JP2002278223A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2002278223A
JP2002278223A JP2001082833A JP2001082833A JP2002278223A JP 2002278223 A JP2002278223 A JP 2002278223A JP 2001082833 A JP2001082833 A JP 2001082833A JP 2001082833 A JP2001082833 A JP 2001082833A JP 2002278223 A JP2002278223 A JP 2002278223A
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JP
Japan
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photoconductor
photoreceptor
charging
image forming
image
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JP2001082833A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nagame
宏 永目
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent image quality such as lowering of resolution, image flowing, an uneven image, etc., from deteriorating under high humidity surroundings, to heighten durability of a photosensitive body, and further to prevent ozone and nitrogen oxide from being generated in an image forming device. SOLUTION: The photosensitive body 11 with a coating layer comprising dispersed inorganic particulates, an electrifying member 13 mainly comprising a material with catalytic activity and electrical conductivity and a surface adjusting member 21 to clean a surface of the photosensitive body 11 are provided on an image forming part of the image forming device. Preferably the electrifying member 13 is chiefly constructed with activated carbon fiber.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ファクシミリ、
レーザプリンタ、デジタル複写機等の電子写真方式によ
って画像形成を行う画像形成装置に関する。特に、その
感光体、帯電部材及び表面性調整部材の特性及び材質に
関する。
The present invention relates to a facsimile,
The present invention relates to an image forming apparatus such as a laser printer and a digital copying machine that forms an image by an electrophotographic method. In particular, it relates to the characteristics and materials of the photoreceptor, charging member and surface property adjusting member.

【0002】[0002]

【従来の技術】ファクシミリ、レーザプリンタ、デジタ
ル複写機等の電子写真方式によって画像形成を行う画像
形成装置では、感光体を中心に、帯電,露光,現像,転
写,クリーニング,除電等を行う各装置が配設され、こ
れらの各装置を順に作動させることにより画像形成が行
われる。感光体にはセレン系、シリコン系、有機系等の
種類があるが、近年では、高感度が得られ易く、製造が
容易で低コストである等の理由で、有機系感光体が主に
使用される。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a facsimile, a laser printer, a digital copying machine, etc., which forms an image by an electrophotographic system, various devices for charging, exposing, developing, transferring, cleaning, removing electricity, etc., centering on a photosensitive member. Is provided, and an image is formed by sequentially operating these devices. Photoreceptors include selenium-based, silicon-based, and organic-based photoconductors.In recent years, organic photoconductors are mainly used because they are easy to obtain high sensitivity, easy to manufacture, and low in cost. Is done.

【0003】しかし、有機系感光体は感光層が樹脂を主
体として構成されるため、感光体自体の硬度が低く、ま
た引っ張り強度が小さく摩擦係数が高いため摩耗しやす
く、耐久性が低いという問題がある。また、画像形成に
あたって感光体に帯電が行われるが、現在一般に行われ
る帯電手段では、放電が伴うために帯電の際にオゾンや
窒素酸化物などの感光体に対して汚染物質となるコロナ
生成物が発生する。このコロナ生成物が発生すると、感
光体表面に付着することによって表面抵抗を低下させ、
解像度低下を起こす。また、感光層にしみ込むことによ
って、機械的耐久性の低下や画像形成特性の低下をもた
らしたり、トナー構成物や紙粉等が感光体に付着し易く
なってクリーニング性能や転写効率の低下などを起こし
たりして、形成される画像の均一性が損われる。さら
に、コロナ生成物の付着などにより感光体の表面の感光
層の摩擦係数が増大すると、クリーニングブレードを使
用した画像形成装置では、感光層の摩耗が促進されるだ
けでなく、感光体とクリーニングブレードが擦れ合うこ
とによって起きるブレード鳴きなどの問題も発生する。
特に、マイナス帯電を行う画像形成装置ではコロナ生成
物の生成量が多く、また高耐久化した感光体ほど削れに
くいためコロナ生成物が蓄積し、画像品質への影響が大
きくなる。
[0003] However, the organic photoreceptor has a problem that the photoreceptor itself has low hardness because the photosensitive layer is mainly composed of resin, and is liable to wear due to low tensile strength and high friction coefficient, and low durability. There is. In addition, the photoreceptor is charged when forming an image, but the charging means generally used at present is accompanied by discharge, so that the corona product which becomes a contaminant to the photoreceptor such as ozone and nitrogen oxide at the time of charging. Occurs. When this corona product is generated, it reduces the surface resistance by adhering to the photoreceptor surface,
Causes a decrease in resolution. In addition, by impregnating the photosensitive layer, the mechanical durability and the image forming characteristics are reduced, and the toner composition and paper powder are easily attached to the photoreceptor, thereby lowering the cleaning performance and the transfer efficiency. And the uniformity of the formed image is impaired. Further, if the coefficient of friction of the photosensitive layer on the surface of the photoconductor increases due to the adhesion of a corona product or the like, the image forming apparatus using the cleaning blade not only accelerates the abrasion of the photosensitive layer, but also increases the photoconductor and the cleaning blade. Problems such as blade squealing caused by rubbing against each other also occur.
In particular, in an image forming apparatus that performs negative charging, the amount of corona product generated is large, and the more durable photoreceptor is, the more difficult it is to scrape, so that the corona product accumulates and the effect on image quality is increased.

【0004】これらの問題点は多岐にわたるため、状況
に応じた改善方法が必要であり、多くの改善方法が開示
されている。コロナ生成物に対する感光体の耐久性を向
上させるための方法には、大きく分けて次の4つがあ
る。 (A)感光体自体の耐摩耗性を高める。 (B)感光体の表面摩擦係数をコントロールし、感光層
の低摩耗性を図る。 (C)帯電装置の方式や構成により感光体に悪影響を及
ぼすコロナ生成物を排除もしくは抑制する。 (D)感光体面に付着した画像流れ原因物質の影響を排
除もしくは緩和する。の4つがある。
[0004] Since these problems are wide-ranging, an improvement method according to the situation is required, and many improvement methods have been disclosed. Methods for improving the durability of the photoreceptor against corona products are roughly classified into the following four methods. (A) The wear resistance of the photoconductor itself is increased. (B) The surface friction coefficient of the photoreceptor is controlled to reduce the wear of the photosensitive layer. (C) Corona products that adversely affect the photoreceptor depending on the type and configuration of the charging device are eliminated or suppressed. (D) Eliminating or mitigating the influence of image-causing substances adhering to the photoreceptor surface. There are four.

【0005】以下にそのそれぞれについて説明する。 (A)感光体自体の耐摩耗性を高める方法 感光体の耐久性を向上させるために一般に採られる方法
としては、感光体の表面層に高耐久化のための被覆層を
積層する方法が挙げられる。そして、耐摩耗性の被覆層
もしくは保護層を形成する方法としては、蒸着、プラズ
マCVD法などによって1010〜1014Ω・cm程度
の体積固有抵抗を持つ薄膜を形成する方法、高硬度の金
属酸化物や粒状樹脂などの微粒子を分散した樹脂液を浸
漬塗工もしくはスプレー塗工などで感光体表層に塗工す
る方法などがある。
[0005] Each of these will be described below. (A) Method for Enhancing Abrasion Resistance of Photoreceptor As a method generally adopted to improve the durability of the photoreceptor, a method of laminating a coating layer for enhancing durability on a surface layer of the photoreceptor is exemplified. Can be Examples of a method for forming a wear-resistant coating layer or a protective layer include a method for forming a thin film having a volume resistivity of about 10 10 to 10 14 Ω · cm by vapor deposition, a plasma CVD method, or the like; There is a method in which a resin liquid in which fine particles such as an oxide or a granular resin are dispersed is coated on the surface of the photoreceptor by dip coating or spray coating.

【0006】例えば、CVD法を用いて非晶質炭素膜
(a−C膜)を感光層上に形成するものとしては、アル
カリ処理されたa−C膜からなる表面保護層を有する感
光体が特開平1−92756号公報に、非晶質窒化炭素
膜(アモルファス・カーボン膜)による表面保護層を備
えた電子写真用感光体が特開平2−79047号公報
に、表面にダイヤモンド状炭素膜を形成した電子写真用
感光体が特開平4−66954号公報に開示されてい
る。感光体の保護層中もしくは表面層中に導電性微粒子
(フィラー)を分散し、接触帯電法で画像形成を行うも
のについては、以下のような開示例がある。
For example, as a method for forming an amorphous carbon film (a-C film) on a photosensitive layer by using a CVD method, there is a photoreceptor having a surface protective layer made of an alkali-treated a-C film. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-292756 discloses an electrophotographic photoreceptor having a surface protective layer formed of an amorphous carbon nitride film (amorphous carbon film). The formed electrophotographic photoreceptor is disclosed in JP-A-4-66954. There are the following disclosure examples of those in which conductive fine particles (filler) are dispersed in a protective layer or a surface layer of a photoreceptor and an image is formed by a contact charging method.

【0007】1)特開平6−35220号公報 上記導電性微粒子として酸化亜鉛、酸化チタン、酸化
錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、
錫ドープ酸化インジウム等の微粒子を分散した層を、感
光体の最表面に形成する。 2)特開平8−123053号公報 導電性微粒子として0.02〜5μm(好ましくは0.
07〜2.0μm)の無機化合物粒子(例えば、シリ
カ、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウムな
どの金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物)をブタジエ
ン系電荷輸送材料に含有させた層を、感光体の最表面に
形成する。
[0007] 1) JP-A-6-35220 As the conductive fine particles, zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, bismuth oxide,
A layer in which fine particles such as tin-doped indium oxide are dispersed is formed on the outermost surface of the photoconductor. 2) JP-A-8-123053 0.02 to 5 μm (preferably 0.
07-2.0 μm) of a butadiene-based charge transport material containing inorganic compound particles (eg, metal oxides such as silica, aluminum oxide, zinc oxide, and aluminum nitride, metal sulfides, and metal nitrides). Formed on the outermost surface of the photoconductor.

【0008】3)特開平8−234455号公報 厚さ12μm以下の電荷輸送層に、上記導電性微粒子と
して1〜3μmの粒径のシリコーン樹脂,フェノール樹
脂,SiO,Al,TiO,ZnOを分散し
た層を、感光体の最表面に形成する。 4)特開平8−234469号公報 熱硬化樹脂(熱硬化性ポリウレタン)中に酸化錫、酸化
錫と酸化アンチモンもしくは両者を含むものからなる金
属酸化物を導電性無機微粒子として分散した層を、感光
体の最表面に形成する。
3) JP-A-8-234455 A charge-transporting layer having a thickness of 12 μm or less is provided as the conductive fine particles with silicone resin, phenol resin, SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 having a particle size of 1 to 3 μm. , ZnO are formed on the outermost surface of the photoconductor. 4) JP-A-8-234469 A layer in which a metal oxide composed of tin oxide, tin oxide and antimony oxide or both of them are dispersed in a thermosetting resin (thermosetting polyurethane) as conductive inorganic fine particles is exposed to light. Form on the outermost surface of the body.

【0009】5)特開平8−146641号公報 平均粒径が0.02〜5.0μmの酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化珪素などの無機化合物微粒子を導電性
無機微粒子として1種又は2種ポリカーボネート樹脂中
に分散した層を、感光体の最表面に形成する。 6)特開平8−248663号報 0.01μm〜2.0μmの表面粗さの導電性支持体上
に形成された表面粗さが0.1〜0.5μmの表層中
に、平均粒径0.05〜0.5μmの無機微粒子(疎水
化処理したシリカ)を導電性無機微粒子として分散し
た、保護層の厚みが0.05〜15μmの感光体。
5) JP-A No. 8-146641 One or two types of polycarbonate resins using inorganic compound fine particles such as titanium oxide, aluminum oxide and silicon oxide having an average particle diameter of 0.02 to 5.0 μm as conductive inorganic fine particles. A layer dispersed therein is formed on the outermost surface of the photoconductor. 6) Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-248663 A surface layer having a surface roughness of 0.1 to 0.5 μm formed on a conductive support having a surface roughness of 0.01 μm to 2.0 μm has an average particle size of 0 μm. A photosensitive member having a protective layer thickness of 0.05 to 15 μm, in which inorganic fine particles of 0.05 to 0.5 μm (hydrophobized silica) are dispersed as conductive inorganic fine particles.

【0010】(B)感光体の表面摩擦係数をコントロー
ルし、感光層の低摩耗性を図る方法 1)特開平8−202226号公報 潤滑剤(ステアリン酸亜鉛など)を塗布量をコントロー
ルしながら画像坦持体にブラシを介して塗布する装置
を、クリーニング部内に設置する。 2)特開平8−305233号公報 像担持体上に形成されたトナー像を検知し、その基準値
に応じて潤滑剤を塗布する制御装置を有する画像形成装
置で、その潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用いる。 3)特開平6−342236号公報 帯電ローラを介して潤滑剤(ステアリン酸亜鉛など)を
画像坦持体に塗布する。
(B) A method of controlling the surface friction coefficient of the photoreceptor to reduce the abrasion of the photosensitive layer 1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-202226 Japanese Patent Application Laid-open No. 8-202226 A device for applying the carrier to the carrier via a brush is installed in the cleaning unit. 2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-305233 An image forming apparatus having a control device for detecting a toner image formed on an image carrier and applying a lubricant in accordance with the reference value, wherein zinc stearate is used as the lubricant. Is used. 3) JP-A-6-342236 A lubricant (such as zinc stearate) is applied to an image carrier via a charging roller.

【0011】4)特開昭53−133439号公報,特
開昭54−1630号公報,特開昭54−143142
号公報,特開昭64−35448号公報,特開昭63−
244039号公報等 感光層の最表層にシリコーン系もしくはフッ素系の潤滑
剤を含有もしくは塗布するか、これらの潤滑材を含有し
た層を感光体に設ける。 5)特開平9−251263号公報 塗布ローラの周面に固体潤滑剤を当接させ、その固体潤
滑剤を軸方向と垂直方向に揺動させることにより塗布ロ
ーラの周面に塗布された固形潤滑材を、回転する塗布ブ
ラシを介して感光体表面に塗布する。
4) JP-A-53-133439, JP-A-54-1630, and JP-A-54-143142.
JP-A-64-35448, JP-A-63-35448
No. 244039, etc. A silicone-based or fluorine-based lubricant is contained or applied to the outermost layer of the photosensitive layer, or a layer containing these lubricants is provided on the photosensitive member. 5) Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-251263 A solid lubricant applied to the peripheral surface of the application roller by bringing the solid lubricant into contact with the peripheral surface of the application roller and swinging the solid lubricant in a direction perpendicular to the axial direction. The material is applied to the photoreceptor surface via a rotating application brush.

【0012】(C)帯電装置の方式や構成により感光体
に悪影響を及ぼすコロナ生成物を排除もしくは抑制する
方法3番目のこの方法の開示例としては、さらに次の
〜の3つに分けることができる。 放電電極を針状電極構造とする。 帯電装置のシールドケースやグリッドをイオン吸収、
分解機能(触媒作用)を有する材料で構成する。 帯電部材を感光体に接触させることによって電荷を感
光体に付与させる接触帯電方式とする。
(C) A method for eliminating or suppressing corona products which adversely affect the photoreceptor by the method and configuration of the charging device. it can. The discharge electrode has a needle electrode structure. Ion absorption of shield case and grid of charging device,
It is composed of a material having a decomposition function (catalysis). A contact charging system is used in which a charge is applied to the photoconductor by bringing the charging member into contact with the photoconductor.

【0013】の方法は、放電電極を例えばニッケルメ
ッキした針状電極にすることによって放電面積を小さく
し、放電効率をアップし、結果的にコロナ生成物の発生
を抑制する。例えば、鋸歯状、櫛歯状あるいは多針電極
による放電部材を有するコロナ放電装置が特開平7−5
746号公報に、ほぼ一定のピッチで所定の軸方向に並
べられた多数の放電電極を有する帯電装置が特開平8−
160711号公報に、複数の線状導電性部材とその少
なくとも一部の非放電端と共通に接続された電極部材を
備えるコロナ放電装置が特開平8−160712号公報
に、針状の放電電極と開口を有する平面状のグリッド電
極とを有する帯電装置が特開平8−171257号公報
にそれぞれ開示されている。放電する針状電極を例えば
2mm間隔に配置し、放電する面を連続ではなく点状に
することによって放電量を減らすことができる。さら
に、放電電極を針状電極とすることによって放電効率を
高めることもできる。したがって、帯電均一化のために
付設されるグリッドがあったとしても、コロナ生成物の
発生量を従来の数十分の1に減少させることができ、環
境的にも大幅な改善となるが、それでもなおその生成量
は多い。
In the method (1), the discharge area is reduced by using a nickel-plated needle-like electrode as the discharge electrode, the discharge efficiency is increased, and as a result, the generation of corona products is suppressed. For example, a corona discharge device having a saw-tooth, comb-tooth or multi-needle discharge member is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-5 / 1995.
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
JP-A-160711 discloses a corona discharge device including a plurality of linear conductive members and an electrode member commonly connected to at least a part of a non-discharge end thereof. A charging device having a flat grid electrode having an opening is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-171257. The discharge amount can be reduced by arranging the needle electrodes to be discharged at intervals of, for example, 2 mm and making the surface to be discharged not continuous but dotted. Furthermore, the discharge efficiency can be increased by using a needle-shaped electrode as the discharge electrode. Therefore, even if there is a grid provided for uniform charging, the amount of corona products generated can be reduced to one-tenth of the conventional value, which is a significant environmental improvement. Nevertheless, its production is large.

【0014】の方法には、帯電装置のシールドケース
並びにグリッドを活性炭素繊維で構成する方法、グリッ
ドをニッケルメッキする方法、シールドケース内に触媒
を配置する方法等がある。これらの方法を開示した文献
としては、例えば以下のものを挙げることができる。 (1)特開昭63−311365号公報 シールド部材とグリッド部材を活性炭素繊維で一体成形
し、さらにTi、Fe、Sn、MnO等の粉末を担持さ
せることによって、コロナ生成物を吸着分解し、感光体
への影響を緩和するコロナ帯電装置。
The method includes a method in which the shield case and the grid of the charging device are made of activated carbon fibers, a method in which the grid is nickel-plated, and a method in which a catalyst is disposed in the shield case. Documents that disclose these methods include, for example, the following. (1) JP-A-63-31365 A shield member and a grid member are integrally formed of activated carbon fiber, and further, a powder of Ti, Fe, Sn, MnO or the like is carried thereon to adsorb and decompose a corona product, Corona charger that reduces the effect on the photoconductor.

【0015】(2)特開平1−210974号公報 活性炭素繊維からなるシートをチャージャ内壁面に貼り
付け、生成したコロナ生成物を吸着分解し、感光体への
影響を緩和するコロナ放電装置。この他にも、コロナ帯
電器のチャージワイヤ、グリッド、シールドケースにA
g,AuNi,Ni,MnO等を用い、生成した
コロナ生成物を吸着分解し、感光体への影響を緩和する
方法もある。活性炭素繊維やTi,Fe,Sn,Mn,
Ag,Au,Ni,Ni,MnO等は、コロナ生
成物に対し触媒や分解作用があるため、これらをコロナ
帯電器のチャージワイヤ、グリッド、シールドケース等
に成形加工したり、塗布あるいはメッキしたりすること
により、感光体にコロナ生成物の影響を及ぼすのを抑制
する事が可能である。
(2) JP-A-1-210974 A corona discharge device in which a sheet made of activated carbon fibers is adhered to the inner wall surface of the charger, and the generated corona product is adsorbed and decomposed to reduce the influence on the photoreceptor. In addition, the charge wire, grid, and shield case of the corona charger
g, AuNi, Ni 2 O 3 , MnO, or the like, and a method of absorbing and decomposing the generated corona product to reduce the influence on the photoreceptor. Activated carbon fiber, Ti, Fe, Sn, Mn,
Ag, Au, Ni, Ni 2 O 3 , MnO, and the like have a catalyst and a decomposing action on the corona product. Therefore, these are formed into a charge wire, a grid, a shield case, etc. of a corona charger, coated or coated. By plating, it is possible to suppress the influence of the corona product on the photoconductor.

【0016】の方法は、コロナ帯電法に代えてオゾン
や窒素酸化物の発生が少ない接触帯電法を用いるもので
ある。この方法は、非特許文献では例えば、1.中村俊
治:「接触帯電法」電子写真学会誌 第30巻 第3号
(1991)2.鉄谷信二:「導電性ローラー及びブラ
シ帯電方式による帯電技術コロナ帯電器を用いない接触
帯電技術」電子写真学会誌、第27巻、第4号(198
8)に開示されている。また、特許公報の開示例として
は例えば以下のものが挙げられる。 (1)特開昭63−149668号公報 ロール状の帯電部材に帯電開始電圧の2倍以上のピーク
間電圧を有する脈流電圧を印加することにより、感光体
全域に亘って均一な帯電を行わせる接触帯電方法。 (2)特開平1−267667号公報 ローラ状もしくはブレード状の帯電部材に交流電圧と定
電流制御された直流電圧とを印加することにより、帯電
部材の抵抗や容量が環境で変化しても感光体全域に亘っ
て安定した帯電を行うことができる帯電装置。
In the method (1), a contact charging method which generates less ozone and nitrogen oxides is used instead of the corona charging method. This method is described in, for example, 1. Toshiharu Nakamura: "Contact charging method" Journal of the Electrophotographic Society of Japan Vol.30 No.3 (1991) 2. Shinji Tetsuya: “Electrification Technology Using Conductive Roller and Brush Electrification Method Contact Electrification Technology Without Corona Electrifier”, Journal of the Institute of Electronics Photography, Vol. 27, No. 4, (198)
8). Examples of the disclosure in the patent gazette include the following, for example. (1) JP-A-63-149668 A uniform charging is performed over the entire photosensitive member by applying a pulsating voltage having a peak-to-peak voltage that is twice or more the charging start voltage to a roll-shaped charging member. Contact charging method. (2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-267667 By applying an AC voltage and a DC voltage controlled by a constant current to a roller-shaped or blade-shaped charging member, the photosensitive member is exposed to light even if the resistance or capacity of the charging member changes in the environment. A charging device capable of performing stable charging over the entire body.

【0017】(D)感光体面に付着した画像流れ原因物
質の影響を排除もしくは緩和する方法解像度の低下や画
像流れ現象に対処する方法には、感光体上に付着もしく
は固着した汚染物質を乾燥状態にして使用する方法や、
付着物をクリーニングする事により改善させる方法など
幾つかの方法が提案されている。これらの開示例として
は、例えば以下のものが挙げられる。 (1)感光体を加熱して表面抵抗の低下を防止し、解像
度の低下を抑制する手法が、特開昭63−40181号
公報、特開昭62−296180号公報、特開昭51−
65941号公報、特開昭60−95467号公報等に
開示されている。
(D) Method for Eliminating or Reducing the Effect of Image Flow-Causing Substances Adhered to the Photoreceptor Surface To cope with the reduction in resolution and the phenomenon of image deletion, contaminants adhered or fixed on the photoreceptor are dried. How to use it,
Several methods have been proposed, such as a method of improving the adhesion by cleaning. Examples of these disclosures include, for example, the following. (1) A method of heating the photosensitive member to prevent a decrease in surface resistance and suppress a decrease in resolution is disclosed in JP-A-63-40181, JP-A-62-296180, and JP-A-51-1981.
No. 65941, JP-A-60-95467 and the like.

【0018】(2)感光体表面を水拭きし、表面に付着
したコロナ生成物を除去し、解像度の劣化を防止する画
像形成装置が、特開昭60−173570号公報に開示
されている。 (3)感光層を活性炭素繊維やナイロン等のブラシでク
リーニングしてコロナ生成物を除去する手法が、米国特
許5264903号、特開平3−92882号公報に開
示されている。 (4)極細繊維の不織布で感光体表面をクリーニングし
コロナ生成物を除去する手法が、特開平5−15069
3号公報、特開平5−134585号公報、特開平8−
248820号公報に開示されている。これらの中で、
画像流れに対しては加熱する手法が最も大きな効果を有
し、次いで水拭き、活性炭素繊維、極細繊維の不織布の
順である。ただし、感光体の種類や使用部材及び使用方
法などによって効果は異なる。
(2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-173570 discloses an image forming apparatus for wiping the surface of a photoreceptor to remove corona products adhering to the surface and preventing deterioration of resolution. (3) U.S. Pat. No. 5,264,903 and JP-A-3-92882 disclose a method of cleaning the photosensitive layer with a brush made of activated carbon fiber or nylon to remove corona products. (4) Japanese Patent Laid-Open No. 5-15069 discloses a method of cleaning the surface of a photoreceptor with a nonwoven fabric of ultrafine fibers to remove corona products.
No. 3, JP-A-5-134585, JP-A 8-
No. 248820. Among these,
The heating method has the greatest effect on image deletion, followed by water wiping, activated carbon fibers, and nonwoven fabric of ultrafine fibers. However, the effect differs depending on the type of the photoreceptor, the member used, the method of use, and the like.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、コロ
ナ生成物、トナー構成物、紙粉等が感光体に付着した場
合、その感光層において、電気抵抗の低下、機械特性の
劣化、表面摩擦係数の増加などの現象が起こる。そのた
め、形成される画像の解像度が低下し、さらに進行する
と画像流れが起こる。また、感光層の摩耗促進による感
光体の耐久性の低下、クリーニングブレードと感光体と
の間の摩擦抵抗の増加による摩耗の促進、あるいはブレ
ード鳴きなどの問題も起こる。前述の開示例に示したよ
うに、帯電部材に針状電極を使用したり、シールドケー
ス、グリッドなどを活性炭素繊維で構成することによっ
ても、コロナ生成物の発生を抑制することは可能であ
る。
As described above, when a corona product, a toner component, paper dust, or the like adheres to a photoreceptor, in the photoreceptor layer, the electrical resistance decreases, the mechanical characteristics deteriorate, and the surface friction decreases. Phenomena such as an increase in the coefficient occur. For this reason, the resolution of the formed image is reduced, and when the image is further advanced, image deletion occurs. In addition, problems such as reduction in durability of the photoconductor due to promotion of wear of the photosensitive layer, promotion of wear due to increase in frictional resistance between the cleaning blade and the photoconductor, and blade squealing also occur. As shown in the above-mentioned disclosure example, the use of a needle-shaped electrode for the charging member, or the shield case, the grid or the like may be made of activated carbon fiber, it is possible to suppress the generation of corona products. .

【0020】しかし、コロナ生成物の発生が最も少ない
と云われる接触帯電法であっても、少なからずコロナ生
成物が発生する。例えば、オゾンでは0.1ppm以
下、窒素酸化物では0.01ppm以下と極めて少ない
量ではあるが、僅かな量であっても飛散することが殆ど
無いため、発生したコロナ生成物が殆ど100%感光体
に作用する。また、摩耗が少ない感光体ほどコロナ生成
物が除去されずに蓄積するため、感光体の表面抵抗が低
下し易くなり、帯電装置の稼働時間に応じて問題が大き
くなる。従って、感光体上にコロナ生成物や紙粉、トナ
ー成分等が残留しないようにするか、あるいは付着して
も感光体の表層が摩擦係数の上昇や曇り等を生じないう
ちに対策することが望ましいが、上記したような開示例
では、オゾンや窒素酸化物の影響を抑制することは可能
であっても、影響を皆無にすることは殆ど不可能であ
る。
However, even in the contact charging method which is said to generate the least amount of corona product, a considerable amount of corona product is generated. For example, although the amount is very small, such as 0.1 ppm or less for ozone and 0.01 ppm or less for nitrogen oxides, even a small amount hardly scatters, so that the corona product generated is almost 100% photosensitive. Acts on the body. In addition, since the corona products accumulate without being removed as the photoreceptor is less abraded, the surface resistance of the photoreceptor is more likely to decrease, and the problem becomes greater depending on the operating time of the charging device. Therefore, it is necessary to prevent corona products, paper powder, toner components, and the like from remaining on the photoconductor, or to take measures before the surface layer of the photoconductor increases the friction coefficient or fog even if it adheres. Desirably, in the above disclosed examples, it is possible to suppress the influence of ozone and nitrogen oxides, but it is almost impossible to eliminate the influence.

【0021】高画像品質を維持し、さらなる感光体の高
耐久化を図るためには、少なくとも、感光体の摩擦係数
を低減させ、摩擦係数の増大要因であるコロナ生成物、
紙粉に含まれる結着剤、トナー成分等を十分に排除する
必要がある。コロナ生成物による画像流れを回避する最
も簡単な方法は、前述の開示例に見られるように、感光
体を45〜60℃に加熱する方法である。ただし、この
方式の場合は加熱する手段が新たに必要であり、加熱源
のための電力も必要となる。また、感光体材料やトナー
によっては温度に制約があったり、小口径の感光体には
スペース的に設置が困難である等の問題点がある。また
この方式の場合、コロナ生成物が除去されるわけではな
いので、加熱温度が低下した場合には大気中の水分によ
り問題が再発する可能性が大きい。
In order to maintain high image quality and further increase the durability of the photoreceptor, at least the friction coefficient of the photoreceptor is reduced, and the corona product, which is a factor of increasing the friction coefficient,
It is necessary to sufficiently remove binders, toner components, and the like contained in paper powder. The easiest way to avoid image bleeding due to corona products is to heat the photoreceptor to 45-60 ° C, as seen in the aforementioned disclosure. However, in the case of this method, a new heating means is required, and electric power for the heating source is also required. In addition, there is a problem that the temperature is restricted depending on the photoconductor material or the toner, and it is difficult to install the photoconductor having a small diameter in terms of space. In addition, in this case, since the corona product is not removed, there is a high possibility that the problem will recur due to moisture in the atmosphere when the heating temperature is lowered.

【0022】有機感光体や無機微粒子を分散した被覆層
を有する感光体等を水拭きすることによっても、画像流
れは改善可能である。ただし、酸化被膜が形成されやす
いa−Si感光体や、コロナ生成物が吸着し易い非晶質
炭素(DLC=Diamond-LikeCarbon)膜等を被覆した感光
体の場合には、完全に回復させることは困難である。ま
た水拭き方式では、常時水の補給や部材の交換が必要と
なり、ハンドリング性という面からすると有効な方法と
はいえない。活性炭素繊維(ACF=Activated Carbon
Fiber)をクリーニング材として使用した場合、好適な
形態の部材を適正な方法で使用した場合には、コロナ生
成物などの汚染物質を効率良く除去できるが、強く押し
つけた場合には、活性炭素繊維が折れて粉状になりやす
いため、破損した粉末がクリーニング部材や現像部に入
り込み、感光体表層が無機微粒子を分散した樹脂層やD
LC膜のような硬度の高い薄膜であっても、これを傷つ
けたり、異常画像現象の原因になったりする場合があ
る。従って、適用方法によっては逆に感光体の寿命を縮
める可能性もある。
The image deletion can also be improved by wiping an organic photoreceptor or a photoreceptor having a coating layer in which inorganic fine particles are dispersed with water. However, in the case of an a-Si photoreceptor on which an oxide film is easily formed, or a photoreceptor coated with an amorphous carbon (DLC = Diamond-LikeCarbon) film on which a corona product is easily adsorbed, the photoreceptor must be completely recovered. It is difficult. In addition, the water wiping method always requires replenishment of water and replacement of members, which is not an effective method from the viewpoint of handling properties. Activated Carbon Fiber (ACF)
Fiber) as a cleaning material, contaminants such as corona products can be efficiently removed when a member of a suitable form is used in an appropriate manner, but when strongly pressed, activated carbon fiber Easily breaks into a powdery form, so that the damaged powder enters the cleaning member and the developing section, and the surface of the photoreceptor has a resin layer in which inorganic fine particles are dispersed or D.
Even a thin film having high hardness such as an LC film may damage the film or cause an abnormal image phenomenon. Therefore, depending on the application method, the life of the photoconductor may be shortened.

【0023】極細繊維の不織布を、感光体表層に付着し
た汚染物質を除去して表面性を回復させるための表面性
調整部材として使用する場合、前述の開示例にも見られ
るように、除去した感光体上の汚染物質は不織布に取り
込まれ、再汚染の恐れが少ないので、極細繊維の不織布
を使用する方法は有効である。しかし、汚染物質が固着
しやすい感光体を使用した場合には、除去機能を十分に
発揮することが難しくなるため、常時感光体に当接して
複写サイクル毎に汚染物質が除去されるようにすること
が望ましい。但し、この場合に於いても、強く摺擦すれ
ば除去能力は高まるが、有機系感光体は柔らかいため局
部的摩耗が生じ易く、画像欠陥あるいは耐久性低下の要
因となる場合がある。ただ、通常の有機感光体の場合は
コロナ生成物を除去しても摩擦係数はそれほど低下しな
いので、摩耗の抑制手段とは成りがたく、感光体の高耐
久化にはそれほど寄与しない。
When the non-woven fabric of ultrafine fibers is used as a surface property adjusting member for restoring the surface property by removing contaminants adhering to the surface layer of the photoreceptor, the non-woven fabric is removed as seen in the above-mentioned disclosed examples. Since the contaminants on the photoreceptor are taken into the nonwoven fabric and there is little risk of recontamination, a method using a nonwoven fabric of ultrafine fibers is effective. However, if a photoreceptor to which contaminants easily adhere is used, it is difficult to sufficiently perform the removal function. Therefore, the photoreceptor is always in contact with the photoreceptor so that the contaminants are removed in each copy cycle. It is desirable. In this case, however, the removal ability is enhanced by rubbing strongly, but the organic photoreceptor is soft, so local abrasion is likely to occur, which may cause image defects or reduced durability. However, in the case of an ordinary organic photoreceptor, even if the corona product is removed, the coefficient of friction does not decrease so much, so that it cannot be used as a means for suppressing abrasion and does not contribute much to the high durability of the photoreceptor.

【0024】DLC膜を感光体上に被覆すれば、感光体
を高耐久化することが可能であるが、汚染物質の固着力
も大きいため、極細繊維の不織布のみでは汚染物質を容
易に除去することは困難であり、長期安定性を求めるた
めには、他の手段(例えば感光体への加熱処理)と併用
する必要がある。このように、帯電時に副産物として生
成されるオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物が感光体
に作用すると、大気中の水分を吸収し、比較的短時間で
感光体の表面抵抗を低下させ、画像流れの原因となる。
また、そのコロナ生成物が感光層に滲入した場合にも、
バルク抵抗を低下させたり、構造欠陥を増やしたり、分
子間結合を切断したりするため、画像流れや感度低下の
原因となる。
If the DLC film is coated on the photoreceptor, the photoreceptor can be made highly durable. However, since the contaminant has a high fixing power, the contaminant can be easily removed only by using a nonwoven fabric of ultrafine fibers. This is difficult, and in order to obtain long-term stability, it is necessary to use it in combination with other means (for example, heat treatment of the photoconductor). As described above, when corona products such as ozone and nitrogen oxides generated as by-products upon charging act on the photoreceptor, they absorb moisture in the atmosphere and reduce the surface resistance of the photoreceptor in a relatively short time, This causes image deletion.
Also, when the corona product seeps into the photosensitive layer,
Since the bulk resistance is reduced, the structural defects are increased, or the intermolecular bond is broken, it causes image deletion and sensitivity reduction.

【0025】さらに、コロナ生成物が感光体表面に付着
した場合には、摩擦係数を高めるため、クリーニングブ
レードとの摩擦抵抗が大きくなり、感光層の摩耗が促進
されると云う現象が生じる。特に、最近主流として使用
されている有機感光体の場合には、元々機械的強度が弱
い上、コロナ生成物の影響を受けやすいため、機械的耐
久性の低下の影響が大きい。これに対し、感光層の表面
に(高硬度)微粒子を分散した樹脂層を形成することに
より、耐摩耗性を向上させて感光体寿命を延ばすことが
できる。一般に、その微粒子は樹脂に対し10〜50%
前後添加されるが、このような感光体を接触帯電方式で
使用した場合、無機微粒子の添加量が少ないと、トナー
中の流動制御剤として添加されるSiOやTiO
の微粉末が感光層の表層に食い込み、膜削れによる不均
一性、白抜け、モヤムラなどを生じる場合があり、多す
ぎた場合には、残留電位が増加し、画像品質の低下が促
進されてしまう。
Further, when the corona product adheres to the surface of the photoreceptor, a phenomenon occurs in which the friction coefficient with the cleaning blade is increased in order to increase the friction coefficient, and the abrasion of the photosensitive layer is accelerated. In particular, in the case of an organic photoreceptor that has been used as a mainstream recently, the mechanical strength is originally low, and it is susceptible to corona products. On the other hand, by forming a resin layer in which fine particles (high hardness) are dispersed on the surface of the photosensitive layer, the abrasion resistance can be improved and the life of the photosensitive member can be extended. Generally, the fine particles are 10 to 50% of the resin.
When such a photoreceptor is used in a contact charging system, if the amount of the inorganic fine particles is small, fine powder such as SiO 2 or TiO 2 added as a flow control agent in the toner may be added. In some cases, the layer may bite into the surface of the layer, resulting in non-uniformity due to film abrasion, white spots, bleeding, and the like.

【0026】また、感光体表層の削れが殆ど無い場合に
は、表層にコロナ生成物が残留し易くなり、次第に解像
度の低下を来たし、高湿環境になるほど解像度が低下し
て、最終的には画像流れに到るという不具合が生じる。
さらに、光の透過率が低下して画像電位レベルが上昇
し、画像濃度が低下するという不具合も生じる。さら
に、接触帯電方式では帯電部材は作動時以外でも感光体
に常時接触している状態であるため、帯電部材にトナー
などの微粉末が付着し易く、汚れやすい状態にある。そ
のため、帯電部材自体の寿命が短くなるばかりか、付着
したトナー紛等が摩耗促進剤となって、感光体の寿命も
縮める可能性がある。したがって、非接触方式で帯電を
行うのが望ましい。すなわち、帯電の際のコロナ生成
物、紙粉、トナー成分等の影響を排除し、感光体表層を
常に清浄な状態に維持し続けることが望ましい。
When the surface of the photoreceptor is hardly abraded, the corona product tends to remain on the surface of the photoreceptor, so that the resolution gradually decreases. There is a problem that the image flow occurs.
Further, there is a problem that the light transmittance is reduced, the image potential level is increased, and the image density is reduced. Further, in the contact charging method, the charging member is always in contact with the photoreceptor even when the charging member is not in operation, so that fine powder such as toner easily adheres to the charging member and is in a state of being easily stained. Therefore, not only the life of the charging member itself is shortened, but also the attached toner powder or the like becomes a wear accelerator, and the life of the photoconductor may be shortened. Therefore, it is desirable to perform charging in a non-contact manner. That is, it is desirable to eliminate the influence of corona products, paper powder, toner components, and the like during charging, and to keep the photoconductor surface layer in a clean state at all times.

【0027】この発明は、従来の画像形成装置における
上述のような問題に鑑みてなされたものであり、高湿環
境下でも解像度の低下、画像流れ、不均一な画像などの
画像品質の低下を防ぎ、感光体の耐久性を高め、さら
に、オゾンや窒素酸化物も発生せず環境汚染がない画像
形成装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional image forming apparatus, and has been made to reduce the resolution, image deletion, and image quality such as uneven images even in a high humidity environment. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus that prevents the occurrence of ozone and nitrogen oxides and prevents environmental pollution.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】この発明は、電子写真方
式によって画像形成を行う画像形成装置において、上記
の目的を達成するため、無機微粒子を分散した被覆層を
有する感光体と、触媒作用を有しかつ導電性を有する材
料を主体として構成される帯電部材と、上記感光体の表
面を清浄化するための表面性調整部材とを設けたもので
ある。ここで、上記触媒作用を有しかつ導電性を有する
材料を活性炭素繊維にするとよい。上記表面性調整部材
を、少なくとも上記感光体と面接触する領域が極細繊維
の不織布単体もしくはその極細繊維の不織布に弾性部材
を内包する構造のものにし、常時もしくは間欠的に上記
感光体に作用させることによってその感光体の表面を清
浄化する部材にするとよい上記帯電部材を、少なくとも
上記感光体の画像形成領域とは非接触状態で設置し、非
接触帯電によって上記感光体に画像形成に必要な電荷を
帯電させる部材にするとよい。
According to the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic method, in order to achieve the above object, a photoreceptor having a coating layer in which inorganic fine particles are dispersed, and a catalyst having a catalytic action. And a charging member mainly composed of a conductive material and a surface property adjusting member for cleaning the surface of the photoreceptor. Here, the material having the above-mentioned catalytic action and having conductivity is preferably activated carbon fiber. The surface property adjusting member has a structure in which at least a region in surface contact with the photoreceptor has a structure in which an elastic member is included in a non-woven fabric of a microfiber alone or the non-woven fabric of the microfiber, and acts on the photoreceptor constantly or intermittently. The charging member, which is preferably a member for cleaning the surface of the photoreceptor, is provided at least in a non-contact state with the image forming area of the photoreceptor. It is good to make it a member which charges electric charge.

【0029】さらに、上記帯電部材を、交番電圧が重畳
された直流電圧が印加されることによって上記感光体に
画像形成に必要な電荷を帯電させる部材にするとよい。
また、上記感光体の被覆層に分散される上記無機微粒子
を、アルミナ、酸化チタンのいずれか、若しくはアルミ
ナと酸化チタンとの混合物の微粒子にするとよい。ここ
で、上記無機微粒子の分散量を、上記感光体のバインダ
樹脂及びホールの移動度を向上させるための低分子電荷
輸送物質に対して10〜35%にするのが好ましい。ま
た、上記被覆層の膜厚を1μm以上8μm以下にすると
よい。あるいは、上記感光体の上記被覆層に分散される
上記無機微粒子はアルミナもしくは酸化チタンとし、上
記帯電部材は活性炭素繊維を主体として構成し、上記表
面性調整部材は極細繊維の不織布を主体として構成し、
上記感光体に上記帯電部材と上記表面性調整部材とを作
用させて画像形成を行う時の上記感光体の表面摩擦係数
が0.1以上0.5以下となるようにするとよい。
Further, it is preferable that the charging member is a member for charging the photoreceptor with a charge required for image formation by applying a DC voltage on which an alternating voltage is superimposed.
The inorganic fine particles dispersed in the coating layer of the photoreceptor may be fine particles of any of alumina and titanium oxide, or a mixture of alumina and titanium oxide. Here, the dispersion amount of the inorganic fine particles is preferably set to 10 to 35% with respect to the low molecular charge transporting material for improving the mobility of the binder resin and the holes of the photoconductor. The thickness of the coating layer is preferably 1 μm or more and 8 μm or less. Alternatively, the inorganic fine particles dispersed in the coating layer of the photoreceptor are alumina or titanium oxide, the charging member is mainly composed of activated carbon fibers, and the surface property adjusting member is mainly composed of a nonwoven fabric of ultrafine fibers. And
It is preferable that the surface friction coefficient of the photoconductor is 0.1 or more and 0.5 or less when an image is formed by causing the charging member and the surface property adjusting member to act on the photoconductor.

【0030】[0030]

【作用】このように、この発明の目的を達成するために
は、 1)有機系の感光体上に特定の無機微粒子を好適な範囲
で添加した被覆層を有する感光体、 2)オゾンや窒素酸化物などのコロナ生成物が帯電時に
感光体に作用する事がないか、あるいは特性の変化を与
えない程度にこれらを排除する機能を有するように構成
された帯電部材、 3)感光体面に付着した汚染物質を排除し、表面性を回
復させることによって、摩擦係数を低減させて良好なレ
ベルに維持するための表面性調整部材を画像形成装置内
に配設して動作させるとよい。
As described above, in order to achieve the object of the present invention, 1) a photoreceptor having a coating layer in which specific inorganic fine particles are added in a suitable range on an organic photoreceptor, 2) ozone or nitrogen A charging member configured to have a function of eliminating corona products such as oxides from acting on the photoreceptor at the time of charging, or excluding them from changing the characteristics; 3) adhering to the photoreceptor surface It is preferable that a surface property adjusting member for reducing the coefficient of friction and maintaining a good level by removing the contaminants and restoring the surface property is disposed in the image forming apparatus and operated.

【0031】感光体の感光層上に無機微粒子を含有させ
た被覆層を形成すると、感光体の耐摩耗性を向上させ、
寿命を延ばすことができる。また、感光体の最表層に無
機微粒子を添加した被覆層を形成すると、極細繊維の不
織布を使用することによって、大きな力を必要とするこ
となく払拭だけで感光体の感光層(被覆層)上に付着し
た汚染物質を簡単に除去することができるようになる。
また、帯電時に発生するオゾンや窒素酸化物などのコロ
ナ生成物を排除する理由は、コロナ生成物の付着によっ
て大気中の水分を吸湿して感光体の表面抵抗が低下する
ことにより、画像の均一性や解像度の低下等が起こるの
を防止するためである。
When a coating layer containing inorganic fine particles is formed on the photosensitive layer of the photosensitive member, the wear resistance of the photosensitive member is improved,
Life can be extended. In addition, if a coating layer containing inorganic fine particles is formed on the outermost layer of the photoconductor, the nonwoven fabric of microfibers is used, so that a large amount of force is not required and only the wiping is performed on the photoconductor layer (coating layer) of the photoconductor. It is possible to easily remove contaminants adhering to the device.
The reason for eliminating corona products such as ozone and nitrogen oxides generated during charging is that the adhesion of the corona products absorbs moisture in the atmosphere and lowers the surface resistance of the photoreceptor, resulting in a uniform image. This is to prevent the deterioration of the characteristics and resolution from occurring.

【0032】感光体を帯電するためには、帯電部材は導
電性もしくは半導電性である必要がある。さらに、放電
の際にコロナ生成物を発生させないようにするかもしく
は感光体に影響を与えない程度の生成量に留めるために
は、生成と同時に無害化する機能を有する材料で構成す
ることが望ましい。そして、この材料としては、触媒機
能を有するものが好適である。従って、帯電部材を、導
電性でありかつ触媒機能を持つ材料として例えば活性炭
素繊維によって構成することにより、帯電とコロナ生成
物の除去を同時に達成することができる。ここで、帯電
部材を感光体に接触させない非接触帯電を行うことによ
って、帯電部材がトナー等によって汚染されることを極
力減らし、帯電部材の摩耗を極力避け、帯電部材を構成
している触媒の機能の低下を抑えることができ、耐久性
を高めることができる。
In order to charge the photoreceptor, the charging member needs to be conductive or semiconductive. Further, in order to prevent corona products from being generated at the time of electric discharge or to keep the amount of generation so as not to affect the photoreceptor, it is desirable to constitute the material having a function of detoxifying at the same time as the generation. . As this material, a material having a catalytic function is preferable. Therefore, by forming the charging member as a material having conductivity and a catalytic function, for example, from activated carbon fiber, charging and removal of corona products can be achieved at the same time. Here, by performing non-contact charging in which the charging member is not brought into contact with the photoreceptor, contamination of the charging member by toner or the like is reduced as much as possible, wear of the charging member is avoided as much as possible, and the catalyst constituting the charging member is removed. A decrease in function can be suppressed, and durability can be increased.

【0033】ところで、感光体の感光層の摩耗には、ク
リーニングブレードと現像剤が大きく関与している。特
に、クリーニングブレードと感光体との間の摩擦抵抗は
極めて大きいので、感光層が摩耗しやすくなっており、
感光体の耐久性が短い一因になっている。感光体の耐久
性を延ばす最も有効な手段は、感光層にダメージを与え
ないでその表面の摩擦係数を下げ、感光層とクリーニン
グブレードとの間の摩擦抵抗を弱める事である。このよ
うにすれば、感光体の耐久性を大きくすることができ、
また画像品質の低下を抑止する事が出来る。
Incidentally, the cleaning blade and the developer are greatly involved in the abrasion of the photosensitive layer of the photosensitive member. In particular, since the frictional resistance between the cleaning blade and the photoconductor is extremely large, the photoconductive layer is easily worn,
This contributes to the short durability of the photoconductor. The most effective means for extending the durability of the photoreceptor is to lower the friction coefficient of the surface without damaging the photosensitive layer and to reduce the frictional resistance between the photosensitive layer and the cleaning blade. In this way, the durability of the photoconductor can be increased,
In addition, it is possible to suppress a decrease in image quality.

【0034】この摩擦係数の低下は、極細繊維の不織布
を主体に構成される表面性調整部材により、感光体表層
を常時もしくは間欠的に面接触させながら払拭すること
により達成できる。ただし、この作用が十分に発揮され
るのは、無機微粒子を分散した被覆層(樹脂層)を感光
層上に設けた感光体を用いた場合である。ここで、表面
性調整部材は、感光体表面に付着したコロナ生成物や紙
粉、トナー成分などを摺擦して除去し、感光体表面の摩
擦係数を回復(低下)させるための部材である。この部
材を感光体に対向させ、面接触(通常幅3〜10mmも
あれば十分である)させながら感光体表面を払拭するこ
とにより、感光体表面に付着した紙粉、トナー成分、コ
ロナ生成物等を除去することができる。従って、感光体
表面を常に清浄な状態に保ち、紙粉、トナー成分、コロ
ナ生成物等によって感光体が汚染されて摩擦係数が上昇
することを抑制できるため、画像品質を良好な状態で維
持することができる。また、摩擦係数を低いレベルで抑
えられるので、感光層の摩耗が小さくなり、感光体の高
耐久化を図ることもできる。
The reduction of the friction coefficient can be achieved by wiping the surface layer of the photoreceptor constantly or intermittently with a surface-adjusting member mainly composed of a nonwoven fabric of ultrafine fibers. However, this effect is sufficiently exhibited when a photoreceptor having a coating layer (resin layer) in which inorganic fine particles are dispersed is provided on the photosensitive layer. Here, the surface property adjusting member is a member for recovering (decreasing) the friction coefficient of the photoconductor surface by removing the corona product, paper powder, toner component, and the like attached to the photoconductor surface by rubbing. . This member is opposed to the photoreceptor, and the surface of the photoreceptor is wiped while being brought into surface contact (usually, a width of 3 to 10 mm is sufficient), so that paper powder, toner components, and corona products adhering to the photoreceptor surface are removed. Etc. can be removed. Therefore, the surface of the photoconductor is always kept in a clean state, and it is possible to prevent the photoconductor from being contaminated by paper dust, toner components, corona products, and the like, thereby suppressing an increase in the coefficient of friction. be able to. Further, since the friction coefficient can be suppressed to a low level, the wear of the photosensitive layer is reduced, and the durability of the photosensitive member can be increased.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して説明する。まず、この発明の画像
形成装置の一実施形態である複写機における複写(画像
形成)プロセスについて、図1乃至図3を用いて説明す
る。図1は、その複写機における画像形成部の構成を示
す模式的な断面図である。図2は、その画像形成部に備
える感光体の表層付近の構成を示す一部断面図である。
図3は、その別の構成例を示す一部断面図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a copying (image forming) process in a copying machine according to an embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration of an image forming unit in the copying machine. FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration near a surface layer of a photoconductor provided in the image forming unit.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing another configuration example.

【0036】この複写機は、原稿の画像をCCD(電荷
結合素子)によって読み取ってデジタルの画像データに
変換し、その画像データによってLD(レーザダイオー
ド)素子やLED(発光ダイオード)素子(波長400
〜780nm)の発光を制御して帯電させた感光体上を
走査させて潜像を形成し、その潜像をトナー(現像剤)
によって顕像化することにより電子写真方式で画像を形
成するデジタル方式の画像形成装置であるが、この発明
の特徴は画像形成部の構成であるので、以下、この点以
外の説明は省略する。
In this copying machine, an image of a document is read by a CCD (Charge Coupled Device) and converted into digital image data.
(780 nm) to form a latent image by scanning over the charged photoreceptor, and form the latent image with toner (developer).
This is a digital image forming apparatus that forms an image in an electrophotographic system by visualizing the image. However, since the feature of the present invention is the configuration of the image forming unit, description other than this point will be omitted below.

【0037】この複写機の画像形成部は、感光体11,
帯電装置12,画像露光装置14,現像装置15,転写
装置16,分離装置17,定着装置18,クリーニング
装置19,表面性調整装置20,除電装置22,給紙装
置23を備えている。感光体11は、帯電装置12によ
って帯電され、画像露光装置14によって走査されるこ
とによって静電潜像を形成される部材である。この感光
体11としては、セレン系、シリコン系、有機系等の感
光体を用いることができるが、この発明では有機感光体
(OPC)を使用する。しかし、他の感光体を用いても
よく、感光体11の表層に無機微粒子を含有した被覆層
を形成した感光体であれば、耐久性の向上、画像品質の
維持等に有効である。
The image forming section of the copying machine includes a photosensitive member 11,
The image forming apparatus includes a charging device 12, an image exposure device 14, a developing device 15, a transfer device 16, a separating device 17, a fixing device 18, a cleaning device 19, a surface property adjusting device 20, a static elimination device 22, and a paper feeding device 23. The photoconductor 11 is a member that is charged by the charging device 12 and is scanned by the image exposure device 14 to form an electrostatic latent image. As the photoconductor 11, a selenium-based, silicon-based, or organic-based photoconductor can be used. In the present invention, an organic photoconductor (OPC) is used. However, other photoconductors may be used. A photoconductor in which a coating layer containing inorganic fine particles is formed on the surface layer of the photoconductor 11 is effective for improving durability and maintaining image quality.

【0038】感光体11の構成は、図2に示すように、
導電性支持体11a上に順に、下引き層11b、電荷発
生層11c、電荷輸送層11d及び被覆層11eを積層
した構成であり、電荷発生層11cと電荷輸送層11d
とによって感光層11fを構成する。電荷発生層11c
と電荷輸送層11dを分けて設けるこの構成は、機能分
離型感光体と呼ばれ、通常は帯電電位としてマイナスが
用いられるホール移動型である。この他に、図3に示す
ように電荷発生層11cと電荷輸送層11dを一体にし
て感光層11gとした構成の感光体11も用いることが
できる。このような構成の感光体11の場合には、帯電
電位としてプラスが用いられる。どちらの場合も、感光
体の最表面には被覆層11eを形成する。
The structure of the photoreceptor 11 is as shown in FIG.
The undercoat layer 11b, the charge generation layer 11c, the charge transport layer 11d, and the coating layer 11e are sequentially stacked on the conductive support 11a. The charge generation layer 11c and the charge transport layer 11d
Thus, the photosensitive layer 11f is formed. Charge generation layer 11c
This structure, in which the charge transport layer 11d is provided separately, is called a function-separated type photoreceptor, and is a hole transfer type in which minus is usually used as a charging potential. In addition, as shown in FIG. 3, a photoconductor 11 having a configuration in which a charge generation layer 11c and a charge transport layer 11d are integrated into a photosensitive layer 11g can also be used. In the case of the photoconductor 11 having such a configuration, plus is used as the charging potential. In either case, a coating layer 11e is formed on the outermost surface of the photoconductor.

【0039】ここで、被覆層11eは、無機微粒子(金
属酸化物微粒子)を10〜40%、好適には15〜35
%分散させ、可視光から赤外光域で透光性のある1〜8
μm程度の薄膜である。なお、特に断らない限り、以後
は図2に示した構成を前提に説明する。感光層11f上
にさらに無機微粒子を分散させた被覆層11eを積層す
る理由は、感光体の耐久性を向上させるためと、コロナ
生成物等の汚染物質が付着した場合に特定の部材、例え
ば極細繊維の不織布によって除去しやすくするためであ
る。特に、汚染物質の除去を容易にすることにより摩擦
係数を低いレベルに維持出来るため、感光体11の摩耗
を抑制することができ、高湿環境であっても画像品質の
劣化を最小限に抑制することが可能になる。
The coating layer 11e contains inorganic fine particles (metal oxide fine particles) in an amount of 10 to 40%, preferably 15 to 35%.
% To 1 to 8 which are transparent from visible light to infrared light.
It is a thin film of about μm. Unless otherwise noted, the following description is based on the configuration shown in FIG. The reason why the coating layer 11e in which inorganic fine particles are further dispersed is laminated on the photosensitive layer 11f is to improve the durability of the photoreceptor, and when a contaminant such as a corona product adheres, a specific member, for example, a very fine material. This is because it is easy to remove with a fiber non-woven fabric. In particular, since the coefficient of friction can be maintained at a low level by facilitating removal of contaminants, wear of the photoconductor 11 can be suppressed, and deterioration of image quality can be minimized even in a high-humidity environment. It becomes possible to do.

【0040】この感光体11は、帯電装置12に備えた
帯電部材13によって−400〜−1000V程度に帯
電される。帯電装置12に備えた帯電部材13には触媒
機能を有した材料が使用され、この帯電部材13は、少
なくとも感光体11の画像形成領域とは非接触状態で設
置され、非接触帯電方式によって感光体11に電荷を付
与する。帯電部材13をコロナ生成物の生成を抑制する
部材を主体として構成することにより、感光体11にコ
ロナ生成物の影響が及ぶのを抑止することができる。こ
の帯電部材13の特徴は、触媒作用を有しかつ導電性を
有する活性炭素繊維を使用している事である。帯電部材
13をこのような材質にすることにより、別途導電性部
材を添加する必要がなく、また帯電時に生成されるコロ
ナ生成物は感光体11に影響が及ぶ前に直ちに吸収さ
れ、電荷のみが感光体11に移動するため、コロナ生成
物が感光体11に影響を及ぼすことがなくなる。帯電装
置12としては、ロール状の帯電部材13を備える構成
で図示したが、他にも板状もしくはブロック状、ブラシ
状などのものを用いることができる。
The photosensitive member 11 is charged to about -400 to -1000 V by a charging member 13 provided in a charging device 12. A material having a catalytic function is used for the charging member 13 provided in the charging device 12, and the charging member 13 is installed in a non-contact state with at least the image forming area of the photoconductor 11. The body 11 is charged. By configuring the charging member 13 mainly with a member that suppresses the generation of the corona product, the influence of the corona product on the photoconductor 11 can be suppressed. A characteristic of the charging member 13 is that activated carbon fibers having a catalytic action and conductivity are used. By using such a material for the charging member 13, it is not necessary to separately add a conductive member, and the corona product generated at the time of charging is immediately absorbed before affecting the photoreceptor 11, and only the charge is removed. Since the corona product moves to the photoconductor 11, the corona product does not affect the photoconductor 11. Although the charging device 12 is illustrated as having a roll-shaped charging member 13, a plate-shaped or block-shaped or brush-shaped charging device may be used.

【0041】画像露光装置14は、形成すべき画像の潜
像を感光体11上形成する装置であり、読み取った原稿
の画像データに応じて変調されるLD素子の発するレー
ザビームにより、ポリゴンミラー、シリンドリカルミラ
ー及びレンズを使用して感光体11を走査し、静電潜像
を形成する。現像装置15は、感光体11上に形成され
た潜像を顕像化するための装置で、トナーには一成分系
と二成分系があり、本発明ではいずれも使用できる。転
写装置16は、ローラによって構成され、給紙装置23
から給紙される記録紙にトナーによる顕像を転写する装
置である。分離装置17は、分離爪を備え、顕像を転写
された転写紙を感光体11から引き離す装置である。ま
た、定着装置18は、その転写紙を加熱・加圧してトナ
ーによる画像を定着させる装置である。
The image exposure device 14 is a device for forming a latent image of an image to be formed on the photoreceptor 11, and is provided with a polygon mirror, The photosensitive member 11 is scanned using a cylindrical mirror and a lens to form an electrostatic latent image. The developing device 15 is a device for visualizing a latent image formed on the photoreceptor 11, and there are a one-component system and a two-component system for toner, and any of them can be used in the present invention. The transfer device 16 is constituted by rollers,
This is a device for transferring a visible image by toner to recording paper fed from the printer. The separating device 17 is provided with a separating claw and separates the transfer paper on which the visualized image is transferred from the photoconductor 11. The fixing device 18 is a device for fixing the image by toner by heating and pressing the transfer paper.

【0042】クリーニング装置19は、クリーニングブ
レード19aを備えており、転写後の感光体11上の残
留トナーをクリーニングブレード方式によって除去する
装置である。感光体11上の残留トナーを清掃する方式
としては、ファーブラシ方式、クリーニングブレード方
式、マグネットブラシ方式、ファーブラシとクリーニン
グブレード方式を組み合わせた方式等があり、これらの
方式を用いてもよい。表面性調整装置20は、表面性調
整部材21を備え、この表面性調整部材21によって感
光体11の表面に付着したトナー成分や紙粉を除去し、
清浄化するための装置である。この複写機においては、
感光体11の表面を清浄化して汚染物質の除去を図ると
共に、感光体11の表面の摩擦係数の上昇を抑止し、低
い摩擦係数を維持するために、この表面性調整装置20
を設けている。この表面性調整装置20は、表面性表調
整部材21を感光体に対向して配置し、常時もしくは間
欠的に面接触させて清浄化動作を行なわせる。除電装置
22は、感光体11の残留潜像を除電する装置である。
ここで、クリーニング装置19の後に、感光体11の表
面の摩擦係数をさらに低減化するために潤滑材付与装置
を設けてもよい。
The cleaning device 19 is provided with a cleaning blade 19a, and removes residual toner on the photosensitive member 11 after transfer by a cleaning blade method. As a method for cleaning the residual toner on the photoconductor 11, there are a fur brush method, a cleaning blade method, a magnet brush method, a method combining a fur brush and a cleaning blade method, and these methods may be used. The surface property adjusting device 20 includes a surface property adjusting member 21, and removes toner components and paper dust attached to the surface of the photoconductor 11 by the surface property adjusting member 21.
It is a device for cleaning. In this copier,
In order to remove contaminants by cleaning the surface of the photoconductor 11 and to suppress an increase in the friction coefficient of the surface of the photoconductor 11 and maintain a low friction coefficient,
Is provided. In the surface property adjusting device 20, the surface property adjusting member 21 is disposed so as to face the photoconductor, and the cleaning operation is performed by constantly or intermittently making surface contact. The static eliminator 22 is a device that neutralizes the residual latent image on the photoconductor 11.
Here, a lubricant applying device may be provided after the cleaning device 19 in order to further reduce the friction coefficient of the surface of the photoconductor 11.

【0043】このような画像形成部において、帯電装置
12によって感光体11を帯電し、画像露光装置14に
よって感光体11上に静電潜像を形成し、これを現像装
置15で顕像化し、転写装置16で記録紙に転写して分
離装置17で記録紙を引き離し、クリーニング装置19
で感光体11の表面に残ったトナーを清掃し、さらに表
面性調整装置20で感光体11の表面を清浄化した後、
除電装置22によって残留潜像を除電することにより、
一連の画像形成プロセスが完了する。なお、分離装置1
7で分離された記録紙は、定着装置18で画像を定着さ
れたあと、排紙部に排紙される。
In such an image forming section, the photoconductor 11 is charged by the charging device 12, an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 11 by the image exposure device 14, and this is visualized by the developing device 15, The image is transferred to the recording paper by the transfer device 16, the recording paper is separated by the separation device 17, and the cleaning device 19 is separated.
After cleaning the toner remaining on the surface of the photoreceptor 11 with the above, and further cleaning the surface of the photoreceptor 11 with the surface property adjusting device 20,
By removing the residual latent image by the charge removing device 22,
A series of image forming processes is completed. The separation device 1
The recording paper separated in 7 is discharged to a paper discharge section after an image is fixed by the fixing device 18.

【0044】ところで、感光体11の電荷輸送層11d
の材質には、主にポリカーボネート系の樹脂が使用され
る。一方、クリーニング装置19に備えるクリーニング
ブレード19aには、耐久性の点から主としてポリウレ
タン系のゴムのブレードが使用される。このような組み
合わせの場合、被覆層11eを設けないと、ブレードが
感光体11に当接されたときの摩擦抵抗は極めて大きく
なり、さらに感光層11fの硬度が低いため、感光層1
1fが摩耗しやすい。また、被覆層11eを設けたとし
ても、その表面摩擦係数が高いために高周波音が発生し
たり、感光体11にスクラッチが入ったり、ひどい場合
には、駆動系に大きな負荷がかかってギアやベルトなど
に機械破損が生じる場合もある。そこで、この現象を回
避するために、粉末状の潤滑剤を感光体及びクリーニン
グブレード19aの先端部に塗布して、感光体11とク
リーニングブレード19aとの間の摩擦抵抗を軽減させ
る場合もある。ただ、このようにしても、感光体11や
トナーの種類によっては使用中にスクラッチや高周波音
が発生する事がある。
The charge transport layer 11d of the photoreceptor 11
As a material of the, a polycarbonate-based resin is mainly used. On the other hand, a polyurethane rubber blade is mainly used as the cleaning blade 19a provided in the cleaning device 19 from the viewpoint of durability. In the case of such a combination, if the coating layer 11e is not provided, the frictional resistance when the blade comes into contact with the photoconductor 11 becomes extremely large, and the hardness of the photosensitive layer 11f is low.
1f is easily worn. Even if the coating layer 11e is provided, a high-frequency noise is generated due to its high surface friction coefficient, the photosensitive member 11 is scratched, and in a severe case, a large load is applied to the drive system, and the gears and In some cases, mechanical damage occurs to belts and the like. Therefore, in order to avoid this phenomenon, a powdery lubricant may be applied to the tip of the photoconductor and the cleaning blade 19a to reduce the frictional resistance between the photoconductor 11 and the cleaning blade 19a. However, even in this case, depending on the type of the photoconductor 11 or the toner, a scratch or a high-frequency sound may be generated during use.

【0045】一方、感光体11に電荷を付与する方法と
しては、図1を用いて説明した非接触帯電法の他に、接
触帯電法やコロナ帯電法が一般に採用される。感光体1
1と帯電部材13とを接触させて帯電を行う接触帯電法
及び、感光体11と帯電部材13との間に100μm前
後の空隙を設けて帯電を行う非接触帯電法では、10
〜1012Ω・cm程度の抵抗性を持つブラシやロール
状の導電体に1000V〜2000V程度の直流電圧も
しくは1〜3KV/1〜2KHzの交番電圧を重畳した
直流電圧を印加して帯電が行われる。一方、コロナ帯電
法では、シールドケース内に帳架された40〜80μm
のニッケルメッキ線やタングステン線等の金属線に40
00V〜8000Vの電圧を印加して感光体11を帯電
する。
On the other hand, a method for applying a charge to the photoreceptor 11
In addition to the non-contact charging method described with reference to FIG.
Generally, a contact charging method and a corona charging method are employed. Photoconductor 1
Contact charging method for charging by bringing the charging member 13 into contact with the charging member 13
And between the photosensitive member 11 and the charging member 13 by 100 μm
In the non-contact charging method in which charging is performed by providing a subsequent space, 10 2
-1012Brushes and rolls with a resistance of about Ωcm
DC voltage of about 1000 V to 2000 V
Or alternating voltage of 1 to 3 KV / 1 to 2 KHz
Charging is performed by applying a DC voltage. On the other hand, corona charging
According to the law, 40-80 μm suspended in a shield case
40 for metal wire such as nickel plated wire and tungsten wire
Charges the photoconductor 11 by applying a voltage of 00V to 8000V
I do.

【0046】この両者に共通な現象として、両者とも放
電現象が伴うため、帯電時に電荷以外の副産物として、
感光体11の特性を劣化させるオゾン(O)や窒素酸化
物(NO)などのコロナ生成物が発生する。コロナ帯電
法と、接触帯電法及び非接触帯電法とでのコロナ生成物
の発生量の比較を見ると、後者の場合の生成量は印加電
圧が低い分少なく、オゾンの発生量はコロナ帯電法の1
/100〜1/200程度、窒素酸化物の発生量は1/
50〜1/100程度である。このように、コロナ生成
物の量に関しては接触帯電法及び非接触帯電法を用いる
のが有利であるが、上記したように、これらの方法に於
いてもコロナ生成物が生成され、しかも感光体11のご
く近くに生成されるため、生成されたコロナ生成物は直
ちに感光体に影響を及ぼす。
As a phenomenon common to both of them, both are accompanied by a discharge phenomenon.
Corona products such as ozone (O 3 ) and nitrogen oxide (NO x ) that deteriorate the characteristics of the photoconductor 11 are generated. A comparison of the amount of corona product generated between the corona charging method and the contact charging method and the non-contact charging method shows that the amount of the latter is smaller due to the lower applied voltage, and the amount of ozone generated is Of 1
/ 100 to 1/200, the amount of generated nitrogen oxides is 1 /
It is about 50 to 1/100. As described above, it is advantageous to use the contact charging method and the non-contact charging method with respect to the amount of the corona product, but as described above, the corona product is also generated in these methods, Since it is produced very close to 11, the corona product produced immediately affects the photoreceptor.

【0047】このコロナ生成物のうち、窒素酸化物は大
気中の水分を吸湿して硝酸となる。硝酸に対しては酸化
防止剤の機能が働き難いため、この硝酸によって感光体
11の表層及びバルク層を低抵抗化させ、画像流れ等の
画像品質の低下を招く。また、オゾンは環境面で危険な
ガス種にも指定されており、化学的性質としては漂白作
用や強力な酸化作用があるため、感光体の構成物質の分
子間結合を切断したり、感光体11の輸送能力や感光性
機能を低下させたりする。したがって感光層11fに
は、製造時に必要に応じて、2,6−ジ−t−ブチル−
p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール等のモ
ノフェノール化合物、2,2′−メチレン−ビス−(4
−エチル−6−t−ブチルフェノール)等のビスフェノ
ール系化合物、1,3,5−トリメチル−2,4,6−
トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベ
ンジル)ベンゼン等の高分子フェノール系化合物、ハイ
ドロキノン類、有機燐化合物類等の酸化防止剤もしくは
酸化抑制剤あるいは可塑剤を、重量比で1〜20%添加
することがある。
Among these corona products, nitrogen oxides absorb moisture in the atmosphere to become nitric acid. Since the function of the antioxidant hardly works for nitric acid, the nitric acid lowers the resistance of the surface layer and the bulk layer of the photoreceptor 11, and lowers image quality such as image deletion. Ozone is also specified as an environmentally dangerous gas, and its chemical properties include bleaching action and strong oxidizing action. 11 lowers the transport capacity and the photosensitive function. Therefore, the photosensitive layer 11f may have 2,6-di-t-butyl-
Monophenol compounds such as p-cresol and butylated hydroxyanisole; 2,2'-methylene-bis- (4
-Ethyl-6-t-butylphenol) and 1,3,5-trimethyl-2,4,6-
An antioxidant or an antioxidant such as tris- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene or a high molecular weight phenolic compound such as hydroquinone or an organic phosphorus compound or a plasticizer is added in a weight ratio. May be added in an amount of 1 to 20%.

【0048】この処理により、オゾンの感光体11中へ
の浸透を抑制できるが、感光体11の表層は常にオゾン
に晒されているため、酸化防止剤の機能が低下したり消
失したりすると、表面抵抗が低下して大気中の水分が吸
着しやすくなり、画像品質の低下を招く。さらに、コロ
ナ生成物は感光体11の表層に付着することで摩擦係数
を大きくするため、摩擦抵抗が増加し、画像の局部的な
転写不良、クリーニング性能の低下、高周波音の発生等
が起こる。ひどくなると、ブレードの巻き込みが起こっ
て感光体11がロックされることもあり、感光体11の
摩耗が促進されてしまう。
By this treatment, the permeation of ozone into the photoreceptor 11 can be suppressed. However, since the surface layer of the photoreceptor 11 is constantly exposed to ozone, if the function of the antioxidant decreases or disappears, The surface resistance is reduced, and the moisture in the air is easily adsorbed, which leads to a reduction in image quality. Further, the corona product increases the friction coefficient by adhering to the surface layer of the photoreceptor 11, so that the frictional resistance increases, causing local transfer failure of the image, a decrease in cleaning performance, generation of high-frequency noise, and the like. When it becomes severe, the blade may be involved and the photoconductor 11 may be locked, and the wear of the photoconductor 11 is promoted.

【0049】従って、高品位の画像を長期に亘って維持
するためには、帯電装置12からの影響を可能な限り排
除することが重要となる。なお、摩擦係数を上昇させる
要因としては、前述した感光体材料やコロナ生成物以外
にも、現像剤、トナーの構成物質(帯電制御剤などの被
覆剤など)、紙に含まれる結着剤、感光体11の削れ
紛、定着装置から出るガス成分などがあるため、コロナ
生成物の除去だけでなく、これらも含めて除去する形で
感光体11の表面の清浄化を行うのが、感光体11の高
耐久化や画像品質の維持を行う上で望ましいと言える。
Therefore, in order to maintain a high-quality image for a long period of time, it is important to eliminate the influence from the charging device 12 as much as possible. Factors that increase the coefficient of friction include, in addition to the above-described photoreceptor material and corona product, a developer, a constituent material of a toner (such as a coating agent such as a charge control agent), a binder contained in paper, Since there are shavings on the photoconductor 11 and gas components emitted from the fixing device, the surface of the photoconductor 11 is cleaned not only by removing the corona products but also by removing the corona products. It can be said that this is desirable for improving durability and maintaining image quality.

【0050】帯電の際に帯電装置12によって生成され
るコロナ生成物の影響を排除する方法としては、次の2
つの方法が考えられる。 感光体11の表層に付着したコロナ生成物を速やかに
除去する。 帯電装置12によって生成されるコロナ生成物を感光
体11に付着する前に除去するか、もしくは生成しない
ようにする。
The following two methods are available to eliminate the influence of the corona product generated by the charging device 12 during charging.
There are two ways. The corona product attached to the surface layer of the photoconductor 11 is promptly removed. The corona product generated by the charging device 12 is removed before adhering to the photoconductor 11 or is not generated.

【0051】の方法では、付着したコロナ生成物等の
汚染物質のみを削り取るのが感光体11の耐久性(膜厚
維持)の面から望ましいが、実際には感光体11には凹
凸があり、均一に付着物のみを削り取ることは難しい。
画像形成装置ではクリーニング装置19のクリーニング
ブレードや現像装置15が稼働中常に感光体11を摺擦
しているため、感光体11に付着したコロナ生成物等の
汚染物質は常時削られており、画像への影響が抑えられ
ているものの、この方法のみによって汚染物質を完全に
除去しようとすると、感光体11の削れが多くなり、寿
命が短くなるという問題点を有する。
In the method (1), it is desirable to remove only contaminants such as corona products from the viewpoint of durability (maintaining film thickness) of the photoconductor 11, but in reality, the photoconductor 11 has irregularities. It is difficult to uniformly remove only the deposits.
In the image forming apparatus, since the cleaning blade of the cleaning device 19 and the developing device 15 are constantly rubbing the photoconductor 11 during operation, contaminants such as corona products adhered to the photoconductor 11 are constantly shaved. Although the influence on the photoconductor 11 is suppressed, if the contaminant is completely removed by only this method, there is a problem that the photoreceptor 11 is scraped more and the life is shortened.

【0052】の方法については、コロナ生成物を発生
させないで感光体11を帯電する方法として、摩擦帯電
法や誘導帯電法などもないわけではないが、現実的には
かなり困難であり、現時点では実用性がない。また、現
状で安定に帯電できる帯電方式でコロナ生成を抑制する
方法として、帯電装置12の周囲に触媒もしくは分解作
用を有する部材を配置する方法もあるが、この方法では
コロナ生成物の飛散がほとんどない帯電方法に対しては
有効性が極めて低い。
The method of charging the photoreceptor 11 without generating a corona product is not limited to the triboelectric charging method or the induction charging method, but it is actually quite difficult. There is no practicality. In addition, as a method of suppressing corona generation by a charging method capable of stably charging at present, there is a method of arranging a catalyst or a member having a decomposing action around the charging device 12, but in this method, scattering of corona products is almost impossible. The effectiveness is extremely low for no charging method.

【0053】これに対して、この発明のように、オゾン
や窒素酸化物等に対して吸収・分解機能の優れた触媒機
能を有する材料で帯電部材13自体を構成すれば、最も
高い有効性を得ることができる。オゾンや窒素酸化物を
吸着したり分解したりする触媒には、下記に示すような
材料が知られる。オゾンに関しては、例えばシリカゲ
ル、活性ジルコニア、ゼオライト、活性アルミナ、活性
炭、活性炭素繊維、Ti−Ni−Zr系の酸化物、二酸
化チタン−アルミン酸石灰−マンガン酸化物系、Cu−
Mn系、アルミナ−シリカゲル系、テルペノイド等があ
る。窒素酸化物に関しては、例えば活性炭、活性炭素繊
維、ニ酸化チタン−アルミン酸石灰−マンガン酸化物
系、消石灰−活性炭−炭酸カルシウム系、Pt−Al
系等がある。
On the other hand, as in the present invention, ozone
Catalyst with excellent absorption and decomposition functions for nitrogen and nitrogen oxides
If the charging member 13 itself is made of a material having a function,
High effectiveness can be obtained. Ozone and nitrogen oxides
Catalysts that adsorb or decompose include:
Materials are known. For ozone, for example, silica gel
, Activated zirconia, zeolite, activated alumina, active
Charcoal, activated carbon fiber, Ti-Ni-Zr-based oxide, diacid
Titanium-calcium aluminate-manganese oxide system, Cu-
Mn type, alumina-silica gel type, terpenoid, etc.
You. Regarding nitrogen oxides, for example, activated carbon, activated carbon fiber
Fiber, titanium dioxide-lime aluminate-manganese oxide
System, slaked lime-activated carbon-calcium carbonate system, Pt-Al 2
O3There are systems.

【0054】上記に示す材料の1種あるいは2種以上を
アクリル樹脂やニトリル、ポリウレタン等のゴムの中に
添加し、必要に応じてカーボンや金属酸化物を添加して
導電性を持たせることで、帯電装置12の帯電部材13
として使用することが可能である。ただし、上記に示し
た活性炭素繊維以外の殆どの材料は、微粉末にすること
によって触媒としての機能が失われる。さらに、それを
樹脂やゴム材に添加して帯電部材13として用いた場
合、使用状態によっては感光体11を傷つけたりする恐
れがある。一方、活性炭素繊維は無害であり、オゾン、
窒素酸化物の両者に有効な除去機能を持ち、またそれ自
体が導電性で、単独で使用する事もでき、また必要に応
じて加工も可能であるので、帯電部材13とした場合、
本発明には最も好ましい部材である。
One or more of the above-mentioned materials are added to a rubber such as an acrylic resin, a nitrile, or a polyurethane, and carbon or a metal oxide is added as necessary to impart conductivity. Charging member 13 of charging device 12
It can be used as However, most materials other than the activated carbon fibers shown above lose their function as a catalyst by making them into fine powder. Furthermore, when it is used as the charging member 13 by adding it to a resin or rubber material, the photoconductor 11 may be damaged depending on the use condition. Activated carbon fiber, on the other hand, is harmless,
It has an effective removal function for both nitrogen oxides, is itself conductive, can be used alone, and can be processed if necessary.
It is the most preferred member for the present invention.

【0055】次に、この複写機の画像形成部の各部材や
装置について詳述する。まず、感光体11について説明
する。この複写機は、感光体11として有機感光体を使
用する。これは、有機感光体が他のセレンやアモルファ
スシリコンなどの感光材料に比べて、高感度に設計で
き、安価に製造でき、製造が容易であり、かつ無公害で
ある等の理由による。しかしながら有機感光体は、前述
したように耐久性が短い。これを高耐久化するために
は、電気特性を満足し、高耐久性を有する高硬度の透光
性の良い被覆層を感光体上に形成する方法が一般的に行
われるが、本発明では無機微粒子を分散した被覆層11
eを有機感光体の表面に形成している。
Next, each member and device of the image forming section of the copying machine will be described in detail. First, the photoconductor 11 will be described. This copying machine uses an organic photoconductor as the photoconductor 11. This is because the organic photoreceptor can be designed with high sensitivity, can be manufactured at low cost, is easy to manufacture, and has no pollution compared to other photosensitive materials such as selenium and amorphous silicon. However, the durability of the organic photoreceptor is short as described above. In order to increase the durability, a method of forming a coating layer of high hardness and high transmissivity having high durability and satisfying the electrical characteristics on the photoreceptor is generally performed. Coating layer 11 in which inorganic fine particles are dispersed
e is formed on the surface of the organic photoreceptor.

【0056】被覆層11eの材料として知られるポリエ
ステル樹脂やポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂
等は、電気抵抗が高く、電荷注入性、ホール移動度が極
めて小さいため、残留電位が高くなりやすいので、樹脂
単独での使用は殆ど行われない。この複写機において
は、感光層11fの延長として被覆層11eが形成され
る。この被覆層11eは、感光層11fを構成するポリ
カーボネート樹脂系のバインダ樹脂中に10〜35%の
アルミナ(Al)或いは/及び酸化チタン(Ti
)等の無機微粒子をドナーと共に分散して形成し、
機械的強度や電気特性の向上あるいは維持を図ってい
る。
Polyester resin, polyurethane resin, polycarbonate resin and the like, which are known as the material of the coating layer 11e, have high electric resistance, extremely low charge injecting property, and extremely low hole mobility. Is rarely used. In this copying machine, a coating layer 11e is formed as an extension of the photosensitive layer 11f. The coating layer 11e is formed by adding 10 to 35% of alumina (Al 2 O 3 ) or / and titanium oxide (Ti) in a polycarbonate resin binder resin constituting the photosensitive layer 11f.
O 2 ) or other inorganic fine particles are dispersed and formed together with the donor,
The mechanical strength and electrical characteristics are improved or maintained.

【0057】この感光体11を構成する各層について以
下に詳述する。まず、導電性支持体11aについては、
素材としては超仕上げ、鏡面仕上げ等の加工を施したア
ルミニウムが一般的に使用されるが、電気特性、機械特
性、化学的特性などの各特性を満足し、150〜160
℃程度の温度で変形を起こさないものであればよく、ス
テンレススティール、銅、真鍮などの金属のほか、圧縮
紙や樹脂、あるいはガラスに金やアルミ、白金、クロム
等を蒸着或いはスパッタリングした導電層、さらにはカ
ーボン、錫等の微粒子を分散した導電層を塗工したもの
であってもよい。電気抵抗は、体積固有抵抗で10Ω
・cm以下の値であれば問題はない。形状はドラム状
で、肉厚は直径や材質にもよるが、アルミニウム管の場
合、通常0.5〜3mm程度のものが使用される。
Each layer constituting the photoreceptor 11 will be described in detail below. First, regarding the conductive support 11a,
As a material, aluminum which has been subjected to processing such as super finishing and mirror finishing is generally used.
Any material that does not cause deformation at a temperature of about ℃ can be used. In addition to metals such as stainless steel, copper, and brass, compressed paper, resin, or glass, conductive layers formed by vapor deposition or sputtering of gold, aluminum, platinum, chrome, etc. Further, a conductive layer in which fine particles such as carbon and tin are dispersed may be applied. Electrical resistance is 10 6 Ω in volume resistivity
-There is no problem if the value is not more than cm. The shape is a drum shape, and the thickness depends on the diameter and the material. In the case of an aluminum tube, a thickness of about 0.5 to 3 mm is usually used.

【0058】下引き層11bは、導電性支持体11aか
らの電荷注入を阻止することによる帯電特性の維持、画
像露光装置14からの走査ビームの感光層内での乱反射
による潜像乱れの防止、及び導電性支持体11aと電荷
発生層11cの両層の塗工性や接着性等を良好にするた
めに形成される。この下引き層11bは、アルミナ(A
)蒸着膜の他、TiOやSnOなどの金属
酸化物をアルキッド樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、
ポリビニルアルコール、カゼイン等に分散し、導電性支
持体11a上に、浸漬法、スプレー法、リングコート法
等を用いて1〜10μmの厚さに塗布して形成される。
下引き層11bが厚すぎると繰り返し残留電位の増加を
起こしやすくなり、薄い場合にはSN比が悪化して長時
間使用した場合にノイズの増加を招く。そこで、通常は
10〜1012Ω・cm程度の体積抵抗の下引き層1
1bを3〜8μmの膜厚で均一に形成する事で、良好な
電子写真特性が維持できる。また、この下引き層11b
は、正孔(ホール)を阻止し、電子(エレクトロン)を
通過させるような半導体膜であってもよい。
The undercoat layer 11b maintains the charging characteristics by preventing charge injection from the conductive support 11a, prevents the latent image from being disturbed by irregular reflection of the scanning beam from the image exposure device 14 in the photosensitive layer, In addition, it is formed in order to improve the coating properties and adhesion of both the conductive support 11a and the charge generation layer 11c. The undercoat layer 11b is made of alumina (A
l 2 O 3 ) In addition to a vapor-deposited film, a metal oxide such as TiO 2 or SnO 2 may be mixed with an alkyd resin, an alkyd-melamine resin,
It is formed by dispersing in polyvinyl alcohol, casein, or the like, and coating the conductive support 11a to a thickness of 1 to 10 μm using a dipping method, a spray method, a ring coating method, or the like.
If the undercoat layer 11b is too thick, the residual potential is likely to increase repeatedly. If the undercoat layer 11b is too thin, the S / N ratio deteriorates and noise increases when used for a long time. Therefore, the undercoat layer 1 having a volume resistance of usually about 10 9 to 10 12 Ω · cm is used.
By forming 1b uniformly with a film thickness of 3 to 8 μm, good electrophotographic characteristics can be maintained. In addition, the undercoat layer 11b
May be a semiconductor film that blocks holes and allows electrons to pass therethrough.

【0059】電荷発生層11cは、電荷発生材をバイン
ダ樹脂に分散したものである。有機感光体の場合、電荷
発生材としては、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、カルバゾール、トリフ
ェニルアミン、フルオレノン、オキサジアゾール等の骨
格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントアンスロ
ンなどのキノン顔料、ペリレン系顔料、ベンゾキノン及
びナフトキノン系顔料、多環キノン系顔料、キノンイミ
ン系顔料等を単独もしくは2種以上混合して使用でき
る。また、必要に応じて低分子輸送物質を添加してもよ
い。バインダ樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、
アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェノール樹
脂などが使用できる。
The charge generation layer 11c is obtained by dispersing a charge generation material in a binder resin. In the case of an organic photoreceptor, as the charge generating material, metal phthalocyanine, phthalocyanine based metal-free phthalocyanine, carbazole, triphenylamine, fluorenone, azo pigment having a skeleton such as oxadiazole, perylene-based pigment, anthranthrone, etc. Quinone pigments, perylene pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, polycyclic quinone pigments, quinone imine pigments, and the like can be used alone or as a mixture of two or more. Moreover, you may add a low molecular transport material as needed. As the binder resin, polyamide resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyurethane resin,
Acrylic resin, polyacrylamide resin, phenol resin and the like can be used.

【0060】また、正孔輸送物質として、オキサゾール
誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導
体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、スチリル
アントラセン、スチリルピラゾリン等が単独もしくは2
種以上混合して使用される。これらの電荷発生材とバイ
ンダ樹脂とをテトラヒドロフラン、トルエン、シクロヘ
キサノン、ジクロルエタンなどを分散液として、ボール
ミル、サンドミル、振動ミルなどで均一に分散し、スプ
レー塗工法、浸漬法等を用いて、下引き層上に0.05
〜5μm、好ましくは0.2〜1μmの厚さで塗工す
る。必要以上に厚くすると、空間電荷の増大を招き、光
減衰特性、残留電位等に影響が生じる。
As the hole transport substance, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, thiazole derivatives, triazole derivatives, styryl anthracene, styryl pyrazoline and the like are used alone or in combination.
Used as a mixture of more than one species. These charge generating materials and the binder resin are dispersed uniformly in a ball mill, a sand mill, a vibration mill, or the like using tetrahydrofuran, toluene, cyclohexanone, dichloroethane, or the like as a dispersion, and the undercoat layer is formed using a spray coating method, a dipping method, or the like. 0.05 above
-5 μm, preferably 0.2-1 μm. If the thickness is more than necessary, the space charge increases, which affects the light attenuation characteristics, the residual potential, and the like.

【0061】電荷輸送層11dは、電荷輸送材をバイン
ダ樹脂中に分散したものである。電荷輸送材としては、
低分子の、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導
体(特開昭52−139065号公報,特開昭52−1
39066号報に記載)、イミダゾール誘導体、トリフ
ェニルアミン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体
(特開昭58−198425号公報,特公平2−248
64号公報に記載)、トニフェニルメタン誘導体(特公
昭51−10983号公報に記載)、アントラセン誘導
体(特開昭51−94829号公報に記載)などを使用
することができる。バインダ樹脂としては、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タイプあるいはこれらの共
重合体)、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂等を単独でもしくは2
種以上混合して用いることができる。
The charge transport layer 11d is obtained by dispersing a charge transport material in a binder resin. As a charge transport material,
Low molecular oxazole derivatives and oxadiazole derivatives (JP-A-52-139065, JP-A-52-1)
No. 39066), imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, α-phenylstilbene derivatives (JP-A-58-198425, JP-B-2-248).
No. 64), toniphenylmethane derivatives (described in JP-B-51-10983), anthracene derivatives (described in JP-A-51-94829) and the like can be used. As the binder resin, polycarbonate resin (bisphenol A type, bisphenol C type, bisphenol Z type or a copolymer thereof), polyarylate resin, polyester resin, polystyrene resin, vinyl acetate resin or the like alone or
A mixture of more than one species can be used.

【0062】また、この発明においては、耐環境性を改
善するため、また感度の低下や残留電位の上昇を抑制す
るために、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤と
しては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾ
ール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t
−ブチル−4−エチルフェノールなどのモノフェノール
系化合物、2,2′−メチレン−ビス−(4−メチル−
6−t−ブチルフェノール)、2,2′−メチレン−ビ
ス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)などの
ビスフェノール系化合物、1,1,3−トリス−(2−
メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブ
タン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3′、5′
−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート]メタンなどの高分子フェノール系化合物、
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジ
ドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノ
ン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロ
キノン等のハイドロキノン類等が使用できる。
In the present invention, an antioxidant may be added in order to improve environmental resistance and to suppress a decrease in sensitivity and a rise in residual potential. As the antioxidant, for example, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t
Monophenolic compounds such as -butyl-4-ethylphenol and 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-
Bisphenol compounds such as 6-t-butylphenol) and 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl-6-t-butylphenol); 1,1,3-tris- (2-
Methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris-
(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)
Benzene, tetrakis- [methylene-3- (3 ', 5'
-Di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] phenolic compounds such as methane;
Hydroquinones such as 2,5-di-t-octylhydroquinone, 2,6-didodecylhydroquinone, 2-dodecylhydroquinone, and 2- (2-octadecenyl) -5-methylhydroquinone can be used.

【0063】また、形成した画像の解像度は、トナー、
キャリアの粒径、現像方式、原稿像のドット径、転写条
件、電荷輸送層11dの表面抵抗、バルク抵抗等によっ
ても影響を受けるため、静電潜像での解像度はできるだ
け高いレベルに設定しておくことが望ましい。しかし、
感光層11fが厚くなるに従って光及び電荷の拡散が生
じる傾向があり、感光体11における静電潜像の解像度
は、膜厚の増加と共に次第に低下しやすくなる。従っ
て、電荷輸送層11dの膜厚は薄い方が解像度の点では
有利となる。しかし、感光層11fは分散層であるた
め、薄くしすぎると電気抵抗の不均一性が目立つように
なり、長期的にはSN比や電気的耐久性が低下し、機械
的な耐久限界を待たずにダウンする等の問題が生じる。
さらに、電荷輸送層11dを薄くすると画像形成に必要
なコントラスト電位を稼げなくなり、コントラストや階
調性の低い画像となってしまう。そこで、電荷輸送層1
1dの膜厚を、均質な5〜25μm程度に設定すれば、
600〜2400dpiの高解像度の静電潜像の形成が
可能となり、コントラストと解像度を両立させることが
できる。
The resolution of the formed image is as follows.
The resolution of the electrostatic latent image is set as high as possible because it is also affected by the carrier particle size, the developing method, the dot diameter of the original image, the transfer conditions, the surface resistance of the charge transport layer 11d, the bulk resistance, and the like. It is desirable to keep. But,
Light and charges tend to diffuse as the photosensitive layer 11f becomes thicker, and the resolution of the electrostatic latent image on the photoconductor 11 tends to gradually decrease as the film thickness increases. Therefore, the thinner the thickness of the charge transport layer 11d, the more advantageous in terms of resolution. However, since the photosensitive layer 11f is a dispersion layer, if it is too thin, non-uniformity of electric resistance becomes conspicuous, and the S / N ratio and electric durability decrease in the long term, and the mechanical durability limit has been awaited. This causes a problem such as a sudden down.
Furthermore, if the charge transport layer 11d is made thin, the contrast potential required for image formation cannot be obtained, resulting in an image having low contrast and gradation. Therefore, the charge transport layer 1
If the film thickness of 1d is set to a uniform value of about 5 to 25 μm,
A high-resolution electrostatic latent image of 600 to 2400 dpi can be formed, and both contrast and resolution can be achieved.

【0064】被覆層11eは、感光体の機械的及び電気
的な耐久性の向上を図るために感光層11f上に形成す
るもので、高硬度の非晶質炭素膜や、非晶質シリコン
膜、高抵抗の酸化錫膜などの薄膜を、1〜10μm程度
の膜厚で、真空蒸着法、プラズマCVD法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法等で形成する方法、粒
径が0.05〜5μm程度の微粒子をバインダ樹脂中に
分散し、感光層11f上に薄膜塗装する方法などがあ
る。この複写機においては、無機微粒子をバインダ樹脂
中に適当量分散することによって、感光体11の耐久性
の向上を図っている。しかし、同じ分散量でも、微粒子
の分散状態、粒度などによって摩耗性能に違いが生じ
る。無機微粒子としては、酸化チタン、シリカ、アルミ
ナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化珪素等を
用いることができる。この中で、特に酸化チタンとアル
ミナは環境安定性が良好であり、この発明に用いる無機
微粒子として好適である。
The coating layer 11e is formed on the photosensitive layer 11f in order to improve the mechanical and electrical durability of the photosensitive member, and includes a high-hardness amorphous carbon film and an amorphous silicon film. A thin film such as a high-resistance tin oxide film having a thickness of about 1 to 10 μm by a vacuum deposition method, a plasma CVD method, a sputtering method, an ion plating method or the like, and a particle size of 0.05 to 5 μm. There is a method in which fine particles of a certain degree are dispersed in a binder resin and a thin film is coated on the photosensitive layer 11f. In this copying machine, the durability of the photoconductor 11 is improved by dispersing an appropriate amount of inorganic fine particles in a binder resin. However, even with the same amount of dispersion, the abrasion performance varies depending on the dispersion state, particle size, and the like of the fine particles. As the inorganic fine particles, titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, indium oxide, silicon nitride, and the like can be used. Among them, particularly, titanium oxide and alumina have good environmental stability and are suitable as the inorganic fine particles used in the present invention.

【0065】これらの無機微粒子は、単独又は2種混合
して使用することができ、さらにシランカップリング
材、フッ素系シランカップリング剤等を使用して撥水処
理を行うことも可能である。またこれらの無機微粒子
は、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリウ
レタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等をバイン
ダ樹脂として用いてその中に分散して使用することがで
きる。このバインダ樹脂としては、極性依存性が無く透
明性の良い1016〜1017Ω・cm程度の高抵抗の
ポリカーボネート樹脂が好適である。バインダ樹脂中に
無機微粒子を分散させる際に、ポリテトラフルオロエチ
レンなどのフッ素系樹脂微粒子を適当量分散させること
によって、撥水性、潤滑性を高め、環境特性、耐摩耗特
性を改善することも可能である。
These inorganic fine particles can be used alone or as a mixture of two kinds. Further, it is also possible to perform a water-repellent treatment using a silane coupling material, a fluorine-based silane coupling agent or the like. These inorganic fine particles can be used by dispersing them in a polycarbonate resin, a polyethylene resin, a polyurethane resin, an acrylic resin, a polyamide resin or the like as a binder resin. As the binder resin, a high-resistivity polycarbonate resin having a transparency of about 10 16 to 10 17 Ω · cm, which has no polarity dependence and good transparency, is preferable. When dispersing inorganic fine particles in a binder resin, it is possible to improve water repellency, lubricity, and improve environmental characteristics and wear resistance by dispersing an appropriate amount of fluororesin fine particles such as polytetrafluoroethylene. It is.

【0066】無機微粒子の分散量は添加する材料種によ
っても左右されるが、アルミナや酸化チタンの場合に
は、バインダ樹脂に対し単独で或いは混合物の形で5〜
50%添加する。残留電位、光感度の維持、画像品質等
を勘案した場合には、10%以上、40%以下で添加す
るのが好ましく、さらに好ましい範囲は15〜35%で
ある。添加量を多くすれば耐摩耗性は増大するが、その
反面、光の透過率の低下や拡散、電荷の移動度の低下な
どが生じ、解像度の低下、残留電位の上昇、感度の低下
等を生じやすくなる。無機微粒子の添加量が少ない場合
には、感光体11の表層の摩擦係数が高くなるため、機
械的な劣化が起こりやすくなる。このため、現像剤によ
るトナーフィルミング、シリカなどの付着(突き刺さ
り)などが起こりやすく、白点やムラが発生する事があ
る。一方、形成する被覆層11eの膜厚は、通常1μm
以上8μm以下に設定する。被覆層11eを薄くするに
従い、画像品質は向上するが耐久性は低くなる。一方、
厚くするほど耐久性は向上するが、解像度などの画像品
質が低下する。そこで、2〜6μmに設定するのがより
好ましい。
The amount of the inorganic fine particles to be dispersed depends on the kind of the material to be added.
Add 50%. In consideration of the residual potential, maintenance of light sensitivity, image quality, and the like, it is preferable to add 10% or more and 40% or less, and a more preferable range is 15 to 35%. Abrasion resistance increases as the amount of addition increases, but on the other hand, light transmittance decreases or diffuses, charge mobility decreases, etc., resulting in lower resolution, higher residual potential, lower sensitivity, etc. More likely to occur. When the addition amount of the inorganic fine particles is small, the friction coefficient of the surface layer of the photoconductor 11 increases, so that mechanical deterioration is likely to occur. For this reason, toner filming by the developer, adhesion of silica or the like (piercing) is apt to occur, and white spots and unevenness may occur. On the other hand, the thickness of the coating layer 11e to be formed is usually 1 μm
It is set to at least 8 μm. As the coating layer 11e is made thinner, the image quality is improved, but the durability is lowered. on the other hand,
As the thickness increases, the durability increases, but the image quality such as resolution decreases. Therefore, it is more preferable to set the thickness to 2 to 6 μm.

【0067】被覆層11eには無機微粒子が分散されて
いるため、偏りや粒子の分散不良等があると、解像度、
残留電位、機械的耐久性等に影響を与える。したがっ
て、被覆層11e中の無機微粒子は、層中にほぼ均一に
分散されていることが望ましい。また、感光層11fと
被覆層11eを合わせた総膜厚は10〜30μmの範囲
内で設定されるのが好適である。膜厚が厚いと、感光層
11f中を電荷が表層に向かって移動する際にその電荷
が広がりを持ったり、露光時に光の拡散等が生じたりす
ることによって解像性の低下を起こしやすくなり、また
薄いと、感光層むらや放電破壊を起こしやすくなる。
The inorganic fine particles are dispersed in the coating layer 11e.
It affects the residual potential, mechanical durability, etc. Therefore, it is desirable that the inorganic fine particles in the coating layer 11e be substantially uniformly dispersed in the layer. It is preferable that the total thickness of the photosensitive layer 11f and the coating layer 11e is set within a range of 10 to 30 μm. When the film thickness is large, the charge tends to spread when the charge moves toward the surface layer in the photosensitive layer 11f, or the light is diffused at the time of exposure, so that the resolution is easily lowered. If the thickness is too small, the photosensitive layer becomes apt to cause unevenness and discharge breakdown.

【0068】次に、帯電装置12、特にそこに備える帯
電部材13について説明する。帯電装置12に備える帯
電部材13は、前述したように活性炭素繊維によって構
成される。ここで使用する主な活性炭素繊維としては、
ポリアクリルニトリル(PAN)系繊維[(C
]やセルロース系繊維[(C
10]、フェノール系樹脂繊維[(C63
5511]、ピッチ系繊維[(C12480
O)]がある。
Next, the charging device 12, particularly the charging member 13 provided therein, will be described. The charging member 13 provided in the charging device 12 is made of activated carbon fiber as described above. The main activated carbon fibers used here are:
Polyacrylonitrile (PAN) fiber [(C 3 N
H 3 ) n ] and cellulosic fibers [(C 6 H
10 O 5 ) n ], phenolic resin fiber [(C 63 H
55 O 11 ) n ], pitch-based fiber [(C 124 H 80 N)
O) n ].

【0069】これらの活性炭素繊維を製造する際には、
5〜15μm径の極細繊維を原材料として用い、まず2
00〜500℃程度の温度で耐炎化を施す。この状態で
は吸着性能がほとんどなく、単なる炭素繊維である。こ
の炭素化された繊維をさらに炭酸ガスなどの賦活ガス雰
囲気中で600〜1000℃に加熱(賦活化)すると、
繊維壁に直径10〜40Å程度の微細孔(ミクロポア)
が形成される。この微細孔が吸着機能と密接な関係があ
り、吸着される分子の大きさに適した孔径を持つため、
活性炭のようなマクロポアの多い吸着剤よりも吸着特性
に優れたものになる。従って、繊維のポア径が100Å
程度より大きいと、コロナ生成物である窒素酸化物の分
子径よりも大きくなり過ぎるため、吸着性能は低下す
る。この吸着機能を持つ活性炭素繊維の成分は殆どが炭
素(ほぼ90%以上)であり、それ以外は僅かな水素及
び/若しくは窒素、残りは灰分で構成される。効果を最
大限に発揮させるため、帯電部材13には活性炭素繊維
を単体で使用するのが最も好ましいといえる。
When producing these activated carbon fibers,
Using ultra-fine fibers having a diameter of 5 to 15 μm as raw materials,
Flame resistance is applied at a temperature of about 00 to 500 ° C. In this state, there is almost no adsorption performance, and it is a mere carbon fiber. When the carbonized fiber is further heated (activated) to 600 to 1000 ° C. in an activation gas atmosphere such as carbon dioxide gas,
Fine pores (micropores) with a diameter of about 10 to 40 mm in the fiber wall
Is formed. Because these micropores have a close relationship with the adsorption function and have a pore size suitable for the size of the molecules to be adsorbed,
It has better adsorption characteristics than an adsorbent with many macropores such as activated carbon. Therefore, the pore diameter of the fiber is 100 mm.
If the molecular weight is larger than the above range, the molecular diameter of nitrogen oxide, which is a corona product, is too large, so that the adsorption performance is reduced. Most of the components of the activated carbon fiber having this adsorption function are carbon (approximately 90% or more), others are slightly hydrogen and / or nitrogen, and the rest is ash. It is most preferable to use the activated carbon fiber alone for the charging member 13 in order to maximize the effect.

【0070】ところで、活性炭素繊維は排水、飲料水、
排気ガス、タバコの煙等の浄化、冷蔵庫の脱臭などの環
境材のほか、近年では複写機のオゾン処理用としても採
用される。活性炭素繊維による除去機能は、活性炭素繊
維の壁面に形成された極微細なポアに化学物質の分子が
入り込んで吸着されあるいは分解される(吸着、分解機
能)ことによって発揮される。活性炭素繊維は、NO
x,SOx,オゾン、トルエンガス、メルカプタン、塩
素、アンモニア、硫化水素、硫化メチルなどを有効に吸
着することができ、これらに対する吸着特性は、従来の
脱臭剤である活性炭(椰子殻活性炭など)よりもさらに
優れている。代表的な活性炭素繊維は、上述したよう
に、セルロース系やフェノール系等の4乃至5種の繊維
系を出発材料とするものであるが、その中でもポリアク
リルニトリル系(PAN系)繊維から形成された活性炭
素繊維は、窒素原子を2〜5%程度含有している。
By the way, activated carbon fiber is used for wastewater, drinking water,
In addition to environmental materials such as purification of exhaust gas and smoke from cigarettes, deodorization of refrigerators, etc., they are also recently used for ozone treatment of copiers. The removal function by the activated carbon fiber is exerted when molecules of the chemical substance enter and are adsorbed or decomposed (adsorption and decomposition functions) into ultrafine pores formed on the wall surface of the activated carbon fiber. Activated carbon fiber is NO
x, SOx, ozone, toluene gas, mercaptan, chlorine, ammonia, hydrogen sulfide, methyl sulfide, etc. can be effectively adsorbed. Is even better. As described above, typical activated carbon fibers are those starting from 4 to 5 types of fibers such as cellulose and phenol, and among them, formed from polyacrylonitrile (PAN) fibers. The activated carbon fiber contains about 2 to 5% of nitrogen atoms.

【0071】ところで、活性炭素繊維の窒素−炭素比
(N/C)と窒素酸化物(NOx)の吸着特性との間に
はほぼ相関性があり、N/Cが0.3〜0.7(%)以
上の場合にはNOxの吸着特性の向上が認められること
から、この窒素原子がNOxの吸着に寄与しているもの
と考えられる。すなわち、窒素原子を含まないセルロー
ス系やフェノール系の繊維を材料とする活性炭素繊維よ
りも、窒素原子を含むポリアクリルニトリル系の繊維を
材料とする活性炭素繊維の方が、帯電装置12による感
光体11の帯電時に生成されるNOx等に対して優れた
吸着、分解特性を示す。また、この活性炭素繊維は機械
的強度も大きいため、感光体の帯電部材としてポリアク
リルニトリル系の繊維を出発材料とする活性炭素繊維を
用いるのが特に有効である。
The nitrogen-carbon ratio (N / C) of the activated carbon fibers and the adsorption characteristics of nitrogen oxides (NOx) are substantially correlated. In the case of (%) or more, since the NOx adsorption characteristics are improved, it is considered that this nitrogen atom contributes to NOx adsorption. That is, activated carbon fibers made of polyacrylonitrile-based fibers containing nitrogen atoms are more sensitive to the photosensitive device 12 than activated carbon fibers made of cellulosic or phenol-based fibers containing no nitrogen atoms. It shows excellent adsorption and decomposition characteristics for NOx and the like generated when the body 11 is charged. In addition, since the activated carbon fiber has a high mechanical strength, it is particularly effective to use a polyacrylonitrile-based fiber as a starting material as the charging member of the photoreceptor.

【0072】ここで、この複写機における帯電部材13
の形状と配置について、図4乃至図9を用いて説明す
る。図4はこの実施形態の複写機における帯電部材の形
状を示す断面図と側面図、図5はその帯電部材の配置位
置を示す側面図、図6及び図7はその帯電部材の形状の
変形例を示す側面図、図8は帯電部材における活性炭素
繊維の添加量とオゾン検出までの稼働時間との関係を示
したグラフ、図9は帯電部材に使用する活性炭素繊維シ
ートの重ね枚数とオゾン検出までの稼働時間との関係を
示したグラフである。
Here, the charging member 13 in this copying machine
Will be described with reference to FIGS. 4 to 9. FIG. 4 is a sectional view and a side view showing the shape of the charging member in the copying machine of this embodiment, FIG. 5 is a side view showing the arrangement position of the charging member, and FIGS. 6 and 7 are modifications of the shape of the charging member. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of activated carbon fiber added to the charging member and the operation time up to the detection of ozone, and FIG. 6 is a graph showing a relationship with the operating time up to the present time.

【0073】活性炭素繊維の形態としては、用途別にフ
ェルト、トウ、織物、不織布等6〜10種の形態があ
り、単体で使用することも可能であるが、この複写機の
帯電部材13としては、繊維を長さがおよそ120μm
以下となるように粉砕したものを紙、樹脂、ゴム等に均
一に分散してシート状に加工したものを、図4(a)の
側面図及びそのA−A線に沿う断面図(b)に符号13
bで示すように、芯金13aに巻いてロール状にして使
用する。これらの活性炭素繊維は鐘紡、ユニチカ、旭化
成工業、東邦レーヨン、東邦ベスロン、東洋紡績、群栄
化学などで製造されている。また、この複写機において
は非接触方式の帯電を行うため、帯電部材13にスペー
ス部材13cを設けている。そして、感光体11と帯電
装置12を配置する際には、図5に示すように、このス
ペース部材13cによって少なくとも感光体11の画像
形成領域Wにおいては感光体11と帯電部材13との間
に空隙を持たせて非接触状態としており、この空隙の幅
は通常は50〜150μm前後に設定している。
As the form of the activated carbon fiber, there are 6 to 10 kinds of forms such as felt, tow, woven fabric and non-woven fabric according to the use, and it is possible to use it alone, but as the charging member 13 of this copying machine, The fiber is about 120μm in length
FIG. 4 (a) is a side view and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of a sheet obtained by uniformly pulverizing the material as described below and processing it into a sheet by dispersing it in paper, resin, rubber or the like. Code 13
As shown by b, it is wound around a core bar 13a and used in a roll shape. These activated carbon fibers are manufactured by Kanebo, Unitika, Asahi Kasei Kogyo, Toho Rayon, Toho Veslon, Toyobo, Gunei Chemical and others. In this copying machine, a space member 13c is provided on the charging member 13 in order to perform non-contact charging. When the photoconductor 11 and the charging device 12 are arranged, as shown in FIG. 5, at least in the image forming area W of the photoconductor 11, the space member 13 c is provided between the photoconductor 11 and the charging member 13. A gap is provided so as to be in a non-contact state, and the width of the gap is usually set to about 50 to 150 μm.

【0074】帯電部材13の形状としては、図4に示し
たロール状の他に、図6(a)及び(b)に示すような
板状、あるいは図7に示すような波形形状なども用いる
ことができる。なお、これらの図において、13d,1
3f,13hはそれぞれ支持体を表し、13e,13
g,13iはそれぞれ活性炭素繊維を表す。帯電部材を
このような形状にする場合には、活性炭素繊維をそのま
まその形状に加工してもよいし、あるいは120μm以
下、好ましくは5〜50μm程度の長さに粉砕し、上述
したアクリル系樹脂やゴム材からなるバインダ樹脂中に
60%以上添加して成型し、所望の形状にし加工しても
よい。また、図4に示したロール状の帯電部材13を用
いる場合にも、このようにして形成してもよい。
As the shape of the charging member 13, besides the roll shape shown in FIG. 4, a plate shape as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) or a corrugated shape as shown in FIG. 7 is used. be able to. In these figures, 13d, 1
Reference numerals 3f and 13h denote supports, respectively, and 13e and 13h.
g and 13i represent activated carbon fibers, respectively. When the charging member is formed in such a shape, the activated carbon fiber may be processed as it is, or may be pulverized to a length of 120 μm or less, preferably about 5 to 50 μm, and the acrylic resin described above may be used. It is also possible to add 60% or more to a binder resin made of a rubber material or a rubber material, mold and process into a desired shape. Also, when the roll-shaped charging member 13 shown in FIG. 4 is used, it may be formed in this manner.

【0075】ここで、活性炭素繊維をバインダ樹脂中に
添加する場合には、添加量により吸着機能が左右され
る。活性炭素繊維を様々な割合でバインダ樹脂中に分散
させ、装置に組みこむ場合と同様の条件で配置して稼動
させて感光体11をDC接触帯電、DC非接触帯電及び
DC+AC重畳非接触帯電の各方法で−800Vに帯電
させ、ガステック(株)製の検知管によってオゾンの発
生の有無を検出したところ、活性炭素繊維の添加量とオ
ゾン検出までの稼働時間の関係は、図8のグラフに示す
ようになった。このグラフからわかるように、帯電部材
13を構成する活性炭素繊維の量が多くなるに従い、オ
ゾン検出までの稼働時間、即ち帯電部材13が発生する
オゾンを十分に吸収できる期間が長くなる。このグラフ
では、例えば80%添加した場合は約200時間程度の
耐久性であるが、100%であれば500時間以上はオ
ゾンの発生を皆無にすることができる。また、帯電電圧
を−600Vに設定した場合には、80%添加の場合の
オゾン検出までの時間は200時間以上になり、帯電電
圧を小さくすれば、活性炭素繊維の耐久期間は長くな
る。また、帯電法によってもオゾンが発生するまでの時
間が左右される。DC接触帯電の場合にはオゾンが発生
するまでの時間が長くなり、感光体に与える影響が小さ
くなる。しかし、DC接触帯電の場合には、帯電部材1
3が感光体11に接触しているため、帯電部材13が汚
染されやすく、摩耗しやすいという弊害がある。また、
DC非接触帯電の場合には、感光体の汚れは緩和される
が、環境の影響を受けやすく、湿度が高い場合には画像
むらを起こしやすいという弊害がある。一方、DC+A
C重畳非接触帯電では帯電部材13の汚れは緩和され、
高湿で画像劣化を起こしにくいため、この発明では有効
な帯電法である。特に、帯電部材13に活性炭素繊維を
使用した場合には、帯電部材13を摩耗しにくくして耐
久性を高めることが重要である。ダイレック製の化学発
光方式窒素酸化物測定装置(DY−108400)を用
いて同様の条件で窒素酸化物の有無を検出した場合の結
果も図8のグラフと同等なものであり、上述の期間内
は、コロナ生成物の発生を皆無にすることができるとい
える。
Here, when the activated carbon fiber is added to the binder resin, the amount of addition affects the adsorption function. The activated carbon fibers are dispersed in a binder resin at various ratios, and are arranged and operated under the same conditions as in the case of assembling in the apparatus, and the photoconductor 11 is subjected to DC contact charging, DC non-contact charging and DC + AC superimposed non-contact charging. Each method was charged to -800 V, and the presence / absence of ozone was detected by a detector tube manufactured by Gastech Co., Ltd .. It became as shown in. As can be seen from this graph, as the amount of activated carbon fibers constituting the charging member 13 increases, the operating time until ozone detection, that is, the period during which the charging member 13 can sufficiently absorb the ozone generated, increases. In this graph, for example, when 80% is added, the durability is about 200 hours, but when it is 100%, generation of ozone can be completely eliminated for 500 hours or more. Further, when the charging voltage is set to -600 V, the time until ozone detection in the case of 80% addition is 200 hours or more, and when the charging voltage is reduced, the durability period of the activated carbon fiber becomes longer. Further, the time until ozone is generated also depends on the charging method. In the case of DC contact charging, the time until ozone is generated becomes longer, and the influence on the photoconductor is reduced. However, in the case of DC contact charging, the charging member 1
3 is in contact with the photoconductor 11, so that the charging member 13 is liable to be contaminated and easily abraded. Also,
In the case of DC non-contact charging, dirt on the photoreceptor is reduced, but there is a problem that the image is easily affected by the environment, and when the humidity is high, image unevenness is likely to occur. On the other hand, DC + A
In the C superimposed non-contact charging, the contamination of the charging member 13 is reduced,
This is an effective charging method according to the present invention because image deterioration hardly occurs in high humidity. In particular, when activated carbon fibers are used for the charging member 13, it is important to make the charging member 13 hard to wear and to increase durability. The result when the presence or absence of nitrogen oxides was detected under the same conditions using a Dyerec-made chemiluminescent nitrogen oxide measuring device (DY-108400) is also equivalent to the graph of FIG. Can be said that the generation of corona products can be completely eliminated.

【0076】さらに、活性炭素繊維のみからなるシート
(添加量100%)を複数枚重ねて上記と同様にオゾン
検出までの稼働時間を測定したところ、結果は図9のグ
ラフに示すようになった。このグラフからわかるよう
に、添加量100%のシートを重ねて使用した場合には
さらに耐久期間を延ばすことが可能である。上述の実験
においては、オゾンや窒素酸化物の生成を検出するまで
の時間を測定したが、実際には、コロナ生成物の発生が
確認されても、その量が従来の帯電部材を使用した場合
の1/100や1/1000程度であれば、直ちに画像
に影響を与えるわけではない。もし万が一影響が及ぶよ
うな量が発生したとしても、表面性調整装置20が作動
しているため、直ちに画像に影響が及ぶことはない。
Further, when a plurality of sheets (addition amount: 100%) consisting only of activated carbon fibers were stacked and the operation time until the detection of ozone was measured in the same manner as above, the result was as shown in the graph of FIG. . As can be seen from this graph, when the sheets with the added amount of 100% are used repeatedly, the durability period can be further extended. In the above experiment, the time until the generation of ozone and nitrogen oxides was detected was measured, but in fact, even if the generation of corona products was confirmed, the amount of If it is about 1/100 or 1/1000, the image is not immediately affected. Even if an amount of influence occurs, the image is not immediately affected because the surface property adjusting device 20 is operating.

【0077】次に、表面性調整装置20に備える表面性
調整部材21について、図10乃至図12を用いて説明
する。図10は、この実施形態の複写機の表面性調整部
材の構成を示す断面図、図11は表面性調整部材の別の
構成例を示す断面図、図12はその表面性調整部材の斜
視図である。表面性調整部材21は、無機微粒子を分散
した被覆層11e上に付着するコロナ生成物を除去して
画像品質低下を防止するためと、クリーニングブレード
と感光体11との間の摩擦抵抗が上昇することによる摩
耗促進を抑制するために、複写機内に取り付ける。この
複写機においては、感光体11に常時もしくは間欠的に
面接触させるために表面性調整装置20に取り付けてい
るが、常時面接触させた状態で単独で設けてもよい。画
像流れを生じた感光体の画像劣化を解消して再生する場
合には、このように単独で使用される。
Next, the surface property adjusting member 21 provided in the surface property adjusting device 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a surface property adjusting member of the copying machine according to this embodiment, FIG. 11 is a cross-sectional view showing another configuration example of the surface property adjusting member, and FIG. It is. The surface property adjusting member 21 increases the frictional resistance between the cleaning blade and the photoreceptor 11 in order to remove the corona product adhering to the coating layer 11e in which the inorganic fine particles are dispersed to prevent the image quality from being deteriorated. In order to suppress the acceleration of abrasion caused by this, it is installed in a copying machine. In this copying machine, the photoconductor 11 is attached to the surface property adjusting device 20 so as to always or intermittently make surface contact with the photoconductor 11, but it may be provided alone in a state where the photoconductor 11 is always in surface contact. In the case where the image is reproduced while eliminating the image deterioration of the photoconductor in which the image deletion has occurred, the photoconductor is used alone as described above.

【0078】表面性調整部材21の画像形成装置内での
取り付け位置は、トナークリーニングが終了した直後が
望ましく、図1に示すようにクリーニング装置19と除
電装置22もしくは帯電装置12の間に設置するのが好
適である。画像形成装置内に取り付ける表面性調整部材
21の形状としては、この実施形態では図10に示すよ
うなブレード状のものを用いている。しかし、他の形状
のものでもよく、例えば、図11及び図12に示すよう
なローラ状のものを用ることもできる。
The mounting position of the surface property adjusting member 21 in the image forming apparatus is preferably immediately after the completion of the toner cleaning, and is installed between the cleaning device 19 and the charge removing device 22 or the charging device 12 as shown in FIG. Is preferred. In this embodiment, a blade-shaped member as shown in FIG. 10 is used as the shape of the surface property adjusting member 21 mounted in the image forming apparatus. However, other shapes may be used. For example, a roller shape as shown in FIGS. 11 and 12 may be used.

【0079】図10に示す形状の表面性調整部材21
は、例えば、密度30〜80(kg/m)、引っ張り
強度1.5〜2(kg/cm)、伸び60%以上の特
性の弾性部材21bを極細繊維の不織布21aで包み込
んで構成する。この弾性部材21bとしては、例えば、
イノアック社製ウレタンフォームMF−80、ESW、
LE−20、モルトプレーンSM55、SF、SMK、
フェルト等を用いることができる。図11及び図12に
示すローラ状の表面性調整部材31は、10〜20mm
φの金属製、紙製、樹脂製等のパイプによる芯金31a
に厚さ1〜5mmの弾性部材31bを緩衝材として1層
形成し、その上に極細繊維の不織布31cを1〜3枚被
せて形成する。
The surface adjusting member 21 having the shape shown in FIG.
Is formed by wrapping an elastic member 21b having a density of 30 to 80 (kg / m 3 ), a tensile strength of 1.5 to 2 (kg / cm 2 ) and an elongation of 60% or more with a nonwoven fabric 21a of ultrafine fibers. . As the elastic member 21b, for example,
Urethane foam MF-80, ESW, manufactured by INOAC
LE-20, malt plane SM55, SF, SMK,
Felt or the like can be used. The roller-shaped surface property adjusting member 31 shown in FIG. 11 and FIG.
φ Metal core, paper core, resin core pipe 31a
One layer is formed of an elastic member 31b having a thickness of 1 to 5 mm as a buffer material, and one to three nonwoven fabrics 31c of ultrafine fibers are formed thereon.

【0080】このローラ状の表面性調整部材31は連続
的に回転させてもよいし、一定枚数画像形成する毎に位
置を変えるように間欠的に回転させるようにしてもよ
い。回転させる場合には、感光体11と線速差をつけて
回転させるか、当接面で逆方向に回転(感光体と同方向
に回転)させることが望ましい。あるいは、一定枚数画
像形成する毎に感光体11に当接させ、間欠的に作動さ
せるようにしてもよい。コロナ生成物を除去するための
表面性調整部材21,31のうち、少なくとも感光体1
1と接触する部分は、極細繊維の不織布によって構成す
るとよい。極細繊維は一般に概ね0.5d〜0.2d程
度の太さのものであり、0.2d以下のものは超極細繊
維と称される。ここで、dはデニールと呼ばれる単位で
あり、長さ9000mの繊維の重さが1gの時、その繊
維の太さは1d(デニール)であるという。これを太さ
の単位に換算すると、極細繊維1本の太さは概ね5μm
〜1μm程度であり、超極細繊維の太さは1μm前後か
それ以下である。また、極細繊維の材質としては、ポリ
エステル、ポリウレタン、ナイロン等の化学繊維がよく
用いられる。なお、極細繊維と超極細繊維の区別は厳格
なものではないので、この明細書中では極細繊維と言っ
た場合には超極細繊維も含むものとする。
The roller-shaped surface property adjusting member 31 may be continuously rotated, or may be intermittently rotated so as to change its position every time a fixed number of images are formed. When rotating, it is desirable to rotate the photosensitive member 11 with a linear velocity difference or to rotate in the opposite direction (rotate in the same direction as the photosensitive member) on the contact surface. Alternatively, each time a predetermined number of images are formed, the photosensitive member 11 may be brought into contact with the photosensitive member 11 to be operated intermittently. Among the surface property adjusting members 21 and 31 for removing the corona product, at least the photosensitive member 1
The portion that comes into contact with 1 may be made of a nonwoven fabric of ultrafine fibers. Microfibers generally have a thickness of about 0.5d to 0.2d, and those having a thickness of 0.2d or less are called ultrafine fibers. Here, d is a unit called denier, and when the weight of a fiber having a length of 9000 m is 1 g, the thickness of the fiber is 1d (denier). When this is converted into a unit of thickness, the thickness of one ultrafine fiber is approximately 5 μm.
11 μm, and the thickness of the ultrafine fibers is about 1 μm or less. As the material of the ultrafine fibers, chemical fibers such as polyester, polyurethane, and nylon are often used. It should be noted that the distinction between the ultrafine fibers and the ultrafine fibers is not strict, and in this specification, the term “fine fibers” includes the ultrafine fibers.

【0081】このような径の繊維を不織布の形に形成し
たものは、解れがなくて糸くずを出しにくく、汚染物質
の除去性能が極めて良好で、無機微粒子を分散した被覆
層11eに付着したコロナ生成物等の汚染物質を簡単か
つ良好に除去することができる。また、一度不織布に取
り込まれた汚染物質からの再汚染は少ないので、感光体
11の表面の摩擦係数を確実に低減することができる。
このような極細繊維の不織布としては、東レ社製のトレ
ーシー、エクセーヌ(ポリエステル60%,ポリウレタ
ン40%、約0.2d)、カネボウ社製のザビーナミニ
マックス、クラウゼン(ポリエステル,ナイロン、約
0.3d)、三菱レーヨン社製のミエミエ(アクリル4
5%,ポリエステル52%,ポリウレタン3%、0.3
d)、帝人社製のミクロスター(ポリエステル,ナイロ
ン、0.2d)等を使用することができる。
The fiber formed in the form of a non-woven fabric having such a diameter has no looseness, is hard to produce lint, has extremely good contaminant removal performance, and adheres to the coating layer 11e in which inorganic fine particles are dispersed. Contaminants such as corona products can be removed easily and well. Further, since there is little recontamination from contaminants once taken into the nonwoven fabric, the coefficient of friction of the surface of the photoconductor 11 can be reliably reduced.
Examples of such a non-woven fabric of ultrafine fibers include Tracy, Exaine (60% polyester, 40% polyurethane, about 0.2 d) manufactured by Toray Industries, Inc., Sabina Minimax, Klaussen (polyester, nylon, about 0.1%) manufactured by Kanebo. 3d), Miemier (acrylic 4) manufactured by Mitsubishi Rayon
5%, polyester 52%, polyurethane 3%, 0.3
d), Microstar (polyester, nylon, 0.2d) manufactured by Teijin Limited and the like can be used.

【0082】ここで、不織布の繊維径が太いと、汚染物
質の除去効果は低下する。例えば、30μmや60μm
程度の繊維径の繊維の布を用いた場合には、汚染物質の
除去効果はほとんど生じない。また、被覆層11eを設
けていない未使用の感光体を極細繊維の不織布で払拭し
た場合には、0.4〜0.5程度の摩擦係数を0.25
〜0.3程度まで低減することができる。しかし、感光
体11を一度使用してしまうと払拭だけでは摩擦係数の
低減はほとんど不可能である。これに対し、無機微粒子
を15〜35%程度分散させた被覆層11eを設けた感
光体11の場合には、使用した場合でも、20〜30g
程度の軽い力で払拭することにより簡単に摩擦係数を
0.2〜0.3程度まで下げることができる。
Here, if the fiber diameter of the nonwoven fabric is large, the effect of removing contaminants is reduced. For example, 30 μm or 60 μm
When a fiber cloth having a fiber diameter of the order of magnitude is used, the effect of removing contaminants hardly occurs. Further, when an unused photoreceptor having no coating layer 11e is wiped with a nonwoven fabric of ultrafine fibers, the friction coefficient of about 0.4 to 0.5 is reduced to 0.25.
It can be reduced to about 0.3. However, once the photoconductor 11 is used, it is almost impossible to reduce the friction coefficient only by wiping. On the other hand, in the case of the photoconductor 11 provided with the coating layer 11e in which the inorganic fine particles are dispersed by about 15 to 35%, even when used, 20 to 30 g
By wiping with a light force, the friction coefficient can be easily reduced to about 0.2 to 0.3.

【0083】帯電部材13による帯電時に発生するコロ
ナ生成物が感光体11に付着しない状況では、一度摩擦
係数を低下させれば数10枚〜100枚前後は摩擦係数
が低い状態を維持できるが、紙粉やトナー成分の付着が
徐々に起こるため、多数枚コピーする間に摩擦係数が上
昇することは避けられない。したがって、このような状
況下では感光体11の摩擦係数を低減させ、低い状態に
維持する表面性調整部材21は必要不可欠である。帯電
部材13を長期に亘って使用し、生成するコロナ生成物
を吸収・分解しきれなくなって感光体11に僅かに影響
を及ぼすようになった場合には、表面性調整部材21は
特に有効に機能する。
In a situation where the corona product generated at the time of charging by the charging member 13 does not adhere to the photoreceptor 11, once the friction coefficient is reduced, a state where the friction coefficient is low for several tens to 100 sheets can be maintained. Since the adhesion of paper dust and toner components occurs gradually, it is inevitable that the coefficient of friction increases during copying many sheets. Therefore, in such a situation, the surface property adjusting member 21 for reducing the friction coefficient of the photoreceptor 11 and keeping it low is indispensable. When the charging member 13 is used for a long period of time and the generated corona product cannot be completely absorbed and decomposed and slightly affects the photoconductor 11, the surface property adjusting member 21 is particularly effective. Function.

【0084】次に、感光体11の表面の摩擦係数につい
て説明する。無機微粒子を分散した被覆層11eを感光
層11fの上に形成した感光体11では、何もしない状
態では表面の摩擦係数は0.4〜0.5程度である。こ
れは、バインダ樹脂が無機微粒子を覆っているためと考
えられる。この感光体11を画像形成装置に搭載して画
像形成を行うと、表面の摩擦係数はさらに上昇する。こ
れは、画像形成の際にコロナ生成物や紙粉、トナー成分
などの汚染物質が表面に付着するためと考えられる。こ
の状態の感光体11を、先に述べた表面性調整部材21
で払拭すると、表面の摩擦係数は0.2〜0.25程度
まで低下する。これは、被覆層11eに付着していた汚
染物質が除去されると共に、無機微粒子が一部むき出し
となって磨かるためと考えられる。また、ブレードとの
絶対的な接触面積が小さくなり、また添加したレベリン
グ材としてのシリコーンオイルの潤滑作用によることも
その要因であると考えられる。
Next, the friction coefficient of the surface of the photoconductor 11 will be described. In the photoreceptor 11 in which the coating layer 11e in which inorganic fine particles are dispersed is formed on the photosensitive layer 11f, the coefficient of friction of the surface is about 0.4 to 0.5 when nothing is performed. This is probably because the binder resin covers the inorganic fine particles. When the photosensitive member 11 is mounted on an image forming apparatus to form an image, the friction coefficient on the surface further increases. This is presumably because contaminants such as corona products, paper dust, and toner components adhere to the surface during image formation. The photosensitive member 11 in this state is replaced with the surface property adjusting member 21 described above.
, The coefficient of friction of the surface decreases to about 0.2 to 0.25. It is considered that this is because the contaminants attached to the coating layer 11e are removed and the inorganic fine particles are partially exposed and polished. It is also considered that the absolute contact area with the blade is reduced, and the lubricating action of the added silicone oil as a leveling material is also a factor.

【0085】表面性調整部材21を使用した場合の摩擦
係数の低下の度合いは、無機微粒子の添加量によっても
左右される。好適な添加量である15〜35%を添加し
た場合には、摩擦係数は0.2〜0.25まで低下する
が、更に添加した場合は0.2以下になることもある。
感光体11の表面の摩擦係数を下げることによって、感
光層11f及び保護層11eの摩耗が抑制されると同時
に、感光体11の偏摩耗やスクラッチもなくなり、感光
体11の高耐久化を図ることができる。更に、トナー等
の付着力が小さくなるためにクリーニング性が向上し、
画像品質の劣化が無くなる。また、クリーニングブレー
ドへの負荷が軽減するためにブレード鳴きが無くなり、
画像形成を静粛に行うことができる。
The degree of decrease in the coefficient of friction when the surface property adjusting member 21 is used also depends on the amount of the inorganic fine particles added. When the preferred addition amount of 15 to 35% is added, the friction coefficient decreases to 0.2 to 0.25, but when it is further added, it may be 0.2 or less.
By reducing the friction coefficient of the surface of the photoconductor 11, wear of the photoconductor layer 11f and the protective layer 11e is suppressed, and at the same time, uneven wear and scratches of the photoconductor 11 are eliminated, and the durability of the photoconductor 11 is improved. Can be. Furthermore, since the adhesive force of the toner and the like is reduced, the cleaning property is improved,
Deterioration of image quality is eliminated. In addition, blade squeal disappears to reduce the load on the cleaning blade,
Image formation can be performed quietly.

【0086】このように、感光体11の表面の摩擦係数
を低減させることには、大きな利点がある。この発明で
は画像流れの主要因であるコロナ生成物の発生が皆無で
あるため、感光体11の表面の摩擦係数が低下しても画
像流れが起こらず、画像への影響が無いため、表面の摩
擦係数を低くするほど感光体11の耐久性を延ばすこと
が可能である。ただし、あまり低くなりすぎると現像特
性の問題、例えば画像後端部が白く抜ける、文字の細ま
りが生じる等の問題が生じる可能性があるため、感光体
11の表面摩擦係数は0.1以上0.5以下とするとよ
い。
As described above, there is a great advantage in reducing the friction coefficient of the surface of the photoconductor 11. In the present invention, since there is no generation of corona products, which is a main factor of image deletion, even if the friction coefficient of the surface of the photoreceptor 11 is reduced, image deletion does not occur, and there is no influence on the image. The lower the coefficient of friction, the longer the durability of the photoconductor 11 can be. However, if the temperature is too low, there is a possibility that a problem of development characteristics, for example, a problem that a trailing edge of an image becomes white, a character becomes thin, or the like may occur. It is good to be 0.5 or less.

【0087】なお、この明細書中に記載する摩擦係数
は、以下の測定方法で算出したものである。すなわち、
測定用の感光体を固定し、ベルトとして幅30mm、長
さ290mmにカットした上質紙(タイプ6200ペー
パー、リコー社製)を用意してその上質紙を感光体の上
に乗せ、ベルトの一端に100gの分銅を取り付ける。
そして、もう一方の端に重量を測るデジタル・フォース
・ゲージを取り付けてゆっくり引き、ベルトが移動を開
始する瞬間の重量を読みとり、次の式によって静止摩擦
係数を計算する。 μs=2/π×ln(F/W) ここで、μs:静止摩擦係数 F:読みとり荷重 W:分銅の重さ π:円周率 なお、この測定法(オイラー・ベルト方式)について
は、特開平9−166919号公報にも開示されてい
る。以下、この発明について実施例及び比較例を用いて
さらに詳しく説明するが、この発明がこれらの実施例に
よって限定されるものではない。
The coefficient of friction described in this specification was calculated by the following measuring method. That is,
A photoconductor for measurement was fixed, and high-quality paper (type 6200 paper, manufactured by Ricoh Company) cut to a width of 30 mm and a length of 290 mm was prepared as a belt, and the high-quality paper was placed on the photoconductor and placed on one end of the belt. Attach a 100 g weight.
Then, attach a digital force gauge to the other end to measure the weight, pull it slowly, read the weight at the moment when the belt starts to move, and calculate the coefficient of static friction by the following equation. μs = 2 / π × ln (F / W) Here, μs: coefficient of static friction F: reading load W: weight of weight π: pi Note that this measuring method (Euler belt method) It is also disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9-166919. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0088】〔実施例1〕 <評価用感光体の作製>まず、以下に示す工程によって
評価用感光体を作製した。φ30mm、長さ340m
m、肉厚1.0mmのアルミニウムドラムに下記の組成
の下引き層(UL)用塗工液、電荷発生層(CGL)用
塗工液、電荷輸送層(CTL)用塗工液を用いて順に浸
漬塗工を行い、加熱乾燥により、3.5μmの膜厚の下
引き層、0.2μmの膜厚の電荷発生層、25μmの膜
厚の電荷輸送層を形成して感光体を作製した。この感光
体上にさらに、バインダ樹脂とドナー、無機微粒子(金
属酸化物)及び溶媒を硝子ポットに入れ、ボールミルで
24時間分散させ、平均粒径(堀場製作所製CAPA5
00で測定)約0.45〜0.55μmの塗工液を作
り、スプレー法を用いて1〜3回塗布(約1.5〜2.
0μm/回)し、加熱乾燥させて被覆層を形成して評価
用感光体を完成した。ここで、被覆層の膜厚は塗布回数
によって約2.0μm,5.0μm,8.0μmの3段
階をそれぞれ目標として作成した。
Example 1 <Preparation of Photoconductor for Evaluation> First, a photoconductor for evaluation was prepared by the following steps. φ30mm, length 340m
m, an aluminum drum having a wall thickness of 1.0 mm, using an undercoat layer (UL) coating liquid, a charge generation layer (CGL) coating liquid, and a charge transport layer (CTL) coating liquid having the following compositions. Dip coating was performed in this order, and a 3.5 μm-thick undercoat layer, a 0.2 μm-thick charge generation layer, and a 25 μm-thick charge transport layer were formed by heating and drying to prepare a photoreceptor. . Further, a binder resin, a donor, inorganic fine particles (metal oxide) and a solvent were placed on the photoreceptor in a glass pot and dispersed with a ball mill for 24 hours.
Make a coating solution of about 0.45 to 0.55 μm and apply it 1 to 3 times (about 1.5 to 2.
0 μm / time) and dried by heating to form a coating layer, thereby completing a photoconductor for evaluation. Here, the thickness of the coating layer was prepared with three stages of about 2.0 μm, 5.0 μm, and 8.0 μm as targets depending on the number of coatings.

【0089】なお、上述した各塗工液の組成は以下のと
おりである。ここで、「部」はいずれも重量部を表す。 ・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部 酸化チタン(CR−EL 石原産業社製) 40部 メチルエチルケトン 200部
The composition of each of the above coating liquids is as follows. Here, "parts" represents parts by weight.・ Coating solution for undercoat layer Alkyd resin (Beccosol 1307-60-EL, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) 6 parts Melamine resin (Super Beckamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) 4 parts Titanium oxide (CR-EL manufactured by Ishihara Sangyo) 40 parts Methyl ethyl ketone 200 parts

【0090】 ・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 2部 ポリビニルブチラール(UCC:XYHL) 0.2部 テトラヒドロフラン 50部Coating solution for charge generation layer Oxo titanium phthalocyanine pigment 2 parts Polyvinyl butyral (UCC: XYHL) 0.2 parts Tetrahydrofuran 50 parts

【0091】 ・電荷輸送層用塗工液 ビスフェーノルA型ポリカーボネート(帝人化成社製:Zポリカ) 10部 化1に示す構造の低分子電荷輸送物質 12部 塩化メチレン 100部 メチルフェニルシリコーンオイル(50cs) 1部Coating solution for charge transport layer Bisphenol A-type polycarbonate (Z-Polyka manufactured by Teijin Chemicals Limited) 10 parts Low molecular charge transport material having the structure shown in Chemical Formula 1 12 parts Methylene chloride 100 parts Methyl phenyl silicone oil (50cs) One copy

【0092】[0092]

【化1】 Embedded image

【0093】・無機微粒子層(被覆層)用塗工液 無機微粒子層用塗工液は無機微粒子とバインダ樹脂及び
低分子電荷輸送物質(化2)との比率が重量比で25
%、低分子電荷輸送物質とバインダ樹脂の比が7:10
に成るように混合し、シクロヘキサノン2.5、テトラ
ヒドロフラン7.5の割合の混合液を溶媒とする。 バインダ樹脂:ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人
化成社製 Mv5万) 無機微粒子:アルミナ粉末(AKP−30 住友化学工
業社製) 低分子電荷輸送物質:化2に示す構造の物質 溶媒:シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン
Coating Liquid for Inorganic Fine Particle Layer (Coating Layer) The coating liquid for the inorganic fine particle layer has a weight ratio of the inorganic fine particles to the binder resin and the low molecular charge transport material (Chemical Formula 2) of 25.
%, The ratio of the low molecular charge transport material to the binder resin is 7:10
And a mixture of cyclohexanone 2.5 and tetrahydrofuran 7.5 is used as a solvent. Binder resin: Polycarbonate resin (Z Polyka, Mv50,000 manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) Inorganic fine particles: Alumina powder (AKP-30 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)

【0094】[0094]

【化2】 Embedded image

【0095】<表面性調整部材の作製>表面性調整部材
としては、厚さ0.2mm、300mm×15mm×8
mmのL型のステンレス板、厚さ300μm、長さ30
0mmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィル
ム、厚さ2mm、300mm×18mmのウレタンフォ
ーム(MF―80、イノアック社製)、300mm×1
8mmにカットした極細繊維の不織布(カネボウ、クラ
ウゼン生地を使用したスーパーマルチクロス、繊維径2
〜5μm)、両面テープ及びテフロン(登録商標)テー
プを使用し、図1のブレードクリーニング装置部に固定
する図10に示す構成の表面性調整部材を作製した。
<Production of surface property adjusting member> The surface property adjusting member was 0.2 mm thick, 300 mm × 15 mm × 8.
mm L-shaped stainless steel plate, thickness 300 μm, length 30
0 mm polyethylene terephthalate (PET) film, 2 mm thick, 300 mm × 18 mm urethane foam (MF-80, manufactured by Inoac), 300 mm × 1
8mm ultra-fine fiber non-woven fabric (Kanebo, Super Multi Cloth using Clausen fabric, fiber diameter 2
Using a double-sided tape and a Teflon (registered trademark) tape, a surface property adjusting member having a configuration shown in FIG. 10 and fixed to the blade cleaning device section of FIG. 1 was produced.

【0096】<帯電装置の作製>まず、アクリル樹脂中
に30〜80μmの長さに粉砕した活性炭素繊維を90
%分散したものを、φ7.8mmの真鍮製の芯金上に塗
布し、直径13.7〜14mmになるように切削加工し
た帯電部材を用意した。この帯電部材の両端部に、幅1
0mm、厚さ95μmのPET(ポリエチレンテレフタ
レート樹脂)フィルムを張り付け、これをスペース部材
として帯電装置に取り付けた。帯電部材の体積抵抗は、
100Vを芯金と帯電部材との間に印加した時、2〜5
×10Ω・cmであった。また、帯電部材と感光体と
の間の空隙は85〜120μmであった。
<Preparation of Charging Device> First, activated carbon fibers pulverized to a length of 30 to 80 μm in an acrylic resin were mixed with 90 μm.
% Was applied onto a brass core metal having a diameter of 7.8 mm, and a charging member cut to a diameter of 13.7 to 14 mm was prepared. Both ends of the charging member have a width of 1
A PET (polyethylene terephthalate resin) film having a thickness of 0 mm and a thickness of 95 μm was adhered, and this was attached to a charging device as a space member. The volume resistance of the charging member is
When 100 V is applied between the metal core and the charging member, 2 to 5
× 10 4 Ω · cm. The gap between the charging member and the photoconductor was 85 to 120 μm.

【0097】<評価方法>以上のような方法で作製した
評価用感光体、表面性調整部材、及び帯電装置を評価機
(電子写真複写機:aficio250改造機、リコー
社製)に搭載し、効果確認を行った。評価機には帯電ロ
ーラを定期的に清掃するソレノイドを使用した回路が組
み込んであるが、今回の実験はこの回路を遮断して行っ
た。帯電ローラは1KΩの保護抵抗を介して高圧電源に
接続した。高圧電源は交流電圧として1.5KV/1K
Hz、オフセット直流電圧としては帯電後の表面電位が
被覆層5μmの感光体で−600Vとなるような電界
(約2×10V/cm)を印加した。高圧印加用の電
源には横河製ファンクションジェネレータFG−300
と長野愛知電気製HV−255を使用した。
<Evaluation Method> The evaluation photoconductor, surface property adjusting member, and charging device produced by the above-described method were mounted on an evaluation machine (electrophotographic copying machine: modified aficio250, manufactured by Ricoh Company). Confirmation was made. The evaluation machine incorporates a circuit that uses a solenoid that periodically cleans the charging roller. In this experiment, this circuit was cut off. The charging roller was connected to a high voltage power supply via a 1 KΩ protection resistor. High voltage power supply is 1.5KV / 1K as AC voltage
As an offset DC voltage, an electric field (about 2 × 10 5 V / cm) was applied so that the surface potential after charging became −600 V with a photoconductor having a coating layer of 5 μm. Yokogawa's Function Generator FG-300 is used as the power supply for applying high voltage.
And HV-255 manufactured by Nagano Aichi Electric Co., Ltd. were used.

【0098】評価項目は、通紙ランニング(5万枚の画
像形成)前後の摩擦係数、被覆層(被覆層を設けない場
合には感光層)の摩耗量、常湿環境(22℃/65%R
H)及び高湿環境(30℃/90%RH)における画像
品質および感光体外観について行った。感光層の膜厚測
定には、フィッシャー社の渦電流式膜厚計(フィッシャ
ースコープ MMS)を使用した。摩擦係数の測定には
自作の装置を使用し、30mm×297mmの上質紙、
100gの分銅、デジタルフォースゲージ(シンポ工業
製FGC−2)を使用し、上述したオイラーベルト法で
行った。画像品質は指定の標準のテストチャートにJI
S規格の竹の子チャートを貼り付けたものを原稿として
評価した。この評価結果は、表1に示すとおりであっ
た。
The evaluation items were a coefficient of friction before and after the paper-passing running (formation of 50,000 sheets), an abrasion amount of the coating layer (a photosensitive layer when no coating layer was provided), a normal humidity environment (22 ° C./65%). R
H) and image quality and appearance of the photoreceptor in a high humidity environment (30 ° C./90% RH). For measuring the film thickness of the photosensitive layer, an eddy current film thickness meter (Fisher scope MMS) manufactured by Fisher was used. Use a self-made device to measure the coefficient of friction, 30mm x 297mm high quality paper,
Using a weight of 100 g and a digital force gauge (FGC-2 manufactured by Shinpo Kogyo Co., Ltd.), the above-mentioned Euler belt method was used. Image quality is specified by the specified standard test chart
A sheet to which an S-standard bamboo shoot chart was attached was evaluated as a manuscript. The evaluation results were as shown in Table 1.

【0099】[0099]

【表1】 [Table 1]

【0100】帯電部材に活性炭素繊維を使用しているた
め、オゾンは5万枚画像形成後でも検知されず、極細繊
維の不織布からなる表面性調整部材の効用で、感光体の
表層に付着する汚染物質が効果良く除去できるため、摩
擦係数も0.2台の低いレベルに維持された。その結
果、高湿環境でも画像劣化はほぼ皆無であり、感光層の
摩耗も低く抑えることができ、この発明の構成によって
高耐久化が可能であることが確認された。
Since activated carbon fibers are used for the charging member, ozone is not detected even after the formation of an image of 50,000 sheets, and adheres to the surface layer of the photoreceptor due to the effect of the surface property adjusting member made of a nonwoven fabric of ultrafine fibers. The coefficient of friction was also maintained at a low level of the order of 0.2 because the contaminants could be effectively removed. As a result, even in a high humidity environment, there was almost no image deterioration, and abrasion of the photosensitive layer could be suppressed to a low level. It was confirmed that the configuration of the present invention could increase the durability.

【0101】〔比較例1〕評価用感光体は、実施例1と
同様の方法で作製したが、被覆層に関しては、被覆層を
形成しない評価用感光体と、アルミナを25%分散した
5.2μmの膜厚の被覆層を形成した評価用感光体を用
意した。帯電部材は、φ7.8mmのステンレス製の芯
金に、カーボンを分散して電気抵抗が3〜6×10Ω
・cmとなる様に調整したエピクロルヒドリンゴムを被
覆し、切削加工により直径が13.7〜14mm、長さ
320mmのローラとたものを用いた。この両端部に幅
10mm、厚さ95μmのPETフィルムを周方向に一
層貼り付け、これをスペース部材として帯電装置に取り
つけた。この帯電部材と感光体との間の空隙は95〜1
05μmであった。
[Comparative Example 1] An evaluation photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1, but with respect to the coating layer, an evaluation photoconductor without a coating layer and 25% of alumina dispersed therein. An evaluation photoconductor having a coating layer having a thickness of 2 μm was prepared. The charging member is formed by dispersing carbon on a stainless steel core of φ7.8 mm and having an electric resistance of 3 to 6 × 10 5 Ω.
· A roller coated with epichlorohydrin rubber adjusted to have a diameter of 13.7 to 14 mm and a length of 320 mm by cutting was used. A PET film having a width of 10 mm and a thickness of 95 μm was attached to both ends in a circumferential direction, and was attached to a charging device as a space member. The gap between the charging member and the photoconductor is 95 to 1
It was 05 μm.

【0102】これらの評価用感光体及び帯電装置を評価
機に搭載し、実施例1の場合と同様に感光体の帯電電位
が−600Vとなるようなオフセット電圧(DC)に、
1.5KV/1KHzの交番電圧(AC)を重畳して印
加した。なお、この比較例1では表面性調整部材は使用
していない。このような条件で、実施例1の場合と同様
に5万枚の画像形成前後の特性の評価を実施したとこ
ろ、結果は表2に示すとおりであった。
The evaluation photoreceptor and the charging device are mounted on an evaluation machine, and an offset voltage (DC) such that the charging potential of the photoreceptor becomes -600 V, as in the first embodiment,
An alternating voltage (AC) of 1.5 KV / 1 KHz was superimposed and applied. In Comparative Example 1, no surface property adjusting member was used. Under these conditions, the characteristics before and after the image formation of 50,000 sheets were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are as shown in Table 2.

【0103】[0103]

【表2】 [Table 2]

【0104】被覆層を形成しない場合には、画像品質に
は問題はないが、感光体の感光層に大きな摩耗が見られ
た。一方被覆層を形成した場合には、摩耗量は被覆層の
無い場合の1/3程度と少ないが、局部的にフィルミン
グ現象(感光層上にトナー成分が薄く被膜を形成する現
象)が生じ、高湿環境では解像度が大幅に劣化した。フ
ィルミング現象は、感光層が均一に摩耗しないために汚
染物質が感光層上に残留し、大気中の水分を吸湿して電
気抵抗が低下したために起きる現象であり、コロナ生成
物の発生、トナー成分、紙粉等の固着が排除できなかっ
たことに起因する。
When the coating layer was not formed, there was no problem in image quality, but significant wear was observed on the photosensitive layer of the photosensitive member. On the other hand, when the coating layer is formed, the abrasion amount is as small as about 1/3 of the case without the coating layer, but a filming phenomenon (a phenomenon in which the toner component is thinly formed on the photosensitive layer to form a film) occurs locally. In a high humidity environment, the resolution was significantly degraded. The filming phenomenon is a phenomenon that occurs when a contaminant remains on the photosensitive layer because the photosensitive layer is not uniformly worn, and absorbs moisture in the air to lower the electric resistance. This is because the fixation of components, paper powder, etc. could not be eliminated.

【0105】〔比較例2〕評価用感光体は、実施例1と
同様の方法で作製したが、被覆層に関しては、被覆層を
形成しない評価用感光体と、アルミナを25%分散した
膜厚5.3μm,8.2μm,10.0μmの被覆層を
形成した評価用感光体をそれぞれ用意した。帯電装置と
しては、実施例1と同様に、活性炭素繊維を90%分散
した帯電部材の両端部に幅10mm、厚さ95μmのP
ET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)フィルムを張
り付けて取りつけたものを用意した。この帯電部材と感
光体との空隙は83〜125μmである。
[Comparative Example 2] An evaluation photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1, except that a coating layer was formed on the evaluation photoconductor without the coating layer and a film thickness in which 25% of alumina was dispersed. Evaluation photoconductors each having a coating layer of 5.3 μm, 8.2 μm, and 10.0 μm were prepared. As in the case of Example 1, the charging device in which activated carbon fibers were dispersed by 90% was applied to both ends of a charging member having a width of 10 mm and a thickness of 95 μm.
An ET (polyethylene terephthalate resin) film was attached and prepared. The gap between the charging member and the photoconductor is 83 to 125 μm.

【0106】これらの評価用感光体及び帯電装置を評価
機に搭載し、実施例1の場合と同様に、感光体の帯電電
位が−600Vとなるようなオフセット電圧(DC)
に、1.5KV/1KHzの交番電圧(AC)を重畳し
て印加した。なお、この比較例2でも極細繊維の不織布
からなる表面性調整部材は使用していない。このような
条件で、実施例1の場合と同様に5万枚の画像形成前後
の特性の評価を実施したところ、結果は表3に示すとお
りであった。
The evaluation photoreceptor and the charging device are mounted on an evaluation machine, and an offset voltage (DC) such that the charging potential of the photoreceptor becomes -600 V as in the first embodiment.
, An alternating voltage (AC) of 1.5 KV / 1 KHz was superimposed and applied. In Comparative Example 2, no surface property adjusting member made of a nonwoven fabric of ultrafine fibers was used. Under these conditions, the characteristics before and after the image formation of 50,000 sheets were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are as shown in Table 3.

【0107】[0107]

【表3】 [Table 3]

【0108】被覆層の膜厚を厚くした場合でも、多少の
くすみは生じたものの、外観上の欠陥は特に認められな
かったが、被覆層が厚くなるに従い、残留電位の増加及
び解像度の低下が見られた。しかし、解像度について
は、被覆層が8μm以下であればこの状態でも高湿環境
での画像は概ね良好であった。ただし、表面性調整部材
が配設されていないために、摩擦係数が高くなって感光
層の摩耗が多くなり、被覆層があっても耐久性に問題が
生じた。また、表3に示す比較例2−2と表2に示す比
較例1−2を比較すると、比較例2−2では、比較例1
−2と異なり、高湿環境での解像度の劣化や感光体のフ
ィルミングが起こっていない。この2つの例では被覆層
の膜厚はほぼ同じであり、帯電部材の材質が異なるのみ
であるが、バインダ樹脂にカーボンを分散させた帯電部
材を用いた比較例1−2に比べ、活性炭素繊維を分散さ
せた帯電部材を用いた比較例2−2が良好な特性を示し
ていることから、帯電部材に活性炭素繊維を使用すると
感光体の耐久性と画像形成品質の向上に有効であること
がわかる。
Even when the thickness of the coating layer was increased, a slight dulling occurred, but no defect in appearance was observed. Was seen. However, regarding the resolution, the image in a high humidity environment was generally good even in this state if the coating layer was 8 μm or less. However, since the surface property adjusting member was not provided, the friction coefficient was increased and the wear of the photosensitive layer was increased, and even with the coating layer, there was a problem in durability. Also, comparing Comparative Example 2-2 shown in Table 3 with Comparative Example 1-2 shown in Table 2, Comparative Example 2-2 shows that Comparative Example 1
Unlike -2, no degradation of resolution and no filming of the photoreceptor occurred in a high humidity environment. In these two examples, the thickness of the coating layer was almost the same, and only the material of the charging member was different. Since Comparative Example 2-2 using the charging member in which the fibers are dispersed shows good characteristics, the use of the activated carbon fiber for the charging member is effective in improving the durability of the photoreceptor and the image forming quality. You can see that.

【0109】〔実施例2〕評価用感光体は、実施例1と
同様の方法で作製したが、被覆層に関しては、アルミナ
もしくは酸化チタン(CR97 石原産業製)もしくは
アルミナと酸化チタンの比を7/3とする無機微粒子を
25%分散した被覆層を形成した評価用感光体をそれぞ
れ用意した。このような被覆層は、実施例1で説明した
無機微粒子層用塗工液中の無機微粒子を上記の各組成に
変更した塗工液によって塗工を行って形成した。帯電部
材及び極細繊維の不織布による表面性調整部材は、実施
例1と同様な部材をそれぞれ使用した。これらの部材を
実施例1と同様な評価機にセットし、実施例1の場合と
同様に5万枚の画像形成前後の特性の評価を実施したと
ころ、結果は表4に示すとおりであった。
Example 2 A photoconductor for evaluation was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating layer was made of alumina or titanium oxide (CR97, manufactured by Ishihara Sangyo) or a ratio of alumina to titanium oxide of 7 Each of the evaluation photoreceptors having a coating layer in which 25% of inorganic fine particles having a ratio of / 3 were dispersed was prepared. Such a coating layer was formed by coating the inorganic fine particles in the coating liquid for the inorganic fine particle layer described in Example 1 with a coating liquid in which each of the above compositions was changed. The same members as in Example 1 were used as the charging member and the surface property adjusting member made of the nonwoven fabric of the fine fibers. These members were set in the same evaluation machine as in Example 1, and the characteristics before and after image formation of 50,000 sheets were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are as shown in Table 4. .

【0110】[0110]

【表4】 [Table 4]

【0111】アルミナと酸化チタンを分散した被覆層の
感光体を使用したときに解像度が若干低下したが、それ
以外の特性はほぼ良好であり、摩擦係数も低いレベルで
保たれた。この結果感光層の摩耗も低く、比較例2の結
果と比べて3倍の耐久性が確認された。また、画像品質
についても均一性の良い結果であった。
When a photoreceptor having a coating layer in which alumina and titanium oxide were dispersed was used, the resolution was slightly lowered, but other characteristics were almost good, and the coefficient of friction was kept at a low level. As a result, the abrasion of the photosensitive layer was low, and three times the durability was confirmed as compared with the result of Comparative Example 2. In addition, the image quality was also a result with good uniformity.

【0112】〔実施例3〕評価用感光体は、実施例1と
同様の方法で作製したが、被覆層に関しては、アルミナ
を25%分散した膜厚2.2μm,5.1μm,7.8
μmの被覆層を形成した評価用感光体をそれぞれ用意し
た。帯電部材は、中央部を約1mm膨らませた厚さ8m
m、幅13mm、長さ300mmのアルミニウム板を支
持体とし、これに織物形態の100%活性炭素繊維(F
W−210 東邦レーヨン製)を三つ折りにして端部を
アクリル板で押えながら膨らみが無いように取り付け、
図6(a)に示す形態のものを作製した。これを評価用
の帯電装置にセットして固定し、帯電装置を完成した。
この帯電部材の中央部と感光体との間の空隙は150〜
200μmであった。極細繊維の不織布による表面性調
整部材は、実施例1と同様な部材を使用した。
Example 3 A photoconductor for evaluation was produced in the same manner as in Example 1, but the coating layer was formed by dispersing 25% of alumina in a thickness of 2.2 μm, 5.1 μm, and 7.8.
A photoconductor for evaluation having a coating layer of μm was prepared. The charging member has a thickness of 8 m with the central part expanded by about 1 mm.
m, a width of 13 mm, and a length of 300 mm as an aluminum plate, on which a woven 100% activated carbon fiber (F
W-210 made by Toho Rayon), fold it in three, and attach it so that there is no swelling while pressing the end with an acrylic plate,
The structure shown in FIG. 6A was manufactured. This was set and fixed on a charging device for evaluation, and a charging device was completed.
The gap between the center of the charging member and the photoconductor is 150 to
It was 200 μm. The same member as in Example 1 was used as a surface property adjusting member made of a nonwoven fabric of ultrafine fibers.

【0113】これらの各部材を実施例1と同様な評価機
にセットし、印加電圧条件として直流電圧(オフセット
電圧)に1.8KV/1KHzの交番電圧を重畳した電
圧とし、電源と帯電部材との間に1KΩの保護抵抗を接
続した。感光体の表面電位は−2×10V/cmとな
るようにセットし、実施例1の場合と同様に5万枚の画
像形成前後の特性の評価を実施した。その結果は表5に
示すとおりであった。
Each of these members was set in the same evaluator as in Example 1, and as an applied voltage condition, a voltage obtained by superimposing an alternating voltage of 1.8 KV / 1 KHz on a DC voltage (offset voltage) was used. , A protection resistor of 1 KΩ was connected. The surface potential of the photoreceptor was set to −2 × 10 5 V / cm, and the characteristics before and after image formation on 50,000 sheets were evaluated in the same manner as in Example 1. The results were as shown in Table 5.

【0114】[0114]

【表5】 [Table 5]

【0115】織物形態の活性炭素繊維を帯電部材に使用
したこの実施例3においても、実験結果はローラ式の帯
電部材を使用した実施例1とほぼ同じで、画像品質には
局部的に濃度ムラが少し発生したが、文字画像や写真は
ほぼ再現性良好で、感光体の摩擦係数や摩耗にも問題は
なかった。ただし、膜厚が7.8μmの場合は画像電位
上昇量が140Vと大きくなるため、画像形成するため
のコントラストが圧縮され、画像余裕度が多少低下す
る。画像電位上昇量が大きいと地肌汚れが生じやすくな
るため、これよりも膜厚を厚くすると画像品質の劣化を
もたらす。
In this embodiment 3 in which the activated carbon fiber in the form of a woven fabric is used for the charging member, the experimental results are almost the same as those in the embodiment 1 in which the roller type charging member is used. Although slight occurrences occurred, the reproducibility of character images and photographs was almost good, and there was no problem with the friction coefficient or wear of the photoreceptor. However, when the film thickness is 7.8 μm, the amount of increase in the image potential is as large as 140 V, so that the contrast for forming an image is compressed, and the image margin is slightly reduced. If the amount of increase in the image potential is large, background contamination is likely to occur, and if the film thickness is larger than this, the image quality is degraded.

【0116】〔比較例3〕評価用感光体は、実施例1と
同様の方法で作製したが、被覆層に関しては、アルミナ
を25%分散した膜厚0.90μmの被覆層を形成した
評価用感光体を用意した。帯電装置及び表面製調整部材
は、実施例3と同様なものを使用した。これらの各部材
を実施例1と同様な評価機にセットし、実施例3の場合
と同様に5万枚の画像形成前後の特性の評価を実施し
た。その結果は表6に示すとおりであった。
Comparative Example 3 An evaluation photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1, except that a coating layer having a thickness of 0.90 μm in which alumina was dispersed by 25% was formed. A photoreceptor was prepared. The same charging device and surface adjustment member as in Example 3 were used. Each of these members was set in the same evaluator as in Example 1, and the characteristics before and after image formation of 50,000 sheets were evaluated in the same manner as in Example 3. The results were as shown in Table 6.

【0117】[0117]

【表6】 [Table 6]

【0118】比較例3のように被覆層の膜厚を1μmよ
りも薄くすると、5万枚の画像形成を行う間に被覆層が
摩耗してなくなってしまう。この比較例においてトナー
の固着が生じているのは、被覆層が局部的に摩耗してし
まったためである。被覆層の耐久性は膜厚にも依存する
ので、このように薄すぎると耐久性が十分でなく、ある
程度の厚さを確保する必要がある。
If the thickness of the coating layer is smaller than 1 μm as in Comparative Example 3, the coating layer will not be worn out during the formation of 50,000 sheets of images. In this comparative example, the toner is fixed because the coating layer has been locally worn. Since the durability of the coating layer also depends on the film thickness, if it is too thin, the durability is not sufficient, and it is necessary to secure a certain thickness.

【0119】〔実施例4〕評価用感光体は実施例1と同
様の方法で作製したが、被覆層に関しては、無機微粒子
としてアルミナを10,15,20,35%分散した膜
厚4.5μm目標の被覆層を形成した評価用感光体をそ
れぞれ用意した。帯電装置及び表面性調整部材は実施例
1と同様の部材をそれぞれ使用した。これらの部材を実
施例1と同様な評価機にセットし、実施例1の場合と同
様に5万枚の画像形成前後の特性の評価を実施したとこ
ろ、結果は表7に示すとおりであった。
Example 4 A photoconductor for evaluation was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating layer was 4.5 μm in which alumina was dispersed as inorganic fine particles by 10, 15, 20, and 35%. Each of the evaluation photoconductors on which the target coating layer was formed was prepared. As the charging device and the surface property adjusting member, the same members as in Example 1 were used. These members were set in the same evaluation machine as in Example 1, and the characteristics before and after image formation on 50,000 sheets were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are as shown in Table 7. .

【0120】[0120]

【表7】 [Table 7]

【0121】摩擦係数はアルミナの添加量に応じた低下
傾向を示し、感光層の摩耗量もそれに準じた傾向が見ら
れた。アルミナの分散量が10%と少ない場合には、磨
耗量が少し多めとなって多少耐久性に問題が生じたが、
実際に使用する上では問題ない範囲である。この実験か
ら、無機微粒子を添加した被覆層を有する感光体におい
て、無機微粒子の添加量が10%〜35%の範囲では、
活性炭素繊維を分散した帯電部材および表面性調整部材
を作用させたときに耐摩耗性や画像品質を良好に維持す
ることができることがわかった。
The coefficient of friction showed a tendency to decrease in accordance with the amount of alumina added, and the amount of abrasion of the photosensitive layer tended to be in accordance therewith. When the dispersion amount of alumina was as small as 10%, the amount of abrasion was slightly increased, and a problem occurred in durability.
There is no problem in actual use. From this experiment, it was found that in the photoreceptor having the coating layer to which the inorganic fine particles were added, when the amount of the inorganic fine particles was in the range of 10% to 35%,
It was found that when the charging member and the surface property adjusting member in which the activated carbon fibers are dispersed act, the abrasion resistance and the image quality can be favorably maintained.

【0122】〔比較例4〕評価用感光体は、実施例1と
同様の方法で作製したが、被覆層に関しては、アルミナ
を8%及び50%分散した膜厚4.5μm目標の被覆層
を形成した評価用感光体をそれぞれ用意した。帯電装置
及び表面製調整部材は、実施例4と同様なものを使用し
た。これらの各部材を実施例1と同様な評価機にセット
し、実施例4の場合と同様に5万枚の画像形成前後の特
性の評価を実施した。その結果は表8に示すとおりであ
った。
Comparative Example 4 A photoconductor for evaluation was produced in the same manner as in Example 1, except that a coating layer having a target thickness of 4.5 μm in which alumina was dispersed at 8% and 50% was used. Each of the formed photoconductors for evaluation was prepared. The same charging device and surface adjustment member as in Example 4 were used. Each of these members was set in the same evaluator as in Example 1, and the characteristics before and after image formation of 50,000 sheets were evaluated in the same manner as in Example 4. The results were as shown in Table 8.

【0123】[0123]

【表8】 [Table 8]

【0124】アルミナの分散量が8%と少ない場合に
は、被覆層の摩耗量が非常に大きく、5万枚画像形成を
行う前に全て摩耗してしまった。被覆層の下の感光層は
まだ残っているものの、感光体にはトナーが固着し、画
質は大幅に劣化した。逆に分散量が50%と多い場合に
は、耐摩耗性は優れているが、残留電位や解像度の再現
性に大きな問題が生じた。このように、無機微粒子の分
散量は少なすぎても多すぎても画像品質の低下につなが
るため、実施例4に示した10%〜35%の範囲が好適
である。
When the dispersion amount of alumina was as small as 8%, the amount of abrasion of the coating layer was very large, and all the abrasion occurred before 50,000 sheets of image were formed. Although the photosensitive layer below the coating layer still remained, the toner adhered to the photosensitive member, and the image quality was significantly deteriorated. Conversely, when the dispersion amount is as large as 50%, the abrasion resistance is excellent, but a serious problem has occurred in the residual potential and the reproducibility of the resolution. As described above, if the dispersion amount of the inorganic fine particles is too small or too large, the image quality deteriorates. Therefore, the range of 10% to 35% shown in Example 4 is preferable.

【0125】以上の説明において、この発明を複写機に
適用した例について説明したが、もちろんこれに限定さ
れるものではなく、プリンタ、FAX装置、デジタル複
合機等の画像形成装置にも適用することができる。ま
た、原稿像をミラー、レンズを使用して感光体面に投影
するアナログ方式の複写機にも適用することができる。
In the above description, an example in which the present invention is applied to a copying machine has been described. However, the present invention is not limited to this, and is also applicable to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile apparatus, and a digital multifunction peripheral. Can be. Further, the present invention can be applied to an analog type copying machine which projects a document image on a photosensitive member surface using a mirror and a lens.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明による画像形成装置は、無機微粒子を分散した被覆層
を有する感光体と、触媒作用を有しかつ導電性を有する
材料を主体として構成される帯電部材と、感光体の表面
を清浄化するための表面性調整部材とを設けたことによ
り、帯電部材の触媒作用によって帯電時に生成されるコ
ロナ生成物を有効に除去してコロナ生成物が感光体に与
える影響を排除し、表面性調整部材によって画像形成サ
イクル中に感光体に付着する汚染物質を効率よく除去す
ることができるため、安定した画像品質を長期に亘って
保持でき、しかも感光体の高耐久化を達成することがで
きる。
As is apparent from the above description, the image forming apparatus according to the present invention mainly comprises a photoreceptor having a coating layer in which inorganic fine particles are dispersed, and a catalytically conductive material. Charging member, and a surface property adjusting member for cleaning the surface of the photoreceptor, so that the corona product generated at the time of charging by the catalytic action of the charging member is effectively removed, so that the corona product Can eliminate the influence of the toner on the photoreceptor and efficiently remove contaminants adhering to the photoreceptor during the image forming cycle by the surface property adjusting member, so that stable image quality can be maintained for a long time, and High durability of the photoconductor can be achieved.

【0127】ここで、帯電部材の材料として活性炭素繊
維を使用すれば、帯電時に生成される副産物であるのオ
ゾンや窒素酸化物を効率的に処理することができ、しか
も導電性であるため、他の導電性物質を添加することな
く帯電部材を形成でき、触媒機能を有効に発揮させるこ
とができる。表面性調整部材の少なくとも感光体と面接
触する領域を極細繊維の不織布に弾性部材を内包する構
造にすれば、感光体との接触性が保たれ、効率よく感光
体に付着した汚染物質を除去することが可能となり、無
機微粒子を含有した被覆層の表面摩擦係数を低減化さ
せ、画像品質の安定化と感光体の高耐久化に大きな効果
がある。
Here, if activated carbon fibers are used as the material of the charging member, ozone and nitrogen oxides, which are by-products generated at the time of charging, can be efficiently treated, and since they are conductive, The charging member can be formed without adding another conductive substance, and the catalyst function can be effectively exhibited. If at least the area of the surface adjustment member that comes into surface contact with the photoreceptor is made to have a structure in which the elastic member is included in a nonwoven fabric of ultrafine fibers, the contact with the photoreceptor is maintained, and contaminants adhering to the photoreceptor are efficiently removed. It is possible to reduce the coefficient of surface friction of the coating layer containing the inorganic fine particles, which has a great effect on stabilizing the image quality and increasing the durability of the photoconductor.

【0128】帯電部材を感光体の画像形成領域とは非接
触状態で設置して、非接触帯電によって感光体を帯電さ
せることにより、帯電部材のトナー等からの汚染が緩和
され、触媒を添加したことにより脆くなった帯電部材の
摩耗を少なくできる。このため帯電部材によるコロナ生
成物の吸着・分解作用の低下が起こりにくくなり、その
効果が長期間維持できるため、安定した画像を形成する
ことができる。帯電部材に印加する電圧を、直流のみで
はなく、交番電圧を重畳した直流電圧とすることによ
り、感光体と帯電部材との間の空隙が不均一であって
も、安定した帯電がなされ、また、帯電部材が織物形態
のような不均一な材料であっても、帯電が補正されて良
好な帯電状態になるため、安定した画像品質が得られ
る。
The charging member was placed in a non-contact state with the image forming area of the photoreceptor, and the photoreceptor was charged by non-contact charging, whereby the contamination of the charging member from toner and the like was reduced, and the catalyst was added. This can reduce the wear of the brittle charging member. For this reason, the adsorption / decomposition of the corona product by the charging member is unlikely to be reduced, and the effect can be maintained for a long period of time, so that a stable image can be formed. The voltage to be applied to the charging member is not only DC, but a DC voltage in which an alternating voltage is superimposed, so that even if the gap between the photoconductor and the charging member is not uniform, stable charging is performed, and Even when the charging member is made of a non-uniform material such as a woven fabric, the charging is corrected and a good charging state is obtained, so that stable image quality can be obtained.

【0129】被覆層に分散する無機微粒子をアルミナも
しくは/および酸化チタンとすることにより、適度な硬
度が得られ、しかも表面に付着する汚染物質が比較的簡
単に除去できるので、表面抵抗の低下が少ないばかり
か、摩擦係数を低いレベルで保つことができ、感光体の
高耐久化と画像の安定化に有効である。被覆層の膜厚
は、1μm以上8μm以下に設定すれば良好な解像度を
得ることができ、触媒作用と導電性を有する帯電部材、
および表面性調整部材を併用する事により、被覆層の膜
厚が1μmであっても、従来以上に耐久性を維持するこ
とが可能となる。感光体に帯電部材及び表面性調整部材
を作用させた時の表面摩擦係数が0.1以上0.5以下
の範囲に入るようにすることにより、摩擦係数に応じて
感光体の耐久性を延ばすことが可能となる。
By using alumina and / or titanium oxide as the inorganic fine particles dispersed in the coating layer, an appropriate hardness can be obtained, and contaminants adhering to the surface can be relatively easily removed. Not only is it small, but the coefficient of friction can be kept at a low level, which is effective in increasing the durability of the photoreceptor and stabilizing the image. If the thickness of the coating layer is set to 1 μm or more and 8 μm or less, good resolution can be obtained, and a charging member having catalytic action and conductivity;
Also, by using the surface property adjusting member together, even if the film thickness of the coating layer is 1 μm, the durability can be maintained more than before. Extending the durability of the photoconductor in accordance with the friction coefficient by adjusting the surface friction coefficient when the charging member and the surface property adjusting member act on the photoconductor within a range of 0.1 to 0.5. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の画像形成装置の一実施形態である複
写機における画像形成部の構成を示す模式的な断面図で
ある。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming unit in a copying machine that is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】その画像形成部に備える感光体の表層付近の構
成を示す一部断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration near a surface layer of a photoconductor provided in the image forming unit.

【図3】その別の構成例を示す一部断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing another configuration example.

【図4】この発明の一実施形態である複写機における帯
電部材の形状を示す断面図と側面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view and a side view showing a shape of a charging member in a copying machine according to an embodiment of the present invention.

【図5】その帯電部材の配置位置を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing an arrangement position of the charging member.

【図6】その帯電部材の形状の変形例を示す側面図であ
る。
FIG. 6 is a side view showing a modification of the shape of the charging member.

【図7】その帯電部材の形状の別の変形例を示す側面図
である。
FIG. 7 is a side view showing another modification of the shape of the charging member.

【図8】帯電部材における活性炭素繊維の添加量とオゾ
ン検出までの稼働時間との関係を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of activated carbon fiber added to the charging member and the operation time until ozone detection.

【図9】帯電部材に使用する活性炭素繊維シートの重ね
枚数とオゾン検出までの稼働時間との関係を示したグラ
フである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of stacked activated carbon fiber sheets used for the charging member and the operation time until ozone detection.

【図10】この発明の一実施形態である複写機の表面性
調整部材の構成を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a configuration of a surface property adjusting member of the copying machine according to the embodiment of the present invention;

【図11】その表面性調整部材の別の構成例を示す断面
図である。
FIG. 11 is a sectional view showing another configuration example of the surface property adjusting member.

【図12】図11に示した表面性調整部材の斜視図であ
る。
12 is a perspective view of the surface property adjusting member shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:感光体 11a:導電性支持体 11b:下引き層 11c:電荷発生層 11d:電荷輸送層 11e:被覆層 11f,11g:感光層 12:帯電装置 13:帯電部材 13a:芯金 13b,13e,13g,13i:活性炭素繊維 13c:スペース部材 13d,13f,13h:支持体 14:画像露光装置 15:現像装置 16:転写装置 17:分離装置 18:定着装置 19:クリーニング装置 20:表面性調整装置 21:表面性調整部材 21a:極細繊維の不織布 21b:弾性部材 22:除電装置 31:表面性調整部材 31a:芯金 31b:弾性部材 31c:極細繊維の不織布 11: Photoconductor 11a: Conductive support 11b: Subbing layer 11c: Charge generation layer 11d: Charge transport layer 11e: Coating layer 11f, 11g: Photosensitive layer 12: Charging device 13: Charging member 13a: Core metal 13b, 13e , 13g, 13i: activated carbon fiber 13c: space member 13d, 13f, 13h: support member 14: image exposure device 15: developing device 16: transfer device 17: separating device 18: fixing device 19: cleaning device 20: surface property adjustment Apparatus 21: Surface property adjusting member 21a: Nonwoven fabric of microfiber 21b: Elastic member 22: Static eliminator 31: Surface property adjusting member 31a: Core metal 31b: Elastic member 31c: Nonwoven fabric of microfiber

フロントページの続き Fターム(参考) 2H068 AA04 AA08 AA21 CA29 CA33 FC15 2H134 GA01 GB02 HD05 HD19 HE02 HE12 KD03 KG01 KG08 KH01 KH06 2H200 FA01 FA07 GA23 GB12 HA13 HA28 HB12 HB45 HB46 HB47 HB48 MA05 MB01 MC20 NA06Continued on front page F-term (reference) 2H068 AA04 AA08 AA21 CA29 CA33 FC15 2H134 GA01 GB02 HD05 HD19 HE02 HE12 KD03 KG01 KG08 KH01 KH06 2H200 FA01 FA07 GA23 GB12 HA13 HA28 HB12 HB45 HB46 HB47 HB48 MA05 MB01 MC20 NA06

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子写真方式によって画像形成を行う画
像形成装置であって、 無機微粒子を分散した被覆層を有する感光体と、 触媒作用を有しかつ導電性を有する材料を主体として構
成される帯電部材と、 前記感光体の表面を清浄化するための表面性調整部材と
を設けたことを特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus for forming an image by electrophotography, comprising: a photoreceptor having a coating layer in which inorganic fine particles are dispersed; and a material having a catalytic action and being conductive. An image forming apparatus comprising: a charging member; and a surface property adjusting member for cleaning a surface of the photoconductor.
【請求項2】 前記触媒作用を有しかつ導電性を有する
材料が活性炭素繊維であることを特徴とする請求項1記
載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the material having a catalytic action and having conductivity is activated carbon fiber.
【請求項3】 前記表面性調整部材は、少なくとも前記
感光体と面接触する領域が極細繊維の不織布単体もしく
は該極細繊維の不織布に弾性部材を内包する構造のもの
であり、常時もしくは間欠的に前記感光体に作用させる
ことによって該感光体の表面を清浄化する部材であるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
3. The surface property adjusting member has a structure in which at least a region that comes into surface contact with the photoreceptor has a structure in which an elastic member is included in a nonwoven fabric of ultrafine fibers alone or in the nonwoven fabric of ultrafine fibers. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is a member that cleans a surface of the photoconductor by acting on the photoconductor.
【請求項4】 前記帯電部材は、少なくとも前記感光体
の画像形成領域とは非接触状態で設置され、非接触帯電
によって前記感光体に画像形成に必要な電荷を帯電させ
る部材であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
か一項に記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member is a member that is installed in a non-contact state with at least an image forming area of the photoconductor, and charges the photoconductor with a charge required for image formation by non-contact charging. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記帯電部材は、交番電圧が重畳された
直流電圧が印加されることによって前記感光体に画像形
成に必要な電荷を帯電させる部材であることを特徴とす
る請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装
置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member is a member that charges the photosensitive member with an electric charge necessary for image formation by applying a DC voltage on which an alternating voltage is superimposed. The image forming apparatus according to claim 1.
【請求項6】 前記感光体の被覆層に分散される前記無
機微粒子は、アルミナ、酸化チタンのいずれか、若しく
はアルミナと酸化チタンとの混合物の微粒子であること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画
像形成装置。
6. The method according to claim 1, wherein the inorganic fine particles dispersed in the coating layer of the photoreceptor are fine particles of one of alumina and titanium oxide, or a mixture of alumina and titanium oxide. The image forming apparatus according to claim 1.
【請求項7】 前記無機微粒子の分散量は、前記感光体
のバインダ樹脂及び低分子電荷輸送物質に対して重量比
で10〜35%であることを特徴とする請求項1又は6
記載の画像形成装置。
7. The dispersion amount of the inorganic fine particles is 10 to 35% by weight based on the binder resin and the low-molecular charge transport material of the photoreceptor.
The image forming apparatus as described in the above.
【請求項8】 前記被覆層の膜厚が1μm以上8μm以
下であることを特徴とする請求項1,6,7のいずれか
一項に記載の画像形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the coating layer has a thickness of 1 μm or more and 8 μm or less.
【請求項9】 前記感光体の前記被覆層に分散される前
記無機微粒子はアルミナもしくは酸化チタンであり、 前記帯電部材は活性炭素繊維を主体として構成されてお
り、 前記表面性調整部材は極細繊維の不織布を主体として構
成されており、 前記感光体に前記帯電部材と前記表面性調整部材とを作
用させて画像形成を行う時の前記感光体の表面摩擦係数
が0.1以上0.5以下であることを特徴とする請求項
1記載の画像形成装置。
9. The inorganic fine particles dispersed in the coating layer of the photoreceptor are alumina or titanium oxide; the charging member is mainly composed of activated carbon fibers; and the surface property adjusting member is ultrafine fibers. The non-woven fabric is mainly composed of, the surface friction coefficient of the photoconductor when forming an image by applying the charging member and the surface property adjusting member to the photoconductor is 0.1 or more and 0.5 or less The image forming apparatus according to claim 1, wherein
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