JP5831792B2 - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、および、これに採用されるクリーニング装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and a cleaning device employed in the image forming apparatus.

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置では、潜像担持体や中間転写体などの像担持体上から被転写体上にトナー像を転写した後に、像担持体表面上に残留する不要なトナーをクリーニング装置によって除去する。クリーニング装置としては、弾性部材よりなるクリーニングブレードを像担持体上の周面に押し当てて像担持体上のトナーを掻き落として除去するブレードクリーニング方式が知られている。ブレードクリーニング方式は、構成が簡易で性能が安定していることから広く用いられている。   In an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer, an unnecessary toner that remains on the surface of an image carrier after the toner image is transferred from the image carrier such as a latent image carrier or an intermediate transfer member onto the transfer target. The toner is removed by a cleaning device. As a cleaning device, a blade cleaning system is known in which a cleaning blade made of an elastic member is pressed against a peripheral surface on an image carrier to scrape off toner on the image carrier. The blade cleaning method is widely used because of its simple structure and stable performance.

また、近年、画像品質向上の要求が強まっており、その要求に応えるべく、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、より高精度で高精細な高解像度の画像を得ることができ、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。このような小粒径化、球形化が進んだトナーを得る方法としては、従来の粉砕法に対して重合法が挙げられる。   In recent years, there has been an increasing demand for image quality improvement, and in order to meet the demand, toner particle size reduction and spheroidization have been promoted. By reducing the particle size, it is possible to obtain a high-definition image with higher accuracy and fineness, and by improving the spherical shape, it is possible to improve developability and transferability. As a method for obtaining such a toner having a reduced particle size and spheroidization, there is a polymerization method compared to the conventional pulverization method.

しかしながら、小粒径化、球形化の進んだトナーを用いた場合には、一般的なブレードクリーニング方式では、クリーニングブレードでトナーを完全に堰き止めることが困難であり、一部のトナーがクリーニングブレードをすり抜けてしまう。小粒径化、球形化が進んだトナーを用いる場合には、像担持体に対するクリーニングブレードの押し当て力(線圧)を強め、トナーのすり抜けを阻止することが考えられる。しかしながら、押し当て力を強めて高い荷重を付加すると、像担持体やクリーニングブレードの磨耗が進み、寿命が極端に短くなってしまう。近年は装置の高寿命化が求められるため、このような耐久性に関わる不具合は避けなければならない。   However, in the case of using a toner having a small particle size and a spherical shape, it is difficult to completely dam the toner with a cleaning blade in a general blade cleaning method, and some toners are cleaning blades. Will slip through. In the case of using a toner having a small particle size and a spherical shape, it is conceivable to increase the pressing force (linear pressure) of the cleaning blade against the image carrier to prevent the toner from slipping through. However, if the pressing force is increased and a high load is applied, the wear of the image carrier and the cleaning blade advances, and the service life becomes extremely short. In recent years, since the life of the apparatus is required to be increased, such a problem related to durability must be avoided.

一方、小粒径化、球形化の進んだトナーを良好にクリーニングする方法として、静電クリーニング方式がある。これは、像担持体に当接する導電性のクリーニングブラシローラ等にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加して、静電的にトナーを像担持体上から除去するものである。   On the other hand, there is an electrostatic cleaning method as a method for satisfactorily cleaning the toner whose particle size has been reduced and spheroidized. In this method, a toner having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to a conductive cleaning brush roller or the like in contact with the image carrier to electrostatically remove the toner from the image carrier.

ところが、静電クリーニング方式でもトナーが除去しきれない場合がある。これは、以下に説明するように、クリーニングブラシローラに達する転写残トナーの帯電量のばらつきによるものである。転写前の像担持体上のトナーは、そのほとんどがトナーの正規帯電極性(この説明おいては、負極性とする)に帯電している。転写部では、像担持体上のトナーは、トナーの正規帯電極性と逆極性(正極性)の転写電界を受けることにより被転写体に転写されるが、そのまま像担持体上に付着して転写残トナーとなるものがある。転写残トナーは、転写部で印加された正極性の電荷注入を受けるなどして、電荷量が正極性側にシフトする。このため、像担持体上の転写残トナーは、正極性のトナーと負極性のトナーとが混在したブロードな帯電分布となる。上記静電クリーニング方式では、クリーニングブラシローラにトナーの正規帯電極性とは逆極性の正極性の電圧を印加して静電的にクリーニングを行うので、正極性にシフトしてしまったトナーは回収困難となってしまう。   However, there are cases where the toner cannot be completely removed even by the electrostatic cleaning method. This is due to variations in the charge amount of the residual toner that reaches the cleaning brush roller, as will be described below. Most of the toner on the image carrier before transfer is charged to the normal charging polarity of the toner (in this description, negative polarity). In the transfer unit, the toner on the image carrier is transferred to the transfer target by receiving a transfer electric field having a polarity (positive polarity) opposite to the normal charge polarity of the toner, but the toner adheres to the image carrier and is transferred as it is. Some toner becomes a residual toner. The amount of charge of the untransferred toner shifts to the positive polarity side, for example, by receiving positive charge injection applied at the transfer portion. For this reason, the transfer residual toner on the image carrier has a broad charge distribution in which a positive polarity toner and a negative polarity toner are mixed. In the above electrostatic cleaning method, positive cleaning voltage is applied to the cleaning brush roller with a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner, and electrostatic cleaning is performed. Therefore, it is difficult to collect toner that has shifted to positive polarity. End up.

このような問題に対応する静電クリーニング装置として、特許文献1には、互いに異なる極性の電圧が印加される複数のクリーニングブラシを備えた構成のクリーニング装置が記載されている。詳しくは、トナーの正規帯電極性と同極性(負極性)の所定の電圧が印加されたクリーニングブラシと、トナーの正規帯電極性とは逆極性(正極性)の所定の電圧が印加されたクリーニングブラシとを備える。これにより正極性トナーと負極性トナーの両方をそれぞれ極性の違うクリーニングブラシで像担持体から除去することができる。クリーニングブラシによって回収されたブラシ上のトナーはそれぞれの極性の更に高い絶対値の電圧を印加されたそれぞれの回収ローラにより静電的に回収される。   As an electrostatic cleaning device that addresses such a problem, Patent Document 1 discloses a cleaning device having a plurality of cleaning brushes to which voltages having different polarities are applied. Specifically, a cleaning brush to which a predetermined voltage having the same polarity (negative polarity) as the normal charging polarity of the toner is applied and a cleaning brush to which a predetermined voltage having a polarity (positive polarity) opposite to the normal charging polarity of the toner is applied. With. As a result, both the positive toner and the negative toner can be removed from the image carrier with cleaning brushes having different polarities. The toner on the brush collected by the cleaning brush is electrostatically collected by each collecting roller to which a voltage having a higher absolute value of each polarity is applied.

しかしながら、上記複数のクリーニングブラシを備えた構成で、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧を印加したクリーニングブラシ(以下、逆帯電トナークリーニングブラシという)上のトナーが像担持体に再付着してクリーニング不良を発生させてしまうという問題が発生した。これは、以下の理由による。   However, in the configuration including the plurality of cleaning brushes, the toner on the cleaning brush (hereinafter referred to as a reversely charged toner cleaning brush) to which a voltage having the same polarity as the normal charging polarity of the toner is applied is reattached to the image carrier. There was a problem that cleaning failure occurred. This is due to the following reason.

逆帯電トナークリーニングブラシには、基本的に正規帯電極性と逆極性のトナーだけが付着しているはずであるが、実際には正規帯電極性のトナーも付着していることが確認された。これは、クリーニングブラシに除去された後に、クリーニングブラシ上のトナーが、ブラシ/トナー間、トナー/トナー間での電荷移動や、回収ローラとの電位差による放電、電荷注入により、極性が反転してしまう場合がある。特に、トナーは逆極性に帯電して場合に正規帯電極性に戻り易い。このため、逆極性トナークリーニングブラシ上では、逆帯電トナーは極性の反転が起こりやすく、正規帯電極性になり易いと考えられる。   The reversely charged toner cleaning brush should basically have only toner having a polarity opposite to that of the normal charge polarity, but it was confirmed that the toner having the normal charge polarity was actually attached. This is because after the toner is removed by the cleaning brush, the polarity of the toner on the cleaning brush is reversed due to charge transfer between the brush / toner and between the toner / toner, discharge due to a potential difference with the recovery roller, and charge injection. May end up. In particular, the toner tends to return to the normal charge polarity when charged with the opposite polarity. For this reason, on the reverse polarity toner cleaning brush, it is considered that the polarity of the reversely charged toner is likely to be reversed, and the normal charge polarity is likely to occur.

逆帯電トナークリーニングブラシ上の正規帯電トナーは、回収ローラに回収されず、逆帯電トナークリーニングブラシ上に蓄積して、像担持体に再付着してしまう。複数のクリーニングブラシのうち、逆帯電トナークリーニングブラシが像担持体の表面移動方向に関して最下流に配置する構成では、正規帯電トナーが像担持体に再付着すると、直ちにクリーニング不良を発生させてしまう。また、逆帯電トナークリーニングブラシよりも下流側に正規帯電トナークリーニングブラシを配置する構成では、再付着する正規帯電トナー量が多くなると下流側の正規帯電トナークリーニングブラシの余裕度がなくなる。このため、経時でクリーニングブラシが劣化していくと、像担持体上の正規帯電トナーを確実に除去することができないこともあり、クリーニング不良を発生させてしまう場合がある。   Regularly charged toner on the reversely charged toner cleaning brush is not collected by the collecting roller but accumulates on the reversely charged toner cleaning brush and reattaches to the image carrier. Among the plurality of cleaning brushes, in the configuration in which the reversely charged toner cleaning brush is disposed on the most downstream side with respect to the surface movement direction of the image carrier, when the normally charged toner is reattached to the image carrier, a cleaning defect is immediately generated. Further, in the configuration in which the regular charged toner cleaning brush is disposed on the downstream side of the reversely charged toner cleaning brush, the margin of the downstream regular charged toner cleaning brush is lost when the amount of the regular charged toner to be reattached increases. For this reason, if the cleaning brush deteriorates with time, the regular charged toner on the image carrier may not be reliably removed, which may cause a cleaning failure.

以上、本発明の課題を、互いに異なる極性の電圧が印加される複数のクリーニングブラシで、像担持体の正極性トナーと負極性トナーの両方をそれぞれ静電的に像担持体から除去する構成のクリーニング装置を用いて説明したが、これに限られるものではない。像担持体と複数のクリーニング部材との間に、像担持体上の異なる極性のトナーをそれぞれ静電的に複数のクリーニング部材に移動させる電界を形成する構成のクリーニング装置であれば、同様に発生する。このようなクリーニング装置としては、例えば、像担持体を挟んでクリーニング部材に対向する複数の対向部材に互いに異なる極性の電圧を印加し、クリーニング部材を接地することにより、像担持体と複数のクリーニング部材との間に互いに異なる極性のトナーを移動させる電界をそれぞれ形成する構成が挙げられる。   As described above, the problem of the present invention is that the positive polarity toner and the negative polarity toner of the image carrier are electrostatically removed from the image carrier by a plurality of cleaning brushes to which voltages having different polarities are applied. Although the cleaning apparatus has been described, the present invention is not limited to this. The same occurs if the cleaning device is configured to form an electric field that electrostatically moves toners of different polarities on the image carrier to the plurality of cleaning members between the image carrier and the plurality of cleaning members. To do. As such a cleaning device, for example, by applying voltages having different polarities to a plurality of opposing members that face the cleaning member across the image carrier, and grounding the cleaning member, the image carrier and the plurality of cleaning devices are arranged. A configuration in which an electric field for moving toners having different polarities from each other is formed between the members.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、像担持体上の互いに異なる極性のトナーをそれぞれ移動させるための電界が形成される複数のクリーニング部材のうち、逆帯電トナークリーニング部材上から像担持体へのトナー再付着によるクリーニング不良を抑制でき、良好なクリーニング性能が得られるクリーニング装置及びそのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a reversely charged toner among a plurality of cleaning members on which an electric field for moving toners of different polarities on an image carrier is formed. It is an object of the present invention to provide a cleaning device capable of suppressing poor cleaning due to toner reattachment from the cleaning member to the image carrier and obtaining good cleaning performance, and an image forming apparatus including the cleaning device.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面移動する像担持体表面に当接し、該像担持体との間に、該像担持体上の異なる極性のトナーを自らの表面にそれぞれ静電的に移動させる電界が形成される複数のクリーニング部材と、該クリーニング部材上のトナーを自らの表面に静電的に移動させて回収するそれぞれの回収部材とを備えたクリーニング装置において、
上記複数のクリーニング部材のうちトナーの正規帯電極性と逆極性に帯電した逆帯電トナーを移動させる逆帯電トナークリーニング部材の回収部材として、該逆帯電トナークリーニング部材上の逆帯電トナーを回収する逆帯電トナー回収部材と、該逆帯電トナークリーニング部材上の正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材とを備え
上記逆帯電トナークリーニング部材上から正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材が、該逆帯電トナークリーニング部材に隣接する正規帯電トナークリーニング部材上からトナーを回収する回収部材を兼ねたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is in contact with the surface of the image carrier that moves on the surface, and toners of different polarities on the image carrier on the surface of the image carrier. In a cleaning device comprising a plurality of cleaning members each forming an electrostatically moving electric field, and each collecting member for electrostatically moving and collecting the toner on the cleaning member to its own surface,
Reverse charging for recovering the reversely charged toner on the reversely charged toner cleaning member as a recovery member for the reversely charged toner cleaning member for moving the reversely charged toner charged to a polarity opposite to the normal charged polarity of the toner among the plurality of cleaning members. A toner collecting member, and a regular charged toner collecting member for collecting the regular charged toner on the reversely charged toner cleaning member ,
The regular charged toner collecting member collecting normal charged toner from the reverse charged toner cleaning member also serves as a collecting member collecting toner from the normal charged toner cleaning member adjacent to the reverse charged toner cleaning member. To do.

本発明においては、逆帯電トナークリーニング部材は、逆帯電トナー回収部材と正規帯電トナー回収部材とを備えている。これによれば、逆帯電トナークリーニング部材上の逆帯電トナーを逆帯電トナー回収部材により、正規帯電トナーを正規帯電トナー回収部材によりそれぞれ静電的に回収することができる。よって、逆帯電トナークリーニング部材上にトナーが蓄積しなくなる。よって、逆帯電トナークリーニング部材から像担持体へのトナーの再付着が防止され、再付着により発生するクリーニング不良を防止できる。   In the present invention, the reversely charged toner cleaning member includes a reversely charged toner collecting member and a regular charged toner collecting member. According to this, the reversely charged toner on the reversely charged toner cleaning member can be electrostatically collected by the reversely charged toner collecting member, and the normally charged toner can be electrostatically collected by the normally charged toner collecting member. Therefore, toner does not accumulate on the reversely charged toner cleaning member. Therefore, reattachment of toner from the reversely charged toner cleaning member to the image carrier is prevented, and cleaning failure caused by reattachment can be prevented.

本発明によれば、像担持体上の互いに異なる極性のトナーをそれぞれ移動させるための電界が形成される複数のクリーニング部材のうち、逆帯電トナークリーニング部材上から像担持体へのトナー再付着によるクリーニング不良が抑制でき、良好なクリーニング性能が得られるという優れた効果がある。   According to the present invention, among a plurality of cleaning members on which an electric field for moving toners of different polarities on the image carrier is formed, the toner is reattached to the image carrier from the reversely charged toner cleaning member. There is an excellent effect that poor cleaning can be suppressed and good cleaning performance can be obtained.

実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of a printer according to an embodiment. 階調パターンと光学センサとを示した中間転写ベルト近傍の拡大概略構成図。FIG. 3 is an enlarged schematic configuration diagram in the vicinity of an intermediate transfer belt showing a gradation pattern and an optical sensor. 同中間転写ベルトに形成されるシェブロンパッチを示す拡大模式図。FIG. 3 is an enlarged schematic view showing a chevron patch formed on the intermediate transfer belt. 同中間転写ベルトに形成されるトナー消費パターンを示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a toner consumption pattern formed on the intermediate transfer belt. 同プリンタのベルトクリーニング装置とその周囲の拡大構成図。FIG. 2 is an enlarged configuration diagram of a belt cleaning device of the printer and its surroundings. トナー粒子の二次元平面に対する投影像の最大径MXLNGと平面積AREAとを説明する模式図。The schematic diagram explaining the maximum diameter MXLNG and the planar area AREA of the projection image with respect to the two-dimensional plane of a toner particle. トナー粒子の二次元平面に対する投影像の周長PERIと平面積AREAとを説明する模式図。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a peripheral length PERI and a planar area AREA of a projected image with respect to a two-dimensional plane of toner particles. (a)、(b)、(c)はそれぞれトナーの形状を模式的に示す図。(A), (b), (c) is a figure which shows the shape of a toner typically, respectively. タンデム型直接転写方式のプリンタの要部を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of a tandem direct transfer type printer. モノクロプリンタの要部を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a monochrome printer.

以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態として、いわゆるタンデム型中間転写方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタの要部を示す概略構成図である。本プリンタは、イエロー,マゼンタ,シアン,黒(以下、Y,M,C,Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスユニット6Y,M,C,Kを備えている。4つのプロセスユニット6Y,M,C,Kは、ドラム状の感光体1Y,M,C,Kをそれぞれ有している。感光体1Y,M,C,Kの回りにはそれぞれ帯電装置2Y,M,C,K、現像装置5Y,M,C,K、ドラムクリーニング装置4Y,M,C,K、除電装置(不図示)等を有している。プロセスユニット6Y,M,C,Kは、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。プロセスユニット6Y,M,C,Kの上方には、感光体1Y,M,C,Kの表面に対してレーザー光Lを照射して静電潜像を書き込むための図示しない光書込ユニットが配設されている。   Hereinafter, as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied, a so-called tandem type intermediate transfer type printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described. First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of the printer. The printer includes four process units 6Y, 6M, 6C, and 6K for generating toner images of yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter referred to as Y, M, C, and K). The four process units 6Y, 6M, 6C, and 6K have drum-shaped photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K, respectively. Around the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, 1K, charging devices 2Y, 2M, 2C, 3K, developing devices 5Y, 2M, 3C, 3K, drum cleaning devices 4Y, 4M, 4C, 4K, a neutralization device (not shown) ) Etc. The process units 6Y, 6M, 6C, and 6K use Y, M, C, and K toners of different colors, but have the same configuration. Above the process units 6Y, 6M, 6C, and 6K, there is an optical writing unit (not shown) for irradiating the surface of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K with laser light L to write an electrostatic latent image. It is arranged.

プロセスユニット6Y,M,C,Kの下方には、ベルト部材たる無端状の中間転写ベルト8を具備するベルト装置としての転写ユニット7が配設されている。中間転写ベルト8の他、そのループ内側に配設された複数の張架ローラや、ループ外側に配設された2次転写ローラ18、テンションローラ16、ベルトクリーニング装置100、潤滑剤塗布装置200などを有している。   Below the process units 6Y, 6M, 6C, and 6K, a transfer unit 7 is disposed as a belt device including an endless intermediate transfer belt 8 that is a belt member. In addition to the intermediate transfer belt 8, a plurality of stretching rollers disposed inside the loop, a secondary transfer roller 18, a tension roller 16, a belt cleaning device 100, a lubricant application device 200, and the like disposed outside the loop. have.

中間転写ベルト8のループ内側には、4つの1次転写ローラ9Y,M,C,Kと、従動ローラ10と、駆動ローラ11と、2次転写対向ローラ12と、3つの対向ローラ13、14、15と、塗布ブラシ対向ローラ17とが配設されている。これらローラは何れも、自らの周面の一部に中間転写ベルト8を掛け回してベルト張架を行う張架ローラとして機能している。なお、対向ローラ13、14、15としての必要条件として必ずしも一定の張力を付与する働きをもたなければならないということはなく、中間転写ベルト8の回転にともなって従動回転するものでもよい。中間転写ベルト8は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される駆動ローラ11の回転により、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。   Inside the loop of the intermediate transfer belt 8, four primary transfer rollers 9Y, 9M, 9C, 9K, a driven roller 10, a driving roller 11, a secondary transfer counter roller 12, and three counter rollers 13, 14 are provided. 15 and an application brush facing roller 17 are disposed. Each of these rollers functions as a stretching roller that stretches the intermediate transfer belt 8 around a part of its peripheral surface to stretch the belt. The counter roller 13, 14, 15 does not necessarily have to have a function of applying a constant tension, and may be driven to rotate as the intermediate transfer belt 8 rotates. The intermediate transfer belt 8 is moved endlessly in the clockwise direction in the drawing by the rotation of the driving roller 11 that is driven to rotate clockwise in the drawing by a driving means (not shown).

ベルトループ内側に配設された4つの1次転写ローラ9Y,M,C,Kは、感光体1Y,M,C,Kとの間に中間転写ベルト8を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト8の表面と、感光体1Y,M,C,Kとが当接するY,M,C,K用の1次転写ニップが形成されている。なお、1次転写ローラ9Y,M,C,Kには、それぞれ図示しない電源によってトナーとは逆極性の1次転写バイアスが印加される。   The four primary transfer rollers 9Y, 9M, 9C, and 9K disposed inside the belt loop sandwich the intermediate transfer belt 8 between the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. Thus, primary transfer nips for Y, M, C, and K are formed in which the surface of the intermediate transfer belt 8 and the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K abut. A primary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the primary transfer rollers 9Y, 9M, 9C, and 9K by a power source (not shown).

また、ベルトループ内側に配設された2次転写対向ローラ12は、ベルトループ外側に配設された2次転写ローラ18との間に中間転写ベルト8を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト8の表面と、2次転写ローラ18とが当接する2次転写ニップが形成されている。なお、2次転写ローラ18には、図示しない電源によってトナーとは逆極性の2次転写バイアスが印加される。また、2次転写ローラと数本の支持ローラと駆動ローラにより紙搬送ベルトを架け渡し、二次転写ローラ18と、二次転写対向ローラ12との間に、中間転写ベルト8及び紙搬送ベルトを挟み込んだ構成としてもよい。   Further, the intermediate transfer belt 8 is sandwiched between the secondary transfer counter roller 12 disposed inside the belt loop and the secondary transfer roller 18 disposed outside the belt loop. As a result, a secondary transfer nip where the surface of the intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer roller 18 abut is formed. A secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the secondary transfer roller 18 by a power source (not shown). The paper transfer belt is bridged by the secondary transfer roller, several supporting rollers, and a driving roller, and the intermediate transfer belt 8 and the paper transfer belt are placed between the secondary transfer roller 18 and the secondary transfer counter roller 12. It is good also as a structure inserted | pinched.

また、ベルトループ内側に配設された3つの対向ローラ13、14、15は、ベルトループ外側に配設されたベルトクリーニング装置100の各クリーニングブラシローラ101、104、107との間に中間転写ベルト8を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト8の表面と、各クリーニングブラシローラ101、104、107とが当接するクリーニングニップが形成されている。ベルトクリーニング装置100は中間転写ベルト8と一体的に交換可能になっているが、ベルトクリーニング装置100と中間転写ベルト8とで寿命設定が異なる場合には、ベルトクリーニング装置100を中間転写ベルト8とは独立してプリンタ本体に着脱可能としてもよい。ベルトクリーニング装置100の詳細については後述する。   Further, the three opposing rollers 13, 14, and 15 disposed inside the belt loop are intermediate transfer belts between the cleaning brush rollers 101, 104, and 107 of the belt cleaning device 100 disposed outside the belt loop. 8 is sandwiched. As a result, a cleaning nip is formed in which the surface of the intermediate transfer belt 8 and the cleaning brush rollers 101, 104, and 107 come into contact with each other. The belt cleaning device 100 can be integrally replaced with the intermediate transfer belt 8. However, when the belt cleaning device 100 and the intermediate transfer belt 8 have different life settings, the belt cleaning device 100 is replaced with the intermediate transfer belt 8. May be independently detachable from the printer body. Details of the belt cleaning device 100 will be described later.

本プリンタは、記録紙Pを収容する給紙カセットや、給紙カセットから記録紙Pを給紙路に給紙する給紙ローラなどを有する図示しない給紙部を備えている。また、給紙部から送られてきた記録紙を受け入れて2次転写ニップに向けて所定のタイミングで送り出す図示しないレジストローラ対を、上述した2次転写ニップの図中右側方に備えている。また、2次転写ニップから送り出される記録紙Pを受け入れてその記録紙Pに対してトナー像の定着処理を施す図示しない定着装置を、上述した2次転写ニップの図中左側方に備えている。また、必要に応じて、現像装置5Y,M,C,Kに対してY,M,C,Kトナーを補給する図示しないY,M,C,K用のトナー補給装置も備えている。   The printer includes a paper feed unit (not shown) having a paper feed cassette for storing the recording paper P and a paper feed roller for feeding the recording paper P from the paper feed cassette to the paper feed path. In addition, a registration roller pair (not shown) that receives the recording paper sent from the paper feeding unit and feeds it at a predetermined timing toward the secondary transfer nip is provided on the right side of the secondary transfer nip in the drawing. In addition, a fixing device (not shown) that receives the recording paper P sent out from the secondary transfer nip and fixes the toner image to the recording paper P is provided on the left side of the secondary transfer nip in the drawing. . Further, Y, M, C, and K toner supply devices (not shown) for supplying Y, M, C, and K toners to the developing devices 5Y, M, C, and K are provided as necessary.

近年、記録紙として従来広く用いられてきた普通紙に加え、デザインとして表面に凹凸を有する特殊紙やアイロンプリントなどの熱転写に用いる特殊な記録紙が用いられることが増えている。このような特殊紙を用いると、従来の普通紙の場合よりもカラートナーを重ね合わせた中間転写ベルト8上のトナー像を紙に2次転写する際に転写不良が発生し易くなる。そこで、本プリンタでは、中間転写ベルト8に硬度の低い弾性層を設け、転写ニップ部でトナー層や平滑性の悪い記録紙に対して変形できるようにしている。中間転写ベルト8に硬度の低い弾性層を設け、中間転写ベルト8に弾性をもたせることにより、中間転写ベルト8表面が局部的な凸凹に追従して変形できる。これにより、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ、文字の転写中抜けがなく、また、平滑性の悪い用紙等に対しても転写ムラのない、均一性に優れた転写画像を得ることができる。   In recent years, in addition to plain paper that has been widely used as recording paper, special recording paper that is used for thermal transfer such as special paper having an uneven surface or iron print as a design has been increasingly used. When such special paper is used, transfer defects are more likely to occur when the toner image on the intermediate transfer belt 8 on which the color toners are superimposed is secondarily transferred onto the paper, as compared with conventional plain paper. Therefore, in the present printer, an elastic layer having low hardness is provided on the intermediate transfer belt 8 so that the toner layer and recording paper with poor smoothness can be deformed at the transfer nip portion. By providing the intermediate transfer belt 8 with an elastic layer having low hardness and making the intermediate transfer belt 8 elastic, the surface of the intermediate transfer belt 8 can be deformed following local irregularities. Thereby, without excessively increasing the transfer pressure with respect to the toner layer, good adhesion can be obtained, there is no loss of transfer of characters, and there is no transfer unevenness even on paper with poor smoothness, A transfer image having excellent uniformity can be obtained.

本プリンタでは、中間転写ベルト8は、少なくとも基層、弾性層、表面のコート層から構成される。   In this printer, the intermediate transfer belt 8 includes at least a base layer, an elastic layer, and a surface coat layer.

中間転写ベルト8の弾性層に用いられる材料としては、弾性材ゴム、エラストマー等の弾性部材が挙げられ、具体的には、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、EPDM、NBR、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック1、2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマー(例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系)等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。   Examples of the material used for the elastic layer of the intermediate transfer belt 8 include elastic members such as elastic material rubber and elastomer. Specifically, butyl rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene. Rubber, natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, thermoplastic elastomer (for example, polystyrene series) , Polyolefins, polyvinyl chlorides, polyurethanes, polyamides, polyureas, polyesters, fluororesins) and the like can be used. However, it is not limited to the said material.

弾性層の厚さは、硬度及び層構成にもよるが、0.07〜0.5[mm]の範囲が好ましい。さらに好ましくは0.25〜0.5[mm]の範囲がよい。又、中間転写ベルト8の厚さが0.07[mm]以下と薄いと、二次転写ニップ部で中間転写ベルト8上のトナーに対する圧力が高くなり、転写中抜けが発生しやすくなり、さらに、トナーの転写率が低下する。   The thickness of the elastic layer depends on the hardness and the layer structure, but is preferably in the range of 0.07 to 0.5 [mm]. More preferably, the range of 0.25-0.5 [mm] is good. Further, if the thickness of the intermediate transfer belt 8 is as thin as 0.07 [mm] or less, the pressure on the toner on the intermediate transfer belt 8 at the secondary transfer nip portion becomes high, and transfer deficiency is likely to occur. The toner transfer rate decreases.

また、弾性層の硬度HSは、10°≦HS≦65°(JIS−A)であることが好ましい。中間転写ベルト8の層厚によって最適な硬度は異なるものの、硬度が10°JIS−Aより低いと転写中抜けが生じやすい。これに対して硬度が65°JIS−Aより高いものは、ローラヘの張架が困難となり、また、長期の張架によって延伸するために耐久性が無く早期の交換が必要になる。   Further, the hardness HS of the elastic layer is preferably 10 ° ≦ HS ≦ 65 ° (JIS-A). Although the optimum hardness differs depending on the layer thickness of the intermediate transfer belt 8, if the hardness is lower than 10 ° JIS-A, transfer deficiency tends to occur. On the other hand, when the hardness is higher than 65 ° JIS-A, it is difficult to stretch the roller, and since it is stretched by long-term stretching, there is no durability and early replacement is necessary.

中間転写ベルト8の基層は、伸びの少ない樹脂で構成している。具体的に、基層に用いられる材料としては、ポリカーボネート、フッ素樹脂(ETFE、PVDF等)、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−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、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂(シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ピニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。   The base layer of the intermediate transfer belt 8 is made of a resin with little elongation. Specifically, materials used for the base layer include polycarbonate, fluororesin (ETFE, PVDF, etc.), polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, Styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer) Styrene-octyl acrylate copolymer and styrene-phenyl acrylate copolymer), styrene-methacrylic acid ester copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene) -Phenyl methacrylate copolymer, etc.), steel -Α-chloromethyl acrylate copolymer, styrene resin such as styrene-acrylonitrile-acrylate ester copolymer (monopolymer or copolymer containing styrene or styrene substitution product), methyl methacrylate resin, methacryl Acid butyl resin, ethyl acrylate resin, butyl acrylate resin, modified acrylic resin (silicone modified acrylic resin, vinyl chloride resin modified acrylic resin, acrylic / urethane resin, etc.), vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, chloride Pinyl-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyester polyurethane resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyvinylidene chloride, ionomer resin, polyurethane resin, silicone Fat, ketone resins, ethylene - can be used ethyl acrylate copolymer, xylene resin and polyvinyl butyral resin, polyamide resin, one kind or two kinds or more selected from the group consisting of modified polyphenylene oxide resin. However, it is not limited to the said material.

また、伸びの大きなゴム材料などからなる弾性層の伸びを防止するために、基層と弾性層との間に帆布などの材料で構成された芯体層を設けてもよい。芯体層に用いられる伸びを防止する材料としては、例えば、綿、絹、などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、鉄繊維、銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる1種あるいは2種以上を用い、糸状あるいは織布状のものを使用することができる。もちろん、上記材料に限定されるものではない。上記の糸は1本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。一方織布は、メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能であり、導電処理を施すことも可能である。   In addition, in order to prevent the elastic layer made of a rubber material having a large elongation from extending, a core layer made of a material such as a canvas may be provided between the base layer and the elastic layer. Examples of materials for preventing elongation used in the core layer include natural fibers such as cotton and silk, polyester fibers, nylon fibers, acrylic fibers, polyolefin fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyvinyl chloride fibers, and polyvinylidene chloride fibers. , One or more selected from the group consisting of synthetic fibers such as polyurethane fiber, polyacetal fiber, polyfluoroethylene fiber and phenol fiber, inorganic fibers such as carbon fiber and glass fiber, and metal fibers such as iron fiber and copper fiber Threaded or woven fabric can be used. Of course, the material is not limited to the above. The above-described yarn may be twisted in any manner, such as one or a plurality of filaments twisted, one-twisted yarn, various twisted yarns, double yarn, or the like. Further, for example, fibers of a material selected from the above material group may be blended. Of course, the yarn can be used after being subjected to an appropriate conductive treatment. On the other hand, the woven fabric can be any woven fabric such as knitted weave, and of course, a woven fabric that has been woven can also be used and can be subjected to a conductive treatment.

中間転写ベルト8表面のコート層は、弾性層の表面をコーティングするためのものであり、平滑性のよい層からなるものである。コート層に用いられる材料としては、特に制限はないが、一般的に、中間転写ベルト8表面へのトナーの付着カを小さくして二次転写性を高める材料が用いられる。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の1種類あるいは2種類以上、又は、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、酸化チタン、シリコンカーバイド等の粒子を1種類あるいは2種類以上、又は必要に応じて粒径を変えたものを分散させて使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。   The coat layer on the surface of the intermediate transfer belt 8 is for coating the surface of the elastic layer, and is composed of a layer having good smoothness. The material used for the coating layer is not particularly limited, but generally, a material that increases the secondary transferability by reducing the amount of toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt 8 is used. For example, one or more of polyurethane, polyester, epoxy resin, etc., or a material that reduces surface energy and increases lubricity, such as fluororesin, fluorine compound, fluorocarbon, titanium oxide, silicon carbide, etc. One type or two or more types, or those having different particle sizes as required can be dispersed and used. Further, it is also possible to use a material such as a fluorine-based rubber material in which a heat treatment is performed to form a fluorine layer on the surface and the surface energy is reduced.

また、必要に応じて、基層、弾性層又はコート層は、抵抗を調整する目的で、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物等を用いることができる。ここで、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。ただし、上記材料に限定されるものではない。   If necessary, the base layer, the elastic layer, or the coating layer is, for example, carbon black, graphite, metal powder such as aluminum or nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, for the purpose of adjusting resistance. Conductive metal oxides such as potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite oxide (ATO), and indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO) can be used. Here, the conductive metal oxide may be coated with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate. However, it is not limited to the said material.

中間転写ベルト8の表面は、ベルト表面を保護するために、潤滑剤塗布装置200により潤滑剤が塗布されている。潤滑剤塗布装置200は、ステアリン酸亜鉛塊などの固形潤滑剤202と、固形潤滑剤と当接し、回転によって固形潤滑剤から掻き取って得た潤滑剤粉末を中間転写ベルト8表面に塗布する塗布部材たる塗布ブラシローラ201とを備えている。本プリンタでは潤滑剤塗布装置200を備えているが、使用するトナーや中間転写ベルト8の材質、表面摩擦係数により適宜設ければよいものである。   The surface of the intermediate transfer belt 8 is coated with a lubricant by a lubricant coating device 200 in order to protect the belt surface. The lubricant application device 200 is a coating that abuts on the surface of the intermediate transfer belt 8 with a solid lubricant 202 such as a zinc stearate lump and a lubricant powder that comes into contact with the solid lubricant and is scraped off from the solid lubricant by rotation. And a coating brush roller 201 as a member. The printer includes the lubricant application device 200, which may be appropriately provided depending on the toner to be used, the material of the intermediate transfer belt 8, and the surface friction coefficient.

パーソナルコンピュータ等から画像情報が送られてくると、本プリンタは、駆動ローラ11を回転駆動して、中間転写ベルト8を無端移動させる。駆動ローラ11以外の張架ローラについては、ベルトに従動回転させる。同時に、プロセスユニット6Y,M,C,Kの感光体1Y,M,C,Kを回転駆動する。また、感光体1Y,M,C,Kの表面を帯電装置2Y,M,C,Kによって一様に帯電させながら、帯電後の表面に対してレーザー光Lの照射によって静電潜像を形成する。そして、感光体1Y,M,C,Kの表面に形成した静電潜像を現像装置5Y,M,C,Kによって現像することで、感光体1Y,M,C,K上にY,M,C,Kトナー像を得る。Y,M,C,Kトナー像は、上述したY,M,C,K用の1次転写ニップにて、中間転写ベルト8の表面に重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト8の表面には4色重ね合わせトナー像が形成される。   When image information is sent from a personal computer or the like, the printer rotates the drive roller 11 to move the intermediate transfer belt 8 endlessly. The stretching rollers other than the driving roller 11 are driven and rotated by the belt. At the same time, the photosensitive members 1Y, 1M, 1C, and 1K of the process units 6Y, 6M, 6C, and 6K are rotationally driven. Further, an electrostatic latent image is formed by irradiating the charged surface with laser light L while uniformly charging the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K with the charging devices 2Y, 2M, 2C, and 2K. To do. The electrostatic latent images formed on the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K are developed by the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5K, so that the Y, M on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, 1K are developed. , C, K toner images are obtained. The Y, M, C, and K toner images are primary-transferred superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 8 at the above-described primary transfer nips for Y, M, C, and K. As a result, a four-color superimposed toner image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 8.

一方、不図示の給紙部では、給紙ローラによって給紙カセットから記録紙Pを1枚づつ送り出してレジストローラ対まで搬送する。そして、中間転写ベルト8上の4色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで、レジストローラ対を駆動して記録紙Pを2次転写ニップに送り込んで、ベルト上の4色重ね合わせトナー像を記録紙Pに一括2次転写する。これにより、記録紙Pの表面にフルカラー画像を形成する。フルカラー画像形成後の記録紙Pについては、2次転写ニップから定着装置に搬送してトナー像の定着処理を施す。   On the other hand, in a paper feed unit (not shown), the recording paper P is sent out from the paper feed cassette one by one by the paper feed roller and conveyed to the registration roller pair. Then, at a timing that can be synchronized with the four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 8, the registration roller pair is driven to feed the recording paper P to the secondary transfer nip, and the four-color superimposed toner image on the belt is transferred. Batch transfer onto the recording paper P is performed. Thereby, a full-color image is formed on the surface of the recording paper P. The recording paper P after the formation of the full-color image is conveyed from the secondary transfer nip to a fixing device and subjected to a toner image fixing process.

Y,M,C,Kトナー像を中間転写ベルト8に1次転写した後の感光体1Y,M,C,Kについては、ドラムクリーニング装置4Y,M,C,Kによって転写残トナーのクリーニング処理を施す。その後、図示しない除電ランプで除電した後、帯電装置2Y,M,C,Kで一様に帯電せしめて、次の画像形成に備える。また、記録紙Pに一次転写した後の中間転写ベルト8については、ベルトクリーニング装置100によって転写残トナーのクリーニング処理を施す。   For the photoreceptors 1Y, M, C, and K after the Y, M, C, and K toner images are primarily transferred to the intermediate transfer belt 8, the remaining toner is cleaned by the drum cleaning devices 4Y, 4M, 4C, and 4K. Apply. Then, after neutralizing with a neutralizing lamp (not shown), it is uniformly charged with the charging devices 2Y, 2M, 2C, and 3K, and is ready for the next image formation. Further, the intermediate transfer belt 8 after the primary transfer to the recording paper P is subjected to a cleaning process for residual toner by the belt cleaning device 100.

K用のプロセスユニット6Kの図中右側方には、光学センサユニット150が中間転写ベルト8の表面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。この光学センサユニット150は、図2に示すように、中間転写ベルト8の幅方向に並ぶY光学センサ151Y、C光学センサ151C、M光学センサ151M、K光学センサ151Kを有している。これらセンサは何れも反射型フォトセンサからなり、図示しない発光素子から発した光を中間転写ベルト8の表面やベルト上のトナー像で反射させ、その反射光量を図示しない受光素子によって検知する。図示しない制御部は、これらセンサからの出力電圧値に基づいて、中間転写ベルト8上のトナー像を検知したり、その画像濃度(単位面積あたりのトナー付着量)を検知したりすることができる。   An optical sensor unit 150 is disposed on the right side of the K process unit 6K in the drawing so as to face the surface of the intermediate transfer belt 8 with a predetermined gap. As shown in FIG. 2, the optical sensor unit 150 includes a Y optical sensor 151Y, a C optical sensor 151C, an M optical sensor 151M, and a K optical sensor 151K arranged in the width direction of the intermediate transfer belt 8. Each of these sensors comprises a reflection type photosensor, and reflects light emitted from a light emitting element (not shown) by the surface of the intermediate transfer belt 8 or a toner image on the belt, and detects the amount of reflected light by a light receiving element (not shown). A control unit (not shown) can detect the toner image on the intermediate transfer belt 8 or the image density (toner adhesion amount per unit area) based on the output voltage values from these sensors. .

本プリンタにおいては、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。
画像濃度制御は、まず、図2に示すような、各色の階調パターンSy、Sm、Sc、Skを中間転写ベルト8上における各光学センサ151Y、M、C、Kに対向する位置に自動形成する。各色の階調パターンは、10個の画像濃度が異なる2[cm]×2[cm]の面積のトナーパッチからなっている。各色の階調パターンSy、Sm、Sc、Skを作成するときの、感光体1Y,M,C,Kの帯電電位は、プリントプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光の走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を感光体1Y,M,C,Kにそれぞれ形成せしめながら、それらをY,M,C,K用の現像装置5Y,M,C,Kによって現像する。この現像の際、Y,M,C,K用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。このような現像により、感光体1Y,M,C,K上にはY,M,C,Kの階調パターン像が形成される。これらは、中間転写ベルト8の主走査方向に所定の間隔で並ぶように1次転写される。このときの、各色の階調パターンにおけるトナーパッチのトナー付着量は最小で0.1[mg/cm]、最大で0.55[mg/cm]ほどあり、また、トナーQ/d分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。
In this printer, image density control for optimizing the image density of each color is executed when the power is turned on or every time a predetermined number of prints are performed.
In the image density control, first, gradation patterns Sy, Sm, Sc, Sk of each color are automatically formed at positions facing the optical sensors 151Y, 151M, 151C, 151K on the intermediate transfer belt 8 as shown in FIG. To do. The gradation pattern of each color is composed of 10 toner patches having an area of 2 [cm] × 2 [cm] having different image densities. The charging potentials of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K when creating the gradation patterns Sy, Sm, Sc, and Sk for each color are different from the uniform drum charging potential in the printing process and gradually increase in value. To do. Then, while forming a plurality of patch electrostatic latent images for forming a gradation pattern image on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K by scanning with laser light, they are used for Y, M, C, and K, respectively. Development is performed by the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5K. During this development, the value of the developing bias applied to the Y, M, C, and K developing rollers is gradually increased. By such development, gradation pattern images of Y, M, C, and K are formed on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. These are primarily transferred so as to be arranged at a predetermined interval in the main scanning direction of the intermediate transfer belt 8. At this time, the toner adhesion amount of the toner patch in the gradation pattern of each color is about 0.1 [mg / cm 2 ] at the minimum and 0.55 [mg / cm 2 ] at the maximum, and the toner Q / d distribution When measured, it is almost aligned with the regular charging polarity.

中間転写ベルト8に形成され各トナーパターン(Sy、Sm、Sc、Sk)は、中間転写ベルト8の無端移動に伴って、光学センサ151との対向位置を通過する。この際、光学センサ151は、各階調パターンのトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の光を受光する。   Each toner pattern (Sy, Sm, Sc, Sk) formed on the intermediate transfer belt 8 passes through a position facing the optical sensor 151 as the intermediate transfer belt 8 moves endlessly. At this time, the optical sensor 151 receives an amount of light corresponding to the toner adhesion amount per unit area with respect to the toner patch of each gradation pattern.

次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ151の出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色のトナーパターンの各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数(y=ax+b)を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Y、M、C、K用の現像バイアス値を特定する。   Next, the adhesion amount of each color toner pattern in each toner patch is calculated from the output voltage of the optical sensor 151 when each color toner patch is detected and the adhesion amount conversion algorithm, and the image forming condition is based on the calculated adhesion amount. Adjust. Specifically, a function (y = ax + b) indicating a straight line graph is calculated by regression analysis based on the result of detecting the toner adhesion amount on the toner patch and the development potential when each toner patch is imaged. Then, an appropriate development bias value is calculated by substituting a target value of image density into this function, and development bias values for Y, M, C, and K are specified.

メモリ内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切なドラム帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各プロセスユニット6Y,M,C,Kについて、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。   The memory stores an image forming condition data table in which several tens of development bias values and appropriate drum charging potentials individually corresponding to the values are associated in advance. For each of the process units 6Y, 6M, 6C, and 6K, a developing bias value closest to the specified developing bias value is selected from the image forming condition table, and the drum charging potential associated therewith is specified.

また、本プリンタは、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、色ずれ量補正処理も実施するようになっている。そして、この色ずれ量補正処理において、中間転写ベルト8の幅方向の一端部と他端部とにそれぞれ、図3に示すようなシェブロンパッチPVと呼ばれるY,M,C,Kの各色トナー像からなる色ずれ検知用画像を形成する。シェブロンパッチPVは、図3に示すように、Y,M,C,Kの各色のトナー像を主走査方向から約45[°]傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。このシェブロンパッチPVの付着量は、0.3[mg/cm]ほどである。 The printer also performs color misregistration correction processing when the power is turned on or whenever a predetermined number of prints are performed. In this color misregistration amount correction process, Y, M, C, and K color toner images called chevron patches PV as shown in FIG. 3 are respectively provided at one end and the other end in the width direction of the intermediate transfer belt 8. An image for color misregistration detection is formed. As shown in FIG. 3, the chevron patch PV has a predetermined pitch in the belt moving direction, which is the sub-scanning direction, with the toner images of each color of Y, M, C, and K inclined by about 45 ° from the main scanning direction. Is a line pattern group arranged in. The amount of the chevron patch PV attached is about 0.3 [mg / cm 2 ].

中間転写ベルト8の幅方向の両端部にそれぞれ形成したシェブロンパッチPV内の各色トナー像を検知することで、各色トナー像における主走査方向(感光体軸線方向)の位置、副走査方向(ベルト移動方向)の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。このようなシェブロンパッチPV内のY,M,Cトナー像について、Kトナー像との検知時間差を光学センサ151で読み取っていく。同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Y,M,C,Kトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が90[°]異なっているK,C,M,Yトナー像が更に並んでいる。基準色となるKとの検出時間差tyk、tmk、tckについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、そのレジストズレ量に基づいて、不図示の光書込ユニットのポリゴンミラー1面おき、即ち、1走査ラインピッチを1単位として、感光体1に対する光書込開始タイミングを補正して、各色トナー像のレジストズレを低減する。また、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き(スキュー)を求める。そして、その結果に基づいて、光学系反射ミラーの面倒れ補正を実施して、各色トナー像のスキューズレを低減する。以上のように、シェブロンパッチPV内における各トナー像を検知したタイミングに基づいて光書込開始タイミングや面倒れを補正してレジストズレやスキューズレを低減する処理が、色ずれ補正処理である。このような色ずれ補正処理により、温度変化などで各色トナー像の中間転写ベルト8に対する形成位置が経時的にずれていくことに起因する画像の色ずれの発生を抑えることができる。   By detecting each color toner image in the chevron patch PV formed at both ends in the width direction of the intermediate transfer belt 8, the position of each color toner image in the main scanning direction (photoconductor axial direction), the sub-scanning direction (belt movement) Direction) position, magnification error in the main scanning direction, and skew from the main scanning direction. The main scanning direction here refers to the direction in which the laser light is phased on the surface of the photosensitive member as it is reflected by the polygon mirror. For such Y, M, C toner images in the chevron patch PV, the optical sensor 151 reads the detection time difference from the K toner image. In the figure, the vertical direction of the paper surface corresponds to the main scanning direction, and after the Y, M, C, and K toner images are arranged in order from the left, the postures are different from those by 90 [°]. , Y toner images are further arranged. Based on the difference between the actual measurement value and the theoretical value of the detection time differences tyk, tmk, and tck with respect to K as the reference color, the shift amount in the sub-scanning direction of each color toner image, that is, the registration shift amount is obtained. Then, on the basis of the amount of registration deviation, the optical writing start timing for the photosensitive member 1 is corrected every other polygon mirror surface of the optical writing unit (not shown), that is, one scanning line pitch as one unit, and each color is corrected. To reduce the registration error of the toner image. Further, the inclination (skew) of each color toner image from the main scanning direction is obtained based on the difference in the amount of deviation in the sub-scanning direction between both ends of the belt. Based on the result, surface tilt correction of the optical system reflection mirror is performed to reduce skew of each color toner image. As described above, the color misregistration correction process is a process that corrects the optical writing start timing and surface tilt based on the detection timing of each toner image in the chevron patch PV to reduce registration deviation and skew deviation. By such a color misregistration correction process, it is possible to suppress the occurrence of color misregistration of an image due to a shift in the formation position of each color toner image with respect to the intermediate transfer belt 8 due to a temperature change or the like.

また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性が劣化し画像形成に用いると画像品質が悪くなる(現像能力低下、転写性低下)。このような古いトナーが現像装置内に滞留しないように一定のタイミングで感光体1の非画像領域に吐き出させ、吐き出し後にトナー濃度が低下した現像装置に新しいトナーを補給して現像装置内をリフレッシュするリフレッシュモードを備えている。   Further, if the image forming operation with a low image area continues, the amount of old toner that stays in the developing device for a long time increases, so that the toner charging characteristics deteriorate and the image quality deteriorates when used for image formation (development capability decreases, Transferability decline). In order to prevent such old toner from staying in the developing device, the toner is discharged to a non-image area of the photosensitive member 1 at a fixed timing, and new toner is replenished to the developing device whose toner density has been lowered after the discharging to refresh the inside of the developing device. It has a refresh mode.

不図示の制御部は、各現像装置5Y,M,C,Kのトナー消費量と、各現像装置5Y,M,C,Kの動作時間とを記憶しておき、所定のタイミングで、現像装置の所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置について調べ、閾値以下の現像装置について、リフレッシュモードを実行する。   A control unit (not shown) stores the toner consumption amount of each developing device 5Y, M, C, K and the operation time of each developing device 5Y, M, C, K, and at a predetermined timing, the developing device. Whether or not the toner consumption amount is equal to or less than the threshold value for the operation time of the predetermined period is checked for each developing device, and the refresh mode is executed for the developing device equal to or less than the threshold value.

リフレッシュモードが実行されると、感光体の紙間に対応する非画像形成領域に、図4に示すような、25[mm]×250[mm]の面積のトナー消費パターンが作成され、中間転写ベルト8上に転写される。トナー消費パターンの付着量は、現像装置の所定期間の動作時間に対するトナー消費量に基づき決定され、単位面積当りの最大付着量が、1.2[mg/cm]ほどになることがある。また、中間転写ベルト8に転写されたトナー消費パターンのトナーQ/d分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性に揃っている。 When the refresh mode is executed, a toner consumption pattern having an area of 25 [mm] × 250 [mm] as shown in FIG. 4 is created in the non-image forming area corresponding to the space between the sheets of the photoreceptor, and the intermediate transfer is performed. Transferred onto the belt 8. The adhesion amount of the toner consumption pattern is determined based on the toner consumption amount with respect to the operation time of the developing device for a predetermined period, and the maximum adhesion amount per unit area may be about 1.2 [mg / cm 2 ]. Further, when the toner Q / d distribution of the toner consumption pattern transferred to the intermediate transfer belt 8 is measured, it is almost aligned with the normal charging polarity.

中間転写ベルト8に形成された各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンは、ベルトクリーニング装置100によって回収される。このとき、ベルトクリーニング装置100は、大量のトナーを中間転写ベルト8から除去しなければならない。しか しながら、従来の極性制御手段とブラシローラとからなるクリーニング装置や、正極性のトナーを除去するブラシローラと、負極性のトナーを除去するブラシローラとを備えたクリーニング装置では、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどの未転写のトナー像を一度で除去することができなかった。このような場合には、クリーニングしきれなかった中間転写ベルト8上トナーが次のプリント動作時に記録紙上に転写され、異常画像となる場合があった。   Each color gradation pattern, chevron patch, and toner consumption pattern formed on the intermediate transfer belt 8 are collected by the belt cleaning device 100. At this time, the belt cleaning device 100 must remove a large amount of toner from the intermediate transfer belt 8. However, in a conventional cleaning device comprising a polarity control means and a brush roller, or a cleaning device having a brush roller that removes positive polarity toner and a brush roller that removes negative polarity toner, each color gradation Untransferred toner images such as patterns, chevron patches, and toner consumption patterns could not be removed at once. In such a case, the toner on the intermediate transfer belt 8 that could not be cleaned may be transferred onto the recording paper during the next printing operation, resulting in an abnormal image.

そこで、本プリンタのベルトクリーニング装置100においては、各色階調パターン、シェブロンパッチ、トナー消費パターンなどの記録紙Pに転写されずにベルトクリーニング装置100へ搬送される未転写のトナー像を一度で除去することができるよう構成している。   Therefore, in the belt cleaning device 100 of this printer, untransferred toner images that are transferred to the belt cleaning device 100 without being transferred to the recording paper P such as each color gradation pattern, chevron patch, and toner consumption pattern are removed at a time. Configured to be able to.

図5は、本プリンタのベルトクリーニング装置100とその周囲との拡大構成図である。
同図において、ベルトクリーニング装置100は、中間転写ベルト8上の未転写のトナー像を大まかに除去するためのプレクリーニング部と、中間転写ベルト8上の正規帯電極性(負極性)と反対極性(正極性)に帯電したトナーを除去する逆帯電トナークリーニング部と、中間転写ベルト8上の正規帯電極性に帯電したトナーを除去する正規帯電トナークリーニング部とを備えている。また、ベルトクリーニング装置100の入口部に入口シール(不図示)を備えている。
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram of the belt cleaning device 100 and its surroundings of the printer.
In the figure, a belt cleaning device 100 includes a pre-cleaning unit for roughly removing an untransferred toner image on the intermediate transfer belt 8 and a polarity opposite to the normal charging polarity (negative polarity) on the intermediate transfer belt 8 ( A reversely charged toner cleaning unit that removes toner charged to a positive polarity) and a regular charged toner cleaning unit that removes toner charged to a regular charge polarity on the intermediate transfer belt 8 are provided. In addition, an entrance seal (not shown) is provided at the entrance of the belt cleaning device 100.

プレクリーニング部には、プレクリーニング部材たるプレクリーニングブラシローラ101を有している。また、プレクリーニングブラシローラ101に付着したトナーを回収するプレ回収部材としてのプレ回収ローラ102、プレ回収ローラ102に当接してローラ表面からトナーを掻き取るプレ掻き取り部材としてのプレ掻き取りブレード103を有している。   The pre-cleaning unit has a pre-cleaning brush roller 101 as a pre-cleaning member. Further, a pre-collecting roller 102 as a pre-collecting member that collects toner attached to the pre-cleaning brush roller 101, and a pre-scraping blade 103 as a pre-scraping member that contacts the pre-collecting roller 102 and scrapes the toner from the roller surface. have.

未転写のトナー像を構成するトナーのほとんどは、正規帯電極性(負極性)に帯電している。プレクリーニングブラシローラ101はアースしており、トナーの正規帯電極性と同極性(負極性)の電圧をプレクリーニングブラシ対向ローラ13に印加して、中間転写ベルト8上の負極性トナーを静電的除去するよう構成されている。また、プレ回収ローラ102には、正極性の電圧が印加されている。   Most of the toner constituting the untransferred toner image is charged with a normal charging polarity (negative polarity). The pre-cleaning brush roller 101 is grounded, and a voltage having the same polarity (negative polarity) as the normal charging polarity of the toner is applied to the pre-cleaning brush facing roller 13 so that the negative polarity toner on the intermediate transfer belt 8 is electrostatically applied. Configured to remove. A positive voltage is applied to the pre-collection roller 102.

また、プレクリーニング部には、画像形成装置本体に備えられた廃トナータンク(図示省略)に搬送するための搬送手段としての搬送スクリュ110が備えられている。   Further, the pre-cleaning unit includes a transport screw 110 as a transport unit for transporting to a waste toner tank (not shown) provided in the image forming apparatus main body.

逆帯電トナークリーニング部は、プレクリーニング部よりも中間転写ベルト8移動方向下流側に配置され、トナーの正規帯電極性(負極性)と反対極性(正極性)に帯電した逆帯電トナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニング部材たる逆帯電トナークリーニングブラシローラ104を有している。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104に付着した逆帯電トナーを回収する逆帯電トナー回収部材としての逆帯電トナー回収ローラ105、逆帯電トナー回収ローラ105に当接してローラ表面から逆帯電トナーを掻き取る逆帯電トナー掻き取り部材としての逆帯電トナー掻き取りブレード106を備えている。   The reversely charged toner cleaning unit is disposed downstream of the precleaning unit in the moving direction of the intermediate transfer belt 8, and electrostatically charges the reversely charged toner charged to the opposite polarity (positive polarity) to the normal charging polarity (negative polarity) of the toner. And a reversely charged toner cleaning brush roller 104 as a reversely charged toner cleaning member to be removed. Further, the reversely charged toner collecting roller 105 as a reversely charged toner collecting member for collecting the reversely charged toner attached to the reversely charged toner cleaning brush roller 104, and abutting against the reversely charged toner collecting roller 105 and scraping the reversely charged toner from the roller surface. A reversely charged toner scraping blade 106 is provided as a reversely charged toner scraping member.

逆帯電トナークリーニングブラシローラ104はアースしており、逆帯電トナークリーニングブラシ対向ローラ14には正極性の電圧が印加されており、逆帯電トナー回収ローラ105には、負極性の電圧が印加されている。この逆帯電トナークリーニング部は、中間転写ベルト8上のトナーに負極性の電荷を付与して、中間転写ベルト8上のトナーの帯電極性を、正規帯電極性(負極性)に揃える極性制御手段としての機能も有している。   The reversely charged toner cleaning brush roller 104 is grounded, a positive voltage is applied to the reversely charged toner cleaning brush facing roller 14, and a negative voltage is applied to the reversely charged toner recovery roller 105. Yes. The reversely charged toner cleaning unit serves as a polarity control unit that applies a negative charge to the toner on the intermediate transfer belt 8 and aligns the charge polarity of the toner on the intermediate transfer belt 8 with the normal charge polarity (negative polarity). It also has the function of

ここで、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104に付着した逆帯電トナーは正規帯電極性(負極性)に戻りやすいこともあり、電荷注入や放電により逆極性トナーの極性が反転し、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104上には正規帯電トナーが存在する。そこで、本実施形態のプリンタでは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104に付着した正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材としての正規帯電トナー回収ローラ108、正規帯電トナー回収ローラ108に当接してローラ表面から逆帯電トナーを掻き取る正規帯電トナー掻き取り部材としての正規帯電トナー掻き取りブレード109を備えている。正規帯電トナー回収ローラ108には、正極性の電圧が印加されている。これにより、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104に付着した正規帯電トナーを回収することができ、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104上に正規帯電トナーが蓄積されない。このため、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104上に正規帯電トナーの中間転写ベルト8上への再付着が抑制され、下流に位置する正規帯電トナークリーニングブラシローラ107のクリーニングの余裕度が向上する。これにより、経時でクリーニングブラシローラが劣化しても、中間転写ベルト8上のトナーを確実に除去することができ、クリーニング不良の発生を抑制できる。   Here, the reversely charged toner adhering to the reversely charged toner cleaning brush roller 104 may easily return to the normal charge polarity (negative polarity), and the polarity of the reverse polarity toner is reversed by charge injection or discharge, and the reversely charged toner cleaning brush Regularly charged toner is present on the roller 104. Therefore, in the printer of this embodiment, the normal charging toner collecting roller 108 as a normal charging toner collecting member that collects the normal charging toner attached to the reversely charged toner cleaning brush roller 104, and the roller in contact with the normal charging toner collecting roller 108 A regular charged toner scraping blade 109 is provided as a regular charged toner scraping member that scrapes the reversely charged toner from the surface. A positive voltage is applied to the normally charged toner collecting roller 108. Accordingly, the normally charged toner attached to the reversely charged toner cleaning brush roller 104 can be collected, and the normally charged toner is not accumulated on the reversely charged toner cleaning brush roller 104. For this reason, reattachment of the normally charged toner onto the intermediate transfer belt 8 on the reversely charged toner cleaning brush roller 104 is suppressed, and the cleaning margin of the normally charged toner cleaning brush roller 107 located downstream is improved. Thereby, even if the cleaning brush roller deteriorates with time, the toner on the intermediate transfer belt 8 can be surely removed, and the occurrence of defective cleaning can be suppressed.

正規帯電トナークリーニング部は、逆帯電トナークリーニング部よりも中間転写ベルト8移動方向下流側に配置され、正規帯電極性(負極性)に帯電した正規帯電トナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニング部材たる正規帯電トナークリーニングブラシローラ107を有している。また、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107に付着した正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材として、上述の逆帯電トナークリーニングブラシローラ104に当接させた正規帯電トナー回収ローラ108が、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107にも当接している。正規帯電トナークリーニングブラシローラ107はアースしており、正規帯電トナークリーニングブラシ対向ローラ15には、負極性の電圧が印加されている。正規帯電トナー回収ローラ108には、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107よりも大きな負極性の電圧が印加されている。   The normally charged toner cleaning unit is disposed on the downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt 8 with respect to the reversely charged toner cleaning unit, and normally charged toner cleaning for electrostatically removing the normally charged toner charged to the normally charged polarity (negative polarity). It has a regular charged toner cleaning brush roller 107 as a member. In addition, as a normally charged toner collecting member for collecting normally charged toner attached to the normally charged toner cleaning brush roller 107, the normally charged toner collecting roller 108 in contact with the above-described reversely charged toner cleaning brush roller 104 is a normally charged toner. Also in contact with the cleaning brush roller 107. The normally charged toner cleaning brush roller 107 is grounded, and a negative voltage is applied to the normally charged toner cleaning brush facing roller 15. The normally charged toner collecting roller 108 is applied with a negative voltage greater than that of the normally charged toner cleaning brush roller 107.

各クリーニングブラシローラ101,104,107は、回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部とを具備しており、外径がφ15〜16[mm]である。起毛は、内部が導電性カーボンなどの導電性材料からなり、表面部がポリエステルなどの絶縁性材料からなる二層構造の芯鞘構造となっている。これにより、芯は、クリーニングブラシローラに印加された電圧とほぼ同じ電位になり、トナーを起毛表面に静電的に引き付けることができる。その結果、中間転写ベルト8上のトナーは、クリーニングブラシローラに印加された電圧の作用によって起毛に静電的に付着する。また、各クリーニングブラシローラ101,104,107の起毛を、二層構造の芯鞘構造ではなく、導電性繊維のみで構成してもよい。また、回転軸部材の法線方向に対して傾斜した姿勢で植毛されたいわゆる斜毛にしてもよい。また、プレクリーニングブラシローラ101、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107の起毛を芯鞘構造とし、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104の起毛を導電性繊維のみで構成してもよい。逆帯電トナークリーニングブラシローラ104の起毛を導電性繊維のみで構成することで、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104からトナーへの電荷注入が発生しやすくなる。よって、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104によって、中間転写ベルト8上のトナーを良好に負極性に揃えることができる。一方、プレクリーニングブラシローラ101、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107の起毛を芯鞘構造とすることによって、トナーへの電荷注入を抑制することができ、中間転写ベルト8上のトナーが正極性に帯電するのを抑制する。これにより、プレクリーニングブラシローラ101、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107で、静電的に除去できないトナーが生じるのを抑制できる。   Each of the cleaning brush rollers 101, 104, and 107 includes a metal rotary shaft member that is rotatably supported, and a brush portion that includes a plurality of raised brushes that are erected on the peripheral surface thereof. The diameter is φ15 to 16 [mm]. The raised nail has a two-layer core-sheath structure in which the inside is made of a conductive material such as conductive carbon and the surface portion is made of an insulating material such as polyester. As a result, the lead has substantially the same potential as the voltage applied to the cleaning brush roller, and the toner can be electrostatically attracted to the raised surface. As a result, the toner on the intermediate transfer belt 8 is electrostatically attached to the raised hair by the action of the voltage applied to the cleaning brush roller. Further, the raised brushes of the cleaning brush rollers 101, 104, and 107 may be composed of only conductive fibers instead of the two-layered core-sheath structure. Moreover, you may make it the so-called oblique hair planted in the attitude | position inclined with respect to the normal line direction of a rotating shaft member. Further, the raising of the pre-cleaning brush roller 101 and the regular charging toner cleaning brush roller 107 may be a core-sheath structure, and the raising of the reverse charging toner cleaning brush roller 104 may be composed of only conductive fibers. By forming the raising of the reversely charged toner cleaning brush roller 104 with only conductive fibers, charge injection from the reversely charged toner cleaning brush roller 104 to the toner is likely to occur. Therefore, the reversely charged toner cleaning brush roller 104 can satisfactorily align the toner on the intermediate transfer belt 8 with negative polarity. On the other hand, the brushing of the pre-cleaning brush roller 101 and the regular charging toner cleaning brush roller 107 has a core-sheath structure, so that charge injection into the toner can be suppressed, and the toner on the intermediate transfer belt 8 is charged positively. To suppress. Thereby, it is possible to prevent the pre-cleaning brush roller 101 and the normally charged toner cleaning brush roller 107 from generating toner that cannot be removed electrostatically.

また、各クリーニングブラシローラ101,104,107は、中間転写ベルト8に対し1[mm]食い込ませており、図示しない駆動手段によって、当接位置で起毛が、中間転写ベルト8移動方向とは逆方向(カウンター方向)に移動するよう回転する。当接位置において、起毛をカウンター方向に移動するよう回転させることで、クリーニングブラシローラと中間転写ベルト8との線速差を大きくすることができる。これにより、中間転写ベルト8のある箇所が、クリーニングブラシローラとの当接範囲を抜けるまでの間における起毛との接触確率が増え、良好に中間転写ベルト8からトナーを除去することができる。   Further, each cleaning brush roller 101, 104, 107 bites into the intermediate transfer belt 8 by 1 [mm], and the brushing at the contact position by the driving means (not shown) is opposite to the moving direction of the intermediate transfer belt 8. Rotate to move in the direction (counter direction). By rotating the raised hair so as to move in the counter direction at the contact position, the linear velocity difference between the cleaning brush roller and the intermediate transfer belt 8 can be increased. This increases the probability of contact with the raised hair until a portion of the intermediate transfer belt 8 passes through the contact range with the cleaning brush roller, and the toner can be removed from the intermediate transfer belt 8 satisfactorily.

本ベルトクリーニング装置100においては、各回収ローラ102,105,108として、SUSローラを用いた。なお、各回収ローラ102,105,108は、クリーニングブラシローラに付着したトナーを起毛と回収ローラとの電位勾配によってブラシから回収ローラに転位させる機能さえ発揮できれば、どのような材料からなっていてもかまわない。例えば、各回収ローラ102,105,108を導電性芯金に数[μm]〜100[μm]の高抵抗弾性チューブを被せたり、あるいはさらに絶縁コーティングしたりして、ローラ抵抗をlogR=12〜13[Ω]にしたものを用いてもよい。各回収ローラ102,105,108として、SUSローラを用いることにより、コストダウンや印加電圧を低く抑えることができ、省電力化を図ることができるというメリットがある。一方、ローラ抵抗をlogR=12〜13[Ω]にすることによって、回収ローラへの回収時におけるトナーへの電荷注入を抑制し、トナーが回収ローラの印加電圧の極性と同極性になり、トナー回収率が低下するのを抑制することができる。   In the belt cleaning apparatus 100, SUS rollers are used as the collecting rollers 102, 105, and 108. Each of the collection rollers 102, 105, and 108 is made of any material as long as it can perform the function of transferring the toner adhering to the cleaning brush roller from the brush to the collection roller by the potential gradient between the raised brush and the collection roller. It doesn't matter. For example, each of the collecting rollers 102, 105, and 108 is covered with a high resistance elastic tube of several [μm] to 100 [μm] on a conductive core metal or further coated with an insulating coating, and the roller resistance is set to log R = 12 to You may use what was 13 [(ohm)]. By using a SUS roller as each of the collection rollers 102, 105, 108, there is an advantage that the cost can be reduced, the applied voltage can be kept low, and the power can be saved. On the other hand, by setting the roller resistance to logR = 12 to 13 [Ω], the charge injection into the toner during the collection to the collection roller is suppressed, and the toner has the same polarity as the applied voltage of the collection roller. It can suppress that a recovery rate falls.

各クリーニングブラシローラ101,104,107の条件は、次の通りである。
・ブラシ材質:導電性ポリエステル(繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル、いわゆる芯鞘構造)
・ブラシ抵抗:106〜8[Ω]
・回転軸部材印加電圧[V]:
プレクリーニングブラシローラ101:アース(0[V])
逆帯電トナークリーニングブラシローラ104:アース(0[V])
正規帯電トナークリーニングブラシローラ107:アース(0[V])
・ブラシ植毛密度:10万[本/inch
・ブラシ繊維径:約25〜35[μm]
・ブラシ先端の毛倒れ処理:なし
・ブラシ径φ:15〜16[mm]
・中間転写ベルト8へのブラシ繊維喰い込み量:1[mm]
ブラシ植毛密度、ブラシ抵抗、繊維径、印加電圧、繊維種類、ブラシ繊維喰込量はシステムによって最適化できるため、これに限らない。また、使用できる繊維の種類としては、ナイロン、アクリル、ポリエステルなどがある。
The conditions of the cleaning brush rollers 101, 104, and 107 are as follows.
・ Brush material: Conductive polyester (Contains conductive carbon inside the fiber, the fiber surface is polyester, so-called core-sheath structure)
・ Brush resistance: 10 6-8 [Ω]
-Rotating shaft member applied voltage [V]:
Pre-cleaning brush roller 101: Ground (0 [V])
Reversely charged toner cleaning brush roller 104: Ground (0 [V])
Regularly charged toner cleaning brush roller 107: Ground (0 [V])
・ Brush flocking density: 100,000 [lines / inch 2 ]
・ Brush fiber diameter: about 25 to 35 [μm]
-Brush tipping treatment: None-Brush diameter φ: 15-16 [mm]
-Brush fiber biting amount into the intermediate transfer belt 8: 1 [mm]
The brush flocking density, brush resistance, fiber diameter, applied voltage, fiber type, and brush fiber biting amount can be optimized by the system, and are not limited thereto. Examples of the types of fibers that can be used include nylon, acrylic, and polyester.

各クリーニングブラシ対向ローラ13,14,15の条件は、次のとおりである。
・対向ローラ材質:SUS
・対向ローラ印加電圧:
プレクリーニングブラシ対向ローラ13:−2400[V]
逆帯電トナークリーニングブラシ対向ローラ14:+1600[V]
正規帯電トナークリーニングブラシ対向ローラ15:−800[V]
対向ローラ材質、印加電圧はシステムによって最適化できるため、これに限らない。
The conditions of each cleaning brush facing roller 13, 14, 15 are as follows.
-Opposite roller material: SUS
・ Counter roller applied voltage:
Pre-cleaning brush facing roller 13: -2400 [V]
Reversely charged toner cleaning brush facing roller 14: +1600 [V]
Regularly charged toner cleaning brush facing roller 15: -800 [V]
The material of the opposing roller and the applied voltage can be optimized by the system, and are not limited thereto.

各回収ローラ102,105,108の条件は、次のとおりである。
・回収ローラ芯金材質:SUS
・回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量:1.5[mm]
・回収ローラ芯金印加電圧:
プレ回収ローラ102:+400V
逆帯電トナー回収ローラ105:−400[V]
正規帯電トナー回収ローラ108:+400[V]
回収ローラ材質、ブラシ繊維喰込量、印加電圧はシステムによって最適化できるため、これに限らない。
The conditions of each collection roller 102, 105, 108 are as follows.
・ Recovery roller core material: SUS
-Brush fiber biting amount into the collection roller: 1.5 [mm]
・ Collecting roller cored bar voltage:
Pre-collection roller 102: + 400V
Reversely charged toner collection roller 105: −400 [V]
Regularly charged toner collecting roller 108: +400 [V]
The collection roller material, brush fiber entrapment amount, and applied voltage can be optimized by the system, and are not limited thereto.

各掻き取りブレード103,106,109の条件は次の通りである。
・ブレード当接角度:20°
・ブレード厚み:0.1[mm]
・回収ローラへのブレード喰い込み量:1.0[mm]
ブレード当接角度、ブレード厚み、回収ローラへの喰い込み量は、システムによって最適化できるため、これに限らない。
The conditions of each scraping blade 103, 106, 109 are as follows.
・ Blade contact angle: 20 °
・ Blade thickness: 0.1 [mm]
・ Blade biting amount into collection roller: 1.0 [mm]
The blade contact angle, the blade thickness, and the amount of biting into the collection roller can be optimized by the system, and are not limited thereto.

次に本ベルトクリーニング装置100のクリーニング動作について説明する。
図4に示すように、2次転写部を通過した転写残トナーおよび未転写トナー像は不図示の入口シールを越え、プレクリーニングブラシローラ101の位置に中間転写ベルト8の回転により移送される。プレクリーニングブラシローラ101はアースしており、プレクリーニングブラシ対向ローラ13には、トナーの正規帯電極性と同極性(負極性)の電圧が印加されている。これにより中間転写ベルト8とプレクリーニングブラシローラ101表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト8上の負極性に帯電したトナーを静電的に吸着してプレクリーニングブラシローラ101へ移動させる。プレクリーニングブラシローラ101に移動した負極性のトナーは、正極性の電圧が印加されたプレ回収ローラ102との当接位置まで移送される。そして、プレクリーニングブラシローラ101の表面電位とプレ回収ローラ102の表面電位との電位差で形成される電界により、プレクリーニングブラシローラ101上に移動したトナーを静電的に吸着してプレ回収ローラ102上へ移動させ、プレ回収ローラ102に移動した負極性のトナーは、プレ掻き取りブレード103により回収ローラ表面から掻き落とされる。プレ掻き取りブレード103により掻き落とされたトナーは、搬送スクリュ110で装置外に排出される。
Next, the cleaning operation of the belt cleaning apparatus 100 will be described.
As shown in FIG. 4, the untransferred toner image and the untransferred toner image that have passed through the secondary transfer portion pass through an entrance seal (not shown) and are transferred to the position of the pre-cleaning brush roller 101 by the rotation of the intermediate transfer belt 8. The pre-cleaning brush roller 101 is grounded, and a voltage having the same polarity (negative polarity) as the normal charging polarity of the toner is applied to the pre-cleaning brush facing roller 13. Thus, the negatively charged toner on the intermediate transfer belt 8 is electrostatically adsorbed to the pre-cleaning brush roller 101 by an electric field formed by the potential difference between the intermediate transfer belt 8 and the surface potential of the pre-cleaning brush roller 101. Move. The negative polarity toner that has moved to the pre-cleaning brush roller 101 is transferred to a contact position with the pre-collection roller 102 to which a positive polarity voltage has been applied. Then, the toner that has moved onto the pre-cleaning brush roller 101 is electrostatically adsorbed by the electric field formed by the potential difference between the surface potential of the pre-cleaning brush roller 101 and the surface potential of the pre-collecting roller 102, and the pre-collecting roller 102 The negative toner that has been moved upward and moved to the pre-collection roller 102 is scraped off from the surface of the collection roller by the pre-scraping blade 103. The toner scraped off by the pre-scraping blade 103 is discharged out of the apparatus by the transport screw 110.

次に、プレクリーニングブラシローラ101により除去できなかった中間転写ベルト8上の未転写トナー像の負極性トナーや正極性トナー、正極性の転写残トナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104の位置に移送される。逆帯電トナークリーニングブラシローラ104はアースしており、逆帯電トナークリーニングブラシ対向ローラ14 には、トナーの正規帯電極性と逆極性(正極性)の電圧が印加されている。これにより中間転写ベルト8と逆帯電トナークリーニングブラシローラ104表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト8上の正極性に帯電したトナーを静電的に吸着して逆帯電トナークリーニングブラシローラ104へ移動させる。また、これと同時に、電荷注入や放電により、中間転写ベルト8上のトナーの極性を負極性に揃える。逆帯電トナークリーニングブラシローラ104に移動した正極性のトナーは、負極性の電圧が印加された逆帯電トナー回収ローラ105との当接位置まで移送される。そして、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104の表面電位と逆帯電トナー回収ローラ105の表面電位との電位差で形成される電界により、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104上に移動したトナーを静電的に吸着して逆帯電トナー回収ローラ105上へ移動させる。逆帯電トナー回収ローラ105に移動した正極性のトナーは、逆帯電トナー掻き取りブレード106により回収ローラ表面から掻き落とされる。   Next, the negative toner, the positive toner, and the positive transfer residual toner of the untransferred toner image on the intermediate transfer belt 8 that could not be removed by the pre-cleaning brush roller 101 are placed at the position of the reversely charged toner cleaning brush roller 104. Be transported. The reversely charged toner cleaning brush roller 104 is grounded, and a voltage having a polarity (positive polarity) opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the reversely charged toner cleaning brush facing roller 14. As a result, the positively charged toner on the intermediate transfer belt 8 is electrostatically adsorbed by the electric field formed by the potential difference between the intermediate transfer belt 8 and the surface potential of the reversely charged toner cleaning brush roller 104 to perform reversely charged toner cleaning. Move to brush roller 104. At the same time, the polarity of the toner on the intermediate transfer belt 8 is made negative by charge injection or discharge. The positive toner moved to the reversely charged toner cleaning brush roller 104 is transferred to a contact position with the reversely charged toner collecting roller 105 to which a negative voltage is applied. The toner that has moved onto the reversely charged toner cleaning brush roller 104 is electrostatically adsorbed by an electric field formed by the potential difference between the surface potential of the reversely charged toner cleaning brush roller 104 and the surface potential of the reversely charged toner recovery roller 105. Then, the toner is moved onto the reversely charged toner collecting roller 105. The positive toner moved to the reversely charged toner collecting roller 105 is scraped off from the surface of the collecting roller by the reversely charged toner scraping blade 106.

また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104上に存在する、電荷注入や放電、経時で極性が反転して正規帯電に戻った負帯電トナーは、正極性の電圧が印加された正規帯電トナー回収ローラ108との当接位置まで移送される。そして、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104の表面電位と正規帯電トナー回収ローラ108の表面電位との電位差で形成される電界により、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104上の負極性トナーを静電的に吸着して正規帯電トナー回収ローラ108上へ移動させる。正規帯電トナー回収ローラ108に移動した負極性のトナーは、正規帯電トナー掻き取りブレード109により回収ローラ表面から掻き落とされる。   Further, the negatively charged toner that is present on the reversely charged toner cleaning brush roller 104 and returns to the normal charge by reversing the polarity with time due to charge injection and discharge, and the normal charge toner collecting roller 108 to which a positive voltage is applied. To the contact position. The negatively charged toner on the reversely charged toner cleaning brush roller 104 is electrostatically adsorbed by an electric field formed by a potential difference between the surface potential of the reversely charged toner cleaning brush roller 104 and the surface potential of the normally charged toner collecting roller 108. Then, the toner is moved onto the regular charged toner collecting roller 108. The negative polarity toner that has moved to the regular charged toner collecting roller 108 is scraped off from the surface of the collecting roller by the regular charged toner scraping blade 109.

次に、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104により負極性にシフトしたトナーや、プレクリーニングブラシローラ101により除去できなかった負極性のトナーが、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107に移送される。正規帯電トナークリーニングブラシローラ107へ移送されるトナーは、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104により負極性に極性制御されている。また、プレクリーニングブラシローラ101や逆帯電トナークリーニングブラシローラ104によって中間転写ベルト8上のトナーは、ほとんど除去されている。このため、この正規帯電トナークリーニングブラシローラ107へ移送されるトナーは少量である。   Next, the toner shifted to the negative polarity by the reversely charged toner cleaning brush roller 104 and the negative polarity toner that could not be removed by the pre-cleaning brush roller 101 are transferred to the regular charged toner cleaning brush roller 107. The polarity of toner transferred to the normally charged toner cleaning brush roller 107 is controlled to be negative by the reversely charged toner cleaning brush roller 104. Further, the toner on the intermediate transfer belt 8 is almost removed by the pre-cleaning brush roller 101 and the reversely charged toner cleaning brush roller 104. Therefore, a small amount of toner is transferred to the regular charged toner cleaning brush roller 107.

正規帯電トナークリーニングブラシローラ107はアースしており、正規帯電トナークリーニングブラシ対向ローラ15には、トナーの正規帯電極性と同極性(負極性)の電圧が印加されている。これにより中間転写ベルト8と正規帯電トナークリーニングブラシローラ107表面電位との電位差で形成される電界により、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107へ移送された負極性に揃えられたごく少量の中間転写ベルト8上のトナーを静電的に吸着して正規帯電トナークリーニングブラシローラ107へ移動させる。正規帯電トナークリーニングブラシローラ107に移動した負極性のトナーは、負極性の電圧が印加された正規帯電トナー回収ローラ108との当接位置まで移送される。そして、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107の表面電位と正規帯電トナー回収ローラ108の表面電位との電位差で形成される電界により、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107上に移動したトナーを静電的に吸着して正規帯電トナー回収ローラ108上へ移動させる。正規帯電トナー回収ローラ105に移動した負極性のトナーは、正規帯電トナー掻き取りブレード109により回収ローラ表面から掻き落とされる。   The normal charging toner cleaning brush roller 107 is grounded, and a voltage having the same polarity (negative polarity) as the normal charging polarity of the toner is applied to the normal charging toner cleaning brush facing roller 15. As a result, a very small amount of intermediate transfer belt 8 aligned with the negative polarity transferred to regular charged toner cleaning brush roller 107 by the electric field formed by the potential difference between intermediate transfer belt 8 and regular charged toner cleaning brush roller 107 surface potential. The upper toner is electrostatically attracted and moved to the normally charged toner cleaning brush roller 107. The negative toner moved to the regular charged toner cleaning brush roller 107 is transferred to a contact position with the regular charged toner collecting roller 108 to which a negative voltage is applied. The toner that has moved onto the regular charged toner cleaning brush roller 107 is electrostatically adsorbed by the electric field formed by the potential difference between the surface potential of the regular charged toner cleaning brush roller 107 and the surface potential of the regular charged toner recovery roller 108. Then, the toner is moved onto the regular charged toner collecting roller 108. The negative polarity toner that has moved to the regular charged toner collecting roller 105 is scraped off from the surface of the collecting roller by the regular charged toner scraping blade 109.

図5のベルトクリーニング装置100では、正規帯電トナー回収ローラ108を、互いに隣接する逆帯電トナークリーニングブラシローラ104と正規帯電トナークリーニングブラシローラ107との両方に当接させている。逆帯電トナークリーニングブラシローラ104と正規帯電トナークリーニングブラシローラ107とで、正規帯電トナー回収ローラ108を負帯電トナーを回収する回収ローラとして共用している。逆帯電トナークリーニングブラシローラ104から正規帯電トナー回収するために正規帯電トナー回収ローラ108に印加する電圧の極性と、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107から正規帯電トナー回収するために正規帯電トナー回収ローラ108に印加する電圧の極性とは同じになるので、共用しても問題ない。このため、装置の小型化と、コストダウンを図ることができる。なお、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104と正規帯電トナークリーニングブラシローラ107とにそれぞれ個別の正規帯電トナー回収ローラを設けても、もちろん構わない。   In the belt cleaning device 100 of FIG. 5, the normally charged toner collecting roller 108 is in contact with both the oppositely charged toner cleaning brush roller 104 and the normally charged toner cleaning brush roller 107 that are adjacent to each other. The reversely charged toner cleaning brush roller 104 and the normally charged toner cleaning brush roller 107 share the normally charged toner collecting roller 108 as a collecting roller for collecting negatively charged toner. The polarity of the voltage applied to the normally charged toner collecting roller 108 for collecting the normally charged toner from the reversely charged toner cleaning brush roller 104 and the normally charged toner collecting roller 108 for collecting the normally charged toner from the normally charged toner cleaning brush roller 107 Since the polarity of the voltage applied to is the same, there is no problem even if they are shared. For this reason, size reduction and cost reduction of an apparatus can be achieved. It should be noted that it is of course possible to provide separate regular charged toner collection rollers for the reversely charged toner cleaning brush roller 104 and the regular charged toner cleaning brush roller 107, respectively.

また、図5のベルトクリーニング装置100では、中間テンシャベルト8を挟んで各クリーニングブラシローラ101,104、107に対向する各クリーニングブラシ対向ローラ13,14,15に電圧を印加し、各クリーニングブラシローラ101,104、107を接地する。これにより、中間転写ベルト8と各クリーニングブラシローラ101,104、107との間に異なる極性のトナーを移動させる電界をそれぞれ形成する構成である。このように、各クリーニングブラシローラ側をアースする構成では、正規帯電トナー回収ローラ108を逆帯電トナークリーニングブラシローラ104と正規帯電トナークリーニングブラシローラ107とで共用しても、クリーニングブラシローラと回収ローラとの電位差を一定に保つことができる。   Further, in the belt cleaning device 100 of FIG. 5, a voltage is applied to the cleaning brush facing rollers 13, 14, 15 facing the cleaning brush rollers 101, 104, 107 across the intermediate tension belt 8, and the cleaning brushes are respectively applied. The rollers 101, 104, and 107 are grounded. Thus, an electric field for moving toners of different polarities is formed between the intermediate transfer belt 8 and the cleaning brush rollers 101, 104, and 107, respectively. As described above, in the configuration in which each cleaning brush roller side is grounded, even if the reversely charged toner cleaning brush roller 104 and the normally charged toner cleaning brush roller 107 are shared by the reversely charged toner cleaning brush roller 104, the cleaning brush roller and the recovery roller are used. And the potential difference can be kept constant.

なお、この構成に限らず、各クリーニングブラシローラ101,104、107に電圧を印加することにより、中間転写ベルト8と各クリーニングブラシローラ101,104、107との間に異なる極性のトナーを移動させる電界をそれぞれ形成する構成の静電クリーニング装置でも、もちろん構わない。   In addition to this configuration, by applying a voltage to the cleaning brush rollers 101, 104, and 107, toners having different polarities are moved between the intermediate transfer belt 8 and the cleaning brush rollers 101, 104, and 107. Of course, an electrostatic cleaning device configured to form an electric field may be used.

以上、ベルトクリーニング装置100は、トナーの正規帯電極性と反対極性の電圧が印加されて中間転写ベルト8上の正規帯電極性のトナーを静電的に除去する正規帯電トナークリーニングブラシローラ107と、トナーの正規帯電極性と同極性の電圧が印加されて中間転写ベルト8上の正規帯電極性と反対極性のトナーを静電的に除去する逆帯電トナークリーニングブラシローラ104とを備えている。また、ベルトクリーニング装置100は、中間転写ベルト8の表面移動方向に関して正規帯電トナークリーニングブラシローラ107および逆帯電トナークリーニングブラシローラ104より上流に配置され、トナーの正規帯電極性と反対極性の電圧が印加されて、正規帯電極性のトナーを静電的に除去するプレクリーニングブラシローラ101を備えている。かかる構成を備えることで、正規帯電極性に帯電したトナーを大量に含む未転写トナー像が、ベルトクリーニング装置100に入力されたとき、プレクリーニングブラシローラ101で、大まかに未転写トナー像の正規帯電極性に帯電したトナーを除去することができる。これにより、プレクリーニングブラシローラ101よりもベルト移動方向下流側に配置された正規帯電トナークリーニングブラシローラ107や逆帯電トナークリーニングブラシローラ104に入力されるトナー量が減る。これにより、正規帯電トナークリーニングブラシローラ107で、プレクリーニングブラシローラ101で除去できなかった正規帯電極性に帯電したトナーを良好に除去することができる。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104で正規帯電極性と反対極性に帯電トナーを良好に除去することができる。プレクリーニングブラシローラ101により中間転写ベルト8上から除去された正規帯電トナーはプレ回収ローラ102によりプレクリーニングブラシローラ101から回収される。逆帯電トナークリーニングブラシローラ104により中間転写ベルト8上から除去された逆帯電トナーは逆帯電回収ローラ105により逆帯電トナークリーニングブラシローラ104から回収される。正規帯電トナークリーニングブラシローラ107により中間転写ベルト8上から除去された正規帯電トナーは正規帯電回収ローラ108により正規帯電トナークリーニングブラシローラ107から回収される。また、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104上で中間転写ベルト8より移動した逆帯電トナーが極性を反転して、正規帯電トナーとなっていても、正規帯電トナーは正規帯電回収ローラ108により逆帯電トナークリーニングブラシローラ104から回収される。これにより、逆帯電トナークリーニングブラシローラ104から中間転写ベルトにトナーが再付着する虞がない。よって、ベルトクリーニング装置に未転写トナー像が入力されても、良好に中間転写ベルトから未転写トナー像を除去することができる。   As described above, the belt cleaning device 100 includes the normal charging toner cleaning brush roller 107 that electrostatically removes the toner having the normal charging polarity on the intermediate transfer belt 8 by applying a voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner, and the toner. And a reversely charged toner cleaning brush roller 104 that electrostatically removes toner having a polarity opposite to the normal charge polarity on the intermediate transfer belt 8 by applying a voltage having the same polarity as the normal charge polarity. The belt cleaning device 100 is disposed upstream of the regular charging toner cleaning brush roller 107 and the reverse charging toner cleaning brush roller 104 with respect to the surface movement direction of the intermediate transfer belt 8 and applies a voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner. In addition, a pre-cleaning brush roller 101 that electrostatically removes toner having a normal charging polarity is provided. With such a configuration, when an untransferred toner image containing a large amount of toner charged to a normal charge polarity is input to the belt cleaning device 100, the pre-cleaning brush roller 101 can roughly charge the normal image of the untransferred toner image. Polarly charged toner can be removed. As a result, the amount of toner input to the normally charged toner cleaning brush roller 107 and the reversely charged toner cleaning brush roller 104 disposed downstream of the pre-cleaning brush roller 101 in the belt movement direction is reduced. Thus, the toner charged to the normal charging polarity that could not be removed by the pre-cleaning brush roller 101 can be satisfactorily removed by the regular charging toner cleaning brush roller 107. In addition, the charged toner can be satisfactorily removed by the reversely charged toner cleaning brush roller 104 to the polarity opposite to the normal charged polarity. The regular charged toner removed from the intermediate transfer belt 8 by the pre-cleaning brush roller 101 is collected from the pre-cleaning brush roller 101 by the pre-collecting roller 102. The reversely charged toner removed from the intermediate transfer belt 8 by the reversely charged toner cleaning brush roller 104 is recovered from the reversely charged toner cleaning brush roller 104 by the reversely charged recovery roller 105. The normally charged toner removed from the intermediate transfer belt 8 by the normally charged toner cleaning brush roller 107 is recovered from the normally charged toner cleaning brush roller 107 by the normally charged recovery roller 108. Even if the reversely charged toner moved from the intermediate transfer belt 8 on the reversely charged toner cleaning brush roller 104 reverses its polarity and becomes a normally charged toner, the normally charged toner is reversely charged by the normally charged recovery roller 108. Collected from the cleaning brush roller 104. Thereby, there is no possibility that the toner is reattached from the reversely charged toner cleaning brush roller 104 to the intermediate transfer belt. Therefore, even if an untransferred toner image is input to the belt cleaning device, the untransferred toner image can be satisfactorily removed from the intermediate transfer belt.

次に、本プリンタに好適に使用されるトナーについて説明する。
本プリンタに好適に使用されるトナーは、600dpi以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径が3〜6[μm]のものが好ましい。また、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、1.00〜1.40の範囲にあるトナーが好ましい。(Dv/Dn)が1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
トナーの形状係数SF−1は100〜180、形状係数SF−2は100〜180の範囲にあることが好ましい。図6は、形状係数SF−1を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π)/4・・・式(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
Next, toner that is preferably used in the printer will be described.
The toner preferably used in this printer preferably has a volume average particle diameter of 3 to 6 [μm] in order to reproduce minute dots of 600 dpi or more. A toner having a ratio (Dv / Dn) of volume average particle diameter (Dv) to number average particle diameter (Dn) in the range of 1.00 to 1.40 is preferable. The closer (Dv / Dn) is to 1.00, the sharper the particle size distribution. With such a toner having a small particle size and a narrow particle size distribution, the toner charge amount distribution is uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the electrostatic transfer method has a high transfer rate. can do.
The toner shape factor SF-1 is preferably in the range of 100 to 180, and the shape factor SF-2 is preferably in the range of 100 to 180. FIG. 6 is a diagram schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π) / 4 Formula (1)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner becomes a true sphere, and becomes larger as the value of SF-1 increases.

また、図7は、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100/4πを乗じた値である。
SF−2={(PERI)2/AREA}×100/4π・・・式(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-2. The shape factor SF-2 indicates the ratio of unevenness in the shape of the toner, and is represented by the following formula (2). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner onto the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100 / 4π.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × 100 / 4π (2)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and as the value of SF-2 increases, the unevenness of the toner surface becomes more prominent.

形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数SF−1、SF−2のいずれかが180を超えると、転写率が低下するため好ましくない。   Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.), introducing it into an image analyzer (LUSEX 3: manufactured by Nireco) and analyzing it. Calculated. When the shape of the toner is close to a spherical shape, the contact state between the toner and the toner or the toner and the photoconductor becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity increases, and the toner and the photoconductor The attraction force becomes weaker and the transfer rate becomes higher. If either of the shape factors SF-1 and SF-2 exceeds 180, the transfer rate is lowered, which is not preferable.

また、カラープリンタに好適に使用されるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。   In addition, a toner suitably used for a color printer is a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. Is a toner obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous solvent. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.

(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。
(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.

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。   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.).

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。重量平均分子量が1万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、40万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。   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 of polyhydric alcohol (PO) and polycarboxylic acid (PC) is performed at 150 to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, 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. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.

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反応により分子鎖が架橋及び/又は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−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);イソシアネート類;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5/1を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1/1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。   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 cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of the amine with amines. Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-isocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; phenol derivatives, oximes, caprolactam And a combination 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 5/1, the low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1/1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester becomes low and hot offset resistance deteriorates. 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.

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。   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).

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。   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.

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2/1超や、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。   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 2/1 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.

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。   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.

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。   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 produced 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.

(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。   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).

また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、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。反応停止剤としては、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。   In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator can be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).

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画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化する。   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 image forming apparatus are deteriorated.

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。   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.

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。   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.

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。   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, and 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.

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。   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.

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。   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.

(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(GR1、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。
(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 , Lead yellow, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR1, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R) , Tartrazine rake, quinoline yellow rake, anthrazan yellow BGL, isoindolinone yellow, bengara, red lead, lead vermilion, cadmium red, cadmium mercurial red, antimon vermilion, permanent red 4R, para red, phissa red Parachlor ortho nitro Nirin Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, 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, Thioindigo Red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, Riazo 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, Phthalo Cyanine 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.

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。
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.

(荷電制御剤)
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、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、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、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。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、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)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSYVP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージNEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LR1−901、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、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSYVP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge NEG VP2036 of quaternary ammonium salt, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LR1-901, LR-147 which is a boron complex (manufactured by Nippon Carlit) ), Copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo face , Sulfonate group, carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.

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、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。   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 charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is lowered, and the image density is lowered. Invite.

(離型剤)
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。
(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, 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. .

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。   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.

(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、5×10−3〜2[μm]であることが好ましく、特に5×10−3〜0.5[μm]であることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500[m2/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。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5×10−4μm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装置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。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。
(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 diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 −3 to 2 [μm], and particularly preferably 5 × 10 −3 to 0.5 [μm]. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 [m2 / g]. 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%. 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, when stirring and mixing are performed using particles having an average particle size of 5 × 10 −4 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are markedly improved. Even when stirring and mixing inside the developing device is performed, a fluidity-imparting agent is not detached from the toner, a good image quality that does not cause fireflies and the like is obtained, and a reduction in residual toner is further achieved. . 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

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。 Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.

(トナーの製造方法)
(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。
(Toner production method)
(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.

(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。
(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.

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。   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.

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ベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
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 salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohols 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.

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。   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.

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。
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), MegaFuck F-110, F-
120, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (Manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), Footent F-100, F150 (manufactured by Neos), and the like.

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有する脂肪族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。   In addition, examples of the cationic surfactant include aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a fluoroalkyl group, and perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts. , 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) Manufactured), MegaFuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footgent F-300 (Neos), and the like.

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。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90%の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1[μm]、及び3[μm]、ポリスチレン微粒子0.5[μm]及び2[μm]、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1[μm]、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、酸化チタン、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。   The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage existing on the surface of the toner base particles is in the range of 10 to 90%. 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 name is PB- 200H (manufactured by Kao Corporation), SGP (manufactured by Sokensha), technopolymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) and the like. In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

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。   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.

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2〜20[μm]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1000〜30000[rpm]、好ましくは5000〜20000[rpm]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。   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, in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 [μm], a high-speed shearing method is preferable. 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.

(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)との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。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。
(3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group.
This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and 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.

(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。
(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.

(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。 (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.

これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。   Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

またトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図8(a),(b),(c)はトナーの形状を模式的に示す図である。図8(a),(b),(c)において、略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3(但し、r1≧r2≧r3とする。)で規定するとき、トナーは、長軸と短軸との比(r2/r1)(図8(b)参照)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)(図8(c)参照)が0.7〜1.0の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比(r2/r1)が0.5未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比(r3/r2)が1.0では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。   The toner has a substantially spherical shape and can be represented by the following shape rule. 8A, 8B, and 8C are diagrams schematically showing the shape of the toner. 8A, 8B, and 8C, when a substantially spherical toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the toner. The ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) (see FIG. 8B) is 0.5 to 1.0, and the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) (FIG. 8C )) Is preferably in the range of 0.7 to 1.0. When the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the dot reproducibility and transfer efficiency are inferior because of being away from the true spherical shape, and high-quality image quality cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) is less than 0.7, the shape is close to a flat shape, and a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has a major axis as a rotation axis, and the fluidity of the toner can be improved.

なお、r1、r2、r3は、走査型電子顕微鏡(SEM)で、視野の角度を変えて写真
を撮り、観察しながら測定した。
Note that r1, r2, and r3 were measured with a scanning electron microscope (SEM) while changing the angle of field of view and taking pictures.

また、本発明のクリーニング装置は、中間転写ベルトのおもて面をクリーニングするベルトクリーニング装置100に限らず、図9に示すように、紙搬送ベルト51のクリーニング装置500にも適用することができる。図9に示すように、タンデム型直接転写方式の画像形成装置に用いられる被清掃体としての紙搬送ベルト51は、感光体1Y,M,C,Kにそれぞれ接触してY,M,C,K用の一次転写ニップを形成している。そして、記録紙Pを自らの表面に保持しながら、自らの無端移動に伴って図中左側から右側に向けて搬送する過程で、記録紙PをY,M,C,K用の一次転写ニップに順次送り込む。これにより、記録紙Pには、Y,M,C,Kトナー像が重ね合わせて一次転写される。K用の一次転写ニップを通過した後の紙搬送ベルト51に付着しているトナーなどの汚れは、搬送ベルトクリーニング装置500によって除去される。また、光学センサユニット150が紙搬送ベルト51のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。図12に示すプリンタにおいても、所定のタイミングで画像濃度制御や位置ずれ量補正制御を実施し、紙搬送ベルト51に所定のトナーパターン(階調パターン、シェブロンパッチ)を形成し、光学センサユニット150で上記トナーパターンを検知し、検知結果に基づいて所定の補正処理を実行する。光学センサユニット150で検知後の未転写トナー像であるトナーパターンは、搬送ベルトクリーニング装置500で除去される。このように、紙搬送ベルト51は、トナー像を担持する像担持体としての機能を備えている。   Further, the cleaning device of the present invention can be applied not only to the belt cleaning device 100 that cleans the front surface of the intermediate transfer belt but also to the cleaning device 500 for the paper conveying belt 51 as shown in FIG. . As shown in FIG. 9, a paper transport belt 51 as a member to be cleaned used in an image forming apparatus of a tandem type direct transfer system comes into contact with the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, 1K, and Y, M, C, A primary transfer nip for K is formed. Then, in the process of conveying the recording paper P from the left side to the right side in the figure along with its endless movement while holding the recording paper P on its surface, the primary transfer nip for Y, M, C, K is used. In order. As a result, the Y, M, C, and K toner images are superimposed and primarily transferred onto the recording paper P. Contamination such as toner adhering to the paper transport belt 51 after passing through the primary transfer nip for K is removed by the transport belt cleaning device 500. The optical sensor unit 150 is disposed so as to face the front surface of the paper transport belt 51 with a predetermined gap. Also in the printer shown in FIG. 12, image density control and positional deviation amount correction control are performed at a predetermined timing, a predetermined toner pattern (gradation pattern, chevron patch) is formed on the paper transport belt 51, and the optical sensor unit 150. Then, the toner pattern is detected, and a predetermined correction process is executed based on the detection result. A toner pattern which is an untransferred toner image detected by the optical sensor unit 150 is removed by the conveyor belt cleaning device 500. Thus, the paper transport belt 51 has a function as an image carrier that carries a toner image.

上記搬送ベルトクリーニング装置500に本発明のクリーニング装置を適用することによって、紙搬送ベルト51に形成されたトナーパターンを良好に除去することができ、記録紙の裏面が、トナーなどで汚れるのを抑制することができる。   By applying the cleaning device of the present invention to the transport belt cleaning device 500, the toner pattern formed on the paper transport belt 51 can be removed satisfactorily, and the back surface of the recording paper is prevented from being stained with toner. can do.

また、本発明のクリーニング装置は、図10に示すように、ドラムクリーニング装置4にも適用できる。現像装置内をリフレッシュするリフレッシュモード実行した際のトナー消費パターンや、紙詰まりが発生した際の感光体上のトナー像などの未転写トナー像が、ドラムクリーニング装置4に入力される。ドラムクリーニング装置4に本発明のクリーニング装置を適用することによってドラムクリーニング装置4に入力された未転写トナー像を良好に除去することができる。   The cleaning device of the present invention can also be applied to a drum cleaning device 4 as shown in FIG. An untransferred toner image such as a toner consumption pattern when a refresh mode for refreshing the inside of the developing device is executed and a toner image on the photosensitive member when a paper jam occurs is input to the drum cleaning device 4. By applying the cleaning device of the present invention to the drum cleaning device 4, it is possible to satisfactorily remove the untransferred toner image input to the drum cleaning device 4.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
表面移動する中間転写ベルト8等の像担持体表面に当接し、像担持体との間に、像担持体上の異なる極性のトナーを自らの表面にそれぞれ静電的に移動させる電界が形成される複数のクリーニングブラシローラ104,107等のクリーニング部材と、クリーニング部材上のトナーを自らの表面に静電的に移動させて回収するそれぞれの回収部材とを備えたクリーニング装置である。このクリーニング装置で、複数のクリーニング部材のうち、トナーの正規帯電極性と逆極性に帯電した逆帯電トナーを移動させる逆帯電トナークリーニングブラシローラ104等の逆帯電トナークリーニング部材上のトナーの回収部材として、逆帯電トナーを静電的に移動させる電界が形成される逆帯電トナー回収ローラ105等の逆帯電トナー回収部材と、正規帯電トナーを静電的に移動させる電界が形成される正規帯電トナー回収ローラ109等の正規帯電トナー回収部材との両方を備える。これによれば、上記実施形態で説明したように、逆帯電トナークリーニング部材にトナーが蓄積されてクリーニング不良が発生することを抑制できる。
(態様B)
(態様A)において、逆帯電トナークリーニング部材上から正規帯電トナーを回収する
正規帯電トナー回収部材は、逆帯電トナークリーニング部材に隣接する正規帯電トナークリーニングローラ107等の正規帯電トナークリーニング部材から正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材を兼ねる。これによれば、上記実施形態で説明したように、クリーニング装置の小型化、低コスト化が図れる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、中間テンシャベルト8等の像担持体を挟んで各クリーニング部材に対向する各クリーニングブラシ対向ローラ14,15等の対向部材に電圧を印加し、各クリーニング部材を接地することにより、像担持体と各クリーニング部材との間に異なる極性のトナーを移動させる電界をそれぞれ形成する構成である。これによれば、上記実施形態で説明したように、クリーニング部材と回収部材との電位差を一定に保つことができる。
(態様D)
像担持体上に形成されたトナー像を像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで、記録材たる記録紙上に画像を形成する画像形成装置において、転写後に上記像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置として、(態様A)、(態様B)または(態様C)のクリーニング装置を用いる。これにより、上記実施形態で説明したように、高画質な画像形成を実現することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
An electric field is formed in contact with the surface of the image carrier such as the intermediate transfer belt 8 that moves on the surface, and electrostatically moves toners of different polarities on the image carrier to their surfaces. The cleaning device includes a plurality of cleaning members such as a plurality of cleaning brush rollers 104 and 107, and respective recovery members that electrostatically move the toner on the cleaning member to the surface of the cleaning member. As a toner collecting member on a reversely charged toner cleaning member such as a reversely charged toner cleaning brush roller 104 for moving a reversely charged toner charged to a polarity opposite to the normal charged polarity of the toner among a plurality of cleaning members. A reversely charged toner collecting member such as a reversely charged toner collecting roller 105 in which an electric field for electrostatically moving the reversely charged toner is formed, and a normally charged toner for collecting an electric field for electrostatically moving the normally charged toner Both regular charged toner collecting members such as a roller 109 are provided. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to prevent the toner from accumulating in the reversely charged toner cleaning member and causing a cleaning failure.
(Aspect B)
In (Aspect A), the normally charged toner collecting member for collecting the normally charged toner from the reversely charged toner cleaning member is normally charged from the normally charged toner cleaning member such as the normally charged toner cleaning roller 107 adjacent to the reversely charged toner cleaning member. It also serves as a regular charged toner collecting member for collecting toner. According to this, as described in the above embodiment, the cleaning device can be reduced in size and cost.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), a voltage is applied to opposing members such as the cleaning brush opposing rollers 14 and 15 that oppose each cleaning member with the image carrier such as the intermediate tension belt 8 interposed therebetween, and each cleaning is performed. By grounding the member, an electric field for moving toners of different polarities is formed between the image carrier and each cleaning member. According to this, as described in the above embodiment, the potential difference between the cleaning member and the recovery member can be kept constant.
(Aspect D)
In an image forming apparatus for forming an image on a recording paper as a recording material by finally transferring a toner image formed on the image bearing member from the image bearing member onto a recording material, The cleaning device of (Aspect A), (Aspect B) or (Aspect C) is used as a cleaning device for cleaning the transfer residual toner remaining on the toner. Thereby, as described in the above embodiment, high-quality image formation can be realized.

4Y,M,C,K:ドラムクリーニング装置
8:中間転写ベルト
13,14,15:クリーニング対向ローラ
51:紙搬送ベルト
100:ベルトクリーニング装置
101:プレクリーニングブラシローラ
102:プレ回収ローラ
103:プレ掻き取りブレード
104:逆帯電トナークリーニングブラシローラ
105:逆帯電トナー回収ローラ
106:逆帯電トナー掻き取りブレード
107:正規帯電トナークリーニングブラシローラ
108:正規帯電トナー回収ローラ
109:正規帯電トナー掻き取りブレード
500:搬送ベルトクリーニング装置
4Y, M, C, K: Drum cleaning device 8: Intermediate transfer belt 13, 14, 15: Cleaning counter roller 51: Paper transport belt 100: Belt cleaning device 101: Pre-cleaning brush roller 102: Pre-collecting roller 103: Pre-scraping Removal blade 104: Reversely charged toner cleaning brush roller 105: Reversely charged toner recovery roller 106: Reversely charged toner scraping blade 107: Regularly charged toner cleaning brush roller 108: Regularly charged toner recovery roller 109: Regularly charged toner scraping blade 500: Conveyor belt cleaning device

特開2007−072398号公報JP 2007-072398 A

Claims (4)

表面移動する像担持体表面に当接し、該像担持体との間に、該像担持体上の異なる極性のトナーを自らの表面にそれぞれ静電的に移動させる電界が形成される複数のクリーニング部材と、該クリーニング部材上のトナーを自らの表面に静電的に移動させて回収するそれぞれの回収部材とを備えたクリーニング装置において、
上記複数のクリーニング部材のうちトナーの正規帯電極性と逆極性に帯電した逆帯電トナーを移動させる逆帯電トナークリーニング部材の回収部材として、該逆帯電トナークリーニング部材上の逆帯電トナーを回収する逆帯電トナー回収部材と、該逆帯電トナークリーニング部材上の正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材とを備え
上記逆帯電トナークリーニング部材上から正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材が、該逆帯電トナークリーニング部材に隣接する正規帯電トナークリーニング部材上からトナーを回収する回収部材を兼ねたことを特徴とするクリーニング装置。
A plurality of cleanings in contact with the surface of the image carrier that moves on the surface, and between the image carrier and an electric field that electrostatically moves toners of different polarities on the image carrier to their surfaces. In a cleaning apparatus comprising a member and each recovery member that electrostatically moves the toner on the cleaning member to its surface and recovers the toner,
Reverse charging for recovering the reversely charged toner on the reversely charged toner cleaning member as a recovery member for the reversely charged toner cleaning member for moving the reversely charged toner charged to a polarity opposite to the normal charged polarity of the toner among the plurality of cleaning members. A toner collecting member, and a regular charged toner collecting member for collecting the regular charged toner on the reversely charged toner cleaning member ,
The regular charged toner collecting member collecting normal charged toner from the reverse charged toner cleaning member also serves as a collecting member collecting toner from the normal charged toner cleaning member adjacent to the reverse charged toner cleaning member. Cleaning device to do.
求項1のクリーニング装置において、
上記像担持体を挟んで上記複数のクリーニング部材に対向する複数の対向部材に互いに異なる極性の電圧を印加し、且つ、該複数のクリーニング部材を接地することにより、該像担持体と該複数のクリーニング部材との間に互いに異なる極性のトナーを移動させる電界をそれぞれ形成することを特徴とするクリーニング装置。
In the cleaning apparatus of Motomeko 1,
By applying voltages having different polarities to a plurality of opposing members that face the plurality of cleaning members across the image carrier and grounding the plurality of cleaning members, the image carrier and the plurality of members are grounded. An electric field for moving toners having different polarities from each other is formed between the cleaning member and the cleaning member.
表面移動する像担持体表面に当接し、該像担持体との間に、該像担持体上の異なる極性のトナーを自らの表面にそれぞれ静電的に移動させる電界が形成される複数のクリーニング部材と、該クリーニング部材上のトナーを自らの表面に静電的に移動させて回収するそれぞれの回収部材とを備えたクリーニング装置において、  A plurality of cleanings in contact with the surface of the image carrier that moves on the surface, and between the image carrier and an electric field that electrostatically moves toners of different polarities on the image carrier to their surfaces. In a cleaning apparatus comprising a member and each recovery member that electrostatically moves the toner on the cleaning member to its surface and recovers the toner,
上記複数のクリーニング部材のうちトナーの正規帯電極性と逆極性に帯電した逆帯電トナーを移動させる逆帯電トナークリーニング部材の回収部材として、該逆帯電トナークリーニング部材上の逆帯電トナーを回収する逆帯電トナー回収部材と、該逆帯電トナークリーニング部材上の正規帯電トナーを回収する正規帯電トナー回収部材とを備え、  Reverse charging for recovering the reversely charged toner on the reversely charged toner cleaning member as a recovery member for the reversely charged toner cleaning member for moving the reversely charged toner charged to a polarity opposite to the normal charged polarity of the toner among the plurality of cleaning members. A toner collecting member, and a regular charged toner collecting member for collecting the regular charged toner on the reversely charged toner cleaning member,
上記像担持体を挟んで上記複数のクリーニング部材に対向する複数の対向部材に互いに異なる極性の電圧を印加し、且つ、該複数のクリーニング部材を接地することにより、該像担持体と該複数のクリーニング部材との間に互いに異なる極性のトナーを移動させる電界をそれぞれ形成することを特徴とするクリーニング装置。By applying voltages having different polarities to a plurality of opposing members that face the plurality of cleaning members across the image carrier and grounding the plurality of cleaning members, the image carrier and the plurality of members are grounded. An electric field for moving toners having different polarities from each other is formed between the cleaning member and the cleaning member.
像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、転写後に上記像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置として、請求項1乃至3のいずれかのクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。   In an image forming apparatus for forming an image on a recording material by finally transferring a toner image formed on the image bearing member from the image bearing member onto a recording material, An image forming apparatus using the cleaning device according to claim 1 as a cleaning device for cleaning the residual transfer residual toner.
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