(57)【要約】【課題】クリーニングローラの冷却を簡易に行い、重合型トナーを用いた場合でもトナーの逆流を防止することにより画質が向上した画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】加圧ローラ１９と接しているクリーニングローラ２０の軸方向の長さを加圧ローラ１９より長くし、加圧ローラ１９とクリーニングローラ２０とが接していない部分の軸径を接している部分の軸径より大きくし、尚且つその端面が加圧ローラ１９の端面と接しないように間隙を設けた。また、使用するトナーは、変性ポリエステル系樹脂、着色剤及び離型剤を含有する乾式トナーを水系媒体中に無機分散剤又は微粒子ポリマーの存在下で分散させて得られたトナー分散物を、アミン類からなる反応原料と重付加反応させて得られた乳化分散液の溶媒を除去することにより得られたトナーである。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラとこれに圧着する加圧ローラとを有し、該加圧ローラに接し回転するクリーニングローラを有する定着装置を備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニングローラの軸方向の長さが加圧ローラより長くかつ定着装置のケースの外側に突き出ていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニングローラの軸方向の長さが加圧ローラより長く、かつ加圧ローラに接していない部分の軸径が、該加圧ローラと前記クリーニングローラとが接している部分の軸径より大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニングローラの端面と加圧ローラの端面とが接していないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は３に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、少なくとも、変性ポリエステル系樹脂、着色剤及び離型剤を含有する乾式トナーを水系媒体中に無機分散剤又は微粒子ポリマーの存在下で分散させて得られたトナー分散物を、アミン類からなる反応原料と重付加反応させて得られた乳化分散液の溶媒を除去することにより得られたトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機・ファクシミリ・プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の高画質、環境対応の要望から、従来の粉砕型トナーから所謂重合法トナーへとトナーの切り替えが進んでいるが、その中で定着性の向上及びより低温定着できるトナーの開発が行われている。しかしながら、トナーはその定着時にはわずかながらも定着ローラにオフセットをおこしてしまう。定着ローラにオフセットしたトナーは、その回転に伴って、加圧ローラへ移行し更に加圧ローラに接しているクリーニングローラへ移行させることで定着ローラをきれいな状態に保っている。
【０００３】
上述の重合型トナーを用いた場合、このクリーニングローラに付着したトナーが再度加圧ローラ及び定着ローラ側に逆流してしまう現象が発生する。粉砕型トナーはその構造が不均一であり、そのオフセットしたトナーも不均一になることから、オフセットしたトナーのトナーが溶け出す温度がトナーを定着させるために必要な温度より高くなる。ところが、重合型トナーの場合、その構造が極めて均一であるためにオフセットしたトナーもその構造が均一になり、オフセットしたトナーの溶け出す温度がトナーを定着させるために必要な温度とほぼ同じになる。通常より定着温度を高めに設定する必要がある厚紙等を用いた場合には、より顕著にトナーが溶け出してトナーの逆流を発生させていた。
【０００４】
よって、上述の問題点の解決方法のひとつに、クリーニングローラ自体の温度を低く制御することがある。その対策として、クリーニングローラに対向してファンを設けることも考えられるが、コストが増大するばかりでなくそのスペースも必要になる。特許文献１、２に記載されているように、クリーニングローラを離間できる構成にしたものも考案されているが、コストが増大する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−５３２５号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５９０２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、クリーニングローラの冷却を簡易に行い、重合型トナーを用いた場合でもトナーの逆流を防止することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、定着ローラとこれに圧着する加圧ローラとを有し、該加圧ローラに接し回転するクリーニングローラを有する定着装置を備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、クリーニングローラの軸方向の長さが加圧ローラより長くかつ定着装置のケースの外側に突き出ていることを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、クリーニングローラの軸方向の長さが加圧ローラより長く、かつ加圧ローラに接していない部分の軸径が、該加圧ローラと前記クリーニングローラとが接している部分の軸径より大きいことを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、クリーニングローラの端面と加圧ローラの端面とが接していないことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
請求項４に記載の本発明は、請求項１又は３に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、少なくとも、変性ポリエステル系樹脂、着色剤及び離型剤を含有する乾式トナーを水系媒体中に無機分散剤又は微粒子ポリマーの存在下で分散させて得られたトナー分散物を、アミン類からなる反応原料と重付加反応させて得られた乳化分散液の溶媒を除去することにより得られたトナーを用いることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る画像形成装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１は画像形成装置の断面を示しており、像担持体である感光体ドラム１の周囲に近接あるいは接触して、感光体ドラム１上に一様な電荷を帯電させる帯電ロ−ラ２、感光体ドラム１上に静電潜像を形成するための露光手段である露光装置３、静電潜像を顕像化してトナ−像とする現像装置４、トナ−像を転写紙に転写する転写ベルト６、感光体ドラム１上の残留トナ−を除去するクリ−ニング装置８、感光体ドラム１上の残電荷を除電する除電ランプ９、帯電ローラ印加電圧及び現像のトナー濃度を制御するための光センサ１０が配置されている。また、この現像装置４にはここには図示していないトナ−補給装置よりトナ−補給口を介してトナ−が補給される。また定着装置としては内部にヒータを持った定着ローラ７、加圧ローラ１９、クリーニングローラ２０を有している。
【００１２】
作像動作は次のように行われる。
感光体１は時計回転方向に回転する。感光体１は除電光９により除電され、表面電位が０〜−５０Ｖの基準電位に平均化される。次に帯電ロ−ラ２により帯電され、表面電位が−９００Ｖ前後となる。次に露光装置３で露光され、光が照射された部分（画像部）は表面電位が０〜−２００Ｖとなる。現像装置４によりスリーブ上のトナ−が上記画像部分に付着する。トナー像が作られた感光体１は回転移動し、給紙部５より用紙先端部画像先端部とが転写ベルト６で一致するようなタイミングで転写紙が送られ、転写ベルト６で感光体１表面のトナー像が転写紙に転写される。その後転写紙は定着部７へ送られ、熱と圧力によりトナーが転写紙に融着されてコピーとして排出される。感光体１上に残った残留トナーはクリーニングブレード８により掻き落とされ、その後感光体１は除電光９により残留電荷が除電されてトナーの無い初期状態となり、再び次の作像工程へ移る。定着ローラに付着したオフセットトナーはその回転に伴って定着ローラ７から加圧ローラ１９へ移行し次いでクリーニングローラ２０へと移行していく。
【００１３】
クリーニングローラ２０に付着したオフセットしたトナーは、プリント枚数が多くなるに従ってその付着量も次第に増大していくが、その溶け出してしまう温度と付着量との関係は、図２に示すようになっており付着量が多くなるに従ってより低い温度で溶け出してしまうことがわかる。
トナーの逆流現象は、転写紙が小サイズの場合に顕著になることがわかっており、それは紙の通紙領域外では紙が通らないため通常よりその温度が上昇してしまうことに起因している。またその溶け出す温度は通常トナーを定着するに必要な温度程度でも溶け出してしまう。クリーニングローラ２０自体の温度を低く制御できればいいのである。
【００１４】
クリーニングローラ２０自体の温度を低く制御する本発明の実施例として、第１の例では、図３に示すように、クリーニングローラ２０の軸方向の長さが加圧ローラ１９より長くし、クリーニングローラ２０と加圧ローラ１９とが直接接触しない構成にしている。第２の例では、クリーニングローラ２０の軸方向の長さが加圧ローラ１９より長く、かつ加圧ローラ１９に接していない部分の軸径が、加圧ローラ１９とクリーニングローラ２０とが接している部分の軸径より大きくする構成にしている。
第３の例では、第２の例にクリーニングローラ２０の端面と加圧ローラ１９の端面とが接触しない構成にしている。図４は第３の例を示している。
【００１５】
以下にトナーに関する実施例を説明する。
本発明に用いられるトナーは水系媒体中に、変性ポリエステル系樹脂、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、無機分散剤又は微粒子ポリマーの存在下で分散させ得られたトナー粒子であって、水系媒体中に分散させた変性ポリエステル樹脂中のイソシアネート基含有プレポリマーをアミン類により伸長反応及び架橋反応させ、該乳化分散液の溶媒を除去することにより得られるものである。形状係数を示すＳＦ１とは、例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い倍率１０００倍に拡大したトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して例えばニコレ社製画像解析装置（ＬｕｚｅｘＩＩＩ）に導入し解析を行い、下式より算出し得られた値を形状係数ＳＦ１と定義する。
ＳＦ１＝｛（トナー粒子の絶対最大長／２）２｝π／投影面積
トナーの形状はその丸さ度合いをＳＦ１で表すことができ、ＳＦ１が大きければ大きいほど形状は球から離れ不定形に近づき、ＳＦ１が１５０より小さく１００に近づけば近づくほどトナーの形状は真球に近くなる。トナーのクリーニング性はそのＳＦ１の度合いに非常に影響され、ＳＦ１が１５０より大きければクリーニングできるが１５０以下ではそのクリーニングは甚だ難しくなる。しかしながらトナーの形状ＳＦ１が小さくなるにつれ画像品質は向上するとともにその転写率も非常に高いものとなる。
【００１６】
またトナー粒径（体積平均粒径（Ｄｖ））に関しても小さければ小さいほど画像品質は向上するが、やはりクリーニング性は低下する。また体積平均粒径と個数平均粒径の比（Ｄｖ／Ｄｎ）に関してもその値が小さければ小さいほど画像品質は向上する。
【００１７】
＜製造実施例＞
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６９０部及びテレフタル酸２５６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次に１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後１６０℃まで冷却し、これに無水フタル酸１８部を加えて２時間反応し変性されていないポリエステル（ａ）を得た。
【００１８】
（プレポリマーの製造実施例）
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物８００部、イソフタル酸１８０部、テレフタル酸６０部及びジブチルチンオキサイド２部を入れ常圧下、２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で脱水しながら５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次に、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１７０部と２時間反応を行いイソシアネート基含有プレポリマー（ｂ）を得た。
【００１９】
（ケチミン化合物の製造実施例）
攪拌棒および温度計のついた反応槽中にイソホロンジアミン３０部及びメチルエチルケトン７０部を入れ、５０℃で５時間反応を行いケチミン化合物（ｃ）を得た。
【００２０】
（トナーの製造実施例）
ビーカー内にポリエステル（ａ）５５部、イソシアネート基含有プレポリマー（ｂ）１４．３部及び酢酸エチル７８．６部を入れ、攪拌し溶解した。次に、離型剤であるライスＷＡＸ（融点８３℃）１０部及び銅フタロシアニンブルー顔料４部を入れ、４０℃にてＴＫ式ホモミキサーで、１２０００ｒｐｍで５分間攪拌しビーズミルで３０分２０℃において分散した。これをトナー材料溶液（ｄ）とする。
【００２１】
ビーカー内にイオン交換水３０６部、リン酸三カルシウム１０％懸濁液２６５部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部を入れ均一になるように溶解した。次に、ＴＫ式ホモミキサーにて、１２０００ｒｐｍで攪拌しながら、ケチミン化合物（ｃ）２．７部及びトナー材料溶液（ｄ）を加えウレアー反応させた。粒径及び粒径分布を光学顕微鏡で観察しながら粒径が大きい場合は攪拌回転数を１４０００ｒｐｍに上げ、さらに攪拌を５分間行う。小さい場合は攪拌回転数を１００００ｒｐｍに変更し再度実験する。次に、この混合液を攪拌棒および温度計付の丸底コルベンに５００ｇ計量して移し、４５℃に昇温して、２時間２００〜４００回転の早い攪拌を行い紡錘状の母体トナー粒子を得た。紡錘形が不足の場合は攪拌時間の延長を行う。その後、減圧下１．０時間かけ溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、母体トナー粒子を得た。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、加圧ローラと接しているクリーニングローラの軸方向の長さを加圧ローラより長くしており、定着装置のカバーより外側に突き出しているので、クリーニングローラと加圧ローラとが接していない部分において空冷が十分行われるため、クリーニングローラの温度上昇を抑えることができ、トナーの逆流を防止することが可能となる。
【００２３】
また、本発明は、加圧ローラとクリーニングローラとが接していない部分の軸径を接している部分の軸径より大きくしたので、クリーニングローラの空冷が効率的に行われ、クリーニングローラの温度上昇を抑えることができ、トナーの逆流を防止することが可能となる。
【００２４】
また、本発明は、加圧ローラとクリーニングローラとが接していない部分のクリーニングローラの軸径を大きくし尚且つその端面が加圧ローラの端面と接しないように間隙を設けたので、クリーニングローラの温度上昇を効率的に抑えることができ、トナーの逆流を防止することが可能となる。
また、本発明は、使用するトナーを粉砕型ではなく所謂重合型で作成したので、製造エネルギーを低減できるとともに画質向上をはかることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】クリーニングローラに付着したオフセットトナーの逆流温度とプリント枚数との関係を示す図である。
【図３】クリーニングローラの軸方向の長さを加圧ローラより長くした図である。
【図４】クリーニングローラの端面と加圧ローラの端面とが接触しない構成にした図である。
【符号の説明】
１    感光体ドラム
２    帯電ローラ
３    露光装置
４    現像装置
６    転写
【図１】
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【図２】
2004271822.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004271822.tif 000006