JP4105506B2

JP4105506B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4105506B2
Application number: JP2002268774A
Authority: JP
Inventors: 正則川隅; 寿男小池; 栄作村上; 剛史新谷; 直洋熊谷; 雅人柳田; 正実富田; 敦史三瓶
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: JP2004109232A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる像担持体の付着物除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置は、像担持体としての感光体の表面を均一に帯電させる工程と、帯電された感光体表面に露光によって静電潜像を書き込む露光工程と、形成された静電潜像をトナーによって現像する現像工程と、現像によって形成された感光体上のトナー像を用紙に転写する転写工程と、用紙上のトナー像を定着させる定着工程等を経て画像を形成する。転写工程を終えた感光体は、クリーニング工程を経て次の画像形成に備える。
しかし、感光体上に転写残トナーやトナーの外添剤、用紙の紙粉、または帯電工程で発生する帯電生成物等が付着して蓄積すると、クリーニング工程ではクリーニングしきれなくなり、異常画像を発生させる原因となる。
【０００３】
従来、これらの付着物は、クリーニング工程でブレードやブラシローラによって、感光体表面ごと研磨することで除去してきた。しかしながら近年、感光体の高寿命化にともない、感光体表面の強度が増してきている。このため、付着物は研磨されることなく感光体に付着し、その除去が困難になっている。
これらの付着物は、クリーニング工程へ入力される転写残トナーが多い部分では、転写残トナーが研磨剤として働くために、除去することが可能である。しかし、原稿によっては、転写残トナー入力が少ない部分や無い部分が存在し、その場合は除去が困難となる。
【０００４】
トナーを用いて感光体表面の付着物を除去する技術としては、クリーニング装置内のブラシローラまたは弾性ローラに、感光体から回収した転写残トナーを担持させ、ローラを感光体表面に押し当て、感光体表面を研磨する技術がある（例えば、特許文献１、２、３、４参照）。
また、クリーニング装置のブラシローラ表面に凹部を設け、転写残トナーを担持させやすくした技術もある（例えば、特許文献５参照）。
また、画像形成時以外のタイミングでベタあるいはハーフトーンの画像を形成し、クリーニング工程へ入力されるトナー量を多くしてクリーニングを行う技術もある（例えば、特許文献６参照）。
【０００５】
また、クリーニング工程の前に感光体表面研磨手段を設けた技術も提案されている（例えば、特許文献７参照）。感光体表面研磨手段は、ファーブラシ又はマグネットローラと、トナー及び／又は磁性キャリアとを有し、磁気ブラシを形成して感光体を摺擦する。
【０００６】
一方で、クリーニング工程をクリーニング装置以外で行う、いわゆるクリーナレスシステムに関する技術が提案されている。これは、感光体上の転写残トナーを主に現像装置によって回収するシステムであり、クリーニング装置や廃トナーの貯留手段を設ける必要がないため、装置構成の簡略化、小型化、さらにはトナー再利用によるコストの低減、環境保護対策等を図ることができる。現像装置は現像工程と同時に、或いはクリーニング工程を設けて感光体表面のクリーニングを行う。クリーナレスシステムは、転写残トナーを除去しきれずに発生するゴースト現象や画像ボケ現象を引き起こしやすいが、クリーニング工程時に現像装置の線速を変更するよう制御し、または接触型転写装置の線速を変更するよう制御することで感光体を摺擦し、これを改善するとした技術がある（例えば、特許文献８）。また、転写搬送ベルトに短冊状の研磨部材を設け、クリーニング工程時に感光体を研磨させる技術も提案されている（例えば、特許文献９）。
【０００７】
ところで、近年、画像のより高い解像度や階調性が検討される中で、潜像を可視化するトナー側の改良としては、高精細画像を形成するために、更なる球形化、小粒径化の検討がなされている。
例えば、特定の粒径分布を有する球形化した粉砕型のトナーが提案されている（例えば、特許文献１０、１１、１２、１３）。また、懸濁重合により球形化、小粒径化されたトナーを得る方法（例えば、特許文献１４）、バインダー樹脂と着色剤とを水と混和しない溶媒中で混合し、分散安定剤の存在下で水系溶媒中に分散させ、球形化、小粒径化されたトナーを得る方法（例えば、特許文献１５）、一部に変性された樹脂を含むバインダー樹脂と、着色剤とを有機溶媒中で混合し、水系溶媒中に分散させて、変性された樹脂の重付加反応を行わせ、球形化、小粒径化したトナーを得る方法（例えば、特許文献１６）が提案されている。このようなトナーにより、画質の向上、流動性の向上が得られている。
【０００８】
しかしながら、球形化、小粒径化されたトナーを用いた場合、画像形成後に行われる感光体上のクリーニングにいくつかの問題を生じている。
その一つは、感光体上に未転写で残るトナーのクリーニングが、クリーニングブレードを用いたクリーニング方式では、ブレードと感光体の間で球形トナーが回転し、その隙間に入り込むため、クリーニングされにくいことである。この点につき、懸濁重合後の重合体を分散媒中でガラス転移点以上に加熱し凝集粒子を得、その凝集粒子を加温されたジェット気流中に導入し、凝集粒子を解砕すると同時に乾燥することにより、不定形状の小粒径トナーを得る方法が提案されている（例えば、特許文献１７）。また、バインダー樹脂と着色剤とを水と混和しない溶媒中で混合し、分散安定剤の存在下で水系媒体中に分散させ、得られた懸濁液から加熱および／または減圧により溶剤を除去することにより、表面に凹凸を有するトナー粒子を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１８）。
【０００９】
また、一つは、トナーに内添、あるいは外添されている離型性を向上させるためのワックスや流動性を向上させるための無機微粒子等が、トナーから離脱して感光体上に付着するということである。トナーが小粒径化するにつれ、これらの添加物がトナー中に占める含有率は、従来のトナーに比べ高くなるため、上記した感光体上の付着物は増加する傾向にある。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−２９９８号公報
【特許文献２】
特開平１１−１６１１０４号公報
【特許文献３】
特開２０００−２３１３００号公報
【特許文献４】
特開２０００−２７６０２６号公報
【特許文献５】
特開平５−３２３８４５号公報
【特許文献６】
特開２００１−２８２０１０号公報
【特許文献７】
特開平１０−１３３５１０号公報
【特許文献８】
特開平１０−２４０００４号公報
【特許文献９】
特開平１０−２２８２１９号公報
【特許文献１０】
特開平１−１１２２５３号公報
【特許文献１１】
特開平２−２８４１５８号公報
【特許文献１２】
特開平３−１８１９５２号公報
【特許文献１３】
特開平４−１６２０４８号公報
【特許文献１４】
特開平５−７２８０８号公報
【特許文献１５】
特開平９−１５９０２号公報
【特許文献１６】
特開平１１−１３３６６８号公報
【特許文献１７】
特開平５−１８８６４２号公報
【特許文献１８】
特開平９−１５９０３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のクリーニング方法では、これらの感光体上の付着物を十分に除去することは困難であった。除去されない付着物質は、それがワックスを主成分とするものであるならばフィルミングを起こし、無機微粒子を主成分とするならばそれが核となって成長していき、経時で画像に悪影響を及ぼすことになる。
上記問題点に鑑み、本発明は、感光体表面の付着物の除去を簡単な構成で効果的に行うことができ、長期に渡り付着物除去性能を維持する、像担持体の付着物除去方法を提供することを課題とする。
また、上記像担持体の付着物除去方法を用いて感光体表面の付着物の除去を効果的に行い、長期に渡り良好な画像を得ることが可能なプロセスカートリッジ、並びに画像形成装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、像担持体と、この像担持体表面を均一に帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に潜像を形成する露光手段と、トナーとキャリアを含む現像剤を現像剤担持体上に担持させつつこの現像剤を用いて前記潜像を現像して可視像化する現像手段と、前記像担持体表面に形成された可視像を直接又は中間転写体に転写後に転写材上に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、前記現像手段は、前記像担持体の回転停止後、前記像担持体と前記現像剤担持体とで形成される現像ニップ部の、現像時における前記現像剤担持体回転方向上流側に存在する現像剤の量を増加させ、前記現像剤担持体表面に磁気ブラシを担持させつつこの現像剤担持体を現像時とは逆方向に回転させることにより前記現像剤担持体上の現像剤を前記像担持体表面に擦りつけるように接触させて前記像担持体表面を摺擦研磨し、この像担持体上の付着物を除去するものであり、前記現像手段で用いられるキャリアの平均粒径は、２５μｍ〜１００μｍであり、前記現像時における現像ニップ部間の距離を、前記キャリアの粒径の２倍以上としたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記現像手段は、前記像担持体の回転停止後、前記像担持体と前記現像剤担持体とで形成される現像ニップ部の、現像時における前記現像剤担持体回転方向上流側に存在する現像剤の量を増加させることなく、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の距離を、現像時より狭くし、前記現像剤担持体表面に磁気ブラシを担持させつつこの現像剤担持体を現像時とは逆方向に回転させることにより前記現像剤担持体上の現像剤を前記像担持体表面に擦りつけるように接触させて前記像担持体表面を摺擦研磨し、この像担持体上の付着物を除去するものであり、前記現像手段で用いられるキャリアの平均粒径は、２５μｍ〜１００μｍであり、前記現像時における現像ニップ部間の距離を、前記キャリアの粒径の２倍以上としたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記現像手段は、前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材を有し、この現像剤規制部材と前記現像剤担持体との間の距離を、現像時より広くして、現像時における前記現像剤担持体回転方向上流側に存在する現像剤の量を増加させ、前記現像剤担持体表面に磁気ブラシを担持させつつこの現像剤担持体を現像時とは逆方向に回転させることにより前記現像剤担持体上の現像剤を前記像担持体表面に擦りつけるように接触させて前記像担持体表面を摺擦研磨し、この像担持体上の付着物を除去するものであり、前記現像手段で用いられるキャリアの平均粒径は、２５μｍ〜１００μｍであり、前記現像時における現像ニップ部間の距離を、前記キャリアの粒径の２倍以上としたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体の摺擦研磨時における現像剤担持体上の現像剤量は、現像時における現像剤担持体上の現像剤量の１．２倍以上６．０倍未満であることを特徴とする画像形成装置である。
請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体の摺擦研磨時に、前記現像ニップ部に交流バイアスを印加するものであることを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体の摺擦研磨時に、前記現像ニップ部に直流バイアスを印加し、且つ前記現像剤担持体表面と像担持体表面とに電位差を設けるものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に記載の本発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記現像手段は、前記像担持体の摺擦研磨時に前記現像剤担持体上の現像剤中のトナーを前記像担持体上に移動させ、その後、前記現像剤担持体上の現像剤によって前記像担持体表面を摺擦研磨するものであることを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
請求項８に記載の本発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記現像手段で使用されるトナーは、着色剤とポリエステルを主成分とし、荷電制御剤を含有してなるトナー母体粒子に、少なくともシリカ微粒子を外添してなるトナーであって、前記シリカ微粒子のトナーからの遊離率が、１．０〜２０．０％のものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項９に記載の本発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記現像手段で使用されるトナーは、離型剤を含有するものであることを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の実施の形態について図に基づき説明する。
まず、本発明に係る画像形成装置の構成を説明する。
図１は、クリーナレスシステムを搭載した画像形成装置の主要部を示す断面図であり、像担持体である感光体１の周囲に、近接あるいは接触する帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段である露光光３、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写ベルト６、除電手段としての除電ランプ８、光センサ７等が配置されている。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ９と、現像ローラ９上の現像剤を規制するドクターブレード１０と、現像剤を攪拌する攪拌スクリュー１１とを備えている。
画像形成工程は、帯電ローラ２によって感光体１上に一様な電荷をさせる帯電工程と、露光光３によって感光体１上に静電潜像を形成する露光工程と、現像装置４によって感光体１表面上の静電潜像を可視像化してトナー像とし、且つ転写残トナーを回収する現像同時クリーニング工程と、転写ベルト５によってトナー像を転写紙に転写する転写工程と、除電ランプ８によって感光体１上の残電荷を除電する除電工程とによって行われる。
【００１８】
図２は感光体１と現像ローラ９との位置関係を示す図である。
本発明の感光体１の付着物除去方法は、画像形成工程時以外の時間に任意のタイミングで付着物除去工程を設けて行う。付着物除去方法とは、画像形成工程時以上の量の現像剤を現像ニップ部としてのＰＧ部に搬送し、感光体１に対する現像剤の当接圧を高めて感光体１を回転させることで、画像形成工程時のクリーニング工程では除去できない付着物を研磨し除去する方法である。
本発明では、従来のようにトナーのみで付着物を研磨するのではなく、キャリアを混合した現像剤によって研磨することで、付着物を効果的に除去する。現像剤による感光体の研磨量を示す指針として、従来の一般的な画像形成装置では、クリーニング装置による研磨量が６割程度、現像装置によるものが４割程度の割合であることがわかっている。即ち、現像工程における研磨効果は大きいものであり、感光体に対する現像剤を増加して当接圧を高めることで、さらに研磨効果を上げ、従来では除去できなかった付着物を除去することができる。
【００１９】
現像ローラ９はマグネットを内包するマグネットローラであり、磁気ブラシは、現像ローラ９の主磁極によって形成される。
主磁極はその両側に補助磁極を備え、図２に示すように、感光体１を摺擦するＰＧ部の磁極が最も大きくなるように形成されている。そのため、ＰＧ部上流に現像剤が溜まると、感光体１の回転に連れられるとともに、現像ローラ９の磁極により、現像剤がＰＧ部に引き込まれやすい。
以下に、現像剤量を増加させるための具体的な実施形態を示す。
【００２０】
図３は実施形態１の動作を示す図である。
図３（ａ）は通常の画像形成工程時を示す。現像ローラ９は現像バイアスを印加されており、表面に現像剤からなる磁気ブラシを形成し、磁気ブラシ先端が感光体１に当接して、感光体１上の潜像を現像する。これが、付着物除去工程時に、現像バイアス印加を停止し、感光体１を停止して現像ローラ９のみを逆回転させると、図３（ｂ）に示すように、磁気ブラシも担持されたまま逆回転する。逆回転距離は磁気ブラシがＰＧ部上流に移動する程度でよい。その後、現像ローラ９を停止して感光体１のみを回転させると、図３（ｃ）に示すようにＰＧ部上流に溜まった現像剤が、ＰＧ部へ搬送される現像剤量を増加させ、感光体１表面を研磨することができる。
【００２１】
図４は実施形態２の動作を示す図である。
本実施形態では現像ローラ９に移動機構を設ける。
図４（ａ）は通常の画像形成工程時を示す。現像ローラ９は感光体１に近接しているが、付着物除去時には、図４（ｂ）に示すように現像ローラ９または感光体１を移動してＰＧ部のギャップを狭くすることで、ＰＧ部上流に現像剤を溜め、且つＰＧ部に搬送される現像剤量を増加させ、感光体１表面を研磨することができる。
ＰＧギャップは、画像形成時は少なくともキャリア粒径の２倍以上の幅が好ましい。ＰＧギャップが狭すぎると、キャリアが稲穂状の磁気ブラシをうまく形成することができない。
移動機構としては、楕円形状の突き当てコロを用いる方法、偏心カムを用いる方法、またはこれらとスプリングとを併用する方法等を用いることができる。
【００２２】
図５は実施形態３の動作を示す図である。
本実施形態ではドクターブレード１０に移動機構を設ける。
図５（ａ）は通常の画像形成工程時を示す。ドクターブレード１０は現像ローラ９に近接しているが、付着物除去時には、図５（ｂ）に示すようにＤＧ部のギャップを広くすることで、現像剤量を増加させ、感光体１表面を研磨することができる。
ＤＧギャップは、画像形成工程時はキャリア粒径の２倍以上の幅が好ましい。ＤＧギャップが狭すぎると、キャリアが通過できず、磁気ブラシがうまく形成されない。
移動機構としては、楕円形状の突き当てコロを用いる方法、偏心カムを用いる方法、またはこれらとスプリングとを併用する方法等を用いることができる。
【００２３】
実施形態２及び３では、ＰＧ部の現像剤を増加させた後、感光体１表面を研磨するときは、感光体１との線速比があれば現像ローラ９を回転させても研磨可能であるが、感光体１のみ回転させることがより効果的である。
また、実施形態１から３は、併せて用いてもよい。
なお、研磨され除去された後の付着物は現像装置４内に回収されるが、付着物除去工程を定期的に行うために除去される付着物量はごく僅かであり、再び現像に用いられても画像品質に影響のない範囲の量である。また、クリーニング装置を備える画像形成装置で本発明の除去方法を用いる場合は、研磨されて取れやすくはなったが取りきれなかった付着物を、クリーニング装置７で回収することができる。
【００２４】
付着物除去工程時の現像剤の増加量は、画像形成工程時の現像剤量を１とすると、１．２倍以上６．０倍未満が適量である。１．２倍未満だと、付着物除去の効果がない。６．０倍以上だと、現像剤があふれてしまい、ＰＧ部を現像剤が通過できなくなってしまったり、駆動負荷が大きくなりすぎてしまう。
付着物除去工程時の現像剤の増加量は、感光体径と、現像ローラ径と、現像ローラの回転線速／感光体の回転線速の比である線速比と、ＰＧ部のギャップとの関係によって異なるが、本発明に係る前記数値は、感光体径φ３０ｍｍ、現像ローラ径φ１８ｍｍ、線速比１．５、ＰＧ部ギャップ０．５ｍｍの評価機条件に基づき算出した。
【００２５】
上記実施形態１〜３の構成で、研磨時には、ＰＧ部に現像バイアスを印加することが好ましい。
現像バイアスは、直流電圧に交流電圧を重畳する交流バイアスが好適に用いられる。交流バイアスを印加することで、増加した現像剤に振動を与え、より効果的に感光体１を研磨することができる。
【００２６】
または、現像バイアスとして直流バイアスを印加し、且つ現像ローラ９表面と感光体表面１とに電位差を設けることが効果的である。現像バイアスは、トナーが感光体１に付着するような電位が好ましい。即ち画像形成工程時と同様の電位か、または少し大きめな電位がよい。電位が大きすぎると感光体１へのキャリア付着が発生する。付着物除去工程時にＰＧ部のトナーを感光体１に移動させ、キャリアのみとすることで、より効果的に感光体１を研磨することができる。
【００２７】
本発明の付着物除去方法により付着物を除去される感光体１は、フィラー粒子を表面層に分散させた有機感光体や、アモルファスシリコン系感光体であることが好ましい。フィラー粒子は、珪素、フッ素などの離型成分を含むことで離型性が向上し、クリーナレスシステムの画像形成装置には好適に用いられる。アモルファスシリコン系感光体は、導電性支持体上に、電荷発生領域と電荷輸送領域とを備えるアモルファスシリコン感光層を形成し、その上にアモルファス炭化シリコンからなる表面保護層を形成して構成され、表面硬度が高く、耐久性に優れている。
【００２８】
現像剤をくみ上げて担持する現像ローラ９は、前述したようにマグネットローラである。マグネットローラは、アルミニウム、真鍮、ステンレス等の非磁性円筒体からなり、磁極を形成するための複数の小磁石を内包する。現像ローラ９内の磁極は、感光体１と対向するＰＧ部に磁気ブラシを形成するための主磁極、主磁極の磁束密度の減衰率を高めるための補助磁極、現像ローラに現像剤を汲み上げるための汲み上げ磁極、汲み上げられた現像剤を搬送する搬送磁極、現像後の現像剤を現像装置４内に回収する回収磁極等がある。小磁石はこれらの磁極に対応するように、現像ローラ９の周方向に間隔をおいて配置されている。小磁石は非回転に設置され、非磁性円筒体のみが回転するようになっている。小磁石としては、フェライト磁石、フェライトボンド磁石等の従来公知の磁石材料や、鉄ネオジウムボロン合金磁石、サマリュウムコバルト金属合金磁石等の希土類金属合金磁石等、高磁力の材料を用いることもできる。
【００２９】
本発明の付着物除去方法に用いる現像剤は、公知のトナーとキャリアとを用いることができる。
トナーとしては、バインダー樹脂と、着色剤と、荷電制御剤と、好ましくは離型剤とからなる母体粒子に外添剤を添加したもので、粉砕法や重合法で製造された、いずれの粒径・形状のトナーも用いることができる。本発明の付着物除去方法は優れたクリーニング性を有することから、当然に、付着物除去しづらいトナーであってもよい。特に、画像品質性に優れながら付着物除去しづらいトナーとして、着色剤とポリエステルを主成分とし、荷電制御剤を含有してなるトナー母体粒子に、少なくともシリカ微粒子を外添してなるトナーが挙げられる。
該トナーは、荷電制御剤がトナー母体粒子表面に存在する重量Ｍとトナー母体粒子全体に存在する重量Ｔとの比Ｍ／Ｔが、１００以上１０００以下となるトナーである。ここで、重量比Ｍ／Ｔは、荷電制御剤以外の成分には存在せず、荷電制御剤のみに存在する、Ｈ、Ｃ、Ｏ、及び希ガス元素を除く長周期型の周期律表における第５周期までの１元素に対し、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定される値である。
【００３０】
上記トナーは、バインダー樹脂としてガラス転移点（Ｔｇ）の低いポリエステルを用いるため、低温定着性に優れるトナーで、また、荷電制御剤が上記の重量比Ｍ／Ｔの値が示すように、圧倒的にトナー表面に存在することから、帯電安定性に優れたトナーである。さらに、トナー粒子の流動性、帯電性補助等のために無機微粒子を外添するが、この無機微粒子は、トナー表面に存在する荷電制御剤との反発で、トナーから遊離しやすい傾向にある。無機微粒子の中でも特にシリカ微粒子は、トナーから遊離して感光体上に付着し、画像品質に影響を及ぼす付着物質の成分になりやすいことが発明者らの試験から明らかになっている。しかしながら、本発明の付着物除去方法を用いる画像形成装置であれば、上記のトナーを用いることにより感光体上に発生する付着物質も除去することができ、画像品質を高品質に保つことができる。より具体的には、無機微粒子の遊離率１．０〜２０．０％の範囲であれば、本発明の画像形成装置によって、感光体上の付着物質を除去することができる。
【００３１】
以下に、トナーの具体的な構成成分、並びに製造方法について説明する。
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００３２】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００３３】
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００３４】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００３５】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。１万未満では耐オフセット性が悪化し、４０万を超えると低温定着性が悪化する。
【００３６】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との重付加反応により分子鎖が伸長されて得られるものである。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３７】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００３８】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３９】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【００４０】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との伸長反応には、必要により伸長停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００４１】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００４２】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００４３】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばクロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、コピーチャージＮＸＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００４４】
（離型剤）
上記トナーは、離型剤を含有することが好ましい。
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００４５】
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０^−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０^−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ^２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。０．０１ｗｔ％より少ないと満足な流動性を得られず、５ｗｔ％を越えると外添剤がトナーから遊離しやすい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０^−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像機内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
【００４６】
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００４７】
前述したように、無機微粒子の中でも特にシリカ微粒子は、トナーから脱離して感光体上に付着し、画像品質に影響を及ぼす付着物の成分になりやすい。上記トナーでは、シリカ微粒子のトナーからの遊離率は、１．０〜２０．０％である。
シリカ微粒子のトナーからの遊離率は、パーティクルアナライザーによる微粒子組織分析装置により測定することができる。測定方法としては、サイクロンパーティクルサンプラーまたはローボリウムサンプラーを用いてトナーをフィルター上に捕集し、捕集したトナーを微粒子１個ずつアスピレータにより吸い上げ、順次Ｈｅマイクロ波誘電プラズマ（Ｈ−ＭＩＰ）に導入する。導入された微粒子をプラズマ中で蒸発、原子化の過程を経て励起し、この励起に伴う発光スペクトルを利用して元素の定性を行う。
具体的には、パーティクルアナライザー（ｐｔ１０００：横河電機株式会社製）で、Ｈｅマイクロ波誘導プラズマ（Ｈｅ−ＭＩＰ）を微粒子に導入し、微粒子はプラズマ中で蒸発、原子価の過程を経て励起され、この励起に伴う発光スペクトルを利用して元素の定性を行うことで微粒子を１個づつ測定し、微粒子１個の組成と粒径、個数、粒子質量を同時に得る。Ｃ原子を基準としたＳｉ原子、Ｔｉ原子の発光の同期性を以下の式に当てはめて遊離率を求める。
【００４８】
＜測定条件＞
＊一回の測定におけるＣ検出数：５００〜１５００
＊ノイズカットレベル：１．５以下
＊ソート時間：２０ｄｉｇｉｔｓ
＊ガス：Ｏ_３０．１％、Ｈｅガス
＊分析波長：

＊使用チャンネル：

【００４９】
これらの測定から、以下の式により遊離率を求める。
Ｓｉ原子の遊離率＝（Ｃ原子と同時に発光しなかったＳｉ原子のカウント数）／（Ｃ原子と同時に発光したＳｉ原子のカウント数＋Ｃ原子と同時に発光しなかったＳｉ原子のカウント数）×１００……式（１）
Ｔｉ原子の遊離率（Ｃ原子と同時に発光しなかったＴｉ原子のカウント数）／（Ｃ原子と同時に発光したＴｉ原子のカウント数＋Ｃ原子と同時に発光しなかったＴｉ原子のカウント数）×１００……式（２）
【００５０】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００５１】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【００５２】
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００５３】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【００５４】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００５５】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００５６】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸価チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【００５７】
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００５８】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００５９】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との重付加反応を行わせる。この反応は、分子鎖の伸長を伴うため伸長反応とも呼ぶ。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００６０】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００６１】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
【００６２】
キャリアは、磁性を有する芯材粒子と、好ましくはその表面の被覆層とからなり、公知の材料を用いることができる。芯材粒子としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル、マグネタイト、ヘマタイト、二酸化クロム、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどの磁性体粒子を挙げることができる。被覆層は高耐久性及び再利用性の点から好適に用いられ、例えばシリコーン、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂等の樹脂を挙げることができる。また、樹脂中に荷電制御剤や導電性物質等の磁性体粒子を分散させたものでもよい。
キャリアの形状は、感光体１へのダメージを軽減するために球形が好ましい。キャリアの平均粒径は、現像性の点から２５μｍ〜１００μｍ程度が好ましい。
【００６３】
本発明の像担持体の付着物除去方法は、感光体と、帯電手段及び現像手段から選択される任意の手段とを含んで一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジに用いることができる。本プロセスカートリッジによって、小粒径トナーを用いた現像が行われる画像形成プロセスであっても、感光体上の付着物除去機能を長期に渡って維持し、画質の劣化を生じさせることのないプロセスカートリッジとすることができる。
【００６４】
本発明の像担持体の付着物除去方法を用いる画像形成装置は、図１の構成に限るものではなく、帯電手段、転写手段等は、その形態を問わない。感光体１上のトナー像を一旦転写されて担持する中間転写体を備える構成や、多色画像を形成するために感光体を複数備える構成であってもよい。
また、前記画像形成装置は、クリーニング装置を備えていてもよい。本発明の付着物除去方法はクリーナレスシステムの画像形成装置に好適に用いることができるが、クリーニング装置を備えることにより、さらにクリーニング性を向上させることができる。
【００６５】
【実施例】
以下に、実施形態を詳細に説明するための実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
感光体径φ３０ｍｍ、現像ローラ径φ１８ｍｍ、現像ローラ回転線速／感光体回転線速としての線速比１．５、ＰＧ部ギャップ０．５に設定した画像形成装置で、現像ローラがくみ上げる現像剤量を変化し、付着物除去量を評価した。なお、本実施例は一例として、ＤＧ部のギャップを変化させて、現像ローラがくみ上げる現像剤量を変化させた。
付着物のある感光体を用い、感光体と現像ローラをともに回転させて付着物除去工程を行った。現像剤くみ上げ量は、現像ローラ上のドクターブレード通過後の現像剤量であり、付着物除去量は、付着物除去工程前の重量から工程後の重量を引いて算出した。
付着物除去工程時の現像剤くみ上げ量／画像形成時の現像剤くみ上げ量をくみ上げ量比として数値化し、また、付着物除去工程時の付着物除去量／画像形成時の付着物除去量を付着物除去量比として数値化した。なお、本実施例の構成では、画像形成時の現像剤くみ上げ量は約７０ｍｇ／ｃｍ^２であった。結果を表１に示す。
【表１】

表１から明らかなように、現像ローラのくみ上げ量を増加させて、ＰＧ部へ搬送される現像剤を増やすことで、感光体を研磨し、付着物を除去することができた。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像担持体表面に付着したフィルミングトナーや外添剤等の付着物の除去を、省スペース且つ安価な構成で効果的に行うことができる、像担持体の付着物除去方法を提供することができる。
また、本発明の像担持体の付着物除去方法を用いることで、優れた付着物除去効果により、長期に渡り画質の劣化を生じることのないプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の主要部を示す構成図である。
【図２】感光体と現像ローラの位置関係を示す図である。
【図３】実施形態１に係る図である。
【図４】実施形態２に係る図である。
【図５】実施形態３に係る図である。
【符号の説明】
１感光体（像担持体）
２帯電ローラ
３露光光
４現像装置
５レジストローラ
６転写ベルト
７光センサ
８除電ランプ
９現像ローラ
１０ドクターブレード
１１攪拌スクリュー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for removing deposits on an image carrier used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
[0002]
[Prior art]
An electrophotographic image forming apparatus includes a step of uniformly charging a surface of a photoconductor as an image carrier, an exposure step of writing an electrostatic latent image on the charged photoconductor surface by exposure, and a formed electrostatic An image is formed through a development process for developing the latent image with toner, a transfer process for transferring the toner image on the photoreceptor formed by the development to a sheet, a fixing process for fixing the toner image on the sheet, and the like. After the transfer process, the photoreceptor is ready for the next image formation through a cleaning process.
However, if transfer residual toner, toner external additives, paper dust, or charged products generated in the charging process adhere to and accumulate on the photoreceptor, the cleaning process cannot complete and an abnormal image is generated. Cause it.
[0003]
Conventionally, these deposits have been removed by polishing the entire surface of the photoreceptor with a blade or a brush roller in a cleaning process. However, in recent years, the strength of the surface of the photoconductor has increased as the life of the photoconductor has increased. For this reason, the deposits adhere to the photoreceptor without being polished, making it difficult to remove them.
These deposits can be removed at portions where there is a large amount of residual toner that is input to the cleaning process, since the residual toner acts as an abrasive. However, depending on the original, there are portions where there is little or no transfer residual toner input, and in this case, removal becomes difficult.
[0004]
As a technique for removing the deposits on the surface of the photosensitive member using toner, the transfer residual toner collected from the photosensitive member is carried on a brush roller or an elastic roller in the cleaning device, and the roller is pressed against the photosensitive member surface to perform photosensitive. There are techniques for polishing a body surface (see, for example,

Patent Documents

1, 2, 3, and 4).
In addition, there is a technique in which a concave portion is provided on the surface of the brush roller of the cleaning device to make it easier to carry the transfer residual toner (see, for example, Patent Document 5).
In addition, there is a technique in which a solid or halftone image is formed at a timing other than the time of image formation, and cleaning is performed by increasing the amount of toner input to the cleaning process (see, for example, Patent Document 6).
[0005]
In addition, a technique in which a photoreceptor surface polishing unit is provided before the cleaning process has been proposed (see, for example, Patent Document 7). The photoconductor surface polishing means includes a fur brush or a magnet roller and toner and / or a magnetic carrier, and forms a magnetic brush to rub the photoconductor.
[0006]
On the other hand, a technique related to a so-called cleanerless system in which the cleaning process is performed by means other than the cleaning device has been proposed. This is a system that collects the transfer residual toner on the photosensitive member mainly by the developing device, and there is no need to provide a cleaning device or waste toner storage means. Cost reduction by use, environmental protection measures, etc. can be achieved. The developing device cleans the surface of the photoreceptor simultaneously with the developing process or by providing a cleaning process. The cleanerless system tends to cause ghosting and image blurring that occur when the transfer residual toner cannot be completely removed.However, it controls the linear speed of the developing device during the cleaning process, or controls the linear speed of the contact transfer device There is a technique in which a photoconductor is rubbed and controlled by controlling the change (for example, Patent Document 8). In addition, a technique has been proposed in which a strip-shaped polishing member is provided on the transfer / conveying belt and the photosensitive member is polished during the cleaning process (for example, Patent Document 9).
[0007]
By the way, in recent years, as higher resolution and gradation of the image are being studied, as an improvement on the toner side for visualizing the latent image, in order to form a high-definition image, further spheroidization and smaller particle size are achieved. Is being studied.
For example, a spherical pulverized toner having a specific particle size distribution has been proposed (for example, Patent Documents 10, 11, 12, and 13). In addition, a method for obtaining a toner having a spherical shape and a reduced particle size by suspension polymerization (for example, Patent Document 14), a binder resin and a colorant are mixed in a solvent immiscible with water, and in the presence of a dispersion stabilizer. In a method for obtaining a toner having a spherical shape and a reduced particle size (for example, Patent Document 15), a binder resin containing a partially modified resin, and a colorant in an organic solvent. There has been proposed a method (for example, Patent Document 16) of mixing and dispersing in an aqueous solvent to carry out a polyaddition reaction of a modified resin to obtain a spheroidized and small particle size toner. With such toner, image quality and fluidity are improved.
[0008]
However, when a toner having a spherical shape and a reduced particle size is used, there are some problems in cleaning on the photoreceptor after image formation.
One of them is the cleaning of the toner that remains untransferred on the photoconductor. In the cleaning method using a cleaning blade, spherical toner rotates between the blade and the photoconductor and enters the gap, making it difficult to clean. It is. In this regard, the polymer after suspension polymerization is heated to a temperature higher than the glass transition point in a dispersion medium to obtain aggregated particles, and the aggregated particles are introduced into a heated jet stream to simultaneously break up the aggregated particles. There has been proposed a method of obtaining an irregularly shaped small particle size toner by drying (for example, Patent Document 17). Also, the binder resin and the colorant are mixed in a solvent immiscible with water, dispersed in an aqueous medium in the presence of a dispersion stabilizer, and the solvent is removed from the resulting suspension by heating and / or decompression. Thus, a method for obtaining toner particles having irregularities on the surface has been proposed (for example, Patent Document 18).
[0009]
One is that wax added to improve the releasability added internally or externally to the toner, inorganic fine particles for improving fluidity, etc. are detached from the toner and adhere to the photoreceptor. That's what it means. As the toner becomes smaller in particle size, the content of these additives in the toner becomes higher than that in the conventional toner, so that the amount of deposits on the photoreceptor tends to increase.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-2998
[Patent Document 2]
JP 11-161104 A
[Patent Document 3]
JP 2000-231300 A
[Patent Document 4]
JP 2000-276026 A
[Patent Document 5]
JP-A-5-323845
[Patent Document 6]
JP 2001-282010 A
[Patent Document 7]
JP-A-10-133510
[Patent Document 8]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-240004
[Patent Document 9]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-228219
[Patent Document 10]
Japanese Patent Laid-Open No. 1-112253
[Patent Document 11]
JP-A-2-284158
[Patent Document 12]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-181952
[Patent Document 13]
JP-A-4-162048
[Patent Document 14]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-72808
[Patent Document 15]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-15902
[Patent Document 16]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-133668
[Patent Document 17]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-188642
[Patent Document 18]
JP 9-15903 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, with the conventional cleaning method, it has been difficult to sufficiently remove the deposits on these photoreceptors. The adhered substance that is not removed causes filming if it is mainly composed of wax, and if it is composed mainly of inorganic fine particles, it grows as a nucleus, and has an adverse effect on the image over time. Will be affected.
In view of the above problems, the present invention is capable of effectively removing deposits on the surface of a photoreceptor with a simple configuration and maintaining the deposit removal performance over a long period of time. It is an issue to provide.
Also provided are a process cartridge and an image forming apparatus capable of effectively removing the deposits on the surface of the photoreceptor by using the above-mentioned image carrier deposit removal method and obtaining a good image over a long period of time. This is the issue.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention described in claim 1 An image carrier, a charging unit that uniformly charges the surface of the image carrier, an exposure unit that forms a latent image on the surface of the charged image carrier, and a developer containing toner and a carrier are carried on the developer carrier. And developing means for developing the latent image into a visible image using the developer, and transferring the visible image formed on the surface of the image carrier directly or onto the intermediate transfer member onto the transfer material. In the image forming apparatus including the transfer means, the developing means develops the development at the time of development in a development nip portion formed by the image carrier and the developer carrier after the rotation of the image carrier is stopped. The developer is increased by increasing the amount of developer existing upstream in the direction of rotation of the developer carrier, and rotating the developer carrier in the direction opposite to that during development while carrying a magnetic brush on the surface of the developer carrier. The developer on the agent carrier is the image carrier surface. The surface of the image carrier is rubbed and polished so as to be rubbed against the surface of the image carrier to remove deposits on the image carrier, and the average particle size of the carrier used in the developing means is 25 μm to 100 μm. And the distance between the development nips at the time of development was set to be twice or more the particle diameter of the carrier. An image forming apparatus characterized by the above.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, The developing means is a developer existing upstream of the developer carrier rotating direction at the time of development of a developing nip formed by the image carrier and the developer carrier after the rotation of the image carrier is stopped. Without increasing the amount of the developer, the distance between the image carrier and the developer carrier is narrower than that during development, and the developer carrier is supported on the surface of the developer carrier while carrying a magnetic brush. Is rotated in the opposite direction to that during development, the developer on the developer carrier is brought into contact with the surface of the image carrier to rub the image carrier surface, and the image carrier is rubbed and polished. The average particle size of the carrier used in the developing means is 25 μm to 100 μm, and the distance between the development nip portions during the development is twice the particle size of the carrier. Or more An image forming apparatus characterized by the above.
The present invention according to claim 3 provides: The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing unit includes a developer regulating member that regulates a developer amount on the developer carrying member, and the developer regulating member and the developer carrying member This distance is made wider than during development, the amount of developer existing upstream in the rotation direction of the developer carrier during development is increased, and this development is performed while a magnetic brush is carried on the surface of the developer carrier. The developer carrying member is rotated in the opposite direction to that during development to bring the developer on the developer carrying member into contact with the surface of the image carrier so as to rub and polish the surface of the image carrier. Deposits on the image bearing member are removed, and the average particle diameter of the carrier used in the developing means is 25 μm to 100 μm, and the distance between the developing nip portions during the development is defined as the particle diameter of the carrier. More than twice An image forming apparatus characterized by the above.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the amount of the developer on the developer carrying member at the time of rubbing polishing of the image carrier is at the time of development. 1.2 times or more and less than 6.0 times the amount of developer on the developer carrying member An image forming apparatus characterized by the above.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, an AC bias is applied to the developing nip portion when the image carrier is rubbed and polished. An image forming apparatus characterized by the above.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, a DC bias is applied to the development nip portion during the rubbing polishing of the image carrier, and the development is performed. A potential difference is created between the surface of the agent carrier and the surface of the image carrier. There is provided an image forming apparatus.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the developing unit includes a developer on the developer bearing member during the rubbing polishing of the image bearing member. The toner is moved onto the image carrier, and then the surface of the image carrier is rubbed and polished with the developer on the developer carrier. There is provided an image forming apparatus.
[0016]
An eighth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects. , The toner used in the developing means is a toner in which at least silica fine particles are externally added to toner base particles mainly composed of a colorant and polyester and containing a charge control agent. The release rate from the toner is 1.0 to 20.0%. There is provided an image forming apparatus.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect, the toner used in the developing unit contains a release agent. There is provided an image forming apparatus.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the image forming apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of an image forming apparatus equipped with a cleanerless system. A charging roller 2 as a charging unit that comes close to or in contact with the periphery of a photoconductor 1 as an image carrier, and an exposure unit. A certain exposure light 3, a developing device 4 as a developing means, a transfer belt 6 as a transferring means, a static eliminating lamp 8 as a static eliminating means, an optical sensor 7 and the like are arranged. The developing device 4 includes a developing roller 9 as a developer carrying member, a doctor blade 10 that regulates the developer on the developing roller 9, and a stirring screw 11 that stirs the developer.
The image forming process includes a charging process for uniformly charging the photosensitive member 1 with the charging roller 2, an exposure process for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member 1 with the exposure light 3, and a photosensitive member with the developing device 4. The electrostatic latent image on one surface is visualized into a toner image, and a simultaneous development cleaning step for collecting the transfer residual toner, a transfer step for transferring the toner image to transfer paper by the transfer belt 5, and a static elimination lamp 8 This is performed by a charge eliminating step for removing the remaining charge on the photoreceptor 1.
[0018]
FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the photosensitive member 1 and the developing roller 9.
The method of removing the deposit on the photoreceptor 1 of the present invention is performed by providing the deposit removal step at an arbitrary timing at a time other than during the image forming step. The adhering matter removing method is a method in which a larger amount of developer than that in the image forming process is conveyed to a PG portion serving as a development nip portion, and the contact pressure of the developer against the photoreceptor 1 is increased to rotate the photoreceptor 1. This is a method of polishing and removing deposits that cannot be removed in the cleaning process during the image forming process.
In the present invention, the adhering matter is effectively removed by polishing with a developer mixed with a carrier instead of polishing the adhering matter only with toner as in the prior art. As a guideline for the amount of polishing of the photosensitive member by the developer, it is known that in a conventional general image forming apparatus, the polishing amount by the cleaning device is about 60% and that by the developing device is about 40%. . In other words, the polishing effect in the developing process is large, and by increasing the contact pressure by increasing the developer with respect to the photoreceptor, the polishing effect can be further improved and the deposits that could not be removed conventionally can be removed. .
[0019]
The developing roller 9 is a magnet roller containing a magnet, and the magnetic brush is formed by the main magnetic pole of the developing roller 9.
The main magnetic pole is provided with auxiliary magnetic poles on both sides thereof, and is formed so that the magnetic pole of the PG portion that slides on the photosensitive member 1 becomes the largest as shown in FIG. For this reason, when the developer is accumulated upstream of the PG portion, the developer is easily drawn into the PG portion by the magnetic pole of the developing roller 9 along with the rotation of the photosensitive member 1.
Hereinafter, specific embodiments for increasing the developer amount will be described.
[0020]
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the first embodiment.
FIG. 3A shows a normal image forming process. The developing roller 9 is applied with a developing bias, forms a magnetic brush made of a developer on the surface, and the tip of the magnetic brush comes into contact with the photosensitive member 1 to develop the latent image on the photosensitive member 1. When the developing bias application is stopped and the photosensitive member 1 is stopped and only the developing roller 9 is rotated in the reverse direction during the adhering substance removing step, the magnetic brush is also carried as shown in FIG. 3B. Rotate. The reverse rotation distance may be such that the magnetic brush moves upstream of the PG unit. Thereafter, when the developing roller 9 is stopped and only the photosensitive member 1 is rotated, as shown in FIG. 3C, the developer accumulated upstream of the PG portion increases the amount of developer conveyed to the PG portion, The surface of the photoreceptor 1 can be polished.
[0021]
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the second embodiment.
In the present embodiment, the developing roller 9 is provided with a moving mechanism.
FIG. 4A shows a normal image forming process. Although the developing roller 9 is close to the photosensitive member 1, when removing the adhering matter, the developing roller 9 or the photosensitive member 1 is moved to narrow the gap of the PG portion as shown in FIG. The surface of the photoreceptor 1 can be polished by storing the developer upstream of the part and increasing the amount of developer conveyed to the PG part.
The PG gap is preferably at least twice as wide as the carrier particle size during image formation. If the PG gap is too narrow, the carrier cannot form a rice brush-like magnetic brush.
As the moving mechanism, a method using an elliptical abutting roller, a method using an eccentric cam, a method using these in combination with a spring, or the like can be used.
[0022]
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the third embodiment.
In this embodiment, the doctor blade 10 is provided with a moving mechanism.
FIG. 5A shows a normal image forming process. Although the doctor blade 10 is close to the developing roller 9, when removing the deposit, the developer amount is increased by widening the gap of the DG portion as shown in FIG. Can be polished.
The DG gap is preferably at least twice as wide as the carrier particle size during the image forming process. If the DG gap is too narrow, carriers cannot pass through and the magnetic brush is not formed well.
As the moving mechanism, a method using an elliptical abutting roller, a method using an eccentric cam, a method using these in combination with a spring, or the like can be used.
[0023]
In the second and third embodiments, when the developer in the PG portion is increased and then the surface of the photoreceptor 1 is polished, the polishing can be performed even if the developing roller 9 is rotated if there is a linear speed ratio with the photoreceptor 1. However, it is more effective to rotate only the photoreceptor 1.
Further, Embodiments 1 to 3 may be used together.
Although the deposits after being polished and removed are collected in the developing device 4, the amount of deposits removed for performing the deposit removal process periodically is very small and is used again for development. Is an amount that does not affect the image quality. Further, when the removal method of the present invention is used in an image forming apparatus including a cleaning device, deposits that have been polished but easily removed but cannot be removed can be collected by the cleaning device 7.
[0024]
The appropriate amount of developer increase during the deposit removal step is 1.2 times or more and less than 6.0 times when the amount of developer during the image forming step is 1. If it is less than 1.2 times, there is no effect of removing the deposits. If it is 6.0 times or more, the developer overflows, and the developer cannot pass through the PG portion, or the driving load becomes too large.
The amount of developer increase during the deposit removal process is as follows: the photosensitive member diameter, the developing roller diameter, the linear speed ratio that is the ratio of the rotational linear speed of the developing roller to the rotational linear speed of the photosensitive member, and the gap of the PG portion. The numerical values according to the present invention were calculated based on the evaluation machine conditions of the photoreceptor diameter φ30 mm, the developing roller diameter φ18 mm, the linear speed ratio 1.5, and the PG part gap 0.5 mm.
[0025]
In the configurations of the first to third embodiments, it is preferable to apply a developing bias to the PG portion during polishing.
As the developing bias, an AC bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is preferably used. By applying an AC bias, the increased developer is vibrated, and the photoreceptor 1 can be polished more effectively.
[0026]
Alternatively, it is effective to apply a DC bias as the developing bias and to provide a potential difference between the surface of the developing roller 9 and the surface 1 of the photosensitive member. The development bias is preferably a potential at which toner adheres to the photoreceptor 1. That is, the same potential as in the image forming process or a slightly larger potential is preferable. If the potential is too large, carrier adhesion to the photoreceptor 1 occurs. The photosensitive member 1 can be more effectively polished by moving the toner in the PG portion to the photosensitive member 1 and using only the carrier during the deposit removing process.
[0027]
The photoreceptor 1 from which deposits are removed by the deposit removal method of the present invention is preferably an organic photoreceptor in which filler particles are dispersed in a surface layer or an amorphous silicon photoreceptor. Since the filler particles contain a release component such as silicon and fluorine, the release properties are improved, and the filler particles are preferably used in an image forming apparatus of a cleanerless system. The amorphous silicon photoconductor is formed by forming an amorphous silicon photosensitive layer having a charge generation region and a charge transport region on a conductive support, and forming a surface protective layer made of amorphous silicon carbide on the amorphous silicon photosensitive layer. High surface hardness and excellent durability.
[0028]
The developing roller 9 that lifts and carries the developer is a magnet roller as described above. The magnet roller is made of a nonmagnetic cylindrical body such as aluminum, brass, or stainless steel, and includes a plurality of small magnets for forming magnetic poles. The magnetic pole in the developing roller 9 includes a main magnetic pole for forming a magnetic brush on the PG portion facing the photosensitive member 1, an auxiliary magnetic pole for increasing the attenuation factor of the magnetic flux density of the main magnetic pole, and a pump for pumping developer to the developing roller. , A magnetic pole for conveying the developer that has been pumped, a recovery magnetic pole for recovering the developed developer in the developing device 4, and the like. The small magnets are arranged at intervals in the circumferential direction of the developing roller 9 so as to correspond to these magnetic poles. The small magnet is installed non-rotatingly, and only the non-magnetic cylindrical body rotates. As the small magnet, a conventionally known magnetic material such as a ferrite magnet or a ferrite bonded magnet, or a high magnetic force material such as a rare earth metal alloy magnet such as an iron neodymium boron alloy magnet or a samarium cobalt metal alloy magnet can be used.
[0029]
As the developer used in the deposit removal method of the present invention, a known toner and carrier can be used.
As the toner, an external additive is added to base particles composed of a binder resin, a colorant, a charge control agent, and preferably a release agent, and any particle produced by a pulverization method or a polymerization method is used. A toner having a diameter and shape can also be used. Since the deposit removal method of the present invention has an excellent cleaning property, it is a matter of course that the toner may be difficult to remove deposits. In particular, as a toner that is excellent in image quality but difficult to remove deposits, a toner in which at least silica fine particles are externally added to a toner base particle mainly composed of a colorant and polyester and containing a charge control agent is exemplified. It is done.
The toner is a toner in which the ratio M / T between the weight M of the charge control agent existing on the surface of the toner base particles and the weight T of the whole toner base particles is 100 or more and 1000 or less. Here, the weight ratio M / T is not present in components other than the charge control agent, but is present only in the charge control agent, in the long-period type periodic table excluding H, C, O, and rare gas elements. It is a value measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) for one element up to the fifth period.
[0030]
Since the toner uses a polyester having a low glass transition point (Tg) as a binder resin, the toner is excellent in low-temperature fixability, and the charge control agent is overwhelming as indicated by the value of the above weight ratio M / T. Therefore, the toner has excellent charging stability. Further, inorganic fine particles are externally added to assist the fluidity and chargeability of the toner particles. However, the inorganic fine particles tend to be easily released from the toner due to repulsion with the charge control agent present on the toner surface. Among the inorganic fine particles, especially the silica fine particles are released from the toner and adhere to the photosensitive member, and it has become clear from the inventors' tests that they tend to become components of an adhering substance that affects the image quality. However, if the image forming apparatus uses the deposit removal method of the present invention, the above-mentioned toner can also remove the deposits generated on the photoreceptor, and the image quality can be kept high. . More specifically, when the liberation rate of the inorganic fine particles is in the range of 1.0 to 20.0%, the adhering substance on the photoconductor can be removed by the image forming apparatus of the present invention.
[0031]
Hereinafter, specific components of the toner and a manufacturing method thereof will be described.
(Coloring agent)
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
[0032]
The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.
[0033]
(polyester)
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
[0034]
Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).
[0035]
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
The polycondensation reaction between a polyhydric alcohol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) is carried out in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and heated to 150 to 280 ° C. while reducing the pressure as necessary. The produced water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.
The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. If it is less than 10,000, the offset resistance deteriorates, and if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability deteriorates.
[0036]
In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by extending the molecular chain by a polyaddition reaction between the amine and amines.
Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) ); Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; And those blocked with caprolactam; and combinations of two or more of these.
The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
[0037]
Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
[0038]
The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
[0039]
The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and water generated while reducing the pressure as necessary. Distill off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, at 40-140 degreeC, this is made to react with polyvalent isocyanate (PIC), and the polyester prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.
When reacting (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used if necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to isocyanates (PIC) such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran).
[0040]
In addition, in the elongation reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), an extension terminator can be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.
[0041]
By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color image forming apparatus are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.
The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.
The weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight ratio of the urea-modified polyester is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
[0042]
The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. If it is less than 45 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient.
In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.
[0043]
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, metal salicylates. Salts and metal salts of salicylic acid derivatives. O-naphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E-84, phenol condensate E-89 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), triphenylmethane derivative copy blue PR, copy charge NX Functional groups such as VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, boron complex LR-147 (manufactured by Nippon Carlit), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigment, other sulfonic acid groups, carboxyl groups, etc. And high molecular compounds having
The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline.
[0044]
(Release agent)
The toner preferably contains a release agent.
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax and rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .
The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the organic solvent.
[0045]
(External additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle size of the inorganic fine particles is 5 × 10 ^-3 ˜2 μm, especially 5 × 10 ^-3 It is preferable that it is -0.5 micrometer. The specific surface area according to the BET method is 20 to 500 m. ² / G is preferable. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%. If it is less than 0.01 wt%, satisfactory fluidity cannot be obtained, and if it exceeds 5 wt%, the external additive tends to be released from the toner.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, the average particle size of both fine particles is 5 × 10. ^-2 When stirring and mixing is performed using a micrometer or less, electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved, and by stirring and mixing inside the developing machine to obtain a desired charge level. However, the fluidity imparting agent is not detached from the toner, a good image quality that does not generate fireflies and the like can be obtained, and the transfer residual toner can be further reduced.
[0046]
Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large. However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if
[0047]
As described above, silica fine particles, among inorganic fine particles, are detached from the toner and adhere to the photoreceptor, and are likely to become a component of a deposit that affects the image quality. In the toner, the liberation rate of the silica fine particles from the toner is 1.0 to 20.0%.
The liberation rate of the silica fine particles from the toner can be measured by a fine particle structure analyzer using a particle analyzer. As a measurement method, a toner is collected on a filter using a cyclone particle sampler or a low volume sampler, and the collected toner is sucked up one by one by an aspirator and sequentially introduced into He microwave dielectric plasma (H-MIP). To do. The introduced fine particles are excited in the plasma through the process of evaporation and atomization, and the element is qualitatively using the emission spectrum accompanying this excitation.
Specifically, with a particle analyzer (pt1000: manufactured by Yokogawa Electric Corporation), He microwave induction plasma (He-MIP) is introduced into the fine particles, and the fine particles are excited through a process of evaporation and valence in the plasma. The element is qualitatively using the emission spectrum accompanying this excitation to measure the fine particles one by one, and the composition, particle size, number and particle mass of each fine particle are obtained simultaneously. The liberation rate is obtained by applying the synchronism of light emission of Si atoms and Ti atoms based on C atoms to the following equation.
[0048]
<Measurement conditions>
* Number of C detection in one measurement: 500-1500
* Noise cut level: 1.5 or less
* Sort time: 20 digits
* Gas: O ₃ 0.1% He gas
* Analysis wavelength:

* Channels used:

[0049]
From these measurements, the liberation rate is determined by the following equation.
Free rate of Si atoms = (Count number of Si atoms not emitting simultaneously with C atoms) / (Count number of Si atoms emitting simultaneously with C atoms + Count number of Si atoms not emitting simultaneously with C atoms) × 100 ...... Formula (1)
Ti atom liberation rate (count number of Ti atoms not emitting simultaneously with C atoms) / (count number of Ti atoms emitting simultaneously with C atoms + count number of Ti atoms not emitting simultaneously with C atoms) × 100. ... Formula (2)
[0050]
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.
The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.
[0051]
2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.
[0052]
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.
[0053]
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
[0054]
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
[0055]
Moreover, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which has a right fluoroalkyl group is used. Salt, benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Smoke), Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footage F-300 (Neos), and the like.
[0056]
The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 μm and 3 μm, polystyrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao Corporation), SGP (manufactured by Soken Co., Ltd.), Techno Examples include polymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), and micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.).
In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, acid value titanium, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.
[0057]
As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
[0058]
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C.
[0059]
3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a polyaddition reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. This reaction is also called an extension reaction because it involves extension of the molecular chain. The reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) with the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
[0060]
4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles. In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
[0061]
5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner. The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like.
[0062]
The carrier includes magnetic core particles and preferably a coating layer on the surface thereof, and a known material can be used. Examples of the core particles include iron, cobalt, nickel, magnetite, hematite, chromium dioxide, Li-based ferrite, Mn-Zn-based ferrite, Cu-Zn-based ferrite, Ni-Zn-based ferrite, Ba-based ferrite, and Mn-based ferrite. Can be mentioned. The coating layer is preferably used from the viewpoint of high durability and reusability. For example, silicone, polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene- Styrenic resins such as butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, epoxy resin, polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, ionomer resin, Examples thereof include polyurethane resins, ketone resins, ethylene-ethyl acrylate copolymers, xylene resins, polyamide resins, phenol resins, polycarbonate resins, and melamine resins. Moreover, what dispersed magnetic substance particles, such as a charge control agent and an electroconductive substance, in resin may be used.
The carrier shape is preferably spherical in order to reduce damage to the photoreceptor 1. The average particle diameter of the carrier is preferably about 25 μm to 100 μm from the viewpoint of developability.
[0063]
The image carrier adhering matter removing method of the present invention includes a photosensitive member and an arbitrary unit selected from a charging unit and a developing unit, which are integrally supported and detachably formed on the main body of the image forming apparatus. Can be used. Even in an image forming process in which development with small particle size toner is performed with this process cartridge, the process of removing the deposits on the photoreceptor for a long period of time and causing no deterioration in image quality It can be a cartridge.
[0064]
The image forming apparatus using the image carrier adhering matter removing method of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and the charging means, transfer means, etc. may be of any form. A configuration including an intermediate transfer member that once transfers and carries a toner image on the photosensitive member 1 or a configuration including a plurality of photosensitive members to form a multicolor image may be employed.
The image forming apparatus may include a cleaning device. The deposit removal method of the present invention can be suitably used in an image forming apparatus of a cleanerless system, but the cleaning performance can be further improved by providing a cleaning device.
[0065]
【Example】
Examples for describing embodiments in detail will be described below, but the present invention is not limited thereto.
Developer that the developing roller draws up in an image forming apparatus set to a photosensitive member diameter of 30 mm, a developing roller diameter of 18 mm, a developing roller rotation linear velocity / photosensitive member rotation linear velocity ratio of 1.5, and a PG section gap of 0.5. The amount was changed and the amount of deposit removal was evaluated. In this embodiment, as an example, the amount of the developer pumped up by the developing roller is changed by changing the gap of the DG portion.
Using a photoreceptor with deposits, the deposits were removed by rotating both the photoreceptor and the developing roller. The developer build-up amount was the amount of developer after passing through the doctor blade on the developing roller, and the deposit removal amount was calculated by subtracting the weight after the step from the weight before the deposit removal step.
The amount of developer pumped up during the deposit removal process / the amount of developer pumped up during image formation is quantified as a ratio of pumped up, and the amount of deposit removed during the deposit removal process / the amount of deposit removed during image formation is attached. It was quantified as a kimono removal ratio. In the configuration of this embodiment, the amount of developer pumped up during image formation is about 70 mg / cm. ² Met. The results are shown in Table 1.
[Table 1]

As is clear from Table 1, the photosensitive member was polished and the deposits could be removed by increasing the amount of developer rolled up and increasing the amount of developer conveyed to the PG section.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively remove deposits such as filming toner and external additives attached to the surface of the image carrier with a space-saving and inexpensive configuration. It is possible to provide a method for removing a deposit on a carrier.
Further, by using the method for removing the deposit on the image carrier of the present invention, it is possible to provide a process cartridge and an image forming apparatus that do not cause deterioration of image quality over a long period of time due to an excellent deposit removal effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a main part of an image forming apparatus.
FIG. 2 is a diagram illustrating a positional relationship between a photoconductor and a developing roller.
FIG. 3 is a diagram according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram according to the second embodiment.
FIG. 5 is a diagram related to Embodiment 3;
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor (image carrier)
2 Charging roller
3 Exposure light
4 Development device
5 Registration roller
6 Transfer belt
7 Light sensor
8 Static elimination lamp
9 Developing roller
10 Doctor blade
11 Stir screw

Claims

An image carrier;
Charging means for uniformly charging the surface of the image carrier;
Exposure means for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the latent image using the developer while making a developer containing toner and a carrier carry on the developer carrying member, and making the latent image visible;
In an image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers a visible image formed on the surface of the image carrier directly or onto a transfer material after being transferred to an intermediate transfer member;
The developing means is a developer existing upstream of the developer carrier rotating direction at the time of development of a developing nip formed by the image carrier and the developer carrier after the rotation of the image carrier is stopped. Increase the amount of agent,
The developer carrier is rubbed against the surface of the image carrier by rotating the developer carrier in a direction opposite to that during development while carrying a magnetic brush on the surface of the developer carrier. The surface of the image carrier is brought into contact and rubbed to remove deposits on the image carrier,
The average particle diameter of the carrier used in the developing unit is 25 μm to 100 μm,
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein a distance between the development nip portions during the development is set to be twice or more of a particle diameter of the carrier .

The image forming apparatus according to claim 1.
The developing means is a developer that exists upstream of the developer carrier rotating direction during development of a development nip formed by the image carrier and the developer carrier after the rotation of the image carrier is stopped. Without increasing the amount of agent
The distance between the image carrier and the developer carrier is narrower than during development, and the developer carrier is rotated in the direction opposite to that during development while a magnetic brush is carried on the surface of the developer carrier. The developer on the developer carrier is brought into contact so as to rub against the surface of the image carrier, and the surface of the image carrier is rubbed and polished to remove deposits on the image carrier. Yes,
The average particle diameter of the carrier used in the developing unit is 25 μm to 100 μm,
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein a distance between the development nip portions during the development is set to be twice or more of a particle diameter of the carrier .

The image forming apparatus according to claim 1.
The developing means has a developer regulating member that regulates the amount of developer on the developer carrying member,
The distance between the developer regulating member and the developer carrier is wider than that during development,
Increasing the amount of developer present on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier during development,
The developer carrier is rubbed against the surface of the image carrier by rotating the developer carrier in a direction opposite to that during development while carrying a magnetic brush on the surface of the developer carrier. The surface of the image carrier is brought into contact and rubbed to remove deposits on the image carrier,
The average particle diameter of the carrier used in the developing unit is 25 μm to 100 μm,
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein a distance between the development nip portions during the development is set to be twice or more of a particle diameter of the carrier .

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The amount of developer on the developer carrier at the time of rubbing polishing of the image carrier is 1.2 times or more and less than 6.0 times the amount of developer on the developer carrier at the time of development.
An image forming apparatus.

  The image forming apparatus according to claim 1,
  The image forming apparatus applies an AC bias to the developing nip portion when the image carrier is rubbed and polished.
  An image forming apparatus.

  The image forming apparatus according to claim 1,
  The image forming apparatus applies a DC bias to the developing nip portion during the rubbing polishing of the image carrier and provides a potential difference between the developer carrier surface and the image carrier surface.
  An image forming apparatus.

  The image forming apparatus according to claim 1,
  The developing means moves the toner in the developer on the developer carrier onto the image carrier during the rubbing polishing of the image carrier, and then the image on the image carrier by the developer on the developer carrier. The surface of the carrier is rubbed and polished.
  An image forming apparatus.

  The image forming apparatus according to claim 1,
  The toner used in the developing means is a toner obtained by externally adding at least silica fine particles to toner base particles containing a colorant and polyester as main components and containing a charge control agent,
  The silica fine particles have a liberation rate from the toner of 1.0 to 20.0%.
  An image forming apparatus.

  The image forming apparatus according to claim 8.
  The toner used in the developing means contains a release agent.
  An image forming apparatus.