JP4875850B2 - Image forming method - Google Patents
Image forming method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4875850B2 JP4875850B2 JP2005058605A JP2005058605A JP4875850B2 JP 4875850 B2 JP4875850 B2 JP 4875850B2 JP 2005058605 A JP2005058605 A JP 2005058605A JP 2005058605 A JP2005058605 A JP 2005058605A JP 4875850 B2 JP4875850 B2 JP 4875850B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- photoconductor
- photoreceptor
- image
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は電子写真画像形成方法に関するものである。より詳しくは電子写真感光体を帯電させ、感光体の帯電面に静電潜像を形成させて情報を書き込み、現像剤担持体に担持させた現像剤によって感光体の静電潜像をトナー像として現像し、感光体のトナー像を被転写部材に転写させる画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming method. More specifically, the electrophotographic photosensitive member is charged, an electrostatic latent image is formed on the charged surface of the photosensitive member, information is written, and the electrostatic latent image on the photosensitive member is converted into a toner image by the developer carried on the developer carrying member. And an image forming method in which a toner image on a photosensitive member is transferred to a transfer member.
電子写真装置や静電記録装置等に用いられる画像形成方法において、電子写真感光体・静電記録誘電体等の感光体上に潜像を形成する方法についても様々な方法が知られている。例えば、電子写真法では、潜感光体としての光導電性物質を利用した感光体上を所要の極性・電位に一様に帯電処理した後に、画像パターン露光を施すことにより電気的潜像を形成し、トナーを現像して顕像化し、これを紙などの転写媒体に転写・定着する方法が一般的である。 In an image forming method used for an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus, and the like, various methods are known as a method for forming a latent image on a photosensitive member such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric. For example, in electrophotography, an electrical latent image is formed by uniformly charging a photoconductor using a photoconductive material as a latent photoconductor to the required polarity and potential, and then performing image pattern exposure. In general, the toner is developed and visualized, and this is transferred and fixed to a transfer medium such as paper.
近年、複写機、プリンタおよびファクシミリなどの出力端末をすべてかね備え、ネットワークに対応した複合機が、市場で広く受け入れられている。 2. Description of the Related Art In recent years, multifunction devices compatible with a network that include all output terminals such as copying machines, printers, and facsimiles are widely accepted in the market.
このようなネットワーク対応の出力端末として、電子写真システムが広く受け入れられる反面、大きな問題の一つとして本体のデューティサイクル(Duty Cycle)が挙げられる。デューティサイクル(Duty Cycle)とは、作業員によるメンテナンスを要することなく、本体が正常に稼動し続ける限界枚数のことである。 As such a network-compatible output terminal, an electrophotographic system is widely accepted, but one of the major problems is the duty cycle of the main body. The duty cycle is a limit number of sheets in which the main body continues to operate normally without requiring maintenance by an operator.
このデューティサイクルを律速している最大の要因の一つに、感光体ドラムの寿命を挙げることができる。感光体ドラムの寿命を長寿命化することができれば、廃棄物の減少、すなわち消耗品の減少や、消耗品の長寿命化や、信頼性の向上を図ることができる。そして、環境保護の観点から、このような技術の開発が求められている。 One of the biggest factors that control the duty cycle is the life of the photosensitive drum. If the life of the photosensitive drum can be extended, it is possible to reduce waste, that is, reduce consumables, extend the life of consumables, and improve reliability. From the viewpoint of environmental protection, development of such a technology is required.
このような中、感光体として、次第にアモルファスシリコン(a−Si)感光体が、多用されてきている。このアモルファスシリコン感光体は、そのビッカース硬度が500以上(500Kg/m2以上、JIS規格)と非常に硬く、耐久性、耐熱性、環境安定性にも優れている。そのため、特に高信頼性が要求される高速機においては、必要不可欠になってきている(例えば、特許文献1参照)。 Under such circumstances, amorphous silicon (a-Si) photoreceptors are increasingly used as photoreceptors. This amorphous silicon photoreceptor has an extremely hard Vickers hardness of 500 or more (500 Kg / m 2 or more, JIS standard), and is excellent in durability, heat resistance, and environmental stability. For this reason, it has become indispensable in a high-speed machine that requires particularly high reliability (for example, see Patent Document 1).
また、このアモルファスシリコン感光体は、一般に使用されているOPC感光体に比して、交換寿命枚数が1桁以上高いという利点を有する。すなわち、本体寿命が等価であるため、廃棄物を削減することができるという利点を有する。さらに、OPC感光体を用いたプロセスカートリッジのような、回収再生などの労力を要する必要もない。 Further, this amorphous silicon photoconductor has an advantage that the number of replacement lifetime is one digit or more higher than that of a generally used OPC photoconductor. That is, since the body life is equivalent, it has an advantage that waste can be reduced. Further, there is no need for labor such as recovery and recovery as in the process cartridge using the OPC photosensitive member.
しかしながら、本発明者の知見によれば、これらの装置において、感光体の表面に付着して画質に影響を及ぼすのはトナーに限らない。 However, according to the knowledge of the present inventor, in these devices, it is not limited to toner that adheres to the surface of the photoreceptor and affects the image quality.
すなわち、感光体の表面に付着して画質に影響を及ぼすのは、転写材として多くの場合利用される紙片から発生する微細な紙粉や、これから析出する有機質成分や、装置内における高圧部材の存在に起因して発生するコロナ生成物などである。そして、これらの微細な紙粉、有機質成分、またはコロナ生成物が、感光体の表面に付着して異物となり、特に高湿環境下において低抵抗化して、鮮明な静電潜像の形成を妨げ、これが画質の劣化を招来する要因と考えられている。 That is, it adheres to the surface of the photosensitive member and affects the image quality because fine paper dust generated from a piece of paper that is often used as a transfer material, organic components precipitated from this, and high-pressure members in the apparatus Corona products generated due to the presence. These fine paper powders, organic components, or corona products adhere to the surface of the photoconductor to form foreign matter, which lowers the resistance particularly in a high humidity environment and prevents the formation of a clear electrostatic latent image. This is considered to be a factor causing image quality degradation.
上述した画像の劣化現象は、特にシラン類のグロー放電分解によって成膜構成するアモルファスシリコン(非晶質シリコン)感光体の場合に発生しやすいことが知られている。 It is known that the above-described image deterioration phenomenon is likely to occur particularly in the case of an amorphous silicon (amorphous silicon) photoconductor that is formed by glow discharge decomposition of silanes.
そこで、このようなアモルファスシリコン感光体における劣化現象を回避するために、特に一成分系磁性トナーを使用する場合において、クリーニング装置内における感光体の走行方向に沿って、クリーニングブレードの上流側にマグネットローラを配設する方法が提案された。 Therefore, in order to avoid such a deterioration phenomenon in the amorphous silicon photoconductor, particularly when a one-component magnetic toner is used, a magnet is disposed on the upstream side of the cleaning blade along the running direction of the photoconductor in the cleaning device. A method of arranging the rollers has been proposed.
すなわち、クリーニング装置によって回収されたトナーの一部を用いて磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光体表面に接触させて磁性トナーを再供給することにより、ブレード部位のトナー粒における研磨作用を利用して、上述した各種異物を摺擦除去する方法が提案された。 That is, a magnetic brush is formed by using a part of the toner collected by the cleaning device, and the magnetic brush is brought into contact with the surface of the photosensitive member to re-supply the magnetic toner, whereby the abrasive action on the toner particles at the blade portion is improved. A method has been proposed in which the various foreign substances described above are rubbed and removed.
この技術は、ウェッブやゴムローラなどの別に用意した研磨材を用いて感光体表面を摺擦する方法に比して、研磨作用による感光体の表面における局所的な偏りが少ないのみならず、感光体の表面の劣化の抑制が可能であるという利点を有する。 This technology not only reduces the local bias on the surface of the photoconductor due to the polishing action, but also a photoconductor, as compared to the method of rubbing the surface of the photoconductor using a separately prepared abrasive such as a web or a rubber roller. There is an advantage that it is possible to suppress the deterioration of the surface.
また、この技術に、感光体にヒータを配設し、夜間、スタンバイ中に周辺の湿度を低下させて感光体の表面の低抵抗化を防止するなどの付帯手段を併用することにより、上述したような原因に基づく画像劣化の阻止に、一定の効果をあげている。 In addition, the above-described technique is used in combination with an additional means such as a heater provided on the photoconductor to reduce the ambient humidity during standby at night to prevent a reduction in the resistance of the surface of the photoconductor. It has a certain effect in preventing image degradation based on such causes.
また、感光体の表面に形成された可転写トナー像を、主に紙が用いられる転写材に転写する工程を繰り返す画像形成装置においては、転写の際、転写材に転移せずに感光体に残留する残留トナーを、随時充分に除去する必要がある。 In an image forming apparatus that repeats the process of transferring a transferable toner image formed on the surface of a photoconductor to a transfer material mainly using paper, the image is transferred to the photoconductor without being transferred to the transfer material at the time of transfer. It is necessary to sufficiently remove the residual toner that remains.
そのため、クリーニング手段としては、従来、種々の手段が提案されている。これらの手段のうちの代表的なものが、ウレタンゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレードを用いて、上述した残留トナーを掻き落とすものである。 For this reason, various means have been proposed as cleaning means. A representative one of these means is to scrape off the residual toner described above using a cleaning blade made of an elastic material such as urethane rubber.
このクリーニングブレードを用いたクリーニング手段の構成は、簡単かつコンパクトであるのみならず低コストであり、しかもトナー除去機能もすぐれているため、広く実用化されている。 The configuration of the cleaning means using this cleaning blade is not only simple and compact, but also low in cost, and has an excellent toner removal function, so that it is widely used.
また、このクリーニングブレードのゴム材料としては、一般的に、硬度が高く弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、および耐オゾン性に卓越したウレタンゴムが用いられている。こういったウレタンゴムブレードに対して、感光体表面形状にあわせた粒子を供給し潤滑作用を十分に発揮させてクリーニング性能を向上させる技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 As a rubber material for the cleaning blade, generally, urethane rubber having high hardness and high elasticity, and excellent in abrasion resistance, mechanical strength, oil resistance, and ozone resistance is used. There has also been proposed a technique for improving the cleaning performance by supplying particles conforming to the surface shape of the photoreceptor to such a urethane rubber blade so as to sufficiently exert a lubricating action (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上述した画像形成装置においては、3つの大きな課題があった。 However, the image forming apparatus described above has three major problems.
すなわち、まず第1に、アモルファスシリコン感光体は、表面抵抗が低抵抗化しやすいという問題がある。このように、アモルファスシリコン感光体の表面抵抗が低抵抗化しやすいことにより、上述したような、磁気ブラシを形成し、感光体の表面に接触させ、磁性トナーを再供給することにより、ブレード部位のトナー粒による研磨作用を利用して各種異物を摺擦除去する装置は、磁性トナーにおいては有効な手段であったが、非磁性トナーにおいては、効果が低い。 That is, firstly, the amorphous silicon photoreceptor has a problem that the surface resistance tends to be lowered. As described above, since the surface resistance of the amorphous silicon photosensitive member is easily reduced, the magnetic brush as described above is formed, brought into contact with the surface of the photosensitive member, and the magnetic toner is supplied again. An apparatus that rubs and removes various foreign substances using the polishing action of toner particles is an effective means for magnetic toners, but is less effective for non-magnetic toners.
また、画像流れを発生させる要因として次のものを挙げることができる。すなわち、トナー、ほとんどの場合に転写材として用いられる紙から発生する微細な紙粉、これから析出する有機質成分、装置内における高圧部材から発生する高エネルギーのコロナ放電時様々な金属酸化物や酸素化合物の発生とともに、空気中の窒素が酸化され硝酸イオンとなる成分などである。 Further, the following factors can be cited as factors that cause image flow. That is, various metal oxides and oxygen compounds at the time of high-energy corona discharge generated from toner, fine paper dust generated from paper used as a transfer material in most cases, organic components precipitated therefrom, and high-pressure members in the apparatus This is a component in which nitrogen in the air is oxidized to form nitrate ions.
そして、これらの異物が感光体の表面に付着することにより、感光体表面に薄膜(以下、フィルミング層)が耐久により形成され、高湿環境下において吸湿し、低抵抗化して鮮明な静電潜像の形成を妨げる。これらが画質の劣化を招来する要因となっている。 When these foreign substances adhere to the surface of the photoreceptor, a thin film (hereinafter referred to as a filming layer) is formed on the surface of the photoreceptor with durability, absorbs moisture in a high-humidity environment, reduces resistance, and provides a clear electrostatic charge. Prevents the formation of latent images. These are factors causing image quality degradation.
このような耐久によるフィルミング層を除去するためには、感光体表面の摺擦能力を向上させる必要がある。具体的には、弾性ロールを感光体表面に周速差をつけて当接させて摺擦させた場合、局所的に感光体表面にトナーが付着してしまう。これにより、局所的に弾性ロールの表面にトナー融着が発生し、この部分が感光体の表面を削り、さらにムラ削れとなって画像不良の原因となってしまう。 In order to remove the filming layer due to such durability, it is necessary to improve the rubbing ability of the surface of the photoreceptor. Specifically, when the elastic roll is brought into contact with the surface of the photoconductor with a difference in peripheral speed and rubbed, the toner locally adheres to the surface of the photoconductor. As a result, toner fusion locally occurs on the surface of the elastic roll, and this portion scrapes the surface of the photosensitive member, further causing unevenness and causing defective images.
このような画像不良を回避するためには、感光体表面の弾性ロールによる摺擦性をさらに向上させる必要がある。ところが、本発明者の知見によれば、たとえアモルファスシリコンから構成した感光体であっても、摺擦性を向上させると、摩耗量が急激に増加して、その信頼性が低下してしまう。 In order to avoid such image defects, it is necessary to further improve the rubbing property by the elastic roll on the surface of the photoreceptor. However, according to the knowledge of the present inventor, even if the photoconductor is composed of amorphous silicon, if the rubbing property is improved, the amount of wear increases rapidly and the reliability thereof is lowered.
また、上述したような設定では、弾性ロール自体も摩耗量が増大してしまい信頼性が低下してしまうという問題がある。 Further, with the setting as described above, there is a problem in that the elastic roll itself also increases the amount of wear and decreases reliability.
また、本発明者が、光学的手法により、上述の耐久により形成されたフィルミング層に関する実験を行ったところ、その膜厚が約3〜8nmであることが確認された。 Moreover, when this inventor performed the experiment regarding the filming layer formed by the above-mentioned endurance by the optical method, it was confirmed that the film thickness is about 3-8 nm.
すなわち、本発明者が反射分光式干渉計(たとえば、大塚電子(株)製MCDP2000)によって感光体の測定を行ったところ、耐久初期であっても、上述した表面酸化層にフィルミング層が確認された。このフィルミング層は、約3〜8nmに達し、この膜厚が形成された以後、膜厚の変化はほとんど生じないことが確認された。 That is, when the present inventor measured the photoconductor with a reflection spectroscopic interferometer (for example, MCDP2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the filming layer was confirmed on the surface oxide layer described above even in the initial durability stage. It was done. The filming layer reached about 3 to 8 nm, and it was confirmed that the film thickness hardly changed after the film thickness was formed.
ところが、本発明者が実験を進め、耐久が進行するにつれて、初期にあっては乾拭きや、水拭きや、アルコール拭きなどで画像劣化が解消されていたものが、解消されなくなることが判明した。 However, as the inventor has advanced experiments and durability has progressed, it has been found that image deterioration that has been solved by dry wiping, water wiping, alcohol wiping, or the like in the early stage cannot be solved.
そして、本発明者による凝着摩耗が繰り返し行われ、このような状態で耐久が進んだドラム表面に対しては、粒径が0.3〜2μm程度の酸化セリウム(CeO2)からなる砥粒を、アルコールなどに分散させた研磨剤を用いて研磨しなければ、画像劣化が解消されないことが判明した。このようなことは、特にドラムヒータを装着しない場合に顕著に発生する。 And the adhesive wear by this inventor is performed repeatedly, and with respect to the drum surface whose durability has advanced in such a state, abrasive grains made of cerium oxide (CeO 2 ) having a particle size of about 0.3 to 2 μm. It has been found that image degradation cannot be resolved unless the film is polished with an abrasive dispersed in alcohol or the like. Such a phenomenon occurs remarkably particularly when the drum heater is not attached.
そこで、発明者は鋭意検討をさらに進めて、様々な表面形状の初期の感光体と耐久後の感光体表面を、原子間力顕微鏡(AFM:デジタルインスツルメンツ(Digital Instruments)社製、NAnoScopeIIIA Dimension 3000、走査モード:タッピングモード、走査範囲:20μm×20μm、探針:Siカンチレバー)により測定した。 Therefore, the inventor has further studied earnestly, and the initial photoreceptor and the endurance photoreceptor surface having various surface shapes are made into an atomic force microscope (AFM: Digital Instruments), NAnoScopeIIIA Dimension 3000, (Scanning mode: tapping mode, scanning range: 20 μm × 20 μm, probe: Si cantilever).
この本発明者による測定においては、耐久後の感光体表面が初期に比して、摩耗により、外観上では、ほとんど平滑になっている。そこで、耐久後の感光体表面を、5%ペルオキソ二硫酸ナトリウム(Na2S2O8)水溶液中において、70〜80℃の温度で30分間加熱し、アセトン中で約1分間、超音波洗浄を行い、エタノールおよび純水によるリンスを行った後に観察したところ、特に感光体表面の凹部においてフィルミング量が多いことが確認された。 In the measurement by the present inventor, the surface of the photoconductor after the endurance is almost smooth in appearance due to abrasion as compared with the initial stage. Therefore, the surface of the photoconductor after endurance is heated in a 5% sodium peroxodisulfate (Na 2 S 2 O 8 ) aqueous solution at a temperature of 70 to 80 ° C. for 30 minutes and then ultrasonically cleaned in acetone for about 1 minute. The film was observed after rinsing with ethanol and pure water, and it was confirmed that the filming amount was particularly large in the recesses on the surface of the photoreceptor.
また、第2に、本発明者がさらなる実験を行ったところ、上述のように耐久によりクリーニングブレードによる転写残トナーとドラムとの間の摩擦力が増加していることを発見するに至った。 Second, the present inventor conducted further experiments and found that the frictional force between the transfer residual toner and the drum by the cleaning blade increased due to durability as described above.
この点に関して、本発明者は、さらに検討を行い、この摩擦力の増加は、耐久により形成されたフィルミング層により生じたものであることを想起するに至った。 In this regard, the present inventor has further studied and has come to recall that the increase in the frictional force is caused by the filming layer formed by durability.
すなわち、耐久により形成されたフィルミング層により、クリーニングブレードとドラム表面との間、および転写残留トナーとドラム表面との間において、密着度および親和性が上昇され、その結果、摩擦力が増加していることを想起するに至った。 That is, the filming layer formed by durability increases the adhesion and affinity between the cleaning blade and the drum surface and between the transfer residual toner and the drum surface, and as a result, the frictional force increases. I came to remember that.
この摩擦力の増加により、クリーニングブレードのせん断応力、トナー間のせん断応力および、ドラム表面近傍のせん断応力が増加することが考えられる。これらのせん断応力が増加する結果、クリーニングブレードの局所的なエッジ欠け、いわゆるチッピング、永久ひずみせん断応力の増大による発熱量の増大によるトナーと融着の発生、ドラム内部応力増大による疲労摩耗の増大の発生につながっていると考えられる。 It is conceivable that the shearing stress of the cleaning blade, the shearing stress between the toners, and the shearing stress in the vicinity of the drum surface increase due to the increase of the frictional force. As a result of these increased shear stresses, local edge chipping of the cleaning blade, so-called chipping, generation of toner and fusion due to increased heat generation due to increased permanent strain shear stress, and increased fatigue wear due to increased internal stress of the drum It is thought that it has led to outbreak.
また、第3に、近年、上述のように、画像形成装置においては、複写機としてのみならず、プリンタとしての機能を有するものも広く使用されてきている。 Thirdly, in recent years, as described above, image forming apparatuses have been widely used not only as copiers but also as printers.
さらに、フィーダ機能やソータ機能などのアプリケーションの充実も進み、1度のジョブが4000枚以上の連続動作が可能となってきている。たとえば、A4の紙面を50枚/分で出力する場合においても、単純試算で80分以上連続動作が実行される。 In addition, applications such as a feeder function and a sorter function are being enhanced, and a continuous operation of 4000 or more jobs can be performed at one time. For example, even when A4 paper is output at 50 sheets / minute, continuous operation is executed for 80 minutes or more by simple calculation.
このような状況の下においては、感光体の近傍の雰囲気温度は、50℃近傍まで達する。そして、クリーニングブレードと感光体との当接(ニップ)部においては、50℃以上の温度に達していると思料される。これにより、感光体表面にトナー融着が発生する頻度が多くなる。 Under such circumstances, the ambient temperature in the vicinity of the photoconductor reaches up to about 50 ° C. It is considered that the temperature of 50 ° C. or higher is reached at the contact (nip) portion between the cleaning blade and the photosensitive member. As a result, the frequency of toner fusion occurring on the surface of the photoreceptor increases.
本発明の目的は、高硬度の感光体において長期的に画像流れ・クリーニング部材の破壊・トナー融着のない優れた耐久性能を有し、良好な画像を出力可能な画像形成方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming method capable of outputting a good image having excellent durability performance without long-term image flow, destruction of a cleaning member, and toner fusion on a high-hardness photoconductor. It is in.
本発明者らは鋭意検討の結果、アモルファスシリコン感光体のごとき高硬度の感光体表面を、研磨剤により摺擦して上記課題を解決するに際し、感光体表面粗さ・形状と、研磨粒子粒径・形状を適切に組み合わせることによって、画像流れ・クリーニング部材の破壊・トナー融着を防止できることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the surface of a photoconductor having a high hardness such as an amorphous silicon photoconductor is rubbed with an abrasive to solve the above problems. It has been found that image flow, destruction of the cleaning member, and toner fusion can be prevented by appropriately combining the diameter and shape.
具体的には以下のような画像形成方法を用いることで、簡便な装置構成で長寿命を成立させることができる。 Specifically, by using the following image forming method, a long life can be achieved with a simple apparatus configuration.
ビッカース硬度(JIS規格)500Kg/m2以上の感光体の表面をコロナ帯電によって帯電させ、該感光体上に静電潜像を形成させ、該静電潜像をトナーにより現像させ、現像されたトナー像を転写材に転写する画像形成方法において、
該画像形成方法は、該感光体に残った転写残トナーをクリーニングブレードによって除去するクリーニング工程を有し、該転写後で且つ該クリーニング工程前に、ローラ部材によって無機微粉体を該感光体へ供給し、
該感光体は、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有するアモルファスシリコン感光体であり、原子間力顕微鏡(Q−scope250)により10μm×10μmの範囲で測定される該感光体の平均傾斜Δaが0.1〜0.9であり、
該無機微粉体は、一次粒子が立方体状の粒子形状及び/又は直方体状の粒子形状のペロブスカイト型結晶であるチタン酸ストロンチウムであり、該無機微粉体は、一次粒子の平均粒径が30nm〜300nmであり、600nm以上の粒径の凝集体の含有率が1個数%以下であり、
該無機微粉体の1次平均粒径をD(nm)としたとき、該感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗さRa(nm)と平均傾斜Δaとの関係について、次式
1<D/2Ra
D<4×(Ra/Δa)
を満足することを特徴とする画像形成方法。
The surface of a photoreceptor having a Vickers hardness (JIS standard) of 500 kg / m 2 or more was charged by corona charging to form an electrostatic latent image on the photoreceptor, and the electrostatic latent image was developed with toner and developed. In an image forming method for transferring a toner image to a transfer material,
The image forming method includes a cleaning step of removing residual transfer toner remaining on the photoconductor with a cleaning blade, and supplying inorganic fine powder to the photoconductor by a roller member after the transfer and before the cleaning step. And
The photoconductor is an amorphous silicon photoconductor having a photoconductive layer made of a non-single-crystal material based on silicon atoms, and is measured in the range of 10 μm × 10 μm by an atomic force microscope (Q-scope 250). The average inclination Δa of the photoreceptor is 0.1 to 0.9,
The inorganic fine powder is strontium titanate, which is a perovskite-type crystal having a cubic particle shape and / or a rectangular parallelepiped particle shape, and the inorganic fine powder has an average primary particle size of 30 nm to 300 nm. And the content of aggregates having a particle size of 600 nm or more is 1% by number or less,
Assuming that the primary average particle diameter of the inorganic fine powder is D (nm), the relationship between the surface roughness Ra (nm) and the average inclination Δa in the range of 10 μm × 10 μm of the photoreceptor is expressed by the following
D <4 × (Ra / Δa)
An image forming method characterized by satisfying
本発明によれば、アモルファスシリコン感光体のごとき高硬度の感光体表面を研磨剤により摺擦して上記課題を解決するに際し、感光体表面粗さ・形状と、研磨粒子粒径・形状を適切に組み合わせることによって、画像流れ・クリーニング部材の破壊・トナー融着を防止でき、高画質・長寿命の画像形成を行うことができる。 According to the present invention, when the surface of a photoconductor having a high hardness such as an amorphous silicon photoconductor is rubbed with an abrasive to solve the above problems, the surface roughness / shape of the photoconductor and the particle size / shape of the abrasive particles are appropriately set. In combination, the image flow, destruction of the cleaning member, and toner fusion can be prevented, and image formation with high image quality and long life can be performed.
<画像形成工程>
図1に本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、同図は、デジタル方式の複写機の概略構成を示す縦断面図である。同図に示す複写機は、感光体としてドラム型の電子写真感光体101を備えている。この感光体101は、駆動手段(不図示)によって矢印方向に回転駆動される。感光体101の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電手段である帯電ローラ102、露光手段103、現像器(現像手段)104、転写帯電器(転写手段)105が配設されている。さらに、転写材111の搬送方向(矢印方向)の転写帯電器105の下流側(同図中の左側)には、定着器106が配設されている。感光体101表面は、一次帯電器102により一様帯電される。次いで、露光手段103から発せられるレーザ光により、イメージ露光が行なわれ、レーザ光照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。感光体101上の静電潜像は、現像器104の帯電したトナーによって現像される。現像された感光体101上のトナー像は、矢印方向に搬送される転写材111に、転写帯電器105によって転写される。トナー像転写後の転写材111は定着器106に搬送され、ここで加熱・加圧を受けて、表面にトナー像が定着される。転写後に感光体に残った転写残トナーはクリーニング装置107のドラムにカウンターに当接された弾性を有するクリーニングブレードにより回収除去される。
<Image forming process>
FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a digital copying machine. The copying machine shown in the figure includes a drum-type electrophotographic
クリーニング装置107はトナー転写後に感光体に残った転写残トナーを回収・清掃する手段である。例えば、主にポリウレタンゴムからなる弾性ブレードを感光体の回転に対し図1に示すようにカウンターで当接させることにより行われる。クリ−ニングブレードにて掻き取られたトナーや潤滑剤はすくいシートにより受け取られ、トナー送り羽根やブラシローラ、スクリュー等によって廃トナーボックスに送られる。
The
<無機粉体供給部材>
本発明における感光体への無機粉体供給部材は、感光体に研磨剤を供給し画像流れを防止し、クリーニング性を向上させるものである。
<Inorganic powder supply member>
In the present invention, the inorganic powder supply member for the photoconductor supplies an abrasive to the photoconductor to prevent image flow and improve the cleaning property.
無機粉体供給部材は感光体のどこから供給してもよい。トナーに外添剤として付着させ現像時にトナーと一緒に供給することも出来る。また帯電装置や転写装置に無機粉体供給の役割を兼ねさせても良い。 The inorganic powder supply member may be supplied from anywhere on the photoreceptor. It can be attached to the toner as an external additive and supplied together with the toner during development. The charging device and the transfer device may also serve as the inorganic powder supply.
クリーニング工程において無機粒子を供給する画像形成装置のクリーニング装置概略断面図を図2に示す。この例では成形した固形状の研磨粒子204をブラシローラ203に押し当てて削りだして感光体201に塗付し、クリーニングブレード202との当接部に供給される。
FIG. 2 shows a schematic sectional view of a cleaning device of an image forming apparatus that supplies inorganic particles in the cleaning process. In this example, the molded solid
<電子写真感光体>
図3に本発明における電子写真感光体の一例を示す。
<Electrophotographic photoreceptor>
FIG. 3 shows an example of the electrophotographic photosensitive member in the present invention.
本例の電子写真感光体は、例えばAl、ステンレス等の導電性材料からなる基体301上に、光導電層302および表面保護層303を順次積層したものである(図3(a)参照)。
The electrophotographic photosensitive member of this example is obtained by sequentially laminating a
なお、これら層の他に、下部電荷注入阻止層304、上部電荷注入阻止層305、電荷注入層、反射防止層などの種々の機能層を必要に応じて設けることもできる。例えば、下部電荷注入阻止層304、上部電荷注入阻止層305などを設け、ドーパントとして13族元素および15族元素など選択する事により、正帯電、負帯電と言った帯電極性の制御も可能となる(図3(b)参照)。
In addition to these layers, various functional layers such as a lower charge
基体形状は電子写真感光体の駆動方式などに応じた所望のものとしてよい。基体材質としては上記Alやステンレスのような導電性材料が一般的であるが、例えば各種のプラスチックやセラミックス等の導電性を有しないものに、これら導電性材料を蒸着するなどして導電性を付与したものも用いることができる。 The substrate shape may be as desired according to the driving method of the electrophotographic photosensitive member. As the base material, conductive materials such as Al and stainless are generally used. However, for example, by depositing these conductive materials on non-conductive materials such as various plastics and ceramics, the conductivity can be improved. Those provided can also be used.
光導電層302としては、例えばシリコン原子と、水素原子またはハロゲン原子を含む非晶質材料(「a−Si(H,X)」とも略記する)が代表的なものとして挙げられる。また、光導電層302の層厚としては特に限定されないが、製造コストなどを考慮すると15〜50μm程度が適当である。
A typical example of the
更に、特性を向上させるために、下部光導電層306と上部光導電層307の様に複数の層構成にしても良い(図3(b)参照)。
Further, in order to improve the characteristics, a plurality of layer structures such as a lower
表面保護層303は、一般的にシリコン原子を母体とし、炭素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶(好ましくは非晶質)材料a−SiC(H,X)、シリコン原子を母体とし、窒素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶(好ましくは非晶質)材料a−SiN(H,X)、または炭素原子を母体とし、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶炭素(好ましくは非晶質炭素)a−C(H,X)等により形成される。
The surface
また、光導電層302と表面保護層303の界面を連続的に変化させ、反射防止層を設け、当該部分の界面反射を抑制させるように制御しても良い。
Alternatively, the interface between the
<a−Si感光体成膜装置>
a−Si感光体成膜装置、アモルファスシリコン感光体の形成方法、及び、その手順を以下に説明する。
<A-Si photoconductor film forming apparatus>
An a-Si photoconductor film forming apparatus, a method for forming an amorphous silicon photoconductor, and its procedure will be described below.
a−Si感光体は、従来広く用いられているRF帯(13.56MHz)の高周波電力を用いたプラズマCVD装置により形成することができる。しかしながら、本発明で開示されるような微細形状を備えるa−Si感光体を実現するためには、高周波電源の周波数をVHF帯(50〜450MHz)とすることがより望ましい。 The a-Si photosensitive member can be formed by a plasma CVD apparatus using high-frequency power in the RF band (13.56 MHz) that has been widely used in the past. However, in order to realize an a-Si photosensitive member having a fine shape as disclosed in the present invention, it is more desirable to set the frequency of the high-frequency power source to the VHF band (50 to 450 MHz).
図4及び5に示したプラズマCVD装置は、本発明におけるa−Si感光体成膜装置の好適な一例を示すものである。 The plasma CVD apparatus shown in FIGS. 4 and 5 shows a preferred example of the a-Si photosensitive film forming apparatus in the present invention.
図4は、VHF帯の高周波電力を用いたアモルファスシリコンを母材とした電子写真用感光体を形成する装置システムを示している。この装置システムは少なくとも、円筒形基体401を内包できる減圧可能な反応容器402、反応容器402内に原料ガスを供給するためのガス管417及び原料ガスを分解するための電力を導入するカソード414からなる堆積膜形成装置400、反応容器402内に原料ガスを供給するガス供給システム404、反応容器402内を排気する排気システム405及びカソード414に電力を供給する電力供給システム406からなる。
FIG. 4 shows an apparatus system for forming an electrophotographic photosensitive member using amorphous silicon as a base material using high-frequency power in the VHF band. The apparatus system includes at least a
また、図5は前記堆積膜形成装置400の横断面図を示している。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the deposited
まず、反応容器402内のヒーターを内蔵する基体支持体403に円筒形基体401を設置し、反応容器402内を排気口419を介して排気ポンプ407によって排気し、所望の真空度まで排気が完了した後、不活性ガス、例えばHeガスやArガスを原料ガス供給システム404内のマスフロコントローラーによって所定の流量で反応容器402内に供給する。そして、排気ポンプ407の排気速度を調整することによって、反応容器402内を所望の圧力に制御する。
First, the
反応容器402の内圧が所望の圧力に設定した後に、基体支持体403に内蔵されたヒーターによって円筒形基体401を所望の温度まで加熱を行う。なお、堆積膜形成中も堆積膜形成に必要な所望の温度に保持し続ける。
After the internal pressure of the
以上の手順により加熱工程が終了した後、続いて堆積膜形成工程を行う。反応容器402内の不活性ガスを排気ポンプ407によって排気した後、排気バルブ408を閉じ、メイン排気バルブ409を開け、スロットルバルブ410の開度を全開にして油拡散ポンプ411を介したメイン排気ポンプ412によって反応容器402内を例えば1×10-3Paの真空度まで排気を行う。
After the heating process is completed by the above procedure, a deposited film forming process is subsequently performed. After the inert gas in the
続いて反応容器402内に原料ガス供給システム404によって、各原料ガスを各供給配管に設置されたマスフロコントローラーによって、所定の流量で供給する。スロットルバルブ410の開度を調節し、排気速度を調整することで、反応容器402の内圧を所望の圧力に制御する。反応容器402の内圧が安定したところで、電力源413からカソード414にマッチングボックス415を介して電力の供給を行い、反応容器402内にグロー放電を生起させる。
Subsequently, each source gas is supplied into the
この放電エネルギーによって、反応容器402内に導入された原料ガスが分解され、円筒形基体401上に所定の堆積膜が形成される。なお、堆積膜の基体周方向の均一性を向上させるために、堆積膜形成中、駆動部418を介してモーター416によって基体401を所定の速度で回転させる方法が有効であり、この操作によりアモルファスシリコン感光体の周方向むらは許容可能な範囲内に低減することが容易に可能となる。こうして、堆積膜が所望の膜厚に到達したらカソード414に印加している電力の供給を停止し、原料ガス供給システム404からの原料ガスの供給を停止することで堆積膜形成を終える。
By this discharge energy, the source gas introduced into the
同様の作業を複数回続けて行うことによって多層構造を持つ堆積膜を形成すことが可能になる。 By repeating the same operation a plurality of times, it becomes possible to form a deposited film having a multilayer structure.
上述したように、本発明に好適なa−Si感光体を作製するためには、高周波電源の周波数をVHF帯(50〜450MHz)とすることがより望ましい。本発明者らが上記装置を用いて鋭意検討した結果、13.56MHzの高周波電源で作製したa−Si感光体においては、10μm×10μmの範囲で測定したRaが15〜40nm、同じく10μm×10μmの範囲で測定したΔaが0.15〜0.3の範囲であったのに対して、50〜450MHzの範囲の高周波電源で作製したa−Si感光体においては、Raを5〜68nm、Δaを0.05〜0.65と、より広い範囲で作製することが可能となり、投入電力、基板温度、バイアス電位等の成膜パラメーターによって、上記範囲内で表面粗さを制御して作製することが可能となった。 As described above, in order to produce an a-Si photosensitive member suitable for the present invention, it is more desirable to set the frequency of the high frequency power source to the VHF band (50 to 450 MHz). As a result of intensive studies by the present inventors using the above apparatus, in an a-Si photosensitive member produced with a 13.56 MHz high frequency power source, Ra measured in the range of 10 μm × 10 μm is 15 to 40 nm, similarly 10 μm × 10 μm. Δa measured in the range of 0.1 to 0.3 was in the range of 0.15 to 0.3, whereas in an a-Si photosensitive member manufactured with a high frequency power source in the range of 50 to 450 MHz, Ra was 5 to 68 nm, Δa Can be manufactured in a wider range of 0.05 to 0.65, and the surface roughness is controlled within the above range according to film forming parameters such as input power, substrate temperature, and bias potential. Became possible.
さらに、50〜150MHzの範囲の高周波電源で作製したa−Si感光体においては、同じく投入電力、基板温度、バイアス電位等の成膜パラメーターによって、上記範囲内で表面粗さを独立に制御して作製することが容易となった。 Furthermore, in the a-Si photosensitive member manufactured with a high frequency power source in the range of 50 to 150 MHz, the surface roughness is controlled independently within the above range by film forming parameters such as input power, substrate temperature, and bias potential. It became easy to produce.
従って、本発明におけるa−Si感光体において所望の微細形状を実現するためには、高周波電力の周波数を50〜450MHzの範囲とすることが望ましい。更に好ましくは、50〜150MHzの範囲とすることが望ましい。 Therefore, in order to realize a desired fine shape in the a-Si photosensitive member in the present invention, it is desirable that the frequency of the high-frequency power is in the range of 50 to 450 MHz. More preferably, a range of 50 to 150 MHz is desirable.
該感光体表面形状は、原子間力顕微鏡(AFM;Atomic Force Microscope)「Quesant社製 Q−scope250」を用いて測定した。表面粗さは、上記評価による表面粗さRaの値を示し、平均傾斜Δaは、3次元形状から計算された値を示す。 The surface shape of the photoreceptor was measured by using an atomic force microscope (AFM) “Q-scope 250 manufactured by Questant”. The surface roughness indicates the value of the surface roughness Ra according to the above evaluation, and the average inclination Δa indicates a value calculated from the three-dimensional shape.
また、円筒状である感光体の表面観察においては、同Q−scope250のTilt Removalモードにより、試料のAFM像の持つ曲率を放物線にフィットさせた後、平坦化する補正(Parabolic)を行った。更に、傾きを除去する補正(Line by Line)を行っても良い。 In addition, in the surface observation of the cylindrical photoreceptor, the Q-scope 250 was subjected to the tilt removal mode, and the curvature of the AFM image of the sample was fitted to a parabola and then flattened (parabolic). Further, correction (Line by Line) for removing the inclination may be performed.
視野に関しては、同一の試料に対して、視野を10μm×10μm以外にも各種振って評価を行った。視野を拡大すると、Ra測定値は安定する反面、試料基体のうねり、突起等の特異形状や加工形状等の影響により、微視的表面形状が反映されにくくなってくる。一方、視野を狭めた場合には、測定個所のばらつきが大きくなる。Δaについても同様である。 Regarding the visual field, the same sample was evaluated with various visual fields other than 10 μm × 10 μm. When the field of view is enlarged, the Ra measurement value is stabilized, but the microscopic surface shape is less likely to be reflected due to the influence of the singular shape such as the undulation of the sample substrate, the projection, and the like. On the other hand, when the field of view is narrowed, the variation in the measurement location increases. The same applies to Δa.
本発明においては上記の検知能力、および再現性の総合性能に優れた10μm×10μm視野の結果を使用する。 In the present invention, the result of the 10 μm × 10 μm field of view, which is excellent in the above detection capability and reproducibility overall performance, is used.
微視的表面形状(Ra、Δa)は放電電力・基体温度・総膜厚等を変化させることで制御可能である。 The microscopic surface shape (Ra, Δa) can be controlled by changing discharge power, substrate temperature, total film thickness, and the like.
感光体のビッカース硬度は、JIS規格 B7774 による測定方法により測定される。ビッカース硬度が500kg/m2以上であると十分に硬く、前述した微細な表面形状を長期的に保つことができる。500kg/m2未満であると、磨耗・キズの成長が早く、表面形状を保つのが難しくなる。 The Vickers hardness of the photoreceptor is measured by a measuring method according to JIS standard B7774. When the Vickers hardness is 500 kg / m 2 or more, it is sufficiently hard and the fine surface shape described above can be maintained for a long time. If it is less than 500 kg / m 2 , the growth of wear and scratches is rapid and it becomes difficult to maintain the surface shape.
微視的表面形状Δaは0.1〜0.9の範囲のものが好ましい。 The microscopic surface shape Δa is preferably in the range of 0.1 to 0.9.
0.1未満であるとトナーとの離型性が小さく、転写・クリーニングが困難になる。さらにクリーニングブレードをカウンター当接した場合には、捲れやすくなる。0.9より大きいと、微細な表面粗さによって生じる凹部(溝)の付着物を機械的に除去することが困難になる。 If it is less than 0.1, the releasability from the toner is small, and transfer / cleaning becomes difficult. Further, when the cleaning blade comes into contact with the counter, it becomes easy to bend. If it is larger than 0.9, it becomes difficult to mechanically remove the deposits in the recesses (grooves) caused by the fine surface roughness.
<研磨粒子>
そこで本発明者が鋭意検討を行った結果、一次粒子の平均粒径が30nm以上300nm以下であり、粒子形状が立方体状または直方体状であるペロブスカイト型結晶である無機微粉体を感光体表面に付着させて接触部材との間に介在させて摺擦することで高硬度感光体における放電生成物質、紙粉、トナー等の付着物を除去でき、画像流れやクリーングブレード欠けを防止できることを見出した。
<Abrasive particles>
Accordingly, as a result of intensive studies by the present inventors, inorganic fine powder, which is a perovskite crystal having an average primary particle size of 30 nm to 300 nm and having a cubic or rectangular parallelepiped shape, is adhered to the surface of the photoreceptor. In addition, the present inventors have found that, by interposing between the contact member and rubbing, deposits such as discharge generation substances, paper powder, and toner on the high-hardness photoreceptor can be removed, and image flow and clean blade chipping can be prevented.
本発明において用いる研磨粒子はペロブスカイト型の結晶を持つものが好ましい。ペロブスカイト型研磨粒子の中でも更に好ましいものは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムであるが、チタン酸ストロンチウムが更に好ましい。 The abrasive particles used in the present invention preferably have perovskite crystals. Among the perovskite-type abrasive particles, strontium titanate, barium titanate, and calcium titanate are more preferable, and strontium titanate is more preferable.
本発明において使用されるペロブスカイト型研磨粒子は一次粒子の平均粒径が30nm以上300nm以下であるものが好ましい。平均粒径が30nm未満ではクリーナー部における研磨効果が不十分であり、一方、300nmを超えると感光体とクリーニングブレードやローラ、被転写物などの接触物に挟まった時にキズが発生しやすい。 The perovskite type abrasive particles used in the present invention preferably have an average primary particle size of 30 nm to 300 nm. If the average particle size is less than 30 nm, the polishing effect in the cleaner portion is insufficient, while if it exceeds 300 nm, scratches are likely to occur when the photosensitive member is sandwiched between contact objects such as a cleaning blade, a roller, and a transfer object.
また、該無機微粉体は着色粒子表面に必ずしも一次粒子として存在するとは限らず、凝集体として存在する場合もあるが、特にトナーに外添する際には、600nm以上の粒径の凝集体の含有率が1個数%以下であることが好ましい。 In addition, the inorganic fine powder does not necessarily exist as primary particles on the surface of the colored particles, and may exist as aggregates. However, particularly when externally added to the toner, aggregates having a particle diameter of 600 nm or more are present. The content is preferably 1% by number or less.
トナーに外添された状態で600nm以上の粒径の凝集体を含有した場合、1次粒径が300nm以下であっても感光体キズが発生しやすいので適さない。なお、本発明におけるペロブスカイト型研磨粒子の粒径については、電子顕微鏡にて5万倍の倍率で撮影した写真から100個の粒径を測定して求めた。粒径は一次粒子の最長辺をa、最短辺をbとしたとき、(a+b)/2で求めた。 If aggregates having a particle diameter of 600 nm or more are contained in the state of being externally added to the toner, even if the primary particle diameter is 300 nm or less, scratches on the photoreceptor are likely to occur, which is not suitable. The particle size of the perovskite abrasive particles in the present invention was determined by measuring 100 particle sizes from a photograph taken at a magnification of 50,000 times with an electron microscope. The particle diameter was determined by (a + b) / 2, where a is the longest side of the primary particles and b is the shortest side.
ペロブスカイト型研磨粒子を表面処理して、感光体や現像ローラ等での連れ周りによる融着をし難くさせることが出来る。 Perovskite-type abrasive particles can be surface-treated to make it difficult to fuse with a photoreceptor or a developing roller.
ペロブスカイト型研磨粒子を表面処理する脂肪酸または脂肪酸金属塩の炭素数は8以上35以下が好ましく、10以上30以下がさらに好ましい。炭素数が35を超えると、該ペロブスカイト型結晶の無機微粉体の表面と該脂肪酸または脂肪酸金属塩の密着性が劣り、長期の使用により剥がれが発生するなど耐久性が低下するほか、剥れた脂肪酸または脂肪酸金属塩がかぶりの原因となるため好ましくない。また炭素数が8未満の場合、該比表面積100m2/g以上350m2/g以下の微粒子の付着性改善が不十分になり好ましくない。 The number of carbon atoms of the fatty acid or fatty acid metal salt for surface-treating the perovskite-type abrasive particles is preferably 8 or more and 35 or less, and more preferably 10 or more and 30 or less. When the number of carbon atoms exceeds 35, the adhesion between the surface of the inorganic fine powder of the perovskite crystal and the fatty acid or fatty acid metal salt is inferior, and the durability deteriorates due to the occurrence of peeling due to long-term use. Fatty acids or fatty acid metal salts are not preferred because they cause fogging. On the other hand, when the number of carbon atoms is less than 8, it is not preferable because the adhesion of fine particles having a specific surface area of 100 m 2 / g to 350 m 2 / g is insufficient.
また脂肪酸または脂肪酸金属塩の好ましい処理量は、母体に対して0.1質量%以上15質量%以下であり、さらに好ましくは0.5質量%以上12質量%以下である。 Moreover, the preferable processing amount of a fatty acid or a fatty acid metal salt is 0.1 mass% or more and 15 mass% or less with respect to a base material, More preferably, it is 0.5 mass% or more and 12 mass% or less.
なお、一般的に外添剤の疎水性向上のために用いるシリコーンオイル、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等の処理剤を用いてペロブスカイト型研磨粒子の表面処理を行った場合、前述の付着性改善は見られなかった。これは脂肪酸または脂肪酸金属塩が優れた離型性を有し付着性を改善するのに対して、シリコーンオイル、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等は優れた疎水性は有するものの、離型性に劣るためと思われる。 In addition, when the surface treatment of perovskite-type abrasive particles is performed using a treatment agent such as a silicone oil, a silane coupling agent, or a titanium coupling agent that is generally used to improve the hydrophobicity of the external additive, the aforementioned adhesion There was no improvement in sex. This is because fatty acids or fatty acid metal salts have excellent releasability and improve adhesion, while silicone oil, silane coupling agents, titanium coupling agents, etc. have excellent hydrophobicity, but release It seems to be inferior.
ペロブスカイト型研磨粒子をトナーに外添する場合、高湿環境下での該無機微粉体の吸湿による現像プロセスへの影響、たとえばトナー帯電量の低下などを防ぐため、本発明の処理をしたペロブスカイト型研磨粒子の比表面積は45m2/g以下であることが好ましい。比表面積を45m2/g以下にすることで該無機微粉体の表面に吸着する水の絶対量を少なく押さえられるため、摩擦帯電で付与されるトナー帯電への影響を小さくできる。 When the perovskite-type abrasive particles are externally added to the toner, the perovskite-type treated with the present invention is used to prevent the influence of the moisture absorption of the inorganic fine powder in a high-humidity environment on the development process, for example, the reduction in the toner charge amount The specific surface area of the abrasive particles is preferably 45 m 2 / g or less. By setting the specific surface area to 45 m 2 / g or less, the absolute amount of water adsorbed on the surface of the inorganic fine powder can be kept small, so that the influence on the toner charge imparted by frictional charging can be reduced.
なお本発明の比表面積はオートソーブ1(湯浅アイオニクス社製)を用いてBET多点法を用いて算出した。 In addition, the specific surface area of this invention was computed using the BET multipoint method using the autosorb 1 (made by Yuasa Ionics).
さらに、低湿環境下で比表面積100m2/g以上350m2/g以下の微粒子がペロブスカイト型研磨粒子表面に付着するのを防ぐために、本発明の処理をしたペロブスカイト型研磨粒子の水との接触角は110°以上180°以下であることがより好ましい。 Furthermore, in order to prevent fine particles having a specific surface area of 100 m 2 / g or more and 350 m 2 / g or less from adhering to the surface of the perovskite abrasive particles in a low humidity environment, the contact angle of the perovskite abrasive particles treated with the present invention with water. Is more preferably 110 ° or more and 180 ° or less.
なお、接触角の測定方法は次のとおりである。ペロブスカイト型研磨粒子は錠剤成型機によって、300KN/cm2の圧力でプレスし直径38mmのサンプルとした。成型時、成型機と試料の間にNP−Transparency TYPE−Dを挟んで成型した。このサンプルを23℃及び100℃で2分放置した後室温に戻し、ロール材接触角計CA−Xロール型(協和界面化学株式会社製)で接触角を測定した。測定は1サンプルに付き20回測定し、最大値及び最小値を除いた18個の測定値の平均値とした。 The contact angle measurement method is as follows. Perovskite abrasive particles were pressed by a tablet molding machine at a pressure of 300 KN / cm 2 to obtain a sample having a diameter of 38 mm. At the time of molding, NP-Transparency TYPE-D was sandwiched between the molding machine and the sample. This sample was allowed to stand at 23 ° C. and 100 ° C. for 2 minutes and then returned to room temperature, and the contact angle was measured with a roll material contact angle meter CA-X roll type (manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.). The measurement was performed 20 times per sample, and the average value of 18 measured values excluding the maximum value and the minimum value was used.
また現像性を良好なものにするため、本発明の表面処理をしたペロブスカイト型研磨粒子の帯電量の絶対値は10mC/kg以上80mC/kg以下であることが好ましく、且つ帯電極性が比表面積100m2/g以上350m2/g以下の微粒子と逆極性であることが好ましい。 In order to improve developability, the absolute value of the charge amount of the perovskite abrasive particles subjected to the surface treatment of the present invention is preferably 10 mC / kg or more and 80 mC / kg or less, and the charge polarity is 100 m in specific surface area. The polarity is preferably opposite to that of the fine particles of 2 / g or more and 350 m 2 / g or less.
なお帯電量の測定方法については以下の通りである。 The method for measuring the charge amount is as follows.
温度23℃,相対湿度60%環境下、キャリアとしてDSP138(同和鉄粉工業社製)を用い、キャリア9.9gに測定する試料0.1gを加えた混合物を50ml容量のポリエチレン製の瓶に入れ100回震盪する。次いで図8に示すような、底に目開き32μmの金属メッシュのスクリーン3のある金属製の測定容器2に前記混合物を約0.5gを入れ、金属製のフタ4をする。この時の測定容器2全体の質量を秤りW1gとする。次に吸引機(測定容器2と接する部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口7から吸引し風量調節弁6を調節して真空計5の圧力を250mmAqとする。この状態で2分間吸引を行ない測定する試料を吸引除去する。この時の電位計9の電位をV(ボルト)とする。ここで8はコンデンサーであり容量をC(μF)とする。また吸引後の測定機全体の質量を秤りW2(g)とする。この測定する試料の摩擦帯電量(mC/kg)は、下式の如く計算される。
摩擦帯電量=CV/(W1−W2)
Using a DSP 138 (manufactured by Dowa Iron Industries Co., Ltd.) as a carrier at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 60%, a mixture obtained by adding 0.1 g of the sample to be measured to 9.9 g of the carrier is placed in a 50 ml capacity polyethylene bottle. Shake 100 times. Next, as shown in FIG. 8, about 0.5 g of the mixture is put in a
Frictional charge amount = CV / (W1-W2)
本発明で用いるペロブスカイト型研磨粒子は、たとえば硫酸チタニル水溶液を加水分解して得た含水酸化チタンスラリーのpHを調整して得たチタニアゾルの分散液にストロンチウムの水酸化物を添加して、反応温度まで加温することで合成することができる。 The perovskite-type abrasive particles used in the present invention are prepared by adding strontium hydroxide to a titania sol dispersion obtained by adjusting the pH of a hydrous titanium oxide slurry obtained by, for example, hydrolyzing an aqueous solution of titanyl sulfate. It can be synthesized by heating up to.
該含水酸化チタンスラリーのpHは0.5〜1.0とすることで、良好な結晶化度および粒径のチタニアゾルが得られる。 By setting the pH of the hydrous titanium oxide slurry to 0.5 to 1.0, a titania sol having good crystallinity and particle size can be obtained.
また、チタニアゾル粒子に吸着しているイオンを除去する目的で、該チタニアゾルの分散液にたとえば水酸化ナトリウム等のアルカリ性物質を添加することが好ましい。このときナトリウムイオン等を含水酸化チタン表面に吸着させないために、該スラリーのpHを7以上にしないことが好ましい。 For the purpose of removing ions adsorbed on the titania sol particles, it is preferable to add an alkaline substance such as sodium hydroxide to the titania sol dispersion. At this time, it is preferable that the pH of the slurry is not 7 or higher so that sodium ions and the like are not adsorbed on the surface of the hydrous titanium oxide.
また反応温度は60℃〜100℃程度が好ましく、所望の粒度分布を得るためには昇温速度を30℃/時間以下にすることが好ましく、反応時間は3〜7時間であることが好ましい。 The reaction temperature is preferably about 60 ° C to 100 ° C. In order to obtain a desired particle size distribution, the temperature rising rate is preferably 30 ° C / hour or less, and the reaction time is preferably 3 to 7 hours.
このようにして作製された無機粒子は粒子形状が立方体状または直方体状のペロブスカイト型結晶として得ることが出来る。粒子形状が立方体状または直方体状であると感光体表面との接触面積を大きくすることができ、その立体の稜線による良好な掻き取り性を得ることが出来る。さらにその粒径と立体の稜線および角を感光体表面形状にあわせて効果的に利用することで特に感光体が磨耗しにくい場合の微細な凹凸への付着物の堆積を防止できる。 The inorganic particles thus produced can be obtained as perovskite crystals having a cubic or rectangular parallelepiped shape. When the particle shape is a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape, the contact area with the surface of the photoreceptor can be increased, and a good scraping property by the solid ridgeline can be obtained. Further, by effectively using the particle size and the three-dimensional ridgeline and corner according to the surface shape of the photoconductor, it is possible to prevent deposits from depositing on fine irregularities when the photoconductor is particularly difficult to wear.
さらに感光体への付着物を取り去ると同時に、クリーニングブレードと感光体の間で研磨剤のみ適度にすり抜けての潤滑材としての役目を果たし、より一層クリーニングブレードの長期使用を可能にする。 Furthermore, at the same time as removing the adhering matter to the photosensitive member, it serves as a lubricant by appropriately slipping only the abrasive between the cleaning blade and the photosensitive member, thereby enabling the cleaning blade to be used for a long time.
なお本発明のペロブスカイト型研磨粒子の電子顕微鏡写真(倍率2万倍)の一例を図6に示す。 An example of an electron micrograph (magnification of 20,000 times) of the perovskite abrasive particles of the present invention is shown in FIG.
<トナー>
本発明のトナーの製造方法は特に限定されず、懸濁重合法、乳化重合法、会合重合法、混練粉砕法などが用いられる。
<Toner>
The method for producing the toner of the present invention is not particularly limited, and a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, an association polymerization method, a kneading and pulverization method, and the like are used.
また本発明のトナーは非磁性トナー、磁性トナーいずれの場合も十分な効果が得られる。 Further, the toner of the present invention can provide a sufficient effect in both cases of non-magnetic toner and magnetic toner.
以下に混練粉砕法におけるトナーの製造方法について説明する。 A method for producing toner in the kneading and pulverizing method will be described below.
本発明の粉砕法トナーに用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等を単独または混合して使用できるが、中でもスチレン−アクリル、スチレン−メタクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。 Examples of the binder resin used in the pulverized toner of the present invention include polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, and styrene-vinyl acetate. Copolymers, styrene-acrylic acid ester copolymers, styrene-methacrylic acid acrylic copolymers, vinyl chloride resins, polyester resins, epoxy resins, phenol resins, polyurethane resins, etc. can be used alone or in combination. -Acrylic, styrene-methacrylic copolymer resin and polyester resin are preferred.
また本発明の粉砕法トナーを正帯電性に制御する場合は、脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩;アミン及びポリアミン系化合物;高級脂肪酸の金属塩;アセチルアセトン金属錯体;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート等を添加する。また、負帯電性に制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体を用いることができる。使用量は結着樹脂100質量部に対して0.1〜15質量部、好ましくは0.1〜10質量部である。 Further, when the pulverized toner of the present invention is controlled to be positively charged, a modified product of a fatty acid metal salt or the like; 4 such as tributylbenzidyl ammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, etc. Onium salts such as quaternary ammonium salts and their analogs such as phosphonium salts; amines and polyamine compounds; metal salts of higher fatty acids; acetylacetone metal complexes; diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, and dicyclohexyltin oxide Diorgano tin borate such as dibutyl tin borate, dioctyl tin borate, dicyclohexyl tin borate and the like are added. Moreover, when controlling to negative chargeability, an organometallic complex and a chelate compound are effective, and a monoazo metal complex, an acetylacetone metal complex, an aromatic hydroxycarboxylic acid, and an aromatic dicarboxylic acid metal complex can be used. The amount used is 0.1 to 15 parts by mass, preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
本発明の粉砕法トナーには、必要に応じて離型剤を添加することができる。例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスまたはその酸化物;カルナバワックス、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪族エステルを主成分とするワックスまたは、その一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。また、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコール;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族ビスアミド類;ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩;脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンなどのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化物なども用いることができる。添加量は結着樹脂100質量部に対して0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜10質量部である。 A release agent can be added to the pulverized toner of the present invention as necessary. For example, aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax or oxides thereof; waxes mainly composed of aliphatic esters such as carnauba wax and montanic acid ester wax; And those obtained by deoxidizing some or all of them. In addition, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, and valinalic acid; stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvir alcohol, and seryl alcohol , Saturated alcohols such as melyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acid amides such as linoleic acid amide; saturated fatty acid bisamides such as methylene bis stearic acid amide; unsaturated fatty acid amides such as ethylene bisoleic acid amide Aromatic bisamides such as N, N′-distearylisophthalic acid amide; fatty acid metal salts such as zinc stearate; waxes grafted to a hydrocarbon hydrocarbon wax using a vinyl monomer such as styrene; Fatty acids with polyhydric alcohols partial esters of such Henin acid monoglyceride; and methyl ester having a hydroxyl group obtained by and hydrogenated vegetable oils may also be used. The addition amount is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
次に非磁性トナーの場合は、これらの結着樹脂、離型剤、荷電制御剤、着色剤等を、磁性トナーの場合は上記着色剤の替わりに磁性体を、または必要に応じて着色剤と磁性体をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合してから、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して、樹脂類を互いに相溶せしめた中に荷電制御剤、着色剤を分散または溶解せしめ、冷却固化後、機械的に所望の粒度に微粉砕し、さらに分級によって粒度分布をシャープにする。あるいは、冷却固化後、ジェット気流下でターゲットに衝突させて得られた微粉砕物を、熱または機械的衝撃力によって球形化する。 Next, in the case of non-magnetic toners, these binder resins, mold release agents, charge control agents, colorants, etc., and in the case of magnetic toners, magnetic substances are used in place of the above colorants, or colorants as required. And a magnetic material are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, and then melted and kneaded using a heat kneader such as a heating roll, a kneader or an extruder to charge the resin while the resins are compatible with each other. A control agent and a colorant are dispersed or dissolved, and after cooling and solidification, the particles are mechanically pulverized to a desired particle size, and the particle size distribution is sharpened by classification. Alternatively, after cooling and solidification, a finely pulverized product obtained by colliding with a target under a jet stream is spheroidized by heat or mechanical impact force.
このようにして得られた着色粒子に、比表面積100m2/g以上350m2/g以下の微粒子を外添する。該微粒子は無機粒子としては、珪素、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、鉄、ジルコニウム等の金属酸化物;硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩;カオリン等の粘土鉱物;アパタイト等のリン酸化合物;炭化珪素、窒化珪素等の珪素化合物;カーボンブラックやグラファイト等の炭素粉末が挙げられる。また有機粒子や複合粒子としては、ポリアミド樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子等の樹脂粒子;ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機粒子とからなる複合粒子;ポリ弗化エチレン、ポリ弗化ビニリデン等のフッ素樹脂;弗化カーボン等のフッ素化合物;ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体;硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。 Fine particles having a specific surface area of 100 m 2 / g or more and 350 m 2 / g or less are externally added to the colored particles thus obtained. The fine particles are inorganic particles such as metal oxides such as silicon, magnesium, zinc, aluminum, titanium, iron and zirconium; metal salts such as barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate and aluminum carbonate; clay minerals such as kaolin; apatite Phosphoric acid compounds such as silicon compounds such as silicon carbide and silicon nitride; and carbon powders such as carbon black and graphite. Organic particles and composite particles include polyamide resin particles, silicone resin particles, silicone rubber particles, urethane particles, melamine-formaldehyde particles, acrylic particles, etc .; rubber, wax, fatty acid compounds, resins, etc., metals, metals Composite particles composed of inorganic particles such as oxides, salts, carbon black, etc .; fluorine resins such as polyfluorinated ethylene and polyvinylidene fluoride; fluorine compounds such as carbon fluoride; fatty acid metal salts such as zinc stearate; Examples include fatty acid derivatives such as fatty acid esters; molybdenum sulfide, amino acids and amino acid derivatives.
また本発明のトナーは少なくとも着色剤と結着樹脂よりなる着色粒子に、比表面積100m2/g以上350m2/g以下の微粒子を添加してなる。これはトナーに適度な流動性と帯電性を付与するために必要であり、該微粒子の比表面積が100m2/g未満の場合、十分な流動性が得られず好ましくない。また該微粒子の比表面積が350m2/gを超えると特に低湿環境下で帯電が高くなりすぎて感光体へのフィルミングを発生しやすくなるため好ましくない。 The toner of the present invention is obtained by adding fine particles having a specific surface area of 100 m 2 / g or more and 350 m 2 / g or less to colored particles comprising at least a colorant and a binder resin. This is necessary for imparting appropriate fluidity and chargeability to the toner. If the specific surface area of the fine particles is less than 100 m 2 / g, sufficient fluidity cannot be obtained, which is not preferable. Further, if the specific surface area of the fine particles exceeds 350 m 2 / g, the charging becomes too high particularly in a low humidity environment, and filming on the photosensitive member is likely to occur, which is not preferable.
本発明のトナーを用いる現像方法は特に限定されず、たとえば上記製造方法により製造された非磁性トナーをキャリアと混合して用いる二成分現像方法、キャリアを用いず非磁性トナーのみを用いる非磁性一成分現像方法、磁性トナーを用いる磁性一成分現像などが挙げられる。 The developing method using the toner of the present invention is not particularly limited. For example, a two-component developing method using a nonmagnetic toner manufactured by the above manufacturing method mixed with a carrier, a nonmagnetic one using only a nonmagnetic toner without using a carrier. Examples thereof include a component development method and magnetic one-component development using a magnetic toner.
<潜像形成デバイス>
画質を向上させるには、レーザビームのスポット径をできるだけ小さくすることが必要である。しかしながら、光源に用いられている近赤外域に発振波長を持つ半導体レーザでは、光学系の操作でビーム径を細くしてもスポット輪郭の鮮明さが得られ難い。その原因は、スポット径Dがレーザ光の波長λに正比例し(D=1.22λ/NA(NAはレンズ開口数))、レーザ光の波長自体にある。したがって、画質向上には、レーザ光の波長自体を短くすることが有効である。
<Latent image forming device>
In order to improve the image quality, it is necessary to make the spot diameter of the laser beam as small as possible. However, in a semiconductor laser having an oscillation wavelength in the near infrared region used as a light source, it is difficult to obtain a clear spot contour even if the beam diameter is reduced by operating the optical system. The cause is that the spot diameter D is directly proportional to the wavelength λ of the laser beam (D = 1.22λ / NA (NA is the numerical aperture of the lens)), and the wavelength of the laser beam itself. Therefore, to improve the image quality, it is effective to shorten the wavelength of the laser beam itself.
露光手段は、波長600nm以下、好ましくは500nm以下、より好ましくは450nm以下のレーザを発光する光源を有するのがよい。この光源として、半導体レーザが、光源自体が小型であり且つ装置全体も小型化できるため、好ましい。このような半導体レーザとして、多量子井戸構造の窒化ガリウム半導体レーザ、並びに非線形光学素子により短波長化したものなどを挙げることができる。 The exposure means may include a light source that emits a laser having a wavelength of 600 nm or less, preferably 500 nm or less, more preferably 450 nm or less. As the light source, a semiconductor laser is preferable because the light source itself is small and the entire apparatus can be miniaturized. Examples of such a semiconductor laser include a gallium nitride semiconductor laser having a multi-quantum well structure and a laser whose wavelength is shortened by a nonlinear optical element.
より具体的には、日亜化学工業で開発された410nmに主たる波長を出力するInGaN系半導体レーザ(日亜化学工業社製)、GaN系半導体レーザ、AlGaN系半導体レーザなどが挙げられる。非線型光学素子として具体的には、425nmに主たる波長を出力する非線型光学素子(松下電器産業社製)が挙げられる。この非線型光学素子は、850nmの近赤外光半導体レーザの出力光を酸化マグネシウム添加ニオブ酸リチウム結晶に入射して425nmの第2高調波を射出する非線型光学素子である。 More specifically, an InGaN-based semiconductor laser (manufactured by Nichia Chemical Industries, Ltd.), a GaN-based semiconductor laser, an AlGaN-based semiconductor laser, etc., which has been developed at Nichia Chemical and outputs a main wavelength of 410 nm. Specific examples of the nonlinear optical element include a nonlinear optical element (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) that outputs a main wavelength of 425 nm. This non-linear optical element is a non-linear optical element that emits the second harmonic of 425 nm by making the output light of a 850 nm near-infrared semiconductor laser incident on a magnesium oxide-added lithium niobate crystal.
露光手段は、紫外青紫色レーザ、非線型光学素子等を用いた光源からレーザ光を射出して、電子写真用感光体上に収束させるビーム収束手段と、電子写真用感光体上を走査するビーム走査手段を備えることが好適である。 The exposure means includes a beam converging means for emitting laser light from a light source using an ultraviolet blue-violet laser, a non-linear optical element, etc., and converging it on the electrophotographic photosensitive member, and a beam for scanning the electrophotographic photosensitive member. It is preferable to provide scanning means.
露光手段は、デジタル処理された画像信号に基づき露光を行うデジタル方式の露光手段が好適である。デジタル処理された画像信号に基づき露光を行うデジタル方式の露光手段とは、前述の紫外青紫色レーザ、非線型光学素子等の露光光源を用い、2値化又はパルス幅変調や強度変調を行い多値化された光により露光を行う露光手段である。 The exposure unit is preferably a digital type exposure unit that performs exposure based on a digitally processed image signal. The digital exposure means for performing exposure based on the digitally processed image signal uses the exposure light source such as the above-mentioned ultraviolet blue-violet laser, nonlinear optical element, etc., and performs binarization or pulse width modulation or intensity modulation. It is an exposure means for performing exposure with the digitized light.
本発明の画像形成装置は、露光手段(光源)として上記のように波長の短いレーザ光を用いることにより、レーザビームのスポットの拡散が、従来の半導体レーザに比べて抑えられ、極めて高解像度の画像を書き込むことができる。 The image forming apparatus of the present invention uses laser light having a short wavelength as the exposure means (light source) as described above, so that the diffusion of the spot of the laser beam can be suppressed as compared with a conventional semiconductor laser, and extremely high resolution. Images can be written.
また、レーザは、その位相が揃っているため、白色光に比べて散乱し易いことが知られており、その散乱強度は散乱物質が小さい場合、波長の逆数の4乗に比例することが知られている。つまり青色レーザを用いると表面に付着した、あるいは表面保護層に添加された微粒子などによる散乱が大きくなるため、高密度のスポットで電子写真感光体に書き込みをしても、電荷発生層に到達する光のスポットが乱れたり光量低下等の問題がある。 Lasers are known to scatter more easily than white light because their phases are aligned, and the scattering intensity is known to be proportional to the fourth power of the reciprocal of the wavelength when the scattering material is small. It has been. In other words, when a blue laser is used, scattering due to fine particles attached to the surface or added to the surface protective layer increases, so that even when writing on the electrophotographic photosensitive member with a high-density spot, it reaches the charge generation layer. There are problems such as disturbance of the light spot and reduction in the amount of light.
また現在のところ、青色半導体レーザは赤色半導体レーザに比べて、格段に露光パワーが低く、また価格も高価である。従って、スポット径を小さくできるという青色レーザの特性を十分に生かすためには、電荷発生層に到達する光量の低下やスポットの乱れ等をできるだけ小さくする必要がある。 At present, blue semiconductor lasers have much lower exposure power and are more expensive than red semiconductor lasers. Therefore, in order to make full use of the characteristics of the blue laser capable of reducing the spot diameter, it is necessary to reduce the amount of light reaching the charge generation layer, the spot disturbance, and the like as much as possible.
レーザにより潜像を書き込む上でレーザ波長が短くなるほど被書き込み媒体の表面の微細な凹凸の大きさに影響を受けやすく、光散乱が起き易くなる。従って光散乱による潜像のボケを防止するために電子写真感光体においても短波長レーザを用いた潜像形成においては凹凸を極力小さくすることが有利である。特に感光体表面に微粒子等が付着している場合にはその存在自体による凹凸が生じて散乱が起き易くなる。 When writing a latent image with a laser, the shorter the laser wavelength, the more easily affected by the size of fine irregularities on the surface of the medium to be written, and light scattering tends to occur. Therefore, in order to prevent the latent image from blurring due to light scattering, it is advantageous to make the unevenness as small as possible in the formation of the latent image using the short wavelength laser in the electrophotographic photosensitive member. In particular, when fine particles or the like are attached to the surface of the photoconductor, irregularities due to the presence of the particles occur and scattering is likely to occur.
<ペロブスカイト型研磨粒子と感光体表面形状の関係>
図7で示すように、「Ra」で表現される表面粗さは実際には「2Ra」の深さの凹部分を有していると捉えることが出来る。この凹部分存在する付着物を取り除くためには、まず凹部分に研磨粒子が侵入する必要がある。凹部分の大きさ、凸部間の距離の平均的な値は「2×2Ra/Δa」であらわされ、これよりも研磨粒子が小さい時に凹部分を研磨粒子の稜線で擦りやすくなるために十分な付着物掻き取り効果が得られる。
<Relationship between perovskite-type abrasive particles and photoreceptor surface shape>
As shown in FIG. 7, the surface roughness expressed by “Ra” can actually be regarded as having a concave portion having a depth of “2Ra”. In order to remove the deposits present in the concave portion, it is necessary that the abrasive particles first enter the concave portion. The average value of the size of the concave portion and the distance between the convex portions is expressed by “2 × 2Ra / Δa”, which is sufficient to easily rub the concave portion with the ridge line of the abrasive particles when the abrasive particles are smaller than this. Scraping effect can be obtained.
また、研磨粒子が凹部分の深さ「2Ra」よりも小さい粒径であると、凹部分に入り込んだ際にそこから移動しにくくなるため、研磨効果が得られにくくなる。 Further, if the abrasive particles have a particle size smaller than the depth “2Ra” of the concave portion, when entering the concave portion, it becomes difficult to move from there, so that it is difficult to obtain a polishing effect.
具体的には図7で示す(1)のサイズ関係が望ましく(2),(3)の関係であると十分な掻き取り効果が得られにくい。 Specifically, the size relationship of (1) shown in FIG. 7 is desirable, and if it is the relationship of (2) and (3), it is difficult to obtain a sufficient scraping effect.
また本発明における研磨粒子は一般的電子写真のトナー粒径である数〜数十μmよりも十分小さく、一般的に行われているクリーニング圧でも少しずつすり抜けていく。クリーニング工程を通過した研磨粒子は、粉体の凝集がほぐされてかつ均一に感光体に付着しているが、これが潜像形成の露光を阻害する可能性はある。 In addition, the abrasive particles in the present invention are sufficiently smaller than a general electrophotographic toner particle size of several to several tens of μm, and slip through little by little at a cleaning pressure that is generally performed. The abrasive particles that have passed through the cleaning step are loosened in powder aggregation and uniformly adhered to the photoconductor, which may hinder exposure for latent image formation.
感光体における光の損失には、各層における内部吸収・表面散乱・界面散乱・内部散乱などがあるが、特に表面散乱は粒界などによる表面粗さが主要因となる。 The light loss in the photoconductor includes internal absorption, surface scattering, interface scattering, internal scattering and the like in each layer. In particular, surface scattering is mainly caused by surface roughness due to grain boundaries.
一般に光散乱は、粒子や表面粗さが光の波長の10分の1以下であるならばレイリー散乱、同程度の大きさであるならばミー散乱といった種類に分類されるが、波長に比べて粒子・粗さが大きいほど散乱の度合い(広がり・強度)が大きくなる。 In general, light scattering is classified into types such as Rayleigh scattering if the particle or surface roughness is 1/10 or less of the wavelength of light, and Mie scattering if the particle size is comparable, but compared to the wavelength. The degree of scattering (spreading / strength) increases as the particle / roughness increases.
感光体表面に付着したペロブスカイト型研磨粒子と感光体表面形状から形成されるトータルとしての微視的な平均表面粗さは(D+2Ra)nmで表される。 The total microscopic average surface roughness formed from the perovskite-type abrasive particles adhering to the photoreceptor surface and the photoreceptor surface shape is represented by (D + 2Ra) nm .
したがって本発明においても微視的な平均表面粗さは(D+2Ra)nmが波長に対して十分小さいのが好ましく、検討結果から微視的な平均表面粗さは(D+2Ra)が波長の2分の1よりも小さいと電子写真の画像に与える影響が小さく、レーザの散乱によるドット再現性の悪化を抑止できることを確認した。 Accordingly, in the present invention, it is preferable that the microscopic average surface roughness is (D + 2Ra) nm sufficiently small with respect to the wavelength, and from the examination results, the microscopic average surface roughness is (D + 2Ra) being two minutes of the wavelength. It was confirmed that when the ratio was smaller than 1, the influence on the electrophotographic image was small, and the deterioration of dot reproducibility due to laser scattering could be suppressed.
以下、実施例により本発明の特徴を具体的に示す。部は質量部を意味する。 Hereinafter, the features of the present invention will be described specifically by way of examples. Part means part by mass.
<感光体製作例>
VHF帯を用いた高周波プラズマCVD法による電子写真装置用感光体の製造装置を用い、φ30の鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるa−Si系感光体を作製した。さらに光導電層のSiH4とH2の混合比および総流量、ならびに放電電力(プラズマパワー)、基体温度の成膜条件を変えることによって、表面形状の異なる種々の感光体を作製した。なお表面層はa−SiNとした。
<Photoconductor production example>
An a-Si comprising a charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a surface layer on an aluminum cylinder having a mirror finish of φ30, using an apparatus for manufacturing a photoconductor for an electrophotographic apparatus by a high frequency plasma CVD method using a VHF band. A photoconductor was prepared. Further, various photoconductors having different surface shapes were prepared by changing the film formation conditions of the mixing ratio and total flow rate of SiH 4 and H 2 of the photoconductive layer, discharge power (plasma power), and substrate temperature. The surface layer was a-SiN.
以上により感光体A〜Lを得た。得られた感光体のビッカース硬度(JIS規格)1200Kg/m2であった。表面の微視的表面粗さRaおよびΔaを表1に示す。 Thus, photoconductors A to L were obtained. The obtained photoreceptor had a Vickers hardness (JIS standard) of 1200 kg / m 2 . Table 1 shows the microscopic surface roughness Ra and Δa of the surface.
<ペロブスカイト型研磨粒子の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で洗浄した。次に、該含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.65に調整してチタニアゾル分散液を得た。該チタニアゾル分散液にNaOHを添加し、分散液のpHを4.5に調整し上澄み液の電気伝導度が70μS/cmになるまで洗浄をくり返しした。
<Production example of perovskite-type abrasive particles>
The hydrous titanium oxide slurry obtained by hydrolyzing the aqueous titanyl sulfate solution was washed with an alkaline aqueous solution. Next, hydrochloric acid was added to the hydrous titanium oxide slurry to adjust the pH to 0.65 to obtain a titania sol dispersion. NaOH was added to the titania sol dispersion, the pH of the dispersion was adjusted to 4.5, and washing was repeated until the electrical conductivity of the supernatant reached 70 μS / cm.
該含水酸化チタンに対し、0.97倍モル量のSr(OH)2・8H2Oを加えてSUS製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらにSrTiO3換算で0.1〜2.0mol/リットルになるように蒸留水を加えた。 0.97-fold molar amount of Sr (OH) 2 .8H 2 O was added to the hydrous titanium oxide, and the mixture was placed in a SUS reaction vessel and purged with nitrogen gas. Further distilled water was added so as to 0.1~2.0Mol / liter terms of SrTiO 3.
窒素雰囲気中で該スラリーを83℃まで5〜30℃/時間で昇温し、83℃に到達してから3〜7時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後純水で洗浄をくり返す。 The slurry was heated to 83 ° C. at a rate of 5 to 30 ° C./hour in a nitrogen atmosphere, and reacted for 3 to 7 hours after reaching 83 ° C. After the reaction, cool to room temperature, remove the supernatant, and repeat washing with pure water.
さらに窒素雰囲気下、上記スラリーをスラリーの固形分に対して6.5質量%のステアリン酸(炭素数18)ナトリウムを溶解した水溶液中に入れ、撹拌しながら、硫酸亜鉛水溶液を滴下して、ペロブスカイト型結晶表面にステアリン酸亜鉛を析出させた。 Further, in a nitrogen atmosphere, the slurry was placed in an aqueous solution in which 6.5% by mass of sodium stearic acid (18 carbon atoms) was dissolved with respect to the solid content of the slurry. Zinc stearate was deposited on the mold crystal surface.
該スラリーを純水でくり返し洗浄した後ヌッチェで濾過し、得られたケーキを乾燥してステアリン酸亜鉛で表面処理したチタン酸ストロンチウムを得た。 The slurry was washed repeatedly with pure water and then filtered with Nutsche, and the resulting cake was dried to obtain strontium titanate surface-treated with zinc stearate.
上記スラリーの昇温速度および反応時間を振って、平均粒径の異なる種々のチタン酸ストロンチウムを得た。 Various strontium titanates having different average particle diameters were obtained by varying the temperature rising rate and reaction time of the slurry.
得られたチタン酸ストロンチウムは、一次粒子の平均径が75、110、165、190nmでいずれも600nm以上の凝集体の含有率が0.5個数%であった。また粒子形状が立方体状または直方体状であるものの含有率は80個数%以上であった。 The obtained strontium titanate had an average primary particle size of 75, 110, 165, and 190 nm, and an aggregate content of 600 nm or more was 0.5% by number. The content of particles having a cubic or rectangular parallelepiped shape was 80% by number or more.
<着色粒子製造例>
スチレンアクリル樹脂 100部
(スチレン−ブチルアクリレート共重合比=78:22)
磁性体 90部
サリチル酸金属化合物 2部
パラフィンワックス 3部
上記を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、二軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した後、分級して平均粒径7μmの着色粒子を得た。
<Examples of colored particle production>
Styrene acrylic resin 100 parts (styrene-butyl acrylate copolymer ratio = 78: 22)
Magnetic material 90 parts Salicylic
<評価方法>
画像流れの評価は温度30℃湿度80%RHの環境下にてキヤノン製デジタル複写機GP405コロナ帯電改造機にて5%画像にて10万枚の画出しを行ない、10万枚画出し後に本体電源を切ってから、同環境にて12時間放置した後のデジタルハーフトーン画像および5ポイント文字画像を評価することにより行った。評価結果は以下のようにランク分けした。
○:画像流れ無し
△:ハーフトーンハイライト飛びが僅かにあるが、文字は問題なし
×:ハーフトーンハイライトが完全に飛び、文字もボケて読めない
<Evaluation method>
Evaluation of image flow was performed with a Canon digital copier GP405 corona charging remodeling machine under the environment of temperature 30 ° C and humidity 80% RH. After the main body power was turned off, the digital halftone image and the 5-point character image after being left for 12 hours in the same environment were evaluated. The evaluation results were ranked as follows.
○: No image flow △: Halftone highlight skipping is slight, but characters are no problem ×: Halftone highlight is completely skipped, characters are blurred and cannot be read
クリーニングブレードの耐久性評価は温度30℃湿度80%RHの環境下にてキヤノン製デジタル複写機GP405コロナ帯電改造機にて5%画像にて10万枚の画出しを行ない、そのときのクリーニングブレードエッジ破壊によるすり抜けをベタ黒通紙後のベタ白画像を観察することにより行った。 Durability evaluation of the cleaning blade was performed at a temperature of 30 ° C and humidity of 80% RH, and the Canon digital copier GP405 corona charging machine was used to print 100,000 sheets of 5% images, and cleaning was performed at that time. The slipping through the blade edge breakage was performed by observing a solid white image after the solid black paper was passed.
ブレードエッジは顕微鏡により観察して破壊の位置を確認し、すり抜け位置と対応させた。
○:まったくすり抜けなし
△:若干すり抜けがあるが、画像ではほとんど目立たない
×:すり抜けがあり、画像で目立つ
The blade edge was observed with a microscope to confirm the position of destruction, and was made to correspond to the slip-through position.
○: No slipping at all △: Slightly slipping through, but almost inconspicuous in the image ×: There is slipping through, conspicuous in the image
研磨粒子がクリーニングブレードをすり抜けたものが、感光体表面から帯電装置に移動して付着し、汚れとなっているものもあった。実施例に対し、帯電装置の汚れについても評価を行った。温度30℃湿度80%RHの環境下にてキヤノン製デジタル複写機GP405コロナ帯電改造機にて5%画像にて10万枚の画出しを行ない、そのときの帯電装置の汚れについて以下の基準にて評価した。
◎:汚れ全く無し
○:研磨粒子が帯電装置に付着しているが、画像に影響なし
△:研磨粒子が帯電装置に付着しており、画像に僅かに影響があるが目立たない
×:研磨粒子が帯電装置に付着しており、画像に影響がある
In some cases, the abrasive particles passed through the cleaning blade moved from the surface of the photosensitive member to the charging device and adhered, resulting in contamination. The examples were also evaluated for contamination of the charging device. Under the environment of temperature 30 ° C and humidity 80% RH, Canon digital copying machine GP405 corona charging remodeling machine was able to print 100,000 sheets of 5% images, and the following criteria for charging device contamination at that time Evaluated.
A: No contamination at all O: Abrasive particles are attached to the charging device but have no effect on the image Δ: Abrasive particles are attached to the charging device, and the image is slightly affected but not noticeable ×: Abrasive particles Is attached to the charging device, affecting the image
光散乱の影響を受けたドット再現の評価は以下のように行った。 The dot reproduction affected by light scattering was evaluated as follows.
感光体を−400Vに帯電した後、色素レーザを用いて400nmおよび500nmの波長のレーザを幅40μmの直線状のマスクを通して潜像を書き込んだ。これを、電子写真学会誌、第32巻、第4号、62(1993)に記載されているSFMを応用して作製した静電潜像解析装置を用いて、静電潜像と直角方向にスキャンし、静電潜像の解析を行った。静電潜像の幅は露光中心の電位減衰率の20分の1の電位減衰率になった位置間の幅とした。
○:静電潜像の幅48μm以下 1ドット再現良
△:静電潜像の幅60μm以下48μm以上
×:静電潜像の幅60μmより大 1ドット再現悪
After the photosensitive member was charged to −400 V, a latent image was written using a dye laser through 400 nm and 500 nm wavelength linear masks having a width of 40 μm. Using an electrostatic latent image analyzer produced by applying the SFM described in the Journal of the Electrophotographic Society, Vol. 32, No. 4, 62 (1993), this is perpendicular to the electrostatic latent image. Scanned and analyzed the electrostatic latent image. The width of the electrostatic latent image was defined as the width between positions where the potential decay rate was 1/20 of the potential decay rate at the exposure center.
○: Electrostatic latent image width 48 μm or less 1 dot reproducibility △: Electrostatic latent image width 60 μm or less 48 μm or more X: Electrostatic latent image width 60 μm or greater 1 dot poor reproduction
〔実施例1〕
<ペロブスカイト型研磨粒子供給部材を設けて感光体に付着させて用いる例>
供給部材として図2に示す、クリーニング装置クリーニングブレードの上流からペロブスカイト型研磨粒子を供給する構成とした。ペロブスカイト型研磨粒子供給速度は、A4横通紙1000枚あたり2gの供給量となるよう削れ量を調整した。
[Example 1]
<Example of providing a perovskite-type abrasive particle supply member and attaching it to a photoreceptor>
As a supply member, perovskite-type abrasive particles are supplied from the upstream side of the cleaning device cleaning blade shown in FIG. The amount of scraping was adjusted so that the perovskite-type abrasive particle supply rate was 2 g per 1000 A4 paper.
着色粒子100部に対して、シリカ100部にジメチルシリコーンオイル20部で表面処理した疎水性シリカ(BET=220m2/g)1.2部をヘンシェルミキサーFM10Bにて、回転数:66S-1、時間:3分の条件で外添してトナーAを得て、これを実機画出しに使用した。 With respect to 100 parts of the colored particles, 1.2 parts of hydrophobic silica (BET = 220 m 2 / g) which is 100 parts of silica and surface-treated with 20 parts of dimethyl silicone oil are subjected to rotation at 66S −1 with a Henschel mixer FM10B. Time: Toner A was obtained by external addition under conditions of 3 minutes, and this was used for actual image printing.
感光体A〜L、およびDの値を振って実施した結果を表2に示す。 Table 2 shows the results obtained by varying the values of the photoconductors A to L and D.
ペロブスカイト型研磨粒子の1次平均粒径D(nm)、感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗さRa(nm)と平均傾斜Δaとの関係について、次式
1<D/2Ra D<4×(Ra/Δa)
を満足することで画像流れを防止し、良好なクリーニング性能を得ることが出来る。
さらに露光手段から出力される最大光強度波長λ(nm)、表面粗さRa(nm)およびペロブスカイト型研磨粒子の1次平均粒径D(nm)に関して、次式
D+2×Ra≦λ/2
を満足することで短波長レーザによる露光においても良好なドット再現を得ることが出来る。
Regarding the relationship between the primary average particle diameter D (nm) of the perovskite-type abrasive particles, the surface roughness Ra (nm) in the range of 10 μm × 10 μm of the photoreceptor and the average inclination Δa, the following
Satisfying the above can prevent the image from flowing and obtain a good cleaning performance.
Further, regarding the maximum light intensity wavelength λ ( nm ) , surface roughness Ra ( nm ) and primary average particle diameter D ( nm ) of the perovskite-type abrasive particles output from the exposure means, the following formula D + 2 × Ra ≦ λ / 2
Satisfying the above, it is possible to obtain good dot reproduction even in exposure with a short wavelength laser.
本実施例では研磨粒子としてチタン酸ストロンチウムを用いたが、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムでも同様の効果が得られる。 In this example, strontium titanate was used as the abrasive particles, but the same effect can be obtained with barium titanate and calcium titanate.
本実施例では感光体表層としてa−SiNを用いたが、a−C、a−SiC、またはMgFでも同様の効果が得られる。 In this embodiment, a-SiN is used as the surface layer of the photoreceptor, but the same effect can be obtained with a-C, a-SiC, or MgF.
〔参考例1〕
<ペロブスカイト型研磨粒子をトナーに外添して用いる例>
着色粒子100部に対して、シリカ100部にジメチルシリコーンオイル20部で表面処理した疎水性シリカ(BET=220m2/g)1.2部と、無機微粉体をヘンシェルミキサーFM10Bにて、回転数:66S-1、時間:3分の条件で外添してトナーBを得た。着色粒子に対するペロブスカイト型研磨粒子の添加量は、0.04質量%〜5.2質量%のものを作製した。
[ Reference Example 1 ]
<Example of using perovskite-type abrasive particles externally added to toner>
With respect to 100 parts of colored particles, 1.2 parts of hydrophobic silica (BET = 220 m 2 / g) surface-treated with 100 parts of silica and 20 parts of dimethyl silicone oil, and inorganic fine powder at Henschel mixer FM10B Was added externally under the conditions of: 66S −1 , and time: 3 minutes to obtain a toner B. The amount of the perovskite abrasive particles added to the colored particles was 0.04% by mass to 5.2% by mass.
このトナーを、前述した画像形成装置の現像装置に供して実施例1と同様、前期評価方法に従って実機画出し評価を行った。評価結果を表3〜7に示す。 This toner was used in the developing device of the image forming apparatus described above, and an actual image output evaluation was performed according to the previous evaluation method in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Tables 3-7.
以上示したように、ペロブスカイト型研磨粒子を外添したトナーを用いた場合において、1次平均粒径D(nm)、感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗さRa(nm)と平均傾斜Δaとの関係について、次式
1<D/2Ra D<4×(Ra/Δa)
を満足することでクリーニング磁気ブラシ等の摺擦部材を必要とすることなく、画像流れを防止でき、クリーニング性能も向上させることができる。
As described above, in the case of using toner with externally added perovskite-type abrasive particles, the primary average particle diameter D (nm) , the surface roughness Ra (nm) of the photoreceptor in the range of 10 μm × 10 μm, and the average inclination Regarding the relationship with Δa, the following
By satisfying the above, it is possible to prevent image flow and improve the cleaning performance without the need for a rubbing member such as a cleaning magnetic brush.
さらに露光手段から出力される最大光強度波長λ(nm)、表面粗さRa(nm)およびペロブスカイト型研磨粒子の1次平均粒径D(nm)に関して、次式
D+2×Ra≦λ/2
を満足することで短波長レーザによる露光においても良好なドット再現を得ることが出来る。
Further, regarding the maximum light intensity wavelength λ ( nm ) , surface roughness Ra ( nm ) and primary average particle diameter D ( nm ) of the perovskite-type abrasive particles output from the exposure means, the following formula D + 2 × Ra ≦ λ / 2
Satisfying the above, it is possible to obtain good dot reproduction even in exposure with a short wavelength laser.
さらにその外添量を0.05〜5重量%とすることで画像流れの全くないより良好画像を得ることができ、帯電装置の汚れによる画像への影響もない。 Further, when the external addition amount is 0.05 to 5% by weight, a better image with no image flow can be obtained, and there is no influence on the image due to the contamination of the charging device.
本参考例では研磨粒子としてチタン酸ストロンチウムを用いたが、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムでも同様の効果が得られる。 In this reference example, strontium titanate was used as the abrasive particles, but the same effect can be obtained with barium titanate and calcium titanate.
本参考例では感光体表層としてa−SiNを用いたが、a−C、a−SiC、またはMgFでも同様の効果が得られる。 In this reference example, a-SiN was used as the photoreceptor surface layer, but a similar effect can be obtained with a-C, a-SiC, or MgF.
101、感光体
102、帯電ローラ
103、露光装置
104、現像装置
105、転写部材
106、定着装置
107、クリーニング装置
111、転写媒体
701、感光体表面
702、研磨粒子
101,
Claims (1)
該画像形成方法は、該感光体に残った転写残トナーをクリーニングブレードによって除去するクリーニング工程を有し、該転写後で且つ該クリーニング工程前に、ローラ部材によって無機微粉体を該感光体へ供給し、
該感光体は、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有するアモルファスシリコン感光体であり、原子間力顕微鏡(Q−scope250)により10μm×10μmの範囲で測定される該感光体の平均傾斜Δaが0.1〜0.9であり、
該無機微粉体は、一次粒子が立方体状の粒子形状及び/又は直方体状の粒子形状のペロブスカイト型結晶であるチタン酸ストロンチウムであり、該無機微粉体は、一次粒子の平均粒径が30nm〜300nmであり、600nm以上の粒径の凝集体の含有率が1個数%以下であり、
該無機微粉体の1次平均粒径をD(nm)としたとき、該感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗さRa(nm)と平均傾斜Δaとの関係について、次式
1<D/2Ra
D<4×(Ra/Δa)
を満足することを特徴とする画像形成方法。 The surface of a photoreceptor having a Vickers hardness (JIS standard) of 500 kg / m 2 or more was charged by corona charging to form an electrostatic latent image on the photoreceptor, and the electrostatic latent image was developed with toner and developed. In an image forming method for transferring a toner image to a transfer material,
The image forming method includes a cleaning step of removing residual transfer toner remaining on the photoconductor with a cleaning blade, and supplying inorganic fine powder to the photoconductor by a roller member after the transfer and before the cleaning step. And
The photoconductor is an amorphous silicon photoconductor having a photoconductive layer made of a non-single-crystal material based on silicon atoms, and is measured in the range of 10 μm × 10 μm by an atomic force microscope (Q-scope 250). The average inclination Δa of the photoreceptor is 0.1 to 0.9,
The inorganic fine powder is strontium titanate whose primary particles are perovskite type crystals having a cubic particle shape and / or a rectangular parallelepiped particle shape, and the inorganic fine powder has an average primary particle size of 30 nm to 300 nm. And the content of aggregates having a particle size of 600 nm or more is 1% by number or less,
Assuming that the primary average particle diameter of the inorganic fine powder is D (nm), the relationship between the surface roughness Ra (nm) and the average inclination Δa in the range of 10 μm × 10 μm of the photoreceptor is expressed by the following formula 1 <D / 2Ra
D <4 × (Ra / Δa)
An image forming method characterized by satisfying
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005058605A JP4875850B2 (en) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | Image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005058605A JP4875850B2 (en) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | Image forming method |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006243330A JP2006243330A (en) | 2006-09-14 |
| JP2006243330A5 JP2006243330A5 (en) | 2008-04-17 |
| JP4875850B2 true JP4875850B2 (en) | 2012-02-15 |
Family
ID=37049809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005058605A Expired - Fee Related JP4875850B2 (en) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | Image forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4875850B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5122183B2 (en) * | 2007-05-30 | 2013-01-16 | チタン工業株式会社 | Calcium titanate fine particles and electrostatic recording toner |
| JP2014137446A (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Konica Minolta Inc | Image forming method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3225610B2 (en) * | 1992-07-02 | 2001-11-05 | 富士ゼロックス株式会社 | Particles for coating electrostatic latent image holder and / or cleaning member surface |
| JPH08194419A (en) * | 1995-01-17 | 1996-07-30 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming device |
| JP2002174915A (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-21 | Canon Inc | Image forming device |
| JP2002304022A (en) * | 2001-04-09 | 2002-10-18 | Canon Inc | Electrophotographic method and apparatus |
| JP4165859B2 (en) * | 2002-03-19 | 2008-10-15 | チタン工業株式会社 | Strontium titanate fine powder, method for producing the same, and toner for electrostatic recording using the same as an external additive |
| JP2004053892A (en) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Konica Minolta Holdings Inc | Image forming apparatus and image forming method |
-
2005
- 2005-03-03 JP JP2005058605A patent/JP4875850B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006243330A (en) | 2006-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2244129B1 (en) | Silica fine particle, toner, two-component developer and image forming method | |
| JP2010151921A (en) | Image forming apparatus | |
| JP3796352B2 (en) | Image forming method | |
| JP5219661B2 (en) | Image forming method | |
| JP2009282217A (en) | Image forming method | |
| JP4065508B2 (en) | Image forming method | |
| JP4875850B2 (en) | Image forming method | |
| JP2008058463A (en) | Image forming method | |
| JP2007292982A (en) | Image forming apparatus | |
| JP4405697B2 (en) | Image forming method, image forming apparatus, and process cartridge | |
| JP5300360B2 (en) | Image forming method | |
| JP7154880B2 (en) | Image forming method | |
| JP4208372B2 (en) | Magnetic toner and image forming method | |
| JP5875275B2 (en) | toner | |
| JP4623651B2 (en) | Electrophotographic equipment | |
| JP3854796B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP3919506B2 (en) | Image forming method | |
| JP5094321B2 (en) | Image forming apparatus and method for producing developer carrier used in image forming apparatus | |
| JP4298113B2 (en) | Developer and image forming method | |
| JP3976955B2 (en) | Electrophotographic method | |
| JP4773940B2 (en) | Toner and image forming method | |
| JP2006184394A (en) | Toner and image forming method | |
| JP2006243331A (en) | Image forming method | |
| JP7349889B2 (en) | External additives for toner, toner and image forming equipment | |
| JP3880379B2 (en) | Developer, image forming method and image forming apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050303 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080228 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080228 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080228 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091015 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091020 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100412 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100511 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100811 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100914 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100917 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101019 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101217 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20110114 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111003 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111128 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4875850 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |