JP2005301107A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2005301107A JP2004120034A JP2004120034A JP2005301107A JP 2005301107 A JP2005301107 A JP 2005301107A JP 2004120034 A JP2004120034 A JP 2004120034A JP 2004120034 A JP2004120034 A JP 2004120034A JP 2005301107 A JP2005301107 A JP 2005301107A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of prolonging the life of a cleaning blade and stabilizing the cleaning performance for a long period by stabilizing behavior of a cleaning blade edge part. <P>SOLUTION: The image forming apparatus having a photoreceptor whose photosensitive layer contains a compound produced by polymerizing or bridging and curing a positive-hole transport compound with a compound having an unsaturated polymerizable functional group, a charging means of charging the surface of the photoreceptor, a latent image forming means of forming an electrostatic latent image on the charged surface of the photoreceptor, a developing means of developing the electrostatic latent image into a toner image with toner carried by a developing roller, a transfer means of transferring the toner image to a recording medium, and a cleaning means of cleaning untrasferred toner is characterized in that a sponge roller containing abrasives is made to abut against the photoreceptor surface. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真複写機、同プリンタ等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine and the same printer.

周知の画像形成装置のクリーニング装置において、転写時に感光体表面に形成されたトナー像のトナーを全て転写材に転写させることは困難で、若干のトナーが感光体上に残ることを避けられない。又、転写材が感光体に接するために生じる転写材粉等も感光体上に付着する。このため、転写後も感光体上に残るトナーや転写材粉(以下、これらをまとめて転写残現像トナーとする)を転写の都度充分にクリーニングする必要がある。   In a well-known cleaning device for an image forming apparatus, it is difficult to transfer all the toner of a toner image formed on the surface of a photoconductor to a transfer material during transfer, and it is inevitable that some toner remains on the photoconductor. Further, transfer material powder or the like generated when the transfer material contacts the photoconductor also adheres to the photoconductor. For this reason, it is necessary to sufficiently clean toner and transfer material powder (hereinafter collectively referred to as transfer residual development toner) remaining on the photoreceptor after transfer.

このためのクリーニング手段としては従来から種々なものが提案されているが、ゴム等の弾性材料から成るクリーニングブレードのエッジを感光体に当接させて転写残トナーを掻き落とし除去するようなものが、構成が簡単で低コストであり、転写残トナー除去機能も優れているので、既に広く実用されていることは良く知られている通りである。   Various cleaning means have been proposed for this purpose, but there are those that scrape and remove the transfer residual toner by bringing the edge of a cleaning blade made of an elastic material such as rubber into contact with the photosensitive member. Since the structure is simple and low in cost, and the transfer residual toner removing function is excellent, it is well known that it is already widely used.

図1は周知のクリーニング装置の一例を示すもので、紙面に垂直方向に軸線を有し、周辺に帯電器、現像器、転写手段等を配設した(図中では省略してある)回転円筒状の感光体2にクリーニング装置が近接配置してある。   FIG. 1 shows an example of a known cleaning device, which has an axis in a direction perpendicular to the paper surface, and a rotating cylinder (not shown in the figure) in which a charger, a developing device, a transfer means, and the like are arranged in the periphery. A cleaning device is disposed close to the photoconductor 2 in the form of a ring.

前記クリーニング装置は、感光体2一方向に開口部を備えたケーシング14を有しており、該開口部に、ウレタンゴム等から成るクリーニングブレード15の1つの端縁が取着してあり、該ブレードの端縁の1つのエッジが感光体2に当接しており、不図示の転写部位において発生した転写残トナーがクリーニングブレード15のエッジ部位に達するとこれによって掻き落とされる。   The cleaning device has a casing 14 having an opening in one direction of the photosensitive member 2, and one end of a cleaning blade 15 made of urethane rubber or the like is attached to the opening. One edge of the edge of the blade is in contact with the photosensitive member 2, and when transfer residual toner generated at a transfer portion (not shown) reaches the edge portion of the cleaning blade 15, it is scraped off.

クリーニング効率を向上させるためにクリーニングブレード上流側に様々な補助部材を用いたものが知られている。クリーニングローラをクリーニング部上流に配置し、当接させることでクリーニング効果を促進すると共に感光体表面の汚染を防止したもの(例えば特許文献1)等である。   In order to improve the cleaning efficiency, those using various auxiliary members upstream of the cleaning blade are known. A cleaning roller is disposed upstream of the cleaning unit and brought into contact therewith to promote the cleaning effect and prevent contamination of the photoreceptor surface (for example, Patent Document 1).

特開平8−328441号公報JP-A-8-328441

近年、電子写真複写機・同プリンタの高画質化、高速化、高安定化を目的として感光体表面を硬化した感光体を用いることが有効であることが知られている。具体的には、不飽和重合性官能基を持つ化合物が正孔輸送化合物を重合或は架橋し、硬化させた感光層から成る感光体や、感光体表層がアモルファスシリコンから成る感光体等である。   In recent years, it has been known that it is effective to use a photoconductor having a photoconductor surface cured for the purpose of improving image quality, speeding up, and stabilizing the electrophotographic copying machine / printer. Specifically, the photosensitive member is composed of a photosensitive layer in which a compound having an unsaturated polymerizable functional group is polymerized or cross-linked with a hole transport compound and cured, or the photosensitive member surface layer is composed of amorphous silicon. .

これらの感光体を帯電器によって帯電する場合、コロナ放電器によるものや、感光体に電圧を印加した帯電部材を当接させて感光体の帯電を行うもの(特開昭57−017826号公報、特開昭58−040566号公報等)が提案され、既に実用化されている。   When charging these photoconductors with a charger, those using a corona discharger or those in which a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with the photoconductor to charge the photoconductor (Japanese Patent Laid-Open No. 57-017826, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-040566 has been proposed and has already been put into practical use.

しかし、何れの場合も放電現象によって感光体表面上に窒素酸化物(NOx 、NH3 NOx 等)、ケイ素酸化物(SiOx )或は硫化酸化物(SOx )等の汚染物質が生成し、感光体表面に付着する現象が生じる。これら汚染物質は、感光体が非常に硬質な場合、感光体表面材自身がクリーニングブレード等により、削られることなく汚染物質が堆積することに起因する種々の問題が生じている。具体的には、汚染物質が低抵抗物質であるために感光体表面の抵抗値を低下させることによる画像流れや、該汚染物質は吸湿性が高く水分と反応すれば更に感光体表面とクリーニングエッジ部の摩擦力を増大させ、クリーニング不良(ブレード鳴き、ビビリ、捲れ等)やクリーニングエッジ部に損傷を引き起こすことが懸念されていた。 In either case, however, the discharge phenomenon generates pollutants such as nitrogen oxide (NOx, NH 3 NOx, etc.), silicon oxide (SiOx) or sulfide oxide (SOx) on the surface of the photoreceptor, and the photoreceptor. A phenomenon that adheres to the surface occurs. When the photosensitive member is very hard, these contaminants cause various problems caused by the contamination of the surface of the photosensitive member itself without being removed by a cleaning blade or the like. Specifically, since the contaminant is a low-resistance material, image flow caused by lowering the resistance value on the surface of the photoreceptor, and if the contaminant is highly hygroscopic and reacts with moisture, the surface of the photoreceptor and the cleaning edge are further increased. There is a concern that the frictional force of the portion may be increased, causing defective cleaning (blade squealing, chattering, dripping, etc.) and damage to the cleaning edge portion.

この問題に対処するためには、クリーニングブレードエッジ部の安定性を長期に亘って確保することが必要である。具体的には、感光体表面の汚染を防止することでクリーニングブレードと感光体表面と生じる摩擦力を軽減することと、クリーニングブレードエッジ部に潤滑剤を常時供給することである。   In order to cope with this problem, it is necessary to ensure the stability of the cleaning blade edge portion over a long period of time. Specifically, the frictional force generated between the cleaning blade and the surface of the photoconductor is reduced by preventing contamination of the surface of the photoconductor, and the lubricant is constantly supplied to the edge of the cleaning blade.

そのためにクリーニングブレード補助部材として、様々な提案がなされてきている。例えば、汚染物質を除去するためにクリーニングブレードに研磨剤を含有した層をエッジ部近傍に設けることによって、研磨機能を持たせたものやスポンジローラに研磨剤を含有することによって研磨効果を促進させたものが知られている(例えば、特開平1−019874号公報)。   Therefore, various proposals have been made as cleaning blade auxiliary members. For example, by providing a layer containing an abrasive on the cleaning blade in the vicinity of the edge portion to remove contaminants, the polishing effect can be promoted by adding an abrasive to the polishing roller or sponge roller. Are known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-018744).

しかし、環境等の変化により汚染物質が感光体表層に付着しにくいような状況下では、汚染物質だけでなく感光体表層までも研磨してしまい、画像のみだれや感光体自身の寿命を低減してしまうという問題があった。更に、感光体表面に付着した汚染物質を研磨することで、感光体とクリーニングブレードの摩擦力は低減できてもクリーニングエッジ部に潤滑剤が供給されないことで、クリーニングブレードの挙動が不安定になり、クリーニングブレードのびびりや鳴き、めくれ等による画像不良問題の発生が懸念されていた。   However, under circumstances where contaminants are difficult to adhere to the surface of the photoreceptor due to changes in the environment, etc., not only the contaminants but also the surface of the photoreceptor will be polished, reducing the soaking of the image and the life of the photoreceptor itself. There was a problem that. Furthermore, by polishing contaminants adhering to the surface of the photoconductor, the friction force between the photoconductor and the cleaning blade can be reduced, but no lubricant is supplied to the cleaning edge, which makes the behavior of the cleaning blade unstable. There has been a concern about the occurrence of image defect problems due to chattering, squeaking and turning of the cleaning blade.

一方、クリーニングブレードのエッジ部の安定性を目的として、クリーニングブレードのエッジ部近傍に潤滑剤を供給し、潤滑機能を持たせたもの等も知られている。   On the other hand, for the purpose of stability of the edge portion of the cleaning blade, a lubricant is provided near the edge portion of the cleaning blade to provide a lubrication function.

しかし、硬質な感光体表面上では、放電現象による汚染物質は放電時間に比例して増加するために、潤滑性を持たせても鳴き、ビビリ等のクリーニング不良とともに摩擦力によるクリーニングブレードエッジ部の損傷によるクリーニング不良等が懸念されていた。   However, on the surface of a hard photoconductor, contaminants due to the discharge phenomenon increase in proportion to the discharge time. There was concern about poor cleaning due to damage.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、クリーニングブレードエッジ部の挙動を安定化することで、クリーニングブレードの高寿命化、クリーニング性の長期安定化を達成することができる画像形成装置を提供すること。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the process is to stabilize the behavior of the cleaning blade edge, thereby achieving a long life of the cleaning blade and long-term stabilization of the cleaning property. An image forming apparatus capable of performing

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、不飽和重合性官能基を持つ化合物が正孔輸送化合物を重合或は架橋し、硬化させた化合物を感光層に含む感光体と該感光体表面を帯電する帯電手段と、該感光体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像ローラに担持されたトナーによって該静電現像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、感光体表面に研磨剤を含有したスポンジローラを当接させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a photoconductor comprising a compound having an unsaturated polymerizable functional group obtained by polymerizing or cross-linking a hole transporting compound and curing the photosensitive layer, and the photosensitive layer. Charging means for charging the surface of the body, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charging surface of the photoconductor, and developing means for developing the electrostatic development as a toner image by toner carried on the developing roller; An image forming apparatus having a transfer unit for transferring the toner image to a recording medium and a cleaning unit for cleaning the transfer residual toner is characterized in that a sponge roller containing an abrasive is brought into contact with the surface of the photoreceptor.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、感光体表面の水の接触角が常時70度以上に保たれ、且つ、クリーニングブレードエッジ部に常時8%印字面積以上に相当する転写残現像剤及び潤滑剤が供給されるように上記スポンジローラを当接することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the contact angle of water on the surface of the photosensitive member is always kept at 70 ° or more, and the transfer corresponding to a printing area of 8% or more is always provided on the cleaning blade edge portion. The sponge roller is brought into contact so that the remaining developer and lubricant are supplied.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記スポンジローラに粒径と形状が異なる研磨粒子を含有することを特徴とする。   A third aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, the sponge roller contains abrasive particles having different particle sizes and shapes.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、湿度を感知することのできるセンサを有することを特徴とする。   The invention described in claim 4 is characterized in that in the invention described in claim 1, a sensor capable of sensing humidity is provided.

請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、湿度センサから構成される環境条件検知手段にて検知された環境情報は、制御手段に入力され、制御手段は該情報に基づき駆動手段である通電回路を介してスポンジローラの当接圧力を制御することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the environmental information detected by the environmental condition detection means comprising a humidity sensor is input to the control means, and the control means is driven based on the information. The contact pressure of the sponge roller is controlled through an energization circuit.

本発明によれば、放電現象により感光体表面上に付着する汚染物質を除去する効果を持つ大粒径の研磨剤と、クリーニングブレードエッジ部に潤滑特性を付与する小粒径の研磨剤とをそれぞれ含有したスポンジローラを用い、それを使用環境に最適な当接圧に湿度センサを用いることで制御することによって、感光体上の汚染物質を掻き取る能力が高く、且つ、クリーニング能力も高いために、感光体の長寿命化・安定化を達成するとともに、クリーニングブレード・スポンジローラ双方の長寿命化を維持するのに資するとこが大である。   According to the present invention, a large particle size abrasive having an effect of removing contaminants adhering to the surface of the photoconductor due to a discharge phenomenon, and a small particle size abrasive imparting lubrication characteristics to the cleaning blade edge portion. By using each sponge roller and controlling it by using a humidity sensor at the optimum contact pressure for the usage environment, the ability to scrape off contaminants on the photoreceptor is high and the cleaning ability is also high. In addition, it is important to contribute to maintaining the long life of both the cleaning blade and the sponge roller as well as achieving long life and stabilization of the photoreceptor.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本発明は、画像形成装置のクリーニング補助装置で、クリーニングブレードにより転写残トナーを感光体から掻き取るように構成したものにおいて、粒径と形状の異なる2種類の研磨剤微粒子をスポンジローラに含有させることによって、放電現象による汚染物質を除去する研磨機能とクリーニングブレードエッジ部への潤滑剤供給機能を持ち合わせるようにしたものである。   The present invention relates to a cleaning auxiliary device for an image forming apparatus in which a transfer residual toner is scraped off from a photoreceptor by a cleaning blade, and two kinds of abrasive fine particles having different particle sizes and shapes are contained in a sponge roller. Thus, a polishing function for removing contaminants due to a discharge phenomenon and a function of supplying a lubricant to the edge of the cleaning blade are provided.

本発明における概要図を図3に示す。更に効率の良い研磨性と潤滑剤供給能力を仕様環境によって最適化するために、湿度センサから構成される環境条件検知手段にて検知された湿度から成る環境情報を検知し、制御手段は該情報に基づき駆動手段である通電回路を介してスポンジローラの当接圧力を制御することを特徴としている。   A schematic diagram of the present invention is shown in FIG. In addition, in order to optimize the efficiency of abrasiveness and lubricant supply capacity according to the specification environment, environmental information consisting of humidity detected by the environmental condition detection means consisting of humidity sensors is detected, and the control means detects the information. Based on the above, the contact pressure of the sponge roller is controlled through an energization circuit as drive means.

本発明におけるスポンジローラは、像担持体表面に当接するクリーニング手段の上流側及び下流側の一方又は両方で感光体に当接し、像担持体に対して回転速度差を有して回転する研磨手段である。   The sponge roller according to the present invention is a polishing unit that contacts the photosensitive member on one or both of the upstream side and the downstream side of the cleaning unit that contacts the surface of the image carrier and rotates with a rotational speed difference with respect to the image carrier. It is.

スポンジローラの材質にはゴム材及び発泡材が好ましい。ゴム材質としてはEPM、EPDM、ノルボーネンゴム、NBR、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、SBS及びSEBS等が適している。発泡材としてはポリスチレン、ポリオレフィン、ポリエステル及びウレタン等が適しており、これを発泡させた柔軟で低比重なものを用いる。発泡材の気泡部には空気、窒素及びアルゴンガス等を封入することができる。   The material of the sponge roller is preferably a rubber material or a foam material. Suitable rubber materials include EPM, EPDM, norbornene rubber, NBR, chloroprene rubber, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, chlorosulfonated polyethylene, hydrin rubber, urethane rubber, SBS and SEBS. As the foam material, polystyrene, polyolefin, polyester, urethane and the like are suitable, and a soft and low specific gravity foamed material is used. Air, nitrogen, argon gas, or the like can be enclosed in the bubble portion of the foam material.

研磨剤としては粒径と形状の異なる2種類の金属酸化物のものを用いる。研磨機能を促進させる研磨剤は大粒径で不定形なものを、小粒径で球形の研磨剤は潤滑性供給部材として用いる。大粒径研磨剤の平均粒子径としては3〜10μmの範囲のものを用いるのが好ましい。   As the abrasive, two kinds of metal oxides having different particle sizes and shapes are used. The abrasive that promotes the polishing function is an irregular shape with a large particle size, and the spherical abrasive with a small particle size is used as a lubricity supply member. The average particle size of the large particle size abrasive is preferably 3 to 10 μm.

次に、研磨剤粒子の形状について、表面形状球形度φ0 を用いて述べる。表面積形状球形度φ0 を以下のように定義する。   Next, the shape of the abrasive particles will be described using the surface shape sphericity φ0. The surface area shape sphericity φ0 is defined as follows.

BET比表面積の実測は、例えばQUANTACHIROME社製比表面積計オートソーブ1等を使用して計測する。本発明において、研磨機能を促進させる大粒形研磨剤の表面形状球形度φ0
は0.3〜0. 5であることが好ましい。感光体への放電生成物の付着を徐去するために、或る程度の凹凸を有した球状微粒子の方が効果が大きいと考えられる(図4(a))。逆に、潤滑機能を付与するための小粒径研磨剤としては、(図4(b))に示したように研磨粒子表面に凹凸が少ないのが好ましく、φ 0 は0.9を超えており、1.0に近いのが好ましい。
The actual measurement of the BET specific surface area is measured by using, for example, a specific surface area meter autosorb 1 manufactured by QUANTACHROME. In the present invention, the surface shape sphericity φ0 of the large abrasive that promotes the polishing function
Is preferably 0.3 to 0.5. In order to gradually remove the adhesion of the discharge product to the photoreceptor, it is considered that the spherical fine particles having a certain degree of unevenness are more effective (FIG. 4A). Conversely, as a small particle size abrasive for imparting a lubricating function, as shown in FIG. 4 (b), it is preferable that the surface of the abrasive particles has few irregularities, and φ 0 exceeds 0.9. It is preferably close to 1.0.

スポンジローラに含有する量としては、研磨剤の含有量とスポンジローラの硬度が反比例することも考慮に入れ、スポンジローラの重量に対して、研磨剤の量を大粒径、小粒径研磨剤それぞれ、1〜5wt%であることが好ましい。   As for the amount contained in the sponge roller, taking into consideration that the content of the abrasive and the hardness of the sponge roller are inversely proportional, the amount of the abrasive is large and small in size with respect to the weight of the sponge roller. Each is preferably 1 to 5 wt%.

金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、フェライト等の1種又は2種以上の組合せで用いることができる。   Examples of the metal oxide include silica, alumina, titanium oxide, calcium titanate, strontium titanate, barium titanate, magnesium titanate, zinc oxide, zirconium oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, ferrite and the like, or Two or more types can be used in combination.

本発明に係る画像形成装置は、画像形成速度、即ち、感光体の駆動速度が周速100〜300mm/secで動作し、これに接触配置された研磨剤を含有したスポンジローラは、対感光体の周速−100%〜200%の速度で外部モータを介して回転させ、30〜300gf/cmの圧力で当接させることが好ましい。   The image forming apparatus according to the present invention operates at an image forming speed, that is, a driving speed of the photosensitive member of 100 to 300 mm / sec, and a sponge roller containing an abrasive disposed in contact with the photosensitive member is a photosensitive member. The peripheral speed is preferably rotated through an external motor at a speed of 100% to 200% and brought into contact with a pressure of 30 to 300 gf / cm.

本発明の作用を、研磨剤を選択的に含有したときの感光体或はクリーニングブレードに与える影響に着目して述べる。使用環境は常温・常湿の環境とした。大粒径且つ不定形のみの研磨剤を含有したスポンジローラを用いた場合、当接圧を変化させたときの感光体表面の接触角とクリーニングブレードの歪み量を図5に示す。スポンジローラに研磨剤を含有することによって感光体表面の接触角を維持することができ、放電による汚染物質の付着を軽減していことを示している。その効果は当接圧に比例して大きくなる傾向が見られる。   The operation of the present invention will be described by paying attention to the influence on the photosensitive member or the cleaning blade when the abrasive is selectively contained. The usage environment was normal temperature and humidity. FIG. 5 shows the contact angle of the photosensitive member surface and the amount of distortion of the cleaning blade when the contact pressure is changed when a sponge roller containing a large particle size and irregular shaped abrasive is used. It is shown that the contact angle of the surface of the photoreceptor can be maintained by containing an abrasive in the sponge roller, and the adhesion of contaminants due to discharge is reduced. The effect tends to increase in proportion to the contact pressure.

しかし、粒径の大きい研磨剤のみを含有したスポンジローラの場合、当接圧P>100gf/cmのときには感光体表面に研磨剤による傷跡が見られ、当接圧が大き過ぎることを示している。クリーニングブレードの歪み量については、研磨剤なしの場合よりも研磨剤を含有したときの方が歪み量は少なかった。これは研磨剤の含有効果である感光体表面の接触角の低下に起因するクリーニングブレードとの摩擦力の低下によるものである。   However, in the case of a sponge roller containing only an abrasive having a large particle diameter, when the contact pressure P> 100 gf / cm, a scar due to the abrasive is seen on the surface of the photoreceptor, indicating that the contact pressure is too large. . Regarding the distortion amount of the cleaning blade, the distortion amount was smaller when the abrasive was contained than when the abrasive was not used. This is due to a decrease in the frictional force with the cleaning blade due to a decrease in the contact angle on the surface of the photoreceptor, which is an effect of containing an abrasive.

次に、研磨剤として上記スポンジローラに小粒径且つ球形のものを混ぜたものを用いたときの同様の効果について調べた。結果を図6に示す。   Next, the same effect was examined when a sponge roller having a small particle diameter and a spherical shape was used as the abrasive. The results are shown in FIG.

感光体表面の接触角は更に低下傾向を示し、研磨力の増大を確認できた。このことは研磨剤を更に混ぜたことによる研磨力の増大だけではなく、小粒径の研磨剤の働きが感光体表面の凹凸部分の細部に渡っていることも考えられる。クリーニングブレードの歪み量を比較してみると、P<80gf/cmでは歪み量低減の効果は僅かに見られる程度であったが、P>80gf/cmでは大きな効果を示した。このとき、クリーニングブレードエッジ部近傍を観察したところ、現像剤と共に小粒径の研磨剤の存在を確認した。このことは、小粒径を含有したスポンジローラの表面が80gf/cm以上の圧力で当接された結果削り粉が発生し、潤滑剤としてクリーニングブレードエッジ部に供給され、歪み量が小さくなったと考えられる。P>80gf/cmのとき感光体表面の傷を観察したところ、スポンジローラに含有した研磨剤に起因する傷は観察されなかった。これもクリーニングブレードのエッジ部と同様に、小粒径の研磨剤が潤滑剤としてスポンジローラにも作用している結果であると推測できる。   The contact angle on the surface of the photoreceptor showed a further decreasing tendency, and an increase in polishing power was confirmed. This is considered not only to increase the polishing power by further mixing the polishing agent, but also to work the polishing agent having a small particle diameter over the details of the uneven portions on the surface of the photoreceptor. When the strain amount of the cleaning blade was compared, the effect of reducing the strain amount was slightly seen when P <80 gf / cm, but the effect was large when P> 80 gf / cm. At this time, when the vicinity of the cleaning blade edge portion was observed, the presence of an abrasive having a small particle diameter was confirmed together with the developer. This is because, as a result of the surface of the sponge roller containing a small particle size being brought into contact with a pressure of 80 gf / cm or more, shaving powder was generated and supplied to the cleaning blade edge as a lubricant, and the amount of distortion was reduced. Conceivable. When P> 80 gf / cm, scratches on the surface of the photoreceptor were observed, and no scratches due to the abrasive contained in the sponge roller were observed. Similar to the edge portion of the cleaning blade, it can be presumed that this is a result of a small particle size abrasive acting on the sponge roller as a lubricant.

本発明によるスポンジローラは、感光体表面に強圧で当接させることで本来の特性を発揮することができるが、スポンジローラを削ることで含有された研磨粒子がクリーニングブレードエッジ部に供給されるという構成上、スポンジローラ自身の寿命の低下は否めない。   The sponge roller according to the present invention can exhibit its original characteristics by being brought into contact with the surface of the photosensitive member with a strong pressure, but the abrasive particles contained by scraping the sponge roller are supplied to the cleaning blade edge portion. In terms of configuration, the life of the sponge roller itself cannot be denied.

そこで、環境探知センサを感光体周辺に配置することで、湿度センサが感光体表面に放電生成物の付着に起因する水分の吸着のし易い環境を検知し、通電回路を介してスポンジローラの当接圧力を制御しその適切な環境状態でスポンジローラを当接させることを特徴とする。使用環境に最も適切なスポンジローラの当接圧力最適化のために環境を、低温・低湿環境(15℃、10%)と高温・高湿環境(30℃、80%)と変化させた時のクリーニングブレードの歪み量とスポンジローラの寿命について調べた。その結果を図8に示す。   Therefore, by arranging an environmental detection sensor around the photoconductor, the humidity sensor detects an environment in which moisture is easily adsorbed due to adhesion of discharge products to the surface of the photoconductor, and the sponge roller is applied via an energization circuit. The contact pressure is controlled, and the sponge roller is brought into contact in an appropriate environmental state. In order to optimize the contact pressure of the sponge roller that is most appropriate for the usage environment, the environment is changed between a low temperature / low humidity environment (15 ° C, 10%) and a high temperature / high humidity environment (30 ° C, 80%). The distortion amount of the cleaning blade and the life of the sponge roller were examined. The result is shown in FIG.

常温・常湿環境では80gf/cmの当接圧力が潤滑性・研磨性を保持する適切な圧力であり、このときの同様の歪み量を高温・高湿環境で実現するためには90gf/cmの当接圧力が、低温・低湿環境で実現するときには70gf/cmの当接圧力が必要であることが分かった。よって、湿度センサを用いて装置内の湿度を検知したときに80%程度の湿度であれば当接圧力を増加させるように、15%程度の湿度であれば当接圧力を低下させるようなフィードバック回路を設け、制御することでスポンジローラの当接状態の最適化を行うことができ、傷の発生や感光体削れ量の増加の低減化が可能である。即ち、感光体の長寿命化と高安定化が可能となる。スポンジローラの当接圧力方法としてはバネで両端から加圧する構成を採るのが、スポンジローラ長手の当接むらや挙動安定性の点から考えても好ましい。   The contact pressure of 80 gf / cm is an appropriate pressure for maintaining lubricity and polishing in a room temperature / humidity environment, and 90 gf / cm in order to achieve the same amount of strain at this time in a high temperature / high humidity environment. It has been found that a contact pressure of 70 gf / cm is necessary when the contact pressure is realized in a low temperature and low humidity environment. Therefore, when the humidity in the apparatus is detected using the humidity sensor, the contact pressure is increased if the humidity is about 80%, and the contact pressure is decreased if the humidity is about 15%. By providing and controlling the circuit, it is possible to optimize the contact state of the sponge roller, and it is possible to reduce the occurrence of scratches and the increase in the amount of photoconductor scraping. That is, it is possible to extend the life and high stability of the photoreceptor. As a contact pressure method of the sponge roller, it is preferable to adopt a structure in which pressure is applied from both ends with a spring from the viewpoint of contact unevenness of the sponge roller length and behavior stability.

次に、本発明に用いる感光体について説明する。   Next, the photoconductor used in the present invention will be described.

本発明の感光体の構成は導電性支持体上に感光層及び保護層をこの順に積層し、保護層が少なくとも硬化性樹脂、導電性粒子を含有しているものである。   In the structure of the photoreceptor of the present invention, a photosensitive layer and a protective layer are laminated in this order on a conductive support, and the protective layer contains at least a curable resin and conductive particles.

本発明において、保護層に用いられる導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。これらは単独で用いることも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。   In the present invention, examples of the conductive particles used in the protective layer include metals, metal oxides, and carbon black. These can be used alone or in combination of two or more.

本発明において用いられる導電性粒子の平均粒径は保護層の透明性の点で0.3μm以下、特に0.1μm以下が好ましい。   The average particle diameter of the conductive particles used in the present invention is preferably 0.3 μm or less, particularly preferably 0.1 μm or less, from the viewpoint of the transparency of the protective layer.

又、本発明においては、上述した導電性粒子の中でも透明性の点で金属酸化物を用いることが特に好ましい。   Moreover, in this invention, it is especially preferable to use a metal oxide from the point of transparency among the electroconductive particle mentioned above.

更に、感光体表面の滑り性を向上させるために、フッ素原子含有樹脂粒子を分散させることもできる。樹脂粒子の分子量や粒子の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。   Furthermore, fluorine atom-containing resin particles can be dispersed in order to improve the slipperiness of the photoreceptor surface. The molecular weight of the resin particles and the particle size of the particles can be appropriately selected and are not particularly limited.

このフッ素原子含有樹脂を導電性粒子と共に樹脂溶液中で相互の粒子を凝集させないように、導電性粒子の表面をフッ素原子含有化合物等で表面処理することも可能である。表面処理を行うことにより、樹脂溶液中での導電性粒子とフッ素原子含有樹脂粒子の分散性を向上させることができ、更に経時的に発生する2次粒子形成等がなく、分散安定性をも向上させることができる。   It is also possible to surface-treat the surface of the conductive particles with a fluorine atom-containing compound or the like so that the fluorine atom-containing resin and the conductive particles do not aggregate the particles in the resin solution. By performing the surface treatment, it is possible to improve the dispersibility of the conductive particles and fluorine atom-containing resin particles in the resin solution, and there is no formation of secondary particles that occur over time, and dispersion stability is also improved. Can be improved.

本発明においては、先にも述べたが、保護層用の結着剤樹脂としては、保護層の表面硬度、耐摩耗性、耐傷性の観点より硬化性樹脂を用い、電子線照射により硬化する。この硬化性樹脂は電子線のエネルギーで重合反応を起こす、官能基を有するモノマー又はオリゴマーを指し、分子の構造単位の繰り返しが2〜20程度の比較的大きな分子がオリゴマー、それ以下のものがモノマーとして定義される。   In the present invention, as described above, as the binder resin for the protective layer, a curable resin is used from the viewpoint of the surface hardness, abrasion resistance, and scratch resistance of the protective layer, and it is cured by electron beam irradiation. . This curable resin refers to a monomer or oligomer having a functional group that undergoes a polymerization reaction with the energy of an electron beam. Is defined as

重合反応起こす官能基としては、炭素−炭素二重結合を有する基、開環重合を起こすもの、又は2種類以上の分子が反応して重合を起こすもの等が挙げられる。   Examples of the functional group causing a polymerization reaction include a group having a carbon-carbon double bond, a group causing ring-opening polymerization, and a group causing two or more types of molecules to react to cause polymerization.

特に、本発明においては、先に記載したものの中でも、硬化性樹脂としては、炭素−炭素二重結合を有するアクリロイルオキシ基(CH2 =CHCOO−)又はメタクリロイルオキシ基(CH2 =C(CH3 )COO−)を含んだ樹脂を用いることが好ましい。 In particular, in the present invention, among those described above, the curable resin may be an acryloyloxy group having a carbon-carbon double bond (CH 2 ═CHCOO—) or a methacryloyloxy group (CH 2 ═C (CH 3). It is preferable to use a resin containing) COO-).

本発明においては、前記したように、感光体の硬化性樹脂を電子線照射によって硬化する。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、ラミナー型等、何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及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。又、線量は好ましくは1Mrad〜100Mradの範囲、より好ましくは、3Mrad〜50Mradの範囲である。加速電圧が上記以上であると、感光体特性に対する電子線照射のダメージが顕著になる。又、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、線量が多過ぎる場合には感光体特性の劣化が起こる。   In the present invention, as described above, the curable resin of the photoreceptor is cured by electron beam irradiation. 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 1 Mrad to 100 Mrad, more preferably in the range of 3 Mrad to 50 Mrad. When the acceleration voltage is higher than the above value, the electron beam irradiation damage to the photosensitive member characteristics becomes remarkable. Further, when the dose is less than the above range, curing is insufficient, and when the dose is too large, the photoreceptor characteristics are deteriorated.

なぜ、導電性粒子を含有した硬化性樹脂で形成される保護層を電子線照射によって硬化した場合に良好な耐削れ性、耐傷性を示すかに関しては、明確な理由は判明していない。唯、熱又は紫外線と比較して、電子線が持つメリットから以下のように考えている。   There is no clear reason why the protective layer formed of a curable resin containing conductive particles exhibits good abrasion resistance and scratch resistance when cured by electron beam irradiation. However, compared with heat or ultraviolet rays, the following is considered from the merits of electron beams.

熱硬化の場合は、保護層を完全に硬化するための熱量はかなり大きなものとなり、その熱が保護層下に存在する感光層自体を劣化させてしまうため、従来は十分な熱量を与えられないまま、保護層を形成してしまうため、保護層硬度が不十分であった。   In the case of thermosetting, the amount of heat for completely curing the protective layer becomes considerably large, and the heat deteriorates the photosensitive layer itself existing under the protective layer. Since the protective layer was formed as it was, the protective layer hardness was insufficient.

紫外線を用いた場合には、導電性粒子が紫外線を吸収してしまい、導電性粒子付近の樹脂の硬化を阻害してしまうものと考えている。このため、従来は導電性粒子を分散した保護層の系では保護層内のミクロな部分での未硬化な部分が多数生じ、保護層の中での3次元的な架橋反応が止まってしまい、保護層全体のマクロな表面硬度も低下してしまうものと考えている。   When ultraviolet rays are used, it is considered that the conductive particles absorb the ultraviolet rays and inhibit the curing of the resin near the conductive particles. For this reason, conventionally, in a system of a protective layer in which conductive particles are dispersed, a large number of uncured parts in the micro part in the protective layer are generated, and the three-dimensional crosslinking reaction in the protective layer is stopped. It is believed that the macroscopic surface hardness of the entire protective layer will also decrease.

又、紫外線硬化系では、前記したように、硬化をするためには樹脂に対して、重合開始剤を併用する必要があり、更に導電性粒子等が混入しているような系では、大量の重合開始剤を添加しなければ硬度を上げることができないことが、本発明者等の検討で明らかになっている。逆に、導電性粒子の無い樹脂に必要以上の重合開始剤が多量に混入している系は、その表面硬度が低下してしまうことも分かっており、導電性粒子分散系の保護層は重合開始剤の量の最適化を図ったとしても高硬度のものを得ることはできず、上記方法で作製された感光体は、耐削れ性、耐傷性が悪くなってしまうと考えられる。   In the ultraviolet curing system, as described above, in order to cure, it is necessary to use a polymerization initiator in combination with the resin. Further, in a system in which conductive particles are mixed, a large amount of It has been clarified by the present inventors that the hardness cannot be increased without adding a polymerization initiator. On the contrary, it is known that the surface hardness of a system in which a large amount of polymerization initiator is mixed in a resin without conductive particles is reduced, and the protective layer of the conductive particle dispersion system is polymerized. Even if the amount of the initiator is optimized, a high hardness cannot be obtained, and the photoconductor produced by the above method is considered to have poor abrasion resistance and scratch resistance.

これに対し、電子線照射により硬化する保護層には、重合開始剤を添加する必要がないため有利である。又、照射エネルギーも紫外線に比べ非常に大きく、電子線の試料に対する透過深さも非常に深いため、導電性粒子付近の樹脂の硬化も進み、保護層の高表面硬度化を達成でき、作製された保護層は耐削れ性、耐傷性が良好なものになると考えている。テーバー磨耗は0.4〜0.5(mg/1000回転)であった。テーバー磨耗試験方法は、テーバー磨耗試験機(Y.S.S.Taber:安田製作所製)の試料台にサンプルを装着し、2個の表面にラッピングテープ(冨士写真フィルム製 品名:C2000)を装着したゴム製の磨耗輪(CS−0)に各々荷重500gを掛け、1000回転後のサンプルの重量減少を精密天秤にて測定した。   On the other hand, the protective layer that is cured by electron beam irradiation is advantageous because it is not necessary to add a polymerization initiator. In addition, the irradiation energy is much larger than that of ultraviolet rays, and the penetration depth of the electron beam to the sample is also very deep, so the curing of the resin in the vicinity of the conductive particles has progressed, and the high surface hardness of the protective layer can be achieved. The protective layer is considered to have good abrasion resistance and scratch resistance. Taber abrasion was 0.4 to 0.5 (mg / 1000 rotations). The Taber abrasion test method is to mount the sample on the sample table of the Taber abrasion tester (YSS Taber: Yasuda Seisakusho) and attach the wrapping tape (Fuji Photo Film product name: C2000) to the two surfaces. Each rubber wear wheel (CS-0) was subjected to a load of 500 g, and the weight loss of the sample after 1000 revolutions was measured with a precision balance.

本発明においては、テーバー磨耗が0.1以下になると、感光体の表面性の問題からクリーニング性が悪化し、又、1.0以上になると膜厚変化による放電電流の振れが大きくなってしまうため帯電性が悪化する。よって、感光体のテーバー磨耗値は0.1〜1.0の範囲に限定する。この感光体では、従来のOPCドラムが5万枚当たり総膜厚の約10〜40%が削れるのに対し、上記材料を表層に持つことで1〜5%の削れに抑えることができた。   In the present invention, when the Taber wear is 0.1 or less, the cleaning property is deteriorated due to the surface property of the photoreceptor, and when it is 1.0 or more, the fluctuation of the discharge current due to the change in the film thickness is increased. Therefore, the charging property is deteriorated. Therefore, the Taber abrasion value of the photoreceptor is limited to a range of 0.1 to 1.0. In this photoreceptor, the conventional OPC drum can cut about 10 to 40% of the total film thickness per 50,000 sheets, but by having the above material as a surface layer, it was possible to suppress the cutting to 1 to 5%.

以下に、本発明で用いた感光体の感光層以下の構成について説明する。   Hereinafter, the structure below the photosensitive layer of the photoreceptor used in the present invention will be described.

本発明に関わる感光層以下の構成は、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層をこの順に積層した構成あるいは逆に積層した構成、又、電荷発生物質と電荷輸送物質とを同一層内に混合分散した単層から成る構成の何れかの構成を採ることも可能である。   The structure below the photosensitive layer according to the present invention has a structure in which a charge generation layer containing a charge generation material and a charge transport layer containing a charge transport material are laminated in this order on the conductive support, or vice versa. Further, it is possible to adopt any configuration of a single layer in which the charge generation material and the charge transport material are mixed and dispersed in the same layer.

又、感光層は有機光導電材料でなく、無機光導電材料でも良く、例えばSe、As2 Se3 、a−Si、CdS及びZnO2 等を用いることも可能である。 The photosensitive layer may be an inorganic photoconductive material instead of an organic photoconductive material. For example, Se, As 2 Se 3 , a-Si, CdS, ZnO 2 or the like may be used.

但し、電子写真感光体としての特性である残留電位等の特性を鑑みると、有機光導電材料の電荷発生層と電荷輸送層を積層した構成の機能分離型の感光体構成が特に好ましい。   However, in view of characteristics such as residual potential, which are characteristics as an electrophotographic photoreceptor, a function-separated type photoreceptor structure in which a charge generation layer and a charge transport layer of an organic photoconductive material are laminated is particularly preferable.

本発明の電子写真感光体を製造する場合、導電性支持体としてはアルミニウム、ステンレス等の金属や合金、紙、プラスチック等が用いられるが、その形状は円筒状シリンダー又はフィルム等、適用される電子写真装置に応じて任意のものとすることができる。又、非導電性支持体上に導電層を蒸着法やその他の方法で、別に設けることにより導電性支持体として用いても良い。   When the electrophotographic photosensitive member of the present invention is produced, a metal or alloy such as aluminum or stainless steel, paper, plastic, or the like is used as the conductive support, and the shape is applied to a cylindrical cylinder or film. It can be arbitrary depending on the photographic apparatus. Moreover, you may use as a conductive support body by providing a conductive layer separately by a vapor deposition method or another method on a nonconductive support body.

本発明においては導電性支持体の上には、バリアー機能と接着機能を持つ下引き層を設けることができる。   In the present invention, an undercoat layer having a barrier function and an adhesive function can be provided on the conductive support.

下引き層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、基体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。これはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては0.1〜2μm程度が好ましい。   The undercoat layer is used to improve the adhesion of the photosensitive layer, improve the coating property, protect the support, cover defects on the substrate, improve the charge injection from the support, and protect the photosensitive layer from electrical breakdown. It is formed. This is dissolved in a suitable solvent and coated on the support. The film thickness at that time is preferably about 0.1 to 2 μm.

本発明の電荷発生層に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、各種の中心金属及び結晶系、或は特開昭54−143645号公報に記載のアモルファスシリコーン等が挙げられる。   Examples of the charge generation material used in the charge generation layer of the present invention include selenium-tellurium, pyrylium, thiapyrylium dyes, various central metals and crystal systems, or amorphous silicones described in JP-A No. 54-143645. It is done.

電荷発生層は前記の電荷発生物質を0.3〜4倍量の結着剤樹脂及び溶剤に良く分散し、分散液を塗布、乾燥して形成されるか、又は、前記電荷発生物質の蒸着膜等、単独組成の膜として形成される。その膜厚は5μm以下、特に0.1〜2μmの範囲であることが好ましい。   The charge generation layer is formed by dispersing the charge generation material in a 0.3 to 4 times amount of a binder resin and a solvent, applying a dispersion and drying, or depositing the charge generation material. It is formed as a single composition film such as a film. The film thickness is preferably 5 μm or less, particularly preferably in the range of 0.1 to 2 μm.

電荷発生層上に形成する電荷輸送層は、前記した電荷輸送物質と適当な樹脂を溶剤に溶解することによって得られた溶解液を塗布し、乾燥し形成することが好ましい。上記樹脂としては広範囲なバインダー樹脂から選択でき、市販の樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂等を用いることが可能であるが、これらに限定されるものではない。これらは単独又は共重合体ポリマーとして1種又は2種以上混合して用いても良い。   The charge transport layer formed on the charge generation layer is preferably formed by applying a solution obtained by dissolving the above-described charge transport material and an appropriate resin in a solvent and drying. The resin can be selected from a wide range of binder resins, and commercially available resins such as polycarbonate resins, polyarylate resins, polystyrene resins, and the like can be used, but are not limited thereto. You may use these individually or in mixture of 2 or more types as a copolymer polymer.

図1は本発明に係る画像形成装置の概略断面図、図2は本実施形態に係るクリーニング装置の側断面図、図3は本発明のスポンジローラの模式図である。   FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a cleaning apparatus according to the present embodiment, and FIG. 3 is a schematic diagram of a sponge roller of the present invention.

(画像形成装置)
図1示す画像形成装置1は電子写真方式の複写機であって、図示しないコンピュータ等から送られた画像信号に従って記録媒体に画像を形成するものである。画像形成装置1の感光体2が帯電手段3によって一様に帯電され、これに画像信号に従ってレーザ発振器4が光線を照射する。感光体2上の光線が照射された部分には静電潜像が形成され、現像装置5によって現像剤であるトナーにより現像されて可視像化される。
(Image forming device)
An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is an electrophotographic copying machine, and forms an image on a recording medium in accordance with an image signal sent from a computer or the like (not shown). The photosensitive member 2 of the image forming apparatus 1 is uniformly charged by the charging unit 3, and the laser oscillator 4 irradiates the light beam according to the image signal in accordance with the image signal. An electrostatic latent image is formed on the portion of the photoreceptor 2 irradiated with the light beam, and is developed with a toner as a developer by the developing device 5 to be visualized.

カセット6には記録媒体であるシートが積載されており、給送ローラ対7によって1枚ずつ分離給送され、レジストローラ対8によって斜行を矯正された後に、感光体2に達する。感光体2に担持されているトナー像は転写手段9によってシートに転写され、搬送ベルト10によって定着手段11に送られ、熱と圧力を加えられることにより画像を定着した後に排出ローラ対12によって機外に排出される。トナー像をシートに転写した後の感光体2上に残留したトナーはクリーニング装置13によって除去され、感光体2は再び画像形成に供される。   Sheets as recording media are stacked on the cassette 6, separated and fed one by one by the feeding roller pair 7, and after the skew is corrected by the registration roller pair 8, the sheet reaches the photoreceptor 2. The toner image carried on the photosensitive member 2 is transferred to a sheet by the transfer unit 9, sent to the fixing unit 11 by the conveying belt 10, and after fixing the image by applying heat and pressure, the toner image is transferred by the discharge roller pair 12. Discharged outside. The toner remaining on the photoreceptor 2 after the toner image is transferred to the sheet is removed by the cleaning device 13, and the photoreceptor 2 is again used for image formation.

(クリーニング装置)
図2に示すように、クリーニング装置13は感光体2側に開口部を有するケーシング14を備えており、該開口部にウレタンゴム等から成るクリーニングブレード15を支持部材によって取り付けている。クリーニングブレード15はエッジ部を感光体2に当接しており、転写手段9において転写し切れなかった残留トナーがエッジに達するとこれにより掻き落とされる。ケーシング14下部にはすくいシート17を取り付けており、掻き落とされたトナーをケーシング14内に落下させると共に、感光体2に大量に逆流することを防止している。
(Cleaning device)
As shown in FIG. 2, the cleaning device 13 includes a casing 14 having an opening on the photosensitive member 2 side, and a cleaning blade 15 made of urethane rubber or the like is attached to the opening by a support member. The cleaning blade 15 is in contact with the photosensitive member 2 at the edge, and when the residual toner that cannot be completely transferred by the transfer means 9 reaches the edge, it is scraped off. A scooping sheet 17 is attached to the lower part of the casing 14 to drop the scraped toner into the casing 14 and to prevent a large amount of the toner from flowing back to the photoreceptor 2.

ケーシング14内には残留トナーを排出するための搬送手段18としてスクリューを配置しており、ケーシング14内に落下した残留トナーを図の紙面に対し垂直方向に搬送してクリーニング装置13から排出している。このように構成していることで、残留トナーによってケーシング14内が残留トナーにより詰まることがない。   A screw is disposed in the casing 14 as a conveying means 18 for discharging the residual toner, and the residual toner dropped in the casing 14 is conveyed in a direction perpendicular to the paper surface of the figure and discharged from the cleaning device 13. Yes. With this configuration, the inside of the casing 14 is not clogged with residual toner due to residual toner.

ここで、感光体2に対するクリーニングブレード15の設定は、クリーニング性を決定する大きな要因となる。図3に示すように、クリーニングブレード15を感光体2に当接する設定条件としては、当接圧と当接角度β、自由長L 、クリーニングブレード15の板厚t
が挙げられる。今回は、感光体2に対してクリーニングブレード15を25gf/cmの当接圧で当接した。クリーニングブレード15の板厚は1.6mm、自由長を5mmとした。
Here, the setting of the cleaning blade 15 with respect to the photosensitive member 2 is a major factor that determines the cleaning performance. As shown in FIG. 3, the setting conditions for bringing the cleaning blade 15 into contact with the photosensitive member 2 include the contact pressure, the contact angle β, the free length L, and the thickness t of the cleaning blade 15.
Is mentioned. This time, the cleaning blade 15 was brought into contact with the photosensitive member 2 with a contact pressure of 25 gf / cm. The thickness of the cleaning blade 15 was 1.6 mm, and the free length was 5 mm.

請求項1での感光体を使用したとき、クリーニング性を維持するための感光体表面における水の接触角とエッジ部近傍に供給される現像剤及び潤滑剤の量を調べた。使用環境は高温・高湿環境とし、紙の面積に対しての印字面積の割合を変化させての通紙試験を行った。スポンジローラを当接していない状況下では、耐久枚数に比例して水の接触角度は低下し、初期の接触角度が90度だったのに対して、1万枚の通紙試験後には70度以下まで低下し、装置を一晩放置した後には画像流れが観察された。このときのクリーニングブレードの歪み量も耐久枚数に比例して上昇し、1万枚耐久時にクリーニングブレードが当接方向に対して反転する“めくれ”が観察された。同様の検討について印字面積を変化させて行ったときの結果を図8に示す。   When the photoconductor of claim 1 was used, the contact angle of water on the surface of the photoconductor to maintain the cleaning property and the amount of developer and lubricant supplied in the vicinity of the edge portion were examined. The use environment was a high-temperature and high-humidity environment, and a paper-passing test was performed by changing the ratio of the printing area to the paper area. Under the condition where the sponge roller is not in contact, the contact angle of water decreases in proportion to the number of durable sheets, and the initial contact angle was 90 degrees, whereas it was 70 degrees after the 10,000 sheet passing test. Image flow was observed after the device had been allowed to stand overnight and left to stand overnight. The amount of distortion of the cleaning blade at this time also increased in proportion to the number of durable sheets, and “turning” was observed in which the cleaning blade was reversed with respect to the contact direction when 10,000 sheets were durable. FIG. 8 shows the results when the same examination was performed by changing the print area.

感光体表面の水の接触角は何れも同様に低下する傾向が見られたが、クリーニングブレードの歪み量には変化が見られ、印字面積が8%以上ではクリーニングブレードエッジ部近傍に欠けが見られたものの、めくれは起こらなかった。このことから、請求項1での感光体におけるクリーニング条件として、クリーニングエッジ部近傍に供給される転写残現像剤の量が8%以上の印字面積であれば、エッジ部の挙動は安定化できることを示唆している。   The contact angle of water on the surface of the photoconductor surface tended to decrease in the same way, but the distortion amount of the cleaning blade was changed, and when the print area was 8% or more, there was a chipping near the edge of the cleaning blade. However, no turning occurred. Therefore, as a cleaning condition for the photosensitive member according to claim 1, if the amount of the residual transfer developer supplied in the vicinity of the cleaning edge portion is a print area of 8% or more, the behavior of the edge portion can be stabilized. Suggests.

以上の検討より、請求項1における感光体を用いる時、クリーニング性を維持するためには通紙試験における水の接触角が70度以上、クリーニングエッジ部に供給される、転写残現像剤の量が8%印字面積以上に相当する、感光体との摩擦力、クリーニングブレードの挙動安定性が必要である。   From the above examination, when using the photosensitive member according to claim 1, in order to maintain the cleaning property, the amount of residual transfer developer supplied to the cleaning edge portion with a water contact angle of 70 degrees or more in the paper passing test is provided. Is required to have a frictional force with the photoconductor and a behavior stability of the cleaning blade.

次に、本発明におけるスポンジローラの効果と環境検知センサを設けて当接圧力可変型のスポンジローラの耐久寿命への効果について、2種類の研磨剤を含有したスポンジローラを用いて、複写機「商品名:CP660(キヤノン社製)」による、常温常湿(24℃、相対湿度55%)と高温高湿(30℃、相対湿度80%)、低温低湿環境(15℃、相対湿度15%)での通紙1万枚の耐久試験を行った。   Next, regarding the effect of the sponge roller in the present invention and the effect on the durability life of the variable contact pressure type sponge roller by providing an environment detection sensor, a copying machine using two sponges containing abrasives is used. Product name: CP660 (manufactured by Canon Inc.) ", normal temperature and normal humidity (24 ° C, relative humidity 55%), high temperature and high humidity (30 ° C, relative humidity 80%), low temperature and low humidity environment (15 ° C, relative humidity 15%) The endurance test was conducted on 10,000 sheets.

本実施例を用いたスポンジローラを図3に示した。外径は直径16mmとし、スポンジローラを巻き付けるための芯金の太さは10mmとした。スポンジローラの材料はポリウレタンンゴムを使用し、独泡タイプのものを使用した。研磨剤としてはアルミナの粉末をスポンジローラの含有して使用した。粒径の大きさは研磨機能を促進する大粒径のものが直径0. 1〜0. 5μm、研磨・潤滑性を付与する小粒径のものが直径3〜10μmの範囲からなるものを使用し、スポンジローラとの重量比で3%ずつ混入した。物性値はJISの加硫ゴムの試験方法に従って実測したところ、アスカーC硬度で40°であった。このスポンジローラーを圧力100gf/cmで当接して感光体回転速度に対して150%で回転させた。   A sponge roller using this embodiment is shown in FIG. The outer diameter was 16 mm, and the thickness of the core for winding the sponge roller was 10 mm. The sponge roller was made of polyurethane rubber and used as a self-foaming type. As an abrasive, alumina powder was used in a sponge roller. For the particle size, a large particle size that promotes the polishing function is 0.1 to 0.5 μm in diameter, and a small particle size that imparts polishing and lubricity is in the range of 3 to 10 μm in diameter. 3% by weight with respect to the sponge roller. The physical properties measured according to the JIS vulcanized rubber test method were 40 ° in Asker C hardness. The sponge roller was contacted at a pressure of 100 gf / cm and rotated at 150% with respect to the photosensitive member rotation speed.

サンプル画像には5%印字面積のものを使用し、スポンジローラーなし、大粒径のみの研磨剤を含有したスポンジローラ、大粒径と小粒径の研磨剤を含有したスポンジローラにおいてそれぞれ通紙試験を行った。使用環境を1000枚毎に高温・高湿環境と低温・低湿環境になるように設定し、本発明の湿度センサによる当接圧力可変スポンジローラと通常のスポンジローラを用いたときのローラ寿命について検討した。耐久試験中におけるスポンジローラの圧力は図9に示すように、湿度センサによって当接圧力が使用環境の変化に応じて変化していることが分かる。クリーニングブレードの歪み量に関しても圧力を可変にしているにも拘らず、安定していて、ブレード鳴き、びびり等のクリーニング不良は観察されなかった。このとき、感光体の膜厚の減少分を測定した。圧力可変式では外径の減少が0.5μmに対して、一定の当接圧力では1μmとなり、2倍の効果を確認した。又、圧力一定の下ではドラム周方向にスポンジローラの摺擦による傷跡が確認されたが、圧力可変式の下ではドラム傷は観察されなかった。   Sample images with a 5% printing area are used, and there is no sponge roller, a sponge roller containing a large particle size abrasive, and a sponge roller containing large and small particle size abrasives. A test was conducted. The usage environment is set to be a high temperature / high humidity environment and a low temperature / low humidity environment every 1000 sheets, and the life of the roller when the contact pressure variable sponge roller and the normal sponge roller by the humidity sensor of the present invention are used is examined. did. As shown in FIG. 9, the pressure of the sponge roller during the durability test shows that the contact pressure changes according to the change of the use environment by the humidity sensor. Although the pressure of the cleaning blade was variable, the cleaning blade was stable and no cleaning failure such as blade squealing or chattering was observed. At this time, the decrease in the film thickness of the photoreceptor was measured. In the variable pressure type, the decrease in the outer diameter was 0.5 μm, whereas at a constant contact pressure, the decrease was 1 μm, confirming a double effect. In addition, scars due to rubbing of the sponge roller were confirmed in the drum circumferential direction under a constant pressure, but no drum scratches were observed under the variable pressure type.

本発明によるスポンジローラを環境センサで制御することで使用環境に最適な当接圧で摺擦することにより、本来のスポンジローラの機能(研磨性・潤滑性)を維持しながらも、感光体自身の長寿命化・高安定化化を実現できることが分かった。   By controlling the sponge roller according to the present invention with an environmental sensor, the photoconductor itself is maintained while maintaining the original function (abrasiveness / lubricity) of the sponge roller by rubbing with the contact pressure optimum for the use environment. It has been found that long life and high stability can be realized.

本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明の実施例におけるクリーニング部材の説明図である。It is explanatory drawing of the cleaning member in the Example of this invention. スポンジローラ模式図である。It is a sponge roller schematic diagram. 研磨粒子模式図である。It is an abrasive particle schematic diagram. 本発明の作用を説明するための模式的図である。It is a schematic diagram for demonstrating the effect | action of this invention. 本発明の作用を説明するための実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result for demonstrating the effect | action of this invention. 本発明の作用を説明するための実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result for demonstrating the effect | action of this invention. 本発明の作用を説明するための実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result for demonstrating the effect | action of this invention. 本発明の作用を説明するための実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result for demonstrating the effect | action of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 感光体
13 クリーニング装置
14 ケーシング
15 クリーニングブレード
15a 支持部
15b 研磨剤層
15c 潤滑剤層
16 すくいシート
17 芯金
18 スポンジ
19 研磨剤
20 圧力可変装置
21 湿度センサ
22 現像器
2 Photoconductor 13 Cleaning device 14 Casing 15 Cleaning blade 15a Support portion 15b Abrasive layer 15c Lubricant layer
16 Rake sheet 17 Core 18 Sponge 19 Abrasive 20 Pressure variable device 21 Humidity sensor 22 Developer

Claims (5)

不飽和重合性官能基を持つ化合物が正孔輸送化合物を重合或は架橋し、硬化させた化合物を感光層に含む感光体と該感光体表面を帯電する帯電手段と、該感光体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像ローラに担持されたトナーによって該静電現像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、
感光体表面に研磨剤を含有したスポンジローラを当接させることを特徴とする画像形成装置。
A compound having an unsaturated polymerizable functional group that polymerizes or crosslinks a hole transport compound, and a cured compound in the photosensitive layer, a charging means for charging the surface of the photoreceptor, a charging surface of the photoreceptor A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the toner, a developing unit that develops the electrostatic development as a toner image with toner carried on a developing roller, a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium, and a transfer unit In an image forming apparatus having a cleaning unit for cleaning residual toner,
An image forming apparatus, wherein a sponge roller containing an abrasive is brought into contact with the surface of a photoreceptor.
感光体表面の水の接触角が常時70度以上に保たれ、且つ、クリーニングブレードエッジ部に常時8%印字面積以上に相当する転写残現像剤及び潤滑剤が供給されるように上記スポンジローラを当接することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The sponge roller is used so that the contact angle of water on the surface of the photoreceptor is always kept at 70 ° or more, and the transfer residual developer and lubricant corresponding to the print area of 8% or more are always supplied to the cleaning blade edge. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is in contact with the image forming apparatus. 前記スポンジローラに粒径と形状が異なる研磨粒子を含有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sponge roller contains abrasive particles having different particle sizes and shapes. 湿度を感知することのできるセンサを有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a sensor capable of sensing humidity. 湿度センサから構成される環境条件検知手段にて検知された環境情報は、制御手段に入力され、制御手段は該情報に基づき駆動手段である通電回路を介してスポンジローラの当接圧力を制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The environmental information detected by the environmental condition detection means composed of the humidity sensor is input to the control means, and the control means controls the contact pressure of the sponge roller through the energization circuit as the drive means based on the information. The image forming apparatus according to claim 1.
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