmの長さを採用した。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
The weight average particle diameter Dw referred to for the carrier in the present invention is calculated based on the particle diameter distribution (relationship between the number frequency and the particle diameter) of the particles measured on the basis of the number.
The weight average particle diameter Dw in this case is represented by the following formula (1).
Dw = {1 / Σ (nD3)} × {Σ (nD4)} (1)
In the formula (1), D represents a representative particle size (μm) of particles present in each channel, and n represents the total number of particles present in each channel. The channel indicates a length for equally dividing the particle size range in the particle size distribution diagram. In the present invention, a length of 2 μm is adopted. Further, as the representative particle size of the particles existing in each channel, the lower limit value of the particle size stored in each channel was adopted.

上記キャリアの粒径分布を測定するための粒度分析計としては、下記仕様のマイクロトラック粒度分析計(モデルHRA9320−X100:Honewell社製)を用いた。
(1)粒径範囲:100〜8μm
(2)チャンネル長さ(チャンネル幅):2μm
(3)チャンネル数:46
As a particle size analyzer for measuring the particle size distribution of the carrier, a Microtrac particle size analyzer (model HRA9320-X100: manufactured by Honeywell) having the following specifications was used.
(1) Particle size range: 100-8 μm
(2) Channel length (channel width): 2 μm
(3) Number of channels: 46

[画像形成装置及び画像形成方法について]
画像形成装置の要部構造および、これによる画像形成工程については、既に図1を参照して説明したとおりであるから、ここでは図2をもとに、上記画像形成装置を構成する磁性不定形粒子供給装置の要部構造および、その作用について説明する。
[Image forming apparatus and image forming method]
Since the structure of the main part of the image forming apparatus and the image forming process using the structure are as already described with reference to FIG. 1, the magnetic indefinite form constituting the image forming apparatus is based on FIG. 2 here. The main structure of the particle supply device and its operation will be described.

磁性不定形粒子供給装置6は、不定形粒子としての磁性粉砕トナーが充填された1成分現像装置である。図2においてこの磁性不定形粒子供給装置6は、磁性不定形粒子27である磁性粉砕トナーを像担持体8(図1)に供給して現像を行う現像ローラ21と、この現像ローラ21に磁性粉砕トナー27を供給する補給ローラ22と、この補給ローラ22に向けて磁性粉砕トナー27を搬送する磁性粉砕トナー搬送材23と、現像ローラ21上に供給された磁性粉砕トナー27を薄層化する磁性粉砕トナー規制ローラ24と、このトナー規制ローラ24を現像ローラ21に向けて付勢する金属ばね26と、これらの構成要素を収納するケース25と、を備えている。   The magnetic amorphous particle supply device 6 is a one-component developing device filled with magnetically pulverized toner as amorphous particles. In FIG. 2, the magnetic amorphous particle supply device 6 supplies a magnetic pulverized toner, which is magnetic amorphous particles 27, to the image carrier 8 (FIG. 1), and develops the magnetic roller. The supply roller 22 for supplying the pulverized toner 27, the magnetic pulverized toner conveying material 23 for conveying the magnetic pulverized toner 27 toward the supply roller 22, and the magnetic pulverized toner 27 supplied onto the developing roller 21 are thinned. A magnetic pulverization toner regulating roller 24, a metal spring 26 for urging the toner regulating roller 24 toward the developing roller 21, and a case 25 for housing these components are provided.

上記磁性不定形粒子供給装置6において、磁性粉砕トナー27は、トナー搬送材23及び補給ローラ22を介して現像ローラ21の表面に供給される。現像ローラ21上に供給された磁性粉砕トナー27はさらに、トナー規制ローラ24の当接圧によって所定量に薄層化され、現像ローラ21を回転させることによって、像担持体8である感光体に搬送される。現像ローラ21は、軸線が感光体8のそれと平行になるように感光体8に接触して配置されている。現像ローラ21には、感光体の帯電電位とレーザー光照射による光書き込み後の残留電位のほぼ中間のバイアスが印加される。現像ローラ21上の磁性粉砕トナー27が感光体と接触し、感光体電位と現像バイアスによる現像電界によって、磁性粉砕トナー27が感光体に供給される。また、この磁性不定形粒子供給装置6は、図略の移動機構により感光体に対し前進・後退が可能であり、不定形粒子供給時にのみ前進し、現像ローラ21が感光体8に接触して不定形粒子の供給を行うものであり、通常時、現像ローラ21は感光体8に接触していない。   In the magnetic amorphous particle supply device 6, the magnetic pulverized toner 27 is supplied to the surface of the developing roller 21 via the toner conveying material 23 and the replenishing roller 22. The magnetic pulverized toner 27 supplied onto the developing roller 21 is further thinned to a predetermined amount by the contact pressure of the toner regulating roller 24. By rotating the developing roller 21, the photosensitive member as the image carrier 8 is formed. Be transported. The developing roller 21 is disposed in contact with the photoconductor 8 so that the axis is parallel to that of the photoconductor 8. A bias approximately halfway between the charging potential of the photosensitive member and the residual potential after optical writing by laser light irradiation is applied to the developing roller 21. The magnetic pulverized toner 27 on the developing roller 21 comes into contact with the photosensitive member, and the magnetic pulverized toner 27 is supplied to the photosensitive member by a developing electric field generated by the photosensitive member potential and the developing bias. The magnetic amorphous particle supply device 6 can move forward and backward with respect to the photosensitive member by a moving mechanism (not shown). The magnetic amorphous particle supplying device 6 advances only when the irregular particle is supplied, and the developing roller 21 contacts the photosensitive member 8. The irregularly shaped particles are supplied, and the developing roller 21 is not in contact with the photosensitive member 8 in normal times.

また、磁性粉砕トナー(不定形粒子)27が負の帯電極性を示すものである場合には、感光体に対するレーザー光の照射を行うとともに、感光体への不定形粒子の供給を行う。磁性粉砕トナー27が正の帯電極性を示すものである場合には、レーザー光照射による書き込みを行わないで、不定形粒子を帯電電位部に供給する。
不定形粒子供給装置6から感光体8に供給された不定形粒子は、感光体の回転により、下流側にあるブレードクリーニング装置7のクリーニングブレードエッジ31aに堆積される。図3に、ブレードクリーニング装置7のブレードエッジ部を模式的に示す。すなわち図3は、磁石粒子32が分散されたクリーニングブレード31が感光体8表面に当接している状態を模式的に示した図であり、ブレードエッジ31aに磁性不定形粒子層33が堆積し、ブレードに分散した磁石粒子32の磁場および、磁石粒子32を分散したことにより形成されたブレード表面の凹凸により、強固に磁性不定形粒子層33が保持される。そして、この磁性不定形粒子層33により、小型球形トナー34のブレードエッジ背後への侵入が防止される。なお、この不定形粒子の供給動作は図略のコントローラにより制御され、所望のタイミングで供給することができるようになっている。
When the magnetically pulverized toner (amorphous particles) 27 has a negative charging polarity, the photosensitive member is irradiated with laser light and the irregular particles are supplied to the photosensitive member. If the magnetically pulverized toner 27 has a positive charging polarity, the irregularly shaped particles are supplied to the charged potential portion without writing by laser light irradiation.
The irregularly shaped particles supplied from the irregularly shaped particle supply device 6 to the photoreceptor 8 are deposited on the cleaning blade edge 31a of the blade cleaning device 7 on the downstream side by the rotation of the photoreceptor. FIG. 3 schematically shows a blade edge portion of the blade cleaning device 7. That is, FIG. 3 is a diagram schematically showing a state in which the cleaning blade 31 in which the magnet particles 32 are dispersed is in contact with the surface of the photoconductor 8, and the magnetic amorphous particle layer 33 is deposited on the blade edge 31 a. The magnetic amorphous particle layer 33 is firmly held by the magnetic field of the magnet particles 32 dispersed in the blade and the unevenness of the blade surface formed by dispersing the magnet particles 32. The magnetic amorphous particle layer 33 prevents the small spherical toner 34 from entering behind the blade edge. The supply operation of the irregular shaped particles is controlled by a controller (not shown) so that it can be supplied at a desired timing.

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその趣旨を逸脱しない限り、下記実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to the following Example, unless it deviates from the meaning.

[実施例1]
図1に示す画像形成装置を使用し、下記条件によりクリーニングブレードのクリーニング性、および画像品質を評価した。
クリーニングブレードは、ブレード中に体積平均粒径3μmのBaフェライト磁石粒子を15wt%分散させた、厚さ2mmのウレタンゴムブレードを作製し、着磁を行い、板金支持体に接着して作製されたものである。クリーニングブレードの当接条件としては、クリーニング角θを78度に、当接圧を0.22N/cmに設定した。磁性不定形粒子として、平均体積粒径9μmの磁性粉砕トナーを使用した。これを、1成分現像装置である磁性不定形粒子供給装置に充填・格納した。トナーによる現像では、2成分現像法による現像装置を使用した。
このトナーとしては、重合法により作製された平均円形度0.97、体積平均粒径5.8μmの球形トナーを使用した。キャリアとしては、Cu−Znフェライトの芯材にシリコーンコートした、重量平均粒径が40μmで、22μm以下のキャリアが4.5wt%以下であるものを使用した。そして、現像装置には、これらトナーとキャリアを重量部で7部対93部の割合で混合して調製した現像剤を使用した。この場合、トナーは負極性に帯電した。
[Example 1]
Using the image forming apparatus shown in FIG. 1, the cleaning performance and image quality of the cleaning blade were evaluated under the following conditions.
The cleaning blade was prepared by preparing a urethane rubber blade having a thickness of 2 mm in which 15 wt% of Ba ferrite magnet particles having a volume average particle diameter of 3 μm were dispersed in the blade, performing magnetization, and adhering to a sheet metal support. Is. The cleaning blade contact conditions were a cleaning angle θ of 78 degrees and a contact pressure of 0.22 N / cm. Magnetic pulverized toner having an average volume particle size of 9 μm was used as the magnetic amorphous particles. This was filled and stored in a magnetic amorphous particle supply device which is a one-component developing device. In developing with toner, a developing device using a two-component developing method was used.
As this toner, a spherical toner having an average circularity of 0.97 and a volume average particle diameter of 5.8 μm prepared by a polymerization method was used. As the carrier, a Cu-Zn ferrite core material coated with silicone and having a weight average particle diameter of 40 μm and a carrier of 22 μm or less being 4.5 wt% or less was used. In the developing device, a developer prepared by mixing these toner and carrier in a ratio of 7 parts by weight to 93 parts by weight was used. In this case, the toner was negatively charged.

〔評価方法〕
不定形粒子を不定形粒子供給装置からブレードエッジに供給したのち、S-5チャートの画像を印刷するランニングを行った。印刷枚数は250K枚とし、初期、10K、100K、250K枚時にクリーニング性と画質の評価を行った。
〔クリーング性評価〕
クリーニング性のランク評価を5段階評価で行った。ランク5が最良で、ランク1が劣悪である。実際の使用に耐え得る許容レベルはランク3以上である。
〔画質評価〕
画質評価としてはハーフトーンのムラ、解像力、シャープネスなどを総合評価し、5段階のランク評価を行った。ランク5が最良で、ランク1が不良である。
〔ブレード磨耗量〕
クリーニングブレードのエッジ磨耗については、ブレードエッジをレーザー顕微鏡(キーエンス製、VK9500)で観察し、プロファイルによって磨耗幅を算出した。
〔感光体傷〕
感光体の傷の有無については、目視及びレーザー顕微鏡(キーエンス製、VK9500)による観察結果から判断し、ランク付け評価をした。新品と同様全くない場合をランク5とし、傷が多数で劣悪な場合をランク1とする5段階評価のランク付けを行った。
〔Evaluation methods〕
After the amorphous particles were supplied to the blade edge from the amorphous particle supply device, the running of printing the image of the S-5 chart was performed. The number of printed sheets was 250K, and the cleaning performance and image quality were evaluated at the initial stage of 10K, 100K, and 250K sheets.
[Cleaning property evaluation]
The rank evaluation of the cleaning property was performed by a five-step evaluation. Rank 5 is the best and rank 1 is poor. The acceptable level that can withstand actual use is rank 3 or higher.
[Image quality evaluation]
As an image quality evaluation, a half-level unevenness, resolution, sharpness, etc. were comprehensively evaluated, and a 5-level rank evaluation was performed. Rank 5 is the best and rank 1 is bad.
[Blade wear amount]
Regarding edge wear of the cleaning blade, the blade edge was observed with a laser microscope (manufactured by Keyence, VK9500), and the wear width was calculated from the profile.
[Photoconductor scratches]
The presence / absence of scratches on the photoreceptor was determined based on visual observation and observation results with a laser microscope (manufactured by Keyence, VK9500), and evaluated for ranking. As in the case of a new article, a rank of 5 was assigned, with a case where there was no scratch at all being ranked 5 and a case where many scratches were bad, and rank 1 was assigned.

[実施例2]
上記実施例1において、クリーニングブレードに分散する磁石粒子を、体積平均粒経5μmのBaフェライトに変更した。ブレード当接条件についてはクリーニング角θを80度、当接圧を0.19N/cmにした以外は実施例1と全く同様にして評価を行った。
[Example 2]
In Example 1 described above, the magnet particles dispersed in the cleaning blade were changed to Ba ferrite having a volume average particle size of 5 μm. The blade contact conditions were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the cleaning angle θ was 80 degrees and the contact pressure was 0.19 N / cm.

[実施例3]
上記実施例1において、クリーニングブレードに分散する磁石粒子を、体積平均粒経10μmのBaフェライトに変更し、ブレード当接条件については、クリーニング角θを80度、当接圧を0.19N/cmにした以外は実施例1と全く同様にして評価した。
[Example 3]
In Example 1 described above, the magnet particles dispersed in the cleaning blade were changed to Ba ferrite having a volume average particle size of 10 μm, and the blade contact conditions were such that the cleaning angle θ was 80 degrees and the contact pressure was 0.19 N / cm. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that

[実施例4]
上記実施例1において、クリーニングブレードに分散する磁石粒子を、体積平均粒径30μmのSrフェライトに変更し、ブレード当接条件については、クリーニング角θを80度、当接圧を0.19N/cmにした以外は、実施例1と全く同様に評価した。
[Example 4]
In Example 1 described above, the magnet particles dispersed in the cleaning blade were changed to Sr ferrite having a volume average particle size of 30 μm, and the blade contact conditions were such that the cleaning angle θ was 80 degrees and the contact pressure was 0.19 N / cm. Evaluations were made in exactly the same manner as in Example 1 except that.

[実施例5]
上記実施例3において、使用する磁性不定形粒子(粉砕法により作製した磁性トナー)の体積平均粒径を6.8μmとして、Df/Dtを1.2に変更した以外は、実施例3と全く同様にして評価した。
[Example 5]
Example 3 is exactly the same as Example 3 except that the volume-average particle size of the magnetic amorphous particles used (magnetic toner prepared by the pulverization method) was 6.8 μm and Df / Dt was changed to 1.2. Evaluation was performed in the same manner.

[実施例6]
上記実施例3において、使用する磁性不定形粒子(粉砕法により作製した磁性トナー)の体積平均粒径を4.5μmとして、Df/Dtを0.8に変更した以外は、実施例3と全く同様に評価した。
[Example 6]
Example 3 is the same as Example 3 except that the volume-average particle size of the magnetic amorphous particles used (magnetic toner prepared by the pulverization method) is 4.5 μm and Df / Dt is changed to 0.8. Evaluation was performed in the same manner.

[実施例7]
上記実施例6において、使用するトナーを平均円形度0.98、体積平均粒径4.8μmのトナーに変更し、使用する磁性不定形粒子(粉砕法により作製した磁性トナー)の体積平均粒径を4μmとした以外は実施例6と全く同様に評価した。
[Example 7]
In Example 6 above, the toner used was changed to a toner with an average circularity of 0.98 and a volume average particle size of 4.8 μm, and the volume average particle size of the magnetic amorphous particles used (magnetic toner prepared by the pulverization method) was used. Evaluation was made in the same manner as in Example 6 except that the thickness was set to 4 μm.

[実施例8]
上記実施例7において、重量平均粒径が42μmであり、粒経22μm以下の粒子が2.5wt%あるキャリアを使用した以外は実施例7と全く同様に評価した。
[Example 8]
In Example 7, evaluation was performed in the same manner as in Example 7 except that a carrier having a weight average particle diameter of 42 μm and particles having a particle size of 22 μm or less was 2.5 wt% was used.

[比較例1]
上記実施例1においてクリーニングブレードとして、磁石粒子を分散しないウレタンゴムのみのブレードを使用し、かつ磁性不定形粒子供給装置を取り除き、磁性不定形粒子の供給を行わない以外は実施例1と全く同様に評価を行った。
しかし、ランニング(画像形成工程)の初期からクリーニング性が悪いため、以後のランニングは中止した。
[Comparative Example 1]
Except for using a urethane rubber blade that does not disperse magnet particles as a cleaning blade in Example 1 above, removing the magnetic amorphous particle supply device, and supplying no magnetic amorphous particles, the same as Example 1. Was evaluated.
However, since the cleaning performance was poor from the beginning of the running (image forming process), the subsequent running was stopped.

[比較例2]
上記実施例1においてブレードエッジ部を、Baフェライト磁石を貼り付けたクリーニングブレードに変更した以外は実施例1と全く同様に評価した。図4に、使用したクリーニングブレードの感光体に対する当接状態を模式的に示した。ウレタンゴムブレード41のエッジ部にはブレード長手方向に棒状のBaフェライト磁石42が貼り付けてある。符号43は磁性不定形粒子層であり、符号44はクリーニング対象のトナーを示している。
この比較例2では、100K終了時にクリーニング不良がひどく、またブレードの磨耗及び欠けがひどいため途中で評価を中止した。
[Comparative Example 2]
Evaluation was performed in exactly the same manner as in Example 1 except that the blade edge portion in Example 1 was changed to a cleaning blade to which a Ba ferrite magnet was attached. FIG. 4 schematically shows the contact state of the used cleaning blade with the photosensitive member. A bar-shaped Ba ferrite magnet 42 is attached to the edge portion of the urethane rubber blade 41 in the blade longitudinal direction. Reference numeral 43 denotes a magnetic amorphous particle layer, and reference numeral 44 denotes toner to be cleaned.
In Comparative Example 2, the evaluation was stopped halfway because the cleaning failure was severe at the end of 100K and the blade was worn and chipped severely.

下記表1に試験条件を、下記表2に試験結果をそれぞれまとめて記す。   The test conditions are summarized in Table 1 below, and the test results are summarized in Table 2 below.

Figure 2007156059
Figure 2007156059

Figure 2007156059
Figure 2007156059

本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus of the present invention. 図1の画像形成装置に配備された磁性不定形粒子供給装置の要部構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the principal part structure of the magnetic amorphous particle | grain supply apparatus arrange | positioned at the image forming apparatus of FIG. 図1の画像形成装置に配備されたブレードクリーニング装置を構成するブレードエッジ部の模式的説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a blade edge portion constituting a blade cleaning device provided in the image forming apparatus of FIG. 1. 比較例2に係るもので、クリーニングブレードの感光体に対する当接状態を示す模式的説明図である。FIG. 10 is a schematic explanatory diagram illustrating a contact state of the cleaning blade with respect to the photosensitive member according to the comparative example 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 帯電装置
2 露光装置
2a レーザービーム
3 (2成分現像方式の)現像装置
4 転写装置(転写ローラ)
5 定着装置
6 (磁性)不定形粒子供給装置
7 ブレードクリーニング装置
8 像担持体(感光体)
9 転写材
21 現像ローラ
22 補給ローラ
23 磁性粉砕トナー搬送材
24 磁性粉砕トナー規制ローラ
25 ケース
26 金属ばね
27 磁性不定形粒子(磁性粉砕トナー)
31 クリーニングブレード
31a エッジ
31b カット面
32 磁石粒子
33 磁性不定形粒子層
34 小型球形トナー
41 ウレタンゴムブレード
(クリーニングブレード)
41a エッジ
42 Baフェライト磁石
43 磁性不定形粒子層
44 トナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging device 2 Exposure device 2a Laser beam 3 Developing device (of two component development system) 4 Transfer device (transfer roller)
5 Fixing Device 6 (Magnetic) Amorphous Particle Supply Device 7 Blade Cleaning Device 8 Image Carrier (Photoconductor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Transfer material 21 Developing roller 22 Replenishment roller 23 Magnetic grinding toner conveyance material 24 Magnetic grinding toner control roller 25 Case 26 Metal spring 27 Magnetic amorphous particle (magnetic grinding toner)
31 Cleaning blade 31a Edge 31b Cut surface 32 Magnet particle 33 Magnetic amorphous particle layer 34 Small spherical toner 41 Urethane rubber blade
(Cleaning blade)
41a edge 42 Ba ferrite magnet 43 magnetic amorphous particle layer 44 toner

Claims (10)

像担持体上の潜像を球形トナーにより現像する現像装置と、現像により像担持体上に形成された顕像を転写材に転写する転写装置と、ゴム弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体表面に当接させることにより、顕像転写後に像担持体表面に残留する球形トナーを除去するクリーニング装置と、を少なくとも備えた画像形成装置において、
前記クリーニングブレードのエッジに堆積することにより前記残留球形トナーを堰きとめるための、磁性を有する不定形粒子を供給する磁性不定形粒子供給装置を備え、クリーニングブレードは、ゴム弾性体中に磁石粒子を含有していることを特徴とする画像形成装置。
A developing device that develops a latent image on the image carrier with a spherical toner, a transfer device that transfers a developed image formed on the image carrier by development to a transfer material, and a cleaning blade made of a rubber elastic body. In an image forming apparatus comprising at least a cleaning device that removes spherical toner remaining on the surface of an image carrier after transferring a visible image by contacting the surface,
A magnetic amorphous particle supply device for supplying irregular particles having magnetism for damming up the residual spherical toner by depositing on the edge of the cleaning blade is provided, and the cleaning blade includes magnet particles in a rubber elastic body. An image forming apparatus containing the image forming apparatus.
請求項1に記載の画像形成装置において、球形トナーは円形度が0.96以上であり、かつ体積平均粒径が6μm以下であることを特徴とする画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the spherical toner has a circularity of 0.96 or more and a volume average particle diameter of 6 μm or less. 請求項2に記載の画像形成装置において、球形トナーの円形度が0.98以上であり、かつ体積平均粒径が5μm以下であることを特徴とする画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the spherical toner has a circularity of 0.98 or more and a volume average particle diameter of 5 μm or less. 請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置において、磁石粒子がクリーニングブレードに分散配合され、かつ該磁石粒子の体積平均粒径が5μm以上、50μm以下であることを特徴とする画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein magnet particles are dispersed and blended in a cleaning blade, and the volume average particle diameter of the magnet particles is 5 μm or more and 50 μm or less. apparatus. 請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置において、クリーニングブレードの像担持体に対する当接圧が0.20N/cm以下であり、像担持体とクリーニングブレードが形成するクリーニング角θが80度以上であることを特徴とする画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a contact pressure of the cleaning blade to the image carrier is 0.20 N / cm or less, and a cleaning angle θ formed by the image carrier and the cleaning blade is 80. An image forming apparatus characterized in that the image forming apparatus has a degree equal to or higher than that. 請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置において、磁性を有する不定形粒子の体積平均粒径Dfと、潜像を現像する球形トナーの体積平均粒径Dtの比(Df/Dt)が、1.3>(Df/Dt)>0.01の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the ratio (Df / Dt) of the volume average particle diameter Df of the amorphous particles having magnetism to the volume average particle diameter Dt of the spherical toner for developing the latent image. Satisfies the relationship of 1.3> (Df / Dt)> 0.01. 請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置において、磁性を有する不定形粒子の体積平均粒径Dfと、潜像を現像する球形トナーの体積平均粒径Dtの比(Df/Dt)が、0.9>(Df/Dt)>0.01の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the ratio (Df / Dt) of the volume average particle diameter Df of the amorphous particles having magnetism to the volume average particle diameter Dt of the spherical toner for developing the latent image. Satisfies the relationship of 0.9> (Df / Dt)> 0.01. 請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成装置において、現像装置はキャリアと球形トナーを混合してなる現像剤を使用する2成分現像法により現像を行うものであり、前記キャリアは、重量平均粒径Dwが22μm未満である粒子の含有率が3wt%以下であることを特徴とする画像形成装置。   8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing device performs development by a two-component developing method using a developer formed by mixing a carrier and a spherical toner, and the carrier has a weight. An image forming apparatus, wherein the content ratio of particles having an average particle diameter Dw of less than 22 μm is 3 wt% or less. 像担持体上の潜像を球形トナーにより現像して顕像を形成し、該顕像を転写材に転写し、ゴム弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体表面に当接させることにより、顕像転写後に像担持体表面に残留する球形トナーを除去する工程を、少なくとも有する画像形成方法において、
ゴム弾性体中に磁石粒子を含有するクリーニングブレードを使用するとともに、磁性を有する不定形粒子をクリーニングブレードのエッジに供給し、該エッジに前記磁性不定形粒子を堆積させた状態で、像担持体表面の残留球形トナーの除去を行うことを特徴とする画像形成方法。
The latent image on the image carrier is developed with a spherical toner to form a visible image, the visible image is transferred to a transfer material, and a cleaning blade made of a rubber elastic body is brought into contact with the surface of the image carrier to thereby develop a visible image. In an image forming method having at least a step of removing spherical toner remaining on the surface of an image carrier after image transfer,
An image bearing member using a cleaning blade containing magnet particles in a rubber elastic body, supplying irregular particles having magnetism to the edge of the cleaning blade, and depositing the magnetic irregular particles on the edge An image forming method comprising removing residual spherical toner on the surface.
請求項9に記載の画像形成方法において、球形トナーは円形度が0.96以上であり、かつ体積平均粒径が6μm以下であることを特徴とする画像形成方法。
10. The image forming method according to claim 9, wherein the spherical toner has a circularity of 0.96 or more and a volume average particle diameter of 6 μm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101869426B1 (en) * 2018-02-06 2018-07-20 사단법인 한국 장애인 정보화 협회 Apparatus for cleaning photoconductive drum of toner cartridge

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