JP2004038208A - Multifunctional type contact transfer device - Google Patents

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Shigeto Kojima
小島 成人
Hiroshi Nagame
永目 宏
Ryuta Takechi
武市 隆太
Yukiko Iwasaki
岩崎 有貴子
Akiyo Nakajima
中嶋 章代
Hiroyuki Fushimi
伏見 寛之
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multifunctional type contact transfer device in which miniaturization can be attained and excellent durability can be obtained especially when combined with an organic electrophotographic photoreceptor and to provide an image forming apparatus using the same. <P>SOLUTION: The transfer device is used in an image forming process at least having processes of electrostatic charging, image exposing, developing, transferring, fixing and cleaning. It is the contact transfer device of a system of applying electric field by coming into contact with the electrophotographic photoreceptor, is used in the image forming apparatus and has a photoreceptor surface characteristic regulating function besides an original electric field applying function. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 本発明は、電子写真感光体を用いた電子写真プロセスに関し、より詳しくは接触転写方式を用いた画像形成に用いられる接触転写装置及びこれを使用した電子写真装置、プロセスに関し、本発明の装置及びプロセスは、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ、ダイレクトデジタル製版機等に応用される。 The present invention relates to an electrophotographic process using an electrophotographic photoreceptor, and more particularly, to a contact transfer device used for image formation using a contact transfer system and an electrophotographic device and process using the same, and relates to the device of the present invention. The process is applied to copying machines, facsimile machines, laser printers, direct digital plate making machines, and the like.

 複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ、ダイレクトデジタル製版機等に応用されている電子写真用感光体を用いた電子写真方法とは、少なくとも電子写真用感光体に一次帯電、画像露光、現像の過程を経た後、画像保持体(転写紙)へのトナー画像の転写、定着及び電子写真用感光体表面のクリーニングというプロセスよりなる方法である。 An electrophotographic method using an electrophotographic photoconductor applied to a copier, a facsimile, a laser printer, a direct digital plate making machine, etc., involves at least primary charging, electrophotographic exposure, and development of the electrophotographic photoconductor. Thereafter, the method comprises a process of transferring and fixing a toner image to an image carrier (transfer paper), and cleaning the surface of the electrophotographic photosensitive member.

 ここで、電子写真方法における帯電及び転写方法は、大きく非接触方式と接触方式の2つに分けられる。
 非接触方式はコロナ放電装置に代表されるような、感光体から離れた位置に感光体と平行に固定された導電性部材(細線状、板状等)に、高電圧を印加して帯電、転写を行なう方法である。感光体表面に均一な放電を比較的容易に与えることができる方法として、従来電子写真万法において、最も一般的に用いられてきた。
Here, the charging and transferring methods in the electrophotographic method are roughly classified into two types: a non-contact method and a contact method.
In the non-contact method, a high voltage is applied to a conductive member (thin wire, plate, etc.) fixed parallel to the photoconductor at a position away from the photoconductor, such as a corona discharge device, to charge, This is a method for performing transfer. As a method for relatively uniformly applying a uniform discharge to the surface of a photoreceptor, conventionally, it has been most commonly used in electrophotography.

 これに対し、接触帯電或いは転写方式は適切な導電性と弾性を有したブラシ、ローラー状ブラシ、ローラ、ブレード、ベルト等の部材に電圧を印加して感光体表面に接触させ帯電、転写を行なう方法(特開昭63−149668号公報、特開平7−281503号公報等)である。 On the other hand, in the contact charging or transfer system, a voltage is applied to a member such as a brush, a roller-like brush, a roller, a blade, or a belt having appropriate conductivity and elasticity to contact the surface of the photoreceptor to perform charging and transfer. (JP-A-63-149668, JP-A-7-281503, etc.).

 この接触帯電或いは転写方式は、非接触方式と比較して、感光体に帯電或いは転写を行なうために印加する電圧が小さくて済むため、感光体や人体に化学的なダメージを及ぼすと考えられているオゾン等の発生が小さいというメリットがあり、近年急速に普及している帯電、転写方法である。 This contact charging or transfer method is considered to cause chemical damage to the photosensitive member and the human body, since a smaller voltage is required to apply to charge or transfer the photosensitive member than the non-contact method. This method is advantageous in that the generation of ozone and the like is small, and is a charging and transferring method that has been rapidly spread in recent years.

 近年、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等のパーソナル化が進む中、電子写真プロセスの小型化及び高耐久化(メンテナンスフリー化)が要求されている。
 電子写真プロセスは前述のように、感光体の周りを種々の装置が取り囲んでおり、電子写真プロセスの小型化のため、感光体を小さく(小径あるいは小外周長化)すると、周辺装置の配置が非常に困難になるという問題を生じている。
In recent years, as personalization of copiers, facsimile machines, laser printers, and the like has progressed, there has been a demand for a smaller and more durable (maintenance-free) electrophotographic process.
As described above, in the electrophotographic process, various devices surround the photoreceptor. If the photoreceptor is made smaller (small diameter or small outer circumference) in order to reduce the size of the electrophotographic process, the arrangement of peripheral devices is reduced. There is a problem that it becomes very difficult.

 例えば、特開平6−342236号公報、特開平8−202226号公報、特開平9−81001号公報には感光体表面に潤滑性付与剤を供給する手段を感光体の周りに配置する技術が開示されているが、このような周辺装置の配置が、電子写真プロセスの小型化にとっては困難なものであることは明らかである。 For example, JP-A-6-342236, JP-A-8-202226, and JP-A-9-81001 disclose techniques for disposing a means for supplying a lubricity imparting agent to the surface of a photoreceptor around the photoreceptor. However, it is clear that such an arrangement of peripheral devices is difficult for miniaturization of the electrophotographic process.

 また一方、電子写真方式において使用される感光体としてはコストの低さ、感光体設計の自由度の高さ、無公害性等から有機系感光体が広く利用されるようになってきている。
 有機系の電子写真感光体には、ポリビニルカルバゾール(PVK)に代表される光導電性樹脂、PVK−TNF(2,4,7−トリニトロフルオレノン)に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダーに代表される顔料分散型、電荷発生物資と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体などが知られており、特に機能分離型の感光体が注目されている。
On the other hand, as a photoreceptor used in the electrophotographic method, an organic photoreceptor has been widely used because of its low cost, high degree of freedom in designing the photoreceptor, and no pollution.
Organic electrophotographic photoreceptors include a photoconductive resin represented by polyvinyl carbazole (PVK), a charge transfer complex type represented by PVK-TNF (2,4,7-trinitrofluorenone), and a phthalocyanine-binder. And a function-separated type photoreceptor using a combination of a charge generation material and a charge transport material, and a function-separated type photoreceptor has been particularly noted.

 この機能分離型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、感光体を帯電した後光照射すると、光は透明な電荷輸送層を通過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収され、光を吸収した電荷発生物質は電荷担体を発生し、この電荷担体は電荷輸送層に注入され、帯電によって生じている電界にしたがって電荷輸送層中を移動し、感光体表面の電荷を中和することにより静電潜像を形成するものである。機能分離型感光体においては、主に紫外部に吸収をもつ電荷輸送物質と、主に可視部に吸収をもつ電荷発生物質とを組み合わせて用いることが知られており、かつ有用である。 The mechanism of the formation of an electrostatic latent image in this function-separated type photoreceptor is as follows: when light is irradiated after charging the photoreceptor, light passes through a transparent charge transport layer and is absorbed by the charge generating substance in the charge generation layer, The light-absorbing charge-generating substance generates charge carriers, which are injected into the charge-transporting layer, move in the charge-transporting layer according to the electric field generated by the charge, and neutralize the charge on the photoreceptor surface. Thus, an electrostatic latent image is formed. In a function-separated type photoreceptor, it is known and useful to use a charge transport material having absorption mainly in the ultraviolet region and a charge generation material having absorption mainly in the visible region.

 このような機能分離型を含む有機光導電体の感光体を使用する場合、帯電効率が高く、オゾン、NOx等のコロナ生成物の発生量が少ない接触帯電を行うことは、画像ボケ等の画像欠陥の発生を抑制し、感光体をコロナ生成物に暴露暴することによる劣化を避けて寿命をのばすという観点からは非常に有効であるため、上記のように、また特開昭56−104351号公報、特開昭57−178267号公報、特開昭58−40566号公報、特開昭58−139156号公報、特開昭58−150975号公報等に見られるように多くの提案がなされているが、反面、帯電ムラの他に以下に説明するように、感光体の物理的接触による別の問題を有する。 When using a photoconductor of an organic photoconductor including such a function-separated type, it is possible to perform contact charging with high charging efficiency and a small generation amount of corona products such as ozone and NOx. It is very effective from the viewpoint of suppressing the generation of defects and avoiding the deterioration caused by exposing the photoreceptor to the corona product, thereby extending the life, and as described above, JP-A-56-104351. Many proposals have been made as disclosed in JP-A-57-178267, JP-A-58-40566, JP-A-58-139156, JP-A-58-150975, and the like. However, on the other hand, there is another problem due to physical contact of the photoreceptor as described below, in addition to the uneven charging.

 すなわち、電荷輸送物質は、多くが低分子化合物として開発されているが、低分子化合物は単独で製膜性がないため、通常、不活性高分子に分散・混合して用いられる。しかるに低分子電荷輸送物質と不活性高分子からなる電荷輸送層は一般に柔らかく、電子写真プロセスにおいては繰り返し使用による膜削れを生じやすいという欠点があり、近年、特に要求されている電子写真エンジンの高耐久化を達成する上で大きな課題となっており、改良が強く望まれている。 That is, most charge transport substances have been developed as low molecular weight compounds, but since low molecular weight compounds alone do not have a film-forming property, they are usually dispersed and mixed with an inert polymer. However, the charge transport layer composed of a low-molecular charge transport material and an inert polymer is generally soft and has a disadvantage that the film is liable to be scraped by repeated use in an electrophotographic process. This is a major issue in achieving durability, and improvement is strongly desired.

 本発明の目的は、これらの要求に適合する画像形成装置を提供することにあり、特に小型化が可能で、特に有機系電子写真感光体と組み合わせた場合に優れた耐久性が得られる多機能型接触転写装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that meets these requirements. In particular, it is possible to reduce the size of the image forming apparatus. An object of the present invention is to provide a mold contact transfer device and an image forming apparatus using the same.

 本発明者らは従来の有機系感光体と電子写真プロセスを組み合わせた場合の、小型化と高耐久性の両立という命題を解決するために鋭意検討した結果、帯電及び転写方式を多構能型の接触帯電或いは転写方式とし、帯電或いは転写機能以外に感光体表面特性制御機能を同時に有することを特徴とする画像形成装置とすることにより上記目的を達成することができる。 The present inventors have conducted intensive studies to solve the proposition of achieving both miniaturization and high durability when a conventional organic photoreceptor is combined with an electrophotographic process. The above object can be attained by providing an image forming apparatus characterized by having a contact charging or transfer system and a photosensitive member surface characteristic control function in addition to the charging or transfer function.

 すなわち、接触帯電或いは転写部材に複数の機能を持たせることにより、本来の電子写真プロセスに必要な、また、高耐久化のために、電子写真用感光体の周りに新たに必要となる装置を少なくまとめることができ、小型化の障害となっている各装置のレイアウトスペースを確保することができるようになる。
 また、帯電や転写のための電界付与と同時に、感光体表面特性維持のための潤滑性材料供給を行なうことにより感光層摩耗等の劣化を抑制することができ、高耐久な画像形成装置を得ることができる。
That is, by providing the contact charging or the transfer member with a plurality of functions, a device necessary for the original electrophotographic process and newly required around the electrophotographic photoreceptor for high durability can be provided. It is possible to reduce the number of devices and to secure a layout space for each device which is an obstacle to miniaturization.
In addition, by supplying a lubricating material for maintaining the surface characteristics of the photoconductor simultaneously with the application of an electric field for charging and transfer, deterioration of the photosensitive layer can be suppressed, and a highly durable image forming apparatus can be obtained. be able to.

 ところで、感光層の膜削れが発生すると、感光体の電気特性(帯電性能や光減衰性能等)が変化し、所定の作像プロセスが行なえなくなり、最終アウトプットとなるハードコピーの品質を維持することが困難になる。
 この膜削れは電子写真プロセスにおいて、感光体と他の作像ユニットが接触する部位の全てで発生するが、一番問題となるユニットは感光体に残留するトナーを力学的に除去するクリーニングユニット(ブレードorブラシ)である。他のユニットによる摩耗はあるものの、実質寿命に影響するほどではない。
When the photosensitive layer is scraped, the electrical characteristics (e.g., charging performance and light attenuating performance) of the photoconductor change, so that a predetermined image forming process cannot be performed and the quality of a hard copy as a final output is maintained. It becomes difficult.
In the electrophotographic process, this film abrasion occurs at all portions where the photoconductor and other image forming units come into contact with each other, but the most problematic unit is a cleaning unit () that dynamically removes toner remaining on the photoconductor. Blade or brush). Although there is some wear by other units, it does not significantly affect the real life.

 クリーニングユニットで発生する摩耗は、主に二つの形態に分けられる。一つは、感光体とブレード(ブラシ)に発生する剪断力による摩耗、もう一つは、トナーがブレード(ブラシ)と感光体に挟まれて、砥石のような働きをし、摩耗するざらつき摩耗である。
 これらを決定する要因として、感光体の構造上の強さ、クリーニングブレード(ブラシ)の当接圧、トナー粒子の組成、感光体の表面摩擦係数(μ)などがある。特に、感光体とクリーニングブレード(ブラシ)との接触部における剪断力と感光体表面摩擦係数及びその摩耗量には大きな相関があり、感光体表面摩擦係数を低く維持することにより、摩耗を小さく抑制することができることが判明した。
Wear generated in the cleaning unit is mainly classified into two types. One is abrasion caused by the shearing force generated on the photoconductor and the blade (brush), and the other is abrasion wear where the toner acts like a grindstone when the toner is sandwiched between the blade (brush) and the photoconductor. It is.
Factors that determine these factors include the structural strength of the photoreceptor, the contact pressure of the cleaning blade (brush), the composition of the toner particles, and the surface friction coefficient (μ) of the photoreceptor. In particular, there is a large correlation between the shearing force at the contact portion between the photoconductor and the cleaning blade (brush), the photoconductor surface friction coefficient, and the amount of wear, and by keeping the photoconductor surface friction coefficient low, wear is suppressed to a small extent. It turns out that you can.

 本発明によれば、接触帯電若しくは接触転写部材に感光体表面特性である摩擦係数を低下させる機能を同時に持たせることにより、コンパクトなシステムで、クリーニングユニットとの接触により発生する感光層の摩耗を減少させることが可能になる。 According to the present invention, the contact charging or contact transfer member is provided with a function of lowering the friction coefficient, which is the surface characteristic of the photosensitive member, to reduce the wear of the photosensitive layer caused by contact with the cleaning unit in a compact system. It becomes possible to decrease.

 以下の詳細かつ具体的な説明より明らかなように、本発明によって、コンパクト、高性能で且つ信頼性の高い画像形成装置を得ることができる。 As is clear from the following detailed and specific description, the present invention can provide a compact, high-performance, and highly reliable image forming apparatus.

 以下、図面に従って本発明を詳細に説明する。
 図1〜12は本発明の多機能接触帯電或いは転写装置を有した電子写真プロセスの模式断面図の一例を示したものである。
 図1において、(101)は矢印方向に回転する感光体ドラムで、その周辺部には、接触帯電装置(102)、露光装置からの像露光手段(103)、現像装置(104)、接触転写装置(106)、クリーニングユニット(107)、除電ランプ(108)、定着装置(109)等が設けられており、ここに転写体(105)が供給される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 12 show an example of a schematic cross-sectional view of an electrophotographic process having a multifunctional contact charging or transfer device of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral (101) denotes a photosensitive drum which rotates in the direction of an arrow. Around the periphery, a contact charging device (102), an image exposure means (103) from an exposure device, a developing device (104), a contact transfer device An apparatus (106), a cleaning unit (107), a static elimination lamp (108), a fixing device (109), and the like are provided, and a transfer body (105) is supplied thereto.

 ここでイメージ露光手段(103)は、複写原稿の反射光をレンズやミラーを介して照射するアナログイメージ露光、またはコンピュータ等からの電気信号、あるいは複写原稿をCCD等の画像センサで読み取り変換した電気信号等を、レーザ光やLEDアレイ等により光像として再現するデジタルイメージ露光のいずれを行うものであってもかまわない。 Here, the image exposure means (103) is an analog image exposure for irradiating the reflected light of the copy original through a lens or a mirror, or an electric signal from a computer or the like, or an electric signal obtained by reading and converting the copy original by an image sensor such as a CCD. Any of digital image exposure for reproducing a signal or the like as an optical image by a laser beam, an LED array, or the like may be performed.

 図2は図1の接触帯電装置(102)の一例を拡大して示したもので、弾性口ーラ状の接触帯電装置(102a)の感光体接触部材が帯電を印加するための材料(111)と感光体(101)の表面特性を制御するための材料(112)より構成されているものである。 FIG. 2 is an enlarged view of an example of the contact charging device (102) shown in FIG. 1. The photosensitive member contact member of the elastic roller-shaped contact charging device (102a) has a material (111) for applying a charge. ) And a material (112) for controlling the surface characteristics of the photoconductor (101).

 図3は図1の接触帯電部材(102)の別の例を拡大して示したものであり、ブラシ状帯電部材(102b)が帯電を印加するためのの繊維(113)と、感光体表面特性を制御するための繊維(114)の複数種類の繊維により構成されているものである。 FIG. 3 is an enlarged view of another example of the contact charging member (102) of FIG. 1. The brush (102b) has a fiber (113) for applying a charge, and a photoconductor surface. The fiber (114) for controlling the characteristics is constituted by a plurality of kinds of fibers.

 図4は図1の接触帯電部材(102)が、ブラシローラ状帯電部材(102c)が、帯電を印加するための繊維(115)と、感光体表面特性を制御するための繊維(116)の複数種類の繊維により構成されているものである。 FIG. 4 shows that the contact charging member (102) of FIG. 1 is composed of a fiber (115) for applying a charge and a fiber (116) for controlling the surface characteristics of the photoreceptor. It is composed of a plurality of types of fibers.

 図5は図1の接触帯電部材(102)が、フェルト状帯電部材(102d)よりなり、そのフェルト状帯電部材が、帯電を印加するための繊維と、感光体表面特性を制御するための繊維の複数種類の繊維により構成されているものである。 FIG. 5 shows that the contact charging member (102) of FIG. 1 is composed of a felt-shaped charging member (102d), and the felt-shaped charging member has a fiber for applying charge and a fiber for controlling the surface characteristics of the photoreceptor. Are composed of a plurality of types of fibers.

 図6は図1の接触帯電部材(106)の実施形態を示したもので、弾性ローラ状の接触転写装置(106a)の感光体接触部材が、帯電を印加するための材料(117)と、感光体表面特性を制御するための材料(118)より構成されているものである。 FIG. 6 shows an embodiment of the contact charging member (106) of FIG. 1, in which the photosensitive member contact member of the elastic roller-shaped contact transfer device (106a) includes a material (117) for applying a charge, It is made of a material (118) for controlling the photoconductor surface characteristics.

 図7は図1の接触帯電部材(106)の別の実施形態を示したもので、ベルト状の接触転写装置(106b)の感光体接触部材が、帯電を印加するための材料(119)と、感光体表面特性を制御するための材料(120)より構成されているものである。 FIG. 7 shows another embodiment of the contact charging member (106) of FIG. 1, in which the photoconductor contact member of the belt-shaped contact transfer device (106b) includes a material (119) for applying a charge and a material (119). And a material (120) for controlling the surface characteristics of the photoreceptor.

 図8は弾性ローラ等の接触帯電あるいは転写装置(l02)、(106)に感光体表面特性を制御するための各種粉末材料を供給する装置(130a)が付与してある一例を示したものである。 FIG. 8 shows an example in which a contact charging or transfer device (102) such as an elastic roller or the like (106) is provided with a device (130a) for supplying various powder materials for controlling the surface characteristics of the photoreceptor. is there.

 図9は弾性ローラ等の接触帯電あるいは転写装置(l02)、(106)に感光体表面特性を制御するための各種液体材料を徐放性をもたせたスポンジ状ローラに含浸させて接触させるようにした装置(130b)が付与してある一例を示したものである。 FIG. 9 shows a contact charging or transfer device (102) or (106) such as an elastic roller impregnated with a sponge-shaped roller provided with a sustained release property with various liquid materials for controlling the surface characteristics of the photoreceptor. It is an example in which the device (130b) is added.

 図10は弾性ローラ等の接触帯電あるいは転写装置(l02)、(106)に感光体表面特性を制御するための各種固体材料を接触させるようにした装置(130c)が付与してある一例を示したものである。 FIG. 10 shows an example in which a contact charging or transfer device (102) such as an elastic roller or the like (106) is provided with a device (130c) for contacting various solid materials for controlling the surface characteristics of the photoreceptor. It is a thing.

 図11は接触帯電あるいは転写装置に感光体表面特性制御ために各種液体材料を供給する装置(130b)に、ソレノイド(141)等の力により支点(140)を中心として接離する機構をさらに設けた実施形態を示したものである。 FIG. 11 shows a device (130b) for supplying various liquid materials to the contact charging or transfer device for controlling the surface characteristics of the photoreceptor, further provided with a mechanism for contacting and separating the fulcrum (140) with the force of a solenoid (141). FIG.

 図12は接触帯電あるいは転写装置に感光体表面特性制御ために各種固体材料を供給する装置(130c)に、ソレノイド(141)等の力により支点(140)を中心として接離する機構をさらに設けた実施形態を示したものである。 FIG. 12 shows a device (130c) for supplying various solid materials to the contact charging or transfer device for controlling the surface characteristics of the photoreceptor, further provided with a mechanism for contacting and separating the fulcrum (140) with the force of a solenoid (141). FIG.

 ここで一般的に、接触帯電あるいは転写装置とは適切な導電性を有した弾性ローラ、ブラシ状ローラ、弾性ブレード、ブラシ、ベルト等の部材を感光体表面に接触させた状態で感光体を移動し、感光体に帯電あるいは転写に必要な極性の直流電圧を印加することにより感光体表面に所望の電位を保持させたり、また、トナーを転写させる装置のことである。 Here, in general, the photosensitive member is moved while a member such as an elastic roller, a brush-like roller, an elastic blade, a brush, or a belt having appropriate conductivity is in contact with the surface of the photosensitive member. This is a device for applying a DC voltage of a polarity necessary for charging or transfer to the photoconductor to maintain a desired potential on the surface of the photoconductor or to transfer toner.

 効率よくかつ均一安定に、帯電の印加あるいはトナーの転写をするための方法として、ローラ状の部材を感光体表面と線速差を設けて接触させたり、接触帯電あるいは転写部材に印加する直流電圧に対して、サイン波やパルス波等の対称或いは非対称交番電界を重乗させたりする工夫が行なわれる。 As a method for applying a charge or transferring a toner efficiently and uniformly and stably, a roller-shaped member is brought into contact with the surface of a photoreceptor at a linear velocity difference, or a contact voltage or a DC voltage applied to a transfer member. In order to overcome this problem, a contrivance is made to multiply a symmetric or asymmetric alternating electric field such as a sine wave or a pulse wave.

 本発明の第1の目的である、感光体表面へ感光体表面特性制御のために供袷する物質(潤滑剤等)を均一に供給するためには、ブラシ状ローラ、弾性ローラ、多孔質弾性ローラ、多孔質弾性ブレード、ブラシ、ベルト等が好ましく用いられる。 A first object of the present invention is to uniformly supply a material (lubricant or the like) to be supplied to the surface of the photoreceptor for controlling the surface characteristics of the photoreceptor, by using a brush-like roller, an elastic roller, a porous elastic member, or the like. Rollers, porous elastic blades, brushes, belts and the like are preferably used.

 感光体表面特性の表面摩擦係数を制御する目的で接触帯電あるいは転写部材を介して感光体表面に供給される潤滑剤には液体、固体、粉体等の各種潤滑作用を有する材料を用いることができる。
 すなわち、シリコンオイル、フッ素オイル等の潤滑性液体、PTFE・PFA・PVDF等の各種フッ素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコングリース、フッ素グリース、パラフィンワックス、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、黒鉛、二酸化モリブデン等の潤滑性固体や粉体等を適切な方法にて感光体表面に供給することにより目的が達成される。
For the purpose of controlling the surface friction coefficient of the photoreceptor surface properties, a lubricant having various lubricating actions such as liquid, solid, powder, etc. may be used as the lubricant supplied to the photoreceptor surface via contact charging or a transfer member. it can.
That is, silicone oil, lubricating liquid such as fluorine oil, various fluorine-containing resins such as PTFE, PFA, PVDF, silicone resin, polyolefin resin, silicone grease, fluorine grease, paraffin wax, fatty acid metal salts such as zinc stearate, The object is achieved by supplying a lubricating solid or powder such as graphite or molybdenum dioxide to the surface of the photoreceptor by an appropriate method.

 このような接触帯電あるいは転写装置において、その部材には適切な抵抗が要求されるとともに、感光体がドラム形状で弾性変形しないような場合には、さらに、感光体表面と接触帯電あるいは転写部材の十分な接触面積を確保するための適切な弾性も要求される。 In such a contact charging or transfer device, appropriate resistance is required for the member, and when the photoreceptor is not elastically deformed in a drum shape, furthermore, if the surface of the photoreceptor does not elastically deform, the contact charging or transfer member is further charged. Appropriate elasticity is also required to ensure a sufficient contact area.

 このような接触帯電あるいは転写装置の弾性部材材料として、一般的に使用されている有機ポリマー材料には、樹脂材料(プラストマー)とゴム材料(エラストマー)があり、その具体例としては、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホルマールなどのビニル系樹脂;ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などのポリスチレン樹脂;ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリエチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート−スチレン共重合体などのアクリル系樹脂;ポリアセタール、ポリアミド、セルロース、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリエステル、フッ素樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂材料;天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーン変性エチレン−プロピレンゴム等のゴム材料が挙げられる。 Organic polymer materials that are generally used as such elastic materials for contact charging or transfer devices include resin materials (plastomers) and rubber materials (elastomers). Specific examples thereof include polyvinyl chloride. , Polyvinyl resins such as polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate and polyvinyl formal; polystyrene resins such as polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer; polyethylene, ethylene-acetic acid Polyethylene resin such as vinyl copolymer; acrylic resin such as polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate-styrene copolymer; polyacetal, polyamide, cellulose, polycarbonate, phenoxy resin Resin materials such as polyester, fluorine resin, polyurethane, phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, and silicone resin; natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, Rubber materials such as chloroprene rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, urethane rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, fluorine rubber, and silicone-modified ethylene-propylene rubber are exemplified.

 これらの材料への導電性付与材料としては、Ni、Cu等の金属粉;ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラック;酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化アンチモン、チタン酸カリウムなどの導電性酸化物;酸化チタン、雲母上などにメッキを施した無電界めっき物;グラファイト、金属繊維、炭素繊維などの無機系充填剤や界面活性剤等が挙げられる。これらの導電性付与剤は有機ポリマーが絶縁性の場合添加されるものであるが、ポリアミド、ク口ロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム等の中抵抗(102〜1012Ω・cm)領域が可能な有機ポリマー類には必ずしも添加する必要がない。 Examples of materials for imparting conductivity to these materials include metal powders such as Ni and Cu; carbon blacks such as furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black, and channel black; tin oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, and antimony oxide. Conductive oxides such as potassium, titanate and the like; electroless plating products plated on titanium oxide and mica; inorganic fillers such as graphite, metal fibers and carbon fibers, and surfactants. These conductivity-imparting agents are added when the organic polymer is insulative, but have a medium resistance (102 to 1012 Ω · cm) such as polyamide, epoxy rubber, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, and urethane rubber. It is not always necessary to add to organic polymers capable of forming a region.

 以上のような材料を使用して、適切な抵抗値に調節して、接触帯電あるいは転写装置用弾性部材として用いる。また、単一層でなく、特性改善のため、必要に応じて積層構造や抵抗値等の異なる複数の材料を混在させた状態で使用する。また、接触帯電あるいは転写装置に用いられるブラシ用材料としては、適切な導電性を有する合成あるいは天然繊維が使用される。その具体例としては、レーヨン、ナイロン、アセテート、ビニリデン、ビニロン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等の繊維形成能のある樹脂繊維中にカーボンブラック、炭素繊維、金属粉、金属酸化物、半導体材料等の抵抗制御剤を分散あるいは表面被覆させたもの等が主に用いられる。 Adjust the resistance to an appropriate value using the above materials and use it as an elastic member for contact charging or a transfer device. Instead of a single layer, a plurality of materials having different laminated structures and different resistance values are used in a mixed state as needed to improve the characteristics. As the material for the brush used in the contact charging or transfer device, synthetic or natural fibers having appropriate conductivity are used. Specific examples thereof include carbon black, carbon fiber, metal powder, metal oxide in resin fibers capable of forming fibers such as rayon, nylon, acetate, vinylidene, vinylon, polyurethane, polyester, polyethylene, polyvinyl chloride, and polypropylene. A material in which a resistance control agent such as a semiconductor material is dispersed or surface-coated is mainly used.

 次に、感光体摩擦係数のコントロール方式とその必要性について説明する。
 上記のような方法で感光体が低摩擦係数化されると、感光体摩耗量を小さくすることができることは既に述べたが、感光体表面摩擦係数がオイラーベルト法による測定で0.4以下に維持されているときにその効果が顕著である。一方、摩擦係数が必要以上に低下したときには、不具合として、現像ユニットにより、潜像を顕像化するとき、トナーと感光体との付着力が低下し、トナーが感光体上に意図するように転移できなくなるという現象が発生する。これらは特に2成分現像など現像剤が感光体上に接触しながら現像するシステムに生じることがある。すなわち2成分現像の特徴である現像剤の穂が、感光体表面に接触した場合、接触時にその穂による力学的な力が生じ、感光体に転移されたトナーを再度掻き落としてしまったり、像が正規位置からずれてしまう等の現象がこの不具合の原因となっている。
Next, the control method of the friction coefficient of the photosensitive member and its necessity will be described.
As described above, when the photoreceptor has a low friction coefficient by the above method, the photoreceptor abrasion amount can be reduced, but the photoreceptor surface friction coefficient is reduced to 0.4 or less by the Euler belt method. The effect is significant when maintained. On the other hand, when the friction coefficient is reduced more than necessary, as a problem, when the latent image is visualized by the developing unit, the adhesive force between the toner and the photoconductor is reduced, and the toner is not intended to be on the photoconductor. A phenomenon occurs in which transfer cannot be performed. These may occur particularly in a system in which a developer is developed while being in contact with a photoreceptor, such as two-component development. That is, when the developer spike, which is a feature of two-component development, comes into contact with the surface of the photoreceptor, a mechanical force is generated by the spike at the time of contact, and the toner transferred to the photoreceptor is scraped off again, Is displaced from the normal position, which causes this problem.

 これらの現象は、感光体表層の摩擦係数が高い時点ではほとんど生じることがなく、表面摩擦係数がオイラーベルト法による測定で0.1より小さい値、たとえば0.05程度になると顕著に発生するようになる。この不具合はハードコピー品質において致命的な問題であり、発生を防ぐため、感光体表面の摩擦係数を必要以上に低下させないよう添加剤の塗布をコントロールしなければならない。 These phenomena hardly occur at the time when the friction coefficient of the surface layer of the photoreceptor is high, and remarkably occur when the surface friction coefficient becomes smaller than 0.1, for example, about 0.05 as measured by the Euler belt method. become. This defect is a fatal problem in hard copy quality, and in order to prevent the occurrence, it is necessary to control the application of additives so as not to lower the friction coefficient of the photoreceptor surface more than necessary.

 また、感光体上には、そのプロセスの段階で様々な物質が付着する。その主なものとして帯電、転写領域での放電によって生じるオゾン、NOx、SOx等の酸化性ガス、あるいはこれらが複合的に反応して生成した、イオン性化合物等がある。これら付着物は非常に親水性が高く、感光体表面に付着すると、空気中の水分子を吸着或いは取り込み、感光体表層の電気抵抗を低下させ、光学書き込みで描かれた潜像が、その電気抵抗の低下により電荷を保持できずに、画像を乱してしまう。しかしながら、通常これらの付着物は、感光体上から、クリーニングブレード等によって掻き落とされ、実際の問題にはならないことが多い。ただ、感光層とブレードの摩擦係数が必要以上に低下し、そこに発生する剪断力も低下すると、感光体上からそれら物質が除去されにくくなり、先の画像不良が発生することになる。この不具合点も上記現像不良現象と同様に、感光体表面摩擦係数がオイラーベルト法による測定で0.1より小さい値になってしまったときに顕著になる。これら不具合が発生することを防ぐため、感光体表面層の摩擦係数を変化させる添加剤の塗布をコントロールしなければならない。 物質 Also, various substances adhere to the photoreceptor at the stage of the process. The main ones are an oxidizing gas such as ozone, NOx, and SOx generated by charging and discharging in the transfer region, or an ionic compound generated by a complex reaction of these. These deposits are very hydrophilic, and when attached to the photoreceptor surface, they absorb or take in water molecules in the air, lower the electrical resistance of the photoreceptor surface layer, and the latent image drawn by optical writing The electric charge cannot be held due to the decrease in resistance, and the image is disturbed. However, these deposits are usually scraped off the photoreceptor by a cleaning blade or the like, and often do not cause an actual problem. However, if the friction coefficient between the photosensitive layer and the blade is reduced more than necessary, and the shearing force generated there is also reduced, it becomes difficult to remove these substances from the photoreceptor, and the above-described image defect occurs. Similar to the above-described development failure phenomenon, this disadvantage becomes remarkable when the photoreceptor surface friction coefficient becomes smaller than 0.1 as measured by the Euler belt method. In order to prevent these problems from occurring, it is necessary to control the application of an additive that changes the friction coefficient of the photoconductor surface layer.

 本発明で感光体表面摩擦係数の定量化方法として採用しているオイラーベルト法を以下に説明する。
 円筒形の感光体表面の外周1/4部分に、中厚上質紙を紙すき方向が長手方向になるように切断したベルト状測定部材を接触させ、その一方(下端)に荷重(100g)をかけ、もう一方にフォースゲージをつないだ後、このフォースゲージを一定速度で移動させ、ベルトが移動開始した際のフォースゲージの値を読み取り、次の式により算出する。
 μs=2/π×In(F/W)
ただし、μs:静止摩擦係数
    F:フォースゲージ読み値(g)
    W:荷重(100g)
 以上、コントロールの必要性を述べた。本発明においては先に述べたようにそのコントロール必要性に鑑み発明の主目的である低摩耗感光体システムを提供しつつ、異常画像を抑え、その画像を正常に保つことを目的とする。
The Euler belt method employed as a method for quantifying the photoreceptor surface friction coefficient in the present invention will be described below.
A belt-shaped measuring member obtained by cutting medium-thick high-quality paper so that the paper cutting direction is the longitudinal direction is brought into contact with a quarter of the outer periphery of the cylindrical photoreceptor surface, and a load (100 g) is applied to one (lower end) thereof. After the force gauge is connected to the other end, the force gauge is moved at a constant speed, and the value of the force gauge when the belt starts moving is read and calculated by the following equation.
μs = 2 / π × In (F / W)
Where μs: Coefficient of static friction F: Force gauge reading (g)
W: Load (100g)
The need for controls has been described above. In the present invention, as described above, it is an object of the present invention to provide a low-abrasion photoreceptor system which is a main object of the present invention, suppress abnormal images, and keep the images normal while providing the main object of the present invention.

 次に、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中使用する部は、すべて重量部を表わす。
実施例評価用感光体の作製
 φ30mmのアルミニウムドラム上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を、順次、塗布乾燥することにより、3.5μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、25μmの電荷輸送層を形成して本発明の電子写真感光体を得た。
[下引き層用塗工液]
  アルキッド樹脂                      6部
  (ベッコゾール 1307−60−EL、大日本インキ化学工業社製)
  メラミン樹脂                       4部
  (スーパーベッカミン G−821−60、大日本インキ化学工業社製)
  酸化チタン                       40部
 メチルエチルケトン                   200部
[電荷発生層用塗工液]
  下記構造のトリスアゾ顔料               2.5部
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. All parts used in the examples are parts by weight.
Example Preparation of Photoreceptor for Evaluation On a 30 mm-diameter aluminum drum, a coating liquid for an undercoat layer, a coating liquid for a charge generation layer, and a coating liquid for a charge transport layer having the following composition were sequentially coated and dried. An undercoat layer of 3.5 μm, a charge generation layer of 0.2 μm, and a charge transport layer of 25 μm were formed to obtain an electrophotographic photoreceptor of the present invention.
[Coating liquid for undercoat layer]
Alkyd resin 6 parts (Veccosol 1307-60-EL, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
Melamine resin 4 parts (Super Beckamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
Titanium oxide 40 parts Methyl ethyl ketone 200 parts [Coating liquid for charge generation layer]
2.5 parts of trisazo pigment having the following structure

Figure 2004038208

  ポリビニルブチラール(UCC:XYHL)           0.25部
  シク口へキサノン                        200部
  メチルエチルケトン                        80部
[電荷輸送層用塗工液]
  ビスフェノールA型ポリカーボネート                10部
  (帝人:パンライトK1300)
  塩化メチレン                          100部
  下記構造の低分子電荷輸送物質                   10部
Figure 2004038208

Polyvinyl butyral (UCC: XYHL) 0.25 parts Silk mouth hexanone 200 parts Methyl ethyl ketone 80 parts [Coating liquid for charge transport layer]
Bisphenol A type polycarbonate 10 parts (Teijin: Panlite K1300)
100 parts of methylene chloride 10 parts of a low molecular charge transport material having the following structure

Figure 2004038208
Figure 2004038208

 以上のように作製した電子写真感光体を実装用にした後、以下に示す各実施例及び比較例の画像形成装置に搭載し、評価を行なった。
[実機ランニング特性評価方法]
 各実施例及び比較例の画像形成装置により、それぞれ最高10万枚までの通紙試験を行なった。通紙試験中及び通紙試験後に感光体の電位特性、画像品質特性、感光層表面摩擦係数、感光層摩耗量の評価を適時行なった。なお、それぞれのサンプルに対し、初期電位をVD=850V、VL=120Vと設定して評価を開始した。
After mounting the electrophotographic photosensitive member manufactured as described above for mounting, it was mounted on the image forming apparatuses of the following Examples and Comparative Examples and evaluated.
[Evaluation method of actual running characteristics]
Each of the image forming apparatuses of Examples and Comparative Examples was subjected to a paper passing test of up to 100,000 sheets. During and after the paper-passing test, the potential characteristics of the photoreceptor, the image quality characteristics, the coefficient of friction of the photosensitive layer surface, and the amount of wear of the photosensitive layer were evaluated at appropriate times. The evaluation was started with the initial potential set to VD = 850 V and VL = 120 V for each sample.

  暗部電位(VD):一次帯電の後、現像部位置まで移動した際の感光体表面電位
  明部電位(VL):一次帯電後画像露光(ベタ露光)を受け現像部位置まで移動した際の感光体表面電位
  画像品質:べ夕濃度、細線再現性、異常画像等総合的に評価
  感光層表面摩擦係数(μs):オイラーベルト方式による値
  摩耗量(Δd):実機ランニングによる感光層膜厚減少量
Dark area potential (VD): Surface potential of photoconductor when moved to developing section after primary charging Light area potential (VL): Photosensitivity when moved to developing section after image exposure (solid exposure) after primary charging Body surface potential Image quality: Comprehensive evaluation of image density, fine line reproducibility, abnormal image, etc. Photosensitive layer surface friction coefficient (μs): Value based on Euler belt method Abrasion (Δd): Reduction of photosensitive layer thickness by actual machine running

参考実施例1
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図2に示すように、導電性弾性材料(111)とフッ素樹脂微粒子(KTL−8N:(株)喜多村製)(112)からなる弾性ローラ状帯電ローラに交換して、参考実施例1の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 1
As shown in FIG. 2, a contact charging device of the image forming apparatus having the structure shown in FIG. The image forming apparatus of Reference Example 1 was manufactured by replacing the charging roller with a rectangular shape, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例2
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図2に示すように、導電性弾性材料(111)とシリコン樹脂微粒子(トスパール120:東芝シリコーン製)(112)からなる弾性ローラ状帯電ローラに交換して、参考実施例2の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 2
As shown in FIG. 2, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 is an elastic roller-shaped charging roller made of a conductive elastic material (111) and silicon resin fine particles (Tospearl 120: manufactured by Toshiba Silicone) (112). The image forming apparatus of Reference Example 2 was manufactured, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例3
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図3に示すように、導電性繊維(113)と4フッ化エチレン樹脂繊維(114)からなるブラシ状帯電装置に交換して、参考実施例3の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 3
As shown in FIG. 3, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was replaced with a brush-shaped charging device composed of conductive fibers (113) and ethylene tetrafluoride resin fibers (114). The image forming apparatus of Example 3 was manufactured, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例4
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図4に示すように、導電性繊維(115)と4フッ化エチレン樹脂繊維(116)からなるブラシローラ状帯電装置に交換して、参考実施例4の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 4
As shown in FIG. 4, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was replaced with a brush roller type charging device comprising conductive fibers (115) and tetrafluoroethylene resin fibers (116). The image forming apparatus of Example 4 was manufactured, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例5
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図5に示すように、導電性繊維と4フッ化エチレン樹脂繊維からなるフェルト状帯電装置に交換して、参考実施例5の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 5
As shown in FIG. 5, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was replaced with a felt-shaped charging device composed of conductive fibers and tetrafluoroethylene resin fibers. And a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

実施例1
 図1に示す構成の画像形成装置の接触転写装置を図6に示すように、導電性弾性材料(117)とフッ素樹脂微粒子(KTL−8N:(株)喜多村製)(118)からなる弾性ローラ状転写ローラに交換して、実施例1の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Example 1
As shown in FIG. 6, the contact transfer device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 has an elastic roller made of a conductive elastic material (117) and fluororesin fine particles (KTL-8N: manufactured by Kitamura Corporation) (118). The image forming apparatus of Example 1 was manufactured by replacing the transfer roller with the shape transfer roller, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

実施例2
 図1に示す構成の画像形成装置の接触転写装置を図7に示すように、表面材料が導電性材料(119)とフッ素樹脂微粒子(KTL−8N:(株)喜多村製)(120)からなる転写ベルトに交換して、実施例2の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Example 2
As shown in FIG. 7, the contact transfer device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 is made of a conductive material (119) and fluororesin fine particles (KTL-8N: manufactured by Kitamura Corporation) (120). The image forming apparatus of Example 2 was manufactured by replacing the transfer belt, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例6
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図8に示すように、弾性ローラ状帯電ローラに4フッ化エチレン微粉末(ルブロンL−2:ダイキン工業(株)製)を供給する機構を付与したものに交換して、参考実施例6の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 6
As shown in FIG. 8, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 is configured to supply fine ethylene tetrafluoride powder (Rublon L-2: manufactured by Daikin Industries, Ltd.) to the elastic roller charging roller. The image forming apparatus of Reference Example 6 was manufactured by exchanging the paper with the image forming apparatus, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例7
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図8に示すように、弾性ローラ状帯電ローラにシリコン樹脂微粉末(KMP590:信越シリコーン製)を供給する機構を付与したものに交換して、参考実施例7の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 7
As shown in FIG. 8, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 is replaced with an elastic roller-shaped charging roller provided with a mechanism for supplying fine silicon resin powder (KMP590: made by Shin-Etsu Silicone). The image forming apparatus of Reference Example 7 was manufactured, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例8
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図9に示すように、弾性ローラ状帯電ローラに対し、シリコーンオイル(KF50:信越化学工業(株)製)を含浸させた徐放性弾性ローラ(130b)を付与したものに交換して、参考実施例8の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 8
As shown in FIG. 9, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 is configured such that the elastic roller-shaped charging roller is impregnated with silicone oil (KF50: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). The image forming apparatus of Reference Example 8 was manufactured by replacing the roller with the roller (130b), and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例9
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図9に示すように、弾性ローラ状帯電ローラに対し、フッ素オイル(デムナムS−100:ダイキン工業(株)製)を含浸させた徐放性弾性ローラ(130b)を付与したものに交換して、参考実施例9の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 9
As shown in FIG. 9, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 is gradually released by impregnating an elastic roller-shaped charging roller with fluorine oil (Demnum S-100, manufactured by Daikin Industries, Ltd.). The image forming apparatus of Reference Example 9 was manufactured by replacing the roller with the elastic roller (130b), and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例10
 図1に示す構成の画像形成装置の接触帯電装置を図10に示すように、ブラシローラ状帯電部材に対し、板状4フッ化エチレン樹脂(121)を接触させる機構を付与したものに交換して、参考実施例10の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 10
As shown in FIG. 10, the contact charging device of the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 is replaced with a brush roller-shaped charging member provided with a mechanism for bringing the plate-shaped tetrafluoroethylene resin (121) into contact therewith. Thus, an image forming apparatus of Reference Example 10 was manufactured, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考実施例11
 参考実施例8において、シリコーンオイル(KF50:信越化学工業(株)製)を含浸させた徐放性弾性ローラ(130b)を弾性ローラ状帯電ローラに対し、感光体上に形成される画像の変化を検知するセンサの信号情報をもとに、接離する機構(140)、(141)をさらに付与した参考実施例11の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 11
In Reference Example 8, the change in the image formed on the photoreceptor with respect to the elastic roller-shaped charging roller using a sustained release elastic roller (130b) impregnated with silicone oil (KF50: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) The image forming apparatus of Reference Example 11 further provided with a contact / separation mechanism (140) and (141) based on the signal information of the sensor for detecting .

参考実施例12
 参考実施例9において、フッ素オイル(デムナムS−100:ダイキン工業(株)製)を含浸させた徐放性弾性ローラ(130b)を弾性ローラ状帯電ローラに対し、感光体上に形成される画像の変化を検知するセンサの信号情報をもとに接離する機構(140)、(141)をさらに付与した参考実施例12の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 12
In Reference Example 9, an image formed on a photoreceptor is obtained by using a sustained release elastic roller (130b) impregnated with fluorine oil (Demnum S-100: manufactured by Daikin Industries, Ltd.) with respect to an elastic roller-shaped charging roller. The image forming apparatus of Reference Example 12 further provided with a mechanism (140) and a mechanism (141) for contacting / separating based on the signal information of the sensor for detecting the change of the sheet, and a paper passing test of up to 100,000 sheets was performed. Was.

参考実施例13
 参考実施例10において、ブラシローラ状帯電部材に対し、感光体上に形成される画像の変化を検知するセンサの信号情報をもとに、板状4フッ化エチレン樹脂(121)を適時接離させる機構を付与したものに交換して、参考実施例13の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Example 13
In the tenth embodiment, the plate-like tetrafluoroethylene resin (121) is brought into and out of contact with the brush roller charging member in a timely manner based on signal information of a sensor that detects a change in an image formed on the photoconductor. The image forming apparatus of Reference Example 13 was manufactured by replacing the apparatus with a mechanism having a mechanism for causing the sheet to pass, and a paper passing test was performed on up to 100,000 sheets.

参考比較例1
 参考実施例1及び2における画像形成装置の接触帯電装置を、導電性弾性材料(111)のみからなる弾性ローラ状帯電ローラとし、参考比較例1の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Comparative Example 1
The contact charging device of the image forming apparatus in Reference Examples 1 and 2 is an elastic roller-shaped charging roller made of only the conductive elastic material (111), and the image forming apparatus of Reference Comparative Example 1 is manufactured. A paper passing test was performed.

参考比較例2
 参考実施例3における画像形成装置の接触帯電装置を、導電性繊維(113)のみからなるブラシ状帯電装置として、参考比較例2の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Comparative Example 2
The image forming apparatus of Reference Comparative Example 2 was manufactured by using the contact charging device of the image forming apparatus in Reference Example 3 as a brush-like charging device made of only the conductive fiber (113), and a paper-passing test of up to 100,000 sheets was performed. Done.

参考比較例3
 参考実施例4における画像形成装置の接触帯電装置を、導電性繊維(115)のみからなるブラシローラ状帯電装置として、参考比較例3の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Comparative Example 3
The contact charging device of the image forming apparatus in Reference Example 4 was a brush roller charging device made of only the conductive fiber (115), and the image forming apparatus of Reference Comparative Example 3 was manufactured. Was performed.

参考比較例4
 参考実施例5における画像形成装置の接触帯電装置を、導電性繊維のみからなるフェルト状帯電装置に交換して、参考比較例4の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Reference Comparative Example 4
The contact charging device of the image forming apparatus in Reference Example 5 was replaced with a felt-shaped charging device consisting of only conductive fibers, and an image forming apparatus of Reference Comparative Example 4 was manufactured. Done.

比較例1
 実施例1における画像形成装置の接触転写装置を、導電性弾性材料(117)のみからなる弾性ローラ状転写ローラに交換して、比較例1の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Comparative Example 1
The image forming apparatus of Comparative Example 1 was manufactured by replacing the contact transfer device of the image forming device in Example 1 with an elastic roller-shaped transfer roller made of only the conductive elastic material (117). A paper test was performed.

比較例2
 実施例2における画像形成装置の接触転写装置を、表面材料が導電性材料(119)のみからなる転写ベルトに交換して、比較例2の画像形成装置を作製し、10万枚までの通紙試験を行なった。
Comparative Example 2
The contact transfer device of the image forming apparatus in Example 2 was replaced with a transfer belt whose surface material was made only of the conductive material (119), and an image forming apparatus of Comparative Example 2 was manufactured. The test was performed.

 各実施例、比較例、参考実施例、参考比較例の評価結果を表1に示した。基準は以下のとおりである。
   ◎:非常に良好
   ○:良好
   △1:わずかなスジ状画像発生
   △2:画像流れがわずかに発生
   ×1:スジ状画像、地汚れ発生
   ×2:画像流れ発生
Table 1 shows the evaluation results of the examples, comparative examples, reference examples, and reference comparative examples. The criteria are as follows.
:: Very good :: Good 1 : 1: Slight streak image generated △ 2: Slight image deletion occurred × 1: Streak image, background smear × 2: Image deletion occurred

Figure 2004038208
Figure 2004038208

 表1より明らかなように、本発明の画像形成装置は、有機電子写真用感光体の帯電性、光感度等の電気特性の劣化が少なく、また、感光層の摩耗も非常に少なく、高画質のハードコピーを長期間安定して得ることができる。さらに、感光体上に形成される画像の変化を検知するセンサの信号情報をもとに感光体表面特性制御量をコントロールすることにより、この効果をより長期間にわたり維持することができる。一方、従来の画像形成装置は膜厚の減少が大きく、電気特性や画像特性が短期間で大きく劣化し、高耐久、高信頼性の画像形成装置としては本発明の画像形成装置より明らかに劣ることがわかる。 As is clear from Table 1, the image forming apparatus of the present invention has little deterioration in electrical characteristics such as chargeability and photosensitivity of the photoreceptor for organic electrophotography, has very little abrasion of the photosensitive layer, and has high image quality. Can be obtained stably for a long period of time. Further, by controlling the photoconductor surface characteristic control amount based on signal information from a sensor that detects a change in an image formed on the photoconductor, this effect can be maintained for a longer period of time. On the other hand, the conventional image forming apparatus has a large decrease in the film thickness, the electrical characteristics and the image characteristics are greatly deteriorated in a short period of time, and is clearly inferior to the image forming apparatus of the present invention as a highly durable and highly reliable image forming apparatus. You can see that.

本発明の装置が用いられる画像形成装置の1例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus using the apparatus of the present invention. 本発明の接触転写装置の考え方が適用された接触帯電装置の1例を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an example of a contact charging device to which the concept of a contact transfer device according to the invention is applied. 本発明の接触転写装置の考え方が適用された接触帯電装置の別の1例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of a contact charging device to which the concept of the contact transfer device of the invention is applied. 本発明の接触転写装置の考え方が適用された接触帯電装置の更に別の1例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating still another example of the contact charging device to which the concept of the contact transfer device according to the invention is applied. 本発明の接触転写装置の考え方が適用された接触帯電装置の、また更に別の1例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing still another example of the contact charging device to which the concept of the contact transfer device of the invention is applied. 本発明の接触転写装置の1例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of the contact transfer device of the present invention. 本発明の接触転写装置の別の1例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating another example of the contact transfer device of the present invention. 本発明の接触帯電或いは転写装置の別の1例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating another example of the contact charging or transfer device of the present invention. 本発明の接触帯電或いは転写装置の更に別の1例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing still another example of the contact charging or transfer device of the present invention. 本発明の接触帯電或いは転写装置のまた更に別の1例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing still another example of the contact charging or transfer device of the present invention. 本発明の接触帯電或いは転写装置のまた更に別の1例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing still another example of the contact charging or transfer device of the present invention. 本発明の接触帯電或いは転写装置の、また更に別の1例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing still another example of the contact charging or transfer device of the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

101 感光体ドラム
102 接触帯電装置
103 像露光手段
104 現像装置
105 転写体
106 接触転写装置
107 クリーニングブレード
108 除電ランプ
109 定着装置



Reference Signs List 101 photoconductor drum 102 contact charging device 103 image exposure means 104 developing device 105 transfer body 106 contact transfer device 107 cleaning blade 108 static elimination lamp 109 fixing device



Claims (16)

少なくとも、帯電−画像露光−現像−転写−定着−クリーニング工程を有する画像形成プロセスで用いられる転写装置であって、画像形成装置に使用される電子写真用感光体と接触することにより電界を印加する方式の接触転写装置であり、かつ本来の電界印加機能以外に、感光体表面特性制御機能を同時に有することを特徴とする接触転写装置。 At least a transfer device used in an image forming process having a charge-image exposure-development-transfer-fixing-cleaning step, in which an electric field is applied by contacting an electrophotographic photosensitive member used in the image forming device. A contact transfer device which is a contact transfer device of a system and has a function of controlling a surface characteristic of a photoreceptor in addition to an original electric field application function. 電界印加機能以外に有する感光体表面特性制御機能として、感光体表面摩擦係数制御機能を有することを特徴とする請求項1に記載の接触転写装置。 2. The contact transfer device according to claim 1, further comprising a photoconductor surface friction coefficient control function as a photoconductor surface characteristic control function other than the electric field application function. 電界印加用部材と、感光体表面摩擦係数制御用潤滑性部材より構成されることを特徴とする請求項2に記載の接触転写装置。 3. The contact transfer device according to claim 2, wherein the contact transfer device comprises a member for applying an electric field and a lubricating member for controlling the coefficient of friction of the surface of the photosensitive member. 電界印加用導電性材料と、感光体表面摩擦係数制御用のフッ素樹脂材料とから構成されることを特徴とする請求項3に記載の接触転写装置。 4. The contact transfer device according to claim 3, wherein the contact transfer device comprises a conductive material for applying an electric field and a fluororesin material for controlling a surface friction coefficient of the photoconductor. 電界印加用導電性繊維と、感光体表面摩擦係数制御用のフッ素樹脂繊維とからなる、ブラシ状構造体であることを特徴とする請求項4に記載の接触転写装置。 The contact transfer device according to claim 4, wherein the contact transfer device is a brush-like structure made of a conductive fiber for applying an electric field and a fluororesin fiber for controlling a friction coefficient of the surface of the photoconductor. 電界印加用導電性繊維と、感光体表面摩擦係数制御用のフッ素樹脂材料とからなる、フェルト状構造体であることを特徴とする請求項4に記載の接触転写装置。 The contact transfer device according to claim 4, wherein the contact transfer device is a felt-like structure made of a conductive fiber for applying an electric field and a fluororesin material for controlling a surface friction coefficient of the photoconductor. 感光体表面摩擦係数制御用潤滑性材料を供給する手段を有し、該供給手段によって感光体表面摩擦係数制御用潤滑性材料を感光体表面へ供給することを特徴とする請求項2に記載の接触転写装置。 3. The photoreceptor according to claim 2, further comprising means for supplying a lubricating material for controlling the friction coefficient of the photoreceptor surface, wherein the supplying means supplies the lubricating material for controlling the friction coefficient of the photoreceptor surface to the surface of the photoreceptor. Contact transfer device. 電界印加用部材を介して感光体表面摩擦係数制御のため感光体表面へ供給する潤滑性材料が液体であることを特徴とする請求項7に記載の接触転写装置。 8. The contact transfer device according to claim 7, wherein the lubricating material supplied to the photoconductor surface for controlling the friction coefficient of the photoconductor surface via the member for applying an electric field is a liquid. 電界印加用部材を介して感光体表面摩擦係数制御のため感光体表面へ供給する潤滑性材料が固体であることを特徴とする請求項7に記載の接触転写装置。 The contact transfer device according to claim 7, wherein the lubricating material supplied to the surface of the photoconductor for controlling the friction coefficient of the photoconductor surface via the member for applying an electric field is solid. 電界印加用部材を介して感光体表面摩擦係数制御のため感光体表面へ供給する潤滑性材料がフッ素樹脂材料であることを特徴とする請求項7に記載の接触転写装置。 8. The contact transfer device according to claim 7, wherein the lubricating material supplied to the photoconductor surface for controlling the friction coefficient of the photoconductor surface via the member for applying an electric field is a fluororesin material. 感光体表面摩擦係数をオイラーベルト法による測定値で0.4以下に制御することを特徴とする請求項2乃至10のうち何れか1に記載の接触転写装置。 The contact transfer device according to any one of claims 2 to 10, wherein the coefficient of friction of the photoconductor surface is controlled to be 0.4 or less as measured by the Euler belt method. 感光体表面摩擦係数制御を行なうための潤滑性材料の供給量をコントロールする機構を具備し、かつその塗布量のコントロールを、感光体上に形成される画像の変化を検知することによって行なうことを特徴とする請求項7乃至10のうちの何れか1に記載の接触転写装置。 A mechanism for controlling the supply amount of the lubricating material for controlling the coefficient of friction of the photoconductor surface is provided, and the control of the application amount is performed by detecting a change in an image formed on the photoconductor. The contact transfer device according to any one of claims 7 to 10, wherein: 該画像変化を、感光体の表面摩擦係数が下がりすぎることにより生じる現像不良として検出するものであって、その検知をセンサによって判断、若しくは出力された画像を判断することにより行なうことを特徴とする請求項12に記載の接触転写装置。 The image change is detected as a development defect caused by a surface friction coefficient of the photoconductor being too low, and the detection is performed by a sensor or by judging an output image. The contact transfer device according to claim 12. 該画像不良を、感光体に付着したイオン化合物が原因となり発生する画像ボケ、画像流れとして検出するものであって、その検知をセンサによって判断、若しくは出力された画像を判断することにより行なうことを特徴とする請求項12に記載の接触転写装置。 The image defect is detected as image blurring or image deletion caused by an ionic compound attached to the photoreceptor, and the detection is performed by a sensor or by judging an output image. 13. The contact transfer device according to claim 12, wherein: 請求項1乃至14の何れかに記載の接触転写装置を具備することを特徴とする電子写真画像形成装置。 An electrophotographic image forming apparatus comprising the contact transfer device according to claim 1. 少なくとも、帯電−画像露光−現像−転写−定着−クリーニング工程を有する電子写真画像形成プロセスにおいて、電子写真用感光体と接触させて電界を印加する方式であって、本来の電界印加機能以外に、該電子写真用感光体の表面特性制御機能を同時に有する接触転写装置を具備する電子写真画像形成装置が用いられることを特徴とする電子写真画像形成プロセス。

At least, in an electrophotographic image forming process having a charging-image exposure-development-transfer-fixing-cleaning step, a method of applying an electric field by contacting with an electrophotographic photoreceptor, in addition to the original electric field applying function, An electrophotographic image forming process using an electrophotographic image forming apparatus including a contact transfer device having a function of controlling the surface characteristics of the electrophotographic photosensitive member.

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