JP2005164776A - Image forming method - Google Patents

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JP2005164776A
JP2005164776A JP2003401091A JP2003401091A JP2005164776A JP 2005164776 A JP2005164776 A JP 2005164776A JP 2003401091 A JP2003401091 A JP 2003401091A JP 2003401091 A JP2003401091 A JP 2003401091A JP 2005164776 A JP2005164776 A JP 2005164776A
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Masayuki Hama
雅之 浜
Fumihiro Arataira
文弘 荒平
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent increase of frictional force between a photoreceptor and a cleaning blade, which is conductive to curl of the cleaning blade, in an image forming method using the photoreceptor having high durability. <P>SOLUTION: In the image forming method in which the electrophotographic photoreceptor having a universal hardness HU of 150-220 N/mm<SP>2</SP>when indented under a maximum load of 6 mN and having an elastic deformation ratio of 44-65% is charged by contact charge, when the length of one side of a charging means outside a developable longitudinal width is represented by L (mm) and discharge current per unit length of a surface of the photoreceptor by charge at the outside of the developable longitudinal width by I (μA/mm), expression: 0.5≤LI×L≤0.75 is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は電子写真画像形成装置に関する。より詳しくは電子写真感光体を用い、感光体を帯電する帯電工程と、感光体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み工程と、現像剤担持体に担持させた現像剤によって感光体の静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、感光体のトナー像を感光体と被転写部材間に電界を作用させて被転写部材側に転写させる転写工程と、トナー像転写後の感光体面の残留トナー粒子を回収するクリーニング工程とを有する画像形成方法に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus. More specifically, an electrophotographic photosensitive member is used to charge the photosensitive member, a charging step for charging the photosensitive member, an information writing step for forming an electrostatic latent image on the charging surface of the photosensitive member, and a developer carried on the developer carrier. A development process for developing the electrostatic latent image as a toner image, a transfer process for transferring the toner image on the photosensitive member to the transfer member side by applying an electric field between the photosensitive member and the transfer member, and after the toner image transfer The present invention relates to an image forming method including a cleaning step of collecting residual toner particles on the surface of a photoreceptor.

電子写真装置や静電記録装置等に用いられる画像形成方法において、電子写真感光体・静電記録誘電体等の感光体上に潜像を形成する方法についても様々な方法が知られている。   In an image forming method used for an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus, and the like, various methods are known as a method for forming a latent image on a photosensitive member such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric.

例えば、電子写真法では、潜感光体としての光導電性物質を利用した感光体上を所要の極性・電位に一様に帯電処理した後に、画像パターン露光を施すことにより電気的潜像を形成し、トナーを現像して顕像化し、これを紙などの転写媒体に転写・定着する方法が一般的である。   For example, in electrophotography, an electrical latent image is formed by uniformly charging a photoconductor using a photoconductive material as a latent photoconductor to the required polarity and potential, and then performing image pattern exposure. In general, the toner is developed and visualized, and this is transferred and fixed to a transfer medium such as paper.

従来この種の画像形成方法の中に、最表面層に保護層を設けることにより、磨耗や傷の発生に対して優れた耐久性を有し、高品位の画質を保つことのできる電子写真感光体を用いるものが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。   Conventionally, in this type of image forming method, by providing a protective layer on the outermost surface layer, an electrophotographic photosensitive member that has excellent durability against wear and scratches and can maintain high quality image quality. A device using a body has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特に硬化型樹脂による保護層を有する感光体はHU(ユニバーサル硬さ値)を大きく保ったまま弾性を大きくすることができる。この種の堅さと弾性の両方を有する感光体は、削れに対して強く、高耐久性を有している。このような感光体を用いる画像形成方法では、クリーニングブレード等での摺擦に強いため、感光体の耐久寿命、電位変化を抑えられ、長期にわたって安定した画像出力性能を得ることができる。   In particular, a photoreceptor having a protective layer made of a curable resin can increase elasticity while maintaining a large HU (Universal Hardness Value). This type of photoreceptor having both rigidity and elasticity is strong against abrasion and has high durability. In such an image forming method using a photoconductor, since it is resistant to rubbing with a cleaning blade or the like, the durable life and potential change of the photoconductor can be suppressed, and stable image output performance can be obtained over a long period of time.

一方、電子写真方式の画像形成方法では、感光体を帯電させる際の帯電エネルギーによってNOx、SOx、オゾン等々の種々の帯電による放電生成物が発生することが知られている。電子写真での帯電方式の主流であるコロナ帯電やローラ接触帯電において、帯電エネルギーが充分でないと、帯電不良となりやすく、その結果ハーフトーンムラ、低湿環境での砂地かぶりが発生して画質に影響を及ぼすため、ある程度の放電生成物が発生するのを避けることは難しい。   On the other hand, in an electrophotographic image forming method, it is known that discharge products due to various charges such as NOx, SOx, ozone, and the like are generated depending on the charging energy when the photosensitive member is charged. In the case of corona charging and roller contact charging, which are the main methods of electrification in electrophotography, if the charging energy is insufficient, charging failure tends to occur, resulting in halftone unevenness and sandy fog in a low humidity environment, which affects the image quality. Therefore, it is difficult to avoid the generation of a certain amount of discharge products.

これらの放電生成物は、感光体上に付着し感光体表面の滑り性を悪化させる原因となる。このために感光体に当接されたクリーニングブレードと感光体の間で摩擦力が大きくなり、感光体駆動トルクアップ、捲れ、ブレードビビリ(振動)を引きおこし、クリーニング不良につながる。   These discharge products adhere to the photoreceptor and cause the slippage of the photoreceptor surface to deteriorate. For this reason, a frictional force is increased between the cleaning blade in contact with the photosensitive member and the photosensitive member, causing the photosensitive member driving torque to be increased, drooping, and blade chatter (vibration), leading to poor cleaning.

特に前記したような削れにくい高耐久性の感光体を用いると、感光体表面が削られてリフレッシュされ難いために、表面帯電性生物が付着して蓄積しやすく、そのため初期の滑り性が良くても、画像形成の繰り返しによりクリーニングが破綻する事が起こる。特に塑性変形が小さくてもトータル変形量の大きい、すなわちゴム的な挙動を有している高耐久性を有する感光体の場合は特にクリーニングブレードとの摩擦が著しく大きくなる。その結果、ブレードやドラムの破壊につながりやすく、そういった面で耐久寿命が短くなってしまう。   In particular, when using a highly durable photoreceptor that is difficult to scrape as described above, the surface of the photoreceptor is difficult to be refreshed, and surface chargeable organisms are likely to adhere and accumulate, so that the initial slipperiness is good. However, cleaning may fail due to repeated image formation. In particular, even when the plastic deformation is small, the total deformation amount is large, that is, in the case of a highly durable photoreceptor having a rubber behavior, the friction with the cleaning blade is particularly large. As a result, blades and drums are easily broken, and the durability life is shortened in that respect.

さらに高温環境に置いてはクリーニングブレードの温度特性によりブレード硬度がやわらかくなり、クリーニングブレードめくれといった重大な問題が発生しやすい。   Furthermore, in a high temperature environment, the blade hardness is soft due to the temperature characteristics of the cleaning blade, and serious problems such as turning over the cleaning blade are likely to occur.

さらに帯電方式が接触帯電の場合には、放電が感光体表面近傍で起こるために表面劣化が著しく、めくれに対してさらに厳しい。   Further, when the charging method is contact charging, since the discharge occurs in the vicinity of the surface of the photosensitive member, the surface deterioration is remarkable, and it is more severe against turning.

これに対し、本発明に係る画像形成装置では現像剤中に潤滑剤の働きを有する外添剤が含まれており、現像剤の一部が潤滑剤として働く事が可能である。そのため、現像手段から感光体に現像され、転写残トナーとして感光体上に残った現像剤の一部、特に外添剤が潤滑剤として作用する場合には、現像装置から感光体に塗布された潤滑剤がクリーニング装置へ送られて、クリーニングブレードと感光体の滑り性を良くし、転写残トナーのクリーニングを助ける働きをする。このため、感光体表面には常に新しい潤滑剤が存在するために、クリーニング部での滑り性悪化によるクリーニングブレードないしはドラムの破壊を抑制することができる。
特開平05-181299号公報 特開2002-082469号公報
On the other hand, in the image forming apparatus according to the present invention, an external additive having a function of a lubricant is included in the developer, and a part of the developer can function as a lubricant. For this reason, a part of the developer developed on the photosensitive member from the developing means and remaining on the photosensitive member as a transfer residual toner, particularly when an external additive acts as a lubricant, is applied from the developing device to the photosensitive member. Lubricant is sent to the cleaning device to improve the sliding property between the cleaning blade and the photosensitive member, and to help clean the transfer residual toner. For this reason, since a new lubricant is always present on the surface of the photoreceptor, it is possible to suppress the destruction of the cleaning blade or the drum due to the deterioration of the slipperiness at the cleaning portion.
Japanese Patent Laid-Open No. 05-181299 JP 2002-082469 A

しかしながら、帯電ローラで帯電されながらも現像による潤滑剤供給が行われにくい部分が存在する。   However, there is a portion where it is difficult to supply the lubricant by development while being charged by the charging roller.

クリーニングブレードはトナーがブレード最短部まで達してしまうと感光体にトナーが残ってしまうために、最短部にはトナーが到達しないようにする必要があり、現像器から現像剤が感光体に供給される部分よりも、マージンをとって充分長く設定しなくてはならない。すなわちクリーニングブレード端部は意図的にトナーが感光体上に存在しにくい部分を必要とする。   When the cleaning blade reaches the shortest part of the blade, the toner remains on the photoconductor. Therefore, it is necessary to prevent the toner from reaching the shortest part, and developer is supplied from the developing unit to the photoconductor. It must be set long enough with a margin than the part to be. That is, the end portion of the cleaning blade intentionally requires a portion where the toner hardly exists on the photoreceptor.

更に、現像ローラに対して帯電ローラの長さが短い、或いは同じであると帯電してない部分にトナーが現像されてしまい、トナー消費量が増えたり、トナーの飛散が多くなったりしてしまうため、一般的には現像ローラの長さよりも帯電ローラの長さの方を長く設定する。   Furthermore, if the length of the charging roller is shorter than or equal to that of the developing roller, the toner is developed in an uncharged portion, resulting in an increase in toner consumption and increased toner scattering. Therefore, in general, the length of the charging roller is set longer than the length of the developing roller.

その結果、現像剤が充分に感光体に供給される可能性の低い場所であるにもかかわらず、帯電手段で帯電され、かつクリーニングブレードが存在する部分が必要であることになる。   As a result, there is a need for a portion that is charged by the charging means and has a cleaning blade, even though the developer is unlikely to be sufficiently supplied to the photoreceptor.

こうしてできた帯電ローラで帯電されながらも現像による潤滑剤供給が行われにくい部分は、帯電によるブレードと感光体表面との摩擦力の増大を抑止することができず、その結果クリーニングブレードがめくれたり、ブレードと感光体の振動が発生したりする。   The portion where it is difficult to supply the lubricant by development while being charged by the charging roller made in this way cannot increase the frictional force between the blade and the surface of the photosensitive member due to charging, and as a result the cleaning blade turns over. Vibration of the blade and the photosensitive member may occur.

そこで本発明の目的は、前記のような従来の高硬度高弾性を有する高耐久感光体を用いた接触帯電方式の画像形成方法のもつクリーニングブレードめくれの問題を解消し、構造が簡単であって保守が容易であるのに加えて高画質かつ高耐久・長寿命の画像形成方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the problem of turning over the cleaning blade of the contact charging type image forming method using the conventional highly durable photoconductor having high hardness and high elasticity as described above, and the structure is simple. Another object of the present invention is to provide an image forming method with high image quality, high durability and long life in addition to easy maintenance.

本発明は前記目的を達成するための以下に示す画像形成方法である。   The present invention provides the following image forming method for achieving the above object.

(1) 像担持体と該像担持体表面に接触して帯電する帯電工程と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像ローラに担持されたトナーによって該静電潜像をトナー像として反転現像により現像する現像工程と、該トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、転写残トナーを弾性ブレードによりクリーニングするクリーニング工程とを有する画像形成方法において、該感光層の表面は、25℃湿度50%の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重6mNで押し込んだ時のHU(ユニバーサル硬さ値)が150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が44%以上65%以下である電子写真感光体であり、該帯電手段は交流電圧が印加されていて、かつ現像可能長手幅より長い長手幅を有しており、帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さをL(mm)、該感光体表面の現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流をI(μA/mm)としたときに、次式
0.5 ≦ L
I × L ≦ 0.75
を満足することを特徴とする画像形成方法。
(1) A charging process in which an image carrier is charged in contact with the surface of the image carrier, a latent image forming process in which an electrostatic latent image is formed on a charging surface of the image carrier, and a toner carried on a developing roller An image forming method comprising: a developing step of developing the electrostatic latent image as a toner image by reversal development; a transfer step of transferring the toner image to a recording medium; and a cleaning step of cleaning the transfer residual toner with an elastic blade. The surface of the photosensitive layer was subjected to a hardness test using a Vickers square pyramid diamond indenter in an environment of 25 ° C. and 50% humidity, and the HU (universal hardness value) when pressed at a maximum load of 6 mN was 150 N / mm 2. above 220 N / mm 2 or less, and a electrophotographic photosensitive member elastic deformation rate is less than or equal to 65% or more 44%, is the charging means have been applied AC voltage, and from the developable longitudinal width The length of one side outside the developable longitudinal width of the charging means is L (mm), and the discharge current per unit length by charging outside the developable longitudinal width of the photoreceptor surface is When I (μA / mm), the following formula 0.5 ≦ L
I x L ≤ 0.75
An image forming method characterized by satisfying

(2) 該感光体表面の現像可能長手幅外における帯電手段により帯電される感光体の表面電位の絶対値が現像バイアスの電位の絶対値よりも大きいことを特徴とする(1)の画像形成方法。   (2) The image formation according to (1), wherein the absolute value of the surface potential of the photoconductor charged by the charging means outside the developable longitudinal width of the surface of the photoconductor is larger than the absolute value of the potential of the developing bias. Method.

(3) 該感光体表面の現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流I(μA/mm)が次式
0.01 ≦ I
を満足することを特長とする(2)の画像形成方法。
(3) The discharge current I (μA / mm) per unit length due to charging outside the developable longitudinal width of the surface of the photoreceptor is expressed by the following formula: 0.01 ≦ I
(2) The image forming method characterized by satisfying the above.

(4) 該感光体表面の現像可能長手幅内での帯電による放電電流が0.1(μA/mm)以上2.0(μA/mm)以下であることを特徴とする(1)〜(3)の画像形成方法。   (4) The discharge current due to charging within the developable longitudinal width of the surface of the photoreceptor is 0.1 (μA / mm) or more and 2.0 (μA / mm) or less (1) to ( 3) The image forming method.

(5) 該帯電手段の現像可能長手幅外部分の抵抗が現像可能長手幅内部分の抵抗よりも高いことを特徴とする(4)の画像形成方法。   (5) The image forming method according to (4), wherein the resistance of the charging means outside the developable longitudinal width is higher than the resistance of the portion within the developable longitudinal width.

(6) 該帯電手段の現像可能長手幅外部分に帯電ローラ本体および感光体表面よりも体積抵抗の高い材料で被覆させたことを特徴とする(5)の画像形成方法。   (6) The image forming method according to (5), wherein a portion outside the developable longitudinal width of the charging unit is coated with a material having a higher volume resistance than the surface of the charging roller body and the photoreceptor.

(7) 該感光体は保護層を有し、該保護層が硬化性フェノール樹脂及び、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシ基または置換基を有してもよいヒドロキシフェニル基からなる群より選択される基の少なくとも一つを有する電荷輸送物質を含有することを特徴とする請求項(1)〜(6)の画像形成方法。   (7) The photoreceptor has a protective layer, and the protective layer is a group selected from the group consisting of a curable phenol resin and a hydroxyphenyl group, a hydroxyalkoxy group, or a hydroxyphenyl group which may have a substituent. The image forming method according to claim 1, further comprising a charge transport material having at least one of the following.

以上示したように本発明によれば、最大荷重6mNで押し込んだ時のHU(ユニバーサル硬さ値)が150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が44%以上65%以下である電子写真感光体を接触帯電にて帯電する画像形成方法に対し、現像可能長手幅外において感光体表面の電位の絶対値が現像ローラの電位の絶対値よりも高い状態であってかつ、帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さをL(mm)、該感光体表面の現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流をI(μA/mm)としたときに、次式
0.5 ≦ L
I × L ≦ 0.75
を満足するように帯電の条件を設定することで、現像装置端部でのトナー飛散を防ぎながらも感光体のクリーニングブレードを安定化させて良好なクリーニングを行い、超寿命・高画質の画像形成を行える。
As described above, according to the present invention, the HU (universal hardness value) when pushed in with a maximum load of 6 mN is 150 N / mm 2 or more and 220 N / mm 2 or less, and the elastic deformation rate is 44% or more and 65 %, The absolute value of the potential on the surface of the photoreceptor is higher than the absolute value of the potential of the developing roller outside the developable longitudinal width. The length of one side outside the developable longitudinal width of the charging means is L (mm), and the discharge current per unit length by charging outside the developable longitudinal width of the surface of the photoreceptor is I (μA / mm). When the following formula 0.5 ≦ L
I x L ≤ 0.75
By setting the charging conditions so as to satisfy the above conditions, the toner cleaning blade is stabilized and good cleaning is performed while preventing toner scattering at the edge of the developing device, and a long-life, high-quality image is formed. Can be done.

<画像形成工程>
図1に本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、同図は、レーザービームプリンターの概略構成を示す縦断面図である。同図に示すプリンタは、感光体としてドラム型の電子写真感光体101を備えている。この感光体101は、駆動手段(不図示)によって矢印方向に回転駆動される。感光体101の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電手段である帯電ローラ102、露光手段103、現像器(現像手段)104、転写帯電器(転写手段)105が配設されている。さらに、転写材111の搬送方向(矢印方向)の転写帯電器105の下流側(同図中の左側)には、定着器106が配設されている。感光体101表面は、一次帯電器102により一様帯電される。次いで、露光手段103から発せられるレーザ光により、イメージ露光が行なわれ、レーザ光照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。感光体101上の静電潜像は、現像器104の帯電したトナーによって現像される。現像された感光体101上のトナー像は、矢印方向に搬送される転写材111に、転写帯電器105によって転写される。トナー像転写後の転写材111は定着器106に搬送され、ここで加熱・加圧を受けて、表面にトナー像が定着される。転写後に感光体に残った転写残トナーはクリーニング装置107のドラムにカウンターに当接された弾性を有するクリーニングブレードにより回収除去される。
<Image forming process>
FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention. This figure is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the laser beam printer. The printer shown in the figure includes a drum-type electrophotographic photosensitive member 101 as a photosensitive member. The photosensitive member 101 is rotationally driven in the direction of an arrow by a driving unit (not shown). Around the photosensitive member 101, a charging roller 102, which is a primary charging unit, an exposure unit 103, a developing unit (developing unit) 104, and a transfer charging unit (transfer unit) 105 are arranged almost sequentially along the rotation direction. ing. Further, a fixing device 106 is disposed on the downstream side (left side in the figure) of the transfer charger 105 in the conveyance direction (arrow direction) of the transfer material 111. The surface of the photoreceptor 101 is uniformly charged by the primary charger 102. Next, image exposure is performed by the laser beam emitted from the exposure means 103, the electric charge of the laser beam irradiated portion is removed, and an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image on the photoconductor 101 is developed with the charged toner of the developing device 104. The developed toner image on the photoreceptor 101 is transferred by the transfer charger 105 to the transfer material 111 conveyed in the direction of the arrow. After the toner image is transferred, the transfer material 111 is conveyed to a fixing device 106 where the toner image is fixed on the surface by being heated and pressurized. The untransferred toner remaining on the photosensitive member after the transfer is collected and removed by an elastic cleaning blade in contact with the counter of the drum of the cleaning device 107.

[クリーニング工程]
クリーニング装置107はトナー転写後に感光体に残った転写残トナーを回収・清掃する手段である。本発明における感光体上のトナーのクリーニングは、ポリウレタンゴムからなる弾性ブレードを感光体の回転に対し図1に示すようにカウンターで当接させることにより行われる。クリ−ニングブレードにて掻き取られたトナーや潤滑剤はすくいシートにより受け取られ、トナー送り羽根やスクリュー等によって廃トナーボックスに送られる。
[Cleaning process]
The cleaning device 107 is means for collecting and cleaning the transfer residual toner remaining on the photoconductor after the toner transfer. In the present invention, the toner on the photosensitive member is cleaned by bringing an elastic blade made of polyurethane rubber into contact with the rotation of the photosensitive member with a counter as shown in FIG. The toner and the lubricant scraped off by the cleaning blade are received by the scooping sheet, and sent to the waste toner box by a toner feed blade or a screw.

[帯電工程]
本発明の接触帯電部材としてはローラ、ブラシ、プレート型など感光体に接触して帯電を行う部材であれば特に選ばれないが、この中でもローラ型の帯電部材が、帯電に使用される面積が広く確保できるので、帯電部材表面の汚染という観点からはより好ましい。
[Charging process]
The contact charging member of the present invention is not particularly selected as long as it is a member that makes contact with a photosensitive member such as a roller, a brush, or a plate type, and among them, the roller type charging member has an area used for charging. Since it can ensure widely, it is more preferable from the viewpoint of contamination of the charging member surface.

図1中の部材102は感光体101に所定の押圧力をもって接触させて配設した可撓性の接触帯電部材としての導電性弾性ローラ(帯電ローラ)である。さらに帯電ローラと各モジュールの長さ関係を示した概略図を図2に表す。ここで長さaが現像ローラから感光体にトナー供給可能な「現像可能長手幅内」、bが「帯電幅」(帯電ローラ長さ)、cが帯電幅における「現像可能長手幅外」である。なお、本発明の帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さL(mm)は、このc部分の片方の長さをさす。   A member 102 in FIG. 1 is a conductive elastic roller (charging roller) as a flexible contact charging member disposed in contact with the photosensitive member 101 with a predetermined pressing force. Further, FIG. 2 is a schematic diagram showing the length relationship between the charging roller and each module. Here, the length a is “within the developable longitudinal width” where toner can be supplied from the developing roller to the photoreceptor, b is “charge width” (charge roller length), and c is “outside developable longitudinal width” in the charge width. is there. The length L (mm) on one side outside the developable longitudinal width of the charging means of the present invention refers to the length of one side of the c portion.

現像可能長手幅外の帯電ローラの長さは現像可能長手幅より長くし、現像可能長手幅外であっても感光体は帯電させるのが望ましい。特に反転現像において、感光体の帯電しない部分は現像ローラよりも電位の絶対値が小さくなるため、電位的にトナーが付着しやすい。現像可能長手幅外であっても現像可能長手幅から近い位置の感光体上で帯電されていない場所があると、その場所へトナーが現像手段から感光体上へ移動しやすく、そのために現像手段端部でのトナー飛散がおきる。また、現像可能長手幅外の帯電ローラの長さが十分確保されていても、帯電が不十分であればトナーが付着しやすくなり、飛散が起きやすくなる。   It is desirable that the length of the charging roller outside the developable longitudinal width is longer than the developable longitudinal width, and the photoreceptor is charged even outside the developable longitudinal width. In particular, in the reverse development, since the absolute value of the potential of the uncharged portion of the photoreceptor is smaller than that of the developing roller, the toner tends to adhere to the potential. Even if it is outside the developable longitudinal width, if there is an uncharged place on the photoconductor near the developable longitudinal width, the toner easily moves from the developing means to the photoconductor, and therefore the developing means. Toner scattering occurs at the edges. Further, even if the length of the charging roller outside the developable longitudinal width is sufficiently secured, if the charging is insufficient, the toner is likely to adhere and the scattering tends to occur.

接触帯電部材である帯電ローラ102は電極として機能することが重要である。つまり、弾性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時に、移動する被帯電体を充電するのに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、十分な帯電性と耐リークを得るには104〜107Ωの抵抗が望ましい。帯電ローラの硬度は、硬度が低すぎると形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くなり、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部Aを確保できないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーC硬度で25度から50度が好ましい範囲である。帯電ローラ102の材質としては、弾性発泡体に限定するものではなく、弾性体の材料として、EPDM、ウレタン、NBR、シリコーンゴムや、IR等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。 It is important that the charging roller 102 as a contact charging member functions as an electrode. That is, it is necessary to provide sufficient elasticity to obtain a sufficient contact state with the member to be charged and at the same time to have a sufficiently low resistance to charge the moving member to be charged. On the other hand, it is necessary to prevent voltage leakage when a low-voltage defect site such as a pinhole is present in the member to be charged. When an electrophotographic photoreceptor is used as the member to be charged, a resistance of 10 4 to 10 7 Ω is desirable in order to obtain sufficient chargeability and leakage resistance. If the hardness of the charging roller is too low, the shape is not stable and the contact property with the member to be charged is deteriorated. If the hardness is too high, the charging nip A cannot be secured between the member and the member to be charged. Since the micro-contact property to the surface of the charged body is deteriorated, the preferred range of Asker C hardness is 25 to 50 degrees. The material of the charging roller 102 is not limited to the elastic foam, but the material of the elastic body may be EPDM, urethane, NBR, silicone rubber, carbon black, metal oxide, etc. Examples thereof include a rubber material in which a conductive material is dispersed and a foamed material of these materials. It is also possible to adjust the resistance using an ion conductive material without dispersing the conductive substance.

本発明における帯電は、感光体が所望の電位となるよう直流電圧値を設定して印加し、これに感光体表面に電荷をのせるエネルギーとなる交流電圧を重畳させて行われる。たとえば−600Vの電位を感光体表面に与える際には、−600Vの直流電圧を印加し、さらに、帯電手段や感光体の抵抗にもよるが0.1〜3.0kV程度の交流電圧を重畳する。   In the present invention, the charging is performed by setting a DC voltage value so that the photosensitive member has a desired potential and applying it, and superimposing an alternating voltage on the surface of the photosensitive member as an energy for charging. For example, when a potential of −600 V is applied to the surface of the photoreceptor, a −600 V DC voltage is applied, and an AC voltage of about 0.1 to 3.0 kV is superimposed depending on the charging means and the resistance of the photoreceptor. To do.

本発明における接触帯電においては、帯電印加によって充分な帯電性を確保するために帯電部材と感光体の間でなんらかの放電を起こさせることが必要である。特に帯電均一性に優れる交流電圧を印加して帯電を行う場合には、放電による電位の安定化は不可欠である。この放電が不十分であると、帯電ムラが生じてハーフトーンでムラがでたり、砂地カブリという画像白地部に黒ポチができる帯電不良が生じたりたり、さらには帯電部材が汚れたときに帯電性、が大きく変わり画像への影響が出やすくなったりする。直流電圧に交流電圧を重畳印加して感光体を帯電して画像形成層を行う場合、現像可能長手幅内での帯電による放電電流は0.1μA/mm以上であることが望ましい。   In the contact charging in the present invention, it is necessary to cause some discharge between the charging member and the photosensitive member in order to ensure sufficient chargeability by applying the charge. In particular, when charging is performed by applying an AC voltage having excellent charging uniformity, stabilization of the potential by discharging is indispensable. If this discharge is insufficient, charging unevenness will occur and unevenness will occur in halftone, or a charging failure that will cause black spots on the white background of the image, such as sandy fog, will occur. The image quality is greatly changed and the influence on the image is likely to occur. When the image forming layer is formed by charging the photoconductor by applying an AC voltage superimposed on the DC voltage, the discharge current due to charging within the developable longitudinal width is preferably 0.1 μA / mm or more.

ただし放電量が大きすぎても、感光体の表面の劣化による削れ増大、滑り性低下によるクリーニング不良などがおきてしまう。直流電圧に交流電圧を重畳印加して感光体を帯電して画像形成層を行う場合、現像可能長手幅内での帯電による放電電流は2.0μA/mm以下であることが望ましい。   However, even if the discharge amount is too large, an increase in abrasion due to deterioration of the surface of the photoreceptor, a cleaning failure due to a decrease in slipperiness, and the like may occur. When the image forming layer is formed by charging the photoconductor by applying an AC voltage superimposed on a DC voltage, the discharge current due to charging within the developable longitudinal width is desirably 2.0 μA / mm or less.

<帯電放電電流量の測定方法>
続いて、本発明における一次帯電での放電電流の測定方法について記述する。
<Measurement method of charge / discharge current amount>
Subsequently, a method for measuring a discharge current in primary charging in the present invention will be described.

実施形での測定値は次のようにして求める。測定概略回路図を図3に示す。まず、帯電ローラには外部電源より電圧を印加して電流を流す。帯電ローラから流れた電流は感光体のアースへ流れるため、このアースの部分に電流計を設置して実際に流れた電流量を計測する。この電流量を交流の電圧を変化させて測定していき、その結果を図4のように縦軸を電流量、横軸を印加電圧にとり、グラフを描画する。   The measured value in the practical form is obtained as follows. A measurement schematic circuit diagram is shown in FIG. First, a current is applied to the charging roller by applying a voltage from an external power source. Since the current flowing from the charging roller flows to the ground of the photosensitive member, an ammeter is installed at this ground portion to measure the amount of current actually flowing. This current amount is measured by changing the AC voltage, and the result is plotted with the current amount on the vertical axis and the applied voltage on the horizontal axis as shown in FIG.

放電電流は図4に示すように帯電ローラへの印加電圧を変えていった際に変化する電流量を測定する事により求められる。通常の放電が起きていない状態では印加電圧に対して電流は直線的に増加する。これに対して、ある印加電圧を越えると電流は直線をはずれて急激に増加をはじめる。この直線をはずれて増加した分の電流値が、本発明における放電電流値であり、図4で言うとAの部分が放電電流値になる。このAの部分の放電電流は帯電ローラ全体の放電電流であるため、帯電ローラ長手方向での単位長さあたりの放電電流は、測定された放電電流量を帯電ローラの長さで除して求められる。   The discharge current is obtained by measuring the amount of current that changes when the voltage applied to the charging roller is changed as shown in FIG. In a state where normal discharge does not occur, the current increases linearly with respect to the applied voltage. On the other hand, when the voltage exceeds a certain applied voltage, the current starts to increase off the straight line. The amount of current that has increased off this straight line is the discharge current value in the present invention, and the portion A in FIG. 4 is the discharge current value. Since the discharge current of the portion A is the discharge current of the entire charging roller, the discharge current per unit length in the longitudinal direction of the charging roller is obtained by dividing the measured discharge current amount by the length of the charging roller. It is done.

したがって、帯電ローラと感光体間の抵抗値が現像可能長手幅内外で同じである場合には、現像可能長手幅外での単位あたりの放電電流I(μA/mm)について、実測された帯電ローラ全体の放電電流をIa(μA)、帯電ローラの長さをL(mm)とすれば、次式(1)が成り立つ。 Therefore, when the resistance value between the charging roller and the photosensitive member is the same inside and outside the developable longitudinal width, the measured charging roller for the discharge current I (μA / mm) per unit outside the developable longitudinal width. If the overall discharge current is I a (μA) and the length of the charging roller is L b (mm), the following equation (1) is established.

I=Ia/L (1)
帯電ローラと感光体間の抵抗値が現像可能長手幅の内外で異なる場合には、単位長さあたりの放電電流も異なるために実測するのが望ましい。例えば、図5のように帯電ローラの現像可能長手幅外の部分だけを残して、現像可能長手幅の部分は取り除いた帯電ローラを作成すればよい。このとき帯電ローラをバネなどで加圧している場合には、元の帯電ローラと加圧の状態を同じに合わせるためにバネ加圧を調整する。例えば、バネ定数を長さの比で割った弱めのバネを作製して使用する。このときに実測された放電電流値がIa´(μA)、帯電ローラの現像可能長手幅外の長さがL2(mm)とすれば、現像可能長手幅外での単位あたりの放電電流I(μA/mm)について次式(2)が成り立つ。
I = Ia´/L2 (2)
<感光体製造方法>
本発明で用いる表面が25℃湿度50%の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重6mNで押し込んだ時のHU(ユニバーサル硬さ値)が150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が44%以上65%以下である高耐久性を有する電子写真感光体について作製方法を含めて詳細に記述する。
I = I a / L b (1)
When the resistance value between the charging roller and the photoconductor is different inside and outside the developable longitudinal width, it is desirable to actually measure the discharge current per unit length. For example, as shown in FIG. 5, the charging roller may be prepared by leaving only the portion outside the developable longitudinal width of the charging roller and removing the developable longitudinal width portion. At this time, when the charging roller is pressurized with a spring or the like, the spring pressure is adjusted in order to match the pressure state with the original charging roller. For example, a weak spring obtained by dividing the spring constant by the length ratio is produced and used. If the discharge current value actually measured at this time is I a ′ (μA) and the length outside the developable longitudinal width of the charging roller is L 2 (mm), the discharge current per unit outside the developable longitudinal width The following equation (2) holds for I (μA / mm).
I = I a '/ L 2 (2)
<Photoreceptor manufacturing method>
The surface used in the present invention is subjected to a hardness test using a Vickers square pyramid diamond indenter in an environment of 25 ° C. and 50% humidity, and the HU (Universal Hardness Value) when pressed at a maximum load of 6 mN is 150 N / mm 2 or more and 220 N / mm 2 or less, and is described in detail, including a manufacturing method for an electrophotographic photosensitive member having high durability of the elastic deformation ratio is less than 65% 44%.

本発明の電子写真感光体は、主に積層構造を有することが好ましい。本発明の電子写真感光体は、支持体の上に電荷発生層、電荷輸送層が順に設けており、さらに最表面に保護層を設けている。また、支持体と電荷発生層の間に、結着層、さらには干渉縞防止などを目的とする下引き層を設けてもよい。   The electrophotographic photoreceptor of the present invention preferably has mainly a laminated structure. In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, a charge generation layer and a charge transport layer are provided in this order on a support, and a protective layer is provided on the outermost surface. Further, an undercoat layer for the purpose of preventing interference fringes or the like may be provided between the support and the charge generation layer.

支持体としては、支持体自身が導電性を持つもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金またはステンレスなどを用いることができ、その他にアルミニウム、アルミニウム合金または酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成された層を有する前記支持体やプラスチック、導電性微粒子(例えば、カーボンブラック、酸化スズ、酸化チタンおよび銀粒子など)を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体、導電性結着樹脂を有するプラスチックなどを用いることができる。   The support itself can be conductive, for example, aluminum, aluminum alloy, or stainless steel. In addition, aluminum, aluminum alloy, or indium oxide-tin oxide alloy is formed by vacuum deposition. The support having the layer formed, the plastic, the conductive fine particles (for example, carbon black, tin oxide, titanium oxide, silver particles, etc.) and the appropriate support resin impregnated into the plastic or paper, the conductive binder A plastic having a resin can be used.

また、支持体と感光層の間には、バリアー機能と接着機能を持つ結着層(接着層)を設けることができる。結着層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良および感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。結着層には、カゼイン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、変性ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチンまたは酸化アルミニウムなどによって形成できる。結着層の膜厚は、5μm以下が好ましく、特には0.1〜3μmが好ましい。   Further, a binder layer (adhesive layer) having a barrier function and an adhesive function can be provided between the support and the photosensitive layer. The binder layer is used to improve the adhesion of the photosensitive layer, improve the coatability, protect the support, cover defects on the support, improve the charge injection from the support, and protect against electrical breakdown of the photosensitive layer. It is formed. The binder layer can be formed of casein, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, modified polyamide, polyurethane, gelatin, aluminum oxide, or the like. The film thickness of the binder layer is preferably 5 μm or less, and particularly preferably 0.1 to 3 μm.

本発明に用いられる電荷発生物質としては、(1)モノアゾ、ジスアゾおよびトリスアゾなどのアゾ系顔料、(2)金属フタロシアニンおよび非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、(3)インジゴおよびチオインジゴなどのインジゴ系顔料、(4)ペリレン酸無水物およびペリレン酸イミドなどのペリレン系顔料、(5)アンスラキノンおよびピレンキノンなどの多環キノン系顔料、(6)スクワリリウム色素、(7)ピリリウム塩およびチアピリリウム塩類、(8)トリフェニルメタン系色素、(9)セレン、セレン−テルルおよびアモルファスシリコンなどの無機物質、(10)キナクリドン顔料、(11)アズレニウム塩顔料、(12)シアニン染料、(13)キサンテン色素、(14)キノンイミン色素、(15)スチリル色素、(16)硫化カドミウムおよび(17)酸化亜鉛などが挙げられる。   Examples of the charge generating substance used in the present invention include (1) azo pigments such as monoazo, disazo and trisazo, (2) phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and nonmetal phthalocyanine, and (3) indigo compounds such as indigo and thioindigo. Pigments, (4) perylene pigments such as perylene anhydride and perylene imide, (5) polycyclic quinone pigments such as anthraquinone and pyrenequinone, (6) squarylium dyes, (7) pyrylium salts and thiapyrylium salts ( 8) Triphenylmethane dyes, (9) inorganic substances such as selenium, selenium-tellurium and amorphous silicon, (10) quinacridone pigments, (11) azulenium salt pigments, (12) cyanine dyes, (13) xanthene dyes, 14) Quinone imine dye, (15) Su Lil dyes, and (16) cadmium sulfide and (17) zinc oxide.

電荷発生層に用いる結着樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂および塩過ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは、単独・混合あるいは共重合体ポリマーとして1種または2種以上用いることができる。   Examples of the binder resin used for the charge generation layer include polycarbonate resin, polyester resin, polyarylate resin, butyral resin, polystyrene resin, polyvinyl acetal resin, diallyl phthalate resin, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl acetate resin, phenol resin, Examples thereof include, but are not limited to, silicone resins, polysulfone resins, styrene-butadiene copolymer resins, alkyd resins, epoxy resins, urea resins, and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins. These can be used alone or as a mixture or as a copolymer polymer.

電荷発生層用塗料に用いる溶剤は、使用する樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としては、アルコール類、スルホキシド類、ケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族ハロゲン化炭化水素類または芳香族化合物などを用いることができる。   The solvent used for the charge generation layer coating is selected from the solubility and dispersion stability of the resin used and the charge generation material, but examples of the organic solvent include alcohols, sulfoxides, ketones, ethers, esters, Aliphatic halogenated hydrocarbons or aromatic compounds can be used.

電荷発生層は、前記の電荷発生物質を質量基準で0.3〜4倍量の結着樹脂および溶剤と共に、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトライターまたはロールミルなどの方法でよく分散し、塗布、乾燥されて形成される。その厚みは、5μm以下が好ましく、特には0.01〜1μmの範囲が好ましい。   The charge generation layer is well dispersed by a method such as a homogenizer, ultrasonic wave, ball mill, sand mill, attritor or roll mill, together with a binder resin and a solvent in an amount of 0.3 to 4 times the mass of the charge generation material, It is formed by coating and drying. The thickness is preferably 5 μm or less, and particularly preferably in the range of 0.01 to 1 μm.

また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤および公知の電荷発生物質を必要に応じて添加することもできる。   In addition, various sensitizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, and known charge generating substances can be added to the charge generation layer as necessary.

用いられる電荷輸送物質としては、各種トリアリールアミン系化合物、各種ヒドラゾン系化合物、各種スチリル系化合物、各種スチルベン系化合物、各種ピラゾリン系化合物、各種オキサゾール系化合物、各種チアゾール系化合物および各種トリアリールメタン系化合物などが挙げられる。   The charge transport materials used include various triarylamine compounds, various hydrazone compounds, various styryl compounds, various stilbene compounds, various pyrazoline compounds, various oxazole compounds, various thiazole compounds, and various triarylmethane compounds. Compound etc. are mentioned.

電荷輸送層を形成するのに用いられる結着樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂および不飽和樹脂などから選ばれる樹脂が好ましい。特に好ましい樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネート樹脂およびジアリルフタレート樹脂が挙げられる。   Examples of the binder resin used for forming the charge transport layer include acrylic resin, styrene resin, polyester, polycarbonate resin, polyarylate, polysulfone, polyphenylene oxide, epoxy resin, polyurethane resin, alkyd resin, and unsaturated resin. The resin chosen is preferred. Particularly preferred resins include polymethyl methacrylate, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, polycarbonate resin and diallyl phthalate resin.

電荷輸送層は、一般的には前記の電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解し、塗布して形成する。電荷輸送物質と結着樹脂との混合割合(質量比)は、2:1〜1:2程度である。溶剤としては、アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチルや酢酸エチルなどのエステル類、トルエンやキシレンなどの芳香族炭化水素類、クロロベンゼン、クロロホルムおよび四塩化炭素などの塩素系炭化水素類、テトラヒドロフランやジオキサンなどのエーテル類などが用いられる。この溶液を塗布する際には、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法およびスピンナーコーティング法などのコーティング法を用いることができ、乾燥は10℃〜200℃が好ましく、より好ましくは20℃〜150℃の範囲の温度で、5分〜5時間が好ましく、より好ましくは10分〜2時間の時間で送風乾燥または静止乾燥下で行うことができる。   The charge transport layer is generally formed by dissolving the charge transport material and the binder resin in a solvent and applying them. The mixing ratio (mass ratio) of the charge transport material and the binder resin is about 2: 1 to 1: 2. Solvents include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, chlorinated hydrocarbons such as chlorobenzene, chloroform and carbon tetrachloride, tetrahydrofuran, Ethers such as dioxane are used. When this solution is applied, for example, a coating method such as a dip coating method, a spray coating method and a spinner coating method can be used, and drying is preferably 10 ° C to 200 ° C, more preferably 20 ° C to 150 ° C. The temperature is in the range of 5 minutes to 5 hours, and more preferably 10 minutes to 2 hours.

電荷輸送層は、上述の電荷発生層と電気的の接続されており、電界の存在下で電荷発生層から注入された電荷キャリアを受け取ると共に、これらの電荷キャリアを保護層との界面まで輸送する機能を有している。この電荷輸送層は、電荷キャリアを輸送する限界があるので必要以上に膜厚を厚くすることができないが、5〜40μmが好ましく、特には7〜30μmの範囲が好ましい。   The charge transport layer is electrically connected to the above-described charge generation layer, receives charge carriers injected from the charge generation layer in the presence of an electric field, and transports these charge carriers to the interface with the protective layer. It has a function. Since this charge transport layer has a limit to transport charge carriers, the film thickness cannot be increased more than necessary, but it is preferably 5 to 40 μm, and particularly preferably 7 to 30 μm.

さらに、電荷輸送層中に酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤および公知の電荷輸送物質を必要に応じて添加することもできる。   Furthermore, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, and a known charge transport material can be added to the charge transport layer as necessary.

本発明ではさらに、この電荷輸送層の上に前記保護層を塗布、硬化させて成膜することで、表面が25℃湿度50%の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重6mNで押し込んだ時のHU(ユニバーサル硬さ値)が150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が44%以上65%以下の感光体が完成される。 Further, in the present invention, the protective layer is applied and cured on the charge transport layer to form a film, and a hardness test is performed using a Vickers square pyramid diamond indenter in an environment having a surface of 25 ° C. and a humidity of 50%. A photoreceptor having a HU (Universal Hardness Value) of 150 N / mm 2 or more and 220 N / mm 2 or less when pushed in with a maximum load of 6 mN and an elastic deformation rate of 44% or more and 65% or less is completed.

<保護総形成方法1>
上記条件を満足させる電子写真感光体の保護層として、下記(化学式1)で示すような同一分子内に2つ以上の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合した化合物を含有する保護層がある。
<Protective formation method 1>
As a protective layer for an electrophotographic photoreceptor satisfying the above conditions, a compound obtained by polymerizing a hole transporting compound having two or more chain polymerizable functional groups in the same molecule as shown in the following (Chemical Formula 1) is contained. There is a protective layer.

Figure 2005164776
式中、Aは正孔輸送性基を示す。P1及びP2は連鎖重合性官能基を示す。P1とP2は同一でも異なってもよい。Zは置換基を有してもよい有機残基を示す。a、b及びdは0又は1以上の整数を示し、a+b×dは2以上の整数を示す。また、aが2以上の場合P1は同一でも異なってもよく、dが2以上の場合P2は同一でも異なってもよく、またbが2以上の場合、Z及びP2は同一でも異なってもよい。
Figure 2005164776
In the formula, A represents a hole transporting group. P 1 and P 2 each represent a chain polymerizable functional group. P 1 and P 2 may be the same or different. Z represents an organic residue which may have a substituent. a, b and d represent 0 or an integer of 1 or more, and a + b × d represents an integer of 2 or more. When a is 2 or more, P 1 may be the same or different. When d is 2 or more, P 2 may be the same or different. When b is 2 or more, Z and P 2 are the same or different. Also good.

前記同一分子内に二つ以上の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることで、その保護層中において、正孔輸送能を有する化合物は少なくとも二つ以上の架橋点をもって3次元架橋構造の中に共有結合を介して取り込まれる。前記正孔輸送性化合物はそれのみを重合させる、または他の連鎖重合性基を有する化合物と混合させることのいずれもが可能であり、その種類/比率はすべて任意である。ここでいう他の連鎖重合性基を有する化合物とは、連鎖重合性基を有する単量体またはオリゴマー/ポリマーのいずれもが含まれる。正孔輸送性化合物の官能基とその他の連鎖重合性化合物の官能基が同一の基または互いに重合可能な基である場合には、両者は共有結合を介した共重合3次元架橋構造をとることが可能である。両者の官能基が互いに重合しない官能基である場合には、感光層は少なくとも二つ以上の3次元硬化物の混合物または主成分の3次元硬化物中に他の連鎖重合性化合物単量体またはその硬化物を含んだ物として構成されるが、その配合比率/製膜方法をうまくコントロールすることで、IPN(Inter Penetrating Network)すなわち相互進入網目構造を形成することも可能である。   By polymerizing a hole transporting compound having two or more chain-polymerizable functional groups in the same molecule, the compound having a hole transporting ability in the protective layer has at least two or more crosslinking points. It is incorporated into the dimensional cross-linked structure via a covalent bond. The hole transporting compound can be either polymerized alone or mixed with a compound having another chain polymerizable group, and the kind / ratio is arbitrary. As used herein, the compound having another chain polymerizable group includes any monomer or oligomer / polymer having a chain polymerizable group. When the functional group of the hole transporting compound and the functional group of the other chain polymerizable compound are the same group or a group that can be polymerized with each other, they both take a copolymerized three-dimensional crosslinked structure via a covalent bond. Is possible. When both functional groups are functional groups that do not polymerize with each other, the photosensitive layer is a mixture of at least two or more three-dimensional cured products or other chain-polymerizable compound monomers in the three-dimensional cured product as a main component. Although it is comprised as the thing containing the hardened | cured material, it is also possible to form an IPN (Inter Penetrating Network), ie, an interpenetrating network structure, by controlling the compounding ratio / film forming method well.

本発明において、保護層には潤滑材としてフッ素原子含有樹脂、フッ化カーボン、ポリオレフィン樹脂からなる群のなかから選ばれた少なくとも一種を含有させるが、その好ましい化合物としては以下の物が挙げられる。ただし、これらの化合物に限定されるものではない。   In the present invention, the protective layer contains at least one selected from the group consisting of fluorine atom-containing resin, carbon fluoride, and polyolefin resin as a lubricant, and preferred compounds include the following. However, it is not limited to these compounds.

フッ素原子含有樹脂として好ましいものはビニルフルオライド、ビニリデンフルオロライド、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルより選ばれる化合物の重合体もしくは共重合体樹脂および樹脂微粒子が挙げられる。   Preferred as the fluorine atom-containing resin is a polymer or copolymer resin of a compound selected from vinyl fluoride, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoropropylene, perfluoroalkyl vinyl ether, and Examples include resin fine particles.

フッ化カーボンは(CF)n、(C2F)nで表される化合物が挙げられる。 Examples of the carbon fluoride include compounds represented by (CF) n and (C 2 F) n .

ポリオレフィン系樹脂として好ましいものは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂等のホモポリマー樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体等のコポリマー樹脂および樹脂粉体が挙げられる。   Preferred examples of the polyolefin resin include homopolymer resins such as polyethylene resin, polypropylene resin and polybutene resin, copolymer resins such as ethylene-propylene copolymer and ethylene-butene copolymer, and resin powder.

これらの潤滑材はそれぞれ単独でも2種以上を任意の割合で用いることも可能である。   These lubricants can be used alone or in combination of two or more at any ratio.

また、保護層には前記潤滑材の分散剤、分散助剤、その他の各種添加剤、界面活性剤等を含有してもよい。   The protective layer may contain a dispersant for the lubricant, a dispersion aid, other various additives, a surfactant, and the like.

保護層に潤滑材としてフッ素原子含有樹脂、フッ化カーボン、ポリオレフィン系樹脂のうち少なくとも1種を含有させることにより感光体の表面の滑り性、撥水性を高めることができ、繰り返し使用時の帯電、現像、転写等による表面層の化学的劣化に伴う転写効率や滑り性の低下、さらには感度低下、電位低下などの電気特性の劣化を防ぎ、繰り返し使用時においてもフィルミング、融着、クリーニング不良、画像ボケ/流れ等の画像不良の発生を抑えることが可能となる。特に好ましくはフッ素含有樹脂であると更に好適な結果が得られる。   By containing at least one of fluorine atom-containing resin, carbon fluoride, and polyolefin resin as a lubricant in the protective layer, the surface slipperiness and water repellency of the photoreceptor can be improved, and charging during repeated use, Deterioration of transfer efficiency and slipperiness due to chemical deterioration of the surface layer due to development, transfer, etc., and further deterioration of electrical properties such as sensitivity reduction and potential reduction are prevented. Filming, fusing, and cleaning failure even during repeated use It is possible to suppress the occurrence of image defects such as image blur / flow. Particularly preferable results are obtained when the fluorine-containing resin is used.

本発明において保護層に含有させる潤滑材の割合は、表面層となる層の全重量に対し、1〜70%が好ましく、より好ましくは5〜50%である。潤滑材が70%より多いと表面層となる層の機械的強度が低下しやすく、1%より少ないと表面層となる層の撥水性、滑り性が充分ではなくなることがある。   In the present invention, the proportion of the lubricant contained in the protective layer is preferably 1 to 70%, more preferably 5 to 50%, based on the total weight of the layer to be the surface layer. When the amount of the lubricant is more than 70%, the mechanical strength of the layer serving as the surface layer tends to be lowered, and when it is less than 1%, the water repellency and slipperiness of the layer serving as the surface layer may not be sufficient.

本発明においては、前記連鎖重合性基を有する正孔輸送性化合物の硬化物を含有する保護層に、電荷輸送物質を含有させることも可能である。   In the present invention, a charge transport material can be contained in the protective layer containing the cured product of the hole transporting compound having the chain polymerizable group.

前記保護層の形成方法は、前記正孔輸送性化合物を含有する溶液を塗布後、重合反応をさせるのが一般的であるが、前もって該正孔輸送性化合物を含む溶液を反応させて硬化物を得た後に、再度溶剤中に分散または溶解させて、保護層を形成することも可能である。これらの溶液を塗布する方法は、例えば、浸漬コーティング法、スプレ−コーティング法、カーテンコーティング法およびスピンコーティング法などが知られているが、効率性/生産性の点からは浸漬コーティング法が好ましい。   The protective layer is generally formed by applying a solution containing the hole transporting compound and then carrying out a polymerization reaction, but a cured product obtained by reacting a solution containing the hole transporting compound in advance. After obtaining the above, it is possible to form a protective layer by dispersing or dissolving in the solvent again. As a method for applying these solutions, for example, a dip coating method, a spray coating method, a curtain coating method, a spin coating method, and the like are known, but the dip coating method is preferable from the viewpoint of efficiency / productivity.

本発明において連鎖重合性基を有する正孔輸送性化合物は放射線により重合させることが好ましい。放射線による重合の最大の利点は重合開始剤を必要としない点であり、これにより非常に高純度な三次元感光層の作製が可能となり、良好な電子写真特性が確保される点である。また、短時間でかつ効率的な重合反応であるがゆえに生産性も高く、さらには放射線の透過性のよさから、厚膜時や添加剤などの遮蔽物質が膜中に存在する際の硬化阻害の影響が非常に小さいことなどが挙げられる。ただし、連鎖重合性基の種類や中心骨格の種類によっては重合反応が進行しにくい場合があり、その際には影響のない範囲内での重合開始剤の添加は可能である。この際使用する放射線とは電子線およびγ線である。電子線照射をする場合、加速器としてはスキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型およびラミナー型などいずれの形式も使用することができる。電子線を照射する場合に、本発明の感光体においては電気特性および耐久性能を発現させる上で照射条件が非常に重要である。本発明において、加速電圧は250kV以下が好ましく、最適には150kV以下である。また線量は好ましくは10kGy〜1000kGyの範囲である。加速電圧が上記を越えると、感光体特性に対する電子線照射のダメージが増加する傾向にある。また、線量が上記範囲よりも少ない場合には硬化が不十分となりやすく、線量が多い場合には感光体特性の劣化がおこりやすい。   In the present invention, the hole transporting compound having a chain polymerizable group is preferably polymerized by radiation. The greatest advantage of polymerization by radiation is that a polymerization initiator is not required, which makes it possible to produce a very high-purity three-dimensional photosensitive layer and to ensure good electrophotographic characteristics. In addition, because it is a short and efficient polymerization reaction, it is highly productive, and because of its high radiation permeability, it inhibits curing when thick films and additives such as additives are present in the film. The influence of the is very small. However, depending on the type of the chain polymerizable group and the type of the central skeleton, the polymerization reaction may not easily proceed, and in this case, it is possible to add a polymerization initiator within a range that does not affect the reaction. The radiation used at this time is an electron beam and a gamma ray. In the case of electron beam irradiation, any type of accelerator such as a scanning type, an electro curtain type, a broad beam type, a pulse type, and a laminar type can be used. When irradiating with an electron beam, the irradiation conditions are very important in the photoreceptor of the present invention in order to develop electric characteristics and durability. In the present invention, the acceleration voltage is preferably 250 kV or less, and optimally 150 kV or less. The dose is preferably in the range of 10 kGy to 1000 kGy. When the accelerating voltage exceeds the above, the electron beam irradiation damage tends to increase on the characteristics of the photoreceptor. Further, when the dose is less than the above range, the curing tends to be insufficient, and when the dose is large, the photoreceptor characteristics are likely to be deteriorated.

<保護層形成方法2>
さらに、本発明での条件を満足する電子写真感光体保護層として、硬化性フェノール樹脂及び、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシ基または置換基を有してもよいヒドロキシフェニル基からなる群より選択される基の少なくとも一つを有する電荷輸送物質を含有する保護層がある。
<Protective layer formation method 2>
Furthermore, the electrophotographic photoreceptor protective layer that satisfies the conditions of the present invention is selected from the group consisting of a curable phenol resin and a hydroxyphenyl group that may have a hydroxyalkyl group, a hydroxyalkoxy group, or a substituent. There is a protective layer containing a charge transport material having at least one of the groups.

前記保護層に用いる結着樹脂である硬化性フェノール樹脂は、一般的にフェノール類とホルムアルデヒドの反応によって得られる樹脂である。フェノール樹脂には2つのタイプがあり、フェノール類に対してホルムアルデヒドを過剰にしてアルカリ触媒で反応させて得られるレゾール型と、ホルムアルデヒドに対しフェノール類を過剰にして酸触媒で反応させて得られるノボラック型にわけられる。   The curable phenol resin, which is a binder resin used for the protective layer, is generally a resin obtained by a reaction between phenols and formaldehyde. There are two types of phenolic resins: a resole type obtained by reacting with phenol with an excess of formaldehyde and an alkali catalyst, and a novolak obtained by reacting with phenol and an excess of phenol with formaldehyde. Divided into molds.

レゾール型は、アルコール類およびケトン類の溶媒にも可溶であり、加熱することで3次元的に架橋重合して硬化物となる。一方、ノボラック型は、一般にそのまま加熱しても硬化はしないが、パラホルムアルデヒドやヘキサメチレンテトラミンなどのホルムアルデヒド源を加えて加熱することで硬化物を生成する。   The resol type is also soluble in alcohol and ketone solvents, and is three-dimensionally crosslinked and polymerized by heating to form a cured product. On the other hand, the novolak type generally does not cure even when heated as it is, but forms a cured product by adding a formaldehyde source such as paraformaldehyde or hexamethylenetetramine and heating.

一般的に工業的には、レゾール型は塗料、接着剤、注型品および積層品用のワニスとして利用され、ノボラック型は主として成形材料や結合剤として利用されている。   In general, the resol type is used as a varnish for paints, adhesives, cast products and laminates, and the novolak type is mainly used as a molding material or a binder.

本発明における結着樹脂として利用されるフェノール樹脂は、上記のレゾール型およびノボラック型のどちらでも利用可能であるが、硬化剤を加えることなく硬化することや、塗料としての操作性などからレゾール型を用いることが好ましい。   The phenolic resin used as the binder resin in the present invention can be used in either the above-mentioned resol type or novolak type, but it is a resol type from the viewpoint of curing without adding a curing agent and operability as a paint. Is preferably used.

本発明では、これらのフェノール樹脂を1種類または2種類以上混合して用いることができ、またレゾール型とノボラック型を混合して用いることも可能である。   In the present invention, these phenol resins can be used singly or in combination of two or more, and a resol type and a novolac type can also be mixed and used.

例えば、ヒドロキシメチル基2個以上を有するポリヒドロキシメチル化されたビスフェノール化合物を用いて保護層を形成させることができる。   For example, the protective layer can be formed using a polyhydroxymethylated bisphenol compound having two or more hydroxymethyl groups.

上述のビスフェノール化合物の骨格は、下記式(化学式2)で示される構造を有する。   The skeleton of the above-described bisphenol compound has a structure represented by the following formula (Chemical Formula 2).

Figure 2005164776
式中、Xは単結合若しくは2価の結合基を、R及びRはそれぞれ置換基としてハロゲン原子、アリール基、ビニル基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよい環状アルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよい複素環基を表す。
Figure 2005164776
In the formula, X represents a single bond or a divalent linking group, and R 1 and R 2 each have a halogen atom, an aryl group, a vinyl group, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent as a substituent. A cyclic alkyl group which may be substituted, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent or a heterocyclic group which may have a substituent;

このポリヒドロキシメチルビスフェノール化合物は、加熱処理を施すことにより、ヒドロキシメチル基同士の縮合反応によりエーテル結合、若しくは更に縮合反応が進みメチレン結合を形成したり、あるいはヒドロキシメチル基とフェノール性水酸基のオルト位やパラ位の水素原子との縮合反応によりメチレン結合を形成するが、これらの縮合反応が種々の分子間で起こることにより、架橋密度の高い三次元硬化膜を得ることができる。これらの縮合反応は、本質的に空気中の水分や酸素により阻害されることもなく、また電荷輸送材料を添加した系においても十分に進行する反応である。ポリヒドロキシメチルビスフェノール化合物の加熱処理による架橋反応においては、熱硬化性に一般的に用いられるような硬化触媒を特に添加する必要が無いという特徴を有する。従って、本発明の化合物を電子写真感光体表面層として用いる場合には、残留硬化触媒に起因する残留電位の上昇や最表面層の抵抗低下といった問題も発生しない。   This polyhydroxymethyl bisphenol compound is subjected to heat treatment to form an ether bond or a further methylene bond by a condensation reaction between hydroxymethyl groups, or to form an ortho position between the hydroxymethyl group and the phenolic hydroxyl group. A methylene bond is formed by a condensation reaction with a hydrogen atom in the para position, and a three-dimensional cured film having a high crosslinking density can be obtained by the occurrence of these condensation reactions between various molecules. These condensation reactions are essentially reactions that are not hindered by moisture and oxygen in the air, and proceed sufficiently even in a system to which a charge transport material is added. The crosslinking reaction by heat treatment of the polyhydroxymethyl bisphenol compound has a feature that it is not necessary to add a curing catalyst generally used for thermosetting. Therefore, when the compound of the present invention is used as a surface layer of an electrophotographic photoreceptor, problems such as an increase in residual potential and a decrease in resistance of the outermost surface layer due to the residual curing catalyst do not occur.

また、本発明のポリヒドロキシメチルビスフェノール化合物は、硬化触媒を加える必要が無いことや、ヒドロキシメチル基自体が、イソシアネートやシリコーン樹脂とは異なり水分に対する安定性も十分にあるため、塗工液の安定性においても優れている。   In addition, the polyhydroxymethyl bisphenol compound of the present invention does not require the addition of a curing catalyst, and the hydroxymethyl group itself is sufficiently stable against moisture unlike isocyanates and silicone resins. It is also excellent in sex.

本発明の保護層は、硬化性フェノール樹脂を溶剤などで溶解または希釈して得た塗料を感光層上に塗工して成形するが、塗工後に重合反応が起こり硬化層を形成する。重合の形態として、熱による付加および縮合反応により進行し、保護層を塗工後、加熱することで重合反応を起こし高分子硬化層を生成する。   The protective layer of the present invention is formed by applying a coating obtained by dissolving or diluting a curable phenolic resin with a solvent or the like onto a photosensitive layer, and a polymerization reaction occurs after coating to form a cured layer. As a form of polymerization, it proceeds by addition and condensation reaction with heat, and after coating the protective layer, it is heated to cause a polymerization reaction to produce a polymer hardened layer.

また、本発明のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシ基または置換基を有してもよいヒドロキシフェニル基を有する電荷輸送物質は、トリフェニルアミン誘導体であることが好ましい。   The charge transport material having a hydroxyalkyl group, a hydroxyalkoxy group or a hydroxyphenyl group which may have a substituent of the present invention is preferably a triphenylamine derivative.

なお、上記ヒドロキシフェニル基が有してもよい置換基としては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素などのハロゲン原子、置換基を有してもよいメチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基などのアルキル基、置換基を有してもよいメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基およびブトキシ基などのアルコキシ基、置換基を有してもよいフェニル基、ナフチル基、アンスリル基およびピレニル基などのアリール基、または置換基を有してもよいピリジル基、チエニル基、フリル基およびキノリル基などの複素環基が挙げられる。   Examples of the substituent that the hydroxyphenyl group may have include halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, and optionally substituted methyl, ethyl, propyl and butyl groups. Alkyl groups, alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group which may have a substituent, aryl groups such as phenyl group, naphthyl group, anthryl group and pyrenyl group which may have a substituent Or heterocyclic groups such as pyridyl group, thienyl group, furyl group and quinolyl group which may have a substituent.

本発明に用いられる電荷輸送物質のうち、ヒドロキシアルキル基またはヒドロキシアルコキシ基を有する電荷輸送物質は、下記(化学式3)で表される特定の構造を有する化合物であることが好ましい。   Among the charge transport materials used in the present invention, the charge transport material having a hydroxyalkyl group or a hydroxyalkoxy group is preferably a compound having a specific structure represented by the following (Chemical Formula 3).

Figure 2005164776
式中、R11、R12およびR13はそれぞれ炭素数1〜8の枝分かれしてもよい2価の炭化水素基を表し、α、βおよびγはそれぞれ置換基としてハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基を1つ以上有してもよいベンゼン環を表し、a1、b1およびc1は1または0であり、m1およびn1は0または1である。
Figure 2005164776
In the formula, R 11 , R 12 and R 13 each represent a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may be branched, and α, β and γ each have a halogen atom or a substituent as a substituent. An optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted aryl group, and an optionally substituted heterocyclic group Represents a ring, a1, b1 and c1 are 1 or 0, and m1 and n1 are 0 or 1.

また、本発明に用いられる電荷輸送物質は、該保護層を作製するための塗料中に均一に溶解または分散させ、塗布して形成する。本発明の電荷輸送物質と硬化性フェノール樹脂の混合割合は、質量比で、電荷輸送物質/硬化性フェノール樹脂=0.1/10〜20/10が好ましく、特には0.5/10〜10/10が好ましい。硬化性フェノール樹脂に対して電荷輸送物質が少なすぎると残留電位低下の効果が小さくなり、多すぎると保護層の強度を弱める可能性がある。   In addition, the charge transport material used in the present invention is formed by uniformly dissolving or dispersing in a coating material for producing the protective layer and applying it. The mixing ratio of the charge transporting material and the curable phenolic resin of the present invention is preferably a mass ratio of charge transporting material / curable phenolic resin = 0.1 / 10-20 / 10, particularly 0.5 / 10-10. / 10 is preferred. If the amount of the charge transport material is too small relative to the curable phenol resin, the effect of lowering the residual potential is reduced, and if it is too much, the strength of the protective layer may be reduced.

本発明において用いられる保護層は、本質的に抵抗体として電荷の移動をさせるものではなく、保護層中に含有させた電荷輸送物質により電荷を移動させて、保護層を施した電子写真感光体の感度を維持し、残留電位を低下させるものである。したがって、抵抗体としての体積抵抗率は低く設定する必要はなく、その体積抵抗率として、1×1012(Ω・cm)以上にすることにより、形成された静電潜像の流れなどを高い次元で抑制することができる。 The protective layer used in the present invention does not essentially transfer charges as a resistor, but an electrophotographic photosensitive member provided with a protective layer by transferring charges using a charge transport material contained in the protective layer. The sensitivity is maintained and the residual potential is lowered. Therefore, it is not necessary to set the volume resistivity as a resistor low. By setting the volume resistivity to 1 × 10 12 (Ω · cm) or more, the flow of the formed electrostatic latent image is high. Can be suppressed in dimension.

上記の保護層を有する電子写真感光体において、さらにフッ素原子含有樹脂微粒子を含有させることによって、電子写真感光体表面の離型性の向上をより高い次元で達成できる。   In the electrophotographic photosensitive member having the protective layer described above, by further containing fluorine atom-containing resin fine particles, the releasability on the surface of the electrophotographic photosensitive member can be improved at a higher level.

フッ素原子含有樹脂微粒子としては、四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂およびこれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に、四フッ化エチレン樹脂およびフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。樹脂粒子の分子量分布や粒径は、適宜選択することができ、特に制限されるものではない。   Examples of the fluorine atom-containing resin fine particles include ethylene tetrafluoride, ethylene trifluoride chloride resin, hexafluoroethylene propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, ethylene difluoride dichloride resin, and copolymers thereof. Of these, it is preferable to select one or more types as appropriate, and particularly preferred are tetrafluoroethylene resin and vinylidene fluoride resin. The molecular weight distribution and particle size of the resin particles can be appropriately selected and are not particularly limited.

最表面層の塗工液を作製する溶剤としては、本発明のポリヒドロキシメチルビスフェノール化合物並びに電荷輸送材料を十分に溶解し、更に、最表面層の塗工液と接触する下層の電荷輸送層若しくは電荷発生層等に悪影響を与えない溶剤が好ましい。   As the solvent for preparing the outermost surface layer coating solution, the polyhydroxymethylbisphenol compound of the present invention and the charge transporting material are sufficiently dissolved, and further, the lower layer charge transporting layer in contact with the outermost surface layer coating solution or A solvent that does not adversely affect the charge generation layer or the like is preferable.

従って、溶剤としては、メタノール、エタノール及び2−プロパノール等のアルコール類、アセトン、シクロヘキサノン及びメチルエチルケトン等のケトン類、酢酸メチル及び酢酸エチル等のエステル類、テトラヒドロフラン及びジオキサン等のエーテル類、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類、クロロベンゼン及びジクロロメタン等のハロゲン系炭化水素類等が使用可能であり、更にこれらを混合して用いてもよい。これらの中でも本発明の形態に最も好適な溶剤は、メタノール、エタノール及び2−プロパノール等のアルコール類である。   Therefore, as solvents, alcohols such as methanol, ethanol and 2-propanol, ketones such as acetone, cyclohexanone and methyl ethyl ketone, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, toluene and xylene, etc. Aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene and dichloromethane, and the like may be used in combination. Among these, the most suitable solvents for the form of the present invention are alcohols such as methanol, ethanol and 2-propanol.

従来、公知の電荷輸送材料は一般的にアルコール類の溶剤には不溶又は難溶であり、本発明のポリヒドロキシメチルビスフェノール化合物への均一な溶解は困難であるが、電荷輸送材料としてヒドロキシ基を含有する場合にはアルコール類を主成分とする溶剤に可溶であり、電荷輸送層等の下層に対する影響も少ない。   Conventionally, known charge transport materials are generally insoluble or hardly soluble in alcohol solvents, and uniform dissolution in the polyhydroxymethylbisphenol compound of the present invention is difficult. When contained, it is soluble in a solvent containing alcohol as a main component, and has little influence on the lower layer such as a charge transport layer.

本発明の最表面層の塗布方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法及びブレードコーティング法等の一般的な塗工方法を用いることができる。   As a method for applying the outermost surface layer of the present invention, general coating methods such as a dip coating method, a spray coating method, a spinner coating method, a roller coating method, a Meyer bar coating method and a blade coating method can be used.

本発明においては、前記最表面層中に、帯電時に発生するオゾンやNOx等の活性物質の付着による表面層の劣化等を防止する目的で、酸化防止剤の添加材を加えてもよい。   In the present invention, an additive for an antioxidant may be added to the outermost surface layer for the purpose of preventing deterioration of the surface layer due to adhesion of active substances such as ozone and NOx generated during charging.

<感光体表面物性評価方法>
前述のとおり作成した硬度試験用の感光体を25℃湿度50%の環境下に24時間放置した後、前述した微小硬さ測定装置フィシャースコープH100V(Fischer社製)を用いて、Hu及び弾性変形率を求めた。
<Method for evaluating physical properties of photoreceptor surface>
After the photoconductor for hardness test prepared as described above is left in an environment of 25 ° C. and 50% humidity for 24 hours, Hu and elastic deformation are performed using the above-described microhardness measuring device Fischerscope H100V (Fischer). The rate was determined.

本発明におけるHU(ユニバーサル硬さ値)、及び弾性変形率は、圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読し連続的硬さを求められる微小硬さ測定装置フィシャースコープH100V(Fischer社製)を用いて測定した。圧子は対面角136°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を使用した。荷重の条件は最終荷重6mNまで段階的に(各点0.1sの保持時間で273点)測定した。   The HU (universal hardness value) and elastic deformation rate in the present invention are the microhardness measuring device Fischerscope that continuously applies a load to the indenter and directly reads the indentation depth under the load to obtain the continuous hardness. Measurement was performed using H100V (Fischer). The indenter used was a Vickers square pyramid diamond indenter with a face angle of 136 °. The load conditions were measured stepwise up to a final load of 6 mN (273 points with a holding time of 0.1 s for each point).

出力チャートの概略を図6に、本発明の電子写真感光体を測定した例を図7に示す。縦軸は荷重(mN)で横軸は押し込み深さh(μm)であり、段階的に荷重を増加させ6mNまで荷重をかけ、その後同様に段階的に荷重を減少させた結果である。   An outline of the output chart is shown in FIG. 6, and an example in which the electrophotographic photosensitive member of the present invention is measured is shown in FIG. The vertical axis represents the load (mN) and the horizontal axis represents the indentation depth h (μm), which is the result of increasing the load stepwise and applying the load to 6 mN, and then decreasing the load stepwise in the same manner.

HU(ユニバーサル硬さ値:以下HUと呼ぶ)は、6mNで押し込んだ時の同荷重下での押し込み深さから下記式(3)によって規定される。   HU (universal hardness value: hereinafter referred to as HU) is defined by the following equation (3) from the indentation depth under the same load when indented at 6 mN.

Figure 2005164776
弾性変形率は圧子が膜に対して行った仕事量(エネルギー)、すなわち圧子の膜に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めたものであり、下記式(4)からその値は求まる。全仕事量Wt(nW)は図6中のA-B-D-Aで囲まれる面積で表され、弾性変形の仕事量We(nW)はC-B-D-Cで囲まれる面積で表される。
Figure 2005164776
The elastic deformation rate is obtained from the work (energy) performed by the indenter on the membrane, that is, the change in energy due to the increase or decrease of the load on the membrane of the indenter, and the value can be obtained from the following equation (4). The total work amount Wt (nW) is represented by the area surrounded by ABDA in FIG. 6, and the elastic deformation work amount We (nW) is represented by the area surrounded by CBDC.

弾性変形率=We/Wt ×100(%) (4)
前述の如く、有機電子写真感光体に求められる性能として機械的劣化に対する耐久性の向上が挙げられる。一般的に膜の硬度は外部応力に対する変形量が小さいほど高く、電子写真感光体も当然の如く鉛筆硬度やビッカース硬度が高いものが機械的劣化に対する耐久性が向上すると考えられている。しかしながら、これらの測定により得られる硬度が高いものが必ずしも耐久性の向上を望めたわけではなかった。
Elastic deformation rate = We / Wt × 100 (%) (4)
As described above, the performance required for the organic electrophotographic photosensitive member includes improved durability against mechanical deterioration. In general, the hardness of the film is higher as the amount of deformation with respect to external stress is smaller, and it is considered that the electrophotographic photosensitive member having higher pencil hardness or Vickers hardness naturally improves durability against mechanical deterioration. However, the high hardness obtained by these measurements has not always been expected to improve durability.

我々は鋭意検討の末、HUと弾性変形率の値が、ある範囲の場合に特に高温厚湿度環境下において感光体表面層の機械的劣化が起り難くなることを見出し、本発明に至った。すなわち、ビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重6mNで押し込んだ時のHUが150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が44%以上65%以下である電子写真感光体を用いることによって飛躍的に向上した。また、更なる特性の向上にはHU値が160N/mm2以上200N/mm2以下であることがより好ましい。 As a result of intensive studies, we have found that mechanical deterioration of the surface layer of the photoreceptor is less likely to occur particularly in a high temperature, high humidity environment when the values of HU and elastic deformation ratio are within a certain range, and the present invention has been achieved. That is, a hardness test is performed using a Vickers square pyramid diamond indenter, the HU when pressed at a maximum load of 6 mN is 150 N / mm 2 or more and 220 N / mm 2 or less, and the elastic deformation rate is 44% or more and 65% or less. By using the electrophotographic photosensitive member, which is Also, the further improvement of properties and is more preferably HU value is 160 N / mm 2 or more 200 N / mm 2 or less.

HUと弾性変形率を切り離してとらえることはできないが例えばHUが220N/mm2を超えるものであるとき、高温下などでクリーニングブレードとの摩擦が大きくなったときなどにおいて、弾性変形率が44%未満であると感光体の弾性力が不足しているが故に、弾性変形率が65%より大きいと弾性変形率は高くても弾性変形量は小さくなってしまうが故に、結果として局部的に大きな圧力がかかって深い傷が発生してしまう。よって、HUが高いものが必ずしも感光体として最適ではないと考えられる。 Although it is impossible to separate HU and elastic deformation rate, for example, when HU exceeds 220 N / mm 2 , the elastic deformation rate is 44% when the friction with the cleaning blade increases at high temperatures. If the elastic deformation rate is less than 65%, the elastic force of the photosensitive member is insufficient. If the elastic deformation rate is higher than 65%, the elastic deformation amount is small even if the elastic deformation rate is high. Pressure is applied and deep scratches occur. Therefore, it is considered that a material having a high HU is not necessarily optimal as a photoconductor.

また、HUが150N/mm2未満で弾性変形率が65%を超えるもの場合、たとえ弾性変形率が高くても塑性変形量も大きくなってしまいクリーニングブレードや帯電ローラに挟まれた紙粉やトナーが擦られることで削れたり細かい傷が発生したりしてしまう。 Also, when the HU is less than 150 N / mm 2 and the elastic deformation rate exceeds 65%, even if the elastic deformation rate is high, the amount of plastic deformation increases, and the paper dust or toner sandwiched between the cleaning blade and the charging roller Scraping may cause scraping or fine scratches.

本実施例では2種類の保護層を形成させ、2種類の感光体を得た。   In this example, two types of protective layers were formed to obtain two types of photoreceptors.

<感光体製造例1>
長さ260.5mm、直径30mmのアルミニウムシリンダー(JIS A3003アルミニウム合金)を支持体として、この上にポリアミド樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)の5質量%メタノール溶液を浸漬法で塗布し、膜厚が0.5μmの下引き層を形成した。
<Photoreceptor Production Example 1>
Using an aluminum cylinder (JIS A3003 aluminum alloy) having a length of 260.5 mm and a diameter of 30 mm as a support, a 5% by mass methanol solution of polyamide resin (trade name: Amilan CM8000, manufactured by Toray Industries, Inc.) was applied thereon by a dipping method. An undercoat layer having a thickness of 0.5 μm was formed.

次に、電荷発生材料としてCuKαのX線回折における回折角2θ±0.2が28.1°に最も強いピークを有するるヒドロキシガリウムフタロシアニンの結晶3部とポリビニルブチラール2部をシクロヘキサノン100部に添加し、1mmφガラスビーズを用いたサンドミルで1時間分散し、これにメチルエチルケトン100部を加えて希釈して電荷発生層用塗料を調製し、上記下引き層上に、この電荷発生層用塗料を浸漬塗布し、90℃で10分間乾燥して、膜厚0.17μmの電荷発生層を形成した。   Next, 3 parts of hydroxygallium phthalocyanine crystal and 2 parts of polyvinyl butyral having the strongest peak at a diffraction angle 2θ ± 0.2 of 28.1 ° in X-ray diffraction of CuKα as a charge generating material are added to 100 parts of cyclohexanone. Disperse in a sand mill using 1 mmφ glass beads for 1 hour, add 100 parts of methyl ethyl ketone and dilute it to prepare a charge generation layer coating, and immerse this charge generation layer coating on the undercoat layer This was applied and dried at 90 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.17 μm.

次いで、下記式の電荷輸送材料化合物7部   Next, 7 parts of a charge transport material compound of the formula

Figure 2005164776
及びポリカーボネート樹脂(ユーピロンZ400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)社製)10部を、モノクロロベンゼン105部よびジクロロメタン35部に溶解した。この溶液を、前記電荷発生層上に浸漬塗布し、110℃で1時間熱風乾燥し、膜厚が13μmの電荷輸送層を形成した。電荷輸送層の上にこのさらに保護層を形成させた。
Figure 2005164776
And 10 parts of polycarbonate resin (Iupilon Z400, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) were dissolved in 105 parts of monochlorobenzene and 35 parts of dichloromethane. This solution was dip-coated on the charge generation layer and dried with hot air at 110 ° C. for 1 hour to form a charge transport layer having a thickness of 13 μm. This further protective layer was formed on the charge transport layer.

本実施例では反転現像を用いており、感光体は直径30mmのアルミシリンダー上に前述したように3層を重ねた後、表面保護層として下記(化学式5)の正孔輸送性化合物を電子線照射により重合させた化合物を含有する表層を塗工し硬化させた有機感光体である。   In this embodiment, reversal development is used, and the photoreceptor is formed by stacking three layers on an aluminum cylinder having a diameter of 30 mm as described above, and then using a hole transporting compound represented by the following (Chemical Formula 5) as an electron beam. It is an organic photoreceptor in which a surface layer containing a compound polymerized by irradiation is applied and cured.

Figure 2005164776
この正孔輸送性化合物45部をn-プロピルアルコール55部に溶解し、さらにテトラフルオロエチレン微粒子を5重量部添加して、高圧分散機(マイクロフルイタイザー、Microfluidics社製)にて分散させた表面保護層用塗料を調整した。この塗料を前記4層感光体上に塗布したのち、加速電圧150KV、線量40kGyの条件で電子線を照射し、膜厚3μmの保護層を形成し、電子写真感光体Aを得た。
Figure 2005164776
A surface obtained by dissolving 45 parts of this hole transporting compound in 55 parts of n-propyl alcohol, adding 5 parts by weight of tetrafluoroethylene fine particles, and dispersing with a high-pressure disperser (Microfluidizer, manufactured by Microfluidics). The protective layer paint was prepared. After applying this paint on the four-layer photoconductor, an electron beam was irradiated under the conditions of an acceleration voltage of 150 KV and a dose of 40 kGy to form a protective layer having a thickness of 3 μm, and an electrophotographic photoconductor A was obtained.

<保護層製造例2>
次に2種類目の保護層について作製方法も含めて以下に詳細に述べる。
<Protective layer production example 2>
Next, the second type of protective layer will be described in detail below including the manufacturing method.

感光体製造例1と同じ3層の感光体上に、保護層の結着樹脂である硬化性フェノール樹脂として、以下の(化学式6)で示されるビスフェノールのフェノール性水酸基のオルト位水素原子が全てヒドロキシメチル基で置換されたテトラキスヒドロキシメチル-ビスフェノール化合物100部、及び以下の(化学式7)で表される電荷輸送材料70部を、テトラフルオロエチレン微粒子を42部、エタノールを150部を混合し、高圧分散機(マイクロフルイタイザー、Microfluidics社製)にて分散させた溶剤に溶解させて塗工液を作製し、前記電荷輸送層の上に浸漬塗布し、145℃で1時間熱風乾燥し、膜厚が3μmの最表面層を設けた。ここで、最表面層の膜厚は、干渉膜厚計(大塚電子(株)製)を用いて行った。   All of the ortho-position hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group of bisphenol represented by the following (Chemical Formula 6) as a curable phenol resin as a binder resin for the protective layer on the same three-layered photoreceptor as in photoreceptor production example 1. 100 parts of a tetrakishydroxymethyl-bisphenol compound substituted with a hydroxymethyl group and 70 parts of a charge transport material represented by the following (Chemical Formula 7), 42 parts of tetrafluoroethylene fine particles, and 150 parts of ethanol are mixed, A coating solution is prepared by dissolving in a solvent dispersed with a high-pressure disperser (Microfluidizer, manufactured by Microfluidics), dip-coated on the charge transport layer, and dried with hot air at 145 ° C. for 1 hour to form a membrane. An outermost surface layer having a thickness of 3 μm was provided. Here, the film thickness of the outermost surface layer was measured using an interference film thickness meter (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

Figure 2005164776
以上のように作製した保護層を有する感光体を感光体Bとする。
Figure 2005164776
The photoreceptor having the protective layer produced as described above is referred to as a photoreceptor B.

得られた感光体A及び感光体Bの表面のHu及びWeの値を表1に示す。   Table 1 shows the values of Hu and We on the surfaces of the obtained photoreceptor A and photoreceptor B.

Figure 2005164776
(実施例1〜6)
キヤノン製レーザービームプリンターLBP−1760に本発明を適用した帯電条件ないしは感光体を適用させて実施例ないしは比較例とした。帯電に印加する電圧には外部高圧電源を使用した。本実施例では高圧電源により帯電ローラに印加される交流電圧を制御して放電電流を適正値に設定するものである。
Figure 2005164776
(Examples 1-6)
Examples or comparative examples were made by applying charging conditions or photoconductors to which the present invention was applied to a Canon laser beam printer LBP-1760. An external high-voltage power supply was used as the voltage applied for charging. In this embodiment, the AC voltage applied to the charging roller by the high voltage power source is controlled to set the discharge current to an appropriate value.

実施環境 温度32.5℃ 湿度85.0%
画像形成装置本体 キヤノン製レーザービームプリンターLBP−1760改
現像 トナー LBP−1760用現像剤(磁性一成分トナー)
現像バイアス −460V直流電圧印加(1.6kVpp交流電圧重畳印加)
現像ローラ現像剤コート幅210mm(現像可能長手幅)
連続通紙 2%原稿 1000枚
感光体 感光体Aないしは感光体B
帯電 LBP−1760用帯電ローラ(長さ224mm) 直流印加電圧 −600V
交流印加電圧を変化させてクリーニング性と帯電性を比較した結果について、帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さL(mm)、現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流I(μA/mm)とあわせて表2に示す。クリーニング性はクリーニング摩擦レベルで、帯電性はハーフトーンムラレベルとして評価した。さらに感光体現像可能幅外の電位が正常にのらない場合に起こる現像装置から感光体へのトナー飛翔による飛散に関しても評価した。
Implementation environment Temperature 32.5 ° C Humidity 85.0%
Image forming apparatus main body Canon laser beam printer LBP-1760 modified development toner Developer for LBP-1760 (magnetic one component toner)
Development bias -460V DC voltage applied (1.6kVpp AC voltage superimposed)
Developing roller developer coat width 210mm (developable longitudinal width)
Continuous paper 2% original 1000 sheets Photoconductor Photoconductor A or Photoconductor B
Charging LBP-1760 charging roller (224mm length) DC applied voltage -600V
As a result of comparing the cleaning property and the charging property by changing the AC applied voltage, the length L (mm) of one side outside the developable longitudinal width of the charging unit, and the unit length per unit length due to the charging outside the developable longitudinal width. The results are shown in Table 2 together with the discharge current I (μA / mm). The cleaning property was evaluated as a cleaning friction level, and the charging property was evaluated as a halftone unevenness level. Further, the scattering due to the toner flying from the developing device to the photoconductor which occurs when the potential outside the developable width of the photoconductor does not become normal was also evaluated.

クリーニング摩擦レベルは、実機にて以下の基準で評価することより行った。   The cleaning friction level was evaluated based on the following criteria evaluated with an actual machine.

◎ 鳴きも無く良好
○ 停止時のみ僅かに鳴きあり
× クリーニングブレードがめくれ、クリーニングできない
ハーフトーンムラレベルは、実機にて以下の基準で評価することより行った。
◎ Good without squeezing ○ Slight squeal only when stopped × Cleaning blade turned over and unable to clean The halftone unevenness level was evaluated based on the following criteria using an actual machine.

◎ ムラが全く無い
○ わずかにムラがあるがほとんど見えない
△ ムラがあるが目立たない
× 全体にムラがあり、目立つ
飛散レベルは、実機にて以下の基準で評価することより行った。
◎ No unevenness ○ Slightly uneven but almost invisible △ Uneven but inconspicuous × Overall unevenness and conspicuous scattering levels were evaluated by evaluating with the actual machine according to the following criteria.

◎ 飛散はほとんど見られない
○ わずかに飛散するものの感光体端部にわずかに付着する程度
△ 飛散はあるが僅かに画像端部を汚す程度で目立たない
× 飛散がひどく、画像上にボタ落ちして画像を汚す
◎ Almost no scattering ○ Slightly scattered but slightly adhered to the edge of the photoconductor △ Although scattered, the image edge is slightly stained and not noticeable × Scattering is severe and drops on the image Dirty images

Figure 2005164776
比較例1ないし比較例3はクリーニングブレードがめくれてしまい、画像形成が行えなかった。比較例2ないし比較例4はハーフトーンでムラがひどく、まともな画像が得られなかった。
Figure 2005164776
In Comparative Examples 1 to 3, the cleaning blade turned up, and image formation could not be performed. In Comparative Examples 2 to 4, halftone was very uneven and a decent image could not be obtained.

これに対し、実施例1〜3、4〜6のとおり、現像可能長手幅外において感光体表面の電位が現像ローラの電位よりも高い状態であって、帯電による放電電流(I×L)が0.75μA以下で問題の無い画像形成が行えた。好ましくは実施例1,2,4,5のように現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流I(μA/mm)が0.01μA/mm以上でさらに良好な画像形成が行えた。   On the other hand, as in Examples 1 to 3, 4 to 6, the potential of the surface of the photoreceptor is higher than the potential of the developing roller outside the developable longitudinal width, and the discharge current (I × L) due to charging is Image formation with no problem was possible at 0.75 μA or less. Preferably, as in Examples 1, 2, 4 and 5, the discharge current I (μA / mm) per unit length due to charging outside the developable longitudinal width is 0.01 μA / mm or more, so that better image formation is achieved. I did it.

(実施例7〜12)
キヤノン製レーザービームプリンターLBP−1760に本発明を適用した帯電条件ないしは感光体を適用させて実施例ないしは比較例とした。帯電は外部電源を使用した。本実施例では帯電ローラの長さを変化させて帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さを適性値にすることで帯電ローラ現像可能幅外における放電電流を適正値に設定するものである。
(Examples 7 to 12)
Examples or comparative examples were made by applying charging conditions or photoconductors to which the present invention was applied to a Canon laser beam printer LBP-1760. An external power source was used for charging. In this embodiment, the length of one side outside the developable longitudinal width of the charging means is changed to an appropriate value by changing the length of the charging roller, thereby setting the discharge current outside the developable width of the charging roller to an appropriate value. is there.

実施環境 温度32.5℃ 湿度85.0%
画像形成装置本体 キヤノン製レーザービームプリンターLBP−1760改
現像 トナー LBP−1760用現像剤(磁性一成分トナー)
現像バイアス −460V直流電圧印加(1.6kVpp交流電圧重畳印加)
現像ローラ現像剤コート幅210mm(現像可能長手幅)
連続通紙 2%原稿 1000枚
感光体 感光体Aないしは感光体B
帯電 LBP−1760用帯電ローラの長さを変化(224mm〜210.8mm)
直流印加電圧 −600V
交流印加電圧 1170Vpp 周波数900Hz
この帯電ローラの現像可能幅外の長さとクリーニング性、帯電性、およびトナー飛散の度合いについて比較した結果を、帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さL(mm)、現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流I(μA/mm)とあわせて表3に示す。前述した実施例1〜6と同様の評価を行い、クリーニング性はクリーニング摩擦レベルで、帯電性はハーフトーンムラレベルとして、トナー飛散はトナー飛散レベルとして評価した。
Implementation environment Temperature 32.5 ° C Humidity 85.0%
Image forming apparatus main body Canon laser beam printer LBP-1760 modified development toner Developer for LBP-1760 (magnetic one component toner)
Development bias -460V DC voltage applied (1.6kVpp AC voltage superimposed)
Developing roller developer coat width 210mm (developable longitudinal width)
Continuous paper 2% original 1000 sheets Photoconductor Photoconductor A or Photoconductor B
Change the length of the charging roller for LBP-1760 (224mm-210.8mm)
DC applied voltage -600V
AC applied voltage 1170Vpp Frequency 900Hz
The result of comparing the length outside the developable width of this charging roller with the cleaning property, chargeability, and the degree of toner scattering, the length L (mm) on one side outside the developable longitudinal width of the charging means, the developable longitudinal width Table 3 shows the discharge current I per unit length (μA / mm) due to external charging. The same evaluation as in Examples 1 to 6 was performed, and the cleaning property was evaluated as a cleaning friction level, the charging property was evaluated as a halftone unevenness level, and the toner scattering was evaluated as a toner scattering level.

Figure 2005164776
比較例5ないし比較例7はクリーニングブレードがめくれてしまい、画像形成が行えなかった。比較例6ないし比較例8は現像可能長手幅外での感光体の帯電不足によりトナー飛散がひどく、画像が汚れてしまった。これに対し、実施例実施例7〜9、10〜12のとおり、帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さ(L)が0.5mm以上であってかつ感光体表面の現像可能長手幅外での帯電による放電電流(I×L)が0.75μA以下で問題の無い画像形成が行えた。
Figure 2005164776
In Comparative Examples 5 to 7, the cleaning blade turned up, and image formation could not be performed. In Comparative Examples 6 to 8, toner scattering was severe due to insufficient charging of the photoreceptor outside the developable longitudinal width, and the image was soiled. On the other hand, as in Examples 7-9 and 10-12, the length (L) on one side outside the developable longitudinal width of the charging means is 0.5 mm or more, and the developable longitudinal of the surface of the photosensitive member. When the discharge current (I × L) due to charging outside the width was 0.75 μA or less, image formation with no problem could be performed.

(実施例13〜18)
キヤノン製レーザービームプリンターLBP−1760に本発明を適用した帯電条件ないしは感光体を適用させて実施例ないしは比較例とした。本実施例では帯電ローラの現像可能長手幅外の表面に、硬化後に帯電ローラ本体および感光体表面よりも体積抵抗の高くなる塗料を塗布して硬化し、現像可能長手幅内の帯電ローラの抵抗よりも現像可能長手幅外の帯電ローラの抵抗を大きくすることによって、画像部に帯電の影響を及ぼすことなく像可能長手幅外の帯電放電電流量を適正化するものである。
(Examples 13 to 18)
Examples or comparative examples were made by applying charging conditions or photoconductors to which the present invention was applied to a Canon laser beam printer LBP-1760. In this embodiment, the surface of the charging roller outside the developable longitudinal width is cured by applying a coating having a volume resistance higher than that of the charging roller body and the photoreceptor surface after curing, and the resistance of the charging roller within the developable longitudinal width is cured. Further, by increasing the resistance of the charging roller outside the developable longitudinal width, the charging / discharging current amount outside the imageable longitudinal width is optimized without affecting the image portion.

実施環境 温度32.5℃ 湿度85.0%
画像形成装置本体 キヤノン製レーザービームプリンターLBP−1760改
現像 トナー LBP−1760用現像剤(磁性一成分トナー)
現像バイアス −460V直流電圧印加(1.6kVpp交流電圧重畳印加)
現像ローラ現像剤コート幅210mm(現像可能長手幅)
連続通紙 2%原稿 1000枚
感光体 感光体Aないしは感光体B
帯電ローラ LBP−1760用帯電ローラ(長さ224mm)の現像可能長手幅外の表面にウレタン系絶縁塗料塗料を塗布し硬化
直流印加電圧 −600V
交流印加電圧 1170Vpp 周波数900Hz
ウレタン系絶縁塗料の塗布はマスキングされたローラを塗工液に浸漬して引き上げるディップコーティングにて行い、その後160℃の恒温槽にて1時間放置して硬化させた。実施例ではこの工程を繰り返して塗布回数を変えて数種類の帯電ローラを作製した。この帯電ローラに1170Vppの交流バイアスを印加したが、このとき現像可能長手幅内での放電電流は0.116μA/mmであった。
Implementation environment Temperature 32.5 ° C Humidity 85.0%
Image forming apparatus main body Canon laser beam printer LBP-1760 modified development toner Developer for LBP-1760 (magnetic one component toner)
Development bias -460V DC voltage applied (1.6kVpp AC voltage superimposed)
Developing roller developer coat width 210mm (developable longitudinal width)
Continuous paper 2% original 1000 sheets Photoconductor Photoconductor A or Photoconductor B
Charging roller Applying urethane-based insulating paint to the surface outside the developable longitudinal width of the LBP-1760 charging roller (224 mm in length) and curing.
DC applied voltage -600V
AC applied voltage 1170Vpp Frequency 900Hz
The urethane insulating coating was applied by dip coating in which a masked roller was dipped in the coating solution and pulled up, and then allowed to stand for 1 hour in a constant temperature bath at 160 ° C. to be cured. In this example, this process was repeated to change the number of coatings, and several types of charging rollers were produced. An AC bias of 1170 Vpp was applied to this charging roller. At this time, the discharge current within the developable longitudinal width was 0.116 μA / mm.

この絶縁塗料塗工回数とクリーニング性、帯電性、およびトナー飛散の度合いについて比較した結果を、帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さL(mm)、現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流I(μA/mm)とあわせて表4に示す。前述した実施例1〜6と同様の評価を行い、クリーニング性はクリーニング摩擦レベルで、帯電性はハーフトーンムラレベルとして、トナー飛散はトナー飛散レベルとして評価した。   The result of comparison of the number of times of applying the insulating paint, the cleaning property, the charging property, and the degree of the toner scattering is shown as the length L (mm) on one side outside the developable longitudinal width of the charging means and the charging outside the developable longitudinal width. Table 4 shows the discharge current I per unit length (μA / mm). The same evaluation as in Examples 1 to 6 was performed, and the cleaning property was evaluated as a cleaning friction level, the charging property was evaluated as a halftone unevenness level, and the toner scattering was evaluated as a toner scattering level.

Figure 2005164776
比較例9ないし比較例11はクリーニングブレードがめくれてしまい、画像形成が行えなかった。比較例10ないし比較例12は現像可能長手幅外での感光体の帯電不足によりトナー飛散がひどく、画像が汚れてしまった。
Figure 2005164776
In Comparative Examples 9 to 11, the cleaning blade turned up, and image formation could not be performed. In Comparative Examples 10 to 12, toner scattering was severe due to insufficient charging of the photoreceptor outside the developable longitudinal width, and the image was soiled.

これに対し、実施例13〜15、16〜18のとおり、現像可能長手幅外において感光体表面の電位が現像ローラの電位よりも高い状態であってかつ、帯電による放電電流(I×L)が0.75μA以下で問題の無い画像形成が行えた。好ましくは実施例13、14、16,17のように現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流I(μA/mm)が0.010μA/mm以上でさらに良好な画像形成が行えた。   On the other hand, as in Examples 13 to 15 and 16 to 18, the potential on the surface of the photoreceptor is higher than the potential of the developing roller outside the developable longitudinal width, and the discharge current (I × L) due to charging. Was 0.75 μA or less, and no problem image formation was possible. Preferably, as in Examples 13, 14, 16, and 17, the discharge current I (μA / mm) per unit length due to charging outside the developable longitudinal width is 0.010 μA / mm or more, and better image formation is achieved. I did it.

なお、現像可能長手幅外における帯電の放電電流を小さくする方法は、本実施例に限るものでなく、現像可能長手幅外の帯電ローラをテープや粉体等で被覆する、あるいは現像可能長手幅外の感光体の抵抗を大きくしても同様の効果が得られる。   The method for reducing the discharge current for charging outside the developable longitudinal width is not limited to this embodiment, and the charging roller outside the developable longitudinal width is covered with tape or powder, or the developable longitudinal width. The same effect can be obtained even if the resistance of the external photoconductor is increased.

(産業上の利用可能性)
本発明者らの鋭意検討の結果、特に表面が25℃湿度50%の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重6mNで押し込んだ時のHU(ユニバーサル硬さ値)が150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が44%以上65%以下である高耐久性を有する電子写真感光体に対して、接触帯電により帯電させ、現像剤にて潜像を現像し、現像されたトナーを紙などの媒体に転写し、感光体上の転写残トナーをクリーニングブレードにて清掃する画像形成方法において、帯電手段が現像可能長手幅より長い長手幅を有しており、帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さをL(mm)、該感光体表面の現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流をI(μA/mm)としたときに、次式
0.5 ≦ L
I × L ≦ 0.75
を満足させた場合に、クリーニングブレードめくれの無い安定した画像形成を行える事を見出した。
(Industrial applicability)
As a result of intensive studies by the present inventors, a hardness test was performed using a Vickers square pyramid diamond indenter, particularly in an environment where the surface was 25 ° C. and 50% humidity, and HU (universal hardness value) when pushed in with a maximum load of 6 mN. The electrophotographic photosensitive member having a durability of 150 N / mm 2 or more and 220 N / mm 2 or less and having an elastic deformation ratio of 44% or more and 65% or less is charged by contact charging to form a developer. In the image forming method in which the latent image is developed, the developed toner is transferred to a medium such as paper, and the untransferred toner on the photosensitive member is cleaned with a cleaning blade, the charging unit has a longer longitudinal width than the developable longitudinal width. The length of one side outside the developable longitudinal width of the charging means is L (mm), and the discharge current per unit length by charging outside the developable longitudinal width of the surface of the photosensitive member is I (μA). / Mm) Formula 0.5 ≦ L
I x L ≤ 0.75
It has been found that stable image formation without turning over the cleaning blade can be performed when satisfying the above.

前記感光体に対し、接触ローラ帯電・ブレードクリーニングを行うシステムにおいては、帯電ローラでの放電によるドラム滑り性低下によりクリーニングが難しくなる。特に現像剤の行き難い現像ローラ現像剤コート幅の外側における感光体の帯電はドラム-クリーニングブレード間に局所的な摩擦アップを引き起こし、感光体全体のクリーニングを困難にする。そこで本発明は、現像可能長手幅外の放電を小さくするものである。現像可能長手幅外の放電が少ないので現像可能長手幅外の感光体滑り性が悪化しない。これにより、トナー・潤滑剤が供給されにくい現像可能長手幅外部分のクリーニングブレードと感光体の摩擦力アップによる、クリーニングブレード全面めくれ・振動等のクリーニングの不具合を防止できる。   In a system in which contact roller charging / blade cleaning is performed on the photosensitive member, cleaning becomes difficult due to a decrease in drum slipperiness due to discharge by the charging roller. In particular, the charging of the photosensitive member outside the developer roller width where the developer is difficult to reach causes a local friction increase between the drum and the cleaning blade, making it difficult to clean the entire photosensitive member. Therefore, the present invention reduces discharge outside the developable longitudinal width. Since there is little electric discharge outside the developable longitudinal width, the photoconductor slippage outside the developable longitudinal width does not deteriorate. As a result, it is possible to prevent cleaning problems such as turning over or vibration of the entire cleaning blade due to an increase in the frictional force between the cleaning blade and the photosensitive member outside the developable longitudinal width where it is difficult to supply toner and lubricant.

本発明の画像形成装置を表す概略断面図である。1 is a schematic sectional view showing an image forming apparatus of the present invention. 本発明の帯電ローラおよび現像ローラ、クリーニングブレードの長さの関係を表す概略図である。It is the schematic showing the relationship of the length of the charging roller of this invention, a developing roller, and a cleaning blade. 放電電流を求める構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure which calculates | requires discharge current. 放電電流を求めるためのグラフである。It is a graph for calculating | requiring a discharge current. 現像可能長手幅外の帯電ローラによる放電の測定例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a measurement of the discharge by the charging roller outside developable longitudinal width. 本発明の電子写真感光体の弾性率を測定する出力チャートの概略図である。It is the schematic of the output chart which measures the elasticity modulus of the electrophotographic photosensitive member of this invention. 本発明の電子写真感光体の弾性率を測定した例である。It is the example which measured the elasticity modulus of the electrophotographic photosensitive member of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 感光体
102 帯電ローラ
103 露光装置
104 現像装置
105 転写部材
106 定着装置
107 クリーニング装置
111 転写媒体
201 感光体
202 帯電ローラ
203 現像ローラ
204 クリーニングブレード
301 感光体
302 帯電ローラ
303 交流電圧電源
304 電流計
101 photoconductor
102 Charging roller
103 Exposure equipment
104 Developer
105 Transfer material
106 Fixing device
107 Cleaning device
111 Transfer media
201 photoconductor
202 Charging roller
203 Developing roller
204 Cleaning blade
301 photoconductor
302 Charging roller
303 AC voltage power supply
304 ammeter

Claims (7)

像担持体と該像担持体表面に接触して帯電する帯電工程と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像ローラに担持されたトナーによって該静電潜像をトナー像として反転現像により現像する現像工程と、該トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、転写残トナーを弾性ブレードによりクリーニングするクリーニング工程とを有する画像形成方法において、該感光層の表面は、25℃湿度50%の環境下でビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行い、最大荷重6mNで押し込んだ時のHU(ユニバーサル硬さ値)が150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が44%以上65%以下である電子写真感光体であり、該帯電手段は交流電圧が印加されていて、かつ現像可能長手幅より長い長手幅を有しており、帯電手段の現像可能長手幅外の片側の長さをL(mm)、該感光体表面の現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流をI(μA/mm)としたときに、次式
0.5 ≦ L
I × L ≦ 0.75
を満足することを特徴とする画像形成方法。
The image carrier and the charging step for contacting and charging the surface of the image carrier, the latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the charging surface of the image carrier, and the toner carried on the developing roller An image forming method comprising: a developing step of developing an electrostatic latent image as a toner image by reversal development; a transfer step of transferring the toner image onto a recording medium; and a cleaning step of cleaning residual toner with an elastic blade. The surface of the layer is subjected to a hardness test using a Vickers square pyramid diamond indenter in an environment of 25 ° C. and 50% humidity, and the HU (universal hardness value) when pressed at a maximum load of 6 mN is 150 N / mm 2 or more and 220 N / mm 2 or less, and a electrophotographic photosensitive member elastic deformation rate is less than or equal to 65% or more 44%, is the charging means have been applied AC voltage, and longer length than the developable longitudinal width The width of one side outside the developable longitudinal width of the charging means is L (mm), and the discharge current per unit length by charging outside the developable longitudinal width of the surface of the photoreceptor is I ( μA / mm), the following formula 0.5 ≦ L
I x L ≤ 0.75
An image forming method characterized by satisfying
該感光体表面の現像可能長手幅外における帯電手段により帯電される感光体の表面電位の絶対値が現像バイアスの電位の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項1の画像形成方法。   2. The image forming method according to claim 1, wherein the absolute value of the surface potential of the photoconductor charged by the charging means outside the developable longitudinal width of the surface of the photoconductor is larger than the absolute value of the potential of the developing bias. 該感光体表面の現像可能長手幅外での帯電による単位長さあたりの放電電流I(μA/mm)が次式
0.01 ≦ I
を満足することを特徴とする請求項2の画像形成方法。
The discharge current I (μA / mm) per unit length due to charging outside the developable longitudinal width of the surface of the photoreceptor is expressed by the following formula: 0.01 ≦ I
The image forming method according to claim 2, wherein:
該感光体表面の現像可能長手幅内での帯電による放電電流が0.1(μA/mm)以上2.0(μA/mm)以下であることを特徴とする請求項1〜3の画像形成方法。   4. The image formation according to claim 1, wherein a discharge current by charging within the developable longitudinal width of the surface of the photoreceptor is 0.1 (μA / mm) to 2.0 (μA / mm). Method. 該帯電手段の現像可能長手幅外部分の抵抗が現像可能長手幅内部分の抵抗よりも高いことを特徴とする請求項4の画像形成方法。   5. The image forming method according to claim 4, wherein the resistance of the charging means outside the developable longitudinal width is higher than the resistance of the portion within the developable longitudinal width. 該帯電手段の現像可能長手幅外部分に帯電ローラ本体および感光体表面よりも体積抵抗の高い材料で被覆させたことを特徴とする請求項5の画像形成方法。   6. The image forming method according to claim 5, wherein a portion outside the developable longitudinal width of the charging means is coated with a material having a volume resistance higher than that of the charging roller main body and the photosensitive member surface. 該感光体は保護層を有し、該保護層が硬化性フェノール樹脂及び、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシ基または置換基を有してもよいヒドロキシフェニル基からなる群より選択される基の少なくとも一つを有する電荷輸送物質を含有することを特徴とする請求項1〜6の画像形成方法。

The photoreceptor has a protective layer, and the protective layer is at least one selected from the group consisting of a curable phenolic resin and a hydroxyalkyl group, a hydroxyalkoxy group, or an optionally substituted hydroxyphenyl group. The image forming method according to claim 1, further comprising a charge transport material having one of them.

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