JP2008090185A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents

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Takashi Koide
隆史 小出
Toyofumi Inoue
豊文 井上
Masanobu Ninomiya
正伸 二宮
Masataka Kuribayashi
将隆 栗林
Masafumi Ikeda
雅史 池田
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning device which exhibits stable cleaning capability even in a high-temperature state and an image forming apparatus which has such a cleaning device and performs excellent image formation. <P>SOLUTION: The cleaning device includes a plate type member 332 which removes toner from a surface of a cleaned body 10, moving having the toner stuck on the surface, by bringing its end into contact with the surface of the cleaned body 10; a toner storage unit S where the toner removed by the plate type member moves to temporarily be stored; stagnation members 3341 and 3342 which are opposed to the cleaned body across the contact place where the plate type member contacts the cleaned body and making the toner removed from the surface of the cleaned body to move toward the toner storage unit temporarily stay at the contact place; a temperature detector 334 which detects the temperature of the toner staying at the contact place; and a releasing unit 3342 which temporarily releases the toner staying at the contact place when the detection result of the temperature detector indicates a predetermined high-temperature state. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被クリーニング体上のトナーを除去するクリーニング装置、および
記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関する。
The present invention relates to a cleaning device that removes toner on a member to be cleaned, and an image forming device that forms an image on a recording medium.

従来、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体の上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって、印刷したいパターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーで現像された後、最終的に記録媒体上に転写される。転写後の感光体の表面には、転写されずに残った残留トナーや紙粉等が付着していることがあり、電子写真方式の画像形成装置では、次の画像形成プロセスに備えてこうした残留トナーなどを除去するためのクリーニング装置が備えられていることが多い。クリーニングの方式には種々のものが知られているが、クリーニング方式の中でも、クリーニングブレードと呼ばれるゴム製の板状部材を感光体に圧接して残留トナーを擦り落とすブレードクリーニング方式(例えば、特許文献1参照)は、クリーニングの機構が簡単であるため、クリーニング装置のコスト削減や小型化が実現され、望ましい性質を備えている。   2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as printers and copiers have been widely used, and technologies relating to various elements constituting such image forming apparatuses have also been widely used. Among image forming apparatuses that employ an electrophotographic method, a pattern to be printed is formed on a photosensitive member by forming an electrostatic latent image having a different potential from the surrounding potential. In many cases, the electrostatic latent image formed in this way is developed with toner, and finally transferred onto a recording medium. Residual toner or paper powder remaining without being transferred may adhere to the surface of the photoconductor after transfer. In an electrophotographic image forming apparatus, such residual toner is prepared for the next image forming process. In many cases, a cleaning device for removing toner and the like is provided. Various cleaning methods are known, but among the cleaning methods, a blade cleaning method in which a rubber plate-like member called a cleaning blade is pressed against a photoconductor to scrape off residual toner (for example, patent documents) 1) has a desirable property because the cleaning mechanism is simple and thus the cost and size of the cleaning device can be reduced.

ブレードクリーニング方式では、クリーニングブレードが感光体と常時圧接しているため、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦が大きい。この摩擦は残留トナーが潤滑剤として機能することで、ある程度緩和されるが、濃度が低い画像の形成を長時間行う場合など、残留トナーが少ない画像形成時には、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦により、クリーニングブレードの欠けや、さらには感光体表面の磨耗が発生することがある。そこで、感光体と当接するクリーニングブレード先端部付近に、クリーニングブレードにより除去された残留トナーを溜め込んでおく収容部(トナー溜まり)を設け、溜め込んだ残留トナーを潤滑剤として用いることで、残留トナーが少ない画像形成時でも感光体との摩擦を緩和する工夫が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−241607号公報 特開平11−161125号公報
In the blade cleaning method, since the cleaning blade is always in pressure contact with the photoconductor, the friction between the cleaning blade and the photoconductor is large. This friction is alleviated to some extent by the residual toner functioning as a lubricant, but when forming an image with low residual toner, such as when forming an image with low density for a long time, the friction between the cleaning blade and the photosensitive member Friction may cause chipping of the cleaning blade and further wear of the photoreceptor surface. Therefore, a storage portion (toner reservoir) for storing the residual toner removed by the cleaning blade is provided in the vicinity of the tip of the cleaning blade that is in contact with the photosensitive member, and the residual toner collected is used as a lubricant by using the residual toner stored as a lubricant. There has been proposed a device for reducing friction with the photosensitive member even when forming a small number of images (for example, see Patent Document 2).
JP 2003-241607 A JP 11-161125 A

電子写真方式を採用している画像形成装置では、画像形成回数が増加するとともに、画像形成装置内部の温度、特に感光体周辺の温度が上昇する。クリーニングブレードはゴム製であることが多く、高温状態ではその反発弾性が低下して、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦が大きくなりやすい。このため、高温状態では、潤滑剤として残留トナーが果たす役割が特に重要なものとなる。しかし、トナーは、高温状態では流動性が悪くなるという性質があるため、上記の特許文献2のトナー溜まりに溜め込まれた残留トナーは、高温状態では潤滑剤として機能しなくなることがある。また、流動性が悪くなった残留トナーがそのまま溜め込まれていると、溜め込まれた残留トナーが固着してしまい、クリーニングブレードが感光体から残留トナーを除去する際の障害にもなる。このため、トナー溜まりを設けた画像形成装置では、高温下において、クリーニング性の低下による画質劣化が起こりやすい。   In an image forming apparatus that employs an electrophotographic system, the number of image formation increases, and the temperature inside the image forming apparatus, particularly the temperature around the photoreceptor increases. The cleaning blade is often made of rubber, and its resilience decreases at high temperatures, and friction between the cleaning blade and the photosensitive member tends to increase. For this reason, the role played by the residual toner as a lubricant becomes particularly important at high temperatures. However, since the toner has a property that the fluidity is deteriorated in a high temperature state, the residual toner stored in the toner reservoir described in Patent Document 2 may not function as a lubricant in a high temperature state. Further, if the residual toner whose fluidity has deteriorated is stored as it is, the stored residual toner is fixed, which becomes an obstacle when the cleaning blade removes the residual toner from the photosensitive member. For this reason, in an image forming apparatus provided with a toner reservoir, image quality deterioration is likely to occur due to a decrease in cleaning properties at high temperatures.

最近では、低温度で融解して記録媒体に定着するトナーを採用することで定着処理の際にかかる消費電力や加熱時間を低減させた画像形成装置が増えているが、こうした低温度で融解するトナーは比較的低い温度で上述した問題を起こしやすく、クリーニング性の低下による画質劣化の問題はとりわけ深刻なものとなる。   Recently, an increasing number of image forming apparatuses have reduced power consumption and heating time required for fixing processing by using toner that melts and fixes on a recording medium at a low temperature. Toner tends to cause the above-mentioned problems at a relatively low temperature, and the problem of image quality deterioration due to a decrease in cleaning properties becomes particularly serious.

本発明は、上記事情に鑑み、高温状態でも、安定したクリーニング能力を発揮するクリーニング装置、およびこのようなクリーニング装置を有し良好な画像形成を行う画像形成装置を提供することとを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a cleaning device that exhibits stable cleaning ability even in a high temperature state, and an image forming device that has such a cleaning device and performs good image formation. .

上記目的を達成するための本発明のクリーニング装置は、
表面にトナーが付着して移動する被クリーニング体の表面に端が当接して該表面から該トナーを除去する板状部材と、
上記板状部材によって除去されたトナーが移動して一時的に貯留されるトナー貯留部と、
上記被クリーニング体に上記板状部材が当接した当接箇所を挟んで該被クリーニング体に対向した、該被クリーニング体の表面から除去されて上記トナー貯留部へと向かうトナーを該当接箇所に一時的に停滞させる停滞部材と、
上記当接箇所に停滞しているトナーの温度を検知する温度検知部と、
上記温度検知部による検知結果が所定の高温状態のときに、上記当接箇所に停滞しているトナーを少なくとも一時的に開放する開放部とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the cleaning device of the present invention comprises:
A plate-like member that removes the toner from the surface by contacting the end of the surface of the object to be cleaned that the toner adheres to the surface;
A toner storage unit in which the toner removed by the plate-like member moves and is temporarily stored;
The toner that is removed from the surface of the object to be cleaned and is opposed to the object to be cleaned across the contact point where the plate-shaped member is in contact with the object to be cleaned is the contact point. A stagnant member that temporarily stagnates,
A temperature detector for detecting the temperature of the toner stagnating at the contact point;
And an opening portion that at least temporarily releases the toner stagnating at the contact portion when the detection result of the temperature detection portion is in a predetermined high temperature state.

ここで、「所定の高温状態」とは、温度が所定の閾値温度を越えた状態や、あるいは、温度が所定の閾値温度を越えた状態が、所定時間以上継続した状態など、トナーの温度が高くなった状態を意味する。   Here, the “predetermined high temperature state” means that the temperature of the toner is such as a state where the temperature exceeds a predetermined threshold temperature or a state where the temperature exceeds a predetermined threshold temperature for a predetermined time or longer. It means a high state.

本発明のクリーニング装置では、高温状態においては、当接箇所に停滞しているトナーが放出されて、トナーの入れ替えが行われる。この結果、高温下において、流動性の悪化したトナーの固着が回避され、また、潤滑剤としての機能が低下したトナーのために被クリーニング体と板状部材との間の摩擦が増加することが防止される。このため、高温状態であっても、クリーニング性が維持される。   In the cleaning device of the present invention, in a high temperature state, the toner stagnating at the contact portion is released and the toner is replaced. As a result, the adhesion of the toner whose fluidity has deteriorated at high temperatures is avoided, and the friction between the member to be cleaned and the plate-like member increases due to the toner having a reduced function as a lubricant. Is prevented. For this reason, the cleaning property is maintained even in a high temperature state.

また、本発明のクリーニング装置において、「上記停滞部材は、停滞したトナーを上記トナー貯留部へと放出する開閉自在な放出口を有するものであり、上記開放部が、上記停滞
部材の上記放出口を開くことで上記当接箇所に停滞しているトナーを開放するものである
」という形態は好ましい形態である。
In the cleaning device of the present invention, “the stagnant member has an openable / closable discharge port for discharging stagnant toner to the toner storing portion, and the open portion is the discharge port of the stagnant member. A mode in which the toner stagnating at the abutting position is opened by opening the opening is a preferable mode.

このような形態によれば、停滞しているトナーの開放が簡単に行われる。   According to such a form, the stagnant toner is easily released.

また、本発明のクリーニング装置において、「上記開放部は、停滞したトナーの温度が該トナーのガラス転移温度よりも10℃以上低い所定の閾値温度に達した高温状態で、上記当接箇所に停滞しているトナーを開放するものである」という形態も好ましい形態である。   In the cleaning device of the present invention, “the open portion is stagnant at the contact point in a high temperature state in which the temperature of the stagnant toner has reached a predetermined threshold temperature that is 10 ° C. lower than the glass transition temperature of the toner. The form of “releasing the toner being used” is also a preferable form.

トナーの温度が所定の閾値温度に達したか否かという単純な判断制御の場合には、閾値温度が高すぎるとトナーの流動性が急速に悪化するため、劣化トナーの回収が間に合わなくなる。しかし、閾値温度が、トナーのガラス転移温度よりも10℃以上低い温度であれば、単純な判断制御であってもトナーの放出が適切に行われる。このため、流動性の悪化したトナーが固着してしまうことが回避され、また、潤滑剤としての機能が低下したトナーのために被クリーニング体と板状部材との間の摩擦が増加することが防止される。   In the case of simple determination control of whether or not the temperature of the toner has reached a predetermined threshold temperature, if the threshold temperature is too high, the fluidity of the toner deteriorates rapidly, and the recovery of the deteriorated toner is not in time. However, if the threshold temperature is 10 ° C. or more lower than the glass transition temperature of the toner, the toner is appropriately discharged even with simple judgment control. For this reason, it is avoided that the toner having deteriorated fluidity is fixed, and the friction between the member to be cleaned and the plate-like member is increased due to the toner having a reduced function as a lubricant. Is prevented.

また、本発明のクリーニング装置において、「上記トナーが、40℃における損失弾性率が2×10Pa以上7×10Pa以下の範囲内に属しているものである」という形態は好ましい形態である。 Further, in the cleaning device of the present invention, “the toner has a loss elastic modulus at 40 ° C. within a range of 2 × 10 8 Pa or more and 7 × 10 8 Pa or less” is a preferable embodiment. is there.

一般に、トナーの損失弾性率が小さすぎると、トナーがつぶれやすいために除去されにくく、クリーニング性が低下してトナーフィルミングが発生しやすい。一方、トナーの損失弾性率が大きすぎると、今度はトナーがつぶれにくいために被クリーニング体と板状部材との間の潤滑剤として機能が低く、被クリーニング体の磨耗や板状部材の損傷が進むことになる。   In general, if the loss elastic modulus of the toner is too small, the toner is liable to be crushed and difficult to be removed, and the cleaning property is lowered and toner filming is likely to occur. On the other hand, if the loss elastic modulus of the toner is too large, the toner is not easily crushed, so the function as a lubricant between the object to be cleaned and the plate member is low, and the object to be cleaned is worn or damaged. Will go on.

そこで、40℃における損失弾性率が、2×10[Pa]以上7×10[Pa]以下の範囲内に属しているトナーを採用することで、高いクリーニング性が発揮されるとともに、被クリーニング体や板状部材に対する負担も軽減される。 Therefore, by adopting a toner whose loss elastic modulus at 40 ° C. falls within the range of 2 × 10 8 [Pa] or more and 7 × 10 8 [Pa] or less, high cleaning performance is exhibited and The burden on the cleaning body and the plate-like member is also reduced.

また、本発明のクリーニング装置において、「上記トナーは、該トナーの粒子が集まってなる母集団において各粒子に粒径の小さい方から順位づけをしていったときに、該母集団中で16%目の順位となる粒子の粒径に対する該母集団中で50%目の順位となる粒子の粒径の比が1.25以下である」という形態は好ましい形態である。   Further, in the cleaning device of the present invention, “the toner is 16 in the population when the particles are ranked from the smallest particle size in the population in which the toner particles gather. A form in which the ratio of the particle size of the 50% order particle in the population to the particle size of the% order particle is 1.25 or less is a preferred mode.

上記の比は、トナー粒子全体の中で、粒径の小さいトナー粒子の割合を表す量であり、この比が小さいほど粒径の小さいトナー粒子が少ないことになる。   The above ratio is an amount representing the proportion of toner particles having a small particle diameter in the whole toner particles, and the smaller this ratio, the smaller the number of toner particles having a small particle diameter.

一般に、粒径の小さいトナー粒子は板状部材をすり抜けてしまいやすく、粒径の小さいトナー粒子が多いトナーほどクリーニング性が低下する。   In general, toner particles having a small particle size are likely to slip through the plate-like member, and the toner having a large number of toner particles having a small particle size has a lower cleaning property.

本発明のクリーニング装置では、上記の比が1.25以下という、粒径が小さいトナーの割合がかなり低いトナーが採用されており、このため、高いクリーニング性が発揮される。   In the cleaning apparatus of the present invention, a toner having a relatively small proportion of toner having a small particle diameter, which has the above ratio of 1.25 or less, is employed, and thus high cleaning performance is exhibited.

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
回転する像保持体;
上記像保持体上にトナーの像を形成する像形成部;
上記像を上記像保持体から転写して記録媒体上に定着する転写定着部;および
上記像保持体の表面に端が当接して該表面から該トナーを除去する板状部材と、
上記板状部材によって除去されたトナーが移動してきて少なくとも一時的に貯留されるトナー貯留部と、
上記像保持体に上記板状部材が当接した当接箇所を挟んで該像保持体に対向した、該像保持体の表面から除去されて上記トナー貯留部へと向かうトナーを該当接箇所に一時的に停滞させる停滞部材と、
上記当接箇所に停滞しているトナーの温度を検知する温度検知部と、
上記温度検知部による検知結果が所定の高温状態を示している場合に、上記当接箇所に停滞しているトナーを少なくとも一時的に開放する開放部とを有するクリーニング装置;を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention comprises:
Rotating image carrier;
An image forming unit for forming a toner image on the image carrier;
A transfer fixing unit that transfers the image from the image carrier and fixes it on a recording medium; and a plate-like member that contacts the surface of the image carrier and removes the toner from the surface;
A toner storage unit in which the toner removed by the plate-like member moves and is stored at least temporarily;
The toner that has been removed from the surface of the image holding body and opposed to the image holding body across the contact portion where the plate-like member has contacted the image holding body, is directed to the toner storage portion. A stagnant member that temporarily stagnates,
A temperature detector for detecting the temperature of the toner stagnating at the contact point;
And a cleaning device having an open portion that at least temporarily opens the toner stagnating at the contact portion when the detection result by the temperature detection portion indicates a predetermined high temperature state. And

本発明の画像形成装置は、上述したクリーニング装置を備えているため、高温状態でも、安定したクリーニング能力が発揮され、良好な画像形成を行うことができる。   Since the image forming apparatus of the present invention includes the above-described cleaning device, stable cleaning ability is exhibited even in a high temperature state, and good image formation can be performed.

本発明によれば、高温状態でも、安定したクリーニング能力が発揮され、良好な画像形成を行うことができる。   According to the present invention, stable cleaning ability is exhibited even in a high temperature state, and good image formation can be performed.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a full-color image forming apparatus corresponding to an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

図1に示す画像形成装置1は、感光体10および中間転写ベルト2を備えている。感光体10は、電子写真方式用の積層型感光体であり、画像形成時には図の矢印A方向に回転する。中間転写ベルト2は、支持ロール60a,60b,60c,60dに張架された無端状のベルト部材であり、画像形成時には、感光体10に従動して図の矢印B方向に循環移動する。中間転写ベルト2は、弾性を有するベルト基材と、このベルト基材の表面を被覆し、導電剤を含有する保護層とを備えている。また、中間転写ベルト2を挟んで感光体10と対向する位置に、1次転写ロール40aが配設されており、さらにその下方(図の下側)には、2次転写ロール40bが設けられている。これら1次転写ロール40a,2次転写ロール40bには、画像形成時にそれぞれ1次転写バイアス電圧印加部41a,2次転写バイアス電圧印加部41bからバイアス電圧が印加される。   An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a photoreceptor 10 and an intermediate transfer belt 2. The photoconductor 10 is a laminated photoconductor for electrophotography, and rotates in the direction of arrow A in the figure at the time of image formation. The intermediate transfer belt 2 is an endless belt member stretched around support rolls 60a, 60b, 60c, and 60d, and circulates and moves in the direction of arrow B in the figure following the photoreceptor 10 during image formation. The intermediate transfer belt 2 includes an elastic belt base material and a protective layer that covers the surface of the belt base material and contains a conductive agent. Further, a primary transfer roll 40a is disposed at a position facing the photoconductor 10 with the intermediate transfer belt 2 interposed therebetween, and a secondary transfer roll 40b is further provided below (lower side in the figure). ing. Bias voltages are applied to the primary transfer roll 40a and the secondary transfer roll 40b from the primary transfer bias voltage application unit 41a and the secondary transfer bias voltage application unit 41b, respectively, at the time of image formation.

感光体10の周囲には、現像ロータリー50、帯電器20、露光器32、クリーニング装置33が配設されている。帯電器20は、感光体10に接触しながら感光体を帯電する接触型の帯電器である。現像ロータリー50は、ブラック(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の有色トナーをそれぞれ有する現像剤を収容した現像器51〜現像器54が周方向に沿って配置された回転式の複合現像器であり、現像ロータリー50の回転により、感光体10に近接して現像を行う現像器を切り換えることができる。各有色トナーは負極に帯電する帯電特性を有するものであり、各有色トナーには、潤滑剤や転写助剤やクリーニング助剤といったトナー粒子よりも小さな外添剤粒子が添加されている。露光器32は、感光体10の表面10bに向けてレーザ光を照射する役目を担い、クリーニング装置33は、感光体10上に残留したトナーを除去する役目を担っている。   Around the photosensitive member 10, a developing rotary 50, a charger 20, an exposure device 32, and a cleaning device 33 are disposed. The charger 20 is a contact type charger that charges the photoconductor while being in contact with the photoconductor 10. In the developing rotary 50, developing devices 51 to 54 containing developers each having colored toners of black (BK), yellow (Y), magenta (M) and cyan (C) are arranged along the circumferential direction. The developing device that performs development in the vicinity of the photosensitive member 10 can be switched by the rotation of the developing rotary 50. Each colored toner has a charging characteristic of charging the negative electrode, and each colored toner is added with external additive particles smaller than toner particles such as a lubricant, a transfer aid, and a cleaning aid. The exposure device 32 is responsible for irradiating the surface 10b of the photoreceptor 10 with laser light, and the cleaning device 33 is responsible for removing the toner remaining on the photoreceptor 10.

また、この画像形成装置1には、中間転写ベルト2のクリーニングに携わるロールブラシ81が備えられている。ロールブラシ81は、図の両矢印C方向に移動して中間転写ベルト2に対して当接離間の切り換えが可能であり、中間転写ベルト2のクリーニング時にロールブラシ81の有する導電性の毛(ブラシ繊維)811が中間転写ベルト2に接する。中間転写ベルト2のクリーニング時には、ベルト用ロールブラシ81の毛811の電位は、トナー帯電電圧印加部82からの電圧印加により、中間転写ベルト2の電位よりも高い電位となり、毛811に中間転写ベルト2上に残留したトナーが接触することでトナーの極性が正極性に揃えられる。ロールブラシ81の当接あるいは離間の制御は、CPU4によって行われており、このCPU4は、上述の1次転写バイアス電圧印加部41a,2次転写バイアス電圧印加部41bなど、画像形成装置の各部の制御も行う。   In addition, the image forming apparatus 1 includes a roll brush 81 that is engaged in cleaning the intermediate transfer belt 2. The roll brush 81 can move in the direction of the double arrow C in the figure and can be switched between contact and separation with the intermediate transfer belt 2. When the intermediate transfer belt 2 is cleaned, the conductive bristles (brushes) of the roll brush 81 can be used. Fiber) 811 contacts the intermediate transfer belt 2. At the time of cleaning the intermediate transfer belt 2, the potential of the bristles 811 of the belt roll brush 81 becomes higher than the potential of the intermediate transfer belt 2 due to the voltage application from the toner charging voltage application unit 82, and the bristles 811 have the potential of the intermediate transfer belt 2. When the toner remaining on 2 contacts, the polarity of the toner is made positive. Control of contact or separation of the roll brush 81 is performed by the CPU 4, and the CPU 4 controls each part of the image forming apparatus such as the primary transfer bias voltage application unit 41 a and the secondary transfer bias voltage application unit 41 b described above. Also controls.

次に、この画像形成装置1における画像形成の動作について説明する。   Next, an image forming operation in the image forming apparatus 1 will be described.

この画像形成装置1では、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色の画像信号を有する、1つ以上の画像を表した画像情報の入力を受けて画像形成を行う。これらの画像信号が入力されると、感光体10が回転を開始し、この回転する感光体10の表面を、帯電器20が一様に帯電する。そして、入力された4色の画像信号のうち、まずシアンの画像信号に応じたレーザ光が露光器32から感光体10に向けて照射され、この照射によって感光体10の表面に、電位が周囲より電位が高くなった静電潜像が形成される。また、現像ロータリー50の回転により、シアントナーを収納した現像器54が感光体10に近接して、静電潜像をシアントナーを含む現像剤で現像する。この静電潜像の現像の際には、シアントナーを収納した現像器54が、不図示の現像バイアス印加部によりバイアス電圧の印加を受けて、その電位が、静電潜像の電位よりも低く感光体10の電位よりは高い電位となる。このため、現像器54のシアントナーは、静電潜像とシアントナーを収納した現像器54との間の電位差により、現像器54を離れて静電潜像に付着し、感光体10上にシアントナー像が形成される。ここで、このシアントナー像が、本発明にいう現像像の一例に相当する。また、以下に述べるように、マゼンタ,イエロー,ブラックの各色のトナー像も感光体10上に形成されることとなるが、これら各色のトナー像もそれぞれ本発明にいう現像像の一例に相当する。   The image forming apparatus 1 forms an image by receiving input of image information representing one or more images having image signals of four colors of yellow, magenta, cyan, and black. When these image signals are input, the photoconductor 10 starts to rotate, and the charger 20 uniformly charges the surface of the rotating photoconductor 10. Of the input four-color image signals, first, laser light corresponding to the cyan image signal is emitted from the exposure device 32 toward the photoconductor 10, and this irradiation causes a potential around the surface of the photoconductor 10. An electrostatic latent image having a higher potential is formed. Further, by the rotation of the developing rotary 50, the developing device 54 containing cyan toner approaches the photoconductor 10, and the electrostatic latent image is developed with a developer containing cyan toner. When developing the electrostatic latent image, the developing device 54 containing cyan toner is applied with a bias voltage by a developing bias applying unit (not shown), and the potential is higher than the potential of the electrostatic latent image. The potential is low and higher than the potential of the photoconductor 10. For this reason, the cyan toner in the developing device 54 adheres to the electrostatic latent image after leaving the developing device 54 due to a potential difference between the electrostatic latent image and the developing device 54 containing cyan toner. A cyan toner image is formed. Here, this cyan toner image corresponds to an example of the developed image referred to in the present invention. In addition, as described below, magenta, yellow, and black toner images are also formed on the photoreceptor 10, and each of these color toner images corresponds to an example of the developed image referred to in the present invention. .

次いで、形成されたシアントナー像は、1次転写ロール40aによって、感光体10から中間転写ベルト2に1次転写される。この1次転写の際には、1次転写ロール40aの電位が、シアントナー像が位置する感光体10上の電位よりも高い電位となるよう、1次転写ロール40aに対して1次転写バイアス電圧印加部41aが正極性のバイアス電圧の印加を行うことで、上記の1次転写が実現する。   Next, the formed cyan toner image is primarily transferred from the photoreceptor 10 to the intermediate transfer belt 2 by the primary transfer roll 40a. At the time of the primary transfer, the primary transfer bias is applied to the primary transfer roll 40a so that the potential of the primary transfer roll 40a is higher than the potential on the photoreceptor 10 where the cyan toner image is located. The primary transfer is realized by the voltage application unit 41a applying a positive bias voltage.

感光体10の上には、1次転写されずに残った残留トナーが存在するが、この残留トナーは、クリーニング装置33に備えられた、ポリウレタン製のクリーニングブレード332によって感光体10上から除去される。このクリーニングブレード332が、本発明にいう板状部材の一例に相当する。また、クリーニング装置33には、クリーニングブレード332周辺を取り囲む筐体331も備えられており、クリーニングブレード332によって除去された残留トナーは、筐体331内に収容される。この筐体331が、本発明にいうトナー貯留部の一例に相当する。   Residual toner remaining without being primarily transferred is present on the photoconductor 10. This residual toner is removed from the photoconductor 10 by a polyurethane cleaning blade 332 provided in the cleaning device 33. The The cleaning blade 332 corresponds to an example of a plate-like member referred to in the present invention. The cleaning device 33 is also provided with a housing 331 surrounding the periphery of the cleaning blade 332, and residual toner removed by the cleaning blade 332 is accommodated in the housing 331. The housing 331 corresponds to an example of a toner storage unit according to the present invention.

クリーニング装置33による残留トナーの除去が行われた後、再び、感光体10の表面が、帯電器20により一様に帯電され、現像ロータリー50の回転により、今度はマゼンタトナーを収納した現像器53が感光体10に近接し、上述のシアントナー像の形成と同様にしてマゼンタトナー像が形成される。このマゼンタトナー像の形成は、中間転写ベルト2の上のシアントナー像が1次転写後に支持ロール60a,60b,60c,60dを通過して1次転写ロール40aの位置に戻ってきたときに、形成されたマゼンタトナー像がシアントナー像の上に重ねて1次転写されるように、タイミングを合わせて行われる。マゼンタトナー像がシアントナー像の上に重ねて1次転写された後、イエロートナー像,ブラックトナー像についても同様にして形成されて、マゼンタトナー像およびシアントナー像に重ね合わされる。この結果、中間転写ベルト2には、シアン,マゼンタ,イエロー,ブラックの各色のトナー像が1つに重なり合った多色のトナー像が形成される。   After the residual toner is removed by the cleaning device 33, the surface of the photoconductor 10 is again uniformly charged by the charger 20, and this time, the developing unit 53 containing magenta toner is rotated by the rotation of the developing rotary 50. Is close to the photoreceptor 10 and a magenta toner image is formed in the same manner as the cyan toner image described above. This magenta toner image is formed when the cyan toner image on the intermediate transfer belt 2 passes through the support rolls 60a, 60b, 60c, and 60d after the primary transfer and returns to the position of the primary transfer roll 40a. The timing is adjusted so that the formed magenta toner image is primarily transferred over the cyan toner image. After the magenta toner image is primarily transferred and superimposed on the cyan toner image, the yellow toner image and the black toner image are formed in the same manner and are superimposed on the magenta toner image and the cyan toner image. As a result, a multicolor toner image is formed on the intermediate transfer belt 2 by superimposing cyan, magenta, yellow, and black toner images.

続いて、この多色のトナー像は、2次転写ロール40bと支持ロール60cとで挟まれた位置において、トレイ6から給紙ロール61によって送り出されてきた用紙上に2次転写される。この2次転写の際には、2次転写ロール40bの電位が、多色のトナー像が位置する中間転写ベルト2上の電位よりも高い電位となるよう、2次転写ロール40bに対して2次転写バイアス電圧印加部41bがバイアス電圧の印加を行うことで、上記の2次転写が実現する。   Subsequently, the multicolor toner image is secondarily transferred onto the sheet fed from the tray 6 by the paper feed roll 61 at a position sandwiched between the secondary transfer roll 40b and the support roll 60c. At the time of the secondary transfer, the secondary transfer roll 40b has a potential that is higher than the potential on the intermediate transfer belt 2 on which the multicolor toner image is positioned, with respect to the secondary transfer roll 40b. The secondary transfer is realized by the application of the bias voltage by the secondary transfer bias voltage application unit 41b.

多色のトナー像の2次転写を受けた用紙は、図1において2次転写ロール40bの右方向に離れた位置に備えられている定着器62により、熱および圧力を加えられてトナー像の定着処理が施される。一般に、40℃における損失弾性率が小さいトナーほど融点が低く、トナー像が低温度で定着する。この画像形成装置1では、低温度で高い定着性を実現するため、40℃における損失弾性率が2×10[Pa]以上7×10[Pa]以下という、損失弾性率がきわめて小さいトナーが採用されている。こうした融点の低いトナーを採用することにより、この画像形成装置1では、定着処理の際にかかる消費電力の低減と、定着処理の際の加熱時間の短縮化との両方が実現されている。 The sheet that has undergone the secondary transfer of the multicolor toner image is subjected to heat and pressure by the fixing device 62 that is provided at a position separated in the right direction of the secondary transfer roll 40b in FIG. Fixing processing is performed. Generally, a toner having a smaller loss elastic modulus at 40 ° C. has a lower melting point, and the toner image is fixed at a lower temperature. In this image forming apparatus 1, in order to realize high fixability at a low temperature, the loss elastic modulus at 40 ° C. is 2 × 10 8 [Pa] or more and 7 × 10 8 [Pa] or less. Is adopted. By using the toner having such a low melting point, the image forming apparatus 1 achieves both reduction of power consumption during the fixing process and shortening of the heating time during the fixing process.

用紙の片面だけに画像形成を行う場合は、定着器62においてトナー像の定着が行われた後、図の右方向の矢印で示すようにそのまま右方向に排出される。用紙の両面に画像形成を行う場合は、定着器62において用紙の片面にトナー像の定着が行われた後、排出されずに後戻りして、定着器62のそばのレジロール対8aの間を通り左向きの矢印で示す経路を通って左方向に搬送される。そして、図では2次転写ロール40bの左側に図示されているレジロール対8bにおいて搬送方向を右向きに転じて再び2次転写ロール40bに向かう。ここで、用紙が最初に2次転写ロール40bで転写を受けてから再び2次転写ロール40bの位置に達するまでの間に、中間転写ベルト2上においては、上述した方式で新たな多色のトナー像の形成が行われている。そして、用紙が2回目に2次転写ロール40bに達した時に、その新たな多色のトナー像が、用紙が1回目に2次転写を受けた時とは反対側の面に2次転写される。2回目の2次転写後の用紙は、定着器62によりトナー像の定着処理が施されて右方向に排出される。   When an image is formed on only one side of the sheet, the toner image is fixed by the fixing unit 62 and then discharged rightward as indicated by a right arrow in the figure. When image formation is performed on both sides of the sheet, the toner image is fixed on one side of the sheet in the fixing unit 62 and then returned without being discharged and passes between the pair of registration rollers 8 a near the fixing unit 62. It is conveyed in the left direction through a route indicated by a left-pointing arrow. Then, in the figure, the registration roll pair 8b shown on the left side of the secondary transfer roll 40b turns the transport direction to the right and goes again to the secondary transfer roll 40b. Here, during the period from when the sheet is first transferred by the secondary transfer roll 40b to when the sheet reaches the position of the secondary transfer roll 40b again, a new multi-color is formed on the intermediate transfer belt 2 by the method described above. A toner image is formed. Then, when the paper reaches the secondary transfer roll 40b for the second time, the new multicolor toner image is secondarily transferred to the surface opposite to that when the paper is subjected to the secondary transfer for the first time. The The paper after the second secondary transfer is subjected to a toner image fixing process by the fixing device 62 and discharged to the right.

中間転写ベルト2の上には、2次転写されずに残った残留トナーが存在する。この残留トナーはロールブラシ81により正極性に揃えられ、1次転写ロール40aの位置で1次転写バイアス電圧印加部41aによる前述の正極性のバイアスを受けて、今度は中間転写ベルト20から感光体10へ移行する。そして、クリーニング装置33によって感光体10から除去される。   There is residual toner remaining on the intermediate transfer belt 2 without being subjected to secondary transfer. The residual toner is made positive by the roll brush 81 and is subjected to the above-described positive bias by the primary transfer bias voltage application unit 41a at the position of the primary transfer roll 40a. Move to 10. Then, it is removed from the photoreceptor 10 by the cleaning device 33.

以上が、この画像形成装置1における画像形成の動作についての説明である。   The above is the description of the image forming operation in the image forming apparatus 1.

次に、この画像形成装置1に備えられているクリーニング装置33について説明する。上述したように、このクリーニング装置33では、クリーニングブレードを用いたブレードクリーニング方式が採用されている。   Next, the cleaning device 33 provided in the image forming apparatus 1 will be described. As described above, the cleaning device 33 employs a blade cleaning method using a cleaning blade.

一般に、ブレードクリーニング方式では、クリーニングブレードが感光体と常時圧接しているため、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦が大きい。この摩擦は残留トナーが潤滑剤として機能することで、ある程度緩和されるが、濃度が低い画像の形成を長時間行う場合など、残留トナーが少ない画像形成時には、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦により、感光体表面の損傷や、クリーニングブレードの摩耗やカケが発生することがある。   In general, in the blade cleaning method, since the cleaning blade is always in pressure contact with the photoconductor, the friction between the cleaning blade and the photoconductor is large. This friction is alleviated to some extent by the residual toner functioning as a lubricant, but when forming an image with low residual toner, such as when forming an image with low density for a long time, the friction between the cleaning blade and the photosensitive member Friction may cause damage to the surface of the photoreceptor, wear of the cleaning blade, or chipping.

そこで、図1のクリーニング装置33では、感光体10と当接するクリーニングブレード332先端部付近に、クリーニングブレード332により除去された残留トナーを溜め込んでおく場所(以下、トナー溜まりと呼ぶ)を設け、溜め込んだ残留トナーを潤滑剤として用いることで、残留トナーが少ない画像形成時でも感光体との摩擦を緩和するよう工夫されている。さらに、このクリーニング装置33では、溜め込んだ残留トナーを、残留トナーの温度に応じてトナー溜まりから放出する機構も設けられている。   Therefore, in the cleaning device 33 of FIG. 1, a place (hereinafter referred to as a toner reservoir) for storing the residual toner removed by the cleaning blade 332 is provided near the tip of the cleaning blade 332 that contacts the photoreceptor 10. However, by using residual toner as a lubricant, it is devised to reduce friction with the photoreceptor even when an image is formed with little residual toner. Further, the cleaning device 33 is provided with a mechanism for discharging the accumulated residual toner from the toner reservoir according to the temperature of the residual toner.

図2は、図1に示すクリーニング装置の一部を、感光体の回転軸の一端側から見たときの図である。   FIG. 2 is a view of a part of the cleaning device shown in FIG. 1 as viewed from one end side of the rotating shaft of the photosensitive member.

図2のパート(a)には、クリーニングブレード332の下側に設けられたトナー溜まりに残留トナーが溜め込まれている時の様子が示されており、図2のパート(b)には、溜め込まれた残留トナーがトナー溜まりから放出される時の様子が示されている。   Part (a) of FIG. 2 shows a state in which residual toner is stored in a toner reservoir provided on the lower side of the cleaning blade 332, and part (b) of FIG. The state when the residual toner is discharged from the toner reservoir is shown.

図2のパート(a)を参照しつつ、クリーニング装置33に設けられたトナー溜まりについて説明する。この図2のパート(a)には、図1に示す筐体331の底の部分が図の下方に示されている。この筐体331の底の部分と感光体10との間には下部シール333が設けられており、下部シール333の一端は筐体331と接着され、下部シール333の他端は感光体10の表面と接している。また、感光体10の表面から少し離れた所には、図の上方に向かって延びる固定式塞ぎ止め部材3341および可動式塞ぎ止め部材3342が設けられており、これら固定式塞ぎ止め部材3341および可動式塞ぎ止め部材3342、下部シール333、感光体10によって囲まれた空間が、クリーニングブレード332によって除去された残留トナーが溜め込まれるトナー溜まりSである。ここで、固定式塞ぎ止め部材3341と可動式塞ぎ止め部材3342とを合わせたものが、本発明にいう停滞部材の一例に相当する。クリーニングブレード332によって除去された残留トナーはトナー溜まりSに落下し、画像形成作業が進むとともに次第に積もっていき、図に示すように、クリーニングブレード332の先端が残留トナーの中に埋もれる状態となる。このような状態では、クリーニングブレード332の先端と感光体10との間の残留トナーが潤滑剤として働き、感光体10上に残留トナーが少ない画像形成時でも感光体との摩擦が緩和される。トナー溜まりSに溜まった残留トナーがいっぱいになると、残留トナーはトナー溜まりSの上側から溢れて、搬送オーガ3313によって、筐体331内に設けられた、不図示のトナー収容場所まで運ばれていく。   A toner reservoir provided in the cleaning device 33 will be described with reference to part (a) of FIG. In part (a) of FIG. 2, the bottom portion of the housing 331 shown in FIG. 1 is shown in the lower part of the figure. A lower seal 333 is provided between the bottom portion of the housing 331 and the photoconductor 10. One end of the lower seal 333 is bonded to the housing 331, and the other end of the lower seal 333 is the photoconductor 10. It is in contact with the surface. Further, a fixed blocking member 3341 and a movable blocking member 3342 extending upward in the figure are provided at a distance from the surface of the photoconductor 10, and these fixed blocking member 3341 and the movable blocking member 3341 are movable. A space surrounded by the type blocking member 3342, the lower seal 333, and the photosensitive member 10 is a toner reservoir S in which residual toner removed by the cleaning blade 332 is stored. Here, a combination of the fixed blocking member 3341 and the movable blocking member 3342 corresponds to an example of a stagnation member according to the present invention. The residual toner removed by the cleaning blade 332 falls into the toner reservoir S, and gradually accumulates as the image forming operation proceeds. As shown in the figure, the tip of the cleaning blade 332 is buried in the residual toner. In such a state, the residual toner between the tip of the cleaning blade 332 and the photoconductor 10 acts as a lubricant, and the friction with the photoconductor is relieved even when an image is formed on the photoconductor 10 with little residual toner. When the residual toner accumulated in the toner reservoir S becomes full, the residual toner overflows from the upper side of the toner reservoir S and is carried by the transport auger 3313 to a toner storage location (not shown) provided in the housing 331. .

一般に、電子写真方式を採用している画像形成装置では、画像形成回数が増加するとともに、画像形成装置内部の温度、特に感光体周辺の温度が上昇し、場合によっては40℃以上に達することもある。ゴム製のクリーニングブレードは高温状態ではその反発弾性が低下するので、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦が大きくなりやすい。このため、高温状態では、潤滑剤として残留トナーが果たす役割が重要なものとなるが、トナーは、高温状態に長時間置かれていると流動性が悪くなるという性質があるので、上記のように溜め込まれた残留トナーは、高温状態では、潤滑剤として機能しなくなることがある。また、流動性が悪くなった残留トナーがそのまま溜め込まれていると、溜め込まれた場所に固着してしまい、クリーニングブレードが感光体から残留トナーを除去する際の障害にもなる。このため、単にトナー溜まりを設けただけでは、高温下においてクリーニング性が低下することが多い。特に、低温度で融解するトナーが採用された場合には、クリーニング性の低下が生じやすく、上記の問題はとりわけ深刻なものとなる。   In general, in an image forming apparatus adopting an electrophotographic system, the number of times of image formation increases, and the temperature inside the image forming apparatus, particularly the temperature around the photoreceptor increases, and may reach 40 ° C. or higher in some cases. is there. Since the rebound resilience of a rubber cleaning blade decreases at high temperatures, friction between the cleaning blade and the photosensitive member tends to increase. For this reason, the role played by the residual toner as a lubricant is important at high temperatures, but the toner has the property that the fluidity deteriorates when left in a high temperature for a long time. The residual toner stored in the toner may not function as a lubricant at a high temperature. Further, if the residual toner whose fluidity has deteriorated is stored as it is, it adheres to the stored location, which becomes an obstacle when the cleaning blade removes the residual toner from the photosensitive member. For this reason, simply providing a toner reservoir often reduces the cleaning performance at high temperatures. In particular, when a toner that melts at a low temperature is employed, the cleaning property is liable to deteriorate, and the above problem becomes particularly serious.

そこで、図1の画像形成装置1では、こうした高温下におけるクリーニング性低下の問題を回避するための工夫が凝らされている。   Therefore, the image forming apparatus 1 in FIG. 1 has been devised to avoid such a problem of deterioration in cleaning performance at high temperatures.

図1のクリーニング装置33では、トナー溜まりSの上方に赤外線センサ334が設けられており、この赤外線センサ334が、トナー溜まりSに溜め込まれた残留トナーの温度が所定の閾値温度に達したことを検知すると、図1のパート(a)に示す可動式塞ぎ止め部材3342が、軸3342aを中心として、図のX方向に回って、溜め込まれた残留トナーを図の左方に向かって放出する。   In the cleaning device 33 of FIG. 1, an infrared sensor 334 is provided above the toner reservoir S. The infrared sensor 334 indicates that the temperature of the residual toner accumulated in the toner reservoir S has reached a predetermined threshold temperature. When detected, the movable blocking member 3342 shown in part (a) of FIG. 1 rotates around the shaft 3342a in the X direction of the drawing to discharge the accumulated residual toner toward the left of the drawing.

図2のパート(b)には、溜め込まれた残留トナーが放出される時の様子が示されている。溜め込まれた残留トナーは、可動式塞ぎ止め部材3342が図2のパート(b)の左側に倒れると、積もった残留トナーの重みで、図の点線矢印で示すように筐体331の内部に向かって放出される。このような可動式塞ぎ止め部材3342の動きは、図1に示すCPU4によって制御されており、CPU4は、赤外線センサ334が、溜め込まれた残留トナーの温度が所定の閾値温度に達したことを検知すると、図2では不図示のモータに指示を出し、可動式塞ぎ止め部材3342を回す。図1の画像形成装置1では、この閾値温度として、トナーのガラス転移点温度より10℃以上低い温度が設定されている。筐体331の内部に向かって放出された残留トナーは、搬送オーガ3313によって、筐体331内に設けられた、不図示のトナー収容場所まで運ばれていく。CPU4は、残留トナーの放出が所定時間経過して、クリーニングブレード332の先端付近には残留トナーが無くなった頃に再び不図示のモータに指示を出して、可動式塞ぎ止め部材3342を図の矢印Y方向に戻させ、再び残留トナーの溜め込みが開始される。   Part (b) of FIG. 2 shows a state in which the accumulated residual toner is discharged. When the movable blocking member 3342 falls to the left side of the part (b) in FIG. 2, the accumulated residual toner moves toward the inside of the housing 331 as indicated by the dotted arrow in the figure with the weight of the accumulated residual toner. Released. The movement of the movable blocking member 3342 is controlled by the CPU 4 shown in FIG. 1, and the CPU 4 detects that the temperature of the accumulated residual toner has reached a predetermined threshold temperature. Then, an instruction is given to a motor (not shown) in FIG. 2, and the movable blocking member 3342 is rotated. In the image forming apparatus 1 of FIG. 1, a temperature that is 10 ° C. or more lower than the glass transition temperature of the toner is set as the threshold temperature. Residual toner released toward the inside of the housing 331 is conveyed by a transport auger 3313 to a toner storage location (not shown) provided in the housing 331. The CPU 4 issues an instruction to a motor (not shown) again when the residual toner has been discharged for a predetermined time and the residual toner is near the tip of the cleaning blade 332, and the movable blocking member 3342 is moved to the arrow shown in the figure. The toner is returned to the Y direction, and accumulation of residual toner is started again.

図3は、図2に示す可動式塞ぎ止め部材を、軸に沿った平面内で表した図である。   FIG. 3 is a view showing the movable blocking member shown in FIG. 2 in a plane along the axis.

可動式塞ぎ止め部材3343は、軸3342aと一体化されており、軸3342aとともに回る。軸3342aの一端には歯車1400bが備えられており、軸3342aの他端は、不図示の機構により、回転自在に支持されている。歯車1400bは、モータ1400aの回転駆動力を受けて回転するギア1400と噛み合っており、ギア1400の回転に伴って従動回転する。ここで、可動式塞ぎ止め部材3342、軸3342a、歯車1400b、モータ1400a、ギア1400を合わせたものが、本発明にいう開放部の一例に相当する。   The movable blocking member 3343 is integrated with the shaft 3342a and rotates together with the shaft 3342a. A gear 1400b is provided at one end of the shaft 3342a, and the other end of the shaft 3342a is rotatably supported by a mechanism (not shown). The gear 1400b meshes with a gear 1400 that rotates by receiving the rotational driving force of the motor 1400a, and rotates in accordance with the rotation of the gear 1400. Here, a combination of the movable blocking member 3342, the shaft 3342a, the gear 1400b, the motor 1400a, and the gear 1400 corresponds to an example of the opening portion according to the present invention.

このクリーニング装置33ではこのような可動式塞ぎ止め部材3342の移動機構を備えることで、残留トナーの入れ替えを適宜に行うので、残留トナーの温度が上昇しても安定したクリーニング能力を発揮することができる。   Since the cleaning device 33 is provided with such a moving mechanism of the movable blocking member 3342, the residual toner is appropriately replaced, so that stable cleaning ability can be exhibited even if the temperature of the residual toner rises. it can.

以上が、高温下であっても良好なクリーニング性を維持する機構についての説明である。この画像形成装置1には、さらにトナーにおいても、クリーニング性を維持するための工夫が凝らされている。   This completes the description of the mechanism that maintains good cleaning properties even at high temperatures. The image forming apparatus 1 is further devised for maintaining the cleaning property of the toner.

上述したように、この画像形成装置1で採用されている低融点トナーの、40℃における損失弾性率は、2×10[Pa]以上7×10[Pa]以下という狭い範囲内に属している。 As described above, the loss elastic modulus at 40 ° C. of the low melting point toner employed in the image forming apparatus 1 belongs to a narrow range of 2 × 10 8 [Pa] to 7 × 10 8 [Pa]. ing.

一般に、トナーの損失弾性率が小さすぎると、用紙上の温度が高い部分でのトナーの融解が他の部分より進みすぎて、形成された画像上に光沢のムラが発生するなど画質の劣化が起こりやすい。また、損失弾性率が小さすぎると、トナーがつぶれやすいために除去されにくく、クリーニング性が低下してトナーフィルミングが発生しやすい。   In general, if the loss elastic modulus of the toner is too small, the melting of the toner in the portion where the temperature on the paper is high proceeds more than in the other portions, resulting in deterioration of image quality such as uneven glossiness on the formed image. It is easy to happen. On the other hand, if the loss elastic modulus is too small, the toner is liable to be crushed and difficult to be removed, and the cleaning property is lowered and toner filming is likely to occur.

一方、トナーの損失弾性率が大きすぎると、今度はトナーがつぶれにくいために感光体とクリーニングブレードとの間の潤滑剤として機能が低く、感光体の磨耗やクリーニングブレードの損傷が進むことになる。   On the other hand, if the loss elastic modulus of the toner is too large, the toner is not easily crushed this time, so that the function as a lubricant between the photoconductor and the cleaning blade is low, and wear of the photoconductor and damage to the cleaning blade proceed. .

そこで、この画像形成装置1では、40℃における損失弾性率が、2×10[Pa]以上7×10[Pa]以下の範囲内に属しているトナーを採用することで、高いクリーニング性が発揮されるとともに、感光体やクリーニングブレードに対する負担も軽減されるよう工夫されている。 Therefore, in this image forming apparatus 1, by adopting a toner whose loss elastic modulus at 40 ° C. is in the range of 2 × 10 8 [Pa] or more and 7 × 10 8 [Pa] or less, high cleaning performance is achieved. Is devised to reduce the burden on the photosensitive member and the cleaning blade.

また、この画像形成装置1で採用されているトナーは粒径が揃っており、特に粒径が極端に小さいトナーの割合が少ないトナーとなっている。粒径が極端に小さいトナーの占める割合が少ないことを定量的に表す統計データとしては、トナーの粒径分布における下側の幾何標準偏差(geometric standard deviation)の値(以下、下側のGSD値と呼ぶ)を用いることができる。この下側のGSD値は、下記の手順に従って求められる。   In addition, the toner employed in the image forming apparatus 1 has a uniform particle size, and is a toner that has a particularly small proportion of toner having an extremely small particle size. Statistical data that quantitatively represents that the proportion of toner having an extremely small particle size is small includes a lower value of a geometric standard deviation (hereinafter referred to as a lower GSD value) in the particle size distribution of the toner. Can be used). This lower GSD value is determined according to the following procedure.

測定試料となる0.5mg〜50mgのトナーを、分散剤であるアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に分散させる。なお、このような分散剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム以外の界面活性剤も採用可能である。そして、トナーが分散した分散剤を、電解液(ISOTON−II:ベックマン−コールター社製)100[ml]に添加し、超音波分散器で1分間分散処理を行う。分散処理後、コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)により、アパーチャー径として100μmアパーチャーを用いて2μm〜60μmのトナー粒子の粒径分布を測定する。なお、ここでは、測定装置として、コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)を用いるが、トナー粒子の粒径分布が測定できる装置であれば、他の測定装置を用いてもよい。   0.5 mg to 50 mg of toner as a measurement sample is dispersed in 2 ml of a 5% aqueous solution of sodium alkylbenzenesulfonate as a dispersant. In addition, as such a dispersant, a surfactant other than sodium alkylbenzene sulfonate can be used. Then, the dispersant in which the toner is dispersed is added to 100 [ml] of an electrolytic solution (ISOTON-II: manufactured by Beckman-Coulter), and dispersion treatment is performed for 1 minute using an ultrasonic disperser. After the dispersion treatment, the particle size distribution of toner particles of 2 μm to 60 μm is measured with a Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman-Coulter) using an aperture diameter of 100 μm. Here, a Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used as a measuring device, but other measuring devices may be used as long as the particle size distribution of toner particles can be measured.

粒径分布において、トナー粒子を粒径の小さい方から順位をつけていき、順位が全体の粒子総数の16%目となるトナー粒子の粒径をD16pと定義する。同様にして、順位が全体の粒子総数の50%目となるトナー粒子の粒径をD50pと定義する。下側のGSD値は、これらD16pおよびD50pを用いて、これらの比(D50p/D16p)として定義される値である。   In the particle size distribution, the toner particles are ranked from the smallest particle size, and the particle size of the toner particles whose rank is 16% of the total number of particles is defined as D16p. Similarly, the particle diameter of toner particles whose rank is 50% of the total number of particles is defined as D50p. The lower GSD value is a value defined as the ratio (D50p / D16p) of these D16p and D50p.

この下側のGSD値の定義から明らかなように、下側のGSD値が小さいほど粒径の小さいトナー粒子が少ないことになる。この画像形成装置1で採用されているトナーの下側のGSD値は、1.25以下であり、粒径が小さいトナーの割合がかなり低いトナーである。下側のGSD値が大きいトナーでは、粒径が小さいためにクリーニングブレードをすり抜けてしまいやすいトナー粒子が多く、このようなトナーが採用されるとクリーニング性が低下する。この画像形成装置1は、下側のGSD値が1.25以下であるトナーを採用することにより、高いクリーニング性が発揮される。   As is clear from the definition of the lower GSD value, the smaller the lower GSD value, the smaller the number of toner particles having a smaller particle size. The lower GSD value of the toner used in the image forming apparatus 1 is 1.25 or less, and the ratio of the toner having a small particle diameter is a considerably low toner. In the toner having a large lower GSD value, since the particle size is small, there are many toner particles that easily pass through the cleaning blade, and when such toner is employed, the cleaning property is deteriorated. The image forming apparatus 1 exhibits high cleaning performance by using toner having a lower GSD value of 1.25 or less.

以上説明してきたクリーニング装置33では、図2に示す可動式塞ぎ止め部材3342が回ることにより、溜め込まれた残留トナーが放出される方式が採用されているが、可動式塞ぎ止め部材が下側に引っ込むことで、溜め込まれた残留トナーが放出される方式も採用可能である。以下では、このような方式を採用したクリーニング装置を紹介する。   In the cleaning device 33 described above, a method is employed in which the accumulated toner remaining is released by turning the movable blocking member 3342 shown in FIG. 2. However, the movable blocking member is disposed on the lower side. It is also possible to employ a method in which the residual toner accumulated is released by retracting. In the following, a cleaning apparatus employing such a method will be introduced.

図4は、可動式塞ぎ止め部材が下側に引っ込むことで残留トナーが放出される方式を採用したクリーニング装置の一部を、感光体の回転軸の一端側から見たときの図である。   FIG. 4 is a view of a part of a cleaning device that employs a method in which residual toner is discharged by retracting the movable blocking member downward, as viewed from one end of the rotating shaft of the photosensitive member.

図4のパート(a)には、クリーニングブレード332の下側に設けられたトナー溜まりに残留トナーが溜め込まれている時の様子が示されており、図4のパート(b)には、溜め込まれた残留トナーがトナー溜まりから放出される時の様子が示されている。   Part (a) of FIG. 4 shows a state in which residual toner is stored in a toner reservoir provided on the lower side of the cleaning blade 332, and part (b) of FIG. The state when the residual toner is discharged from the toner reservoir is shown.

この図4において、図2で示す構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素についての重複説明は省略する。図4に示すクリーニング装置33’も図2に示すクリーニング装置33と同様に、溜め込まれた残留トナーの温度が所定の閾値温度に達すると、可動式塞ぎ止め部材が移動して残留トナーの放出が行われる。図4に示すクリーニング装置33’が、図2に示すクリーニング装置33と異なる点は、このときの可動式塞ぎ止め部材の移動機構が異なる点にあり、以下ではこの点に絞って説明を行う。   In FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description of the components will be omitted. As in the cleaning device 33 shown in FIG. 2, the cleaning device 33 ′ shown in FIG. 4 moves the movable blocking member to release the residual toner when the temperature of the accumulated residual toner reaches a predetermined threshold temperature. Done. The cleaning device 33 ′ shown in FIG. 4 is different from the cleaning device 33 shown in FIG. 2 in that the moving mechanism of the movable blocking member at this time is different. The following description will focus on this point.

図4に示すクリーニング装置33’では、可動式塞ぎ止め部材3342’の下方にカム3342b’が設けられており、このカム3342b’は可動式塞ぎ止め部材3342’の一端と接している。このカム3342b’が軸3342a’を中心として回ることによって、可動式塞ぎ止め部材3342’が、筐体331’と下部シール333との間で図の上下方向に移動して、残留トナーを塞ぎ止める状態や残留トナーを放出する状態が実現する。具体的には、図4のパート(a)に示す、残留トナーが溜め込まれている状態において、カム3342b’が図4のパート(a)の矢印D方向に回転すると、このカム3342b’の動きに合わせて可動式塞ぎ止め部材3342’は、図4のパート(a)の矢印E方向に移動する。可動式塞ぎ止め部材3342’が完全に下がった状態では、図4のパート(a)に示す、残留トナーが放出される状態が実現する。残留トナーの放出後には、カム3342b’が図4のパート(b)の矢印F方向に回転し、このカム3342b’の動きに合わせて可動式塞ぎ止め部材3342’が、今度は図4のパート(a)の矢印G方向に移動して、再び残留トナーの溜め込みが開始される。可動式塞ぎ止め部材の移動機構が異なる点を除けば、このクリーニング装置33’を備えた画像形成装置の構成は、図1に示す画像形成装置の構成と同じであり、重複説明は省略する。   In the cleaning device 33 ′ shown in FIG. 4, a cam 3342 b ′ is provided below the movable blocking member 3342 ′, and this cam 3342 b ′ is in contact with one end of the movable blocking member 3342 ′. As the cam 3342b ′ rotates about the shaft 3342a ′, the movable blocking member 3342 ′ moves between the housing 331 ′ and the lower seal 333 in the vertical direction in the drawing to block the residual toner. A state and a state of discharging residual toner are realized. Specifically, when the residual toner is accumulated as shown in part (a) of FIG. 4, when the cam 3342b ′ rotates in the direction of arrow D in part (a) of FIG. 4, the movement of the cam 3342b ′. Accordingly, the movable blocking member 3342 ′ moves in the direction of arrow E in part (a) of FIG. In a state where the movable blocking member 3342 'is completely lowered, a state in which residual toner is released as shown in part (a) of FIG. 4 is realized. After the release of the residual toner, the cam 3342b ′ rotates in the direction of arrow F in part (b) of FIG. 4, and the movable blocking member 3342 ′ is now replaced with the movement of the cam 3342b ′. Moving in the direction of arrow G in (a), the accumulation of residual toner is started again. Except for the point that the moving mechanism of the movable blocking member is different, the configuration of the image forming apparatus provided with the cleaning device 33 'is the same as the configuration of the image forming apparatus shown in FIG.

なお、図2に示すクリーニング装置33や図4に示すクリーニング装置33’では、可動式塞ぎ止め部材が移動することにより溜め込まれた残留トナーの放出が行われたが、本発明は、残留トナーを塞ぎ止める部材全体が開閉を行って残留トナーが放出される方式を採用してもよい。そのような方式としては、例えば、残留トナーを塞ぎ止める部材全体が、上部を軸として回ることにより、残留トナーを塞ぎ止める状態や残留トナーを放出する状態が実現する方式が考えられる。また、このような方式は、残留トナーが大量に溜まると、残留トナーを塞ぎ止める部材の下側から、残留トナーがその部材を押しのけるように少しずつ放出され、高温状態では大量に放出されるというものであってもよい。   In the cleaning device 33 shown in FIG. 2 and the cleaning device 33 ′ shown in FIG. 4, the residual toner accumulated is released by the movement of the movable blocking member. A method in which the entire member to be closed is opened and closed to release residual toner may be employed. As such a method, for example, a method of realizing a state of blocking the residual toner or a state of discharging the residual toner by the entire member blocking the residual toner turning around the upper part is conceivable. In addition, in such a system, when a large amount of residual toner is accumulated, the residual toner is gradually released from the lower side of the member that blocks the residual toner so as to push the member off, and is released in a large amount in a high temperature state. It may be a thing.

以下では、この画像形成装置1で採用されているトナーの製造方法、およびそのトナーを有する二成分現像剤の製造方法について説明する。ここでは、一例として40℃における損失弾性率が4×10[Pa]、下側のGSD値が1.24であるトナーの製造方法について説明する。
−結晶性樹脂の調整−
三口フラスコにデカン酸ジメチル100質量部、1,9−ノナンジオール75.0質量部、ジブチルすずオキサイド0.08質量部を窒素雰囲気下で、180℃、8時間反応させる。反応中、生成された水は系外へ除去した。その後、徐々に減圧しながら、230℃まで温度をあげて、7時間反応させた後、冷却し、結晶性樹脂を得た。この結晶性樹脂の重量平均分子量は、17000であった。
−非結晶性樹脂の作製−
三口フラスコにテレフタル酸ジメチル82質量部、イソフタル酸ジメチル82質量部、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物79質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物257質量部、ジブチルすずオキサイド0.23質量部を窒素雰囲気下で、180℃、3時間反応させる。反応中、生成された水は系外へ除去した。その後、徐々に減圧しながら、240℃まで温度をあげて、2時間反応させた後、冷却し、非結晶性樹脂を得た。この非結晶性樹脂の重量平均分子量は、16500であった。
−結晶性/非結晶性混合樹脂分散液の作製−
三口フラスコに、上記の結晶性樹脂を30質量部、上記の非晶性樹脂を70質量部、メチルエチルケトン50質量部、イソプロピルアルコール15質量部を加えて攪拌させながら、60℃に加熱して、樹脂を溶解させた後、10%アンモニア水溶液25質量部を加える。さらにイオン交換水400質量部を徐々に加えて、転相乳化を行った後、脱溶媒した後、固形分濃度を25%に調整し、結晶性/非結晶性混合樹脂分散液を得る。分散液中の樹脂微粒子の体積平均径は158nmであった。
−離型剤分散液の調製−
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)性:HNP9,融点77℃):60質量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK):4質量部
・イオン交換水:200質量部
以上の成分を混合した溶液を120℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザー(ゴーリン社)で分散処理し、体積平均粒径が250nmである離型剤を分散させてなる離型剤分散液を調製した。なお、この分散液の離型剤濃度が20質量%となるように水分量を調整した。
−着色剤分散液の調製−
・シアン顔料(銅フタロシアニンB15:3、大日精化社製):50質量部
・非イオン性界面活性剤ノニポール400(花王社製):5質量部
・イオン交換水:200質量部
以上の成分を混合溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて約1時間分散し、水分量を調整して、着色剤粒子分散液(1)を得た。
−トナー母粒子の製造−
・上記の結晶性/非結晶性混合樹脂分散液:720質量部
・上記の着色剤分散液:50質量部
・上記の離型剤分散液:70質量部
・カチオン界面活性剤・(花王(株)製:サニゾールB50):1.5質量部
以上の成分を丸型ステンレス製フラスコ中に収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.8に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10重量%の硝酸水溶液30質量部を添加した。
Below, the manufacturing method of the toner employ | adopted with this image forming apparatus 1, and the manufacturing method of the two-component developer which has the toner are demonstrated. Here, as an example, a method for producing a toner having a loss elastic modulus at 40 ° C. of 4 × 10 8 [Pa] and a lower GSD value of 1.24 will be described.
-Adjustment of crystalline resin-
In a three-necked flask, 100 parts by mass of dimethyl decanoate, 75.0 parts by mass of 1,9-nonanediol and 0.08 parts by mass of dibutyltin oxide are reacted at 180 ° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere. During the reaction, generated water was removed out of the system. Thereafter, while gradually reducing the pressure, the temperature was raised to 230 ° C. and the reaction was performed for 7 hours, followed by cooling to obtain a crystalline resin. The weight average molecular weight of this crystalline resin was 17000.
-Production of non-crystalline resin-
In a three-necked flask, 82 parts by mass of dimethyl terephthalate, 82 parts by mass of dimethyl isophthalate, 79 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide adduct, 257 parts by mass of bisphenol A propylene oxide adduct, and 0.23 parts by mass of dibutyltin oxide were added in a nitrogen atmosphere. , Reacted at 180 ° C. for 3 hours. During the reaction, generated water was removed out of the system. Thereafter, while gradually reducing the pressure, the temperature was raised to 240 ° C. and reacted for 2 hours, followed by cooling to obtain an amorphous resin. The amorphous resin had a weight average molecular weight of 16,500.
-Preparation of crystalline / amorphous mixed resin dispersion-
To a three-necked flask, add 30 parts by mass of the above crystalline resin, 70 parts by mass of the above amorphous resin, 50 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 15 parts by mass of isopropyl alcohol, and heat to 60 ° C. while stirring. Is dissolved, and 25 parts by mass of a 10% aqueous ammonia solution is added. Further, 400 parts by mass of ion-exchanged water is gradually added to carry out phase inversion emulsification, and after solvent removal, the solid content concentration is adjusted to 25% to obtain a crystalline / amorphous mixed resin dispersion. The volume average diameter of the resin fine particles in the dispersion was 158 nm.
-Preparation of release agent dispersion-
Paraffin wax (Nippon Seiwa Co., Ltd .: HNP9, melting point 77 ° C.): 60 parts by mass Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen RK): 4 parts by mass Ion exchange water: 200 Part by mass A solution in which the above components were mixed was heated to 120 ° C. and dispersed using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Tarrax T50), then dispersed with a Menton Gorin high-pressure homogenizer (Gorin), and volume averaged. A release agent dispersion was prepared by dispersing a release agent having a particle size of 250 nm. The water content was adjusted so that the mold release agent concentration of this dispersion was 20% by mass.
-Preparation of colorant dispersion-
Cyan pigment (copper phthalocyanine B15: 3, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.): 50 parts by mass Nonionic surfactant Nonipol 400 (manufactured by Kao Corporation): 5 parts by mass Ion exchange water: 200 parts by mass After mixing and dissolving, the mixture was dispersed for about 1 hour using a high-pressure impact disperser Ultimateizer (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., HJP30006), and the water content was adjusted to obtain a colorant particle dispersion (1).
-Manufacture of toner base particles-
-Crystalline / non-crystalline mixed resin dispersion: 720 parts by weight-Colorant dispersion: 50 parts by weight-Release agent dispersion: 70 parts by weight-Cationic surfactant-(Kao Corporation ) Product: Sanisol B50): 1.5 parts by mass The above components are contained in a round stainless steel flask, and 0.1 N sulfuric acid is added to adjust the pH to 3.8. 30 parts by mass of an aqueous nitric acid solution having an aluminum chloride concentration of 10% by weight was added.

その後にホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で、1分あたりの温度上昇が0.5℃となるように制御しつつ40℃まで加熱した。得られたコア凝集粒子の体積平均粒径を測定すると、5.2μmであった。   Then, after dispersing at 30 ° C. using a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Tarrax T50), the temperature rise per minute is controlled to be 0.5 ° C. in an oil bath for heating to 40 ° C. Until heated. The volume average particle diameter of the obtained core aggregated particles was measured to be 5.2 μm.

この凝集粒子分散液を40℃で30分間保持した後、このコア凝集粒子が形成された分散液中に、非結晶性樹脂分散液を緩やかに160質量部追加し1時間保持した。得られた付着樹脂凝集粒子について、体積平均粒径は6.2μmであった。0.1規定の硝酸を添加してpHを7.0に調整した後、攪拌を継続しながら95℃まで加熱し、5時間保持した。   After this aggregated particle dispersion was held at 40 ° C. for 30 minutes, 160 parts by mass of the amorphous resin dispersion was gently added to the dispersion in which the core aggregated particles were formed, and held for 1 hour. The obtained adhered resin agglomerated particles had a volume average particle size of 6.2 μm. After adjusting the pH to 7.0 by adding 0.1 N nitric acid, the mixture was heated to 95 ° C. with continuous stirring and held for 5 hours.

その後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させることによりトナー母粒子を得た。得られたトナー母粒子の体積平均粒径は6.1μmであった。
−キャリヤの製造−
・フェライト(Cu-Zn)粒子(体積平均粒径:50μm):100質量部
・トルエン:14質量部
・スチレン−メチルメタクリレート共重合体(成分比:スチレン/メチルメタクリレート=90/10、重量平均分子量Mw=80000):2質量部
・カーボンブラック(R330:キャボット社製):0.2質量部
まず、フェライト粒子を除く上記成分を10分間スターラーで撹拌させて、分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れて、60℃において30分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリヤを得た。
−現像剤の作製−
上記のトナー母粒子に外添剤として市販のヒュームドシリカRX50(日本アエロジル製)をトナー100質量部に対して1.2質量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合して静電荷像現像用トナーを得た。ついで、このトナー8質量部と上記キャリア100質量部とを混合して二成分現像剤を調整した。
(体積平均粒径)
トナーの体積平均粒径の測定に際しては、前述のようにコールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)を用い、前述の条件を用いた。測定された粒径分布を分割された粒径範囲(チャンネル)に対し、体積基準で小径側から累積分布を描き、累積50%となる粒径(D50v)を、体積平均粒径とした。なお、上記の粒径分布からは、上述した定義に従って、下側のGSD値が求められる。
(損失弾性率)
粘弾性測定装置(レオメトリックサイエンティフィックFE社製:ARES)を用いて行った。まず、静電潜像現像用トナーを錠剤に成形し、直径8mmのパラレルプレートにセットしノーマルフォースを0とした後に、6.28rad/secの振動周波数で振動を与えた。測定温度は30℃から500℃まで行ない、この時のひずみは0.1%とした。測定時間インターバルは120秒、測定開始後の昇温速度は1℃/分で測定し、40℃における損失弾性率を測定した。
(重量平均分子量)
結晶性樹脂等の分子量分布は、以下の条件で行ったものである。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製、6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min、サンプル注入量10μl、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
(離型剤の融点、ガラス転移温度)
融点及びガラス転移温度は、DSC(示差走査型熱量計)測定法により決定し、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大ピークより求めた。
Thereafter, the mixture was cooled to 20 ° C. at a rate of 20 ° C./min, filtered, washed with ion-exchanged water, and then dried using a vacuum dryer to obtain toner base particles. The obtained toner base particles had a volume average particle size of 6.1 μm.
-Manufacture of carriers-
Ferrite (Cu—Zn) particles (volume average particle size: 50 μm): 100 parts by mass Toluene: 14 parts by mass Styrene-methyl methacrylate copolymer (component ratio: styrene / methyl methacrylate = 90/10, weight average molecular weight Mw = 80000): 2 parts by mass Carbon black (R330: manufactured by Cabot Corporation): 0.2 parts by mass First, the above components excluding ferrite particles were stirred with a stirrer for 10 minutes to prepare a dispersed coating solution. The coating liquid and ferrite particles were put in a vacuum degassing kneader and stirred at 60 ° C. for 30 minutes, and then degassed and deaerated while being heated, and dried to obtain a carrier.
-Production of developer-
1.2 parts by mass of commercially available fumed silica RX50 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as an external additive to 100 parts by mass of the toner is added to the toner base particles described above, and mixed with a Henschel mixer to obtain an electrostatic image developing toner. Obtained. Subsequently, 8 parts by mass of the toner and 100 parts by mass of the carrier were mixed to prepare a two-component developer.
(Volume average particle size)
When measuring the volume average particle diameter of the toner, Coulter Multisizer II type (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) was used as described above, and the above-mentioned conditions were used. A cumulative distribution was drawn from the small diameter side on the volume basis with respect to the particle size range (channel) obtained by dividing the measured particle size distribution, and the particle size (D50v) at which accumulation was 50% was defined as the volume average particle size. From the above particle size distribution, the lower GSD value is determined according to the above-described definition.
(Loss elastic modulus)
The measurement was performed using a viscoelasticity measuring device (Rheometric Scientific FE: ARES). First, an electrostatic latent image developing toner was formed into a tablet, set on a parallel plate having a diameter of 8 mm, and the normal force was set to 0. Then, vibration was applied at a vibration frequency of 6.28 rad / sec. The measurement temperature was 30 ° C. to 500 ° C., and the strain at this time was 0.1%. The measurement time interval was 120 seconds, the temperature increase rate after the start of measurement was 1 ° C./min, and the loss elastic modulus at 40 ° C. was measured.
(Weight average molecular weight)
The molecular weight distribution of the crystalline resin or the like is performed under the following conditions. GPC uses “HLC-8120GPC, SC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)” apparatus, and two columns use “TSKgel, SuperHM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ID × 15 cm)”. , THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent. As experimental conditions, an experiment was performed using a sample concentration of 0.5%, a flow rate of 0.6 ml / min, a sample injection amount of 10 μl, a measurement temperature of 40 ° C., and an IR detector. The calibration curve is “polystylen standard sample TSK standard” manufactured by Tosoh Corporation: “A-500”, “F-1”, “F-10”, “F-80”, “F-380”, “A-2500”. ”,“ F-4 ”,“ F-40 ”,“ F-128 ”, and“ F-700 ”.
(Melting point of release agent, glass transition temperature)
The melting point and glass transition temperature were determined by a DSC (Differential Scanning Calorimeter) measurement method, and were determined from the main maximum peak measured according to ASTM D3418-8.

主体極大ピークの測定には、パーキンエルマー社製のDSC−7を用いることができる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行った。   DSC-7 manufactured by Perkin Elmer Co. can be used for measurement of the main maximum peak. The temperature correction of the detection part of this apparatus uses the melting point of indium and zinc, and the correction of heat quantity uses the heat of fusion of indium. As the sample, an aluminum pan was used, an empty pan was set as a control, and the measurement was performed at a heating rate of 10 ° C./min.

以上が、この画像形成装置1で採用されているトナーの製造方法、およびそのトナーを有する二成分現像剤の製造方法についての説明である。上記のトナーの製造では、一例として、40℃における損失弾性率が4×10[Pa]、下側のGSD値が1.24であるトナーの製造方法について説明したが、トナーの損失弾性率、および下側のGSD値については、上記のトナーの製造方法中の処理を変更することによって変化させることができる。具体的には、トナーの損失弾性率については、上記のトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において結晶性樹脂の重量平均分子量を増加(減少)させることにより、40℃における損失弾性率を増加(減少)させることができる。また、下側のGSD値については、上記のトナーの製造方法の「トナー母粒子の製造」の過程において、加熱用オイルバス中で40℃まで加熱するときの1分あたりの温度上昇速度を0.5℃/分より大きく(小さく)することで下側のGSD値を増加(減少)させることができる。これは、一般に温度上昇が急であるほど、凝集の度合が凝集粒子によって差が出やすく、この結果、凝集粒子の粒径にムラが生じるためである。 The above is the description of the method for producing the toner employed in the image forming apparatus 1 and the method for producing the two-component developer having the toner. In the production of the above toner, as an example, a method for producing a toner having a loss elastic modulus at 40 ° C. of 4 × 10 8 [Pa] and a lower GSD value of 1.24 has been described. The lower GSD value can be changed by changing the processing in the toner manufacturing method. Specifically, regarding the loss elastic modulus of the toner, the loss at 40 ° C. is obtained by increasing (decreasing) the weight average molecular weight of the crystalline resin in the process of “adjustment of the crystalline resin” in the above toner production method. The elastic modulus can be increased (decreased). For the lower GSD value, the rate of temperature increase per minute when heating to 40 ° C. in an oil bath for heating in the process of “production of toner base particles” in the above toner production method is 0. The lower GSD value can be increased (decreased) by making it larger (smaller) than 5 ° C./min. This is because, generally, as the temperature rises more steeply, the degree of aggregation tends to vary depending on the aggregated particles, and as a result, the particle size of the aggregated particles becomes uneven.

以下では、図2で説明したように残留トナーの溜め込みと放出とを行う機構を備え、さらに画質の低下を回避するのに適した特性を備えたトナーを用いることにより、画質が低下しにくい良好な画像形成が行われることを具体的な実験データで検証する。
[実験1]
この実験では、良好な画像形成を行う上で最適なトナーの損失弾性率について検証する。この実験では、濃度100%のパッチ部分を有するカラーの両面画像を、温度28℃、湿度85%の高温高湿度下で1万枚出力し、さらに温度10℃、湿度15%の低温低湿度下で1万枚出力するという連続出力テストを行う。さらに、連続出力テスト後に、面密度が15[g/m]で長さ300mmのトナーの帯を感光体上に形成して1次転写することなく感光体のクリーニングを行い、このクリーニング後、カラーの両面画像を出力するという、クリーニング後の画像出力テストも行う。
In the following, as described with reference to FIG. 2, a mechanism for storing and discharging residual toner is provided, and toner having characteristics suitable for avoiding a deterioration in image quality is used. That specific image formation is performed is verified by specific experimental data.
[Experiment 1]
In this experiment, the optimum loss elastic modulus of toner for good image formation will be verified. In this experiment, a color double-sided image having a patch portion with a density of 100% was output at 10,000 sheets at a high temperature and high humidity of 28 ° C. and 85% of humidity, and further at a low temperature and low humidity of 10 ° C. and 15% of humidity. A continuous output test is performed to output 10,000 sheets. Further, after the continuous output test, a toner band having a surface density of 15 [g / m 2 ] and a length of 300 mm is formed on the photosensitive member, and the photosensitive member is cleaned without primary transfer. An image output test after cleaning, in which a color double-sided image is output, is also performed.

上記の連続出力テスト、およびクリーニング後の画像出力テストを、下記の画像形成装置によって行う。
(実施例1)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の240℃を220℃に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を11700にすることにより、40℃における損失弾性率を2×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
The continuous output test and the image output test after cleaning are performed by the following image forming apparatus.
(Example 1)
Loss elasticity at 40 ° C. is obtained by changing 240 ° C. at the time of temperature rise to 220 ° C. in the process of “adjustment of crystalline resin” in the toner production method described above, and setting the weight average molecular weight of the crystalline resin to 11700. An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that a toner whose rate is adjusted to 2 × 10 8 [Pa] is employed.

この画像形成装置では、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度が45℃に設定されている。
(実施例2)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の240℃を230℃に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を15000にすることにより、40℃における損失弾性率を3.3×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
In this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.
(Example 2)
Loss elasticity at 40 ° C. is obtained by changing 240 ° C. at the time of temperature rise to 230 ° C. in the process of “adjustment of crystalline resin” in the toner production method described above, and setting the weight average molecular weight of the crystalline resin to 15000. An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that a toner whose rate is adjusted to 3.3 × 10 8 [Pa] is employed.

この画像形成装置でも、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度は45℃に設定されている。
(実施例3)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の時間を2時間から3時間に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を18100にすることにより、40℃における損失弾性率を4.8×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
Also in this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.
(Example 3)
In the process of “adjustment of crystalline resin” in the above-described toner production method, the temperature increase time is changed from 2 hours to 3 hours, and the weight average molecular weight of the crystalline resin is set to 18100, so that the temperature at 40 ° C. An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that a toner having a loss elastic modulus adjusted to 4.8 × 10 8 [Pa] is employed.

この画像形成装置でも、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度は45℃に設定されている。
(実施例4)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の時間を2時間から4時間に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を20600にすることにより、40℃における損失弾性率を6.3×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
Also in this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.
Example 4
In the process of “adjustment of the crystalline resin” in the toner production method described above, the temperature rise time is changed from 2 hours to 4 hours, and the weight average molecular weight of the crystalline resin is set to 20600, so that the temperature at 40 ° C. An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that a toner having a loss elastic modulus adjusted to 6.3 × 10 8 [Pa] is employed.

この画像形成装置でも、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度は45℃に設定されている。
(実施例5)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の時間を2時間から5時間に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を21700にすることにより、40℃における損失弾性率を7.0×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
Also in this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.
(Example 5)
In the process of “adjustment of the crystalline resin” in the above-described toner production method, the temperature increase time is changed from 2 hours to 5 hours, and the weight average molecular weight of the crystalline resin is set to 21700, so that the temperature at 40 ° C. An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that a toner having a loss elastic modulus adjusted to 7.0 × 10 8 [Pa] is employed.

この画像形成装置でも、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度は45℃に設定されている。
(実施例6)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の240℃を210℃、時間を2時間から2.5時間に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を11600にすることにより、40℃における損失弾性率を2×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
Also in this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.
(Example 6)
In the process of “adjusting the crystalline resin” in the toner production method described above, the temperature average temperature 240 ° C. is changed to 210 ° C., the time is changed from 2 hours to 2.5 hours, and the weight average molecular weight of the crystalline resin is 11600. The image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that the toner having a loss elastic modulus at 40 ° C. adjusted to 2 × 10 8 [Pa] is used.

この画像形成装置では、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度が50℃に設定されており、この点が実施例1の画像形成装置とは異なる。
(実施例7)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の240℃を200℃、時間を2時間から3時間に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を11700にすることにより、40℃における損失弾性率を2×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
In this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 50 ° C. This is different from the image forming apparatus of the first embodiment.
(Example 7)
In the process of “adjusting the crystalline resin” in the toner production method described above, the temperature average temperature is changed from 240 ° C. to 200 ° C. and the time from 2 hours to 3 hours, so that the weight average molecular weight of the crystalline resin is 11700. Accordingly, the image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that the toner whose loss elastic modulus at 40 ° C. is adjusted to 2 × 10 8 [Pa] is employed.

この画像形成装置では、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度が55℃に設定されており、この点が実施例1の画像形成装置とは異なる。
(実施例8)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の240℃を210℃に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を10500にすることにより、40℃における損失弾性率を1.6×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
In this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 55 ° C. This is different from the image forming apparatus of the first embodiment.
(Example 8)
Loss elasticity at 40 ° C. is obtained by changing 240 ° C. at the time of temperature rise to 210 ° C. in the process of “adjustment of crystalline resin” in the toner production method described above, and setting the weight average molecular weight of the crystalline resin to 10500. An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that a toner whose rate is adjusted to 1.6 × 10 8 [Pa] is employed.

この画像形成装置では、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度が45℃に設定されている。
(実施例9)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の240℃を250℃、時間を2時間から5時間に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を22500にすることにより、40℃における損失弾性率を7.5×10[Pa]に調整したトナーを採用した以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
In this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.
Example 9
In the process of “adjusting the crystalline resin” in the toner production method described above, the temperature is raised from 240 ° C. to 250 ° C., and the time is changed from 2 hours to 5 hours, so that the weight average molecular weight of the crystalline resin is 22,500. Thus, an image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that a toner having a loss elastic modulus at 40 ° C. adjusted to 7.5 × 10 8 [Pa] is employed.

この画像形成装置では、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度が45℃に設定されている。
(実施例10)
上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において昇温時の240℃を190℃、時間を2時間から4時間に変更して、結晶性樹脂の重量平均分子量を11800にすることにより、40℃における損失弾性率を2×10[Pa]に調整したトナーを採用し、また、上記のトナーの製造方法の「トナー母粒子の製造」の過程において、加熱用オイルバス中で40℃まで加熱するときの1分あたりの温度上昇速度を0.5℃/分より大きくすることで下側のGSD値を1.26に増加させた以外は、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
In this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.
(Example 10)
In the process of “adjusting the crystalline resin” in the toner production method described above, the temperature average temperature is changed from 240 ° C. to 190 ° C. and the time from 2 hours to 4 hours, so that the weight average molecular weight of the crystalline resin is 11800. Thus, a toner whose loss modulus at 40 ° C. is adjusted to 2 × 10 8 [Pa] is employed, and in the process of “manufacturing toner mother particles” in the above toner production method, 1 except that the lower GSD value was increased to 1.26 by increasing the rate of temperature increase per minute when heating to 40 ° C. at 0.5 ° C./min. 1 is an image forming apparatus having the same configuration as in FIG.

この画像形成装置では、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度が45℃に設定されている。
(比較例1)
温度に応じてトナー塞ぎ止め部材が移動する機構を備えていない点を除き、図1に示す画像形成装置1と同様の構成を有する画像形成装置。
In this image forming apparatus, the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.
(Comparative Example 1)
An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 except that the mechanism for moving the toner blocking member according to temperature is not provided.

この比較例1の画像形成装置では、トナーを溜めこむ機構は備えられており、トナー溜まりの残留トナーは、トナー溜まり下部に設けられた空孔から温度と無関係に放出される。また、比較例1の画像形成装置では、実施例1と同様に、上述したトナーの製造方法の「結晶性樹脂の調整」の過程において結晶性樹脂の重量平均分子量が11700、損失弾性率が2×10[Pa]に調整された実施例1のトナーが採用されており、また、溜め込まれた残留トナーを放出する閾値温度は45℃に設定されている。 The image forming apparatus of Comparative Example 1 is provided with a mechanism for storing toner, and the residual toner in the toner reservoir is discharged regardless of the temperature from a hole provided in the lower portion of the toner reservoir. In the image forming apparatus of Comparative Example 1, as in Example 1, the weight average molecular weight of the crystalline resin is 11700 and the loss elastic modulus is 2 in the process of “adjustment of crystalline resin” in the toner production method described above. The toner of Example 1 adjusted to × 10 8 [Pa] is employed, and the threshold temperature for discharging the accumulated residual toner is set to 45 ° C.

上記の実施例1〜実施例10、および比較例1それぞれについて、連続出力テスト後の感光体の磨耗の程度、連続出力後の感光体上のトナーフィルミングの程度、連続出力後のクリーニングブレードの損傷の程度をチェックする。また、クリーニング後の画像出力テストについては、画質の結果からクリーニング性を評価する。   For each of the above Examples 1 to 10 and Comparative Example 1, the degree of wear of the photoconductor after the continuous output test, the degree of toner filming on the photoconductor after the continuous output, and the cleaning blade after the continuous output Check the extent of damage. For the image output test after cleaning, the cleaning performance is evaluated from the result of image quality.

感光体の磨耗の程度については、以下のようにして評価する。連続出力テスト後の感光体上のキズの最大長さを調べ、その長さを連続出力テスト中の感光体の回転数で割って、1000回転(1[kcycle])あたりのキズの長さがどの程度かを求める。この1000回転あたりのキズの長さ(以下、磨耗レートと呼ぶ)に応じて、連続出力テスト後の感光体の磨耗の程度を以下のカテゴリーに分けて評価する。
○ : 磨耗レートが2[nm/kcycle]以上10[nm/kcycle]未満
△ : 磨耗レートが10[nm/kcycle]以上50[nm/kcycle]未満
× : 磨耗レートが2[nm/kcycle]未満、又は磨耗レートが50[nm/
cycle]以上
なお、一般に、感光体のクリーニングでは、感光体表面が削り取られることで、クリーニングブレードが感光体表面を摺擦することだけでは除去することが困難なトナーフィルミングなども除去される。このため、感光体があまりに磨耗しにくいと、トナーフィルミングなどが充分除去されないことがあり、上記の評価方式では、磨耗レートが2[nm/kcycle]未満では、感光体表面の性質として不適当であるとして「×」のカテゴリーに分類している。
The degree of wear of the photoreceptor is evaluated as follows. The maximum length of the scratches on the photoconductor after the continuous output test is examined, and the length is divided by the number of rotations of the photoconductor in the continuous output test to determine the length of the scratch per 1000 revolutions (1 [kcycle]). Find out how much. Depending on the length of scratches per 1000 revolutions (hereinafter referred to as the wear rate), the degree of wear of the photoconductor after the continuous output test is divided into the following categories for evaluation.
○: Wear rate is 2 [nm / kcycle] or more and less than 10 [nm / kcycle] Δ: Wear rate is 10 [nm / kcycle] or more and less than 50 [nm / kcycle] ×: Wear rate is less than 2 [nm / kcycle] Or the wear rate is 50 [nm /
cycle] In general, in the cleaning of the photoconductor, the surface of the photoconductor is scraped off, so that toner filming and the like that are difficult to be removed only by rubbing the surface of the photoconductor with the cleaning blade are also removed. For this reason, if the photoconductor is not very worn, toner filming may not be sufficiently removed. In the above evaluation method, if the wear rate is less than 2 [nm / kcycle], the surface property of the photoconductor is inappropriate. It is classified into the category of “×”.

また、連続出力後の感光体上のトナーフィルミングの程度については、以下のカテゴリーに分けて評価する。
○ : 感光体上にトナーフィルミングが存在せず、画質も良好
△ : 感光体上にトナーフィルミングが若干見られるが画質への影響は小さい
× : 感光体上にトナーフィルミングが見られ、画質が劣化している
また、感光体上へのトナー帯除去後のクリーニング性については、以下のようにして評価する。
○ : 出力画像において白スジや色スジといった画質欠陥は存在していない
△ : 出力画像において白スジや色スジといった画質欠陥は存在していないが、帯電器
表面に色スジが見られる
× : 出力画像において、白スジや色スジといった画質欠陥が見られる
また、連続出力後のクリーニングブレードの損傷の程度については、クリーニングブレードが感光体と当接するエッジ部分の欠けの程度に応じて以下のカテゴリーに分けて評価する。
○ : 長さが15μm以上の欠けが存在しない
△ : 長さが15μm以上30μm未満の欠けは存在するが、30μm以上の欠けは存
在しない
× : 長さが30μm以上の欠けが存在する
下記表1に、実施例1〜実施例10、および比較例1の結果を示す。
Further, the degree of toner filming on the photoconductor after continuous output is evaluated according to the following categories.
○: No toner filming on the photoconductor and good image quality Δ: Toner filming is slightly seen on the photoconductor but has little effect on image quality ×: Toner filming is seen on the photoconductor The image quality is deteriorated. Further, the cleaning property after removing the toner band on the photosensitive member is evaluated as follows.
○: Image quality defects such as white lines and color lines do not exist in the output image. Δ: Image quality defects such as white lines and color lines do not exist in the output image, but color lines appear on the charger surface. Image quality defects such as white stripes and color stripes are observed in the image.The degree of damage to the cleaning blade after continuous output is divided into the following categories depending on the degree of chipping at the edge where the cleaning blade contacts the photoconductor: Separately evaluate.
○: There is no chip with a length of 15 μm or more. Δ: There is a chip with a length of 15 μm or more but less than 30 μm, but there is no chip with a length of 30 μm or more. X: There is a chip with a length of 30 μm or more. 1 shows the results of Examples 1 to 10 and Comparative Example 1.

Figure 2008090185
Figure 2008090185

温度に応じてトナー塞ぎ止め部材が移動する機構を備えた実施例3と、このような移動機構を備えていない比較例1とを比べてみると、比較例1では、感光体の磨耗、およびブレードの損傷の両方の項目において「×」という結果が得られているのに対し、実施例3ではいずれの項目においても「○」という結果が得られている。このことから高温状態においてはトナー塞ぎ止め部材が移動してトナー溜まりの残留トナーの入れ替えを行うことで、高温下において、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦低減が実現されるということがわかる。また、トナーフィルミング、およびクリーニング性の項目については、比較例1では両方の項目において「×」という結果が得られているのに対し、実施例3ではいずれの項目においても「○」という結果が得られている。そこで、トナー塞ぎ止め部材の移動機構を備えることにより、高温下においてもクリーニング性が維持されるということがわかる。   A comparison between Example 3 having a mechanism for moving the toner blocking member in accordance with temperature and Comparative Example 1 having no such moving mechanism shows that in Comparative Example 1, photoconductor wear and While the result of “x” was obtained in both items of blade damage, the result of “◯” was obtained in any item in Example 3. From this, it can be understood that the friction between the photosensitive member and the cleaning blade can be reduced at a high temperature by moving the toner blocking member to replace the residual toner in the toner pool at a high temperature. . As for the items of toner filming and cleaning properties, the result of “X” was obtained in both items in Comparative Example 1, whereas the result of “◯” was obtained in all items in Example 3. Is obtained. Thus, it can be seen that the cleaning performance is maintained even at high temperatures by providing a mechanism for moving the toner blocking member.

また、40℃におけるトナーの損失弾性率が、互いに異なる実施例1〜実施例5、実施例8、実施例9の中で比較を行ってみると、40℃におけるトナーの損失弾性率が1.6×10[Pa]という一番小さい値である実施例8では、トナーフィルミング、およびクリーニング性の項目については「×」という結果が得られているのに対し、40℃におけるトナーの損失弾性率が2×10[Pa]以上7×10[Pa]以下の範囲に属する実施例1〜実施例5では、いずれの項目においても「○」という結果が得られている。また、40℃におけるトナーの損失弾性率が9×10[Pa]という一番大きい値である実施例9では、感光体の磨耗、およびブレードの損傷の両方の項目において「×」という結果が得られているのに対し、40℃におけるトナーの損失弾性率が2×10[Pa]以上7×10[Pa]以下の範囲に属する実施例1〜実施例5では、いずれの項目においても「○」という結果が得られている。 When the loss elastic modulus of the toner at 40 ° C. is compared among Examples 1 to 5, 5, and 9, the loss elastic modulus of the toner at 40 ° C. is 1. In Example 8, which is the smallest value of 6 × 10 8 [Pa], the result of “x” was obtained for the toner filming and cleaning properties, whereas the toner loss at 40 ° C. In Examples 1 to 5 in which the elastic modulus is in the range of 2 × 10 8 [Pa] to 7 × 10 8 [Pa], a result of “◯” is obtained in any item. Further, in Example 9 in which the loss elastic modulus of the toner at 40 ° C. is the largest value of 9 × 10 8 [Pa], the result of “x” in both items of photoconductor wear and blade damage. On the other hand, in Examples 1 to 5 where the loss elastic modulus of the toner at 40 ° C. is in the range of 2 × 10 8 [Pa] to 7 × 10 8 [Pa], The result of “○” is also obtained.

一般に、トナーの損失弾性率が小さすぎると、用紙上の温度が高い部分でのトナーの融解が他の部分より進みすぎて、形成された画像上に光沢のムラが発生するなど画質の劣化が起こりやすい。また、損失弾性率が小さすぎると、トナーがつぶれやすいために除去されにくく、クリーニング性が低下してトナーフィルミングが発生しやすい。   In general, if the loss elastic modulus of the toner is too small, the melting of the toner in the portion where the temperature on the paper is high proceeds more than in the other portions, resulting in deterioration of image quality such as uneven glossiness on the formed image. It is easy to happen. On the other hand, if the loss elastic modulus is too small, the toner is liable to be crushed and difficult to be removed, and the cleaning property is lowered and toner filming is likely to occur.

一方、トナーの損失弾性率が大きすぎると、トナーがつぶれにくいために感光体とクリーニングブレードとの間の潤滑剤として機能が低く、感光体の磨耗やクリーニングブレードの損傷が進むことになる。   On the other hand, if the loss elastic modulus of the toner is too large, the toner is not easily crushed, so that the function as a lubricant between the photoconductor and the cleaning blade is low, and the photoconductor is worn and the cleaning blade is damaged.

表1の結果はこのことを反映しており、実施例1〜実施例5のように、40℃における損失弾性率が2×10[Pa]以上7×10[Pa]以下の範囲内に属しているトナーを採用することで、高いクリーニング性が発揮されるとともに、感光体やクリーニングブレードに対する負担も軽減されるということがわかる。 The results in Table 1 reflect this, and as in Examples 1 to 5, the loss elastic modulus at 40 ° C. is in the range of 2 × 10 8 [Pa] or more and 7 × 10 8 [Pa] or less. It can be seen that by using the toner belonging to the above, high cleaning performance is exhibited and the burden on the photosensitive member and the cleaning blade is reduced.

また、閾値温度が互いに異なる実施例1、実施例6、および実施例7の中で比較を行ってみると、閾値温度が55℃の実施例7では、感光体の磨耗、トナーフィルミング、クリーニング性、およびブレードの損傷のどの項目についても評価が「△」という結果が得られているのに対し、閾値温度が50℃の実施例6では、実施例7と比べてクリーニング性、およびブレードの損傷の項目については評価が「○」に改善されており、さらに閾値温度が45℃の実施例1では、感光体の磨耗、トナーフィルミング、クリーニング性、およびブレードの損傷のどの項目についても「○」という結果が得られている。   Further, when comparing the first, sixth, and seventh embodiments having different threshold temperatures, in the seventh embodiment in which the threshold temperature is 55 ° C., photoconductor wear, toner filming, and cleaning are performed. In each of the items of the property and the damage of the blade, the evaluation was “△”, whereas in the example 6 with the threshold temperature of 50 ° C., the cleaning property and the blade Regarding the item of damage, the evaluation is improved to “◯”, and in Example 1 in which the threshold temperature is 45 ° C., all items of photoconductor wear, toner filming, cleanability, and blade damage are “ The result is “O”.

一般に、潤滑剤としての機能やクリーニング性が低下するほど残留トナーの流動性が悪化するのは、残留トナーの温度がトナーのガラス転移点に近づきすぎた時である。実施例1、実施例6、および実施例7で採用されている、損失弾性率が2×10[Pa]のトナーのガラス転移点温度は60℃であり、上記の実施例1、実施例6、および実施例7の結果から、実施例6のように少なくとも「○」が2つ以上の合格レベルといえる評価を得るためには、トナーのガラス転移点温度より10℃以上低い温度を閾値温度として設定することが望ましいということがわかる。 Generally, the fluidity of the residual toner deteriorates as the function as a lubricant and the cleaning property decrease, when the temperature of the residual toner becomes too close to the glass transition point of the toner. The toner having a loss elastic modulus of 2 × 10 8 [Pa] employed in Example 1, Example 6, and Example 7 has a glass transition temperature of 60 ° C., and the above Examples 1 and Example are used. From the results of Examples 6 and 7, in order to obtain an evaluation that at least “◯” is at least two acceptable levels as in Example 6, a temperature that is 10 ° C. or more lower than the glass transition temperature of the toner is set as a threshold value. It can be seen that it is desirable to set the temperature.

また、下側のGSD値が互いに異なる実施例1と実施例10とを比較してみると、下側のGSD値が1.26の実施例10では、トナーフィルミングおよびクリーニング性において「△」という結果が得られているのに対し、下側のGSD値が1.24の実施例1ではいずれの項目についても「○」という結果が得られている。粒径が小さいトナー粒子の割合が高いトナーでは、残留トナーがクリーニングブレードをすり抜けてしまいやすい。このため、クリーニング性が低下して、さらにはトナーフィルミングが発生するようになる。上記の結果は、このことを反映しており、実施例1の下側のGSD値と、実施例10の下側のGSD値との中間にあたる1.25以上の下側のGSD値であれば、良好なクリーニング性が実現されるものと考えられる。   Further, when Example 1 and Example 10 having different GSD values on the lower side are compared, in Example 10 with the lower GSD value of 1.26, “Δ” in toner filming and cleaning properties. On the other hand, in Example 1 where the lower GSD value is 1.24, a result of “◯” is obtained for all items. With toner having a high proportion of toner particles having a small particle diameter, residual toner tends to slip through the cleaning blade. For this reason, the cleaning property is deteriorated, and further toner filming occurs. The above result reflects this. If the lower GSD value is lower than or equal to 1.25, which is intermediate between the lower GSD value of the first embodiment and the lower GSD value of the tenth embodiment. Therefore, it is considered that good cleaning properties are realized.

以上の考察をまとめると、トナー塞ぎ止め部材の移動機構を備えることにより、高温下においても、クリーニング性が維持され、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦低減も実現するということが結論できる。また、トナー塞ぎ止め部材を移動させる閾値温度を、トナーのガラス転移点温度より10℃以上低い温度に設定し、40℃におけるトナーの損失弾性率が2×10[Pa]以上7×10[Pa]以下の範囲に属し、下側のGSD値が1.25以上のトナーを用いることにより、より高いクリーニング性が発揮され、感光体の磨耗およびクリーニングブレードの損傷の回避が効果的になるということがわかる。 To summarize the above considerations, it can be concluded that by providing the moving mechanism for the toner blocking member, the cleaning performance is maintained even at high temperatures and the friction between the photosensitive member and the cleaning blade is also reduced. The threshold temperature for moving the toner blocking member is set to a temperature that is 10 ° C. or more lower than the glass transition temperature of the toner, and the loss elastic modulus of the toner at 40 ° C. is 2 × 10 8 [Pa] or more and 7 × 10 8. [Pa] By using a toner belonging to the following range and having a lower GSD value of 1.25 or more, higher cleaning performance is exhibited, and it is effective to avoid photoconductor wear and cleaning blade damage. I understand that.

以上説明してきた画像形成装置は、ロータリー方式のフルカラー画像形成装置であったが、本発明の画像形成装置は、タンデム方式のフルカラー画像形成装置やモノクロの画像形成装置に応用されてもよい。   The image forming apparatus described above is a rotary type full color image forming apparatus. However, the image forming apparatus of the present invention may be applied to a tandem type full color image forming apparatus or a monochrome image forming apparatus.

また、本発明で用いられるクリーニングブレードの材質としては、上記のポリウレタン以外にも、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴを採用してもよい。   Further, as a material for the cleaning blade used in the present invention, urethane rubber, silicon rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, and butadiene rubber may be employed in addition to the above polyurethane.

本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a full-color image forming apparatus corresponding to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. 図1に示すクリーニング装置の一部を、感光体の回転軸の一端側から見たときの図である。FIG. 2 is a view of a part of the cleaning device shown in FIG. 1 when viewed from one end side of a rotating shaft of a photoreceptor. 図2に示す可動式塞ぎ止め部材を、軸に沿った平面内で表した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the movable blocking member illustrated in FIG. 2 in a plane along an axis. 可動式塞ぎ止め部材が下側に引っ込むことで溜め込まれた残留トナーが放出される方式を採用したクリーニング装置の一部を、感光体の回転軸の一端側から見たときの図である。FIG. 3 is a view of a part of a cleaning device that employs a method in which residual toner accumulated by discharging a movable blocking member downward is viewed from one end side of a rotating shaft of a photoreceptor.

符号の説明Explanation of symbols

1…画像形成装置、
1400a…モータ、
1400b…歯車、
10…感光体、
2…中間転写ベルト、
20…帯電器、
32…露光器、
33,33’…クリーニング装置、
331…筐体、
332…クリーニングブレード、
333…下部シール、
334…赤外線センサ、
3341…固定式塞ぎ止め部材、
3342,3342’…固定式塞ぎ止め部材、
3342a,3342a’…軸、
3342b’…カム、
4…CPU、
40a…1次転写ロール、
40b…2次転写ロール、
41a…1次転写バイアス電圧印加部、
41b…2次転写バイアス電圧印加部、
50…現像ロータリー、
51,52,53,54…現像器、
60a,60b,60c,60d…支持ロール、
6…トレイ、
61…給紙ロール、
62…定着器、
81…ロールブラシ、
811…毛、
82…トナー帯電電圧印加部
1 Image forming apparatus,
1400a ... motor,
1400b ... gear,
10: Photoconductor,
2 ... Intermediate transfer belt,
20: Charger,
32 ... exposure unit,
33, 33 '... cleaning device,
331: housing,
332 ... Cleaning blade,
333 ... bottom seal,
334 ... an infrared sensor,
3341 ... Fixed block member,
3342, 3342 '... fixed type blocking member,
3342a, 3342a '... axis,
3342b '... cam,
4 ... CPU,
40a ... primary transfer roll,
40b ... secondary transfer roll,
41a ... Primary transfer bias voltage application unit,
41b ... Secondary transfer bias voltage application unit,
50: Development rotary,
51, 52, 53, 54 ... developer,
60a, 60b, 60c, 60d ... support rolls,
6 ... Tray,
61: Paper feed roll,
62 ... Fixer,
81 ... roll brush,
811 ... hair,
82: Toner charging voltage application unit

Claims (2)

表面にトナーが付着して移動する被クリーニング体の表面に端が当接して該表面から該トナーを除去する板状部材と、
前記板状部材によって除去されたトナーが移動して一時的に貯留されるトナー貯留部と、
前記被クリーニング体に前記板状部材が当接した当接箇所を挟んで該被クリーニング体に対向した、該被クリーニング体の表面から除去されて前記トナー貯留部へと向かうトナーを該当接箇所に一時的に停滞させる停滞部材と、
前記当接箇所に停滞しているトナーの温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部による検知結果が所定の高温状態のときに、前記当接箇所に停滞しているトナーを少なくとも一時的に開放する開放部とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。
A plate-like member that removes the toner from the surface by contacting the end of the surface of the object to be cleaned that the toner adheres to the surface;
A toner storage unit in which the toner removed by the plate-like member moves and is temporarily stored;
The toner that is removed from the surface of the object to be cleaned and is opposed to the object to be cleaned across the contact part where the plate-like member is in contact with the object to be cleaned is the contact part. A stagnant member that temporarily stagnates,
A temperature detector for detecting the temperature of the toner stagnating at the contact point;
A cleaning device, comprising: an opening portion that at least temporarily releases toner stagnating at the contact portion when a detection result by the temperature detection portion is in a predetermined high temperature state.
回転する像保持体;
前記像保持体上にトナーの像を形成する像形成部;
前記像を前記像保持体から転写して記録媒体上に定着する転写定着部;および
前記像保持体の表面に端が当接して該表面から該トナーを除去する板状部材と、
前記板状部材によって除去されたトナーが移動して一時的に貯留されるトナー貯留部と、
前記像保持体に前記板状部材が当接した当接箇所を挟んで該像保持体に対向した、該像保持体の表面から除去されて前記トナー貯留部へと向かうトナーを該当接箇所に一時的に停滞させる停滞部材と、
前記当接箇所に停滞しているトナーの温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部による検知結果が所定の高温状態のときに、前記当接箇所に停滞しているトナーを少なくとも一時的に開放する開放部とを有するクリーニング装置;を備えたことを特徴とする画像形成装置。
Rotating image carrier;
An image forming unit for forming a toner image on the image carrier;
A transfer fixing unit that transfers the image from the image carrier and fixes it on a recording medium; and a plate-like member that contacts the surface of the image carrier and removes the toner from the surface;
A toner storage unit in which the toner removed by the plate-like member moves and is temporarily stored;
The toner that has been removed from the surface of the image holding body and opposed to the image holding body across the contact portion where the plate-shaped member has contacted the image holding body, is moved to the toner storage portion. A stagnant member that temporarily stagnates,
A temperature detector for detecting the temperature of the toner stagnating at the contact point;
And a cleaning device having an opening that at least temporarily opens the toner stagnating at the contact portion when the detection result by the temperature detector is in a predetermined high temperature state. Forming equipment.
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