JP2006098728A - Image forming apparatus - Google Patents

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明朗 小菅
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the potential difference between the position of a latent image detecting device and a development position even when a photoreceptor having a surface protective layer is used in an image forming apparatus having a high linear velocity, and to realize an image forming apparatus excellent in reproducibility of the gradient and halftone of an image. <P>SOLUTION: In the image forming apparatus comprising: a photoreceptor 40; a charging device 70 for charging the photoreceptor 40; a latent image forming device 76 for forming an electrostatic latent image on the charged photoreceptor 40; a potential sensor 71 for detecting the electrostatic latent image on the photoreceptor 40; and a developing device 60 for eliciting the electrostatic latent image on the photoreceptor 40 by development, the photoreceptor 40 is an organophotoreceptor having at least a charge generating layer, a charge transport layer and a surface protective layer on a conductive substrate, wherein a charge transport material is contained in the surface protective layer. The potential difference between the position of the potential sensor and a development position can be therefore reduced, and the image forming apparatus excellent in reproducibility of the gradient and halftone of an image can be realized. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に優れた耐久性を有し高画質な画像を高速で安定して得ることのできる画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus having excellent durability and capable of stably obtaining a high-quality image at high speed.

従来、感光体等の像担持体を帯電手段で帯電し、帯電された像担持体に潜像形成手段で静電潜像を形成し、該静電潜像を現像手段で現像して顕像化した後、該像担持体上の顕像を用紙等の転写材に直接または中間転写体を介して転写し、転写材に転写された顕像を定着して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が良く知られており、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、印刷機あるいはこれらの複合機等として普及している。   Conventionally, an image carrier such as a photosensitive member is charged by a charging unit, an electrostatic latent image is formed on the charged image carrier by a latent image forming unit, and the electrostatic latent image is developed by a developing unit to be a visible image. In the electrophotographic system, the visible image on the image carrier is transferred to a transfer material such as paper directly or via an intermediate transfer body, and the visible image transferred to the transfer material is fixed to form an image. Image forming apparatuses are well known, and are widely used as copiers, printers, plotters, facsimiles, printing machines, or a combination of these.

このような画像形成装置に関する従来技術として、特許文献1(特開2000−330345号公報)には、露光手段と現像手段との間に電位センサを備えた画像形成装置において、電位センサにより検知された感光体電位が目標値になるように露光手段の露光量を調整する際に、電位センサ位置と現像位置では感光体電位が異なることを考慮して、感光体電位の目標値を設定する方法が開示されている。
また、特許文献2(特開2002−161217号公報)には、像担持体として用いる有機感光体の表面保護層に粒子の表面に有機顔料を坦持させた金属酸化物粒子を使用することが開示されている。また、この特許文献2では、実施例として表面保護層に0〜50重量%の電荷輸送材料を含有することが記載されている。
さらに特許文献3(特開2000−292959号公報)には、有機感光体の表面保護層として光硬化型の有機材料を用い、表面保護層中に0.01〜10重量%の電荷輸送材料を含有することが開示されている。
As a conventional technique related to such an image forming apparatus, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-330345) discloses an image forming apparatus provided with a potential sensor between an exposure unit and a developing unit. Of setting the target value of the photosensitive member potential in consideration of the fact that the photosensitive member potential is different between the potential sensor position and the developing position when adjusting the exposure amount of the exposure unit so that the photosensitive member potential becomes the target value. Is disclosed.
Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-161217), metal oxide particles in which an organic pigment is supported on the surface of particles are used in a surface protective layer of an organic photoreceptor used as an image carrier. It is disclosed. Moreover, in this patent document 2, it is described as an Example that 0-50 weight% of charge transport materials are contained in a surface protective layer.
Further, in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-292959), a photocurable organic material is used as the surface protective layer of the organic photoreceptor, and 0.01 to 10% by weight of a charge transport material is contained in the surface protective layer. It is disclosed that it contains.

特開2000−330345号公報JP 2000-330345 A 特開2002−161217号公報JP 2002-161217 A 特開2000−292959号公報JP 2000-292959 A

従来の電子写真方式の画像形成装置では、感光体電位を検知する電位センサを備えることで画像の階調性や中間調の再現性に優れた画像形成装置が得られるが、プロセス線速が高速であったり、感光体が小径の画像形成装置では、露光位置から電位センサ位置までの到達時間が短いため、電位センサ位置で検知した感光体電位と現像位置に到達した際の感光体電位に差が生じてしまう場合がある。   Conventional electrophotographic image forming apparatuses can provide an image forming apparatus with excellent image gradation and halftone reproducibility by providing a potential sensor that detects the photoreceptor potential, but the process linear velocity is high. In an image forming apparatus having a small diameter photosensitive member, since the arrival time from the exposure position to the potential sensor position is short, there is a difference between the photosensitive member potential detected at the potential sensor position and the photosensitive member potential when reaching the developing position. May occur.

そこで、前述の特許文献1には、電位センサにより検知された感光体電位が目標値になるように露光手段の露光量を調整する際に、装置の設置環境を検知して電位センサの検出値を補正して、感光体電位の目標値を設定する方法が開示されている。しかしながら、電位センサ位置と現像位置での感光体電位に差が生じる原因は設置環境だけではなく、感光層の膜厚によっても感光体感度が影響を受けるため、感光体の初期と長期間使用後の感光層が摩耗した状態とでは、電位センサ位置と現像位置での感光体電位の差が異なっていた。画像形成装置内で感光体の摩耗量を正確に検知することは困難であるため、従来例ではこのような初期と経時の差を十分に補正することができなかった。また、感光体の回転数をカウントして感光体の摩耗量を予測する方法も知られているが、感光体の摩耗量は感光体の回転数だけでなく、画像面積等の影響も大きく受けるため、感光体の摩耗量を正確に予測することは困難である。さらにフルカラー画像を形成する画像形成装置では十分な色再現を行うためには各色の画像を階調性良く形成する必要があり、感光体の摩耗の影響を受けやすい。特に各色毎に感光体を備えたタンデム方式のフルカラー画像形成装置では、各感光体の摩耗量は必ずしも同一ではないため、感光層膜厚の減少による感光体感度の変化の影響をより受けやすかった。   Therefore, in the above-mentioned Patent Document 1, when adjusting the exposure amount of the exposure unit so that the photosensitive member potential detected by the potential sensor becomes a target value, the installation environment of the apparatus is detected and the detection value of the potential sensor is detected. A method of correcting the above and setting a target value of the photoreceptor potential is disclosed. However, the cause of the difference in the photoreceptor potential between the potential sensor position and the development position is not only due to the installation environment, but also because the photoreceptor sensitivity is affected by the film thickness of the photoreceptor layer. The difference in the photoreceptor potential at the potential sensor position and the development position was different from the state in which the photosensitive layer was worn. Since it is difficult to accurately detect the wear amount of the photoconductor in the image forming apparatus, the conventional example cannot sufficiently correct the difference between the initial time and the time. There is also known a method for predicting the amount of wear of the photoconductor by counting the number of rotations of the photoconductor. However, the amount of wear of the photoconductor is greatly influenced not only by the number of rotations of the photoconductor but also by the image area and the like. Therefore, it is difficult to accurately predict the wear amount of the photoreceptor. Furthermore, in an image forming apparatus that forms a full-color image, in order to perform sufficient color reproduction, it is necessary to form an image of each color with good gradation and is easily affected by the wear of the photoreceptor. In particular, in a tandem-type full-color image forming apparatus provided with a photoconductor for each color, the wear amount of each photoconductor is not necessarily the same, so that it is more susceptible to changes in photoconductor sensitivity due to a decrease in the photosensitive layer thickness. .

前述の特許文献2や特許文献3には、有機感光体の表面保護層に電荷輸送材料を含有させることが開示されている。しかしながら、表面保護層の電荷輸送材料が少ないと必要な感光体感度が得られずに電位センサ位置と現像位置の感光体電位の差が大きくなってしまうし、電荷輸送材料は一般的にはバインダー樹脂より低分子量であるため、表面保護層の電荷輸送材料が多すぎると表面保護層の強度が低下してしまうという不具合がある。また、感光体として適度な感度を得るためには電荷輸送層と表面保護層の両層の電荷輸送材料の量を適切にする必要があるが、特許文献2や特許文献3の実施例で開示されている内容はこれらの課題が十分に検討されているものではなかった。   Patent Document 2 and Patent Document 3 described above disclose that the surface protective layer of the organic photoreceptor contains a charge transport material. However, if the charge transport material of the surface protective layer is small, the required photoconductor sensitivity cannot be obtained, and the difference between the photoconductor potential at the potential sensor position and the development position becomes large, and the charge transport material is generally a binder. Since the molecular weight is lower than that of the resin, if the surface protective layer has too much charge transport material, there is a problem that the strength of the surface protective layer is lowered. Further, in order to obtain an appropriate sensitivity as a photoreceptor, it is necessary to make the amount of the charge transport material in both the charge transport layer and the surface protective layer appropriate, but it is disclosed in Examples of Patent Document 2 and Patent Document 3. However, the contents are not fully examined.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、画像の階調性や中間調の再現性に優れた信頼性の高い画像形成装置を提供することを目的とする。また、本発明は、像担持体(感光体)の静電特性や感度を悪化させることなく耐久性を向上させることができ、より信頼性の高い画像形成装置、特に高速のフルカラー画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a highly reliable image forming apparatus that solves the problems of the prior art and is excellent in image gradation and halftone reproducibility. To do. In addition, the present invention can improve durability without deteriorating the electrostatic characteristics and sensitivity of the image carrier (photosensitive member), and can provide a more reliable image forming apparatus, particularly a high-speed full-color image forming apparatus. The purpose is to provide.

ここで、本発明の課題をより具体的に述べると、本発明は、表面に保護層を備えた像担持体を高線速の画像形成装置に用いた場合にも、潜像検知手段位置と現像位置での電位差を小さくすることができ、潜像検知手段の検知結果に基づいて現像バイアス等の設定を適正に行うことができ、画像の階調性や中間調の再現性に優れた画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、高速の画像形成をするために潜像形成位置から潜像検知手段まで移動する時間が40ms以下となってしまう場合に、潜像検知手段位置と現像位置での電位差が顕著になりやすいが、このような画像形成装置でも潜像検知手段位置と現像位置での電位差を小さくすることができ、潜像検知手段の検知結果に基づいて現像バイアス等の設定を適正に行うことができ、画像の階調性や中間調の再現性に優れた画像形成装置を提供することを課題とする。
さらに本発明では、上記課題に加えて、像担持体としての有機感光体の耐久性を向上させること、また、感光体の静電特性を悪化させることなく耐久性を向上させること、感光体の感度の悪化を最小限にとどめ、耐久性を向上させることを課題とする。
さらに本発明では、良好なフルカラー画像を高速に形成することができる画像形成装置を提供することを課題とする。
Here, the subject matter of the present invention will be described more specifically. The present invention also relates to the position of the latent image detecting means even when an image carrier having a protective layer on the surface is used in a high linear velocity image forming apparatus. The potential difference at the development position can be reduced, the development bias etc. can be set appropriately based on the detection result of the latent image detection means, and the image has excellent gradation and halftone reproducibility. An object is to provide a forming apparatus.
Further, according to the present invention, when the time required to move from the latent image forming position to the latent image detecting means is 40 ms or less in order to form a high-speed image, the potential difference between the latent image detecting means position and the developing position is significant. However, even in such an image forming apparatus, the potential difference between the latent image detection unit position and the development position can be reduced, and the development bias and the like are appropriately set based on the detection result of the latent image detection unit. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can perform image gradation and has excellent gradation and halftone reproducibility.
Furthermore, in the present invention, in addition to the above-described problems, the durability of the organic photoreceptor as an image carrier is improved, and the durability is improved without deteriorating the electrostatic characteristics of the photoreceptor. The objective is to minimize the deterioration of sensitivity and improve durability.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a good full color image at high speed.

上述の課題を解決するため、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第1の手段は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を検知する潜像検知手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像して顕像化する現像手段を備えた画像形成装置において、前記像担持体は、導電性基体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を備えた有機感光体であり、前記表面保護層に電荷輸送材料が含まれていることを特徴とする(請求項1)。
In order to solve the above-described problems, the present invention adopts the following means.
The first means of the present invention includes an image carrier, charging means for charging the image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier, and the image carrier. In an image forming apparatus comprising a latent image detecting means for detecting an electrostatic latent image and a developing means for developing and developing the electrostatic latent image on the image carrier, the image carrier is electrically conductive. An organic photoreceptor having at least a charge generation layer, a charge transport layer, and a surface protective layer on a substrate, wherein the surface protective layer contains a charge transport material (claim 1).

本発明の第2の手段は、第1の手段の画像形成装置において、画像形成動作中の像担持体が、潜像形成位置から潜像検知手段まで移動する時間をt1、潜像形成位置から現像位置まで移動する時間をt2としたとき、
20ms<t1<40ms
かつ、
(t1×2.5)<t2<(t1×3.5)
であることを特徴とする(請求項2)。
According to a second means of the present invention, in the image forming apparatus of the first means, the time required for the image carrier during the image forming operation to move from the latent image forming position to the latent image detecting means is t1, from the latent image forming position. When the time to move to the development position is t2,
20ms <t1 <40ms
And,
(T1 × 2.5) <t2 <(t1 × 3.5)
(Claim 2).

本発明の第3の手段は、第1または第2の手段の画像形成装置において、前記像担持体の表面保護層が基材樹脂に金属酸化物粒子を分散させた有機感光体であることを特徴とする(請求項3)。
また、本発明の第4の手段は、第1または第2の手段の画像形成装置において、前記像担持体の表面保護層が熱または光硬化型樹脂を含む有機感光体であることを特徴とする(請求項4)。
According to a third means of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second means, the surface protective layer of the image carrier is an organic photoreceptor in which metal oxide particles are dispersed in a base resin. It is characterized (Claim 3).
According to a fourth means of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second means, the surface protective layer of the image carrier is an organic photoreceptor containing a heat or photocurable resin. (Claim 4).

本発明の第5の手段は、第1乃至第4のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記表面保護層に含まれる基材樹脂に対する電荷輸送材料の割合が、前記電荷輸送層に含まれる基材樹脂に対する電荷輸送材料の割合より低いことを特徴とする(請求項5)。
また、本発明の第6の手段は、第1乃至第5のいずれ一つの手段の画像形成装置において、前記電荷輸送層の電荷輸送材料が重量比で30〜50wt%であり、前記表面保護層の電荷輸送材料が重量比で15〜30wt%であることを特徴とする(請求項6)。
さらに本発明の第7の手段は、第1乃至第6のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記表面保護層の厚さが電荷輸送層の厚さの1/10以上、1/4以下であり、かつ、前記表面保護層の厚さが3〜8μmであることを特徴とする(請求項7)。
According to a fifth means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth means, a ratio of the charge transport material to the base resin contained in the surface protective layer is included in the charge transport layer. The ratio is lower than the ratio of the charge transport material to the base resin to be printed (claim 5).
According to a sixth means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth means, the charge transport material of the charge transport layer is 30 to 50 wt% by weight, and the surface protective layer The charge transport material is 15 to 30 wt% by weight (claim 6).
Further, according to a seventh means of the present invention, in the image forming apparatus of any one of the first to sixth means, the thickness of the surface protective layer is 1/10 or more and 1/4 of the thickness of the charge transport layer. And the thickness of the surface protective layer is 3 to 8 μm (Claim 7).

本発明の第8の手段は、第1乃至第7のいずれか一つの手段の画像形成装置において、複数の像担持体を備え、各像担持体に色の異なる画像を形成した後、該画像を転写材に直接または中間転写体を介して重ね合わせて転写し、フルカラー画像を形成する構成であり、各像担持体毎に潜像検知手段を備えていることを特徴とする(請求項8)。   According to an eighth means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh means, the image forming apparatus includes a plurality of image carriers, and after images having different colors are formed on the image carriers, the image Is transferred onto a transfer material directly or via an intermediate transfer member to form a full-color image, and each image carrier is provided with a latent image detection means. ).

第1の手段の画像形成装置では、像担持体は、導電性基体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を備えた有機感光体であり、前記表面保護層に電荷輸送材料を含むことにより、潜像検知手段位置と現像位置での電位差を小さくすることができるので、潜像検知手段の検知結果に基づいて現像バイアス等の設定を適正に行うことができ、画像の階調性や中間調の再現性に優れた画像形成装置が得られる。   In the image forming apparatus of the first means, the image carrier is an organic photoreceptor having at least a charge generation layer, a charge transport layer, and a surface protective layer on a conductive substrate, and a charge transport material is applied to the surface protective layer. By including the potential difference between the latent image detecting means position and the developing position, the development bias can be appropriately set based on the detection result of the latent image detecting means. An image forming apparatus excellent in reproducibility and halftone reproducibility is obtained.

第2の手段の画像形成装置では、画像形成動作中の像担持体が、潜像形成位置から潜像検知手段まで移動する時間をt1、潜像形成位置から現像位置まで移動する時間をt2としたとき、
20ms<t1<40ms
かつ、
(t1×2.5)<t2<(t1×3.5)
であることにより、高速の画像形成をするために潜像形成位置から潜像検知手段まで移動する時間が40ms以下となってしまう場合にも、潜像検知手段位置と現像位置での電位差を小さくすることができるので、潜像検知手段の検知結果に基づいて現像バイアス等の設定を適正に行うことができ、画像の階調性や中間調の再現性に優れた画像形成装置が得られる。
In the image forming apparatus of the second means, the time for the image carrier during the image forming operation to move from the latent image forming position to the latent image detecting means is t1, and the time for the image carrier to move from the latent image forming position to the developing position is t2. When
20ms <t1 <40ms
And,
(T1 × 2.5) <t2 <(t1 × 3.5)
Therefore, even when the time required to move from the latent image forming position to the latent image detecting means for forming a high-speed image is 40 ms or less, the potential difference between the latent image detecting means position and the developing position is reduced. Therefore, it is possible to appropriately set the developing bias and the like based on the detection result of the latent image detecting means, and an image forming apparatus having excellent image gradation and halftone reproducibility can be obtained.

第3の手段の画像形成装置では、第1または第2の手段の効果に加え、表面保護層に金属酸化物を分散させることで、有機感光体の耐久性を大きく向上させることができる。
また、第4の手段の画像形成装置では、第1または第2の手段の効果に加え、像担持体の表面保護層を熱または光硬化型樹脂層とすることで、有機感光体の耐久性を大きく向上させることができる。
In the image forming apparatus of the third means, in addition to the effects of the first or second means, the durability of the organic photoreceptor can be greatly improved by dispersing the metal oxide in the surface protective layer.
In the image forming apparatus of the fourth means, in addition to the effects of the first or second means, the surface protective layer of the image carrier is a heat or photocurable resin layer, so that the durability of the organic photoconductor is improved. Can be greatly improved.

第5の手段の画像形成装置では、第1乃至第4のいずれか一つの手段の効果に加えて、表面保護層に含まれる基材樹脂に対する電荷輸送材料の割合が、電荷輸送層に含まれる基材樹脂に対する電荷輸送材料の割合より低いことにより、感光体の応答時間の低下を防止することができる。
また、第6の手段の画像形成装置では、第1乃至第5のいずれか一つの手段の効果に加えて、電荷輸送層の電荷輸送材料が重量比で30〜50wt%であり、表面保護層の電荷輸送材料が重量比で15〜30wt%であることにより、保護層の耐摩耗性を低下させることなく、感光体の応答時間の低下を最小限にとどめることができる。
さらに第7の手段の画像形成装置では、第1乃至第6のいずれか一つの手段の効果に加えて、表面保護層の厚さが電荷輸送層の厚さの1/10以上、1/4以下であり、かつ、表面保護層の厚さが3〜8μmであることにより、表面保護層の厚さをこの範囲に設定することで、保護層を設けても感光体の感度劣化が少なく、感光体の耐久性を大きく向上させることができる。
In the image forming apparatus of the fifth means, in addition to the effects of any one of the first to fourth means, the charge transport layer contains the ratio of the charge transport material to the base resin contained in the surface protective layer. By being lower than the ratio of the charge transport material to the base resin, it is possible to prevent the response time of the photoreceptor from being lowered.
In addition, in the image forming apparatus of the sixth means, in addition to the effect of any one of the first to fifth means, the charge transport material of the charge transport layer is 30 to 50 wt% by weight, and the surface protective layer When the charge transport material is 15 to 30 wt% in weight ratio, it is possible to minimize the decrease in the response time of the photoreceptor without decreasing the wear resistance of the protective layer.
Further, in the image forming apparatus of the seventh means, in addition to the effect of any one of the first to sixth means, the thickness of the surface protective layer is 1/10 or more, 1/4 of the thickness of the charge transport layer. The thickness of the surface protective layer is 3 to 8 μm, and by setting the thickness of the surface protective layer in this range, there is little deterioration in sensitivity of the photoreceptor even if a protective layer is provided, The durability of the photoreceptor can be greatly improved.

第8の手段の画像形成装置では、第1乃至第7のいずれか一つの手段の効果に加えて、複数の像担持体を備え、各像担持体に色の異なる画像を形成した後、該画像を転写材に直接または中間転写体を介して重ね合わせて転写し、フルカラー画像を形成する構成であり、各像担持体毎に潜像検知手段を備えていることにより、各色で階調性に優れた画像を形成することができるので、高速で高画質のフルカラー画像を形成することができる。   In the image forming apparatus of the eighth means, in addition to the effects of any one of the first to seventh means, a plurality of image carriers are provided, and after images having different colors are formed on each image carrier, The image is transferred onto the transfer material either directly or via an intermediate transfer member to form a full-color image, and each image carrier is equipped with a latent image detection means, making it possible to produce gradation in each color. Therefore, it is possible to form a high-quality full-color image at high speed.

以下、本発明の構成、動作および作用を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略全体構成図であり、本発明をタンデム型中間転写方式のフルカラー複写機に適用した例を示している。
このフルカラー複写機は、装置本体100、本体を載せる給紙テーブル200、複写機本体上に取り付けるスキャナ300、スキャナ上に取り付けられた原稿自動搬送装置(ADF)400、等から構成されている。
Hereinafter, the configuration, operation and action of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention, and shows an example in which the present invention is applied to a tandem intermediate transfer type full-color copying machine.
The full-color copying machine includes an apparatus main body 100, a paper feed table 200 on which the main body is placed, a scanner 300 mounted on the copying machine main body, an automatic document feeder (ADF) 400 mounted on the scanner, and the like.

装置本体100の中央にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色に対応する4つの画像形成ユニット18Y、18C、18M、18Bkを横に並べて配置したタンデム型画像形成装置20が構成されている。このタンデム型画像形成装置20の各画像形成ユニット18Y、18C、18M、18Bkは、それぞれイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のトナー像が形成される像担持体としてのドラム状の感光体40Y、40C、40M、40Bkを有している。   In the center of the apparatus main body 100, a tandem in which four image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk corresponding to each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) are arranged side by side. A mold image forming apparatus 20 is configured. Each of the image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk of the tandem type image forming apparatus 20 forms toner images of respective colors of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). It has drum-shaped photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk as image carriers.

タンデム型画像形成装置20の上方には、露光装置21が設けられている。図示を省略しているが、露光装置21は、各色毎に用意されたレーザダイオード(LD)方式の4つの光源と、光源から出射されたレーザ光束をコリメートする光学系と、6面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される1組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたfθレンズ、長尺WTL等のレンズやミラー等から構成されている。そして、各色の画像情報に応じてレーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され、各色の感光体に照射される。   An exposure device 21 is provided above the tandem image forming apparatus 20. Although not shown, the exposure apparatus 21 includes four laser diode (LD) light sources prepared for each color, an optical system that collimates a laser beam emitted from the light source, and a six-sided polygon mirror. And a polygon scanner composed of a polygon motor, an fθ lens arranged in the optical path of each light source, a lens such as a long WTL, a mirror, and the like. The laser light emitted from the laser diode in accordance with the image information of each color is deflected and scanned by the polygon scanner, and is irradiated onto the photoconductor of each color.

タンデム型画像形成装置20の下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト10が設置されている。中間転写ベルトは、図示の例では3つの支持ローラ14、15、16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能であり、第1の支持ローラ14は中間転写ベルト10を回転駆動する駆動ローラである。また、第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間には、各色の感光体40Y、40C、40M、40Bkから中間転写ベルト10にトナー像を転写する一次転写手段として、一次転写ローラ65Y、65C、65M、65Bkが中間転写ベルト10を間に挟んで各感光体40Y、40C、40M、40Bkに対向するように設けられている。また、第3の支持ローラ16のベルト搬送方向下流側には、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置17が設けられている。   Below the tandem type image forming apparatus 20, an endless belt-shaped intermediate transfer belt 10 is installed. In the illustrated example, the intermediate transfer belt is wound around three support rollers 14, 15, 16 and can be rotated and conveyed in the clockwise direction in the figure. The first support roller 14 is a driving roller that drives the intermediate transfer belt 10 to rotate. It is. A primary transfer roller 65Y is provided between the first support roller 14 and the second support roller 15 as a primary transfer unit that transfers the toner image from the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk of the respective colors to the intermediate transfer belt 10. , 65C, 65M, and 65Bk are provided so as to face the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk with the intermediate transfer belt 10 interposed therebetween. Further, an intermediate transfer belt cleaning device 17 that removes residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after image transfer is provided on the downstream side of the third support roller 16 in the belt conveyance direction.

中間転写ベルト10の材質としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料を用い、これらの樹脂材料をシームレスベルトに成型して使用することができる。これらの材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材により抵抗調整したりすることが可能である。また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしても良い。   As the material of the intermediate transfer belt 10, resin materials such as polyvinylidene fluoride, polyimide, polycarbonate, and polyethylene terephthalate can be used by molding these resin materials into a seamless belt. These materials can be used as they are, or the resistance can be adjusted with a conductive material such as carbon black. Further, using these resins as a base layer, a surface layer may be formed by a method such as spraying or dipping to form a laminated structure.

中間転写ベルト10の下方には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示の例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写べルト24を掛け渡して構成し、中間転写ベルト10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写ベルト10上の画像を転写材に転写する。2次転写ベルト24としては中間転写ベルト10と同様の材料を用いることができる。   A secondary transfer device 22 is provided below the intermediate transfer belt 10. In the illustrated example, the secondary transfer device 22 is configured by spanning a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, between two rollers 23, and is connected to the third support roller 16 via the intermediate transfer belt 10. The image on the intermediate transfer belt 10 is transferred to a transfer material by being pressed. As the secondary transfer belt 24, the same material as that of the intermediate transfer belt 10 can be used.

2次転写装置22の横には、転写材上の画像を定着する定着装置25が設けられている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成されており、定着ベルト26を支持するローラ等に加熱源を有している。
上述した2次転写装置22には、画像転写後の転写材をこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん2次転写装置として、転写ローラや転写チャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を別途備える必要がある。
なお、図示の例では2次転写装置22および定着装置25の下方に、上述したタンデム型画像形成装置20と平行に、転写材を反転排紙したり、転写材の両面に画像を形成するために転写材を反転して再給紙したりする反転装置28を備えている。
Next to the secondary transfer device 22, a fixing device 25 for fixing an image on the transfer material is provided. The fixing device 25 is configured by pressing a pressure roller 27 against a fixing belt 26 that is an endless belt, and has a heating source for a roller or the like that supports the fixing belt 26.
The secondary transfer device 22 described above is also provided with a sheet transport function for transporting the transfer material after image transfer to the fixing device 25. Of course, a transfer roller or a transfer charger may be disposed as the secondary transfer device. In such a case, it is necessary to separately provide this transfer material conveying function.
In the illustrated example, the transfer material is reversed and discharged under the secondary transfer device 22 and the fixing device 25 in parallel with the tandem image forming device 20 described above, or an image is formed on both surfaces of the transfer material. And a reversing device 28 for reversing and transferring the transfer material.

このフルカラー複写機を用いてコピーを行うときは、ADF400の原稿台30上に原稿をセットする。または、ADF400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、ADF400を閉じて原稿を押さえる。
そして、不図示の操作部のスタートスイッチを押すと、ADF400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動した後にスキャナ300を駆動し、他方、コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、光源と第1ミラーを保持する第1走行体33、および第2ミラーと第3ミラーを保持する第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光を第1ミラーで反射して第2走行体34に向け、第2走行体34の第2、第3のミラーで反射して結像レンズ35を通してCCD等の読取りセンサ36に入れ、読取りセンサ36で原稿内容を読み取る。その後、操作部でのモード設定、あるいは操作部で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、フルカラーモードまたは白黒モードで画像形成動作を開始する。
When copying using this full-color copying machine, a document is set on the document table 30 of the ADF 400. Alternatively, the ADF 400 is opened and an original is set on the contact glass 32 of the scanner 300, and the ADF 400 is closed and the original is pressed.
When a start switch of an operation unit (not shown) is pressed, when a document is set on the ADF 400, the scanner 300 is driven after the document is transported and moved onto the contact glass 32. When the document is set, the scanner 300 is immediately driven to travel on the first traveling body 33 that holds the light source and the first mirror, and the second traveling body 34 that holds the second mirror and the third mirror. Then, the first traveling body 33 emits light from the light source and the reflected light from the document surface is reflected by the first mirror toward the second traveling body 34, and the second and third mirrors of the second traveling body 34. Then, the light is reflected into the reading sensor 36 such as a CCD through the imaging lens 35, and the reading sensor 36 reads the content of the original. Thereafter, when the mode setting is set in the operation unit or the automatic mode selection is set in the operation unit, the image forming operation is started in the full color mode or the monochrome mode according to the reading result of the original.

ここで、フルカラーモードが選択された場合には、タンデム型画像形成装置20の各画像形成ユニット18Y、18C、18M、18Bkの各感光体40Y、40C、40M、40Bkが図1で反時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体40Y、40C、40M、40Bkの表面が帯電装置(例えば図2に示すような帯電ローラ70)により一様に帯電される。そして、各色の感光体40Y、40C、40M、40Bkには露光装置21から各色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は感光体40Y、40C、40M、40Bkが回転することにより各色の現像装置60Y、60C、60M、60Bkで各色のトナーにより現像され顕像化される。各色のトナー像は中間転写ベルト10の搬送とともに、一次転写ローラ65Y、65C、65M、65Bkにより中間転写ベルト10上に順次転写されて中間転写ベルト10上にフルカラー画像を形成する。   Here, when the full color mode is selected, the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk of the image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk of the tandem type image forming apparatus 20 are counterclockwise in FIG. Rotate respectively. The surfaces of the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk are uniformly charged by a charging device (for example, a charging roller 70 as shown in FIG. 2). The photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk of the respective colors are respectively irradiated with laser beams corresponding to the images of the respective colors from the exposure device 21, so that latent images corresponding to the image data of the respective colors are formed. Each latent image is developed and visualized with toner of each color by the developing devices 60Y, 60C, 60M, and 60Bk for each color as the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk rotate. The toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 10 by the primary transfer rollers 65Y, 65C, 65M, and 65Bk along with the conveyance of the intermediate transfer belt 10 to form a full color image on the intermediate transfer belt 10.

一方、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、給紙テーブル内43に多段に備える給紙カセット44の1つから用紙等の転写材を送り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して本体内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上の転写材を送り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト10上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写ベルト10と2次転写装置22との間に転写材を送り込み、2次転写装置22で転写して転写材上にトナー像を転写する。   On the other hand, one of the paper feed rollers 42 of the paper feed table 200 is selectively rotated to feed a transfer material such as paper from one of the paper feed cassettes 44 provided in multiple stages into the paper feed table 43, and one sheet is separated by the separation roller 45. The paper is separated and put into a paper feed path 46, transported by a transport roller 47, guided to a paper feed path 48 in the main body, and abutted against a registration roller 49 and stopped. Alternatively, the transfer roller 50 is rotated to feed the transfer material on the manual feed tray 51, separated one by one by the separation roller 52, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped. Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the full-color image on the intermediate transfer belt 10, the transfer material is fed between the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer device 22, and transferred by the secondary transfer device 22. The toner image is transferred onto the transfer material.

トナー像が転写された転写材は、2次転写装置22の2次転写ベルト24で搬送されて定着装置25へと送り込まれ、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写材にトナー像を定着された後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び2次転写位置22へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。   The transfer material onto which the toner image has been transferred is conveyed by the secondary transfer belt 24 of the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25. The fixing device 25 applies heat and pressure to form the toner image on the transfer material. After fixing, the sheet is switched by the switching claw 55, discharged by the discharge roller 56, and stacked on the discharge tray 57. Alternatively, the sheet is switched by the switching claw 55 and put into the sheet reversing device 28, where it is reversed and fed again to the secondary transfer position 22. To be discharged. Thereafter, when the formation of two or more images is instructed, the above-described image forming process is repeated.

次に、白黒モードが選択された場合には、支持ローラ15が下方に移動し、中間転写ベルト10を感光体40Y、40C、40Mから離間させる。そしてブラック(Bk)用の感光体40Bkのみが図1の反時計回り方向に回転し、ブラック(Bk)用の感光体40Bkの表面が帯電ローラ70により一様に帯電され、露光装置21からBkの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成され、現像装置60BkのBkのトナーにより現像されてトナー像となる。このトナー像は中間転写ベルト10上に転写される。この際、Bk以外の3色の感光体40Y、40C、40M、現像装置60Y、60C、60Mは停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。   Next, when the monochrome mode is selected, the support roller 15 moves downward to separate the intermediate transfer belt 10 from the photoreceptors 40Y, 40C, and 40M. Only the black (Bk) photoconductor 40Bk rotates counterclockwise in FIG. 1, and the surface of the black (Bk) photoconductor 40Bk is uniformly charged by the charging roller 70. A latent image is formed by irradiating a laser beam corresponding to the image, and is developed with Bk toner of the developing device 60Bk to form a toner image. This toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 10. At this time, the three color photoconductors 40Y, 40C, and 40M other than Bk and the developing devices 60Y, 60C, and 60M are stopped, and unnecessary wear of the photoconductor and the developer is prevented.

一方、給紙テーブル内43の給紙カセット44から転写材が給紙され、レジストローラ49により、中間転写ベルト10上に形成されているトナー像と一致するタイミングで2次転写装置22に搬送される。そして、2次転写装置22でトナー像が転写された転写材は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置25で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。   On the other hand, the transfer material is fed from the paper feed cassette 44 in the paper feed table 43 and is conveyed to the secondary transfer device 22 by the registration roller 49 at the same timing as the toner image formed on the intermediate transfer belt 10. The The transfer material onto which the toner image has been transferred by the secondary transfer device 22 is fixed by the fixing device 25 as in the case of a full-color image, and processed through a paper discharge system corresponding to the designated mode. Thereafter, when the formation of two or more images is instructed, the above-described image forming process is repeated.

次に、各色の画像形成ユニット18Y、18C、18M、18Bkの具体的な構成例を図2に示す。この各色の画像形成ユニット18(Y〜Bk)の構成は共通であるので、各符号のY〜Bkの添字は省略する。像担持体である感光体40の周りには、感光体40を均一に帯電する帯電ローラ70、感光体40の電位を検知する電位センサ(潜像検知手段)71、感光体40に形成された静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像装置(現像ユニット)60、トナー像が転写された後の感光体40の表面を除電する除電ランプ72、転写残トナーをクリーニングするための感光体クリーニング装置80(例えば2本のブラシローラ73、74とクリーニングブレード75)が配置されている。また、画像形成ユニット18のケースには露光装置からの露光光76を通過させるための開口が設けられている。   Next, a specific configuration example of the image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk for each color is shown in FIG. Since the configurations of the image forming units 18 (Y to Bk) of the respective colors are common, the suffixes of Y to Bk of the respective symbols are omitted. Around the photosensitive member 40 as an image carrier, a charging roller 70 for uniformly charging the photosensitive member 40, a potential sensor (latent image detecting means) 71 for detecting the potential of the photosensitive member 40, and the photosensitive member 40 are formed. A developing device (developing unit) 60 that develops the electrostatic latent image with toner to make it visible, a static elimination lamp 72 that neutralizes the surface of the photoreceptor 40 after the toner image is transferred, and a cleaning residual toner. A photoreceptor cleaning device 80 (for example, two brush rollers 73 and 74 and a cleaning blade 75) is disposed. The case of the image forming unit 18 is provided with an opening for allowing the exposure light 76 from the exposure apparatus to pass through.

ここで、図2に示す画像形成ユニット18において、潜像検知手段である電位センサ71を現像位置60の現像領域外に設置すれば、現像位置の感光体電位を正確に検知することができるが、そのためには感光体40や帯電ローラ70の長さを大幅に長くする必要があり、装置の大型化につながってしまう。そのため、露光位置と現像位置の間に電位センサ71を配置しているが、装置の小型化と高い出力速度を両立するためには、露光位置から電位センサ位置までの感光体40の移動時間が40ms以下となるような位置で検知する必要がある。ただし、電位センサ71が露光位置に近すぎて露光位置から電位センサ位置までの感光体40の移動時間が20ms以下になるような場合、感光体40の電位が十分に減衰せず正確な電位を検知することができない。   Here, in the image forming unit 18 shown in FIG. 2, if the potential sensor 71 which is a latent image detecting means is installed outside the developing area of the developing position 60, the photosensitive member potential at the developing position can be accurately detected. Therefore, it is necessary to significantly increase the length of the photoconductor 40 and the charging roller 70, which leads to an increase in the size of the apparatus. For this reason, the potential sensor 71 is disposed between the exposure position and the development position. However, in order to achieve both a reduction in the size of the apparatus and a high output speed, the movement time of the photosensitive member 40 from the exposure position to the potential sensor position is reduced. It is necessary to detect at a position that is 40 ms or less. However, when the potential sensor 71 is too close to the exposure position so that the movement time of the photoreceptor 40 from the exposure position to the potential sensor position is 20 ms or less, the potential of the photoreceptor 40 is not sufficiently attenuated and an accurate potential is obtained. It cannot be detected.

また、電位センサ位置から現像位置までの距離は近い方がより正確に感光体電位を検知することができるが、現像ユニット60の形状からあまり近くには配置できないことと、電位センサ71が現像ユニット60に近すぎると現像ユニット60から飛散したトナーが電位センサ71に付着して検知精度が低下したり、電位センサ71が故障したりすることがある。このため以上の点を考慮して、画像形成動作中の感光体40(より具体的には感光体上の静電潜像)が、潜像形成位置から潜像検知手段(電位センサ71)まで移動する時間をt1、潜像形成位置から現像位置まで移動する時間をt2としたとき、
20ms<t1<40ms
かつ、
(t1×2.5)<t2<(t1×3.5)
となるような位置に電位センサ71を配置することが望ましい。
In addition, the closer the distance from the potential sensor position to the developing position, the more accurately the photosensitive member potential can be detected. However, the potential sensor 71 cannot be arranged so close to the shape of the developing unit 60 that If it is too close to 60, the toner scattered from the developing unit 60 may adhere to the potential sensor 71 and the detection accuracy may deteriorate, or the potential sensor 71 may break down. For this reason, in consideration of the above points, the photosensitive member 40 (more specifically, the electrostatic latent image on the photosensitive member) during the image forming operation moves from the latent image forming position to the latent image detecting means (the potential sensor 71). When the moving time is t1, and the moving time from the latent image forming position to the developing position is t2,
20ms <t1 <40ms
And,
(T1 × 2.5) <t2 <(t1 × 3.5)
It is desirable to arrange the potential sensor 71 at such a position.

次に、画像形成ユニット18の各部の構成についてより詳しく説明する。クリーニング装置80のブラシローラ74には固形の潤滑剤78が当接しており、感光体40への潤滑剤供給部材としての機能も持っている。固形の潤滑剤の例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸コバルト、オレイン酸マグネシウム、パルチミン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩や、カルナウバワックスのような天然ワックスや、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系の樹脂を用いることができる。   Next, the configuration of each part of the image forming unit 18 will be described in more detail. A solid lubricant 78 is in contact with the brush roller 74 of the cleaning device 80 and also has a function as a lubricant supply member to the photoreceptor 40. Examples of solid lubricants include zinc stearate, barium stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, copper stearate, strontium stearate, calcium stearate, magnesium stearate, zinc oleate, oleic acid Fatty acid metal salts such as cobalt, magnesium oleate, and zinc palmitate, natural waxes such as carnauba wax, and fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene can be used.

クリーニング装置80のブラシローラ73、74やポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード75により感光体40から掻き取られたトナーは、クリーニング装置80の下部に設けられたトナー搬送コイル79により回収し、その回収した廃トナーをトナー搬送コイル79により図示しない廃トナー収納部に搬送するように構成されている。なお、上記の構成に代えて、トナー搬送コイル79により回収したトナーを現像装置60のトナー補給部に搬送して再利用する構成とすることもできる。   The toner scraped from the photoreceptor 40 by the brush rollers 73 and 74 of the cleaning device 80 and the cleaning blade 75 made of polyurethane rubber is recovered by the toner transport coil 79 provided at the lower portion of the cleaning device 80, and the recovered waste. The toner is configured to be conveyed by a toner conveying coil 79 to a waste toner storage unit (not shown). Instead of the above configuration, the toner collected by the toner transport coil 79 may be transported to the toner replenishing unit of the developing device 60 and reused.

図3に本発明に係る画像形成ユニット18で使用する帯電ローラ70の断面図を示す。帯電ローラ70は導電性支持体である芯金101と、帯電部材としての樹脂層102と、ギャップ保持部材103から構成されている。
芯金101にはステンレス等の金属が用いられる。芯金101が細すぎると帯電部材の切削加工時や、感光体40に加圧されたときのたわみの影響が無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られにくい。また、芯金101が太すぎる場合には帯電ローラ70が大型化したり、質量が重くなったりする問題があるため、芯金101の直径としては6〜10mm程度が望ましい。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the charging roller 70 used in the image forming unit 18 according to the present invention. The charging roller 70 includes a cored bar 101 as a conductive support, a resin layer 102 as a charging member, and a gap holding member 103.
A metal such as stainless steel is used for the core metal 101. If the core metal 101 is too thin, the influence of the deflection when the charging member is cut or when the photosensitive member 40 is pressed cannot be ignored, and the required gap accuracy is difficult to obtain. Further, when the core metal 101 is too thick, there is a problem that the charging roller 70 becomes large or the mass becomes heavy. Therefore, the diameter of the core metal 101 is preferably about 6 to 10 mm.

帯電ローラ70の樹脂層102は10〜10Ωcmの体積抵抗を持つ材料が好ましい。抵抗が低すぎると感光体40にピンホール等の欠陥があった場合に帯電バイアスのリークが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができない。そこで樹脂層102の抵抗調整方法としては、基材となる樹脂に導電性材料を配合することで所望の体積抵抗を得ることができる。基材樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。これらの基材樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。 The resin layer 102 of the charging roller 70 is preferably made of a material having a volume resistance of 10 4 to 10 9 Ωcm. If the resistance is too low, charging bias leaks easily when there is a defect such as a pinhole in the photoconductor 40. If the resistance is too high, the discharge is not sufficiently generated and a uniform charging potential cannot be obtained. Therefore, as a method for adjusting the resistance of the resin layer 102, a desired volume resistance can be obtained by blending a conductive material with the resin serving as the base material. As the base resin, resins such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and polycarbonate can be used. Since these base resins have good moldability, they can be easily molded.

導電性材料としては四級アンモニウム塩基を有する高分子化合物のようなイオン導電性材料が好ましい。四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンの例としては、四級アンモニウム塩基を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレンーエチルアクリレート共重合、エチレンーメチルアクリレート共重合、エチレンー酢酸サンビニル共重合、エチレンープロピレン共重合、エチレンーヘキセン共重合等のポリオレフィンである。本実施の形態においては、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンについて例示したが、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン以外の高分子化合物であっても構わない。   As the conductive material, an ion conductive material such as a polymer compound having a quaternary ammonium base is preferable. Examples of polyolefins having a quaternary ammonium base include polyethylene, polypropylene, polybutene, polyisoprene, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-san vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene having a quaternary ammonium base. Polyolefins such as copolymerization and ethylene-hexene copolymerization. In the present embodiment, the polyolefin having a quaternary ammonium base is exemplified, but a polymer compound other than the polyolefin having a quaternary ammonium base may be used.

前記のイオン導電性材料は、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、前記の基材樹脂に均一に配合される。配合された材料を芯金上に射出成形、あるいは押出成形することにより、容易にローラ形状に成型することができる。イオン導電性材料と基材樹脂の配合量は基材樹脂100重量部に対してイオン導電性材料30〜80重量部が望ましい。帯電ローラ70の樹脂層102の厚さとしては0.5〜3mmが望ましい。樹脂層102が薄すぎると成型が困難である上に強度の面でも問題がある。また、樹脂層102が厚すぎると帯電ローラ70が大型化するうえに樹脂層102の実際の抵抗が大きくなるため帯電効率が低下してしまう。   The ion conductive material is uniformly blended with the base resin by using means such as a biaxial kneader or a kneader. The compounded material can be easily molded into a roller shape by injection molding or extrusion molding on a core metal. The blending amount of the ion conductive material and the base resin is desirably 30 to 80 parts by weight of the ion conductive material with respect to 100 parts by weight of the base resin. The thickness of the resin layer 102 of the charging roller 70 is desirably 0.5 to 3 mm. If the resin layer 102 is too thin, it is difficult to mold and there is a problem in terms of strength. On the other hand, if the resin layer 102 is too thick, the charging roller 70 is increased in size and the actual resistance of the resin layer 102 is increased, so that the charging efficiency is lowered.

樹脂層102を成形した後、樹脂層102の両端にあらかじめ成形しておいたギャップ保持部材103を圧入や接着、あるいはその両方を併用して、芯金101に固定する。このようにして、帯電部材(樹脂層)102とギャップ保持部材103を芯金101に一体化してから、切削や研削等の加工を行って帯電ローラ70の外径を整えることで帯電部材(樹脂層)102とギャップ保持部材103のフレの位相を揃えることができ、帯電ギャップの変動を低減することができる。   After the resin layer 102 is molded, the gap holding member 103 molded in advance on both ends of the resin layer 102 is fixed to the cored bar 101 by press-fitting, bonding, or both. In this way, the charging member (resin layer) 102 and the gap holding member 103 are integrated with the cored bar 101, and then the outer diameter of the charging roller 70 is adjusted by performing processing such as cutting and grinding. Layer) 102 and the gap holding member 103 can be made to have the same phase of fluctuation, and fluctuations in the charging gap can be reduced.

ギャップ保持部材103の材質としては帯電部材(樹脂層)102の基材と同様にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。ただし、感光体40の感光層にギャップ保持部材103を当接させるので、感光層が損傷するのを防止するために、帯電部材より硬度の低いグレードを用いることが望ましい。また、摺動性に優れ感光層に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリアセタール、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いることもできる。また、樹脂層102やギャップ保持部材103にはコーティング等により、トナー等が付着しにくい表層を数10μm程度の厚さで形成することもできる。   As the material of the gap holding member 103, a resin such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polycarbonate, etc. can be used in the same manner as the base material of the charging member (resin layer) 102. . However, since the gap holding member 103 is brought into contact with the photosensitive layer of the photoreceptor 40, it is desirable to use a grade having a lower hardness than the charging member in order to prevent the photosensitive layer from being damaged. In addition, as a resin material having excellent slidability and hardly damaging the photosensitive layer, polyacetal, ethylene-ethyl acrylate copolymer, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoro A resin such as a propylene copolymer can also be used. Further, a surface layer on which the toner or the like hardly adheres can be formed on the resin layer 102 or the gap holding member 103 with a thickness of about several tens of μm by coating or the like.

ギャップ保持部材103を感光体40の画像領域外に付き当てることで、帯電ローラ70の樹脂層102と感光体40との間にギャップを形成する。帯電ローラ70は芯金101の端部に取り付けられたギヤ(図示せず)が感光体フランジに形成されたギヤ(図示せず)と噛み合っており、感光体駆動モータ(図示せず)により感光体40が回転すると帯電ローラ70も感光体40とほぼ等しい線速で連れ回り方向に回転する。このとき樹脂層102と感光体40が接触することがないので、帯電ローラ70として硬い樹脂材料を使用し、感光体40に有機感光体を使用した場合でも画像領域の感光層に傷が付いたりすることはない。また、ギャップが広がりすぎると異常放電が発生し均一に帯電できなくなるため、最大ギャップは100μm以下に抑える必要がある。このような感光体と帯電ローラ間にギャップを設けた帯電ローラ70を使用する場合には、帯電バイアスとして直流(DC)電圧に交流(AC)電圧を重畳することが望ましい。   A gap is formed between the resin layer 102 of the charging roller 70 and the photoreceptor 40 by applying the gap holding member 103 to the outside of the image area of the photoreceptor 40. The charging roller 70 has a gear (not shown) attached to the end of the core metal 101 meshed with a gear (not shown) formed on the photosensitive member flange, and is photosensitive by a photosensitive member driving motor (not shown). When the body 40 rotates, the charging roller 70 also rotates in the follower direction at a linear speed almost equal to that of the photoreceptor 40. At this time, since the resin layer 102 and the photosensitive member 40 do not come into contact with each other, even when a hard resin material is used as the charging roller 70 and an organic photosensitive member is used as the photosensitive member 40, the photosensitive layer in the image area may be damaged. Never do. In addition, if the gap is too wide, abnormal discharge occurs and charging cannot be performed uniformly. Therefore, the maximum gap needs to be suppressed to 100 μm or less. When the charging roller 70 having a gap between the photosensitive member and the charging roller is used, it is desirable to superimpose an alternating current (AC) voltage on a direct current (DC) voltage as a charging bias.

また、帯電ローラ70にはローラ表面をクリーニングするためのクリーニングローラ77が当接している。このクリーニングローラ77は金属製の芯金上に導電性繊維を静電植毛したブラシローラであり、帯電ローラ70に自重で当接しており帯電ローラ70の回転に伴い連れ回り回転しながら帯電ローラ表面に付着したトナー等の汚れを除去する。   The charging roller 70 is in contact with a cleaning roller 77 for cleaning the roller surface. The cleaning roller 77 is a brush roller in which conductive fibers are electrostatically flocked on a metal core, and is in contact with the charging roller 70 by its own weight. The surface of the charging roller rotates while the charging roller 70 rotates. Removes dirt such as toner adhering to the surface.

なお、本発明で使用できる帯電手段は上記のような非接触のローラ帯電方式に限定されるものではなく、感光体40に帯電ローラが接触しているローラ帯電でもよいし、帯電ブラシを用いたブラシ帯電でもよい。あるいはチャージャー等のローラ以外の非接触帯電方式でも構わない。   The charging means that can be used in the present invention is not limited to the non-contact roller charging method as described above, and may be roller charging in which the charging roller is in contact with the photoreceptor 40, or a charging brush is used. Brush charging may be used. Alternatively, a non-contact charging method other than a roller such as a charger may be used.

各色の画像形成ユニット18(Y〜Bk)の各現像装置60(Y〜Bk)は構成が同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置60のユニット内にはトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤が収容されている。   The developing devices 60 (Y to Bk) of the image forming units 18 (Y to Bk) of the respective colors have the same configuration, and they are two-component developing type developing devices that differ only in the color of the toner used. A two-component developer composed of toner and a magnetic carrier is accommodated in the unit of the developing device 60 for each color.

現像装置60は感光体40に対向した現像ローラ61、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー62、63、トナー濃度センサ64等から構成されている。現像ローラ61は外側の回転自在のスリーブと、スリーブの内側に固定された複数の磁石(または複数の磁極が着磁されたマグネットローラ)から構成されている。そして、トナー濃度センサ64の出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給される。   The developing device 60 includes a developing roller 61 facing the photoreceptor 40, screws 62 and 63 for conveying and stirring the developer, a toner concentration sensor 64, and the like. The developing roller 61 includes an outer rotatable sleeve and a plurality of magnets (or a magnet roller magnetized with a plurality of magnetic poles) fixed inside the sleeve. Then, according to the output of the toner density sensor 64, a necessary amount of toner is supplied from a toner supply device (not shown).

トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。トナーに使用される着色材(例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック)としては、トナー用として公知のものが使用できる。着色材の量は結着樹脂100重量部に対して0.1から15重量部が適当である。
また、電荷制御剤の具体例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、4級アンモニウム塩などが用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けされる。荷電制御剤量は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部である。
The toner includes a binder resin, a colorant, and a charge control agent as main components, and other additives are added as necessary. Specific examples of the binder resin include polystyrene, styrene-acrylic acid ester copolymer, polyester resin, and the like. As the colorant (for example, yellow, magenta, cyan and black) used for the toner, those known for toner can be used. The amount of the coloring material is suitably 0.1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
Specific examples of the charge control agent include nigrosine dyes, chromium-containing complexes, quaternary ammonium salts, and the like, which are properly used depending on the polarity of the toner particles. The amount of the charge control agent is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくのが有利である。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子、などが用いられる。これら流動性付与剤の粒径は0.01〜3μmの範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の添加量は、トナー粒子100重量部に対して0.1〜7.0重量部の範囲が好ましい。   It is advantageous to add a fluidity imparting agent to the toner particles. Examples of the fluidity-imparting agent include fine particles of metal oxides such as silica, titania and alumina, and those obtained by surface-treating these fine particles with a silane coupling agent, titanate coupling agent, etc., polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride. Polymer fine particles such as are used. These fluidity imparting agents have a particle size in the range of 0.01 to 3 μm. The addition amount of these fluidity-imparting agents is preferably in the range of 0.1 to 7.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles.

本発明に係わる二成分現像剤用のトナーを製造する方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。例えば、混練粉砕法では、結着樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダーまたは二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナーを製造することも可能である。   The toner for the two-component developer according to the present invention can be manufactured by various known methods or a combination of them. For example, in the kneading and pulverization method, a binder resin, a colorant such as carbon black, and necessary additives are dry-mixed, heated and melt-kneaded with an extruder or two-roll, three-roll, etc., and after cooling and solidification Then, the toner is pulverized by a pulverizer such as a jet mill and classified by an airflow classifier. In addition, a toner can be directly produced from a monomer, a colorant, and an additive by suspension polymerization or non-aqueous dispersion polymerization.

キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用される。本発明において用いることのできる樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライトやマグネタイト等の強磁性体である。この芯物質の粒径は20〜60μm程度が適当である。
キャリアの被覆層の形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがある。被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
The carrier is generally composed of the core material itself, or a carrier provided with a coating layer on the core material. The core material of the resin-coated carrier that can be used in the present invention is a ferromagnetic material such as ferrite or magnetite. An appropriate particle size of the core material is about 20 to 60 μm.
Materials used for forming the carrier coating layer include vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoroalkyl vinyl ether, vinyl ether substituted with fluorine atoms, and vinyl ketone substituted with fluorine atoms. . As a method for forming the coating layer, a resin may be applied to the surface of the carrier core material particles by a spraying method, a dipping method, or the like, as in the conventional case.

次に本発明で使用する感光体40の断面構成を図4に示す。図4に示すように、本発明で使用する感光体40としては、導電性支持体(導電性基体)201と、この導電性支持体(導電性基体)201上に構成された電荷発生層203と電荷輸送層204からなる感光層202と、最外層に設けられた表面保護層205とからなる積層型有機感光体が用いられる。   Next, FIG. 4 shows a cross-sectional configuration of the photoreceptor 40 used in the present invention. As shown in FIG. 4, the photosensitive member 40 used in the present invention includes a conductive support (conductive substrate) 201 and a charge generation layer 203 formed on the conductive support (conductive substrate) 201. And a layered organic photoreceptor comprising a photosensitive layer 202 comprising a charge transport layer 204 and a surface protective layer 205 provided on the outermost layer.

導電性支持体(導電性基体)201は、体積抵抗1010Ωcm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状または円筒状のプラスチックや、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の管材を切削、超仕上げ、研磨等で表面処理したもの等から構成される。 The conductive support (conductive substrate) 201 has a volume resistance of 10 10 Ωcm or less, for example, a metal such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, silver, gold, platinum, tin oxide, oxidation Cutting, superfinishing, polishing, etc. of metal oxide such as indium by vapor deposition or sputtering, film or cylindrical plastic, or paper coated with aluminum, or aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel, etc. Consists of surface-treated materials.

感光層202を構成する電荷発生層203は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生材料には、無機または有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモルファス・シリコン等が挙げられる。これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。   The charge generation layer 203 constituting the photosensitive layer 202 is a layer mainly composed of a charge generation material. As the charge generation material, an inorganic or organic material is used, and typical examples include monoazo pigments, disazo pigments, trisazo pigments, perylene pigments, perinone pigments, quinacridone pigments, quinone condensed polycyclic compounds, squaric. Examples include acid dyes, phthalocyanine pigments, naphthalocyanine pigments, azulenium salt dyes, selenium, selenium-tellurium alloys, selenium-arsenic alloys, and amorphous silicon. These charge generation materials may be used alone or in combination of two or more.

電荷発生層203は、上記の電荷発生材料を適宜バインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、2−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を塗布することにより形成できる。電荷発生層203の塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等により行うことができる。   The charge generation layer 203 is obtained by dispersing the above charge generation material together with a binder resin, using a solvent such as tetrahydrofuran, cyclohexanone, dioxane, 2-butanone, dichloroethane or the like by a ball mill, an attritor, a sand mill, or the like, and applying a dispersion. Can be formed. The charge generation layer 203 can be applied by dip coating, spray coating, bead coating, or the like.

適宜用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン、アクリル、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリアミド等の樹脂を挙げることができる。バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料1部に対して0〜2部が適当である。
なお、電荷発生層203は、公知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。また、電荷発生層203の膜厚は、通常は0.01〜5μm、好ましくは0.1〜2μmである。
Examples of the binder resin used as appropriate include resins such as polyamide, polyurethane, polyester, epoxy, polyketone, polycarbonate, silicone, acrylic, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, polyacryl, and polyamide. The amount of the binder resin is suitably 0 to 2 parts with respect to 1 part of the charge generating material on a weight basis.
The charge generation layer 203 can also be formed by a known vacuum thin film manufacturing method. The film thickness of the charge generation layer 203 is usually 0.01 to 5 μm, preferably 0.1 to 2 μm.

電荷輸送層は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。   The charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing the charge transport material and the binder resin in an appropriate solvent, and applying and drying the solution. Moreover, a plasticizer, a leveling agent, etc. can also be added as needed. Among charge transport materials, low molecular charge transport materials include electron transport materials and hole transport materials.

電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。   Examples of the electron transport material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2, 4,5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophene-4-one, 1,3,7-tri Examples thereof include electron accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide. These electron transport materials may be used alone or as a mixture of two or more.

正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。   Examples of the hole transport material include oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, 9- (p-diethylaminostyrylanthracene), 1,1-bis- (4-dibenzylaminophenyl) propane. , Styrylanthracene, styrylpyrazoline, phenylhydrazones, α-phenylstilbene derivatives, thiazole derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, benzofuran derivatives, benzimidazole derivatives, thiophene derivatives, and the like. These hole transport materials may be used alone or as a mixture of two or more.

電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ、ポリカーボネート、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル、シリコーン、エポキシ、メラミン、ウレタン、フェノール、アルキッド等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、2−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。
Examples of the binder resin used in the charge transport layer together with the charge transport material include polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, and vinyl chloride. Vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate, phenoxy, polycarbonate, cellulose acetate, ethyl cellulose, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, acrylic, silicone, epoxy, melamine, urethane, phenol, alkyd, etc. A thermoplastic or thermosetting resin is mentioned.
Examples of the solvent include tetrahydrofuran, dioxane, toluene, 2-butanone, monochlorobenzene, dichloroethane, methylene chloride and the like.

電荷輸送層204の厚さは、15〜35μmの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
所望により電荷輸送層204に添加される可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して0〜30%程度が適当である。
また、所望により電荷輸送層204に添加されるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して0〜1%程度が適当である。
The thickness of the charge transport layer 204 may be appropriately selected in the range of 15 to 35 μm according to desired photoreceptor characteristics.
Examples of the plasticizer that is optionally added to the charge transport layer 204 include general-purpose plasticizers such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate. The amount of the plasticizer is 0 to 30 based on the weight of the binder resin. % Is appropriate.
Examples of the leveling agent that is optionally added to the charge transport layer 204 include silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, and polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain. Is about 0 to 1% based on the weight of the binder resin.

本発明においては、感光層202に含有される電荷輸送材料の含有量は、電荷輸送層204の30重量%以上とするのが好ましい。30重量%未満では、感光体40へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において高速電子写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られず好ましくない。   In the present invention, the content of the charge transport material contained in the photosensitive layer 202 is preferably 30% by weight or more of the charge transport layer 204. If it is less than 30% by weight, a sufficient light decay time in a high-speed electrophotographic process cannot be obtained in pulsed light exposure in laser writing on the photoreceptor 40, which is not preferable.

本発明の感光体40には、導電性支持体(導電性基体)201と感光層202との間に下引き層(図示せず)を形成することもできる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層202を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン、アルキッド−メラミン、エポキシ等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。
この下引き層は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
In the photoreceptor 40 of the present invention, an undercoat layer (not shown) may be formed between the conductive support (conductive substrate) 201 and the photosensitive layer 202. The undercoat layer generally contains a resin as a main component. However, considering that the photosensitive layer 202 is applied on the resin layer using a solvent, these resins are resins having high solubility resistance to general organic solvents. It is desirable. Such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein, sodium polyacrylate, alcohol-soluble resins such as copolymer nylon and methoxymethylated nylon, polyurethane, melamine, alkyd-melamine, epoxy, etc., three-dimensional Examples thereof include a curable resin that forms a network structure.
Further, fine powder of metal oxide such as titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, tin oxide, and indium oxide may be added to the undercoat layer in order to prevent moire and reduce residual potential.
This undercoat layer can be formed by using an appropriate solvent and coating method as in the case of the photosensitive layer.

さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。この他に、下引き層には、Alを陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物、SiO、SnO、TiO、ITO、CeO等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。下引き層の膜厚は0〜5μmが適当である。 Furthermore, it is also useful to use a metal oxide layer formed by, for example, a sol-gel method using a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a chromium coupling agent or the like as the undercoat layer. In addition, the undercoat layer is formed by anodizing Al 2 O 3 , organic matter such as polyparaxylylene (parylene), inorganic matter such as SiO, SnO 2 , TiO 2 , ITO, CeO 2 It is also effective to form the film by a vacuum thin film manufacturing method. The thickness of the undercoat layer is suitably from 0 to 5 μm.

本発明の感光体40には、表層として、感光層202の保護及び耐久性の向上を目的に表面保護層205を感光層202の上に形成するものである。
この表面保護層205の構成としては、バインダー樹脂に耐摩耗性を向上する目的でアルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の金属酸化物微粒子が分散されている。バインダー樹脂としては、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。
In the photoreceptor 40 of the present invention, as a surface layer, a surface protective layer 205 is formed on the photosensitive layer 202 for the purpose of protecting the photosensitive layer 202 and improving durability.
As the structure of the surface protective layer 205, metal oxide fine particles such as alumina, silica, titanium oxide, tin oxide, zirconium oxide, and indium oxide are dispersed in a binder resin for the purpose of improving wear resistance. Binder resins include styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, olefin-vinyl monomer copolymer, chlorinated polyether, allyl, phenol, polyacetal, polyamide, polyamide Imide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyethine, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic, polymethylpentene, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride And resins such as epoxy.

表面保護層205に添加される金属酸化物微粒子の量は、重量基準で5〜30%である。金属酸化物微粒子の量が5%未満では、耐摩耗性を向上する効果が小さく耐久性に劣り、30%を越えると露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。表面保護層205の形成法としては、スプレー法等、通常の塗布法が採用される。表面保護層205の厚さは、1〜10μm、好ましくは3〜8μm程度が適当である。表面保護層205の膜厚が薄すぎると耐久性に劣り、表面保護層205の膜厚を厚くしすぎると感光体製造時の生産性が低下するだけでなく、経時での残留電位の上昇が大きくなってしまう。表面保護層205に添加する金属酸化物粒子の粒径としては、0.1〜0.8μmが適当である。金属酸化物微粒子の粒径が大きすぎる場合には保護層表面の凹凸が大きくなりクリーニング性が低下する上、露光光が保護層で散乱されやすく解像力が低下し画像品質が劣る。金属酸化物微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。   The amount of metal oxide fine particles added to the surface protective layer 205 is 5 to 30% on a weight basis. If the amount of the metal oxide fine particles is less than 5%, the effect of improving the wear resistance is small and the durability is inferior. If it exceeds 30%, the bright portion potential is significantly increased at the time of exposure, and the sensitivity reduction cannot be ignored. So undesirable. As a method for forming the surface protective layer 205, a normal coating method such as a spray method is employed. The thickness of the surface protective layer 205 is 1 to 10 μm, preferably about 3 to 8 μm. If the thickness of the surface protective layer 205 is too thin, the durability is inferior. If the thickness of the surface protective layer 205 is too thick, not only the productivity at the time of producing the photoreceptor is lowered, but also the residual potential increases with time. It gets bigger. The particle size of the metal oxide particles added to the surface protective layer 205 is suitably 0.1 to 0.8 μm. When the particle size of the metal oxide fine particles is too large, the unevenness on the surface of the protective layer becomes large and the cleaning property is deteriorated, and the exposure light is easily scattered by the protective layer, so that the resolution is lowered and the image quality is inferior. If the particle size of the metal oxide fine particles is too small, the wear resistance is poor.

さらに表面保護層205には、基材樹脂への金属酸化物微粒子の分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。添加される分散助剤は塗料等に使用されるものが適宜利用でき、その量は重量基準で通常は含有する金属酸化物微粒子の量に対して0.5〜4%、好ましくは1〜2%である。   Furthermore, a dispersion aid can be added to the surface protective layer 205 in order to improve the dispersibility of the metal oxide fine particles in the base resin. As the added dispersion aid, those used in paints and the like can be used as appropriate, and the amount is usually 0.5 to 4%, preferably 1 to 2 with respect to the amount of metal oxide fine particles contained on a weight basis. %.

図2に示すように、潜像形成位置と現像位置との間に潜像検知手段である電位センサ71を備えた画像形成装置では、感光体40の表面保護層205に電荷輸送材料を添加することで、保護層中の電荷の移動を促進することができ、電位センサ71で検知した感光体電位と現像位置の感光体電位の差を小さくすることができる。従って、電位センサ71で検知した感光体電位(潜像電位)に基づいて現像バイアス等の設定を適正に行うことができ、画像の階調性や中間調の再現性に優れた画像形成装置を実現することができる。
なお、感光体40の表面保護層205に添加する電荷輸送材料としては、電荷輸送層204と同じ材料を用いることができるし、別の材料を用いてもよい。
As shown in FIG. 2, in an image forming apparatus provided with a potential sensor 71 as a latent image detecting means between a latent image forming position and a developing position, a charge transport material is added to the surface protective layer 205 of the photoreceptor 40. As a result, the movement of charges in the protective layer can be promoted, and the difference between the photoreceptor potential detected by the potential sensor 71 and the photoreceptor potential at the development position can be reduced. Accordingly, an image forming apparatus that can appropriately set the developing bias and the like based on the photosensitive member potential (latent image potential) detected by the potential sensor 71 and has excellent image gradation and halftone reproducibility. Can be realized.
As the charge transport material added to the surface protective layer 205 of the photoreceptor 40, the same material as the charge transport layer 204 can be used, or another material can be used.

電位センサ位置と現像位置での感光体電位の差をより小さくするためには、感光体40の表面保護層205の基材樹脂と電荷輸送材料の割合を多くした方がよい。ただし、一般的には電荷輸送材料はバインダー樹脂より分子量が小さいため、保護層中の電荷輸送材料の量が多すぎると表面保護層205の強度が低下し、耐摩耗性が低下してしまう不具合がある。また、表面保護層205中に電荷輸送層204より多い電荷輸送材料を含有させても、電荷輸送層204の移動速度が支配的となってしまうため感光体としての感度が向上しないだけでなく、保護層の強度が低下してしまう。そのため、保護層中の基材樹脂と電荷輸送材料との割合を電荷輸送層中の基材樹脂と電荷輸送材料との割合より小さくすることが望ましい。   In order to reduce the difference in the photoreceptor potential between the potential sensor position and the development position, it is better to increase the ratio of the base resin and the charge transport material of the surface protective layer 205 of the photoreceptor 40. However, since the charge transport material generally has a molecular weight smaller than that of the binder resin, if the amount of the charge transport material in the protective layer is too large, the strength of the surface protective layer 205 is lowered and the wear resistance is lowered. There is. Even if the surface protective layer 205 contains more charge transport material than the charge transport layer 204, not only does the speed of movement of the charge transport layer 204 become dominant, but the sensitivity as a photoreceptor is not improved, The strength of the protective layer is reduced. Therefore, it is desirable to make the ratio of the base resin and the charge transport material in the protective layer smaller than the ratio of the base resin and the charge transport material in the charge transport layer.

なお、本発明で使用する感光体40には、耐環境性の改善のため、とりわけ感度低下や残留電位の上昇を防止する目的で、各層に酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、およびレベリング剤等を添加することができる。
また、本発明で使用できる表面保護層205の構成としては、金属酸化物粒子を分散させたタイプに限定されるものではなく、光硬化型あるいは熱硬化型の樹脂材料を用いることにより、表面保護層205を形成することもできる。
Note that the photoreceptor 40 used in the present invention has an antioxidant, a plasticizer, an ultraviolet absorber, and a leveling agent in each layer for the purpose of preventing the decrease in sensitivity and the increase in residual potential, in order to improve the environmental resistance. An agent or the like can be added.
Further, the configuration of the surface protective layer 205 that can be used in the present invention is not limited to the type in which metal oxide particles are dispersed, and surface protection can be achieved by using a photo-curing or thermosetting resin material. Layer 205 can also be formed.

本発明では、以上のような表面保護層205を備えた感光体40を使用することで、感光体40の耐摩耗性が向上する。そのため、感光体40の摩耗が低減するので長期間使用しても感光体膜厚の減少に起因する感光体感度の変化も小さく、長期にわたって安定した画像を出力することができる。   In the present invention, the wear resistance of the photoreceptor 40 is improved by using the photoreceptor 40 having the surface protective layer 205 as described above. Therefore, since the wear of the photoconductor 40 is reduced, the change in the photoconductor sensitivity due to the decrease in the photoconductor film thickness is small even when used for a long time, and a stable image can be output for a long time.

以下、より詳細な実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
使用した画像形成装置の構成は図1に示したフルカラー複写機であり、各画像形成ユニット18(Y,C,M,Bk)の構成は図2に示した通りである。各感光体40(Y,C,M,Bk)の直径はφ60mm、プロセス線速は280mm/sである。この画像形成装置では、各感光体40(Y,C,M,Bk)が露光位置(潜像形成位置)から電位センサ位置まで回転する時間は35msであり、露光位置(潜像形成位置)から現像位置まで回転する時間は110msである。電位センサ位置の感光体電位の測定には装置に搭載された電位センサ71を用い、現像位置の感光体電位の測定には、現像ローラ61を外して、その位置に表面電位計(Trek製 model344)のプローブを配置して測定を行った。露光手段は波長655nmのレーザダイオード(LD)であり、除電ランプ72には波長680nmのLEDが用いられている。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to more detailed examples, but the present invention is not limited to these examples.
The configuration of the image forming apparatus used is the full-color copying machine shown in FIG. 1, and the configuration of each image forming unit 18 (Y, C, M, Bk) is as shown in FIG. Each photoconductor 40 (Y, C, M, Bk) has a diameter of 60 mm and a process linear velocity of 280 mm / s. In this image forming apparatus, the time required for each photoconductor 40 (Y, C, M, Bk) to rotate from the exposure position (latent image forming position) to the potential sensor position is 35 ms, and from the exposure position (latent image forming position). The rotation time to the development position is 110 ms. A potential sensor 71 mounted on the apparatus is used for measuring the photosensitive member potential at the potential sensor position, and the developing roller 61 is removed for measuring the photosensitive member potential at the developing position, and a surface potential meter (model 344 manufactured by Trek) is installed at that position. ) Was placed in the measurement. The exposure means is a laser diode (LD) having a wavelength of 655 nm, and an LED having a wavelength of 680 nm is used as the charge eliminating lamp 72.

感光体40は、アルミニウム基体201上に、厚さ3.5μmの下引き層、厚さ0.15μmの電荷発生層203、厚さ22μmの電荷輸送層204、厚さ5μmの表面保護層205を積層した構成の有機感光体である。このとき、表面保護層205の塗工はスプレー法により行い、それ以外の層は浸漬塗工法により行った。電荷輸送層204、表面保護層205ともに基材樹脂としてはポリカーボネートを用いた。電荷輸送層204の電荷輸送材料は重量比で40wt%であり、表面保護層205には平均粒径0.3μmのアルミナ粒子を、保護層の全固形分に対して10重量%添加した。   The photoreceptor 40 includes an undercoat layer having a thickness of 3.5 μm, a charge generation layer 203 having a thickness of 0.15 μm, a charge transport layer 204 having a thickness of 22 μm, and a surface protective layer 205 having a thickness of 5 μm on an aluminum substrate 201. This is an organic photoreceptor having a laminated structure. At this time, the surface protective layer 205 was applied by a spray method, and the other layers were applied by a dip coating method. Polycarbonate was used as the base resin for both the charge transport layer 204 and the surface protective layer 205. The charge transport material of the charge transport layer 204 was 40 wt% in weight ratio, and alumina particles having an average particle size of 0.3 μm were added to the surface protective layer 205 at 10 wt% with respect to the total solid content of the protective layer.

ここで、表面保護層205に含まれる電荷輸送材料の量を変化させて電位センサ位置と現像ローラ位置での感光体電位の測定を行った。この際、電荷輸送材料量の割合を増減させるために、基材樹脂の量を変化させて調整した。
保護層中の電荷輸送材料量と電位センサ位置の感光体電位の関係を下記の表1に、保護層中の電荷輸送材料量と現像位置の感光体電位の関係を下記の表2に示した。このとき、感光体40の帯電電位を−700Vとし、露光エネルギーを変化させて測定を行っている。下記の表1、表2から電位センサ位置と現像位置の感光体電位の差を求めたものが下記の表3である。この結果から感光体40の保護層205の電荷輸送材料の量を多くしたほうが電位センサ位置と現像ローラ位置での感光体電位差を小さくできることがわかる。
Here, the amount of the charge transport material contained in the surface protective layer 205 was changed, and the photoreceptor potential was measured at the potential sensor position and the developing roller position. At this time, in order to increase or decrease the ratio of the amount of the charge transport material, the amount of the base resin was changed and adjusted.
The relationship between the amount of charge transport material in the protective layer and the photoreceptor potential at the potential sensor position is shown in Table 1 below, and the relationship between the amount of charge transport material in the protective layer and the photoreceptor potential at the development position is shown in Table 2 below. . At this time, the measurement is performed by setting the charging potential of the photosensitive member 40 to −700 V and changing the exposure energy. Table 3 below shows the difference between the photosensitive member potential at the potential sensor position and the development position from Tables 1 and 2 below. From this result, it can be seen that increasing the amount of the charge transport material of the protective layer 205 of the photoreceptor 40 can reduce the photoreceptor potential difference between the potential sensor position and the developing roller position.

Figure 2006098728
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Figure 2006098728
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以上説明したように、本発明に係る画像形成装置では、像担持体としての感光体40は、導電性基体201上に少なくとも電荷発生層203、電荷輸送層204、表面保護層205を備えた有機感光体であり、表面保護層205に電荷輸送材料を含むことにより、潜像検知手段(電位センサ71)位置と現像位置での電位差を小さくすることができ、電位センサ71で検知した感光体電位(潜像電位)に基づいて現像バイアス等の設定を適正に行うことができ、画像の階調性や中間調の再現性に優れた画像形成装置を実現することができる。   As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, the photosensitive member 40 as the image carrier is an organic material including at least the charge generation layer 203, the charge transport layer 204, and the surface protective layer 205 on the conductive substrate 201. By including a charge transport material in the surface protective layer 205, the photoconductor can reduce the potential difference between the latent image detecting means (potential sensor 71) position and the developing position, and the photoconductor potential detected by the potential sensor 71 can be reduced. Based on (latent image potential), it is possible to appropriately set the developing bias and the like, and it is possible to realize an image forming apparatus having excellent image gradation and halftone reproducibility.

また、本発明に係る画像形成装置では、画像形成動作中の感光体40が、潜像形成位置から電位センサ71位置まで移動する時間をt1、潜像形成位置から現像位置まで移動する時間をt2としたとき、
20ms<t1<40ms
かつ、
(t1×2.5)<t2<(t1×3.5)
であることにより、高速の画像形成をするために潜像形成位置から電位センサ71まで移動する時間が40ms以下となってしまう場合にも、電位センサ位置と現像位置での電位差を小さくすることができ、画像の階調性や中間調の再現性に優れた画像形成装置を提供することができる。
Further, in the image forming apparatus according to the present invention, the time during which the photoconductor 40 during the image forming operation moves from the latent image forming position to the potential sensor 71 is t1, and the time when the photosensitive body 40 is moved from the latent image forming position to the developing position is t2. When
20ms <t1 <40ms
And,
(T1 × 2.5) <t2 <(t1 × 3.5)
As a result, even when the time required to move from the latent image forming position to the potential sensor 71 in order to form a high-speed image is 40 ms or less, the potential difference between the potential sensor position and the developing position can be reduced. In addition, it is possible to provide an image forming apparatus excellent in image gradation and halftone reproducibility.

さらに本発明に係る画像形成装置では、表面保護層205に金属酸化物を分散させることで、有機感光体40の耐久性を大きく向上させることができる。
また、感光体40の表面保護層205を熱硬化型または光硬化型樹脂層とすることで、有機感光体の耐久性を大きく向上させることができる。
また、本発明に係る画像形成装置では、表面保護層205に含まれる基材樹脂に対する電荷輸送材料の割合が、電荷輸送層204に含まれる基材樹脂に対する電荷輸送材料の割合より低いことにより、感光体40の応答時間の低下を防止することができる。
Furthermore, in the image forming apparatus according to the present invention, the durability of the organic photoreceptor 40 can be greatly improved by dispersing the metal oxide in the surface protective layer 205.
Further, the durability of the organic photoreceptor can be greatly improved by making the surface protective layer 205 of the photoreceptor 40 a thermosetting or photocurable resin layer.
In the image forming apparatus according to the present invention, the ratio of the charge transport material to the base resin contained in the surface protective layer 205 is lower than the ratio of the charge transport material to the base resin contained in the charge transport layer 204. It is possible to prevent the response time of the photoreceptor 40 from being lowered.

さらに本発明に係る画像形成装置では、電荷輸送層204の電荷輸送材料が重量比で30〜50wt%であり、表面保護層205の電荷輸送材料が重量比で15〜30wt%であることにより、保護層205の耐摩耗性を低下させることなく、感光体40の応答時間の低下を最小限にとどめることができる。
また、本発明に係る画像形成装置では、表面保護層205の厚さが電荷輸送層204の厚さの1/10以上、1/4以下であり、かつ、表面保護層205の厚さが3〜8μmであることにより、表面保護層205の厚さをこの範囲に設定することで、保護層205を設けても感光体40の感度劣化が少なく、感光体40の耐久性を大きく向上させることができる。
Furthermore, in the image forming apparatus according to the present invention, the charge transport material of the charge transport layer 204 is 30 to 50 wt% by weight, and the charge transport material of the surface protective layer 205 is 15 to 30 wt% by weight, Without lowering the wear resistance of the protective layer 205, the reduction in the response time of the photoreceptor 40 can be minimized.
In the image forming apparatus according to the present invention, the thickness of the surface protective layer 205 is not less than 1/10 and not more than 1/4 of the thickness of the charge transport layer 204, and the thickness of the surface protective layer 205 is 3 By setting the thickness of the surface protective layer 205 within this range, the sensitivity of the photoconductor 40 is hardly deteriorated even when the protective layer 205 is provided, and the durability of the photoconductor 40 is greatly improved. Can do.

さらに本発明に係る画像形成装置では、図1に一例を示したように、複数の感光体40Y、40C、40M、40Bkを備え、各感光体40Y、40C、40M、40Bkに色の異なる画像を形成した後、該画像を中間転写ベルト10に重ね合わせて転写し、さらに中間転写ベルト10から転写材に転写してフルカラー画像を形成する構成であり、図2に示すように各感光体毎に潜像検知手段(電位センサ71)を備えていることにより、各色で階調性に優れた画像を形成することができるので、高速で高画質のフルカラー画像を形成することができる。   Further, as shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the present invention includes a plurality of photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk, and images having different colors are provided on the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk. After the formation, the image is superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 10 and further transferred from the intermediate transfer belt 10 to a transfer material to form a full-color image. As shown in FIG. By providing the latent image detecting means (potential sensor 71), an image with excellent gradation can be formed for each color, so that a high-quality full-color image can be formed at high speed.

なお、図1ではタンデム型で中間転写方式の画像形成装置を例示したが、この他、中間転写ベルトに代えて、転写材を担持搬送する転写搬送ベルトを用い、各色の感光体上の画像を転写材に直接重ね合わせて転写する、タンデム型で直接転写方式の画像形成装置にも本発明を同様に実施することができる。   Although FIG. 1 illustrates an image forming apparatus of a tandem type and an intermediate transfer method, in addition to this, instead of the intermediate transfer belt, a transfer conveyance belt that carries and conveys a transfer material is used, and an image on each color photoconductor is displayed. The present invention can be similarly applied to a tandem type direct transfer type image forming apparatus which directly superimposes and transfers to a transfer material.

以上のように、本発明によれば、画像の階調性や中間調の再現性に優れた信頼性の高い画像形成装置を実現することができ、さらには、感光体の静電特性や感度を悪化させることなく耐久性を向上させることができ、より信頼性の高い画像形成装置、特に高速のフルカラー画像形成装置を実現することができる。従って本発明に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、印刷機あるいはこれらの複合機等として好適に利用することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a highly reliable image forming apparatus with excellent image gradation and halftone reproducibility, and further, electrostatic characteristics and sensitivity of the photoreceptor. The durability can be improved without deteriorating the image quality, and a more reliable image forming apparatus, particularly a high-speed full-color image forming apparatus can be realized. Therefore, the image forming apparatus according to the present invention can be suitably used as a copying machine, a printer, a plotter, a facsimile, a printing machine, or a complex machine of these.

本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略全体構成図である。1 is a schematic overall configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. 図1に示す画像形成装置の画像形成ユニットの構成例を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration example of an image forming unit of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図2に示す画像形成ユニットで使用する帯電ローラの構成例を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration example of a charging roller used in the image forming unit illustrated in FIG. 2. 図2に示す画像形成ユニットで使用する感光体の構成例を示す概略要部断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a configuration example of a photoreceptor used in the image forming unit shown in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

10:中間転写ベルト(中間転写体)
17:中間転写ベルトクリーニング装置
18(18Y、18C、18M、18Bk):画像形成ユニット
20:タンデム型画像形成装置
21:露光装置
22:2次転写装置
24:2次転写ベルト
25:定着装置
40(40Y、40C、40M、40Bk):感光体(像担持体)
44:給紙カセット
49:レジストローラ
57:排紙トレイ
60(60Y、60C、60M、60Bk):現像装置(現像ユニット)
61:現像ローラ
62,63:スクリュー
64:トナー濃度センサ
65(65Y、65C、65M、65Bk):一次転写ローラ
70:帯電ローラ
71:電位センサ(潜像検知手段)
72:除電ランプ
73,74:ブラシローラ
75:クリーニングブレード
76:露光光
78:潤滑剤
80:感光体クリーニング装置
100:装置本体
101:芯金
102:樹脂層(帯電部材)
103:ギャップ保持部材
200:給紙テーブル
201:導電性支持体(導電性基体)
202:感光層
203:電荷発生層
204:電荷輸送層
205:表面保護層
300:スキャナ
400:原稿自動搬送装置(ADF)
10: Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
17: Intermediate transfer belt cleaning device 18 (18Y, 18C, 18M, 18Bk): Image forming unit 20: Tandem type image forming device 21: Exposure device 22: Secondary transfer device 24: Secondary transfer belt 25: Fixing device 40 ( 40Y, 40C, 40M, 40Bk): photoconductor (image carrier)
44: paper feed cassette 49: registration roller 57: paper discharge tray 60 (60Y, 60C, 60M, 60Bk): developing device (developing unit)
61: Development roller 62, 63: Screw 64: Toner density sensor 65 (65Y, 65C, 65M, 65Bk): Primary transfer roller 70: Charging roller 71: Potential sensor (latent image detection means)
72: Static elimination lamp 73, 74: Brush roller 75: Cleaning blade 76: Exposure light 78: Lubricant 80: Photoconductor cleaning device 100: Device main body 101: Core metal 102: Resin layer (charging member)
103: Gap holding member 200: Paper feed table 201: Conductive support (conductive base)
202: Photosensitive layer 203: Charge generation layer 204: Charge transport layer 205: Surface protective layer 300: Scanner 400: Automatic document feeder (ADF)

Claims (8)

像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を検知する潜像検知手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像して顕像化する現像手段を備えた画像形成装置において、
前記像担持体は、導電性基体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を備えた有機感光体であり、前記表面保護層に電荷輸送材料が含まれていることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a charging unit for charging the image carrier, a latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier, and a latent image for detecting the electrostatic latent image on the image carrier. In an image forming apparatus comprising an image detecting means and a developing means for developing and developing an electrostatic latent image on the image carrier,
The image carrier is an organic photoreceptor having at least a charge generation layer, a charge transport layer, and a surface protective layer on a conductive substrate, and the surface protective layer contains a charge transport material. Image forming apparatus.
請求項1記載の画像形成装置において、
画像形成動作中の像担持体が、潜像形成位置から潜像検知手段まで移動する時間をt1、潜像形成位置から現像位置まで移動する時間をt2としたとき、
20ms<t1<40ms
かつ、
(t1×2.5)<t2<(t1×3.5)
であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
When the time for the image carrier during the image forming operation to move from the latent image forming position to the latent image detecting means is t1, and the time for the image carrier to move from the latent image forming position to the developing position is t2,
20ms <t1 <40ms
And,
(T1 × 2.5) <t2 <(t1 × 3.5)
An image forming apparatus.
請求項1または2記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面保護層が基材樹脂に金属酸化物粒子を分散させた有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus, wherein the surface protective layer of the image carrier is an organic photoreceptor in which metal oxide particles are dispersed in a base resin.
請求項1または2記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面保護層が熱または光硬化型樹脂を含む有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus, wherein the surface protective layer of the image carrier is an organic photoreceptor containing heat or a photocurable resin.
請求項1乃至4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記表面保護層に含まれる基材樹脂に対する電荷輸送材料の割合が、前記電荷輸送層に含まれる基材樹脂に対する電荷輸送材料の割合より低いことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein the ratio of the charge transport material to the base resin contained in the surface protective layer is lower than the ratio of the charge transport material to the base resin contained in the charge transport layer.
請求項1乃至5のいずれ一つに記載の画像形成装置において、
前記電荷輸送層の電荷輸送材料が重量比で30〜50wt%であり、前記表面保護層の電荷輸送材料が重量比で15〜30wt%であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein the charge transport material of the charge transport layer is 30 to 50 wt% by weight, and the charge transport material of the surface protective layer is 15 to 30 wt% by weight.
請求項1乃至6のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記表面保護層の厚さが電荷輸送層の厚さの1/10以上、1/4以下であり、かつ、前記表面保護層の厚さが3〜8μmであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The thickness of the surface protective layer is 1/10 or more and 1/4 or less of the thickness of the charge transport layer, and the thickness of the surface protective layer is 3 to 8 μm. .
請求項1乃至7のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
複数の像担持体を備え、各像担持体に色の異なる画像を形成した後、該画像を転写材に直接または中間転写体を介して重ね合わせて転写し、フルカラー画像を形成する構成であり、各像担持体毎に潜像検知手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
It has a configuration that includes a plurality of image carriers, and after forming images of different colors on each image carrier, the images are transferred to a transfer material by superimposing them directly or via an intermediate transfer member to form a full-color image. An image forming apparatus comprising a latent image detecting means for each image carrier.
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US9057972B2 (en) 2013-03-05 2015-06-16 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and image forming apparatus
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