【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置において、転写後の前記電子写真感光体の表面の残留トナーを除去する（クリーニングする）電子写真感光体用クリーニング装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真法では、電子写真感光体表面を帯電、露光して作成した静電潜像に着色トナーを現像して可視像を作成し、トナー像を転写紙等に転写し、これを熱ロール等で定着して画像を形成している。転写工程を終えた電子写真感光体（以下、適宜、電子写真感光体と称する。）表面には、未転写のトナー及び帯電プロセスによって生成した付着物（以下、放電生成物と称する。）などが残留するため、これらの残留物を次の画像形成プロセスに先立って除去するクリーニングプロセスが必要になる。
【０００３】
かかるクリーニングプロセスにおいては、感光体表面をクリーニングブレードやクリーニングブラシを用い、それらの一端の感光体表面に当接・摺擦させて表面に付着したトナーや放電生成物を除去するような構成がよく知られている。
このように感光体表面は、クリーニングブレード等の摺擦による機械的ストレスや、帯電器による化学的ストレスを受けるため、近年最も広く用いられている有機感光体においては表面層の磨耗と傷が課題であった。この課題に対し、アモルファスシリコン等の無機感光体や感光体表面に高強度の保護層を用いた感光体を用いることで、磨耗量を少なくすることが行われている。しかしながら、磨耗量を少なくすると、一度傷が形成されると低磨耗ゆえに傷が消失せず、傷部に付着したトナー成分や放電生成物を完全に除去することが困難になり、高湿度下の環境では放電生成物等による画像流れが発生するといった問題が起きている。
【０００４】
よって、磨耗を精密に制御しつつ付着物を完全に除去することが検討されてきた。例えば、機械的耐久性を目的として電荷輸送能を有する構造単位をシロキサン樹脂中に組み込んだ感光体と、残留トナーや付着物の除去を目的とし、ブラシデニール／繊維密度を規定したブラシローラとクリーニングブレードの組み合わせが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、これだけでは感光体表面のトナーや付着物の除去には不完全で、蓄積した付着物により画像品質が低下する問題が発生している。
また、シロキサン樹脂層を有する感光体とクリーニングブレードとの組み合わせは、クリーニングブレードが受けるダメージが大きく、エッジの欠けやメクレが発生してしまいクリーニング性の維持が困難である。
【０００５】
また、２つのブラシローラに正負のバイアスを印加し、感光体表面から正負の帯電トナー取り除くクリーニング装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この構成では、感光体上のトナーをきれいに取り除くことはできず、また、シロキサン樹脂層を有する感光体と組み合わせた場合では、表面研磨と表面傷の両立はできない。
【０００６】
さらに、ブラシ表面にトナー粒子を収容する凹部を備えるクリーニング装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。しかし、該クリーニング装置ではトナーによる感光体表面研磨ができる反面、トナー成分により繰り返し感光体表面を摺擦するため、トナーが固着し、クリーニング性の維持が困難である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１３−５１５７６号公報
【特許文献２】
特開平４−３３０４８２号公報
【特許文献３】
特開平５−３２３８４５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、感光体表面への傷の発生を防止すると共に、異物固着を防止し、長期に渡って安定なクリーニング性を維持できる電子写真感光体用クリーニング装置、及び該クリーニング装置を備える画像形成装置を提供することである。また、特に、表面層にシロキサン樹脂層を有する感光体と、球形状トナーと、を用いた画像形成装置においても、上記の効果が得られる電子写真感光体用クリーニング装置、及び該クリーニング装置を備える画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述各問題に鑑みて本発明者は鋭意検討した結果、本発明の如き結論に達した。
即ち本発明は、
＜１＞ 電子写真感光体表面に当接配置された少なくとも１つのブラシローラと、該ブラシローラに当接配置された少なくとも１つの回収部材と、を有する電子写真感光体用クリーニング装置であって、
前記ブラシローラを構成する糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが、０．１５μｍ≦Ｒａ≦３．５μｍの範囲であることを特徴とする電子写真感光体用クリーニング装置である。
【００１０】
＜２＞ 前記ブラシローラと前記回収部材とが、電子写真感光体表面に当接配置された第１のブラシローラと、該第１のブラシローラに当接配置された第１の回収部材と、前記第１のブラシローラに対し前記電子写真感光体の回転方向下流側に当接配置されると共に、当該電子写真感光体表面に潤滑剤を供給する機能を有する第２のブラシローラと、該第２のブラシローラに当接配置された第２の回収部材との組合わせ、からなることを特徴とする前記＜１＞に記載の電子写真感光体用クリーニング装置である。
【００１１】
＜３＞ 前記潤滑剤が、脂肪酸金属塩であることを特徴とする前記＜２＞に記載の電子写真感光体用クリーニング装置である。
【００１２】
＜４＞ 前記第１のブラシローラ及び前記第２のブラシローラには正極若しくは負極の電圧が印加され、かつ、前記第１の回収部材には前記第１のブラシローラより高い電圧が印加され、第２の回収部材には前記第２のブラシローラより高い電圧が印加されることを特徴とする前記＜２＞または＜３＞に記載の電子写真感光体用クリーニング装置である。
【００１３】
＜５＞ 電子写真感光体と、前記電子写真感光体表面を帯電させる帯電手段と、前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、トナーにより前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、転写後の前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置であって、前記クリーニング手段が前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の電子写真感光体用クリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
＜６＞ 前記電子写真感光体が、電荷輸送性を有すると共に架橋構造を有するシロキサン系樹脂を含む表面層を備え、かつ、前記トナーが形状係数（ＳＦ）が１００〜１４０の範囲の球形状トナーであることを特徴とする前記＜５＞に記載の画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置及び画像形成装置を詳細に説明する。
【００１６】
＜電子写真感光体用クリーニング装置＞
本発明の電子写真感光体用クリーニング装置は、電子写真感光体表面に当接配置された少なくとも１つのブラシローラと、該ブラシローラに当接配置された少なくとも１つの回収部材と、を有する電子写真感光体用クリーニング装置であって、前記ブラシローラを構成する糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが、０．１５μｍ≦Ｒａ≦３．５μｍの範囲であることを特徴としている。
なお、以下、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置は、単にクリーニング装置と称する場合があり、電子写真感光体も単に感光体と称する場合がある。
【００１７】
本発明においては、前記糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが前記条件を満足するブラシローラを用いることにより、感光体表面の転写残トナー、再転写トナーを確実にクリーニングすることが可能となる。
【００１８】
前記糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａは、共焦点レーザー顕微鏡（ＶＫ８５００型、キーエンス（株）製）で測定した数値である。
【００１９】
ここで、糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが０．１５μｍ未満である場合、トナーのクリーニング能力が不足し、画像欠陥が生じてしまう。さらに、トナー成分、トナー外添剤成分等が糸状ブラシ繊維表面に固着しやすくなり、クリーニング能力の低下、感光体へのフィルミング等を発生させてしまう。また、糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが３．５μｍを超えると、感光体表面より回収したトナーを回収部材へ回収する際に、糸状ブラシ繊維表面の凹凸部にトナーが保持されてしまうため、トナーがブラシローラに付着したまま感光体に擦りつけられることにより、フィルミングやトナー固着が発生し、画像欠陥を生じてしまう。また、ブラシローラにより、潤滑剤を供給する際には、過剰供給となり、白抜け等の画像欠陥が発生してしまう。
【００２０】
前記糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａは、好ましくは、０．１７≦Ｒａ≦３．３であり、より好ましくは、０．１９≦Ｒａ≦３．１であり、さらに好ましくは、０．２１≦Ｒａ≦２．８である。
【００２１】
糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａを前記範囲内とするには、糸状ブラシ繊維の材料を適宜選定すればよい。
すなわち、ブラシローラにおける糸状ブラシ繊維の材料としては、ナイロン、アクリル、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂繊維を挙げることができ、表面粗さＲａを前記範囲内とするためには、ナイロン、ポリエステルが特に好ましい。
また、ブラシ繊維に、導電性粉末やイオン導電剤を配合して導電性を付与したり、繊維一本一本の内部或いは外部に導電層が形成されたもの等を用いることができ、その抵抗値としては繊維単体で１０２〜１０９Ωのものが好ましい。
【００２２】
本発明においては、前記ブラシローラと前記回収部材とをそれぞれ２つずつの２組構成とし、すなわち、電子写真感光体表面に当接配置された第１のブラシローラと、該第１のブラシローラに当接配置された第１の回収部材と、前記第１のブラシローラに対し前記電子写真感光体の回転方向下流側に当接配置されると共に、当該電子写真感光体表面に潤滑剤を供給する機能を有する第２のブラシローラと、該第２のブラシローラに当接配置された第２の回収部材との組合わせ、から構成することが好ましい。
なお、この場合、第１のブラシローラと第２のブラシローラの糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａをともに前記本発明の範囲内とする。
【００２３】
このようにブラシローラと回収部材とを２つずつ用いる構成の場合、第２のブラシローラの糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａを前記範囲内とすることにより、感光体表面に潤滑剤を均一に供給することができる。
【００２４】
ここで、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置において、第２のブラシローラにより電子写真感光体表面へと供給される潤滑剤としては、脂肪酸金属塩であることが好ましく、具体的には、ステアリン酸亜鉛、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等が挙げられ、中でも、ステアリン酸亜鉛が好ましい。
このように、潤滑剤としての脂肪酸金属塩を感光体表面へ均一に塗布し、感光体表面へ潤滑性を付与することにより、放電生成物等の付着物を掻き取りやすく、かつ、付着しにくくすることが可能となり、また、ブラシローラが感光体表面へ与えるダメージを軽減し、傷等を防止することができる。
【００２５】
また、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置において、第１のブラシローラ及び第２のブラシローラには、正極若しくは負極の電圧が印加され、かつ、前記第１の回収部材には前記第１のブラシローラより高い電圧が印加され、第２の回収部材には前記第２のブラシローラより高い電圧が印加されることが好ましい。
【００２６】
電子写真感光体表面に残留するトナー等は、転写工程における転写電界の影響でその極性にバラツキを生じており、現像器内のトナーに対して正極から逆極に反転した物まで混在する。そのため、上述の如く、第１のブラシローラ及び第２のブラシローラに正極若しくは負極の電圧を印加することで、電子写真感光体３０表面に残留する正極の転写残トナー及び逆極に反転した転写残トナーを効率的にクリーニングすることができる。
【００２７】
また、電子写真感光体表面に残留するトナー等は、転写工程における転写部材の転写電界の影響でその極性にバラツキを生じているが、その大半は現像器内のトナーに対して正極のままで存在する。そこで、第１のブラシローラと第２のブラシローラとの間で、印加する電圧の極性を異なるものにすることで、一方のブラシローラで転写残トナーの大半を占める正極トナーを静電的に吸着させ、他方のブラシローラで逆極性に反転したトナーを静電的に吸着させることができるため、結果的に、転写残トナーの極性に関らず、より効率的なクリーニングが可能となる。
特に、電子写真感光体の回転方向に対して、上流側に接触配置されている第１のブラシローラに印加する電圧を、現像器内のトナーの極性に対して逆極性とし、下流側に接触が位置されている第２のブラシローラに印加する電圧を、現像器内のトナーの極性に対して正極性とすると、効率よくトナーを吸着できるため好ましい。
【００２８】
また、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置において、第１の回収部材には第１のブラシローラより高い電圧が印加され、第２の回収部材には第２のブラシローラより高い電圧が印加されることが好ましい。このように、ブラシローラと該ブラシローラに当接配置される回収部材との間に電位差を設けることによって、電子写真感光体表面から掻き取られ、ブラシローラに付着したトナーや他の付着物を、静電的に効率よく回収部材へと吸着移動させることができる。
なお、第１のブラシローラと第１の回収部材との電位差、第２のブラシローラと第２の回収部材との電位差、の絶対値は、１００Ｖ以上であることが好ましく、より好ましくは２００Ｖ以上である。
ここで、回収部材へ印加される電圧がブラシローラよりも低い場合には、ブラシローラから回収部材へのトナーや他の付着物の吸着移動が行われず、ブラシローラに付着しているトナーや他の付着物が感光体表面へ擦りつけられてしまい、トナー固着や表面傷等が発生し、画像欠陥を生じさせてしまう場合がある。
【００２９】
次に、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置の構成を、図１に基づいて説明する。
図１に示す電子写真感光体用クリーニング装置１００は、電子写真感光体３０表面に当接配置された第１のブラシローラ１０と、第１のブラシローラ１０に当接配置された第１の回収部材（第１の回収部材）１２と、第１のブラシローラ１０に対し電子写真感光体３０の回転方向下流側に当接配置されると共に、電子写真感光体３０表面に固形潤滑剤を供給する機能を有する第２のブラシローラ２０と、第２のブラシローラ２０に当接配置された第２の回収ローラ（第２の回収部材）２２と、を有する。また、図１に示されるように、第１のブラシローラ１０、第１の回収ローラ１２、第２のブラシローラ２０、及び第２の回収ローラ２２は、それぞれ、外部電源１０Ａ、１２Ａ、２０Ａ、及び２２Ａに接続しており、所定の電圧が印加されるようになっている。
【００３０】
第１のブラシローラ１０は、回転するシャフト外周上に無数のブラシ繊維を配した形状を有する。ブラシローラ１０は電子写真感光体３０に対し、ブラシ繊維の先端が、所定の量、食い込む位置に接触配置される。また、ブラシローラ１０は電子写真感光体３０の回転方向（矢印方向）と逆方向（矢印方向）にブラシローラ１０の周面が回転移動する。この際、ブラシローラ１０は、そのブラシ繊維が電子写真感光体３０に摺接することにより、電子写真感光体３０表面から転写残トナー、再転写トナー、放電生成物等の付着物などを剥離し、第１の回収ローラ１２へと運ぶ働きを担っている。
【００３１】
第１の回収ローラ１２は、その外周部が第１のブラシローラ１０外周面に僅かに食い込む位置に接触配置され、第１のブラシローラ１０に付着したトナーや他の付着物を担持・回収する機能を有する。
第１の回収ローラ１２は、第１のブラシローラ１０の回転方向に対して正回転又は逆回転する。
また、第１の回収ローラ１２は、金属シャフト外周に抵抗層を設けた構成からなり、抵抗層を構成するバインダー樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＥＶＡ、メタクリル樹脂等の汎用熱可塑性樹脂；エポキシ、フェノール、ユリア・メラミン、ポリウレタン、シリコーン等の熱硬化樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック類；ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイドといった液晶ポリマー；テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素樹脂を挙げることができるが、特にこれらに限定されない。抵抗層は半導電性の電気抵抗発現のため、上記各種バインダー材料に、導電物質を混入することで電気抵抗が１０２〜１０９Ωに調整されることが好ましい。また、抵抗層の厚みとしては、上記バインダー樹脂の材料と、抵抗値制御のために混入する導電物質とにより任意調整されるが、具体的には０．５〜５ｍｍであることが好ましい。
【００３２】
また、図１に示されるように、第１の回収ローラ１２は、該第１の回収ローラ１２に当接配置されたブレード１４により、その表面に担持したトナーや他の付着物が回収される構成となっている。
ブレード１４は、クリーニングブレード又はスクレーパ等から適宜選択され、高耐久性及び低コストの観点より、ステンレス或いはリン青銅の金属薄板から形成されることが好ましい。なお、ブレード１４の厚さは０．０２〜２ｍｍ程度であるものが好適に用いられる。
【００３３】
第２のブラシローラ２０は、第１のブラシローラ１０と同様に、回転するシャフト外周上に無数のブラシ繊維を配した形状を有する。また、第２のブラシローラ２０は、第１のブラシローラ１０に対し電子写真感光体３０の回転方向下流側に当接配置されると共に、電子写真感光体３０表面に潤滑剤を供給する機能を有する。
電子写真感光体３０表面に潤滑剤を供給する方法としては、例えば、潤滑剤を第２のブラシローラ２０に押し当て、ブラシ繊維に潤滑剤を保持させ、該ブラシ繊維を感光体に接触させることで、電子写真感光体３０表面に潤滑剤を供給する方法がある。
【００３４】
第２の回収ローラ２２は、第１の回収ローラ１２と同様に、その外周部が第２のブラシローラ２０外周面に僅かに食い込む位置に接触配置され、第２のブラシローラ２０に付着したトナーや他の付着物を担持・回収する機能を有し、その構成等も第１の回収ローラ１２と同様である。
また、第２の回収ローラ２２に対しても、ブレード２４が当接配置され、第２の回収ローラ２２表面に担持したトナーや他の付着物が回収される構成となる。
なお、ブレード２４も、上記のブレード１４と同様の機能を有し、その構成も同様である。
【００３５】
なお、図１に示される本発明のクリーニング装置は、第１及び第２の回収部材として、どちらも回収ローラを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１及び第２のブラシローラの表面に付着したトナーや他の付着物を担持・回収する機能を有していれば、どのような構成であってもよい。
【００３６】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体表面を帯電させる帯電手段と、前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、トナーにより前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、転写後の前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置にあって、前記クリーニング手段が上述した本発明の電子写真感光体用クリーニング装置であることを特徴としている。
以下、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置を備える画像形成装置（本発明の画像形成装置）の一例を図２に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、図に示す主要部のみを説明し、その他はその説明を省略する。
【００３７】
図２は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図２に示す画像形成装置は、矢印Ｂ方向に回転する感光体（電子写真感光体）３０と、その周囲に配される、感光体３０表面を所定の電位に帯電させる帯電部材（帯電手段）４０、帯電された感光体３０表面を画像信号に基づくレーザー光線５２よって露光して静電潜像を形成する露光装置（露光手段）５０、帯電されたトナー（現像剤）を供給して前記静電潜像を現像する現像器（現像手段）６０、現像されたトナー像を記録紙（転写材）Ｐ上に転写する転写部材（転写手段）７０、及び、転写後の感光体３０表面に残留するトナーを除去する電子写真感光体用クリーニング装置１００が順に配設されている。ここで、図２に示す画像形成装置には、電子写真感光体用クリーニング装置１００として、前述の本発明の電子写真感光体用クリーニング装置が用いられており、該電子写真感光体用クリーニング装置の各構成要素は、図１と同一の符号が付されている。
【００３８】
まず、感光体３０はその表面が帯電部材４０によって−６００Ｖ〜−８００Ｖ程度の電位に帯電される。感光体３０は、導電性の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗であるが、露光装置５０からレーザー光線５２が照射されると、レーザー光線５２が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体３０の表面に、図示しない制御部から送られてくる画像データに従って、露光装置５０を介してレーザー光線５２を出力する。レーザー光線５２は、感光体３０の表面の感光層に照射され、それにより、印字パターンの静電潜像が感光体３０の表面に形成される。
【００３９】
このようにして感光体３０表面に形成された静電潜像は、感光体３０の矢印Ｂ方向への回転により所定の現像位置まで回転される。そして、その現像位置で、感光体３０上の静電潜像が、現像器６０によって可視像（トナー像）化される。
【００４０】
感光体３０の表面が現像器６０を通過することにより、感光体３０表面の除電された潜像部にのみトナーが静電的に付着し、潜像がトナーによって現像される。感光体３０は、引続き矢印Ｂ方向に回転し、感光体３０表面に現像されたトナー像が所定の転写位置へ搬送される。
【００４１】
感光体３０表面のトナー像が転写位置へ搬送されると、転写部材７０に所定の転写バイアスが印加され、感光体３０から転写部材７０に向う静電気力がトナー像に作用し、感光体３０表面のトナー像が記録紙Ｐ上へ転写される。また、感光体３０表面の残留トナーは、電子写真感光体用クリーニング装置１００により除去される。
【００４２】
図２に示す画像形成装置は、電子写真感光体用クリーニング装置１００として本発明の電子写真感光体用クリーニング装置を用いているため、転写部材の転写電界の影響で正極から逆極に反転した物まで混在する電子写真感光体３０表面に残留するトナーや、他の付着物を効率的にクリーニングすることが可能である。また、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置により、電子写真感光体３０表面に固形潤滑剤が供給されることで、電子写真感光体３０表面に傷が発生することを防止でき、更に、トナー成分の固着が抑制されることから表面欠陥を防止することができる。
【００４３】
本発明の画像形成装置においては、電子写真感光体が、電荷輸送性を有すると共に架橋構造を有するシロキサン系樹脂を含む表面層を備え、かつ、トナーが、形状係数ＳＦが１００〜１４０の範囲の球形状トナーであることが好ましい。
一般には、シロキサン系樹脂層を有する表面層は、表面が硬く研磨されにくいので、ブレードクリーニングにおいては、当接圧を高く設定しなければならず、その結果、ブレードが受けるダメージが大きくなり、長期間にわたり良好なクリーニング性を得ることができない。このブレードダメージを防ぐため、ブレード当接圧を低く設定した場合には、感光体表面の研磨量が低下してしまうため、感光体表面に付着した放電生成物等の付着物を除去することができず、画像欠陥を生じてしまう。また、形状係数ＳＦが１００〜１４０の範囲の球形状トナーは流動性に優れるため、ブレードでのトナー滞留性が悪く、ブレードの潤滑性を確保することができず、長期的なクリーニング性を維持することができない。本発明においては、前述の糸状ブラシ繊維を有するブラシローラを用いた電子写真感光体用クリーニング装置により、以上の問題を発生させることなく、長期的に良好なクリーニング性を維持することができる。
【００４４】
ここで、電荷輸送性を有すると共に架橋構造を有するシロキサン系樹脂を含む表面層について説明する。
かかるシロキサン系樹脂としては、下記一般式（Ｉ）で表される化合物であることが好ましい。
一般式（Ｉ） Ｇ−Ｄ−Ｆ
（一般式（Ｉ）中、Ｇは無機ガラス質ネットワークサブグループを表し、Ｄは可撓性有機サブユニットを表し、Ｆは電荷輸送性サブユニットを表す。）
【００４５】
一般式（Ｉ）におけるＦは、光キャリア輸送特性を有する構造として、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合や、及びキノン系化合物、フルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等が挙げられる。
【００４６】
一般式（Ｉ）におけるＧは、反応性を有するＳｉ基であることが好ましく、Ｇの部分同士で互いに架橋反応を起こして３次元的なＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、すなわち無機ガラス質ネットワークを形成する。
【００４７】
一般式（Ｉ）におけるＤは、電荷輸送性を付与するための前記Ｆを、３次元的な無機ガラス質ネットワークに直接的に結合させるためのものである。また、堅さの反面、脆さも有する無機ガラス質ネットワークに適度な可撓性を付与し、膜としての強度を向上させるという働きもある。
具体的には、ｎを１〜１５の整数とした場合の−ＣｎＨ２ｎ−、ＣｎＨ（２ｎ−２）−、−ＣｎＨ（２ｎ−４）−で表される２価の炭化水素基、−ＣＯＯ−、−Ｓ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｃ６Ｈ４−、−Ｎ＝ＣＨ−、−（Ｃ６Ｈ４）−（Ｃ６Ｈ４）−、及び、これらの組み合わせや置換基を導入したもの等が使用できる。
【００４８】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、例えば、特開平３−１９１３５８号公報に記載のゾルーゲル法により得ることができる。
また、前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【００４９】
【化１】
【００５０】
（一般式（ＩＩ）中、Ａｒ１〜Ａｒ４はそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Ａｒ５は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、かつＡｒ１〜Ａｒ５のうち１〜４個は−Ｄ−Ｇで表される結合基と結合可能な結合手を有する。Ｄは可撓性サブユニット、Ｇは−Ｓｉ（Ｒ１）（３−ｂ）Ｑａで示される加水分解性基を有する置換ケイ素基から誘導され、Ｒ１は水素、アルキル基、置換或いは未置換のアリール基、Ｑは加水分解性基を表す基、ａは１〜３の整数、ｂは１〜４の整数を表す。）
【００５１】
一般式（ＩＩ）で表される化合物は、特に優れた正孔輸送性と機械特性を示す。一般式（ＩＩ）におけるＡｒ１〜Ａｒ４はそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、具体的には、以下に示す構造が挙げられる。
【００５２】
【化２】
【００５３】
上記構造中のＡｒは、下記から選択される。
【００５４】
【化３】
【００５５】
（ここで、Ｒ６は、水素、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキル基若しくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、又は未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基から選択される。Ｒ７〜Ｒ１１は、水素、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、若しくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、又は未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、ハロゲンから選択される。ｍ及びｓは０又は１を表わし、Ｘは一般式（１）の定義で既に示した−Ｄ−Ｇで表される置換基を示す。）
【００５６】
また、上記構造中のＺ’は、下記から選択される。
【００５７】
【化４】
【００５８】
（ここで、Ｒ１２及びＲ１３は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、炭素数７〜１０のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基及びハロゲン原子のいずれかを示す。ｑ及びｒは１〜１０の整数、ｔ，ｔ’は１〜３の整数を示す。）
【００５９】
上記構造中のＷは、下記の基から選択される。
【００６０】
【化５】
【００６１】
（ここで、ｓ’は０〜３の整数を示す。）
【００６２】
一般式（ＩＩ）におけるＡｒ５の具体的構造としては、ｋ＝０の時は上記Ａｒ１〜Ａｒ４のいずれかでｍ＝１の構造が、ｋ＝１の時の時は上記Ａｒ１〜Ａｒ４のいずれかでｍ＝０の構造が挙げられる。
【００６３】
上記一般式（ＩＩ）で表される化合物における電荷輸送性サブユニット（一般式（Ｉ）におけるＦ）の具体例については、特開２００３−６６６３７号公報の［表１］〜［表５５］に記載されているものを挙げることができる。
【００６４】
また、電荷輸送性を有すると共に架橋構造を有するシロキサン系樹脂を含む表面層において、シロキサン系樹脂の含有量は、表面層の全固形分中、２０〜８０質量％の範囲であることが好ましく、３０〜７０質量％の範囲であることがより好ましい。
【００６５】
また、このような表面層を有する電子写真感光体との併用に好適であるトナーは、形状係数（ＳＦ）が１００〜１４０の範囲の球形状トナーであることが好ましい。ここで、球形状トナーとは、高転写効率を達成し得る、完全な真球及び真球に近い形状を有するトナーを意味する。なお、「球形状」が意味する定量性については後述する。また、前記球形状トナーは、通常は重合法或いは溶解法等の湿式法により製造されるものであるが、ほぼ球形状のトナーが得られるのであれば、その製造方法は特に限定されず、例えば、機械粉砕法等の他の製法により製造されるものであってもよい。
【００６６】
本発明に用いられる球形状トナーの、「球形状」の程度は下記式（４）で表される形状係数（ＳＦ）によって定量的に表現され、この値が、１００である場合は真球を意味し、１００に近いほど、その形状が真球に近いことを意味する。本発明において、この形状係数（ＳＦ）は、１００〜１４０の範囲であることが好ましく、１００〜１３５の範囲がより好ましい。
式（４） ＳＦ＝（２πＬ２／４Ａ）×１００
〔式（４）において、Ｌは、球形状トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、Ａは、該球形状トナー粒子投影像の面積（μｍ２）を表す。〕
【００６７】
形状係数（ＳＦ）が、１４０を超える場合は、球形状トナーの像担持体表面に対する接触面積が大きくなるために、この球形状トナーの像担持体表面に対する付着力が大きくなり、転写効率が低下する場合がある。従って、このような場合には、画像を形成するために利用されることなく廃棄されるトナーが増加し、経済的にも、環境上も好ましくない。
【００６８】
なお、形状係数（ＳＦ）は、上記の画像解析装置（株式会社ネクサス製：ＮＥＸＵＳ）を用いて、重合法等により得られた球形状トナー粒子１００個の各々について、その投影像の最大長さＬ（μｍ）及び該球形状トナー粒子投影像の面積Ａ（μｍ２）を計測し、これらの値を上記式（４）に代入して得られた個々の値を平均して求めたものである。
【００６９】
また、本発明に用いられる球形状トナーの体積平均粒径は、３μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、４μｍ〜８μｍの範囲内であることがより好ましい。
体積平均粒径が３μｍ未満の場合では、球形状トナーが現像器から飛散しやすくなるため画像形成装置内の汚染等を発生させたり、また、二成分現像剤では前記トナーがキャリアへ付着しやすくなるためトナーの帯電性を低下させてしまう場合がある。一方、体積平均粒径が１０μｍを超えた場合では、画質の低下を招きやすくなる等の不具合が発生する。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。
【００７１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７２】
先ず、本発明の電子写真感光体用クリーニング装置のブラシローラを構成する糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａを表１に示すように０．０８から４．８まで設定し、該ブラシローラを複写機（富士ゼロックス社製、ＤＣＣ５００（改造機））に装着し、帯電、露光、現像、定着を行い、記録紙に複写した場合の画質を表１に示す。表１において、目標のプリント枚数（９００万枚）まで良好な画質を維持した場合を○とし、目標のプリント枚数には未達であるが、軽微な不良が発生した場合を△とし、目標のプリント枚数まで未達で、画質上に致命的不良が発生した場合を×とした。なお、画質不良の×と△の違いとしては、画質上筋、濃度むら等はっきりと判別できるものを×とし、ある環境下においてのみ画質欠陥が生じる場合、例えば、高温高湿環境に限り画像流れが生じる際には△としている。
【００７３】
【表１】
【００７４】
次いで、実施例及び比較例を示す。各々の実施例及び比較例においては、図１に示される本発明の電子写真感光体用クリーニング装置を下記に示すようにそれぞれ変化させて、複写機（富士ゼロックス社製「ＤＣＣ５００」改造機）に装着し、帯電、露光、現像、定着を行い、９００万枚の画像形成テストに供した。
なお、富士ゼロックス社製「ＤＣＣ５００」の電子写真感光体は、電荷輸送性を有すると共に、架橋構造を有するシロキサン系樹脂を含む表面層を有する。
また、使用したトナーは、溶解法により作製された、体積平均粒径が５〜７μｍ、形状係数（ＳＦ）＝１３０の球形状トナーであり、負極帯電性の２成分現像剤として使用した。
【００７５】
［実施例１］
実施例１における電子写真感光体用クリーニング装置の構成は、以下に示す通りである。画質の評価結果を表２に示す。なお、表２における画質の○、×は前述の表１における○、×と同じ評価である。
【００７６】
（第１のブラシローラ１０）
第１のブラシローラ１０は、材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０３Ω、繊維密度：１００，０００本／ｉｎｃｈ２（１ｉｎｃｈ＝２．５４ｃｍ）、表面粗さＲａ：０．１５μｍである糸状ブラシ繊維を有していた。また、第１のブラシローラ１０は、電子写真感光体の回転方向に対して逆回転に周速６０ｍｍ／ｓの速度で回転させた。該ブラシローラへの印加バイアスは＋２００Ｖとした。
【００７７】
（第２のブラシローラ２０）
第２のブラシローラ２０は、材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０４Ω、繊維密度：８０，０００本／ｉｎｃｈ２、表面粗さＲａ：０．３４μｍである糸状ブラシ繊維を有していた。また、第２のブラシローラ２０は、電子写真感光体の回転方向に対して逆回転に周速６０ｍｍ／ｓの速度で回転させた。該ブラシローラへの印加バイアスは−４００Ｖとした。
【００７８】
（第１の回収ローラ１２）
第１の回収ローラ１２は、表面層として、厚さ２ｍｍ導電性カーボンを分散したフェノール樹脂層を有し、電気抵抗：１０３Ωであった。
また、第１の回収ローラ１２の周速は７５ｍｍ／ｓ、また、第１の回収ローラ１２への印加バイアスは＋４００Ｖ、第１のブラシローラ１０への食い込み量は１．５ｍｍとした。
また、第１の回収ローラ１２には、材質：ステンレス、厚み８０μｍのスクレーパー（ブレード１４）が、第１の回収ローラ１２への食い込み量１．３ｍｍで接触配置されていた。
【００７９】
（第２の回収ローラ２２）
第２の回収ローラ２２は、表面層として、厚さ４μｍ導電性カーボンを分散したフェノール樹脂層を有し、電気抵抗：１０３Ωであった。
また、第２の回収ローラ２２の周速は１０５ｍｍ／ｓ、また、第２の回収ローラ２２への印加バイアスは−８００Ｖ、第２のブラシローラ２０への食い込み量は１．７ｍｍとした。
また、第２の回収ローラ２２には、材質：ステンレス、厚み８０μｍのスクレーパー（ブレード２４）が、第２の回収ローラ２２への食い込み量１．３ｍｍで接触配置されていた。
【００８０】
【表２】
【００８１】
［実施例２、比較例１〜４］
実施例１における、第１のブラシローラ１０の糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａと、第２のブラシローラ２０の糸状ブラシ繊維Ｒａと、を表２のように代えた電子写真感光体用クリーニング装置を用いた以外は、実施例１と同様にして、画像形成テストに供した。結果を表２に併記する。
【００８２】
なお、実施例２、及び比較例１〜４において使用した表面粗さＲａが、それぞれ、０．３４μｍ、０．０８μｍ、４．８μｍ、０．１５μｍ、１．７μｍを示す第１のブラシローラ１０は、以下に示すブラシ繊維を有していた。また、同様に、表面粗さＲａが、それぞれ、０．３４μｍ、０．１７μｍ、３．４μｍ、０．０８μｍ、４．８μｍを示す第２のブラシローラ２０も、以下に示すブラシ繊維を有していた。
【００８３】
（表面粗さＲａが０．３４μｍの第１のブラシローラ１０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０４Ω、繊維密度：１００，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００８４】
（表面粗さＲａが０．０８μｍの第１のブラシローラ１０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０６Ω、繊維密度：８０，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００８５】
（表面粗さＲａが４．８μｍの第１のブラシローラ１０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０４Ω、繊維密度：１２０，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００８６】
（表面粗さＲａが０．１５μｍの第１のブラシローラ１０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０４Ω、繊維密度：１２０，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００８７】
（表面粗さＲａが１．７μｍの第１のブラシローラ１０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０３Ω、繊維密度：１２０，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００８８】
（表面粗さＲａが０．３４μｍの第２のブラシローラ２０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０３Ω、繊維密度：１００，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００８９】
（表面粗さＲａが０．１７μｍの第２のブラシローラ２０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０４Ω、繊維密度：１２０，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００９０】
（表面粗さＲａが３．４μｍの第２のブラシローラ２０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０６Ω、繊維密度：１００，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００９１】
（表面粗さＲａが４．８μｍの第２のブラシローラ２０）
材質： 導電性ポリアミド、電気抵抗：１０３Ω、繊維密度：１００，０００本／ｉｎｃｈ２であるブラシ繊維を有していた。
【００９２】
表２より、第１のブラシローラ及び第２のブラシローラの糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａをともに本発明の範囲内とした実施例１〜２は、複写画質が優れていて、クリーニング装置が安定したクリーニング性を有していたことが分かる。
これに対し、第１のブラシローラの糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが本発明の規定範囲より小さい比較例１は、転写残、再転写トナーのクリーニング能力が不足しており、クリーニング不良が発生し画像に筋が発生してしまった。また、第１のブラシローラの糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが本発明の規定範囲より大きい比較例２は、第１のブラシローラ表面にトナーが保持されることにより、感光体表面とトナーが繰り返し摺擦され、トナーフィルミングが発生し、画像に筋が発生してしまった。さらに、第２のブラシローラの糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが本発明の規定範囲より小さい比較例３は、潤滑剤の供給が不足してしまい、感光体表面傷により画像に筋が発生してしまった。さらに、第２のブラシローラの糸状ブラシ繊維の表面粗さＲａが本発明の規定範囲より大きい比較例４は、固形潤滑剤の供給が過剰になり、画像に白抜けが発生してしまった。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、感光体表面への傷の発生を防止すると共に、異物固着を防止し、長期に渡って安定なクリーニング性を維持できる電子写真感光体用クリーニング装置、及び該クリーニング装置を備える画像形成装置を提供することができる。また、特に、表面層にシロキサン樹脂層を有する感光体と、球形状トナーと、を用いた画像形成装置においても、上記の効果が得られる電子写真感光体用クリーニング装置、及び該クリーニング装置を備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真感光体用クリーニング装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０ 第１のブラシローラ
１２ 第１の回収ロール（第１の回収部材）
１４ ブレード
２０ 第２のブラシローラ
２２ 第２の回収ロール（第２の回収部材）
２４ ブレード
３０ 電子写真感光体（感光体）
４０ 帯電部材（帯電手段）
５０ 露光装置（露光手段）
５２ レーザー光線
６０ 現像器（現像手段）
７０ 転写部材（転写手段）
１００ 電子写真感光体用クリーニング装置
２００ 画像形成装置
Ｐ 記録紙（転写材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member cleaning apparatus and an image forming apparatus for removing (cleaning) residual toner on the surface of the electrophotographic photosensitive member after transfer in an image forming apparatus using an electrophotographic method. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in electrophotography, a colored toner is developed on an electrostatic latent image created by charging and exposing the surface of an electrophotographic photosensitive member to create a visible image, and the toner image is transferred to transfer paper or the like. Is fixed with a heat roll or the like to form an image. On the surface of the electrophotographic photosensitive member (hereinafter, appropriately referred to as an electrophotographic photosensitive member) after the transfer process, untransferred toner, deposits generated by a charging process (hereinafter, referred to as discharge products), and the like. Therefore, a cleaning process is required to remove these residues prior to the next image forming process.
[0003]
In such a cleaning process, it is preferable to use a cleaning blade or a cleaning brush on the surface of the photoconductor to contact and rub against the photoconductor surface at one end thereof to remove toner and discharge products attached to the surface. Are known.
As described above, the surface of the photoreceptor is subject to mechanical stress due to rubbing of a cleaning blade or the like, and chemical stress due to a charger. Met. To cope with this problem, the amount of wear is reduced by using an inorganic photoconductor such as amorphous silicon or a photoconductor using a high-strength protective layer on the surface of the photoconductor. However, if the amount of wear is reduced, once scratches are formed, the scratches will not disappear due to low wear, making it difficult to completely remove the toner components and discharge products attached to the scratches. In the environment, there is a problem that image flow due to discharge products or the like occurs.
[0004]
Therefore, it has been studied to completely remove the deposit while precisely controlling the wear. For example, a photoconductor in which a structural unit having a charge transporting function is incorporated in a siloxane resin for the purpose of mechanical durability, and a brush roller and a cleaning with a specified brush denier / fiber density for the purpose of removing residual toner and deposits A combination of blades has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, this alone is incomplete in the removal of toner and deposits on the surface of the photoreceptor, and there is a problem that the image quality deteriorates due to the accumulated deposits.
In addition, the combination of the photosensitive member having the siloxane resin layer and the cleaning blade causes a large damage to the cleaning blade, and the chipping of the edge or the peeling occurs, so that it is difficult to maintain the cleaning property.
[0005]
In addition, a cleaning device has been proposed in which positive and negative biases are applied to two brush rollers to remove positive and negative charged toner from the surface of the photoreceptor (for example, see Patent Document 2). However, with this configuration, the toner on the photoconductor cannot be removed cleanly, and when combined with a photoconductor having a siloxane resin layer, both surface polishing and surface flaws cannot be achieved.
[0006]
Furthermore, a cleaning device has been proposed that includes a recess that accommodates toner particles on the brush surface (see, for example, Patent Document 3). However, the cleaning device can polish the surface of the photoreceptor with toner, but repeatedly rubs the surface of the photoreceptor with the toner component, so that the toner adheres and it is difficult to maintain the cleaning property.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A No. 13-51576
[Patent Document 2]
JP-A-4-330482
[Patent Document 3]
JP-A-5-323845
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a cleaning device for an electrophotographic photosensitive member capable of preventing the occurrence of scratches on the surface of the photosensitive member and preventing foreign matter sticking and maintaining a stable cleaning property for a long period of time, and the cleaning device. An image forming apparatus is provided. In particular, an image forming apparatus using a photosensitive member having a siloxane resin layer on the surface layer and a spherical toner includes an electrophotographic photosensitive member cleaning device that can obtain the above-described effects, and the cleaning device. An image forming apparatus is provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive investigations in view of the above problems, the present inventor has reached the conclusion of the present invention.
That is, the present invention
<1> An electrophotographic photosensitive member cleaning device comprising: at least one brush roller disposed in contact with a surface of an electrophotographic photosensitive member; and at least one recovery member disposed in contact with the brush roller,
The electrophotographic photosensitive member cleaning device is characterized in that the surface roughness Ra of the thread-like brush fibers constituting the brush roller is in a range of 0.15 μm ≦ Ra ≦ 3.5 μm.
[0010]
<2> The first brush roller in which the brush roller and the recovery member are disposed in contact with the surface of the electrophotographic photosensitive member, and the first recovery member in contact with the first brush roller; A second brush roller disposed in contact with the first brush roller on the downstream side in the rotational direction of the electrophotographic photosensitive member and having a function of supplying a lubricant to the surface of the electrophotographic photosensitive member; 2. The cleaning device for an electrophotographic photosensitive member according to <1>, comprising a combination with a second recovery member disposed in contact with the two brush rollers.
[0011]
<3> The electrophotographic photosensitive member cleaning device according to <2>, wherein the lubricant is a fatty acid metal salt.
[0012]
<4> A positive or negative voltage is applied to the first brush roller and the second brush roller, and a higher voltage than the first brush roller is applied to the first recovery member, The electrophotographic photosensitive member cleaning device according to <2> or <3>, wherein a voltage higher than that of the second brush roller is applied to the second recovery member.
[0013]
<5> An electrophotographic photosensitive member, a charging unit that charges the surface of the electrophotographic photosensitive member, an exposure unit that exposes the electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image formed by toner. An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops and forms a toner image; and a cleaning unit that cleans the surface of the electrophotographic photosensitive member after the transfer, wherein the cleaning unit includes the items <1> to <4>. An image forming apparatus comprising the cleaning device for an electrophotographic photosensitive member according to any one of the above.
[0014]
<6> A spherical toner in which the electrophotographic photosensitive member has a surface layer containing a siloxane-based resin having a charge transporting property and a crosslinked structure, and the toner has a shape factor (SF) in the range of 100 to 140 <5> The image forming apparatus according to <5>.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electrophotographic photosensitive member cleaning device and the image forming apparatus of the present invention will be described in detail below.
[0016]
<Electrophotographic photoconductor cleaning device>
The cleaning device for an electrophotographic photosensitive member of the present invention includes at least one brush roller disposed in contact with the surface of the electrophotographic photosensitive member, and at least one recovery member disposed in contact with the brush roller. In the photoconductor cleaning device, the surface roughness Ra of the filamentous brush fibers constituting the brush roller is in a range of 0.15 μm ≦ Ra ≦ 3.5 μm.
Hereinafter, the electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention may be simply referred to as a cleaning device, and the electrophotographic photosensitive member may also be simply referred to as a photosensitive member.
[0017]
In the present invention, by using a brush roller whose surface roughness Ra of the filamentous brush fiber satisfies the above conditions, it is possible to reliably clean the transfer residual toner and the retransfer toner on the surface of the photoreceptor.
[0018]
The surface roughness Ra of the filamentous brush fiber is a numerical value measured with a confocal laser microscope (VK8500 type, manufactured by Keyence Corporation).
[0019]
Here, when the surface roughness Ra of the thread-like brush fiber is less than 0.15 μm, the toner cleaning ability is insufficient and an image defect occurs. Further, the toner component, the toner external additive component, and the like are easily fixed to the surface of the thread-like brush fiber, thereby causing a reduction in cleaning ability and filming on the photoreceptor. Further, when the surface roughness Ra of the thread-like brush fiber exceeds 3.5 μm, when the toner collected from the surface of the photoreceptor is collected on the collecting member, the toner is held on the uneven portion on the surface of the thread-like brush fiber. When the toner is rubbed against the photoconductor while adhering to the brush roller, filming and toner fixation occur, resulting in an image defect. Further, when the lubricant is supplied by the brush roller, it is excessively supplied and image defects such as white spots are generated.
[0020]
The surface roughness Ra of the filamentous brush fibers is preferably 0.17 ≦ Ra ≦ 3.3, more preferably 0.19 ≦ Ra ≦ 3.1, and still more preferably 0.21 ≦ Ra ≦ 2.8.
[0021]
In order to make the surface roughness Ra of the thread-like brush fibers within the above range, the material of the thread-like brush fibers may be appropriately selected.
That is, examples of the material of the filamentous brush fiber in the brush roller include resin fibers such as nylon, acrylic, polyolefin, polyester, polypropylene, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, etc., and the surface roughness Ra is within the above range. Particularly preferred are nylon and polyester.
In addition, the brush fiber can be provided with conductivity by blending a conductive powder or an ionic conductive agent, or can be used in which a conductive layer is formed inside or outside of each fiber, and its resistance. The value is 10 for a single fiber. 2 -10 9 Ω is preferred.
[0022]
In the present invention, the brush roller and the recovery member each have two sets, that is, a first brush roller disposed in contact with the surface of the electrophotographic photosensitive member, and the first brush roller. And a first recovery member disposed in contact with the first brush roller and disposed in contact with the first brush roller on the downstream side in the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member, and supplies a lubricant to the surface of the electrophotographic photosensitive member. It is preferable that the second brush roller has a function of combining the second brush roller and the second recovery member disposed in contact with the second brush roller.
In this case, the surface roughness Ra of the filamentous brush fibers of the first brush roller and the second brush roller are both within the scope of the present invention.
[0023]
In the case of using two brush rollers and two recovery members in this way, the surface roughness Ra of the thread-like brush fibers of the second brush roller is within the above range, so that the lubricant is uniformly applied to the surface of the photoreceptor. Can be supplied.
[0024]
Here, in the electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention, the lubricant supplied to the surface of the electrophotographic photosensitive member by the second brush roller is preferably a fatty acid metal salt, specifically, Zinc stearate, silicone oil, aluminum stearate, zinc stearate, calcium stearate and the like can be mentioned, among which zinc stearate is preferred.
In this way, the fatty acid metal salt as a lubricant is uniformly applied to the surface of the photoconductor, and by imparting lubricity to the surface of the photoconductor, it is easy to scrape off deposits such as discharge products and is difficult to adhere. In addition, it is possible to reduce damage to the surface of the photoconductor by the brush roller and prevent scratches and the like.
[0025]
In the cleaning device for an electrophotographic photosensitive member of the present invention, a positive or negative voltage is applied to the first brush roller and the second brush roller, and the first recovery member has the first recovery member. Preferably, a voltage higher than that of the brush roller is applied, and a voltage higher than that of the second brush roller is applied to the second recovery member.
[0026]
The toner or the like remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member has a variation in polarity due to the influence of the transfer electric field in the transfer process, and the toner in the developing unit is mixed from the positive to the reverse polarity. Therefore, as described above, by applying a positive or negative voltage to the first brush roller and the second brush roller, the positive transfer residual toner remaining on the surface of the electrophotographic photoreceptor 30 and the transfer reversed to the reverse polarity. Residual toner can be efficiently cleaned.
[0027]
In addition, the toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member has a variation in polarity due to the influence of the transfer electric field of the transfer member in the transfer process, but most of the toner remains positive with respect to the toner in the developing device. Exists. Therefore, the polarity of the applied voltage is different between the first brush roller and the second brush roller, so that the positive toner occupying most of the transfer residual toner with one brush roller is electrostatically discharged. The toner that has been attracted and reversed to the opposite polarity by the other brush roller can be electrostatically attracted, and as a result, more efficient cleaning is possible regardless of the polarity of the residual toner.
In particular, with respect to the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member, the voltage applied to the first brush roller arranged in contact with the upstream side is opposite to the polarity of the toner in the developing device, and contacts the downstream side. It is preferable that the voltage applied to the second brush roller in which the toner is positioned is positive with respect to the polarity of the toner in the developing device because the toner can be adsorbed efficiently.
[0028]
In the electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention, a voltage higher than that of the first brush roller is applied to the first recovery member, and a voltage higher than that of the second brush roller is applied to the second recovery member. It is preferred that In this way, by providing a potential difference between the brush roller and the collecting member disposed in contact with the brush roller, the toner or other deposits scraped from the surface of the electrophotographic photosensitive member and adhered to the brush roller are removed. , Electrostatically and efficiently attracting and moving to the recovery member.
The absolute values of the potential difference between the first brush roller and the first recovery member and the potential difference between the second brush roller and the second recovery member are preferably 100 V or more, more preferably 200 V or more. It is.
Here, when the voltage applied to the collecting member is lower than that of the brush roller, the toner and other adhering substances are not attracted and moved from the brush roller to the collecting member. May be rubbed against the surface of the photoconductor, causing toner sticking, surface scratches, and the like, which may cause image defects.
[0029]
Next, the structure of the electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention will be described with reference to FIG.
The electrophotographic photosensitive member cleaning device 100 shown in FIG. 1 includes a first brush roller 10 disposed in contact with the surface of the electrophotographic photosensitive member 30 and a first collection disposed in contact with the first brush roller 10. The member (first recovery member) 12 and the first brush roller 10 are disposed in contact with the downstream side of the electrophotographic photosensitive member 30 in the rotational direction, and a solid lubricant is supplied to the surface of the electrophotographic photosensitive member 30. It has the 2nd brush roller 20 which has a function, and the 2nd collection roller (2nd collection member) 22 arranged in contact with the 2nd brush roller 20. Further, as shown in FIG. 1, the first brush roller 10, the first collection roller 12, the second brush roller 20, and the second collection roller 22 are respectively connected to external power sources 10A, 12A, 20A, And a predetermined voltage is applied.
[0030]
The first brush roller 10 has a shape in which countless brush fibers are arranged on the rotating shaft outer periphery. The brush roller 10 is disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member 30 at a position where the tip of the brush fiber bites in a predetermined amount. Further, the brush roller 10 rotates and moves the circumferential surface of the brush roller 10 in a direction (arrow direction) opposite to the rotation direction (arrow direction) of the electrophotographic photosensitive member 30. At this time, the brush roller 10 causes the brush fibers to come into sliding contact with the electrophotographic photosensitive member 30, thereby peeling off the transfer residual toner, retransfer toner, and deposits such as discharge products from the surface of the electrophotographic photosensitive member 30, It is responsible for carrying to the first collection roller 12.
[0031]
The first collection roller 12 is disposed in contact with the outer periphery of the first brush roller 10 so as to slightly bite into the outer peripheral surface of the first brush roller 10, and carries and collects toner and other adhering substances attached to the first brush roller 10. It has a function.
The first collection roller 12 rotates forward or backward with respect to the rotation direction of the first brush roller 10.
The first collection roller 12 has a configuration in which a resistance layer is provided on the outer periphery of the metal shaft. As the binder resin that configures the resistance layer, for example, general-purpose materials such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS, EVA, and methacrylic resin are used. Thermoplastic resins: Thermosetting resins such as epoxy, phenol, urea melamine, polyurethane, silicone, etc .; nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene ether, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyamide Engineering plastics such as imide and polyimide; liquid crystal polymers such as polyetheretherketone, polyetherimide and polyphenylene sulfide; tetrafluoroethylene -Fluorocarbon resins such as fluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) can be mentioned, In particular, it is not limited to these. Since the resistance layer exhibits a semiconductive electrical resistance, an electrical resistance of 10 can be obtained by mixing a conductive substance into the various binder materials. 2 -10 9 It is preferable to adjust to Ω. Further, the thickness of the resistance layer is arbitrarily adjusted depending on the material of the binder resin and the conductive substance mixed for controlling the resistance value, and specifically, it is preferably 0.5 to 5 mm.
[0032]
As shown in FIG. 1, the first collection roller 12 collects toner and other deposits carried on its surface by a blade 14 disposed in contact with the first collection roller 12. It has a configuration.
The blade 14 is appropriately selected from a cleaning blade, a scraper, or the like, and is preferably formed from a thin metal plate of stainless steel or phosphor bronze from the viewpoint of high durability and low cost. A blade having a thickness of about 0.02 to 2 mm is preferably used.
[0033]
Similar to the first brush roller 10, the second brush roller 20 has a shape in which countless brush fibers are arranged on the rotating shaft outer periphery. The second brush roller 20 is disposed in contact with the first brush roller 10 on the downstream side in the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member 30 and has a function of supplying a lubricant to the surface of the electrophotographic photosensitive member 30. Have.
As a method for supplying the lubricant to the surface of the electrophotographic photoreceptor 30, for example, the lubricant is pressed against the second brush roller 20, the lubricant is held on the brush fiber, and the brush fiber is brought into contact with the photoreceptor. There is a method of supplying a lubricant to the surface of the electrophotographic photosensitive member 30.
[0034]
Similarly to the first collection roller 12, the second collection roller 22 is arranged in contact with a position where the outer peripheral portion slightly bites into the outer peripheral surface of the second brush roller 20, and the toner attached to the second brush roller 20. And other deposits are carried and collected, and the configuration thereof is the same as that of the first collection roller 12.
Further, the blade 24 is also placed in contact with the second collection roller 22 so that the toner and other deposits carried on the surface of the second collection roller 22 are collected.
The blade 24 also has the same function as the blade 14 described above, and has the same configuration.
[0035]
The cleaning apparatus of the present invention shown in FIG. 1 uses recovery rollers as the first and second recovery members, but the present invention is not limited to this, and the first and first recovery members are not limited thereto. Any configuration may be used as long as it has a function of carrying and collecting toner and other deposits adhered to the surface of the brush roller 2.
[0036]
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus of the present invention includes an electrophotographic photosensitive member, a charging unit that charges the surface of the electrophotographic photosensitive member, an exposure unit that exposes the electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image, and a toner. An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops an electrostatic latent image to form a toner image; and a cleaning unit that cleans the surface of the electrophotographic photosensitive member after transfer. The electrophotographic photosensitive member cleaning apparatus of the present invention is characterized by the following.
Hereinafter, an example of an image forming apparatus (an image forming apparatus of the present invention) provided with the electrophotographic photosensitive member cleaning apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 2, but the present invention is not limited to this. Only the main parts shown in the figure will be described, and the description of the other parts will be omitted.
[0037]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 2 includes a photosensitive member (electrophotographic photosensitive member) 30 that rotates in the direction of arrow B, and a charging member (charging means) that is arranged around the photosensitive member 30 and charges the surface of the photosensitive member 30 to a predetermined potential. 40. An exposure device (exposure means) 50 that forms an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged photoconductor 30 with a laser beam 52 based on an image signal; and supplying the charged toner (developer) A developing device (developing unit) 60 that develops the latent image, a transfer member (transfer unit) 70 that transfers the developed toner image onto the recording paper (transfer material) P, and the surface of the photoreceptor 30 after the transfer. An electrophotographic photosensitive member cleaning device 100 for removing toner is sequentially disposed. In the image forming apparatus shown in FIG. 2, the electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention described above is used as the electrophotographic photosensitive member cleaning device 100. Each component is given the same reference numeral as in FIG.
[0038]
First, the surface of the photoreceptor 30 is charged to a potential of about −600 V to −800 V by the charging member 40. The photoreceptor 30 is formed by laminating a photosensitive layer on a conductive substrate. This photosensitive layer is usually high in resistance, but has the property that when the laser beam 52 is irradiated from the exposure device 50, the specific resistance of the portion irradiated with the laser beam 52 changes. Therefore, a laser beam 52 is output to the surface of the charged photoconductor 30 via the exposure device 50 in accordance with image data sent from a control unit (not shown). The laser beam 52 is applied to the photosensitive layer on the surface of the photoconductor 30, whereby an electrostatic latent image of a print pattern is formed on the surface of the photoconductor 30.
[0039]
The electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 30 in this way is rotated to a predetermined development position by the rotation of the photoconductor 30 in the arrow B direction. Then, the electrostatic latent image on the photoconductor 30 is converted into a visible image (toner image) by the developing device 60 at the developing position.
[0040]
As the surface of the photoconductor 30 passes through the developing device 60, toner is electrostatically attached only to the latent image portion on the surface of the photoconductor 30 that has been neutralized, and the latent image is developed with the toner. The photoconductor 30 continues to rotate in the direction of arrow B, and the toner image developed on the surface of the photoconductor 30 is conveyed to a predetermined transfer position.
[0041]
When the toner image on the surface of the photoconductor 30 is conveyed to the transfer position, a predetermined transfer bias is applied to the transfer member 70, and electrostatic force from the photoconductor 30 toward the transfer member 70 acts on the toner image, and the surface of the photoconductor 30. The toner image is transferred onto the recording paper P. Further, the residual toner on the surface of the photoreceptor 30 is removed by the electrophotographic photoreceptor cleaning device 100.
[0042]
The image forming apparatus shown in FIG. 2 uses the electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention as the electrophotographic photosensitive member cleaning device 100, and therefore is reversed from the positive electrode to the reverse electrode due to the transfer electric field of the transfer member. It is possible to efficiently clean the toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member 30 and other adhering substances. The electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention can prevent the surface of the electrophotographic photosensitive member 30 from being scratched by supplying a solid lubricant to the surface of the electrophotographic photosensitive member 30. Further, the toner Surface defects can be prevented because the adhesion of the components is suppressed.
[0043]
In the image forming apparatus of the present invention, the electrophotographic photosensitive member has a surface layer containing a siloxane-based resin having a charge transporting property and a crosslinked structure, and the toner has a shape factor SF in the range of 100 to 140. A spherical toner is preferable.
Generally, a surface layer having a siloxane-based resin layer has a hard surface and is difficult to be polished. Therefore, in blade cleaning, the contact pressure must be set high, resulting in increased damage to the blade, resulting in longer Good cleaning properties cannot be obtained over a period of time. In order to prevent this blade damage, if the blade contact pressure is set low, the amount of polishing on the surface of the photoconductor will be reduced, so that deposits such as discharge products adhering to the surface of the photoconductor may be removed. Inability to do so results in image defects. In addition, spherical toner having a shape factor SF in the range of 100 to 140 has excellent fluidity, so the toner retention in the blade is poor, the lubricity of the blade cannot be ensured, and long-term cleaning is maintained. Can not do it. In the present invention, good cleaning properties can be maintained over a long period of time without causing the above problems by the above-described electrophotographic photosensitive member cleaning device using the brush roller having the thread-like brush fibers.
[0044]
Here, the surface layer containing a siloxane-based resin having a charge transporting property and a crosslinked structure will be described.
Such a siloxane-based resin is preferably a compound represented by the following general formula (I).
General formula (I) G-D-F
(In general formula (I), G represents an inorganic glassy network subgroup, D represents a flexible organic subunit, and F represents a charge transporting subunit.)
[0045]
F in the general formula (I) has a structure having photocarrier transport properties, such as triarylamine compounds, benzidine compounds, arylalkane compounds, aryl-substituted ethylene compounds, stilbene compounds, anthracene compounds, hydrazone compounds. And quinone compounds, fluorenone compounds, xanthone compounds, benzophenone compounds, cyanovinyl compounds, ethylene compounds, and the like.
[0046]
G in the general formula (I) is preferably a reactive Si group, and the G portions cause a cross-linking reaction with each other to form a three-dimensional Si—O—Si bond, that is, an inorganic glassy network. To do.
[0047]
D in the general formula (I) is for directly bonding the F for imparting charge transporting properties to a three-dimensional inorganic glassy network. In addition, the inorganic glassy network having brittleness is imparted with appropriate flexibility to improve the strength as a film.
Specifically, -C when n is an integer of 1 to 15. n H 2n -, C n H (2n-2) -, -C n H (2n-4) Divalent hydrocarbon group represented by-, -COO-, -S-, -O-, -CH 2 -C 6 H 4 -, -N = CH-,-(C 6 H 4 )-(C 6 H 4 )-, And combinations thereof or those introduced with substituents can be used.
[0048]
The compound represented by the general formula (I) can be obtained, for example, by the sol-gel method described in JP-A-3-191358.
Moreover, it is preferable that the compound represented by the said general formula (I) is a compound represented by the following general formula (II).
[0049]
[Chemical 1]
[0050]
(In the general formula (II), Ar 1 ~ Ar 4 Each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group, Ar 5 Represents a substituted or unsubstituted aryl group or arylene group, and Ar 1 ~ Ar 5 1 to 4 of them have a bond that can be bonded to the bonding group represented by -DG. D is a flexible subunit, G is -Si (R 1 ) (3-b) derived from a substituted silicon group having a hydrolyzable group represented by Qa, R 1 Represents hydrogen, an alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, a represents an integer of 1 to 3, and b represents an integer of 1 to 4. )
[0051]
The compound represented by the general formula (II) exhibits particularly excellent hole transportability and mechanical properties. Ar in the general formula (II) 1 ~ Ar 4 Each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group, and specific examples thereof include the following structures.
[0052]
[Chemical 2]
[0053]
Ar in the above structure is selected from the following.
[0054]
[Chemical 3]
[0055]
(Where R 6 Is a phenyl group substituted with hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an unsubstituted phenyl group, Selected from aralkyl groups. R 7 ~ R 11 Is hydrogen, a phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an unsubstituted phenyl group, 7 to 10 carbon atoms Selected from aralkyl groups and halogens. m and s each represents 0 or 1, and X represents a substituent represented by -DG already shown in the definition of the general formula (1). )
[0056]
In addition, Z ′ in the above structure is selected from the following.
[0057]
[Formula 4]
[0058]
(Where R 12 And R 13 Is any one of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, an alkoxyphenyl group having 7 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and a halogen atom. Indicates. q and r are integers of 1 to 10, and t and t ′ are integers of 1 to 3. )
[0059]
W in the above structure is selected from the following groups.
[0060]
[Chemical formula 5]
[0061]
(Here, s ′ represents an integer of 0 to 3.)
[0062]
Ar in the general formula (II) 5 As a specific structure, when k = 0, the above Ar 1 ~ Ar 4 In any of the above, when the structure of m = 1 is k = 1, the above Ar 1 ~ Ar 4 The structure of m = 0 is mentioned by any of these.
[0063]
Specific examples of the charge transporting subunit (F in the general formula (I)) in the compound represented by the general formula (II) are described in [Table 1] to [Table 55] of JP-A-2003-66637. What is described can be mentioned.
[0064]
Further, in the surface layer containing a siloxane-based resin having a charge transport property and a crosslinked structure, the content of the siloxane-based resin is preferably in the range of 20 to 80% by mass in the total solid content of the surface layer, A range of 30 to 70% by mass is more preferable.
[0065]
The toner suitable for use in combination with the electrophotographic photoreceptor having such a surface layer is preferably a spherical toner having a shape factor (SF) in the range of 100 to 140. Here, the spherical toner means a toner having a perfect sphere and a shape close to a sphere that can achieve high transfer efficiency. Note that the quantification meaning “spherical shape” will be described later. The spherical toner is usually produced by a wet method such as a polymerization method or a dissolution method. However, if a substantially spherical toner is obtained, the production method is not particularly limited. Alternatively, it may be produced by other production methods such as a mechanical pulverization method.
[0066]
The degree of “spherical shape” of the spherical toner used in the present invention is quantitatively expressed by the shape factor (SF) represented by the following formula (4). This means that the closer to 100, the closer the shape is to a true sphere. In the present invention, the shape factor (SF) is preferably in the range of 100 to 140, more preferably in the range of 100 to 135.
Formula (4) SF = (2πL 2 / 4A) × 100
[In Formula (4), L represents the maximum length (μm) of the spherical toner particle projection image, and A represents the area (μm of the spherical toner particle projection image). 2 ). ]
[0067]
When the shape factor (SF) exceeds 140, the contact area of the spherical toner with the surface of the image carrier increases, so that the adhesion force of the spherical toner to the surface of the image carrier increases and the transfer efficiency decreases. There is a case. Therefore, in such a case, the amount of toner discarded without being used to form an image increases, which is not economical and environmentally preferable.
[0068]
The shape factor (SF) is the maximum length of the projected image for each of 100 spherical toner particles obtained by the polymerization method or the like using the above image analysis apparatus (Nexus, Inc.). L (μm) and the area A of the spherical toner particle projection image (μm 2 ) Is measured, and the values obtained by substituting these values into the above equation (4) are obtained by averaging.
[0069]
The volume average particle size of the spherical toner used in the present invention is preferably in the range of 3 μm to 10 μm, and more preferably in the range of 4 μm to 8 μm.
When the volume average particle size is less than 3 μm, the spherical toner is likely to be scattered from the developing device, causing contamination in the image forming apparatus, and the two-component developer easily adheres the toner to the carrier. As a result, the chargeability of the toner may be reduced. On the other hand, when the volume average particle diameter exceeds 10 μm, problems such as a tendency to cause deterioration in image quality occur.
[0070]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications and changes can be made within the scope of the present invention.
[0071]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.
[0072]
First, as shown in Table 1, the surface roughness Ra of the thread-like brush fibers constituting the brush roller of the electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention is set from 0.08 to 4.8, and the brush roller is used as a copying machine. Table 1 shows the image quality when mounted on (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., DCC500 (modified machine)), charged, exposed, developed and fixed, and copied on recording paper. In Table 1, a case where good image quality is maintained up to the target number of prints (9 million sheets) is indicated by ◯, and the target number of prints is not reached, but a slight defect occurs is indicated by △. The case where the number of prints was not reached and a fatal defect occurred in the image quality was evaluated as x. The difference between x and △ for poor image quality is x that can be clearly distinguished, such as image quality streaks and density unevenness. △ is indicated when this occurs.
[0073]
[Table 1]
[0074]
Then, an Example and a comparative example are shown. In each of the examples and comparative examples, the electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention shown in FIG. 1 is changed as shown below to be used as a copying machine (Fuji Xerox "DCC500" remodeling machine). It was mounted, charged, exposed, developed and fixed, and subjected to an image formation test of 9 million sheets.
The electrophotographic photosensitive member of “DCC500” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. has a surface layer containing a siloxane-based resin having a charge transporting property and a crosslinked structure.
The toner used was a spherical toner having a volume average particle diameter of 5 to 7 μm and a shape factor (SF) = 130 prepared by a dissolution method, and was used as a two-component developer having negative electrode chargeability.
[0075]
[Example 1]
The configuration of the electrophotographic photosensitive member cleaning device in Example 1 is as follows. Table 2 shows the evaluation results of the image quality. In Table 2, “◯” and “x” of image quality are the same evaluations as “O” and “x” in Table 1 described above.
[0076]
(First brush roller 10)
The first brush roller 10 is made of material: conductive polyamide, electric resistance: 10 3 Ω, Fiber density: 100,000 / inch 2 (1 inch = 2.54 cm), and the surface roughness Ra was 0.15 μm. The first brush roller 10 was rotated at a circumferential speed of 60 mm / s in the reverse direction with respect to the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member. The bias applied to the brush roller was + 200V.
[0077]
(Second brush roller 20)
The second brush roller 20 is made of material: conductive polyamide, electric resistance: 10 4 Ω, fiber density: 80,000 / inch 2 , Having surface-like roughness Ra: 0.34 μm. The second brush roller 20 was rotated at a peripheral speed of 60 mm / s in the reverse direction with respect to the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member. The bias applied to the brush roller was −400V.
[0078]
(First collection roller 12)
The first recovery roller 12 has a phenol resin layer in which conductive carbon having a thickness of 2 mm is dispersed as a surface layer, and has an electric resistance of 10 3 Ω.
The peripheral speed of the first collection roller 12 was 75 mm / s, the bias applied to the first collection roller 12 was +400 V, and the amount of biting into the first brush roller 10 was 1.5 mm.
In addition, a scraper (blade 14) having a material of stainless steel and a thickness of 80 μm was disposed in contact with the first collection roller 12 with an amount of biting into the first collection roller 12 of 1.3 mm.
[0079]
(Second collection roller 22)
The second collection roller 22 has a phenol resin layer in which conductive carbon having a thickness of 4 μm is dispersed as a surface layer, and has an electric resistance of 10 3 Ω.
The peripheral speed of the second collection roller 22 was 105 mm / s, the bias applied to the second collection roller 22 was −800 V, and the amount of biting into the second brush roller 20 was 1.7 mm.
Further, a scraper (blade 24) having a material of stainless steel and a thickness of 80 μm was disposed in contact with the second collection roller 22 with an amount of biting into the second collection roller 22 of 1.3 mm.
[0080]
[Table 2]
[0081]
[Example 2, Comparative Examples 1 to 4]
A cleaning device for an electrophotographic photoreceptor, in which the surface roughness Ra of the thread-like brush fibers of the first brush roller 10 and the thread-like brush fibers Ra of the second brush roller 20 in Example 1 are replaced as shown in Table 2. An image formation test was conducted in the same manner as in Example 1 except that was used. The results are also shown in Table 2.
[0082]
The first brush roller 10 in which the surface roughness Ra used in Example 2 and Comparative Examples 1 to 4 is 0.34 μm, 0.08 μm, 4.8 μm, 0.15 μm, and 1.7 μm, respectively. Had the following brush fibers. Similarly, the second brush roller 20 having surface roughness Ra of 0.34 μm, 0.17 μm, 3.4 μm, 0.08 μm, and 4.8 μm, respectively, has the following brush fibers. It was.
[0083]
(First brush roller 10 having a surface roughness Ra of 0.34 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 4 Ω, Fiber density: 100,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0084]
(First brush roller 10 having a surface roughness Ra of 0.08 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 6 Ω, fiber density: 80,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0085]
(First brush roller 10 having a surface roughness Ra of 4.8 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 4 Ω, fiber density: 120,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0086]
(First brush roller 10 having a surface roughness Ra of 0.15 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 4 Ω, fiber density: 120,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0087]
(First brush roller 10 having a surface roughness Ra of 1.7 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 3 Ω, fiber density: 120,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0088]
(Second brush roller 20 having a surface roughness Ra of 0.34 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 3 Ω, Fiber density: 100,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0089]
(Second brush roller 20 having a surface roughness Ra of 0.17 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 4 Ω, fiber density: 120,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0090]
(Second brush roller 20 having a surface roughness Ra of 3.4 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 6 Ω, Fiber density: 100,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0091]
(Second brush roller 20 having a surface roughness Ra of 4.8 μm)
Material: Conductive polyamide, electric resistance: 10 3 Ω, Fiber density: 100,000 / inch 2 Had brush fibers that were
[0092]
From Table 2, Examples 1 and 2 in which the surface roughness Ra of the thread-like brush fibers of the first brush roller and the second brush roller are both within the scope of the present invention are excellent in copy image quality, and the cleaning device is It turns out that it had the stable cleaning property.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the surface roughness Ra of the thread-like brush fibers of the first brush roller is smaller than the specified range of the present invention, the cleaning ability of residual transfer and retransfer toner is insufficient, resulting in poor cleaning. Then streaks appear in the image. Further, in Comparative Example 2 in which the surface roughness Ra of the filamentous brush fiber of the first brush roller is larger than the specified range of the present invention, the toner is held on the surface of the first brush roller, so that the surface of the photoreceptor and the toner are separated. Repeated rubbing caused toner filming and streaks in the image. Further, in Comparative Example 3 in which the surface roughness Ra of the thread brush fibers of the second brush roller is smaller than the specified range of the present invention, the supply of the lubricant is insufficient, and the image is streaked due to the surface damage of the photoreceptor. I have. Further, in Comparative Example 4 in which the surface roughness Ra of the thread brush fibers of the second brush roller was larger than the specified range of the present invention, the supply of solid lubricant was excessive, and white spots were generated in the image.
[0093]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a cleaning device for an electrophotographic photosensitive member capable of preventing the generation of scratches on the surface of the photosensitive member, preventing foreign matter adhesion, and maintaining stable cleaning properties for a long period of time, and the cleaning device. An image forming apparatus can be provided. In particular, an image forming apparatus using a photosensitive member having a siloxane resin layer on the surface layer and a spherical toner includes an electrophotographic photosensitive member cleaning device that can obtain the above-described effects, and the cleaning device. An image forming apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an electrophotographic photosensitive member cleaning device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 First brush roller
12 1st collection | recovery roll (1st collection | recovery member)
14 blades
20 Second brush roller
22 2nd collection | recovery roll (2nd collection | recovery member)
24 blade
30 Electrophotographic photoreceptor (photoreceptor)
40 Charging member (charging means)
50 Exposure apparatus (exposure means)
52 Laser beam
60 Developer (Developing means)
70 Transfer member (transfer means)
100 Cleaning device for electrophotographic photosensitive member
200 Image forming apparatus
P Recording paper (transfer material)
