JP4493992B2 - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Description
本発明は、回転駆動される感光体と、該感光体を帯電する帯電装置と、帯電後の感光体表面を画像露光して該感光体に静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像転写後の感光体表面を清掃するクリーニング部材とを具備する画像形成装置と、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジに関するものである。 The present invention includes a rotationally driven photoconductor, a charging device that charges the photoconductor, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the photoconductor by subjecting the surface of the charged photoconductor to image exposure, and the static An image forming apparatus comprising: a developing device that visualizes an electrostatic latent image as a toner image; a transfer device that transfers the toner image to a transfer material; and a cleaning member that cleans the surface of the photoreceptor after the toner image is transferred. The present invention relates to a process cartridge that is detachably attached to an image forming apparatus main body.
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である。この形式の画像形成装置においては、感光体の表面に硬質の異物、例えば二成分系現像剤中のキャリアや、紙粉(タルク)などが付着することは一般に避けられない。かかる異物が感光体表面とクリーニング部材との間に挟まれると、その異物によって感光体表面が大きな外力を受け、感光体表面にスクラッチなどの異常な傷が付けられるおそれがある。このように感光体表面に傷が付けられれば、転写材に転写されたトナー像の画質が劣化する欠点を免れない。 An image forming apparatus of the above type configured as an electronic copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine of these is well known. In this type of image forming apparatus, it is generally inevitable that hard foreign matters such as carriers in two-component developer, paper dust (talc), and the like adhere to the surface of the photoreceptor. If such foreign matter is sandwiched between the surface of the photoconductor and the cleaning member, the photoconductor surface may receive a large external force due to the foreign matter, and the photoconductor surface may be damaged abnormally such as scratches. If the surface of the photosensitive member is scratched in this way, it is inevitable that the image quality of the toner image transferred to the transfer material deteriorates.
感光体表面の移動方向に関し、クリーニング部材よりも上流側にブラシローラを配置し、そのブラシを感光体表面に接触させ、感光体表面に付着した硬質の異物を除去できるように構成した画像形成装置も周知である。ところが、かかるブラシローラを用いた場合には、そのブラシローラにより感光体表面から除去された異物がブラシローラのブラシ間に入り込み、ここに蓄積されやすい。このようにブラシ間に蓄積された硬質の異物、特にキャリアが感光体表面に接触すると、その表面を摩耗させたり、当該表面にスクラッチを形成するおそれがある。また、ブラシ中に蓄積された異物がクリーニング部材に向けてはじき飛ばされ、当該異物がクリーニング部材と感光体表面との間に挟まれ、その異物が感光体表面に押し付けられて感光体に傷が付けられるおそれがある。 An image forming apparatus configured so that a brush roller is disposed on the upstream side of the cleaning member with respect to the moving direction of the surface of the photosensitive member, and the brush is brought into contact with the surface of the photosensitive member to remove hard foreign matter attached to the surface of the photosensitive member. Is also well known. However, when such a brush roller is used, the foreign matter removed from the surface of the photosensitive member by the brush roller easily enters between the brushes of the brush roller and is easily accumulated therein. When the hard foreign matter, especially the carrier, accumulated between the brushes contacts the surface of the photosensitive member in this way, the surface may be worn or scratches may be formed on the surface. In addition, the foreign matter accumulated in the brush is repelled toward the cleaning member, the foreign matter is sandwiched between the cleaning member and the surface of the photoconductor, and the foreign matter is pressed against the surface of the photoconductor to damage the photoconductor. There is a risk of being.
そこで、現像装置と転写装置の間や、転写装置とクリーニング部材との間の感光体表面に対向してマグネットを配置し、そのマグネットによって感光体表面に付着したキャリアを吸引して感光体表面からキャリアを除去する画像形成装置が提案されている(特許文献1及び2参照)。ところが、この構成によると、キャリア以外の硬質の異物、例えば紙粉を感光体表面から除去することはできない。 Therefore, a magnet is disposed between the developing device and the transfer device, or between the transfer device and the cleaning member so as to face the surface of the photoconductor, and the carrier adhering to the surface of the photoconductor is sucked by the magnet from the surface of the photoconductor. An image forming apparatus that removes a carrier has been proposed (see Patent Documents 1 and 2). However, according to this configuration, hard foreign matters other than the carrier, such as paper dust, cannot be removed from the surface of the photoreceptor.
本発明の目的は、感光体表面に付着した硬質の異物を従来よりも効率よく除去し、感光体表面に傷が付けられる不具合を効果的に抑制することのできる冒頭に記載した形式の画像形成装置と、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを提供することにある。 The object of the present invention is to remove the hard foreign matter adhering to the surface of the photoconductor more efficiently than before, and to effectively suppress the defect that the photoconductor surface is scratched. An object of the present invention is to provide an apparatus and a process cartridge that is detachably attached to an image forming apparatus main body.
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記感光体表面の移動方向に関して、前記転写装置よりも下流側であって、前記クリーニング部材よりも上流側の感光体表面部分に対向して、感光体表面に付着した硬質の異物を掻き取る掻き取りローラを設け、該掻き取りローラは、支持部材と、基端部が前記支持部材に固定された複数のフィンとを有し、これらのフィンは支持部材の周方向に間隔をあけて配列されていると共に、当該フィンは、その先端部を残して固化されているブラシから構成されていることを特徴とする画像形成装置を提案する(請求項1)。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in the image forming apparatus of the type described at the beginning, with respect to the moving direction of the surface of the photosensitive member, it is downstream of the transfer device and upstream of the cleaning member. A scraping roller that scrapes hard foreign matter adhering to the surface of the photoconductor is provided facing the surface of the photoconductor, and the scraping roller includes a support member and a plurality of base ends fixed to the support member. These fins are arranged at intervals in the circumferential direction of the support member, and the fins are composed of brushes that are solidified leaving their tips. An image forming apparatus is proposed (claim 1).
また、上記請求項1に記載の画像形成装置において、前記ブラシは、その先端部の1〜3mmを残して固化されていると有利である(請求項2)。 Further, in the image forming apparatus according to claim 1, it is advantageous that the brush is solidified leaving 1 to 3 mm at a tip portion thereof (claim 2).
さらに、上記請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記フィンの感光体への食い込み量が+1mm〜−0.2mmであると有利である(請求項3)。
Further, in the image forming apparatus according to
また、上記請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記感光体は、反応性水酸基を含有する架橋性電荷輸送物質と、熱硬化性樹脂単量体と、熱硬化性界面活性剤との架橋反応によって得られる樹脂を使用した感光層を最表層に有する電子写真感光体であると有利である(請求項4)。 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the photoconductor includes a crosslinkable charge transport material containing a reactive hydroxyl group, a thermosetting resin monomer, and a thermosetting interface. An electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer using a resin obtained by a crosslinking reaction with an activator as an outermost layer is advantageous.
さらに、上記請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材は、感光体表面に圧接したクリーニングブレードより成り、該クリーニングブレードの両表面に補強部材が貼付されていると有利である(請求項5)。 Furthermore, in the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, the cleaning member includes a cleaning blade pressed against the surface of the photoreceptor, and reinforcing members are attached to both surfaces of the cleaning blade. It is advantageous (claim 5).
また、上記請求項5に記載の画像形成装置において、前記補強部材は、厚さが25〜300μmのフィルムより成ると有利である(請求項6)。
Further, in the image forming apparatus according to
さらに、上記請求項5又は6に記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、JIS A硬度58°〜80°の硬さを有していると共に、15〜30g/cmの当接圧で、カウンター向きに感光体表面に圧接していると有利である(請求項7)。
Furthermore, in the image forming apparatus according to
また、上記請求項5乃至7のいずれかに記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、1.5〜3mmの厚さの短冊状のゴムより成ると有利である(請求項8)。
In the image forming apparatus according to any one of
さらに、上記請求項5乃至8のいずれかに記載の画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、その先端側の一方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態で使用されると共に、該クリーニングブレードの先端側の他方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態でも使用されるように構成され、該クリーニングブレードの先端側とは反対の基端側がホルダに取り付けられていると有利である(請求項9)。
Furthermore, in the image forming apparatus according to any one of
また、上記請求項1乃至9のいずれかに記載の画像形成装置において、感光体表面に粉末状の潤滑剤が塗布されているか、感光体の最表層に潤滑剤が添加されていると有利である(請求項10)。 Further, in the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9, it is advantageous that a powdery lubricant is applied to the surface of the photoreceptor, or a lubricant is added to the outermost layer of the photoreceptor. (Claim 10).
さらに、上記請求項1乃至10のいずれかに記載の画像形成装置において、静電潜像を可視像化する現像剤のトナーとして、重合法により作製され、平均円形度が0.95〜0.99、平均粒径が4〜8μmのトナーを使用すると有利である(請求項11)。 Furthermore, in the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, the toner is produced by a polymerization method as a developer toner that visualizes an electrostatic latent image, and has an average circularity of 0.95 to 0. It is advantageous to use a toner having an average particle diameter of 4 to 8 μm.
また、本発明は、上記目的を達成するため、少なくとも、請求項1乃至11のいずれかに記載の感光体と掻き取りローラとが一体的に組み付けられて成り、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを提案する(請求項12)。 In order to achieve the above object, according to the present invention, at least the photosensitive member according to any one of claims 1 to 11 and a scraping roller are integrally assembled so as to be detachable from the main body of the image forming apparatus. A process cartridge to be mounted is proposed (claim 12).
本発明によれば、簡単な構成によって、感光体表面に付着した硬質の異物を効率よく除去でき、硬質の異物により感光体表面に傷が付けられる不具合を効果的に抑制することができる。 According to the present invention, with a simple configuration, it is possible to efficiently remove hard foreign matters attached to the surface of the photoconductor, and it is possible to effectively suppress a problem that the photoconductor surface is damaged by the hard foreign matter.
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1に示した画像形成装置は、ドラム状に形成された感光体1を有し、この感光体1は図1における時計方向に回転駆動される。このとき、帯電装置2によって感光体1の表面が所定の極性に帯電される。図1にはコロナ放電器より成る帯電装置を示してあるが、感光体表面に接触し、または近接配置された帯電ローラなどから成る帯電装置を用いることもできる。また、複数の支持ローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状に形成された感光体を採用することもできる。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 has a photoconductor 1 formed in a drum shape, and this photoconductor 1 is driven to rotate clockwise in FIG. At this time, the
帯電後の感光体表面は、露光装置3によって画像露光され、これによって感光体1に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置4によってトナー像として可視像化される。露光装置3としては、例えばLD素子又はLEDアレイを光源とした装置が用いられる。また、ここに示した現像装置4は、例えばトナーとキャリアを有する乾式の二成分系現像剤Dを収容した現像ケース5と、現像剤Dを磁力の作用により担持して搬送する現像スリーブ6とを有し、現像スリーブ6に担持された現像剤中のトナーを感光体1の静電潜像に静電的に移行させてトナー像を形成するように構成されている。
The charged surface of the photosensitive member is exposed to an image by the exposure device 3, whereby an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member 1, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image by the developing device 4. As the exposure apparatus 3, for example, an apparatus using an LD element or an LED array as a light source is used. The developing device 4 shown here includes, for example, a developing
図示した例では、感光体1は帯電装置2によってマイナス極性に帯電され、その帯電面が露光装置3によって選択的に露光されて静電潜像が形成されるが、その露光された感光体部分が画像部、すなわち静電潜像となり、露光されない感光体部分が地肌部となる。その際、画像部と地肌部の電位差であるコントラスト電圧は、例えば400〜500Vもあれば充分である。例えば地肌部の表面電位が−800Vとした場合、画像部の表面電位を−300V以下、好ましくは−200V以下になるように構成し、現像装置4の現像スリーブ6には、例えば−650V〜−700Vほどの現像バイアスを印加する。
In the illustrated example, the photosensitive member 1 is negatively charged by the
感光体1の下方には、転写紙やOHPフィルムなどの記録媒体Pを収容した給紙装置7が配置され、その給紙装置7から送り出された記録媒体Pは、感光体1と転写装置8の間に給送され、このとき転写装置8の作用によって感光体1上のトナー像が記録媒体Pに転写される。記録媒体Pは感光体1上のトナー像が転写される転写材の一例を構成するものである。後述するように転写材として中間転写体を用いることもできる。
Below the photoreceptor 1, a
感光体1に密着した記録媒体Pは分離装置9によって静電的に感光体1の表面から分離され、次いでその記録媒体Pは定着装置10を通り、このとき熱と圧力の作用により記録媒体P上のトナー像がその記録媒体Pに定着される。 The recording medium P that is in close contact with the photosensitive member 1 is electrostatically separated from the surface of the photosensitive member 1 by the separating device 9, and then the recording medium P passes through the fixing device 10. The upper toner image is fixed on the recording medium P.
また、トナー像を記録媒体Pに転写した後の感光体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置11のクリーニングブレード12により除去される。本例のクリーニング装置11は、クリーニングブレード12のほかにクリーニングケース13を有している。クリーニングブレード12は、その基端側がクリーニングケース13に固定支持され、その先端側のエッジ部が感光体表面に圧接して、感光体表面に付着した転写残トナーを掻き取り除去する。このように、クリーニングブレード12は、トナー像転写後の感光体表面を清掃するクリーニング部材の一例を構成している。
Further, transfer residual toner adhering to the surface of the photoreceptor after the toner image is transferred to the recording medium P is removed by the
ところで、先にも説明したように、感光体1の表面に、二成分系現像剤D中のキャリアや、紙粉などの硬質の異物が付着することは一般に避けられない。すなわち、現像剤中のキャリアが現像スリーブ6から離れ、感光体1の静電気力に引かれて感光体表面に付着する現象がしばしば起こる。このキャリアの離反の主な要因には、(1)現像装置の磁力が弱い、(2)感光体の帯電電位が高い、(3)帯電電位と現像バイアスの電位差が大きい、(4)小径キャリア(たとえば40μm以下)の使用、(5)現像スリーブの回転が速い、(6)現像剤の穂が立ちすぎ、等が考えられる。この付着現象は各装置の最適化により改善させることは可能であるが、皆無にする事は難しい。 By the way, as described above, it is generally unavoidable that the carrier in the two-component developer D and hard foreign matters such as paper dust adhere to the surface of the photoreceptor 1. That is, a phenomenon frequently occurs in which the carrier in the developer leaves the developing sleeve 6 and is attracted by the electrostatic force of the photosensitive member 1 and adheres to the surface of the photosensitive member. The main causes of the carrier separation are (1) the magnetic force of the developing device is weak, (2) the charging potential of the photosensitive member is high, (3) the potential difference between the charging potential and the developing bias is large, and (4) the small-diameter carrier. (E.g., 40 [mu] m or less), (5) rotation of the developing sleeve is fast, (6) the developer has too many spikes, and the like. This adhesion phenomenon can be improved by optimizing each device, but it is difficult to eliminate it.
上述のように感光体表面に付着したキャリアが、クリーニングブレードと感光体表面の間に挟まれると、そのキャリアによって感光体表面に傷が付けられるほか、クリーニングブレードのエッジ部に欠損を生じ、感光体表面のクリーニング不良が発生するおそれも免れない。 When the carrier adhering to the surface of the photoconductor is sandwiched between the cleaning blade and the surface of the photoconductor as described above, the surface of the photoconductor is scratched by the carrier, and the edge of the cleaning blade is damaged, resulting in photosensitivity. The risk of poor cleaning of the body surface is inevitable.
そこで、本例の画像形成装置においては、感光体表面の移動方向に関して、転写装置8よりも下流側であって、クリーニングブレード12より成るクリーニング部材よりも上流側の感光体表面部分に対向して、感光体表面に付着した硬質の異物を掻き取る掻き取りローラ14が設けられている。この掻き取りローラ14は、図1乃至図3に示すように、支持部材15と、複数のフィン16とを有し、その各フィン16の基端部が支持部材15に固定され、しかもこれらのフィン16は、支持部材15の周方向に間隔をあけて配列されている。かかるフィン16の長さLは、感光体1の軸線方向における現像領域の長さと同等、もしくはこれよりも若干長い長さに設定される。各フィン16の長さLは、クリーニングブレード12の長さとほぼ等しく設定されるのである。掻き取りローラ14の支持部材15は、金属、樹脂、又は金属に樹脂を重ね合わせたもの、或いは紙管などから構成される。図2に示した各フィン16は、フィルムから構成され、図3に示した各フィン16はブラシから構成されている。フィルムとブラシを併用することもできる。このように、フィン16は、フィルムとブラシの少なくとも一方から構成される。
Therefore, in the image forming apparatus of this example, with respect to the movement direction of the photosensitive member surface, it is downstream of the
図1に示した画像形成装置においては、掻き取りローラ14がクリーニング装置11のクリーニングケース13内に配置されている。かかる掻き取りローラ14の支持部材15の長手方向各端部が、クリーニングケース13の各側壁に回転自在に支持され、掻き取りローラ14が図示していない駆動装置によって図1における時計方向、すなわち感光体1の回転方向に対してカウンタ向きに回転駆動される。感光体表面に対向した掻き取りローラ14の部分が、感光体表面の移動方向とは逆方向に移動するように、掻き取りローラ14が回転駆動されるのである。その際、掻き取りローラ14の回転数は80〜300rpm、通常は180〜250rpmに設定される。図示した例のように、掻き取りローラ14をクリーニングケース13内に配置することが好ましいが、この掻き取りローラ14をクリーニングケース外に設け、かかる掻き取りローラ14を回転駆動するように構成することもできる。
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, the scraping
感光体表面に付着したキャリアや紙粉(タルク)などの硬質の異物が、掻き取りローラ14の設けられた領域に達すると、その異物は、回転する掻き取りローラ14のフィン16によって掻き取られる。その際、フィン16は、支持部材15の周方向に一定の間隔をあけて配列されているので、感光体表面から除去された異物が、フィン16の間に多量に蓄積されるようなことはなく、容易に掻き取りローラ14から離れる。このため、従来のブラシローラのように、そのブラシの間に多量の異物が入り込んで、ここに蓄積されることはなく、掻き取りローラ14に移行した硬質の異物によって感光体表面に傷が付けられたり、感光体表面の摩耗が促進されることはない。しかも、硬質の異物がクリーニングブレード12のエッジ部と感光体表面との間にはじき飛ばされる不具合も防止できる。
When a hard foreign substance such as a carrier or paper dust (talc) adhering to the surface of the photoreceptor reaches the area where the scraping
従来のブラシローラは、その支持部材の周面全体に亘ってブラシが植毛されているため、かかるブラシローラによって感光体上に付着した硬質の異物を除去すると、その異物がブラシの間に入り込み、ここに蓄積されてしまう。これに対し、本例の掻き取りローラ14は、フィン16が支持部材15の周方向に間隔をあけて配置されているので、多量の異物がフィン間に蓄積されることはない。
In the conventional brush roller, since the brush is implanted over the entire peripheral surface of the support member, when the hard foreign matter adhered on the photosensitive member is removed by the brush roller, the foreign matter enters between the brushes, It will be accumulated here. On the other hand, in the scraping
また、掻き取りローラ14によって硬質の異物を除去しきれずに、極く少量の異物がクリーニングブレード12のエッジ部に向けて移動しても、そのエッジ部と感光体表面との間に隙間ができぬように、クリーニングブレード12を感光体表面に密着させておくことによって、感光体表面に傷が付けられる不具合を防止できる。但し、キャリアの搬送は継続的に起こりやすいので、感光体に付着したキャリアや紙粉などの硬い異物の掻き取りむらが感光体1の長手方向において生じないようにすることが望ましい。
In addition, even if a very small amount of foreign matter moves toward the edge of the
また、掻き取りローラ14は、感光体表面に付着した硬質の異物のほかに、転写残トナーの一部も除去する働きをなし、これによってクリーニングブレード12の負担を軽くし、クリーニングブレード12による高いクリーニング性を維持し、そのクリーニングブレード12の耐久性を伸ばすことができる。その際、トナーは、クリーニングブレード12と感光体表面との間の潤滑剤としての役目も果たすものであるから、掻き取りローラ14によって過度に多くのトナーを感光体表面から除去するように構成することは好ましくない。
Further, the scraping
また、感光体表面に付着した鉄粉などからなるキャリアを、より一層効率よく除去するために、電磁石又は永久磁石を、感光体表面の移動方向に関して、現像装置4よりも下流側であって、クリーニングブレード12よりも上流側の感光体表面部分に対向して配置することもできる。
Further, in order to more efficiently remove the carrier made of iron powder or the like adhering to the surface of the photoconductor, the electromagnet or the permanent magnet is downstream of the developing device 4 with respect to the moving direction of the photoconductor surface, It can also be disposed opposite the surface of the photoreceptor surface upstream of the
さらに、感光体1から掻き取りローラ14に移行した異物を、その掻き取りローラ14からより一層効果的に除去できるようにするため、図1に示す如く、例えばクリーニングケース13に固定されたフリッカー部材17を設け、回転する掻き取りローラ14のフィン16をそのフリッカー部材17に打ち当て、フィン16に付着した異物やトナーを払い落とすように構成してもよい。フィン16へのフリッカー部材17の食い込み量は1mm以内であることが好ましい。フリッカー部材17としては、例えば、導電性のゴムから成る柔軟性を有するバーや、導電性繊維を密に植毛した幅1〜2mmのカーボンブラシなどによって構成することができる。あまり硬いものは好ましくない。
Further, in order to more effectively remove the foreign matter transferred from the photosensitive member 1 to the scraping
図2に示したフィン16はフィルムにより構成されているが、そのフィルムとして樹脂製のフィルムを用いることが好ましい。またそのフィルムの厚さは25〜150μm、その幅(ブラシの穂の長さに相当)は1.5〜5mmが適当である。フィルムの厚さを25〜150μmに設定することにより、感光体表面に付着した異物と転写残トナーより成る残留粉体の量が多くとも、フィルムの撓み量を少なくでき、感光体表面へのダメージを少なくし、効率よく異物を除去することができる。またフィルムの幅を1.5〜5mmと短くすることにより、薄いフィルムであっても良好に異物とトナーを掻き取ることができる。
The
また、フィン16を構成するフィルムに導電処理を行い、これをアースに落とすことによって、フィルムにキャリアやトナーが付着し難くすることもできる。フィルムの体積抵抗率は1010Ω・cm以下、通常は103〜108Ω・cmあれば充分である。
In addition, it is possible to make it difficult for the carrier and toner to adhere to the film by conducting a conductive treatment on the film constituting the
フィン16として樹脂フィルムを使用するのは、感光体1に傷を付けにくくする一方、感光体1上のキャリアやトナーなどの残留粉体が長手方向で抜けムラを生じない様にし、残留粉体を効果的に除去できるようにするためである。フィルムの膜厚は薄くなるにしたがい、トナーの抵抗を受けて、撓るようになる。このため、トナー、キャリアの掻き取り効果が低下する。従って、フィルムの膜厚としては、ほぼ25μmが下限で、好適には50μm以上の膜厚のフィルムが望ましい。一方、フィルムの厚さが厚くなるにしたがい、トナー、キャリアの除去効果は大きくなるが、フィルムが感光体に当たると、感光体が損傷するので、感光体の早期交換が必要となる。したがって、膜厚のフィルムを使用した場合には、フィルムが感光体1の表面を摺擦し、削れたりスクラッチが入る事になるため、感光体1にフィルムが接触しないように、フィルムを感光体1から例えば0.1〜0.2mm程度離して配置することもできる。
The use of a resin film as the
またフィルムより成るフィン16の基端部側の間隔は1.5〜5(mm)であることが望ましく、好適には2〜4mmである。トナー量が多い場合、フィルム間の幅が狭いと、トナーの流動性が悪くなり、そのトナーがフィルムとフィルムの間に溜まり、流動しなくなる。つまり、効率的にトナーを排除し難くなる。したがって、フィルム間の間隔は大きく取る方が望ましく、最小でも1.5mm、好ましくは2mm以上であり、5mmも有ればほぼ十分となる。
Further, the distance between the base end portions of the
フィン16としてブラシを使用した場合も、フィルムを使用した場合と同じく、図3に示すように、ブラシが支持部材15に一定間隔で固定される。ブラシを固定した後、必要な長さにブラシを切りそろえても良い。
Even when a brush is used as the
ブラシより成るフィンの材料には、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンなどの樹脂繊維、カーボン繊維などが使用される。繊維の太さはブラシローラに使用される材料をそのまま採用することが可能である。すなわち繊維の太さはたとえば、5〜20(D/F)、ブラシ密度は10000〜100000(本/inch2)、繊維長さは2〜5mmである。Dはデニール、Fはフィラメントであり、繊維太さの単位を表す。 As the material for the fins made of brushes, resin fibers such as nylon, polyester, and polyethylene, and carbon fibers are used. The material used for the brush roller can be used as it is for the fiber thickness. That is, the fiber thickness is, for example, 5 to 20 (D / F), the brush density is 10,000 to 100,000 (lines / inch 2 ), and the fiber length is 2 to 5 mm. D is denier, F is a filament, and represents a unit of fiber thickness.
ブラシをフィンとする場合は、そのブラシの先端部の1〜3mmを残して、樹脂で固める(固化する)ことが望ましい。これは感光体1をブラシが摺擦する事によってブラシに隙間が生じ、ここにキャリアなどの硬い異物が入り込んだり、ブラシの間を抜け出し難くするためである。ただし、ブラシの長さが1mm以下の場合は固定するだけで良い。ブラシの根本を一定の幅で固化させる材料は、トナーを融着しないような材料で有れば特に限定されない。膠や漆等であっても良い。また、1列のブラシの幅は1〜3mm程度とし、支持部材15の周方向に2〜5(mm)間隔で、クリーニングブレードと同等の長さにわたって固定する。
When using a brush as a fin, it is desirable to solidify (solidify) with resin, leaving 1 to 3 mm at the tip of the brush. This is because the brush is rubbed against the photosensitive member 1 so that a gap is formed in the brush, and hard foreign matters such as a carrier enter here, and it is difficult to escape between the brushes. However, when the length of the brush is 1 mm or less, it is only necessary to fix it. The material that solidifies the base of the brush with a certain width is not particularly limited as long as the material does not fuse the toner. It may be glue or lacquer. Moreover, the width | variety of the brush of 1 row shall be about 1-3 mm, and it fixes over the length equivalent to a cleaning blade in the circumferential direction of the supporting
上記したフィルム状又はブラシ状のフィン16は、そのまま表面処理しないでも使用できるが、表面に導電性薄膜で被覆しても良い。たとえばSiO膜、カーボンや銀粒子、同粒子を分散した塗料、SnO膜等108Ωcmオーダー以下の抵抗率を示すもので、トナーや、その他の部材に化学的な影響を及ぼさないもので有れば、特に限定されない。導電処理を施し、フィンをアース(電気的に0ボルト)することによって、トナー、特にはキャリアのフィン離れが良くなる。
The film-like or brush-
フィン16の感光体に対する食い込み量は+1.0〜−0.2mmが適当である。食い込み量+1.0mmは感光体への食い込み深さが1.0mmである事を示し、−0.2mmは感光体表面との間に隙間が0.2mm有ることを示している。すなわち、フィン16が感光体に接触して曲がった状態から、感光体との間に0.2mmの隙間を形成した状態の間で使用するのが良い。この範囲は、フィンの硬さや厚さなどによって設定され、厚く成る程感光体との間に隙間を生じる様に設定する事で、感光体に傷が付くことはない。
It is appropriate that the amount of biting of the
フィン16の取り付けは、支持部材15にフィンを埋め込むようなスリットを形成し、そのスリットにフィンを挿入し、瞬間接着剤(たとえば、アロンアルファ=東亞合成化学社の商品名)や一液性又は二液性の接着剤を用いて固定すればよい。ブラシ状のフィンの場合には、シート状の支持体にブラシを接着剤(たとえば強力セメダイン(商品名))等で固定し、その支持体を支持部材15に両面テープや接着剤で固定する方法でも行うことが出来る。支持体はアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、デルリン、エボナイト、ベークライトなどが使用できる。支持体の肉厚は1〜2mm有ればほぼ十分であるが、それ以上の厚みが有ってもかまわない。
The
フィン16として、上述したフィルムやブラシ以外も使用可能である。例えば、厚さ0.5〜2mmのゴムの様な弾力性を有する部材も使用する事が出来る。ゴムにはウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等があるが、トナーが融着する可能性が有るため、ゴムの表面に熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂、パラキシリレン、a−C(アモルファスカーボン)、SiO、SnO2、等の薄膜を弾力性が失われない程度にオーバーコートする事が望ましい。ゴム硬度としてはJIS−A硬度で30°〜70°程度である。
As the
図1乃至図3に示した掻き取りローラ14は、そのフィン16を支持部材15にほぼ直角に埋め込んだものであるが、図4に示すように、フィン16を支持部材15に斜めに傾いた状態で固定することもできる。
The scraping
次に、感光体1の構成について説明する。本例の感光体1は、デジタル用の機能分離型の有機感光体である。機能分離型の有機感光体は導電性支持体上に順に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層で構成され、更に最表面に更に高耐磨耗化した電荷輸送層が形成された5層構成の感光体である(感光層は3層構成)。通常の感光体1の基本構成は図5の通りであり、かかる感光体1を使用することもできるが、本例の画像形成装置では、図6に図示する感光体1を使用する。すなわち、本例の感光体1は導電性支持体101、下引層102、電荷発生層103および電荷輸送層104及び電荷輸送層105から構成される。区別するため104を電荷輸送層A、105を電荷輸送層Bとする。以下、項目毎に詳述する。
Next, the configuration of the photoreceptor 1 will be described. The photoreceptor 1 of this example is a digital function-separated organic photoreceptor. The functionally separated type organic photoreceptor is composed of an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer in this order on a conductive support, and further has a charge transport layer with higher wear resistance formed on the outermost surface. The photosensitive member has a structure (the photosensitive layer has a three-layer structure). The basic structure of a normal photosensitive member 1 is as shown in FIG. 5 and can be used. However, in the image forming apparatus of this example, the photosensitive member 1 shown in FIG. 6 is used. That is, the photoreceptor 1 of this example includes a
導電性支持体
特殊なものを除いて、一般的な画像形成装置用の感光体1に使用される導電性支持体101はドラム状が主であり、材質には感光体の導電性支持体として要求される機械的強度、加工性(切削性)、電気特性等に優れたJIS規定3003系のアルミニウム合金が好適に使用される。アルミニウム製の支持体は真円度、真直度、振れなどの特性が規定値内に入るように切削され、最終的に1〜10μm程度の表面粗さになる様に表面仕上げ(超仕上げや鏡面仕上げ)が施される。
Conductive except for those support special,
有機感光体の導電性支持体101としては、肉厚は0.6〜3mm、外径は25〜100(mm)程度に加工されたものが一般的である。導電性支持体101の電気抵抗は体積抵抗率で106Ω・cm以下であれば十分で、約109Ω・cmオーダー迄の体積抵抗率であれば、ほぼ電子写真特性を損なわないで使用できる。電気抵抗が大きくなるにつれ、キャリアの移動が制限されるために、光減衰特性が緩やかになり、電子写真特性が悪化する。アルミニウムでは切削直後より絶縁性の酸化膜(Al2O3)が形成されるが、大気中で形成された酸化膜は薄く、弱く、不均一であるため電荷注入阻止膜(電荷注入層としてのブロッキング膜)としては不十分である。したがって、アルマイト処理するか、あるいは帯電時の電荷(マイナス帯電時は正孔)を現像終了までの時間(〜数十msec)を保持する程度の絶縁性を有する薄膜(下引き層、中間層ともいう)を形成する事が望ましい。なお、アルマイト層は高抵抗であるため、膜厚が厚くなると残留電位が蓄積しやすくなる。このため、膜厚を数十Å〜数百Å程度にコントロールする必要があり、コストも高い。したがって、実用化は一部の感光体に限られ、殆どの感光体では無機微粒子を分散した樹脂からなる下引き層を形成される場合が多い。
The
下引き層
下引き層102を形成する目的は、帯電時に導電性支持体側からの電荷注入を阻止すると共に、画像形成時の入射光が導電性支持体で反射して、感光層に再入射することを防止することによって、画像の乱れを無くし、画像形成に必要な帯電電位、静電コントラスト及び均一画像(モアレ防止、ドットパターンの再現など)を確保するためである。したがって、デジタル式の画像形成装置では必要不可欠である。電荷注入を阻止し、電子写真特性を劣化させないための膜厚は1〜10μm程度であり、好適には3〜6μmである。
The purpose of forming the undercoat layer 102 is to prevent charge injection from the conductive support side during charging, and incident light during image formation is reflected by the conductive support and re-enters the photosensitive layer. This is to prevent the image from being disturbed and to secure the charging potential, electrostatic contrast and uniform image (moire prevention, dot pattern reproduction, etc.) necessary for image formation. Therefore, it is indispensable for a digital image forming apparatus. The film thickness for preventing charge injection and preventing deterioration of electrophotographic characteristics is about 1 to 10 μm, and preferably 3 to 6 μm.
下引き層は1010〜1013Ω・cmオーダの体積抵抗率に設定されるが、膜厚が厚くなるにしたがい、画像形成によって形成されたキャリア(マイナス帯電時は電子)が下引き層102から導電性支持体101側に移動するのに時間がかかる。したがって、繰り返し使用が多い程、電荷発生層の界面に電子が蓄積することによって、感光層中に残留電荷が蓄積し、光減衰特性の劣化、帯電特性電位の上昇、プラス帯電を起こしやすいといった特性の変化が生じ、画像濃度の低下、残像が発生し、さらに現像時のキャリアが感光体1に付着しやすいなどの弊害を生じる。一方、膜厚が薄くなるにしたがい、塗工膜にはムラが形成されやすくなり、導電性支持体からの電荷注入(この場合プラス電荷(正孔))が起こり易くなるため、帯電が不十分となり、ノイズの多い画像となる。したがって、膜厚を厚くする事は好ましくなく3〜6μmが好適である。
The subbing layer is set to a volume resistivity of the order of 10 10 to 10 13 Ω · cm, but as the film thickness increases, carriers formed by image formation (electrons at the time of negative charging) are subbing layer 102. It takes time to move to the
下引き層に使用される樹脂には、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられる。また、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物、あるいは金属硫化物、金属窒化物などの微粉末を分散し含有させてもよい。これらの下引き層は、適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えばゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層も有用である。 The resin used for the undercoat layer includes water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein, and sodium polyacrylate, alcohol-soluble resins such as copolymer nylon and methoxymethylated nylon, polyurethane resins, melamine resins, and alkyd-melamines. Examples thereof include curable resins that form a three-dimensional network structure, such as resins and epoxy resins. Further, fine powders such as metal oxides exemplified by titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, tin oxide, indium oxide and the like, or metal sulfides and metal nitrides may be dispersed and contained. These undercoat layers can be formed using an appropriate solvent and coating method. Further, a metal oxide layer formed by, for example, a sol-gel method using a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a chromium coupling agent or the like as the undercoat layer is also useful.
電荷発生層
電荷発生層103は図1に示した露光装置3より照射された光子により画像形成に必要な電子−正孔対を生成する層で、電子−正孔対の生成量が多いほど感度は高い傾向がある。画像露光で生成された電子又は正孔を表面、若しくは導電性支持体101の電荷に向かってスムーズに移動させるためには、電荷発生層103と接している電荷輸送層104又は下引き層102との界面の障壁は出来るだけ低い方が望ましく、この条件を満たす感光材料であれば、無機系、有機系材料を問わず、いずれの材料も使用可能である。
Charge generation layer The charge generation layer 103 is a layer that generates electron-hole pairs necessary for image formation by photons irradiated from the exposure apparatus 3 shown in FIG. 1, and the sensitivity increases as the amount of electron-hole pairs generated increases. Tend to be high. In order to smoothly move electrons or holes generated by image exposure toward the surface or the charge of the
無機系材料の電荷発生材としては結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコンなどがある。また、有機系の電荷発生材には金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、トリフェニールアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾ−ル系顔料などがある。 Examples of the charge generating material of the inorganic material include crystalline selenium, amorphous selenium, selenium-tellurium, selenium-tellurium-halogen, selenium-arsenic compound, and amorphous silicon. Further, the organic charge generating material includes phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and metal-free phthalocyanine, azulenium salt pigments, squaric acid methine pigments, azo pigments having a carbazole skeleton, azo pigments having a triphenylamine skeleton, An azo pigment having a diphenylamine skeleton, an azo pigment having a dibenzothiophene skeleton, an azo pigment having a fluorenone skeleton, an azo pigment having an oxadiazol skeleton, an azo pigment having a bis-stilbene skeleton, an azo pigment having a distyryl oxadiazol skeleton Azo pigments having a distyrylcarbazole skeleton, perylene pigments, anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenylmethane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and the like Azomethine pigments, indigoid pigments, bisbenzimidazo - there and Le pigments.
電荷発生層103に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが用いられる。これらのバインダー樹脂は、単独または2種以上の混合物として用いることが出来る。また、必要に応じて低分子電荷輸送物質(電子輸送物質又は正孔輸送物質)を添加してもよい。 The binder resin used as necessary for the charge generation layer 103 is polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, polyarylate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, poly-N. -Vinylcarbazole, polyacrylamide, etc. are used. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more. Further, a low molecular charge transport material (electron transport material or hole transport material) may be added as necessary.
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることが出来る。 Examples of the electron transporting material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4 , 5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7-tri Examples thereof include electron accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide. These electron transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
正孔輸送物質としては、以下に示される電子供与性物質が挙げられる。例えば、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニールアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることが出来る。 Examples of the hole transport material include electron donating materials shown below. For example, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, 9- (p-diethylaminostyrylanthracene), 1,1-bis- (4-dibenzylaminophenyl) propane, styrylanthracene, styryl Examples include pyrazoline, phenylhydrazones, α-phenylstilbene derivatives, thiazole derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, benzofuran derivatives, benzimidazole derivatives, and thiophene derivatives. These hole transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
電荷発生層103は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするものから形成されるが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていても良い。 The charge generation layer 103 is formed of a charge generation material, a solvent, and a binder resin as main components, and includes any additive such as a sensitizer, a dispersant, a surfactant, and silicone oil. May be included.
電荷発生層103を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、CVD法などが用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成出来る。また、キャスティング法によって電荷発生層103を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならば、バインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノンなどの溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより形成出来る。塗布は、浸漬塗工法やスプレー塗工法、ビードコート法などを用いて行うことが出来る。 As a method for forming the charge generation layer 103, a vacuum thin film manufacturing method and a casting method from a solution dispersion system can be mentioned. As the former method, a vacuum deposition method, a glow discharge decomposition method, an ion plating method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a CVD method, or the like is used, and the above-described inorganic materials and organic materials can be satisfactorily formed. Further, in order to provide the charge generation layer 103 by the casting method, if the inorganic or organic charge generation material described above is necessary, a solvent such as tetrahydrofuran, cyclohexanone, dioxane, dichloroethane, or butanone is used together with a binder resin to form a ball mill, an atom, or the like. It can be formed by dispersing with a lighter, sand mill or the like, and applying the solution after diluting the dispersion appropriately. The coating can be performed using a dip coating method, a spray coating method, a bead coating method, or the like.
以上のようにして設けられる電荷発生層103の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.05〜2μmである。通常は0.1〜0.3μmの厚さに塗布される。膜厚が薄すぎると、感度不良が生じるが、厚すぎると、空間電荷による光減衰劣化、残留電位上昇が生じ、画像濃度低下、解像度低下などの画像品質低下につながる。 The film thickness of the charge generation layer 103 provided as described above is suitably about 0.01 to 5 μm, preferably 0.05 to 2 μm. Usually, it is applied to a thickness of 0.1 to 0.3 μm. If the film thickness is too thin, poor sensitivity occurs, but if it is too thick, light attenuation deterioration due to space charge and a residual potential increase occur, leading to image quality deterioration such as image density reduction and resolution reduction.
電荷輸送層A
電荷輸送層A104は十分な帯電電位と、画像形成に必要な十分なコントラスト電位を確保するために形成される。電荷輸送層A104には一般的に極性依存性が少なく、1014〜1018Ω・cm程度の体積抵抗率を有するポリカーボネート樹脂(A型、C型、Z型など)や、スチレン樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂などがバインダー樹脂として使用され、さらにドナー、酸化防止剤、レベリング材などが添加される。電荷輸送層A104を構成する低分子電荷輸送物質にはオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダール誘導体、トリフェニールアミン誘導体、α−フェニールスチルベン誘導体、トニフェニールメタン誘導体、アントラセン誘導体などを使用することが出来る。
Charge transport layer A
The charge transport layer A104 is formed to ensure a sufficient charging potential and a sufficient contrast potential necessary for image formation. The charge transport layer A104 generally has little polarity dependence, and polycarbonate resin (A type, C type, Z type, etc.), styrene resin, amorphous having a volume resistivity of about 10 14 to 10 18 Ω · cm. A polyolefin resin or the like is used as a binder resin, and a donor, an antioxidant, a leveling material, and the like are further added. As the low-molecular charge transport material constituting the charge transport layer A104, an oxazole derivative, an oxadiazole derivative, an imidazole derivative, a triphenylamine derivative, an α-phenylstilbene derivative, a toniphenylmethane derivative, an anthracene derivative, or the like can be used. .
一方、高分子電荷輸送物質としては、以下に示す公知の高分子電荷輸送材料を用いることができる。例えば、
1)主鎖および/または側鎖にカルバゾール環を有する重合体には
例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾール、特開昭50−82056号公報、特開昭54−9632号公報、特開昭54−11737号公報、特開平4−183719号公報に記載の化合物等がある。
2)主鎖および/または側鎖にヒドラゾン構造を有する重合体には
例えば、特開昭57−78402号公報、特開平3−50555号公報に記載の化合物等がある。
3)ポリシリレン重合体には
例えば、特開昭63−285552号公報、特開平5−19497号公報、特開平5−70595号公報に記載の化合物等がある。
4)主鎖および/または側鎖に第3級アミン構造を有する重合体には
例えば、N,N−ビス(4−メチルフェニル)−4−アミノポリスチレン、特開平1−13061号公報、特開平1−19049号公報、特開平1−1728号公報、特開平1−105260号公報、特開平2−167335号公報、特開平5−66598号公報、特開平5−40350号公報に記載の化合物等がある。
5)その他の重合体には
例えば、ニトロピレンのホルムアルデヒド縮重合体、特開昭51−73888号公報、特開昭56−150749号公報に記載の化合物等がある。
電子供与性基を有する重合体は、上記重合体だけでなく、公知単量体の共重合体や、ブロック重合体、グラフト重合体、スタ−ポリマ−や、また、例えば特開平3−109406号公報に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体等を用いることも可能である。
On the other hand, as the polymer charge transport material, the following known polymer charge transport materials can be used. For example,
1) Polymers having a carbazole ring in the main chain and / or side chain include, for example, poly-N-vinylcarbazole, JP-A-50-82056, JP-A-54-9632, JP-A-54- There are compounds described in JP-A-11737 and JP-A-4-183719.
2) Examples of the polymer having a hydrazone structure in the main chain and / or side chain include compounds described in JP-A-57-78402 and JP-A-3-50555.
3) Examples of the polysilylene polymer include compounds described in JP-A-63-285552, JP-A-5-19497, and JP-A-5-70595.
4) Polymers having a tertiary amine structure in the main chain and / or side chain include, for example, N, N-bis (4-methylphenyl) -4-aminopolystyrene, JP-A-1-13061, JP-A-1 JP-A-1-19049, JP-A-1-1728, JP-A-1-105260, JP-A-2-167335, JP-A-5-66598, JP-A-5-40350, etc. There is.
5) Other polymers include, for example, formaldehyde condensation polymers of nitropyrene, and compounds described in JP-A-51-73888 and JP-A-56-150749.
The polymer having an electron donating group is not limited to the above-mentioned polymer, but also a copolymer of known monomers, a block polymer, a graft polymer, a star polymer, and for example, JP-A-3-109406. It is also possible to use a crosslinked polymer having an electron donating group as disclosed in the publication.
また高分子電荷輸送物質として、主鎖および/または側鎖にトリアリールアミン構造を有するポリカーボネートが有効に使用される。 As the polymer charge transport material, polycarbonate having a triarylamine structure in the main chain and / or side chain is effectively used.
一方、バインダー成分として用いることのできる高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂(ビスフェノールAタイプ、ビスフェノールCタイプ、ビスフェノールZタイプ或いはこれらの共重合体)、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂などの熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの高分子化合物は単独または2種以上の混合物として、また、電荷輸送物質と共重合化して用いることができる。 On the other hand, examples of the polymer compound that can be used as the binder component include polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, polyester resin, polyvinyl chloride, and chloride. Vinyl / vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, polycarbonate resin (bisphenol A type, bisphenol C type, bisphenol Z type or copolymers thereof), cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl Thermoplastic or thermal such as butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, acrylic resin, silicone resin, fluorine resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, phenol resin, alkyd resin Including but of resin, but is not limited thereto. These polymer compounds can be used singly or as a mixture of two or more kinds, or copolymerized with a charge transport material.
電荷輸送層塗工液を調製する際に使用できる分散溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類等を挙げることができるが、環境破壊を考慮してハロゲン系の溶媒の使用は避けた方が望ましい。 Examples of the dispersion solvent that can be used in preparing the charge transport layer coating solution include ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, and ethyl cellosolve, toluene, xylene, and the like. Examples include aromatics, halogens such as chlorobenzene and dichloromethane, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate, but it is desirable to avoid the use of halogen-based solvents in consideration of environmental destruction.
なお、耐環境性の改善のため、及び、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、保護層、中間層等の各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質を添加することが出来る。 In addition, for the purpose of improving the environmental resistance and preventing the decrease in sensitivity and the increase in residual potential, an antioxidant is added to each layer such as a charge generation layer, a charge transport layer, an undercoat layer, a protective layer, an intermediate layer, Plasticizers, lubricants, UV absorbers, and low molecular charge transport materials can be added.
電荷輸送層A104の膜厚は10〜40μm程度の範囲に設定されるが、好適には10〜30μmの範囲で、高解像度を望む場合には15〜25μm程度に設定される。膜厚が10μm以下では静電容量が大きくなり過ぎ、画像形成に必要な表面電位を確保することが出来難くなる。画像形成にはコントラスト電位として、少なくとも250V以上有ることが望ましいが、10μm以下ではコントラスト電位が確保できにくくなり、感光層が摩耗する事によって使用できる時間が極端に短くなり、さらにコントラスト電位の確保が困難となる。また、膜厚が薄くなると、均一な膜厚の感光層を製造することが難しく、濃度ムラやピンホールによる画像欠陥が起こり、SN比の悪い画像品質となる。電荷輸送層A104の膜厚を厚くすると、静電容量が小さくなるため十分な表面電位が確保され、SN比が良好な画像品質を得る事が出来るようになる。しかし、厚くなるにしたがい相対的に感光層中には構造欠陥が増加するため、キャリア(ここでは正孔)の移動に支障が生じ、残像などの好ましくない現象が生じやすくなる。 The film thickness of the charge transport layer A104 is set in the range of about 10 to 40 μm, but is preferably in the range of 10 to 30 μm, and is set to about 15 to 25 μm when high resolution is desired. When the film thickness is 10 μm or less, the electrostatic capacity becomes too large, and it becomes difficult to ensure the surface potential necessary for image formation. For image formation, it is desirable that the contrast potential is at least 250 V or more. However, if it is 10 μm or less, it becomes difficult to secure the contrast potential, the usable time becomes extremely short due to the abrasion of the photosensitive layer, and further, the contrast potential can be secured. It becomes difficult. On the other hand, when the film thickness is reduced, it is difficult to produce a photosensitive layer having a uniform film thickness, and image defects due to density unevenness and pinholes occur, resulting in an image quality with a poor SN ratio. When the thickness of the charge transport layer A104 is increased, the electrostatic capacity is reduced, so that a sufficient surface potential is ensured and an image quality with a good SN ratio can be obtained. However, as the thickness increases, structural defects relatively increase in the photosensitive layer, which hinders the movement of carriers (here, holes) and tends to cause undesirable phenomena such as afterimages.
電荷輸送層B
感光体の耐久性を高くするためには、感光層上に更に耐摩耗性を有する電荷輸送層を形成することが望ましい。電荷輸送層とするのは積層される層間に残留電位の要因となる障壁を形成しない様にするためである。障壁が低いほど、電子又は正孔がスムーズに移動できるために、良好な電子写真特性が維持される。耐摩耗性を有する材料には無機、有機を問わず多くある。感光体に使用するために積層される層の電気抵抗は1×1012〜1014Ωcm程度に調整する事が望ましいが、単に電気抵抗を規定しただけでは正孔又は電子に対する障壁が出来る為、繰り返し使用に伴って、どうしても残留電位の蓄積を生じ、良好な画像品質が得られなくなる。感光層(正孔移動型の電荷輸送層)として構成する事によって、前記した障壁を低くする事が出来るため、残留電位の蓄積を大幅に改善することが可能になる。耐摩耗性の感光層として、本例では熱硬化樹脂を電荷輸送層材料として使用する。熱硬化性樹脂を使用した例としては、たとえば、特開平05−181299号公報、特開平05−053357号公報、特開平05−150461号公報等の開示例に見られる。
Charge transport layer B
In order to increase the durability of the photoreceptor, it is desirable to form a charge transport layer having further abrasion resistance on the photosensitive layer. The charge transport layer is used so as not to form a barrier that causes a residual potential between the stacked layers. The lower the barrier, the better the electrophotographic properties are maintained because electrons or holes can move more smoothly. There are many wear-resistant materials, both inorganic and organic. Although it is desirable to adjust the electrical resistance of the layer laminated for use in the photoreceptor to about 1 × 10 12 to 10 14 Ωcm, it is possible to form a barrier against holes or electrons simply by specifying the electrical resistance. With repeated use, residual potential is inevitably accumulated, and good image quality cannot be obtained. By constituting as a photosensitive layer (hole transfer type charge transport layer), it is possible to lower the above-mentioned barrier, so that the accumulation of residual potential can be greatly improved. In this example, a thermosetting resin is used as the charge transport layer material as the wear-resistant photosensitive layer. Examples of using thermosetting resins can be found in disclosed examples such as JP-A Nos. 05-181299, 05-05357, and 05-150461.
本例の画像形成装置では、熱硬化樹脂を使用するが、その際に感光体の摩擦係数を低減化する手段として、架橋樹脂として反応性水酸基を有するフッ素系界面活性剤を架橋反応させて得られる樹脂を用いる。すなわち、本例の感光体は、反応性水酸基を含有する架橋性電荷輸送物質と、熱硬化性樹脂単量体と、熱硬化性界面活性剤との架橋反応によって得られる樹脂を使用した感光層を最表層に有する電子写真感光体である。架橋性電荷輸送物質の含有量は、感光体最表面層中の7.5wt%以上である事が望ましい。 In the image forming apparatus of this example, a thermosetting resin is used. At that time, as a means for reducing the friction coefficient of the photoreceptor, it is obtained by cross-linking a fluorosurfactant having a reactive hydroxyl group as a cross-linking resin. The resin used is used. That is, the photoreceptor of this example is a photosensitive layer using a resin obtained by a crosslinking reaction of a crosslinkable charge transport material containing a reactive hydroxyl group, a thermosetting resin monomer, and a thermosetting surfactant. In the outermost layer. The content of the crosslinkable charge transport material is preferably 7.5 wt% or more in the outermost surface layer of the photoreceptor.
熱硬化性樹脂は加熱する温度が高いほど硬化が進行し硬さが増すが、単に熱を加えただけでは十分に硬度が十分に達成しない場合が多い。このため、架橋樹脂材料をDSC(示差熱分析法)で測定したとき、分解温度まで吸熱ピークを持たない材料を選択して使用することによって、硬化不良を排除し耐摩耗性を向上させる事が出来る事が実験によって確認された。また、架橋樹脂を用いた感光体最表面層を形成したものは一般的に、温湿度変化による環境変動により、画像流れが起こりやすく、特にシロキサン架橋樹脂ではその現象が顕著である。しかし、画像流れ等の不具合はIR(遠赤外分析法)での3200〜3800(cm−1)での透過率が95%以上となる架橋樹脂を選択する事によって改善することが出来る事も確認された。 The thermosetting resin cures and increases in hardness as the heating temperature increases. In many cases, however, sufficient hardness cannot be achieved by simply applying heat. For this reason, when the cross-linked resin material is measured by DSC (differential thermal analysis), by selecting and using a material that does not have an endothermic peak up to the decomposition temperature, it is possible to eliminate poor curing and improve wear resistance. It was confirmed by experiment that it was possible. In addition, in the case where the outermost surface layer of the photoreceptor using a crosslinked resin is formed, an image is likely to flow due to an environmental change due to a change in temperature and humidity, and this phenomenon is particularly remarkable in a siloxane crosslinked resin. However, problems such as image flow can be improved by selecting a cross-linked resin that has a transmittance of 95% or more at 3200-3800 (cm −1 ) in IR (far infrared analysis). confirmed.
画像流れや解像度劣化などの環境条件に依存して起こる不具合は、成膜条件によっても改善可能であるが、メラミン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂の何れか1つを選択するか、または組み合わせを行う事により不具合が起こりにくくする事が可能となる。これらの材料はいずれも入手可能である。 Problems that occur depending on environmental conditions such as image flow and resolution degradation can be improved by film formation conditions, but any one of melamine resin, thermosetting acrylic resin, epoxy resin, phenoxy resin, and phenol resin can be used. By selecting or combining, it is possible to make it difficult to cause problems. Any of these materials are available.
画像形成装置では感光体を帯電する際にオゾンや窒素酸化物などのコロナ生成物が感光体に作用して、摩擦係数を上昇させ、解像度劣化、クリーニング不良、感光体劣化など様々な不具合を起こす。したがって、これらの不具合を起こさないようにするために、摩擦係数の上昇を抑制し、且つ電荷輸送層の架橋を促進させて耐摩耗性の向上を狙いとして、フッ素系界面活性剤を使用している。本例におけるフッ素系界面活性剤には公知の材料を用いることができる。例えば、特開平07−068398号公報に記載されるフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートを含む共重合体として、例えば特開昭60−221410号公報および特開昭60−228588号公報に記載のフッ素を含まないビニル型モノマーと含フッ素ビニル型モノマーとからなるブロック共重合体、フッ素系グラフトポリマーとして、例えば特開昭60−187921号公報に記載のポリメチルメタクリレートを側鎖にもつメタクリレートマクロモノマーとフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートを共重合した櫛型グラフトポリマーが挙げられる。これらのフッ素系樹脂は、塗料添加剤として市販されており、例えば、含フッ素ランダム共重合体としては旭硝子株式会社から樹脂表面改質剤SC−101、SC−105として市販されている。含フッ素ブロック共重合体として、フッ化アルキル基含有重合体セグメントとアクリル系重合体セグメントからなるブロック共重合体として日本油脂株式会社から市販されているモディパーFシリーズ(例えば、F100、F110、F200、F210、F2020)がある。フッ素系グラフトポリマーとしては、東亜合成株式会社よりアロンGF−150、GF−300の名前で市販されている。これらの界面活性剤は、架橋樹脂成分として用いる。特に、メタクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルとの共重合体が有効である。 In the image forming apparatus, corona products such as ozone and nitrogen oxides act on the photoconductor when charging the photoconductor to increase the coefficient of friction, causing various problems such as resolution degradation, poor cleaning, and photoconductor degradation. . Therefore, in order not to cause these problems, a fluorine-based surfactant is used for the purpose of improving the wear resistance by suppressing the increase in the friction coefficient and promoting the crosslinking of the charge transport layer. Yes. A well-known material can be used for the fluorine-type surfactant in this example. For example, as a copolymer containing a (meth) acrylate having a fluoroalkyl group described in JP-A-07-068398, for example, described in JP-A-60-212410 and JP-A-60-228588 A block copolymer composed of a vinyl-type monomer not containing fluorine and a fluorine-containing vinyl-type monomer, as a fluorine-based graft polymer, for example, a methacrylate macromonomer having polymethyl methacrylate as a side chain described in JP-A-60-187721 And a comb-type graft polymer obtained by copolymerizing a (meth) acrylate having a fluoroalkyl group. These fluororesins are commercially available as paint additives. For example, fluorine-containing random copolymers are commercially available from Asahi Glass Co., Ltd. as resin surface modifiers SC-101 and SC-105. As the fluorine-containing block copolymer, Modiper F series (for example, F100, F110, F200, commercially available from Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) as a block copolymer comprising a fluoroalkyl group-containing polymer segment and an acrylic polymer segment. F210, F2020). Fluorine-based graft polymers are commercially available from Toa Gosei Co., Ltd. under the names Aron GF-150 and GF-300. These surfactants are used as a crosslinked resin component. In particular, a copolymer of a methacrylic acid ester and a fluoroalkyl acrylate is effective.
架橋性樹脂を用いる際には、保護層中を光誘起電荷キャリアが移動できる程度に電荷輸送性の官能基を架橋樹脂中に結合させるか、高分子電荷輸送物質を配合する必要がある。低分子型の電荷輸送物質と架橋樹脂とを混合することが可能で有れば、低分子型の電荷輸送物質を混合しても良いが、保護層内に固定できず、低分子成分が表面に析出することがある。このようなケースに対して前述の高分子電荷輸送物質を用いることで析出を防ぎ、感度特性の向上を図ることができる When a crosslinkable resin is used, it is necessary to bond a charge transporting functional group to the crosslinkable resin to such an extent that photoinduced charge carriers can move in the protective layer, or to blend a polymer charge transport material. If it is possible to mix the low molecular charge transport material and the cross-linked resin, the low molecular charge transport material may be mixed, but it cannot be fixed in the protective layer, and the low molecular component is on the surface. May precipitate. By using the above-described polymer charge transport material for such cases, precipitation can be prevented and sensitivity characteristics can be improved.
電荷輸送層中には、必要により適当な酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤などの低分子化合物およびレベリング剤を添加することも出来る。これらの化合物は単独または2種以上の混合物として用いることが出来る。低分子化合物の使用量は、樹脂成分100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは、0.1〜20重量部、レベリング剤の使用量は、樹脂成分100重量部に対して0.001〜5重量部程度が適当である。 If necessary, an appropriate antioxidant, a plasticizer, a lubricant, a low molecular compound such as an ultraviolet absorber and a leveling agent can be added to the charge transport layer. These compounds can be used alone or as a mixture of two or more. The amount of the low molecular compound used is 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin component, and the amount of the leveling agent used is 100 parts by weight of the resin component. About 0.001 to 5 parts by weight is appropriate.
感光体最表面層の形成方法として、浸漬法、スプレー塗工法、リングコート法、ロールコータ法、グラビア塗工法、ノズルコート法、スクリーン印刷法等が採用される。特にスプレー塗工法とリングコート法は生産上、品質の安定性を確保し易い方法であり好適である。 As a method for forming the outermost surface layer of the photoreceptor, a dipping method, a spray coating method, a ring coating method, a roll coater method, a gravure coating method, a nozzle coating method, a screen printing method and the like are employed. In particular, the spray coating method and the ring coating method are suitable because they are easy to ensure quality stability in production.
電荷輸送層B105の膜厚は3〜10μm程度の膜厚に形成される。また、電荷輸送層A104と電荷輸送層B105を合わせた全電荷輸送層の膜厚は15〜50μmが望ましく、好適には15〜35μmの間である。画像形成時には感光体はほぼ−400〜−800V帯電されるが、感光層の膜厚が厚くなるにしたがい、静電容量が小さくなるため、帯電電位に対する余裕が生じる。しかし、帯電電位が低くなるにしたがい電荷の移動が遅くなるため、感光層内部に正孔又は電子の蓄積が起こり、感光体が十分に機能しなくなる。したがって、必要以上に膜厚を上げることは好ましくなく、厚くしても50μmが限度で、実際には使用する帯電電位に応じた膜厚に設定するのが好ましい。通常は35μm以下で使用するのが好ましく、薄くした場合でも15μm程度で使用するのが好ましい。 The charge transport layer B105 is formed to a thickness of about 3 to 10 μm. The total thickness of the charge transport layer including the charge transport layer A104 and the charge transport layer B105 is preferably 15 to 50 μm, and preferably 15 to 35 μm. At the time of image formation, the photosensitive member is charged at approximately −400 to −800 V. However, as the photosensitive layer becomes thicker, the electrostatic capacity decreases, so that there is a margin for the charged potential. However, as the charge potential is lowered, the movement of charges is delayed, so that holes or electrons are accumulated in the photosensitive layer, and the photosensitive member does not function sufficiently. Therefore, it is not preferable to increase the film thickness more than necessary, and even if the film thickness is increased, it is preferably set to a film thickness corresponding to the charging potential to be used. Usually, it is preferably used at a thickness of 35 μm or less, and even when it is thinned, it is preferably used at a thickness of about 15 μm.
電荷輸送層B105を形成した感光体の表面粗さの初期に於ける10点平均粗さRzJIS(JIS B 0601)は、0.1μm以上、1.0μm以下になる様に形成することが望ましい。これは感光体表面の粗さに左右されずにシャープな画像品質を得るためであり、クリーニングブレードが感光体に当接したとき、ブレードエッジに歪みが生じ、クリーニング不良に陥らないための条件である。感光体の表面粗さが小さくなるほど、クリーニングブレードの密着性は向上するため、トナーのクリーニング性には有効であるが、有機感光体では摩擦抵抗は増大するため、スティックスリップ現象や、ブレードの局所的な歪み、ブレード鳴き等が起こりやすくなるため、有機感光体の場合、余り小さいのは好ましくない。また、表面粗さが大きくなると摩擦抵抗という面では緩和される傾向があるが、画像品質やクリーニング性に影響が出てくる。 The 10-point average roughness Rz JIS (JIS B 0601) at the initial stage of the surface roughness of the photoreceptor on which the charge transport layer B105 is formed is preferably 0.1 μm or more and 1.0 μm or less. . This is to obtain a sharp image quality regardless of the roughness of the surface of the photoconductor. This is a condition that when the cleaning blade comes into contact with the photoconductor, the blade edge is distorted and does not cause poor cleaning. is there. As the surface roughness of the photoreceptor decreases, the adhesion of the cleaning blade improves, which is effective for toner cleaning. However, the organic photoreceptor increases the frictional resistance, so that the stick-slip phenomenon or the local area of the blade is increased. In the case of an organic photoconductor, it is not preferable that the size is too small. Further, when the surface roughness is increased, the frictional resistance tends to be relaxed, but the image quality and cleaning properties are affected.
近年、高画質化の要求に伴って、平均円形度が0.96とか0.98とほぼ球形に近い、6μm前後の重合トナーが使用されるが、このトナーは尖りが無く、球形に近い故に、クリーニングブレードと感光体間にトナー径よりも小さい隙間でもあっても、回転しながら潜り込むため、クリーニング不良を起こしやすい。したがって、球形トナーを使用する場合には、クリーニングブレードは感光体に隙間が形成されないように密着している事が重要で、トナーの潜り込みを許すような表面粗さに成るような状況は好ましくなく、長期に亘って使用するには感光体の初期表面粗さは出来るだけ平滑に維持される事が望ましい。この球形トナーは更に小粒径化する傾向が有り、感光体の表面粗さによって、クリーニング性が左右される傾向が益々強くなっている。 In recent years, with the demand for higher image quality, polymerized toners with an average circularity of 0.96 or 0.98, which are almost spherical, and around 6 μm are used, but this toner has no sharpness and is nearly spherical. Even if there is a gap smaller than the toner diameter between the cleaning blade and the photosensitive member, it will sink while rotating, so that cleaning failure is likely to occur. Therefore, when using spherical toner, it is important that the cleaning blade is in close contact with the photoreceptor so that no gap is formed, and it is not preferable to have a surface roughness that allows toner to enter. For use over a long period of time, it is desirable that the initial surface roughness of the photoreceptor be kept as smooth as possible. This spherical toner has a tendency to further reduce the particle diameter, and the tendency of the cleaning property to be influenced by the surface roughness of the photoreceptor is becoming stronger.
また、有機感光体は使用することによって、クリーニングブレードの摺擦や現像剤のキャリアや紙粉(タルクなど)などによって次第に表面粗さが大きくなる。したがって、感光体の表面粗さの初期値は小さいレベルに抑えておいた方が望ましい。たとえば、5万枚の作像を行うと、感光体表面の平均粗さは1.2〜2(μm)程度になるが、クリーニングブレードのエッジに欠損が無ければ、十分にクリーニング性が維持される。感光体表面が荒れてくると、クリーニングブレードにも影響が及ぶため、感光体の表面粗さを低く抑えることによって、長期的に安定した画像品質を維持させることが可能となる。但し、キャリアなどが感光体表層に付着する事によって、感光体が傷つく事が無い場合である。従来の画像形成装置においては、感光体を高耐久化してもキャリアがブレードで押しつけられると、感光体には確実にスクラッチや凹みが生じる。また、高耐久化した感光体では摩耗しにくい為、一度傷つくと傷が修復されない(摩耗しやすい感光体は摩耗することで、傷の深さが減少する)ので、画像品質への影響がいつまでも発生し続けるという弊害がある。すなわち、高画像品質を維持するためには、感光体の表面に傷が入らないようにする事が重要である。本例の画像形成装置のように感光体の最表面層を高耐摩耗性化した場合には、感光層が摩耗し難いため、耐久性を維持するのには有利となるが、一箇所でも感光体表層にスクラッチなどの傷が入ると、スクラッチの修復(感光層の摩耗による)が行われないため、傷による異常画像が長時間にわたってコピー上に表現されたり、クリーニング不良が起こりやすくなるという問題が起こる。 Further, when the organic photoreceptor is used, the surface roughness gradually increases due to the rubbing of the cleaning blade, the carrier of the developer, paper dust (such as talc), and the like. Therefore, it is desirable to keep the initial value of the surface roughness of the photoreceptor at a small level. For example, when 50,000 images are formed, the average roughness of the photoreceptor surface is about 1.2 to 2 (μm). However, if there is no defect on the edge of the cleaning blade, the cleaning performance is sufficiently maintained. The When the surface of the photoreceptor becomes rough, the cleaning blade is also affected. Therefore, it is possible to maintain stable image quality over a long period of time by keeping the surface roughness of the photoreceptor low. However, this is a case where the photoconductor is not damaged by the carrier or the like adhering to the surface of the photoconductor. In the conventional image forming apparatus, even if the photoconductor is made highly durable, if the carrier is pressed by the blade, the photoconductor is surely scratched or dented. In addition, since a highly durable photoconductor is difficult to wear, once it is damaged, the scratch will not be repaired (a photoconductor that is easily worn will reduce the depth of the flaw, so the effect on image quality will be affected forever) There is an adverse effect of continuing to occur. That is, in order to maintain high image quality, it is important to prevent the surface of the photoreceptor from being scratched. When the outermost surface layer of the photoconductor is made highly wear-resistant as in the image forming apparatus of this example, it is difficult to wear the photosensitive layer, which is advantageous for maintaining durability. If scratches such as scratches enter the surface of the photoreceptor, scratch repair (due to wear of the photosensitive layer) is not performed, so abnormal images due to scratches are expressed on the copy for a long time, and cleaning defects are likely to occur. Problems arise.
これに対し、本例の画像形成装置においては、前述のように掻き取りローラ14を設けることによって感光体表面に傷が付くことを効果的に防止することができる。
On the other hand, in the image forming apparatus of this example, it is possible to effectively prevent the surface of the photoreceptor from being damaged by providing the scraping
次にクリーニングブレード12について説明する。クリーニングブレード12として使用可能な部材は、感光体に対して、均一な密着性を示し、機械的、化学的な劣化が小さい弾性部材が好適である。素材として好適な弾性部材はポリウレタン(又はウレタン)ゴムで、クリーニングブレード12としての基本構成は図7に示す通りである。
Next, the
クリーニングブレード12用のウレタンゴムは、1.5〜3mmの厚さの板状ゴムを、使用される幅、長さに裁断したもので有る。1.5〜3(mm)の薄いブレードを使用する事によって、後述する補強部材の有効性を高め、補強部材を貼り付けた状態で、ブレードエッジの線接触の維持が良くなり、トナーのクリーニング性が高まり、キャリア、球形トナーの潜り込みを抑えるのに有効となる。1.5mmより薄いとクリーニング性、耐久性に問題が生じ、3mm以上の場合はブレードエッジの潰れにより、トナー、キャリアのブレード下への潜り込みが高まり、好ましくない。
The urethane rubber for the
トナー等の残留粉体をクリーニングする為には、クリーニングブレード12と感光体1の表面との間に隙間が生じ無いように、裁断面のエッジの表面粗さは出来るだけ細かくなる様にする必要がある。通常、エッジ部の表面粗さは10μm以下に設定される事が多いが、20μmに設定しても、補強部材の効果も有り、十分な機能を有し、キャリアなどの異物によるエッジの欠損も少ないため、クリーニングが良好に行うことが出来る。但し、エッジの表面粗さが小さすぎると、感光体との摩擦抵抗の増大を招き、感光体1のクリーニングブレードによるロックを起こす可能性が大となるため、5μm以上になる様にする事も必要であるが、この状態でもロックは免れにくい為、後述するように感光体表面の摩擦係数を低減するような手段を行う事が望ましい。
In order to clean the residual powder such as toner, it is necessary to make the surface roughness of the edge of the cut surface as small as possible so that there is no gap between the
クリーニングブレード12の基端側はホルダ18に取り付けられ、クリーニングブレード12の自由長(通常は3〜10mm)の両表面には補強部材19が貼り付けられている。図8に示すように、クリーニングブレード12の基端側が、ホルダ18を介して、クリーニングケース13の一部により構成された支持体20に固定されているのである。クリーニングブレード12は両面が使用されるようになっており、これにより、1本のクリーニングブレードで2倍の耐久性を維持させることが可能となる。なお、自由長とは、支持体20に支えられないフリーな状態のブレード自体の長さを指す。
The proximal end side of the
クリーニングブレード12は常に取り付け位置が同じようになる様に、支持体20に位置決め用の突起(図示せず)と、ネジ穴が切ってあり、図7に示す位置決め穴21が位置決め用の突起に合わされて、止めネジ22により支持体20に固定される。
The
クリーニングブレードの作製は、たとえば、両側に1〜2mm程度に開き気味にしたホルダ18(鉄やアルミニウムなどの金属をコの字型に加工したもの)の中に、接着剤を両面に塗布した短冊状にカットした幅が1.5〜3mmの、JIS−A硬度が58°〜80°のポリウレタンゴムからなるブレード12を挿入し、ホルダー18の口を閉じるように圧着する。接着剤には市販の1液性もしくは2液性の接着剤、両面テープなどが使用できる。長さは現像領域をカバーするだけの長さである。
The cleaning blade is manufactured, for example, by a
ブレード12の厚さは1.5〜3mmであるが、通常は2〜2.5mm程度の厚さにカットされたものが好適に使用される。1.5mm以下では耐久性、クリーニング性の維持が難しい。一方、3mm以上であっても、大きな問題は無いが、小型の画像形成装置などではスペース的に余裕が無く、3mm以上有っても余り意味を成さない。
The thickness of the
クリーニングブレード12のJIS−A硬度に関しては、硬度が大きい方が感光体に密着させる事が可能になるが、柔軟性に欠如してくるため、クリーニングブレードのエッジ部や感光体1にトナーと同等の、又は若干大きめのスクラッチが有った場合、スクラッチを十分に塞ぐことが出来ず、クリーニング不良が起こる懸念がある。初期においてのJIS−A硬度は90°程度までは可能であるが、長期安定性を考慮すると、後述する補強部材を貼った場合、約80°有れば十分で、下限値は58°程度まで利用可能である。通常は、JIS−A硬度が70°前後のブレードが使用されていると考えると、適用範囲が広がった事になるが、ブレードの厚みによっても依存され、2mmの厚さのブレードを安定的に使用する場合は、65°〜75°の間の硬度のものを使用するのが好ましい。58°以下では補強シールに硬度の大きい材料を使用してもエッジが維持できないため、クリーニング性が不可となり、80°以上では感光体に対する負荷が大きくなり過ぎ、感光体にスクラッチなどのダメージを与える。
With respect to the JIS-A hardness of the
クリーニングブレード12にはその自由長に当たる両側面に補強部材19が長手方向一杯に貼ってあり、ブレード12の歪みに伴うクリーニングブレード12の感光体からの浮きを少なくしている。貼る位置はブレード12のエッジ部から1〜2mm上よりで、ほぼホルダ18の端部までとし、自由長の全長さに亘って、両面に貼り付ける。両面に貼り付けるのはクリーニングブレードを反転して使用できるようにするためである。反転して使用できれば、クリーニングブレード12に2倍の耐久性を持たせることが可能になり、省資源化に有利となる。このように、本例の画像形成装置のクリーニング部材は、感光体表面に圧接したクリーニングブレード12より成り、該クリーニングブレード12の両表面に補強部材19が貼付されている。
Reinforcing
クリーニングブレード12に補強部材19を貼り付ける部材は強力両面テープや、ホットメルト接着剤、1液性又は2液性の接着剤などいずれも使用可能である。ただし、塗布によって発熱したり、接着層がかさばるようなものは好ましくない。通常は経時変化の小さい、強力接着力を有する両面テープ(たとえば3M社ST−416P、4595MPなど)が好ましく使用出来る。この補強部材には金属又は樹脂製のフィルムが使用可能であり、好ましくは樹脂フィルムである。厚さは25μm〜300μm、好ましくは50〜250μmである。樹脂フィルムとしてはポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルムなどの硬質の素材が好適に使用できる。接着剤を使用して貼り付ける場合、接着剤の強度も加味して、補強シールの膜厚を選定するのが望ましい。
As the member for attaching the reinforcing
クリーニングブレード12を支持体20に取り付け、感光体1に当接した状態は図8の通りでこのクリーニングブレード12はカウンター向きに感光体表面に圧接している。また、感光体1を回転させたときの、クリーニングブレード12のエッジ部の状態を示した図が図9である。補強部材19を貼り付けた場合と、貼らない場合の差はブレード12の撓り方に表れ、補強部材を貼り付けない場合は全体的なしなりに加え、エッジ部が感光体に引っ張られ、ブレード12の接触面積が拡大する形になる。補強部材19を貼り付けた場合には、全体の「しなり」が抑制され、エッジ部の「引っ張られ」が抑えられ、感光体表面に対する接触面積が減少し、線接触に近いが比較的良好に維持される。すなわち、面接触が抑えられるため、クリーニングブレード12と感光体1との摩擦抵抗が減少し、クリーニングブレード12の振動や、スティックスリップも起こりにくく成る。したがって、トナーの潜り込む余地が減り、クリーニング不良も改善され、また、洩れ搬送されたキャリアや紙粉などが有っても、阻止率が高くなり、感光体が傷つく事も減少させる事が可能となる。また、クリーニングブレードの当接圧も軽くする事が可能となるため、感光体に対するハザードが減少し、感光体のみ成らずクリーニングブレードも耐久性を延ばす事が可能となる。
The state where the
上述のようにクリーニングブレード12に補強部材19を貼付することにより、クリーニングブレード12の強化が図られ局部的な歪みやスティックスリップ現象が抑えられ、且つブレード12のエッジ部の感光体に対する密着性が高くなる。したがって、トナーのクリーニング性に対する強化が増し、クリーニング不良が起こりにくくなる。更にキャリアなどの硬い異物の進入を抑制でき、感光体に傷が入り、またブレードエッジに欠損が入る不具合を抑えることが可能となる。
By sticking the reinforcing
クリーニングブレード12の感光体表面に対する当接圧は粉砕トナーを使用した場合25g/cm前後、円形度の大きい重合トナーを使用した場合30g/cm〜50g/cmの間に設定されるが、重合トナーの場合、クリ−ニングブレード、感光体の状態等によってクリーニング性に与える影響が大きいため、当接圧だけでは決められない事が多いが、クリーニングブレードに補強部材を併用した場合には、ブレードの硬度を上げたときのように感光体と当接面が強化され、密着性が向上する。補強部材に適当なものを使用すれば、ブレードに良好なしなりも生じ、又ブレードのエッジ部は補強部材の影響はうけない為、当接圧を上げなくてもクリーニング性を良好に行うことが出来るようになる。当接圧の軽減は感光体のみならず、クリーニングブレード12のエッジ部に対する負担を軽くするため、耐久性維持、あるいは耐久性を向上させるには有効な手段である。
The contact pressure of the
感光体に対する当接圧としてはブレード12の厚さにも依存するが、15〜30g/cmが好適な範囲で、ブレード12が厚い場合には高めに、薄い場合には低めに設定することが望ましい。2mmの厚みのブレードを使用した場合の当接圧は、20〜25g/cm程度が好適な範囲である。
The contact pressure with respect to the photosensitive member depends on the thickness of the
上述のように、クリーニングブレード12は、JIS A硬度58°〜80°の硬さを有していると共に、15〜30g/cmの当接圧で、カウンター向きに感光体表面に圧接している。これにより、クリーニングブレード12に補強部材19を貼り付けた場合でも、感光体1に対するダメージを低く抑え、トナーのクリーニング性を高めることができる。
As described above, the
しかも、クリーニングブレード12は、1.5〜3mmの厚さの短冊状のゴムより成るが、このようにクリーニングブレード12として肉厚の3(mm)と薄いものを使用することによって、補強部材19の有効性が高まり、また、感光体に対する負荷が低く抑えられ、且つ、押圧で変形したブレードの感光体に対しての接触面積が少なく線接触になる。この事により、トナーのクリーニングを良好に行え、トナーやキャリアのクリーニングブレード下への潜り込みが少なくなるため、感光体、クリーニングブレード双方とも、耐久維持が出来る。
Moreover, the
さらに、クリーニングブレード12は、その先端側の一方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態で使用されると共に、該クリーニングブレード12の先端側の他方のエッジ部を感光体表面に圧接させた状態でも使用されるように構成され、クリーニングブレード12の先端側とは反対の基端側がホルダ18に取り付けられている。このように、クリーニングブレードはホルダに取り付けられ、且つ反転使用(両面使用)が可能であるため、メンテナンスに有利であり、かつ、1本のクリーニングブレードで2倍の耐久性を持たせることが可能となり、省資源に有効である。クリーニングブレード12を反転させて再使用する場合には、クリーニングブレード12のエッジ部を充分に拭き上げれば問題が発生することはない。
Further, the
次に、感光体の摩擦係数は、傷が全くない初期状態では、オイラーベルト法で測定した場合、0.3〜0.5程度の比較的低い値を示すが、使用する事によって感光体が傷ついたり、レベリング剤として添加したオイルが取り去られるため、次第に上昇し、0.6以上の高い数値を示す様になる。摩擦係数は画像形成の上で重要な項目で、高すぎても低すぎても問題がある。摩擦係数が高い場合(0.5以上)には、クリーニング性、転写等に問題が生じ、また感光体の摩耗増大などが起こる。一方、低い場合(たとえば0.1〜0.2)には、トナーの現像性低下、クリーニング性低下、画像流れ等の不具合が生じる。したがって、画像品質、耐久性、クリーニング性等でバランス良好な摩擦係数に成るような対策が必要である。感光体作製後の初期状態では、感光体の摩擦係数は0.3〜0.5程度の数値であるが、作像中に前記数値を示しても、特に大きな問題を引き起こす事はない。しかし、初期、あるいは部品交換などのメンテナンス後の画像形成装置に装着したときには、クリーニングブレードもトナー汚れがないため、感光体とクリーニングブレード間の摩擦抵抗は極めて大きい。したがって、感光体に駆動力を与えても回転させることが出来ず、ギヤなどを破損しかねない。この状態を回避する手段としては、感光体表面の摩擦係数を大幅に低下させる事で可能である。少ない供給量で摩擦係数が効果的に下げられる潤滑剤を感光体に塗布するのが最も有効な手段である。 Next, the coefficient of friction of the photoconductor shows a relatively low value of about 0.3 to 0.5 when measured by the Euler belt method in the initial state in which there is no scratch, but the photoconductor can be used by using it. Since the oil added as a leveling agent is removed, it gradually rises and shows a high value of 0.6 or more. The coefficient of friction is an important item in image formation, and there is a problem whether it is too high or too low. When the friction coefficient is high (0.5 or more), problems arise in cleaning properties, transfer, etc., and wear of the photoreceptor increases. On the other hand, when it is low (for example, 0.1 to 0.2), problems such as a decrease in toner developability, a decrease in cleaning performance, and an image flow occur. Therefore, it is necessary to take measures to achieve a well-balanced friction coefficient in terms of image quality, durability, cleaning properties, and the like. In the initial state after production of the photoconductor, the coefficient of friction of the photoconductor is a numerical value of about 0.3 to 0.5. However, even if the numerical value is shown during image formation, no particular problem is caused. However, since the cleaning blade is not contaminated with toner when it is initially or after being mounted on an image forming apparatus after maintenance such as part replacement, the frictional resistance between the photosensitive member and the cleaning blade is extremely large. Therefore, even if a driving force is applied to the photosensitive member, it cannot be rotated, and the gear or the like may be damaged. As a means for avoiding this state, it is possible to significantly reduce the coefficient of friction on the surface of the photoreceptor. The most effective means is to apply a lubricant to the photoreceptor that can effectively reduce the coefficient of friction with a small supply amount.
たとえば、ポロテトラフルオロエチレン(PTFE)は優れた潤滑剤で、粉末状のPTFE(たとえば、ダイキン工業社製、ルブロンL−2.L−5など)綿布や不織布に塗して感光体に傷を付けない程度に摺擦しながら塗布し、潤滑剤の薄層を全体的に形成する(均一に塗布する必要はない)ことによって達成させる事が出来る。PTFE以外にもフッ素系樹脂粉末は有る(たとえばポリフッ化ビニリデンなど)が、効果としては可成り落ち、単に感光体を回転させる程度の効果に過ぎず、塗布の仕方では感光体の回転時にブレードの擦れ音が出たり、スムーズに回転できない場合も起こる。PTFEの薄膜を感光体上に形成することにより、摩擦係数を0.25前後の低い値にする事が出来る。塗布後の摩擦係数は使わない限り長時間にわたって維持されるため、この処理は感光体製造直後に行っても良い。摩擦係数が0.25程度、又はそれ以下の数値に成れば、感光体の回転は容易になるため、高耐久化した感光体であっても、傷を付けることなく回転が可能となる。初期に0.2以下に摩擦係数が下がっても、作像すれば、潤滑剤はクリーニングブレード等で除去され摩擦係数は上昇するし、たとえ0.2程度の数値が維持されたとしても、初期においては、画像品質に影響が出ることは全くない。感光体の回転が容易になれば、後は現像でトナーの供給が有るため、感光体をスムーズに回転させることが可能となる。ただし、潤滑剤、あるいはそれに代わる表面を滑らかにする部材の供給が無いと、摩擦係数は次第に0.5〜0.6と高く成るため、クリーニング性、画像品質、感光体の耐久性等に不具合が生じてくる。 For example, polytetrafluoroethylene (PTFE) is an excellent lubricant, and powdered PTFE (eg, Daikin Industries, Lubron L-2.L-5, etc.) is applied to cotton cloth or non-woven fabric to scratch the photoreceptor. It is possible to achieve this by applying it while rubbing to the extent that it does not stick, and forming a thin layer of lubricant as a whole (it is not necessary to apply uniformly). In addition to PTFE, there are fluorine resin powders (for example, polyvinylidene fluoride). However, the effect is considerably reduced, and the effect is merely the effect of rotating the photoconductor. There are also cases where a rubbing sound is produced or the smooth rotation is not possible. By forming a thin film of PTFE on the photoreceptor, the friction coefficient can be reduced to a low value of around 0.25. Since the coefficient of friction after coating is maintained for a long time unless it is used, this process may be performed immediately after the production of the photoreceptor. When the coefficient of friction is about 0.25 or less, the photoreceptor can be easily rotated. Therefore, even a highly durable photoreceptor can be rotated without scratching. Even if the coefficient of friction drops to 0.2 or less in the initial stage, if an image is formed, the lubricant is removed by a cleaning blade or the like, and the coefficient of friction increases. Even if a value of about 0.2 is maintained, the initial value is maintained. In this case, the image quality is not affected at all. If the rotation of the photosensitive member becomes easy, the toner can be supplied later for development, so that the photosensitive member can be rotated smoothly. However, if there is no supply of lubricant or an alternative material that smoothes the surface, the coefficient of friction will gradually increase to 0.5-0.6, resulting in problems such as cleaning performance, image quality, and photoreceptor durability. Will arise.
したがって、感光体表面に潤滑剤を付与する手段が必要に成ってくるが、摩擦係数(0.25〜0.35程度が好ましい)を低減化する手段として、トナー中に感光体の摩擦係数を下げる効果を有するワックスを含有させるか、前出のフッ素樹脂粒子をトナーに添加するか、潤滑剤塗布装置を付設して感光体の表面に供給する方法などがある。摩擦係数を低減化する手段として、感光体表層にフッ素樹脂粒子を重量%で30〜60%程度添加する手段もある。 Therefore, a means for applying a lubricant to the surface of the photoreceptor is necessary. However, as a means for reducing the friction coefficient (preferably about 0.25 to 0.35), the friction coefficient of the photoreceptor in the toner is used. There are a method of adding a wax having an effect of lowering, adding the above-mentioned fluororesin particles to the toner, or attaching a lubricant coating device and supplying it to the surface of the photoreceptor. As a means for reducing the friction coefficient, there is also a means for adding about 30 to 60% by weight of fluororesin particles to the surface of the photoreceptor.
トナーは省電力、環境汚染回避などから低融点トナーが主流になりつつある。また画像品質向上の面からクリーニング性は勿論、転写性や定着時の離型性も良好でなければならない。この改善策として、トナーの表面近傍にワックスを含有させる事がおこなわれる。ワックスはトナーに対し、5〜10重量%程度含有される。ワックスをトナーの表面近傍に選択的に含有させることにより、ワックスが感光体に作用し感光体の摩擦係数を下げる。この場合、摩擦係数の低減はゆっくり進行する。初期の内は感光体に予め塗布した潤滑剤の効果が効き、長期的には感光体の表面自由エネルギーの低減効果と、トナー中のワックスの効果により、摩擦係数を0.3前後のレベルで推移させることが出来る。但し、原稿の画像面積によってトナーの使用量が変わったり、フィルミングの形成によって摩擦係数に暴れが生じることも有るが、平均的には0.3〜0.35程度で摩擦係数を推移させることは可能である。感光体に付着した異物を除去すれば、摩擦係数は0.3以下に下げることも可能である。ただ、ワックスを使用した場合、別途フッ素樹脂粒子の添加効果は十分に機能しない事も有りうる。 As the toner, low melting point toner is becoming the mainstream for power saving and avoiding environmental pollution. From the standpoint of improving the image quality, not only the cleaning property but also the transfer property and the releasing property at the time of fixing must be good. As an improvement measure, a wax is contained in the vicinity of the toner surface. The wax is contained in an amount of about 5 to 10% by weight with respect to the toner. By selectively containing the wax in the vicinity of the surface of the toner, the wax acts on the photoconductor to lower the friction coefficient of the photoconductor. In this case, the reduction of the friction coefficient proceeds slowly. In the initial stage, the effect of the lubricant pre-applied to the photoconductor is effective, and in the long term, the friction coefficient is reduced to a level of about 0.3 due to the effect of reducing the surface free energy of the photoconductor and the effect of wax in the toner. It can be changed. However, although the amount of toner used may vary depending on the image area of the document, and the friction coefficient may become unstable due to the formation of filming, the coefficient of friction should be changed by about 0.3 to 0.35 on average. Is possible. If the foreign matter adhering to the photosensitive member is removed, the friction coefficient can be lowered to 0.3 or less. However, when wax is used, the effect of adding the fluororesin particles may not function sufficiently.
摩擦係数は下記の測定手段によって行われる。
感光体の摩擦係数の測定
測定用の感光体を台座に固定して、幅30mm、長さ290mmにカットした厚み85μmの上質紙(リコー社製、タイプ6200ペーパー、縦目使用)をベルトとし、前記上質紙を感光体の上に乗せ、ベルト端部の一方に100grのおもりを取り付け、もう一方の片端に重量測定用のデジタル・フォース・ゲージを取り付け、デジタル・フォース・ゲージをゆっくり引き、ベルトの移動開始時の重量を読みとり、式1より(静止)摩擦係数μsを計算する。
μs=2/π×ln(F/W)
ただし、μs:静止摩擦係数、F:読みとり荷重
W:分銅の重さ π:円周率
The coefficient of friction is measured by the following measuring means.
Measurement of coefficient of friction of photoconductor A photoconductor for measurement was fixed to a pedestal, and a fine paper of 85 μm in thickness (made by Ricoh, type 6200 paper, using vertical eyes) cut to a width of 30 mm and a length of 290 mm was used as a belt. Place the fine paper on the photoconductor, attach a weight of 100gr to one end of the belt, attach a digital force gauge for weight measurement to the other end, pull the digital force gauge slowly, Is read, and the (static) friction coefficient μs is calculated from equation (1).
μs = 2 / π × ln (F / W)
Where μs: static friction coefficient, F: reading load
W: Weight of weight π: Circumference ratio
上述のように、感光体表面に粉末状の潤滑剤を塗布するか、感光体の最表層に潤滑剤を添加しておくことにより感光体表面の摩擦係数が過度に高くなることによる不具合を阻止できる。 As described above, by applying a powdery lubricant to the surface of the photoconductor or adding a lubricant to the outermost layer of the photoconductor, problems due to excessively high friction coefficient on the surface of the photoconductor are prevented. it can.
さらに、感光体1中に制振材を挿入することにより、帯電装置2に交流電圧を重畳した直流電圧を印加したときに感光体に発生する振動を抑制することができる。
Further, by inserting a vibration damping material into the photosensitive member 1, it is possible to suppress vibration generated on the photosensitive member when a DC voltage in which an alternating voltage is superimposed is applied to the
また、画像形成装置の現像剤に使用されるトナーには大きく分けて、主に機械的に作製される形状がいびつな異形状の粉砕トナーと、重合法で作製され、丸みを帯びたほぼ球形または真球に近い球形トナーがある。粉砕トナーの特徴はいびつである故に、ブレードクリーニング方式を使用した場合、感光体上でトナーの滑りや回転が起こりにくいため、比較的クリーニング性が良好に行われるという特徴があるが、トナーが割れやすく、又、分級しても粒度分布が広く(±4〜5μm)なるため、微小の粒径が含まれるという欠点を有する。 In addition, the toner used for the developer of the image forming apparatus is roughly classified into a pulverized toner having irregular shapes that are mainly mechanically manufactured, and a rounded, almost spherical shape manufactured by a polymerization method. Or there is a spherical toner close to a true sphere. Since the characteristics of the pulverized toner are irregular, when the blade cleaning method is used, the toner is less likely to slip and rotate on the photosensitive member, so that the cleaning performance is relatively good. The particle size distribution is wide (± 4 to 5 μm) even if it is classified, so that it has a defect that a minute particle size is included.
一方、重合法で作製するトナーは、化学的に作製するため、粒度分布が狭く、通常は±1〜2μmであるが、作製条件が整えば、±0.5μmと極めて狭い粒度分布を有するトナーを作製する事も可能である。この結果、トナー1個が有する電荷量の分布が小さくなるため、静電潜像に対して忠実な現像が行われ、シャープ性の良い高画像品質が得られる。しかし、球形で有るが故にクリーニング性が難しくなり易いという欠点がある。 On the other hand, a toner produced by a polymerization method has a narrow particle size distribution because it is chemically produced, usually ± 1 to 2 μm. However, if the production conditions are adjusted, a toner having an extremely narrow particle size distribution of ± 0.5 μm It is also possible to produce. As a result, since the distribution of the charge amount of one toner is reduced, the development is faithful to the electrostatic latent image, and high image quality with good sharpness can be obtained. However, since it has a spherical shape, there is a drawback that cleaning properties are likely to be difficult.
本例の画像形成装置では、粉砕トナー、重合トナーのいずれのトナーも使用可能であるが、トナーのクリーニング機能を十分に発揮できる様にすれば、有効性が極めて大きい、ほぼ球形のトナー(重合トナー)を使用する事が好ましい。「ほぼ球形の」としたのは、真球であるほどクリーニング性に支障をきたすためで、真球ではない形状という意味でここでは使用している。 In the image forming apparatus of this example, either a pulverized toner or a polymerized toner can be used. However, if the toner cleaning function can be sufficiently exerted, a substantially spherical toner (polymerized polymer) is extremely effective. It is preferable to use a toner. The term “substantially spherical” is used because the true sphere is more difficult to clean, and is used here to mean a shape that is not a true sphere.
現像剤に使用されるトナーは小粒径になる程、解像度の高い画像が得られやすくなるが、トナー1個の保有する電荷量が大きくなるため、感光体表層に形成されたドットパターンや細線などの静電潜像を忠実に現像することは難しく、文字などのエッジがギザギザになりやすい。また、転写不良も起こりやすくなる。さらに、感光体表面及び、クリーニングブレードエッジに生じた傷にトナーが埋まったり、クリーニングブレードと感光体間の微少な隙間を抜け、クリーニング不良を起こす事がある。したがって、実際に画像形成に使用するトナーの平均粒径は3μm以上ある事が望ましく、好ましくは4μm以上である。 The smaller the particle size of the toner used in the developer, the easier it is to obtain an image with higher resolution. However, since the amount of charge held by one toner increases, the dot pattern and fine lines formed on the surface of the photoreceptor are increased. It is difficult to faithfully develop an electrostatic latent image such as, and the edges of characters and the like tend to be jagged. Also, transfer defects are likely to occur. Further, the toner may be buried in the scratches generated on the surface of the photosensitive member and the cleaning blade, or may pass through a minute gap between the cleaning blade and the photosensitive member, resulting in a cleaning failure. Therefore, it is desirable that the average particle diameter of the toner actually used for image formation is 3 μm or more, and preferably 4 μm or more.
一方、トナー径が大きくなるにしたがい、トナー1個の保有する電荷量が小さくなるため、感光体へのトナーの付着量が多くなり、画像コントラストが高くなるが、静電潜像からのはみ出しがあるため、画像品質のきめ細かさ、柔和性、解像性などに欠けてくる。又、転写不良も起こしやすい。 On the other hand, as the toner diameter increases, the amount of charge held by one toner decreases, so the amount of toner adhering to the photoreceptor increases, and the image contrast increases, but the image does not protrude from the electrostatic latent image. Therefore, the image quality is lacking in fineness, softness, and resolution. Also, transfer defects are likely to occur.
一般的に画像形成に使用される平均粒径は10μm以下であるが、8μm以下のトナーを使用するのが好ましい。すなわち、高画像品質を得るためには、現像剤に使用するトナーの平均粒径は4μm以上、8μm以下である。 Generally, the average particle size used for image formation is 10 μm or less, but it is preferable to use a toner of 8 μm or less. That is, in order to obtain high image quality, the average particle size of the toner used for the developer is 4 μm or more and 8 μm or less.
重合トナーの製造方法には、懸濁重合法、分散重合法、乳化重合法、マイクロカプセル重合法、スプレードライ法等がある。例えば、懸濁重合法の場合、バインダー樹脂に着色剤や帯電制御剤等の添加剤を均一化処理し、分散媒、分散剤を添加し重合して製造される。重合法は工程が簡素化されているため、粉砕法に比べ製造コストが安い。また、粒径が比較的良く揃っており、大小の粒径のトナーが選択的に製造可能であり、異形状の粒子が殆ど製造されない(殆どが球形トナーである)というメリットがある。重合法で製造された粒子は角張ったところが無く、球形状(円形度1.0が真球)のものが得られるが、製造条件によって突起のある形状や、松の実形状、または紡錘形状、瓢箪型などの形状のものも得ることが可能である。重合法で得られるトナーの粒径は粉砕法で作製されるトナーに比べ、粒径分布が狭いため、帯電荷がほぼ均一に揃えやすく、潜像にほぼ忠実に付着する。そのため、転写効率が良好で、高解像度を得られやすく、画像の再現性が高い傾向にある。 Examples of the method for producing the polymerized toner include suspension polymerization, dispersion polymerization, emulsion polymerization, microcapsule polymerization, and spray drying. For example, in the case of suspension polymerization, the binder resin is produced by homogenizing an additive such as a colorant or a charge control agent, and adding a dispersion medium and a dispersant to polymerize the binder resin. Since the process of the polymerization method is simplified, the manufacturing cost is lower than that of the pulverization method. In addition, there is an advantage that the particle diameters are relatively well aligned, toners having large and small particle diameters can be selectively produced, and irregularly shaped particles are hardly produced (mostly spherical toners). Particles produced by the polymerization method have no angularity, and a spherical shape (circularity of 1.0 is true sphere) is obtained, but depending on the production conditions, a shape with protrusions, a pine nut shape, or a spindle shape, It is also possible to obtain a bowl shape or the like. Since the particle size distribution of the toner obtained by the polymerization method is narrower than that of the toner produced by the pulverization method, the charged charges are easily arranged almost uniformly and adhere to the latent image almost faithfully. Therefore, the transfer efficiency is good, high resolution is easily obtained, and image reproducibility tends to be high.
重合法では、その製造条件によっては平均円形度が0.95以下のものや、1.0以上のものも製造可能である。平均円形度は1.0に近いほど真球に近づく事を意味するが、真球になるに従い、クリーニング性に劣り易い。一方平均円形度が小さくなる(たとえば0.93など)ほど、あるいは1.0以上になるほど、クリーニングしやすくなる傾向にあるが、静電潜像に対する忠実度がやや低下する傾向がある。平均円形度が1.0に近づく程、真球になるため、クリーニング性に不具合が生じるようになる。したがって、画像形成に使用されるトナーの平均円形度は、0.95〜0.99が望ましく、高画像品質、クリーニング性を両立させる上から、特には0.96〜0.98が好ましい。 In the polymerization method, those having an average circularity of 0.95 or less and those having 1.0 or more can be produced depending on the production conditions. The closer the average circularity is to 1.0, the closer to the true sphere, but the easier it is to clean the better as it becomes a true sphere. On the other hand, the smaller the average circularity (for example, 0.93) or 1.0 or more, the easier it is to clean, but the fidelity to the electrostatic latent image tends to decrease slightly. As the average circularity approaches 1.0, the sphere becomes a true sphere, which causes a problem in cleaning performance. Therefore, the average circularity of the toner used for image formation is desirably 0.95 to 0.99, and 0.96 to 0.98 is particularly preferable in order to achieve both high image quality and cleanability.
以上のように、静電潜像を可視像化する現像剤のトナーとして、重合法により作製され、平均円形度が0.95〜0.99、平均粒径が4〜8μmのトナーを使用することが特に望ましい。 As described above, as a developer toner for visualizing an electrostatic latent image, a toner produced by a polymerization method and having an average circularity of 0.95 to 0.99 and an average particle diameter of 4 to 8 μm is used. It is particularly desirable to do so.
電子写真用トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、さらに離型剤を加えて製造される。下記にトナー製造に用いられる一般的な結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤、外添剤の例を示す。 The toner for electrophotography is produced by mainly including a binder resin, a colorant, and a charge control agent, and further adding a release agent. Examples of general binder resins, colorants, charge control agents, release agents, and external additives used for toner production are shown below.
(1)結着樹脂
スチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン、ビニルヘキシルケトン、プロピオン酸ビニル、イソブチレン、クロロスチレンなどの重合体若しくは共重合体
ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリプロピレン、スチレン−無水マレイン酸、ポリウレタン、エポキシ樹脂、変性ロジン等の公知の材料が使用できる。
(1) Binder resin Styrene, ethylene, propylene, butylene, vinyl acetate, vinyl benzoate, methyl acrylate, ethyl acrylate, octyl acrylate, dodecyl acrylate, phenyl acrylate, ethyl methacrylate, methyl methacrylate, methacryl Polymers or copolymers of acid butyl, vinyl methyl ether, vinyl butyl ether, vinyl methyl ketone, vinyl isopropenyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl propionate, isobutylene, chlorostyrene, polystyrene, polyethylene, polyester, styrene-acrylonitrile copolymer Such as polymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-butadiene copolymer, polypropylene, styrene-maleic anhydride, polyurethane, epoxy resin, modified rosin, etc. Material can be used for.
(2)着色剤
カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポ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中、通常、1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
(2) Colorant Carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil Yellow, Hansa Yellow (GR, A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthra Zan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Plum, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimony Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Faise Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Po Gmento 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, Thio Indigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzy Orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkali blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, 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, Phthalocyanine Green, Anthraquinone Green, Titanium, zinc white, lithopone and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight in the toner.
(3)離型剤
本発明のトナーには、必要に応じてトナーバインダー、着色剤とともに離型剤(ワックス)を含有させる事が出来る。離型剤としては脂肪族炭化水素、脂肪族金属塩類、脂肪酸エステル類、シリコーンオイル、各種ワックス類などの公知材料を使用することが出来る。このようなものとしては、例えば、ポリオレフィンワッックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワッックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。ワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は、通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%である。
(3) Release agent The toner of the present invention may contain a release agent (wax) together with a toner binder and a colorant, if necessary. As the mold release agent, known materials such as aliphatic hydrocarbons, aliphatic metal salts, fatty acid esters, silicone oil, and various waxes can be used. Examples of such materials include polyolefin waxes (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbons (paraffin wax, sazol wax, etc.); carbonyl group-containing waxes, and the like. Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Carbonyl group-containing waxes include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18 -Octadecanediol distearate, etc.); polyalkanol esters (trimellitic acid tristearyl, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylenediamine dibehenylamide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearylamide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone). Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred. The melting point of the wax is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps as a measured value at a
(4)帯電制御剤
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有させることが出来る。帯電制御剤としては公知の各種のものが使用できる。このようなものには、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、第四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)、第四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)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四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)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四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等が挙げられる。
(4) Charge Control Agent The toner of the present invention can contain a charge control agent as required. Various known charge control agents can be used. Examples include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified quaternary ammonium salts). ), Alkylamide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone Azo pigments, sulfonate group, a carboxyl group, such as polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts.
帯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重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯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。これらの帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練する事もできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。 The amount of the charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, but is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents and mold release agents can be melt-kneaded together with the masterbatch and resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.
(5)外添剤
着色剤含有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は、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5μm〜2μmであることが好ましく、特に5μm〜500μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/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0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%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、ペンガラ、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。この他、高分子系微粒子を用いることができる。このようなものとしては、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。このような外添剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においてもその流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルを好ましいものとして挙げることができる。
(5) External additive As the external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the colorant-containing toner particles, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 μm to 2 μm, and particularly preferably 5 μm to 500 μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight. 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, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. In addition, polymer-based fine particles can be used. Examples of such materials include polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymers, polycondensation systems such as silicone, benzoguanamine, and nylon, and thermosetting resins. Examples include polymer particles. Such an external additive can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of its flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. Preferred examples of the surface treatment agent include silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having a fluorinated alkyl group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, and modified silicone oils. Can be mentioned.
なお、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01μm〜1μmのものが好ましい。 In addition, as a cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor and the primary transfer medium, for example, fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, stearic acid, for example, polymethyl methacrylate fine particles, Examples thereof include polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as polystyrene fine particles. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 μm to 1 μm.
本発明に記載のトナーの平均円形度は、たとえば以下の方法で測定される。
平均円形度=Σ(粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長/粒子投影像の周囲長)/測定粒子数
測定粒子数は1000粒子以上として、計算には5μm以上の粒子径のものを選定し、トナー像を投影して周囲長を算出する。測定装置としてはシスメックス社製 FPIA−1000型等がある。
The average circularity of the toner described in the present invention is measured, for example, by the following method.
Average circularity = Σ (peripheral length of circle having the same projected area as the particle image / perimeter length of the projected particle image) / number of measured particles Assuming that the number of measured particles is 1000 particles or more, the calculation should be performed with a particle diameter of 5 μm or more. Select and project the toner image to calculate the perimeter. As a measuring apparatus, there is FPIA-1000 type manufactured by Sysmex Corporation.
図1に示した画像形成装置においては、感光体1、帯電装置2、現像装置4、クリーニング装置11などがそれぞれ画像形成装置本体に着脱可能に装着されているが、少なくとも感光体1と、掻き取りローラ14とを一体的に組み付けてプロセスカートリッジを構成し、そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能に装着するように構成すると、そのプロセスカートリッジを構成する装置ないしはその部品が故障したとき、プロセスカートリッジを交換するだけで、早期に画像形成動作を再開することができ、画像形成装置のメンテナンスを簡素化することができる。
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, the photosensitive member 1, the charging
図10は、感光体1と、帯電装置2と、掻き取りローラ14を組み付けたクリーニング装置11とを一体化してプロセスカートリッジ23を示している。
FIG. 10 shows a
また、図1に示した画像形成装置においては、感光体1に形成したトナー像を記録媒体より成る転写材に転写するように構成されているが、図11に示す画像形成装置のように、感光体に形成したトナー像を中間転写体より成る転写材に転写するように構成された画像形成装置にも、前述の各構成をそれぞれ適用することができる。図11に示した画像形成装置は、複数の感光体1M,1C,1Y,1BKを有し、図1に示した画像形成装置の場合と同様にして、その各感光体にマゼンタトナー像、シアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。これらの感光体には、複数の支持ローラ24,25,26に巻き掛けられて矢印X方向に回転駆動される無端ベルトより成る中間転写体27が配置され、この中間転写体27に各感光体1M,1C,1Y,1BKに形成された各色のトナー像が重ねて転写される。この重ねトナー像は、給紙装置7から給送された記録媒体Pに、二次転写装置28の作用により転写され、その記録媒体Pが定着装置10を通るとき、記録媒体P上のトナー像が記録媒体Pに定着される。
Further, the image forming apparatus shown in FIG. 1 is configured to transfer the toner image formed on the photosensitive member 1 to a transfer material made of a recording medium, but like the image forming apparatus shown in FIG. Each of the above-described configurations can also be applied to an image forming apparatus configured to transfer a toner image formed on a photoconductor onto a transfer material made of an intermediate transfer body. The image forming apparatus shown in FIG. 11 has a plurality of photoconductors 1M, 1C, 1Y, and 1BK. Similarly to the case of the image forming apparatus shown in FIG. A toner image, a yellow toner image, and a black toner image are formed. These photoreceptors are provided with intermediate transfer members 27 formed of endless belts that are wound around a plurality of support rollers 24, 25, and 26 and rotated in the direction of arrow X. The toner images of the respective colors formed on 1M, 1C, 1Y, and 1BK are transferred in an overlapping manner. The superimposed toner image is transferred to the recording medium P fed from the
以下実施例及び比較例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these Examples.
評価用感光体の作製例1
φ30mm×340mmのアルミニウムドラム(JIS規格3003系)上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布し加熱乾燥することにより、3.5μmの下引き層、0.3μmの電荷発生層、22μm及び28μmの電荷輸送層を形成した。加熱乾燥の条件は下引き層が120℃20分、電荷発生層、電荷輸送層が130℃20分である。
〔下引き層用塗工液〕
アルキッド樹脂(ベッコゾール 1307−60−EL,大日本インキ化学工業製) 10重量部
メラミン樹脂(スーパーベッカミン G−821−60,大日本インキ化学工業製) 7重量部
酸化チタン(CR−EL 石原産業社製) 40重量部
メチルエチルケトン 200重量部
〔電荷発生層用塗工液〕
下記構造のビスアゾ顔料(リコー社製) 5重量部
Preparation Example 1 of Evaluation Photoconductor
Apply an undercoat layer coating solution, a charge generation layer coating solution, and a charge transport layer coating solution to the following composition on a φ30 mm x 340 mm aluminum drum (JIS standard 3003 series), and heat-dry. Thus, an undercoat layer of 3.5 μm, a charge generation layer of 0.3 μm, a charge transport layer of 22 μm and 28 μm were formed. The heat drying conditions are 120 ° C. for 20 minutes for the undercoat layer, and 130 ° C. for 20 minutes for the charge generation layer and the charge transport layer.
[Coating liquid for undercoat layer]
Alkyd resin (Beccosol 1307-60-EL, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) 10 parts by weight Melamine resin (Super Becamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) 7 parts by weight Titanium oxide (CR-EL Ishihara Sangyo) 40 parts by weight Methyl ethyl ketone 200 parts by weight [Coating liquid for charge generation layer]
5 parts by weight of bisazo pigment having the following structure (manufactured by Ricoh)
シクロヘキサノン 200重量部
メチルエチルケトン 80重量部
〔電荷輸送層A用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、粘度平均分子量;5万、帝人化成社製)
10重量部
下記構造の低分子電荷輸送物質 7重量部
Polycarbonate resin (Z polycarbonate, viscosity average molecular weight; 50,000, manufactured by Teijin Chemicals Ltd.)
10 parts by
1%シリコーンオイル(KF50−100CS信越化学工業社製)テトラヒドロフラン溶液 1重量部
次に下記電荷輸送層Bの塗工液を用いて、スプレー塗工を行い、170℃20分の加熱乾燥により、5μm目標の電荷輸送層Bを積層して評価用の感光体を作製した。
〔フッ素樹脂配合電荷輸送層B用塗工液〕
下記構造の低分子電荷輸送物質 2重量部
Next, spray coating was performed using the coating liquid for the charge transport layer B described below, and a target charge transport layer B was laminated by heat drying at 170 ° C. for 20 minutes to prepare a photoconductor for evaluation.
[Coating solution for fluorine resin-containing charge transport layer B]
2 parts by weight of low molecular charge transport material with the following structure
10重量部
フッ素系界面活性剤(モディパーF200、日本油脂社製)
10重量部(固形分:3重量部)
メラミン樹脂(スーパーベッカミン G−821−60,大日本インキ化学工業製) 5重量部
テトラヒドロフラン 180重量部
シクロヘキサノン 50重量部
10 parts by weight Fluorosurfactant (Modiper F200, manufactured by NOF Corporation)
10 parts by weight (solid content: 3 parts by weight)
Melamine resin (Super Becamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) 5 parts by weight Tetrahydrofuran 180 parts by weight Cyclohexanone 50 parts by weight
電荷輸送層のスプレー塗工条件は次の通りである。
〔感光体最表面層の保護層塗工条件〕
塗工液吐出量: 15ml/min
塗工液吐出圧: 2.0kgf/cm2
被塗工ドラムの回転速度: 120rpm
塗工速度: 24mm/sec
スプレーヘッドと被塗工ドラムの距離:5cm
塗工回数: 2回
The spray coating conditions for the charge transport layer are as follows.
[Condition for coating the protective layer on the outermost surface of the photoreceptor]
Coating liquid discharge rate: 15 ml / min
Coating liquid discharge pressure: 2.0 kgf / cm 2
Rotating speed of coated drum: 120rpm
Coating speed: 24mm / sec
Distance between spray head and coated drum: 5cm
Number of coatings: 2 times
評価用感光体の作製例2
評価に使用する有機感光体を以下の手段で作製した。
φ100mm、長さ360mm、肉厚1.2mmに加工されたJIS規定3003系アルミニウム合金ドラムを導電性支持体として、下記仕様の下引層(UL)用塗工液で浸漬塗工した後、120℃20分乾燥し約3.5μmの下引き層を形成した。次に、チタニルフタロシアニン系の電荷発生材を用いた電荷発生層(CGL)用塗工液で浸漬塗工した後、120℃20分間加熱乾燥して、0.2μmの電荷発生層を形成した。さらに、(4)式に記載の電荷輸送材を使用した電荷輸送層A(CTL)用塗工液に浸積して、電荷輸送層Aを塗工した後、130℃20分の加熱乾燥を行い、感光層の平均膜厚を約22μm及び30μmとする有機感光体を作製した。感光層の平均膜厚はフィッシャー社の渦電流式膜厚計(タイプmms)を使用し、端部より50mmを起点として、20mm間隔で13ポイント測定した平均値である。
〔下引き層用塗工液〕
アルキッド樹脂(ベッコゾール 1307−60−EL,大日本インキ化学工業社製) 6重量部
メラミン樹脂(スーパーベッカミン G−821−60,大日本インキ化学工業社製) 4重量部
酸化チタン(CR−EL 石原産業社製) 40重量部
メチルエチルケトン 200重量部
[電荷発生層用塗工液]
オキソチタニウムフタロシアニン顔料(リコー製) 2重量部
ポリビニルブチラール(ユニオンカーバイト社製:XYHL) 0.2重量部
テトラヒドロフラン(関東化学社製) 50重量部
[電荷輸送層A用塗工液]
ビスフェノールZ型ポリカーボネート(帝人化成社製:Zポリカ Mv5万)
10重量部
下記構造の低分子電荷輸送物質 8重量部
Preparation Example 2 of Evaluation Photoconductor
An organic photoreceptor used for evaluation was prepared by the following means.
After dip coating with an undercoat layer (UL) coating solution having the following specifications, a JIS standard 3003 series aluminum alloy drum machined to φ100 mm, length 360 mm, and wall thickness 1.2 mm was used as a conductive support. C. for 20 minutes to form an undercoat layer of about 3.5 .mu.m. Next, after dip-coating with a coating solution for a charge generation layer (CGL) using a titanyl phthalocyanine-based charge generation material, it was dried by heating at 120 ° C. for 20 minutes to form a 0.2 μm charge generation layer. Furthermore, after immersing in the coating solution for charge transport layer A (CTL) using the charge transport material described in the formula (4) to coat the charge transport layer A, heat drying at 130 ° C. for 20 minutes is performed. Then, an organic photoreceptor having an average film thickness of the photosensitive layer of about 22 μm and 30 μm was produced. The average film thickness of the photosensitive layer is an average value obtained by measuring 13 points at intervals of 20 mm starting from 50 mm from the end using an eddy current film thickness meter (type mms) manufactured by Fischer.
[Coating liquid for undercoat layer]
Alkyd resin (Beckosol 1307-60-EL, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) 6 parts by weight Melamine resin (Super Becamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) 4 parts by weight Titanium oxide (CR-EL 40 parts by weight Methyl ethyl ketone 200 parts by weight [Coating liquid for charge generation layer]
Oxotitanium phthalocyanine pigment (Ricoh) 2 parts by weight Polyvinyl butyral (Union Carbide: XYHL) 0.2 part by weight Tetrahydrofuran (Kanto Chemical Co.) 50 parts by weight [Coating liquid for charge transport layer A]
Bisphenol Z-type polycarbonate (manufactured by Teijin Chemicals Ltd .: Z Polica Mv50,000)
10 parts by
1%シリコーンオイル(KF50−100CS信越化学製)テトラヒドラフラン溶液 1重量部
さらに、下記電荷輸送層B用塗工液を用いて、スプレー塗工を行い、170℃20分の加熱乾燥を行い、5μmの電荷輸送層Bを形成し、耐久性を強化した評価用の感光体を作製した。
[電荷輸送層B用塗工液]
下記構造式の低分子電荷輸送物質 2重量部
Furthermore, using the following coating solution for charge transport layer B, spray coating is performed, and heat drying is performed at 170 ° C. for 20 minutes to form a charge transport layer B of 5 μm, and evaluation photosensitivity with enhanced durability. The body was made.
[Coating liquid for charge transport layer B]
2 parts by weight of low molecular charge transport material having the following structural formula
11重量部
フッ素系界面活性剤(モディパーF200、日本油脂社製)(固形分:4.2重量部) 14重量部
メラミン樹脂(スーパーベッカミン G−821−60,大日本インキ化学工業製) 5重量部
テトラヒドロフラン 180重量部
シクロヘキサノン 50重量部
11 parts by weight Fluorosurfactant (Modiper F200, manufactured by NOF Corporation) (solid content: 4.2 parts by weight) 14 parts by weight Melamine resin (Super Becamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 5 Parts by weight tetrahydrofuran 180 parts by weight cyclohexanone 50 parts by weight
[クリーニングブレードの作製例]
[クリーニングブレードの作製例−1]
326×17×1.6(mm)の鉄板とL字型に加工した同じ寸法の鉄板(L字型に加工した内側の寸法が1.95mm)に下端から9mm位置に3mmネジ用のネジ穴を開けた後、ブレードの自由長が7.5mmになる様に、326×11.5×1.96(mm)にカットされたポリウレタンゴムの片面に瞬間接着剤を使用して貼り付け、更に、反対側の面に同じく瞬間接着剤を塗布してL字型の鉄板を載せ、ホルダー形状のクリーニングブレードを作製した。なお、ここでは自由長の一例として、7.5mmの例を挙げたが、固定式のクリーニングブレードの場合、感光体に対する当接圧は自由長を変えることで変更することが可能である。通常は0.1〜0.2mmずつずらし、ブレードの接着位置を変えることで行えばよい。接着剤は実験の都合で瞬間接着剤を使用したが、瞬間接着剤でなく、ホットメルト接着剤やその他一液性または二液性の接着剤なども使用することも可能である。[クリーニングブレードの作製例−2]についても同様である。
[Production example of cleaning blade]
[Production Example 1 of Cleaning Blade]
326 × 17 × 1.6 (mm) steel plate and L-shaped iron plate of the same size (inner dimension processed to L-shape is 1.95 mm) Screw hole for 3 mm screw at 9 mm from bottom After opening the tape, attach it to one side of polyurethane rubber cut to 326 x 11.5 x 1.96 (mm) using an instantaneous adhesive so that the free length of the blade is 7.5 mm, Similarly, an instantaneous adhesive was applied to the opposite surface and an L-shaped iron plate was placed thereon to produce a holder-shaped cleaning blade. Here, an example of 7.5 mm is given as an example of the free length, but in the case of a fixed cleaning blade, the contact pressure against the photosensitive member can be changed by changing the free length. Usually, it may be performed by shifting by 0.1 to 0.2 mm and changing the bonding position of the blade. Although an instant adhesive was used as an adhesive for the convenience of experiments, a hot melt adhesive or other one-component or two-component adhesive may be used instead of the instantaneous adhesive. The same applies to [Production Example 2 of cleaning blade].
次に、ブレードの自由長の面に、エッジより1mmを残し、強力両面テープ(3M社4595MP)を使用して、フィルム厚が166μmの326×(9.5〜10.5)(mm)にカットしたPETフィルムを張り合わせて、クリーニングブレードを完成した。これらの手法で作製したクリーニングブレードをクリーニングブレードAとする。 Next, leave 1 mm from the edge on the free length surface of the blade, and use a strong double-sided tape (3M Company 4595MP) to make the film thickness 326 × (9.5 to 10.5) (mm) with 166 μm. The cut PET film was laminated to complete the cleaning blade. A cleaning blade manufactured by these methods is referred to as a cleaning blade A.
[クリーニングブレードの作製例−2]
326×17×1.6(mm)の鉄板と、内側の曲げ寸法が2.0mmになる様にL字型に加工した326×17×1.6(mm)のL字型鉄板に、ブレードを取り付ける側の、下端から9.5mm位置に3mmネジ用のネジ穴を開けた後、ブレードの自由長が9.5mm(上記同様、当接圧は自由長の長さを0.1〜0.2mmづつ変える事によって微調整する)になる様に、326×14.5×2.0(mm)にカットされたポリウレタンゴムの片面に瞬間接着剤を使用して貼り付け、更に、反対側の面に同じく瞬間接着剤を塗布してL字型の鉄板を載せ、ホルダー形状のクリーニングブレードを作製した。
[Production Example 2 of Cleaning Blade]
326 × 17 × 1.6 (mm) iron plate and 326 × 17 × 1.6 (mm) L-shaped iron plate processed into L-shape so that the inner bending dimension is 2.0 mm After making a screw hole for a 3 mm screw at a position of 9.5 mm from the lower end, the blade has a free length of 9.5 mm (the contact pressure is 0.1 to 0 A fine adjustment by changing by 2 mm) and pasted on one side of polyurethane rubber cut to 326 x 14.5 x 2.0 (mm) using instant adhesive, and the other side Similarly, an instantaneous adhesive was applied to the surface of the plate and an L-shaped iron plate was placed thereon to produce a holder-shaped cleaning blade.
一方、角度10°で、一辺が19.4mm、もう一辺が12.5mmの幅になる様に折り曲げた長さが326mmのL字型金具に、前記クリーニングブレードをビスで固定し、L時型金具の先端からブレード自由長までの長さが22mmのクリーニングブレードを作製した。 On the other hand, the cleaning blade is fixed with a screw to an L-shaped metal fitting having a length of 326 mm and bent to a width of 19.4 mm on one side and 12.5 mm on the other side. A cleaning blade having a length from the tip of the metal fitting to the blade free length of 22 mm was produced.
次に、ブレードの自由長の面に、エッジより1mmを残し、強力両面テープ(3M社4595MP)を使用して、フィルム厚が105μmの326×10.5(mm)にカットしたPETフィルム(東レ製)を張り合わせて、クリーニングブレードを完成した。これらの手法で作製したクリーニングブレードをクリーニングブレードBとする。なお、上記したクリーニングブレードには位置決め穴が、それに対応する突起がクリーニングブレードを取り付ける側に形成されている。 Next, leave 1 mm from the edge on the free length surface of the blade, and use a strong double-sided tape (3M Company 4595MP) to cut a PET film (Toray Industries) with a film thickness of 105 μm to 326 × 10.5 (mm). The cleaning blade was completed. A cleaning blade manufactured by these methods is referred to as a cleaning blade B. The above-described cleaning blade has a positioning hole, and a projection corresponding to the positioning hole is formed on the side where the cleaning blade is attached.
[掻き取りローラの作製例]
[掻き取りローラの作製例−1]
直径が8mmのステンレス製の芯金に、約4.1mm間隔で、幅0.5mm、長さ328mm、深さ1mmのスリットが形成され、厚さ2mmの塩化ビニル円筒が被覆された部材を入手した。この部材に厚さ110μm、幅3.5mm、長さ327mmにカットしたポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ製PETフィルム)を前記塩化ビニル円筒のスリットに挿入し、シアノアクリレート樹脂(アロンアルファ、東亞合成化学社商品名)で接着固定し、図12の様な掻き取りローラを完成した。この掻き取りローラをφ100mm感光体搭載の評価機(イマジオ7070機、リコー社製)に取り付けた場合、フィンは塩化ビニル円筒より、2.5mm突き出した形となり、感光体とはほぼ接触(≒0mm)か、僅かに非接触(0.1mm程度)の状態に設定される。この掻き取りローラを掻き取りローラAとする。
[Example of scraping roller production]
[Scraping roller production example-1]
Obtain a member in which a stainless steel core bar with a diameter of 8 mm is formed with slits with a width of 0.5 mm, a length of 328 mm, and a depth of 1 mm formed at intervals of about 4.1 mm and a vinyl chloride cylinder with a thickness of 2 mm covered. did. To this member, a polyethylene terephthalate film (Toray PET film) cut to a thickness of 110 μm, a width of 3.5 mm, and a length of 327 mm was inserted into the slit of the vinyl chloride cylinder, and cyanoacrylate resin (Aron Alpha, Toagosei Co., Ltd., trade name) ) To complete the scraping roller as shown in FIG. When this scraping roller is attached to an evaluation machine (Imagio 7070, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) equipped with a φ100 mm photoconductor, the fin protrudes 2.5 mm from the vinyl chloride cylinder and is almost in contact with the photoconductor (≈0 mm). ) Or slightly non-contact (about 0.1 mm). This scraping roller is called scraping roller A.
[掻き取りローラの作製例−2]
また、直径が6mmのステンレス製の芯金に、約4.1mm間隔で幅0.5mm、長さ328mm、深さ1mmのスリットが形成された、厚さ2mmの塩化ビニル円筒が被覆された部材を入手し、厚さ52μm、幅2.5mm、長さ327mmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ製PETフィルム)を塩化ビニル円筒のスリットに挿入し、瞬間接着剤(シアノアクリレート樹脂、アロンアルファ=東亞合成化学社商品名)で接着固定し、図12の様な掻き取りローラを作製した。この掻き取りローラをφ30mm感光体を搭載の評価機(イプシオ8100機、リコー社製)に取り付けた場合、フィンが塩化ビニル円筒から1.5mm突き出す構成とすると、感光体とは〜1mm食い込む形となる。この掻き取りローラを掻き取りローラBとする。
[Scraping roller production example-2]
In addition, a member in which a vinyl chloride cylinder having a thickness of 2 mm, on which a slit having a width of 0.5 mm, a length of 328 mm, and a depth of 1 mm is formed at intervals of about 4.1 mm, is formed on a stainless steel core having a diameter of 6 mm. A polyethylene terephthalate film (PET film made by Toray) with a thickness of 52 μm, a width of 2.5 mm, and a length of 327 mm was inserted into a slit of a vinyl chloride cylinder, and an instantaneous adhesive (cyanoacrylate resin, Aron Alpha = Toagosei Co., Ltd.) The product was bonded and fixed with a product name) to prepare a scraping roller as shown in FIG. When this scraping roller is attached to an evaluation machine (Ipsio 8100 machine, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) equipped with a φ30 mm photoconductor, if the fin protrudes 1.5 mm from the vinyl chloride cylinder, the photoconductor will bite up to 1 mm. Become. This scraping roller is called scraping roller B.
実施例1
評価機としてイマジオMF7070改造機(リコー製、コロナ帯電装置使用)を用意した。評価用感光体の作製例2に記載のφ100mmの有機感光体、クリーニングブレードの作製例−2に記載のクリーニングブレード、および掻き取りローラの作製例−1に記載の掻き取りローラを前記評価機にセットした。掻き取りローラのフィンの先端と感光体の距離は設計上−0.1mmである。掻き取りローラの回転数は180rpmとした。有機感光体にはあらかじめPTFEの粉末(ダイキン工業製L−2)を含ませた不織布(旭化成製ハイゼガーゼ)で、感光体全面を摺擦し、摩擦係数が0.2〜0.3の間に入るように前処理を行った。クリーニングブレードの当接圧は22g/cmであった。トナーにはリコー社製の懸濁重合法で作製した平均円形度が0.976、平均粒径が5.8μm(粒径分布≒1.1μm)のブラックトナー(製造時にライスワックス(融点83度)を10重量%添加)、キャリアには平均粒径が55μmの磁性体(パウダーテック社製)を使用し、トナー濃度はキャリアに対して6重量%とした。
Example 1
An Imagio MF7070 remodeling machine (manufactured by Ricoh, using a corona charging device) was prepared as an evaluation machine. The evaluation apparatus uses the φ100 mm organic photoconductor described in Preparation Example 2 of the evaluation photoconductor, the cleaning blade described in Preparation Example 2 of the cleaning blade, and the scraping roller described in Preparation Example 1 of the scraping roller. I set it. The distance between the tip of the scraping roller fin and the photoreceptor is -0.1 mm in design. The rotation speed of the scraping roller was 180 rpm. The entire surface of the photoconductor is rubbed with a non-woven fabric (Asahi Kasei Heisegase) containing PTFE powder (Daikin Industries L-2) in advance, and the coefficient of friction is between 0.2 and 0.3. Pretreatment was performed to enter. The contact pressure of the cleaning blade was 22 g / cm. As a toner, a black toner having an average circularity of 0.976 and an average particle size of 5.8 μm (particle size distribution≈1.1 μm) prepared by a suspension polymerization method manufactured by Ricoh Co., Ltd. 10% by weight)), a magnetic material having an average particle size of 55 μm (manufactured by Powdertech) was used for the carrier, and the toner concentration was 6% by weight with respect to the carrier.
評価に使用したテストチャートは解像力評価用のチャート(コダック社製 JIS Z 6008 1982)を貼り付けたリコー社オリジナルのA−3版原稿(テストチャート)を用いた。作像条件は感光体の帯電電位を−680V、画像部電位を−180V、現像バイアスを−550Vとした。画像評価に使用する画像サンプルは、前記した所定のA−3サイズの原稿(テストチャート)を用いて、A−3サイズの画像サンプルを2枚作成した。引き続き、画像面積が6%のA−4サイズの文字のみの原稿を用い、2.5万枚の通紙ランニングを行い、再度評価用の画像サンプルを作成した。この繰り返しを5万枚後に付いても行い、初期、2.5万枚後、5万枚後の画像サンプルを採取した。画像評価には画像サンプルの解像度、地肌汚れ、筋模様、ハーフトーン画像(1ドットパターン)の再現性等を評価した。更に感光体では感光体表面のスクラッチ、クリーニングブレードではエッジの欠損状態、キャリアの付着状況等を評価した。なお、ブレードエッジ欠損の大きさの観察には、超深度形状測定顕微鏡(キーエンス社製VK−8500)を用いた。 As a test chart used for the evaluation, a Ricoh original A-3 version manuscript (test chart) on which a chart for resolving power evaluation (JIS Z 6008 1982, manufactured by Kodak) was attached was used. The image forming conditions were a charging potential of the photosensitive member of −680 V, an image portion potential of −180 V, and a developing bias of −550 V. As the image samples used for the image evaluation, two A-3 size image samples were prepared using the above-described predetermined A-3 size document (test chart). Subsequently, 25,000 sheets were run using an A-4 size text original with an image area of 6%, and an image sample for evaluation was created again. This process was repeated even after 50,000 sheets, and initial, 25,000 and 50,000 sheet image samples were collected. For the image evaluation, the resolution of the image sample, the background stain, the streaks, the reproducibility of the halftone image (one dot pattern), and the like were evaluated. Further, for the photoconductor, scratches on the surface of the photoconductor were evaluated, and for the cleaning blade, an edge defect state, a carrier adhesion state, and the like were evaluated. For observation of the size of the blade edge defect, an ultradeep shape measuring microscope (VK-8500 manufactured by Keyence Corporation) was used.
結果を表1に示す。但し表には5万枚後の評価結果のみを記載した。円形度の大きい重合トナーを使用しても、クリーニング性良好で地肌汚れも目視では確認できなかった。又、クリーニングブレード位置でのキャリアは僅かに確認されたが、ブレードを抜けたものは無かった。掻き取りローラにもキャリアの付着が確認され、掻き取りローラによるキャリアの排除効果も十分有ることが確認できた。感光体には摺擦傷は全面に確認されたが、キャリアのブレード抜けが無いため、感光体にはスクラッチの発生はなく、このため、ブレードエッジの欠損は見られなく、最大でも34μmと良好で、感光体には曇りは見られるものの光沢は維持されていた。表には記載していないが、感光層の摩耗は少なく、5万枚での摩耗量は平均0.54μm(フィッシャー社mmsで測定した、感光体長さ方向13ポイントの、平均値初期−5万枚後の摩耗量)で、摩耗が少なかったのは、感光体の耐磨耗化(硬度向上と低自由表面エネルギー化)とトナー中のワックスの効果によるものと思われる。因みに感光体上の摩擦係数は2.5万枚後0.34、5万枚後0.29であった。判定としては○で、実用的には全く問題なく、耐久性、画像品質とも十分な性能を有していると判断される。 The results are shown in Table 1. However, only the evaluation results after 50,000 sheets are shown in the table. Even when a polymer toner having a high degree of circularity was used, the cleaning property was good and the background dirt could not be visually confirmed. Further, the carrier at the position of the cleaning blade was slightly confirmed, but no carrier was removed. The adhesion of the carrier was also confirmed on the scraping roller, and it was confirmed that the scraping roller had a sufficient effect of removing the carrier. Although the photoconductor was confirmed to have a rubbing scratch on the entire surface, there was no occurrence of scratches on the photoconductor because there was no missing blade of the carrier. For this reason, there was no defect in the blade edge, and the maximum was 34 μm. The photoconductor was clouded but the gloss was maintained. Although not shown in the table, the abrasion of the photosensitive layer is small, and the amount of abrasion at 50,000 sheets averages 0.54 μm (average value of initial point −50,000 in 13 points in the length direction of the photoreceptor as measured by Fisher's mms) The reason why the wear was small in the amount of wear after the sheet was considered to be due to the effect of the wax in the toner and the wear resistance of the photoreceptor (improved hardness and low free surface energy). Incidentally, the friction coefficient on the photosensitive member was 0.34 after 25,000 sheets and 0.29 after 50,000 sheets. The determination is ○, and it is determined that there is no problem in practical use and that the durability and the image quality have sufficient performance.
(注)
1)非被覆幅:クリーニングブレードのエッジから補強シールまでの被覆シールが無い領域の幅を指す。補強シールの長さはクリーニングブレードの長さに同じとした。
2)食い込み量は掻き取りロールのフィンの先端部から感光体までの距離で、(−)マイナスは隙間が有ることを意味する。
3)ブレード欠損深さは感光体の当接部(エッジ)を側面(補強シールを貼った面)から見たときの最大値を示す。観察は予め10〜25倍のルーペで確認した後、最も大きい欠損を測定した。
4)感光体上のスクラッチの状態が「全面浅い」というのは感光体の全面にスクラッチ状の筋模様が見られるが、その筋模様はブレードの摺擦によって出来た程度の浅い筋で、画像への影響は無い状態である。
5)キャリア付着の「微か」というのは、ブレードと感光体の接触部に溜まったトナーを手で触って1〜2個程度確認出来る程度を指す。
6)判定の○は実用上問題ない事を意味する。
(note)
1) Uncovered width: refers to the width of the area where there is no covered seal from the edge of the cleaning blade to the reinforcing seal. The length of the reinforcing seal was the same as the length of the cleaning blade.
2) The amount of biting is the distance from the tip of the fin of the scraping roll to the photoreceptor, and (−) minus means that there is a gap.
3) The blade defect depth indicates the maximum value when the contact portion (edge) of the photosensitive member is viewed from the side surface (the surface on which the reinforcing seal is pasted). Observation was confirmed with a magnifying glass 10 to 25 times in advance, and then the largest defect was measured.
4) The scratch state on the photoconductor is “shallow on the entire surface”. A scratch-like streak pattern is observed on the entire surface of the photoconductor, but the streak pattern is a shallow streak formed by the rubbing of the blade. There is no influence on.
5) “Fair” of carrier adhesion refers to the degree to which about 1 to 2 toners can be confirmed by touching the toner accumulated in the contact portion between the blade and the photoreceptor.
6) Judgment ○ means that there is no problem in practical use.
比較例1
実施例1より掻き取りローラを外し、クリーニングブレードには補強シールを貼らない通常のクリーニングブレードを使用した内容で、実施例1に同じ方法で評価を行った。結果を表2に示す。較例では実施例1と同様に5万枚評価を実施する予定でスタートした。しかし、初期画像サンプル収集時には良好な画像が再現されたが、A−4サイズの原稿に代え通紙ランニングを開始したところ、5〜6枚目あたりより、クリーニング不良が起こるように成ったため、10枚後に評価を中止して10枚後の評価を実施した。したがって、表2は10枚後の結果である。初期、クリーニングが良好に行われたのは、感光体の摩擦係数を低減化する表面処理を行ったためと思われる。また、5〜6枚ころよりクリーニング不良が発生し始めたのは、感光体のフッ素樹脂層の摩滅と、トナーからのワックスの供給がまだ不十分だった為に摩擦係数が上昇した(摩擦係数≒0.48)ためと推測される。したがって、感光体には摺擦傷は有るものの、まだスクラッチが発生するまでの枚数では無く、ブレードの欠損も殆ど無い状態であるが判定はクリーニング不良の為×である。すなわち、円形度が0.976程度とほぼ球形のトナーであっても、感光体の摩擦係数が上昇し、クリーニングブレードと感光体との接触面に異常を来した場合には、ブレードでのトナー抜け抑止が十分に働かず、トナー抜けが生じやすくなる事を意味する。
Comparative Example 1
The scraping roller was removed from Example 1, and evaluation was performed in the same manner as Example 1 with the content of using a normal cleaning blade in which no reinforcing seal was attached to the cleaning blade. The results are shown in Table 2. In the comparative example, the same procedure as in Example 1 was started to evaluate 50,000 sheets. However, a good image was reproduced at the time of initial image sample collection. However, when paper running was started in place of the A-4 size document, a cleaning failure occurred from around the fifth to sixth sheets. Evaluation after 10 sheets was stopped and evaluation after 10 sheets was carried out. Therefore, Table 2 shows the results after 10 sheets. It seems that the initial cleaning was performed satisfactorily because surface treatment was performed to reduce the friction coefficient of the photoreceptor. In addition, the cleaning failure started to occur from about 5 to 6 sheets because the friction coefficient increased because the fluororesin layer of the photoconductor was worn and the wax was not sufficiently supplied from the toner (friction coefficient). ≈0.48). Therefore, although there is a rubbing scratch on the photosensitive member, it is not the number of sheets until the scratches are generated, and there is almost no blade defect, but the determination is “x” because of the poor cleaning. In other words, even if the toner has a circularity of about 0.976, the friction coefficient of the photosensitive member increases, and if the contact surface between the cleaning blade and the photosensitive member becomes abnormal, the toner on the blade This means that the omission prevention does not work sufficiently and the toner omission is likely to occur.
(注)
1)ブレード欠損深さは感光体の当接部(エッジ)を側面(補強シールを貼った面)から見たときの最大値を示す。観察は予め10〜25倍のルーペで確認した後、最も大きい欠損を測定した。22μmは初期が10μm以下であるので、僅かに削れが生じた程度である。
2)判定の×はクリーニング不良が生じ、実用性に問題がある事を意味する。
(note)
1) The blade defect depth indicates the maximum value when the contact portion (edge) of the photosensitive member is viewed from the side surface (the surface on which the reinforcing seal is applied). Observation was confirmed with a magnifying glass 10 to 25 times in advance, and then the largest defect was measured. Since 22 μm is 10 μm or less at the initial stage, it is a degree that shaving has occurred slightly.
2) “x” in the judgment means that a cleaning failure occurs and there is a problem in practicality.
(比較例2)
実施例1に使用した耐久性強化の感光体に代えて、電荷輸送層Aまで積層した通常感光体(膜厚28μm)を使用し、実施例1に同じ条件、方法で評価を実施した。結果を表3に示す。評価に使用した感光体はトナーのクリーニング性、地肌汚れはいずれも良好であり、キャリアによるスクラッチの発生や、ブレードへのキャリア付着は実施例1にほぼ同等か、若干多めであった。感光体は耐磨耗化を図っていない感光体を使用したため、感光層の摩耗が大きく、5万枚終了後、実施例の約5倍(平均摩耗量2.6μm)の摩耗が起こり、局部的な大きな摩耗(最大3.7μm)も観測され、高速の画像形成装置に使用する場合には耐久性が不十分であった。なお、摩擦係数は初期0.23、2.5万枚後には約0.42、5万枚後では0.39であり、摩耗が進行するレベルであった
(Comparative Example 2)
Instead of the durability-enhanced photoconductor used in Example 1, a normal photoconductor (film thickness 28 μm) laminated up to the charge transport layer A was used, and evaluation was performed under the same conditions and methods as in Example 1. The results are shown in Table 3. The photoconductor used for the evaluation had good toner cleaning properties and background stains, and the generation of scratches by the carrier and the carrier adhesion to the blade were almost the same as or slightly greater than those in Example 1. Since the photoconductor used is not subjected to wear resistance, the wear of the photosensitive layer is large, and after the completion of 50,000 sheets, the wear is about 5 times that of the example (average wear amount 2.6 μm). Large wear (maximum 3.7 μm) was also observed, and the durability was insufficient when used in a high-speed image forming apparatus. The friction coefficient was 0.23 at the initial stage, about 0.42 after 25,000 sheets, and 0.39 after 50,000 sheets.
実施例2〜5
評価機に装着するクリーニングブレードはクリーニングブレードの作製例−2にしたがって、ブレードのJIS−A硬度が60°、74°及び80°の3種類、補強シールを貼り付けないブレード自由長部の非被覆幅を0.5mm及び1.0mmとするクリーニングブレードを用意した。一方、掻き取りロールに付いては、掻き取りローラ作製例−1にしたがって作製した、感光体に対するフィン(52μm厚PET)の食い込み量が−0.1mm及び+0.5mmとなる掻き取りローラを用意した。これらの部材を5万枚の通紙枚数毎に取り替えながら実施例1に同様な方法で評価した。結果を表4に示す。初期特性はいずれも問題ないレベルで、表4に記載の評価結果はいずれも5万枚後の結果である。
Examples 2-5
The cleaning blade to be mounted on the evaluation machine has three types of blade JIS-A hardness of 60 °, 74 ° and 80 ° according to Cleaning Blade Preparation Example-2, and the blade free length portion not coated with a reinforcing seal is not covered. Cleaning blades having widths of 0.5 mm and 1.0 mm were prepared. On the other hand, for the scraping roll, a scraping roller prepared according to the scraping roller manufacturing example-1 and having a fin (52 μm thick PET) biting amount with respect to the photoreceptor of −0.1 mm and +0.5 mm is prepared. did. These members were evaluated by the same method as in Example 1 while changing every 50,000 sheets. The results are shown in Table 4. The initial characteristics are all at a level where there is no problem, and the evaluation results shown in Table 4 are the results after 50,000 sheets.
キャリアによる感光体への深いスクラッチは実施例2〜5の条件では発生せず、画像及びトナークリーニングへの影響はなかった。しかし、掻き取りロールをかいくぐったキャリアのブレードへの付着は、僅かでは有るがいずれも観測された。これは掻き取りローラのフィンの構造から来るもので、機能的には問題ないレベルと判断される。 Deep scratches on the photoreceptor due to the carrier did not occur under the conditions of Examples 2 to 5, and there was no effect on the image and toner cleaning. However, a slight amount of carrier passing through the scraping roll was observed on the blade. This comes from the structure of the fins of the scraping roller and is judged to be a functionally satisfactory level.
ブレードのJIS−A硬度が80°のゴムブレードに、補強シールを貼り付けた場合(実施例5)には、当接圧を22g/cmとしても、ブレードの全体的な弾力性(しなやかさ)が抑えられ、エッジの感光体への食い込み力が高くなったために、感光体の摩耗が多く(5万枚後1.2μm)なり、光沢も少し失われる傾向が見られた。この結果、2.5万枚後では正常な画像であったが、5万枚後には僅かに1ドットパターンの再現性が劣化(少し形が崩れる)する箇所が見られた。補強シールのフィルム厚さをもう少し薄くする事によって改善は可能であるが、ゴム硬度としては80°程度が本発明では限度に近いレベルであると判断される。 When a reinforcing seal is affixed to a rubber blade having a JIS-A hardness of 80 ° (Example 5), the overall elasticity (flexibility) of the blade even when the contact pressure is 22 g / cm. As a result, the wear force of the photoconductor increased (1.2 μm after 50,000 sheets) and the gloss was apt to be slightly lost. As a result, a normal image was obtained after 25,000 sheets, but a portion where the reproducibility of the 1-dot pattern slightly deteriorated (slightly lost shape) was observed after 50,000 sheets. Although it is possible to improve by reducing the thickness of the reinforcing seal film a little, it is judged that the rubber hardness of about 80 ° is close to the limit in the present invention.
その他の実施例2〜4に関しては、特に異常といえる問題は無く、ブレードによるトナーの抑止を十分あり、ブレードエッジの欠損も40μm前後で、感光体の摩擦係数(0.31〜0.37)に対し十分な阻止能力が維持されている。 Regarding the other Examples 2 to 4, there is no problem that can be said to be particularly abnormal, the toner is sufficiently suppressed by the blade, the blade edge is missing about 40 μm, and the coefficient of friction of the photosensitive member (0.31 to 0.37). Sufficient deterrent capability is maintained.
実施例6〜7
評価機としてφ30mm感光体を使用するイプシオカラー8100機(リコー社製)を使用した。クリーニングブレードはクリーニングブレード作製例−1に記載の方法で作製した。ブレードの側面に貼り付ける補強シールには166μmのPETフィルムを使用し、非被覆幅を1.0mm又は0.5mmとした。掻き取りロールには掻き取りロールの作製例−2に準じた方法で作製した。フィンには52μmのPETを使用し、感光体に対する食い込み量を−0.1mm又は+1.0mmとした。掻き取りロールの回転数は215rpmとした。これらを感光体ユニットに装着した。感光体には評価用感光体の作製例1に記載の感光体を使用し、帯電条件、画像露光条件を夫々調整し、帯電電位は−780V、画像部電位は−180Vに夫々設定した。評価にはリコー製のマゼンタトナー(製造時融点83℃のワックスを10重量%添加)を現像装置のマゼンタステーションにのみ投入して行った。マゼンタトナーの平均円形度と、平均粒径は夫々0.968,5.6μmであった。また、トナー濃度は7重量%である。マゼンタ以外のブラック、シアン及びイエローステーションは既存の感光体、トナー及びクリーニングブレード、ファーブラシをそのままとし、評価には使用しなかった。
Examples 6-7
As an evaluation machine, an Ipsio Color 8100 machine (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) using a φ30 mm photoconductor was used. The cleaning blade was produced by the method described in Cleaning Blade Production Example-1. A 166 μm PET film was used for the reinforcing seal attached to the side surface of the blade, and the uncoated width was 1.0 mm or 0.5 mm. The scraping roll was prepared by a method according to the scraping roll preparation example-2. 52 μm PET was used for the fin, and the amount of biting into the photoreceptor was −0.1 mm or +1.0 mm. The number of rotations of the scraping roll was 215 rpm. These were mounted on the photoreceptor unit. The photosensitive member described in Preparation Example 1 of the photosensitive member for evaluation was used as the photosensitive member, the charging condition and the image exposure condition were adjusted, and the charging potential was set to -780 V and the image portion potential was set to -180 V, respectively. For the evaluation, magenta toner (manufactured by adding 10% by weight of a wax having a melting point of 83 ° C. at the time of manufacture) was added to only the magenta station of the developing device. The average circularity and average particle size of the magenta toner were 0.968 and 5.6 μm, respectively. The toner concentration is 7% by weight. Black, cyan, and yellow stations other than magenta were not used for evaluation, leaving the existing photoconductor, toner, cleaning blade, and fur brush as they were.
評価結果を表5に示す。キャリアの搬送は実施例1よりは少ない傾向では有ったが、それでも僅かに排出トナー中には認められた。しかし、ブレードに到達したキャリアは僅か、または殆ど無く感光体およびブレードに対する影響は皆無であった。また、トナーのクリーニング性も実用上問題無く、画像品質も良好であった。 The evaluation results are shown in Table 5. Although the carrier conveyance tended to be less than in Example 1, it was still slightly observed in the discharged toner. However, there was little or almost no carrier reaching the blade, and there was no influence on the photoreceptor and the blade. Further, the toner cleaning property was practically satisfactory and the image quality was good.
1,1M,1C,1Y,1BK 感光体
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
8 転写装置
12 クリーニングブレード
14 掻き取りローラ
15 支持部材
16 フィン
18 ホルダ
19 補強部材
23 プロセスカートリッジ
1, 1M, 1C, 1Y,
Claims (12)
前記感光体表面の移動方向に関して、前記転写装置よりも下流側であって、前記クリーニング部材よりも上流側の感光体表面部分に対向して、感光体表面に付着した硬質の異物を掻き取る掻き取りローラを設け、該掻き取りローラは、支持部材と、基端部が前記支持部材に固定された複数のフィンとを有し、これらのフィンは支持部材の周方向に間隔をあけて配列されていると共に、当該フィンは、その先端部を残して固化されているブラシから構成されていることを特徴とする画像形成装置。 A rotatingly driven photoconductor, a charging device for charging the photoconductor, an exposure device for image-exposing the charged surface of the photoconductor to form an electrostatic latent image on the photoconductor, and the electrostatic latent image An image forming apparatus comprising: a developing device that visualizes a toner image; a transfer device that transfers the toner image to a transfer material; and a cleaning member that cleans the surface of the photoconductor after the toner image is transferred.
With respect to the moving direction of the surface of the photoconductor, the hard foreign material adhering to the surface of the photoconductor is scraped off from the surface of the photoconductor that is downstream of the transfer device and upstream of the cleaning member. The scraping roller has a support member and a plurality of fins whose base ends are fixed to the support member, and these fins are arranged at intervals in the circumferential direction of the support member. In addition, the fin is configured by a brush that is solidified with the tip portion thereof remaining.
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