JP2006267885A - Electrophotographic device and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、レーザープリンタおよびファックスなどの電子写真装置、および該電子写真装置に用いるプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a laser printer, and a fax machine, and a process cartridge used in the electrophotographic apparatus.
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置の画像濃度安定化の方法として、以下のような方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
Conventionally, the following methods are known as methods for stabilizing the image density of image forming apparatuses such as copying machines and printers (see, for example,
例えば、画像処理を調整する(画像制御)ことにより、画像濃度を安定化する方法が知られている。具体的には、画像形成装置を起動してそのウォームアップ動作の終了後や出力動作中に、特定パターン(パッチ画像)を感光ドラム等の像担持体(以下、感光体ともいう)上に形成し、その形成されたパターンの濃度を読み取り、その読み取った濃度値に基づいてγ補正(露光後ドラム表面電位とドラム上に形成されるトナーの濃度の関係からγ曲線を導き、実画像上の適正な色階調度に合わせ込むために行う補正)回路等の画像形成条件を決定する回路の動作を変更することにより、形成される画像の品質を安定させる方法がある。 For example, a method for stabilizing image density by adjusting image processing (image control) is known. Specifically, a specific pattern (patch image) is formed on an image carrier such as a photosensitive drum (hereinafter also referred to as a photoreceptor) after the image forming apparatus is started and the warm-up operation is completed or during the output operation. Then, the density of the formed pattern is read, and γ correction is performed on the basis of the read density value (a γ curve is derived from the relationship between the drum surface potential after exposure and the density of toner formed on the drum, There is a method of stabilizing the quality of an image to be formed by changing the operation of a circuit for determining image forming conditions such as a correction circuit for adjusting to an appropriate color gradation.
また、画像形成装置が長期に亘って使用された場合、像担持体上のパターンを読み取った濃度と実際にプリントアウトされた画像の濃度が一致しなくなるケースが生じてくる。そのため、記録材上に特定パターンを形成し、その濃度値によって画像形成条件を補正する方法も知られている。 Further, when the image forming apparatus is used for a long period of time, there may occur a case where the density obtained by reading the pattern on the image carrier does not match the density of the actually printed image. For this reason, a method is also known in which a specific pattern is formed on a recording material and the image forming conditions are corrected by the density value.
さらにまた、現像装置内のトナー濃度を調整する方法としては、現像剤からの反射光量を検知して制御する方式(現像剤反射ATR)によりトナー補給を行う方法が知られている。具体的には、像担持体上の特定パターン(パッチ画像)の濃度差の出力信号からパッチ画像濃度を初期濃度に戻すのに必要なトナー過不足量を演算し、そのトナー補給量を現像剤反射ATRに設定した目標値に加減算して補正し、該補正されたトナー補給量を補給することにより画像濃度を安定化させる方法が知られている。 Furthermore, as a method for adjusting the toner density in the developing device, a method of replenishing toner by a method of detecting and controlling the amount of reflected light from the developer (developer reflection ATR) is known. Specifically, the toner excess / shortage amount required to return the patch image density to the initial density is calculated from the output signal of the density difference of the specific pattern (patch image) on the image carrier, and the toner replenishment amount is calculated as the developer. There is known a method of stabilizing the image density by adding and subtracting to and correcting the target value set in the reflection ATR and supplying the corrected toner supply amount.
上記した、特定パターン(パッチ画像)を感光ドラム等の像担持体上に形成し、その形成されたパターンの濃度を読み取るセンサとしては、2種類ある。1つは、主に、トナー濃度制御用に用いられる散乱型光学濃度センサであり、もう1つは、主に、γLUT補正用に用いられる正反射型光学濃度センサである。 There are two types of sensors that form the specific pattern (patch image) on an image carrier such as a photosensitive drum and read the density of the formed pattern. One is a scattering type optical density sensor mainly used for toner density control, and the other is a regular reflection type optical density sensor mainly used for γLUT correction.
散乱型光学濃度センサは、トナーおよび像担持体からの散乱光の光量の増減によってパッチ濃度を検出するタイプのセンサであり、カラーの画像形成装置の場合、投射光に対する反射率が色トナー・感光ドラム・黒トナーの順に高いため、感光ドラム上の色トナー量が増加すればセンサ出力が上がり、黒トナー量が増加すればセンサ出力が下がることによって濃度を検知する。散乱光の増減で濃度を判断するセンサであれば、センサ受光部に正反射光が入ってくる構成であっても散乱型光学濃度光センサということができる。 The scattering type optical density sensor is a type of sensor that detects the patch density by increasing or decreasing the amount of scattered light from the toner and the image carrier. In the case of a color image forming apparatus, the reflectance with respect to the projected light is colored toner / photosensitive. Since the drum toner and the black toner are higher in this order, the sensor output increases when the color toner amount on the photosensitive drum increases, and the density is detected by the sensor output decreasing when the black toner amount increases. A sensor that determines the density by increasing or decreasing the scattered light can be referred to as a scattering-type optical density light sensor even if it has a configuration in which specularly reflected light enters the sensor light receiving unit.
一方、正反射型光学濃度センサは、像担持体からの正反射光の光量の増減によってパッチ濃度を検出するタイプのセンサであり、鏡面状の感光ドラムに投射光を散乱させるトナーが載ることによって、センサ出力が低下し、パッチ濃度を検出する。正反射光の増減で濃度を判断するセンサであれば、センサ受光部に散乱光が入ってくる構成であっても正反射型光学濃度センサということができる。 On the other hand, the specular reflection type optical density sensor is a type of sensor that detects the patch density by increasing or decreasing the amount of specularly reflected light from the image carrier, and a toner that scatters projection light on a mirror-like photosensitive drum. The sensor output decreases and the patch density is detected. As long as the sensor determines the density based on the increase / decrease of the specular reflection light, it can be said to be a specular reflection type optical density sensor even if the scattered light enters the sensor light receiving unit.
ところで、電子写真装置に用いられる電子写真感光体としては、低価格、生産性等の利点から有機材料を用いた感光体が普及している。有機感光体は有機光導電性染料や顔料を含有した電荷発生層と光導電性ポリマーや低分子の有機光導電性物質を含有した電荷輸送層を積層した機能分離型感光体が主流である。電荷輸送層が表面層である場合、その層は、ポリマー中に有機光導電性物質を分散させた分子分散ポリマーの構成となっているため、その機械的強度はポリマーに依存しており、近年の高画質、高寿命化にともない、その耐久性は十分とは言いがたかった。 By the way, as an electrophotographic photosensitive member used in an electrophotographic apparatus, a photosensitive member using an organic material is widely used because of advantages such as low cost and productivity. As the organic photoreceptor, a function-separated photoreceptor in which a charge generation layer containing an organic photoconductive dye or pigment and a charge transport layer containing a photoconductive polymer or a low molecular organic photoconductive material are laminated is the mainstream. When the charge transport layer is a surface layer, the layer has a structure of a molecular dispersion polymer in which an organic photoconductive substance is dispersed in a polymer, and therefore its mechanical strength depends on the polymer. With the high image quality and long life, the durability was not sufficient.
これに対し、感光体の高耐久化を図るうえで、表面層に硬化性の樹脂を用いるのが効果的であることが知られている(例えば、特許文献3、4、5)。
On the other hand, it is known that it is effective to use a curable resin for the surface layer in order to increase the durability of the photoreceptor (for example,
硬化性樹脂を感光体の表面層に用いた場合、熱可塑性の樹脂等に比べ、機械的強度が上がり、削れにくくなり、傷も入りにくくなり、寿命は長くなる。また、感光体の表面層に、硬化性樹脂を用いる場合、表面層の傷、削れに対する耐久性の観点から、その硬化手段として、電子線を用いることが、有用であることも知られている(例えば、特許文献4参照)。 When a curable resin is used for the surface layer of the photoreceptor, mechanical strength is increased, it is difficult to scrape, scratches are less likely to occur, and the life is longer than a thermoplastic resin or the like. Further, when a curable resin is used for the surface layer of the photoreceptor, it is also known that it is useful to use an electron beam as a curing means from the viewpoint of durability against scratches and abrasions on the surface layer. (For example, refer to Patent Document 4).
一般的に、電子写真感光体は、継続使用(本明細書では、耐久使用、あるいは耐久ともいう)すると、感光体の表面は、電気的、機械的ストレスを受けるため、耐久枚数が増加するにつれ、感光体の表面粗さ値は、刻々と変化する。その場合、γLUT補正に用いる正反射型光学濃度センサ用いた場合のセンサ出力値は、感光体の表面粗さの影響を受けるため、耐久に伴い、測定値に対する誤差の割合が増大する。特に、トナーが少量しか感光ドラム上に存在しないとき、感光体の表面粗さの影響を大きく受けるため、トナーの低濃度部でのγ補正への影響は大きくなり誤差がより問題となる。 In general, when an electrophotographic photoreceptor is continuously used (also referred to as durability use or durability in this specification), the surface of the photoreceptor is subjected to electrical and mechanical stress, and therefore the number of durable sheets increases. The surface roughness value of the photoconductor changes every moment. In this case, the sensor output value when the specular reflection type optical density sensor used for γLUT correction is affected by the surface roughness of the photoconductor, the ratio of error to the measured value increases with durability. In particular, when only a small amount of toner is present on the photosensitive drum, it is greatly affected by the surface roughness of the photosensitive member, so that the influence on the γ correction at the low density portion of the toner becomes large and the error becomes more problematic.
これに対し、高耐久化を図った上記硬化性の樹脂を用いた感光体は、耐久で生じる傷の発生、成長を抑えるという点では効果はあるが、傷の発生、成長は少なからず生じることから、このような感光体を使用したとしても長期耐久使用した場合には、正反射型光学濃度センサの出力値の変動が大きくなり、トナー濃度の正確な把握ができず、結果として階調安定性に優れた画像を出力することができない。 On the other hand, a photoconductor using the above curable resin with high durability is effective in suppressing the generation and growth of scratches caused by durability, but the generation and growth of scratches are not a little. Therefore, even if such a photoconductor is used, if it is used for a long period of time, the output value of the regular reflection type optical density sensor will fluctuate greatly, and the toner density cannot be accurately grasped, resulting in stable gradation. An image with excellent characteristics cannot be output.
一方で、電子写真装置のシステム的な面からトナー濃度を把握しようとする方法も考えられる。例えば、耐久枚数に対する感光体の表面粗さ値を想定し、その想定値からトナーの補正係数値を算出し、耐久中に検知された濃度値にこの補正係数値をフィードバックし、真のトナー濃度値を得るという方法が考えられる。しかし、この方法では、種々の使用状況で変化してしまう感光体の表面粗さ値に対して、適正な補正係数値を設定することができない。つまり、紙種、環境差等の外乱で、感光体の表面粗さ値は大きく変化するため、耐久枚数に対する補正係数値だけで、トナー濃度を一義的に決めることはできず、種々の使用環境下で使用する幅広いユーザーに対して、満足のいく補正係数値を算出することができず、正確なトナー濃度を把握することはできなかった。
本発明は、このような状況下なされたものであり、電子写真感光体の周面のトナー濃度を検知するための正反射トナー濃度検知手段と、該正反射トナー濃度検知手段から得られたトナー濃度の情報により画像濃度を制御する画像濃度制御手段を有する電子写真装置において、トナー濃度の検知を長期間にわたり、高精度、かつ高安定に行うことができる電子写真装置であって、階調安定性に優れた高精細画像を耐久後であっても出力しつづけることができる電子写真装置を提供することを課題とする。また、本発明は、該電子写真装置に用いるプロセスカートリッジを提供することを課題とする。 The present invention has been made under such circumstances, and a regular reflection toner density detection means for detecting the toner density on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member, and a toner obtained from the regular reflection toner density detection means An electrophotographic apparatus having an image density control means for controlling an image density based on density information, wherein the toner density can be detected with high accuracy and high stability over a long period of time, and is stable in gradation. It is an object of the present invention to provide an electrophotographic apparatus capable of continuously outputting a high-definition image having excellent properties even after endurance. Another object of the present invention is to provide a process cartridge for use in the electrophotographic apparatus.
そこで、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、感光体表面形状起因のトナー濃度検知手段における、フォトダイオードのSN比をできるだけ大きくすることができ、且つ耐久後も感光体の表面粗さ状態が大きく変化せず、正反射型光学センサを用いたトナー濃度の検知を耐久後も良好に行うことができる感光体の構成を見出すことにより、そのような感光体を有する電子写真装置が上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have made it possible to increase the S / N ratio of the photodiode in the toner density detection means due to the surface shape of the photoconductor as much as possible, and the surface roughness of the photoconductor even after endurance. The electrophotographic apparatus having such a photoconductor is found by finding a configuration of a photoconductor that does not change significantly and can detect the toner density using a specular reflection type optical sensor well after durability. Has been found to be able to be solved, and the present invention has been completed.
すなわち本発明は、以下のとおりである。 That is, the present invention is as follows.
(1)円筒状支持体および該円筒状支持体上に設けられた感光層を有する円筒状の電子写真感光体と、該電子写真感光体の周面を帯電するための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該電子写真感光体の周面に露光光を照射することによって該電子写真感光体の周面に静電潜像を形成するための露光手段と、該露光手段によって形成された該電子写真感光体の周面の静電潜像をトナーにより現像することによって該電子写真感光体の周面にトナー像を形成するための現像手段と、該現像手段によって形成された該電子写真感光体の周面のトナー像を転写材に転写するための転写手段と、該現像手段による現像の後であって該転写手段による転写の前における該電子写真感光体の周面のトナー濃度を検知するための正反射トナー濃度検知手段と、該正反射トナー濃度検知手段から得られたトナー濃度の情報により画像濃度を制御する画像濃度制御手段を少なくとも有する電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面層が、重合性官能基を有する化合物を硬化重合させることによって得られる硬化物を含有し、
該電子写真感光体の周面が、該表面層の表面に粉体を衝突させる処理により形成したディンプル形状の凹部を複数有する
ことを特徴とする電子写真装置。
(1) A cylindrical electrophotographic photosensitive member having a cylindrical support and a photosensitive layer provided on the cylindrical support, a charging means for charging the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member, and the charging An exposure means for forming an electrostatic latent image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by irradiating the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the means with exposure light, and the exposure means A developing means for forming a toner image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by developing the electrostatic latent image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member with toner, and the electrophotographic image formed by the developing means A transfer means for transferring the toner image on the peripheral surface of the photoreceptor to a transfer material, and a toner density on the peripheral surface of the electrophotographic photoreceptor after development by the developing means and before transfer by the transfer means. Regular reflection toner density detection for detection And the step, at least has an electrophotographic apparatus, the image density control means for controlling the image density by the toner density of the information obtained from the positive reflection toner concentration detecting means,
The surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains a cured product obtained by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group,
An electrophotographic apparatus, wherein the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member has a plurality of dimple-shaped recesses formed by a process of causing powder to collide with the surface of the surface layer.
(2)前記正反射トナー濃度検知手段の光源からの光の前記電子写真感光体への入射角度θ2[°]と、前記ディンプル形状の凹部の傾角の平均θ1[°]とが、θ1<θ2を満足する(1)に記載の電子写真装置。 (2) The incident angle θ 2 [°] of the light from the light source of the regular reflection toner density detection means to the electrophotographic photosensitive member and the average θ 1 [°] of the inclination angle of the dimple-shaped recess are θ 1 <electrophotographic apparatus according to satisfy (1) the theta 2.
(3)前記θ2[°]とθ1[°]とが、2×θ1<θ2を満足する(2)に記載の電子写真装置。 (3) The electrophotographic apparatus according to (2), wherein the θ 2 [°] and θ 1 [°] satisfy 2 × θ 1 <θ 2 .
(4)前記正反射トナー濃度検知手段の光源から前記電子写真感光体の周面へ入射した光の、前記電子写真感光体の周面での照射スポット面積内での、前記ディンプル形状の凹部の中で最長径が1〜50μmの範囲にあってかつ深さが0.1〜2.5μmの範囲にあるディンプル形状の凹部の合計面積が、前記電子写真感光体の周面全体の面積に対して60面積%以下である(1)〜(3)のいずれかに記載の電子写真装置。 (4) The dimple-shaped recess of the light incident on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member from the light source of the regular reflection toner density detecting means within the irradiation spot area on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member. Among them, the total area of the dimple-shaped recesses having the longest diameter in the range of 1 to 50 μm and the depth in the range of 0.1 to 2.5 μm is based on the total area of the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member. The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (3), which is 60 area% or less.
(5)前記電子写真感光体の周面の周方向に掃引して測定した十点平均粗さRzjis(A)が0.5〜2.5μmであり、前記電子写真感光体の周面の母線方向に掃引して測定した十点平均粗さRzjis(B)が0.5〜2.5μmであり、前記電子写真感光体の周面の周方向に掃引して測定した凹凸の平均間隔RSm(C)が10〜90μmであり、前記電子写真感光体の周面の母線方向に掃引して測定した凹凸の平均間隔RSm(D)が10〜90μmであり、該凹凸の平均間隔RSm(D)の該凹凸の平均間隔RSm(C)に対する比の値(D/C)が0.5〜1.5である(1)〜(4)のいずれかに記載の電子写真装置。 (5) Ten-point average roughness Rzjis (A) measured by sweeping in the circumferential direction of the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member is 0.5 to 2.5 μm, and a bus on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member The ten-point average roughness Rzjis (B) measured by sweeping in the direction is 0.5 to 2.5 μm, and the average interval RSm of irregularities measured by sweeping in the circumferential direction of the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member ( C) is 10 to 90 μm, the average interval RSm (D) of the irregularities measured by sweeping in the direction of the generatrix of the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member is 10 to 90 μm, and the average interval RSm (D) of the irregularities The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (4), wherein a ratio value (D / C) of the unevenness to the average interval RSm (C) is 0.5 to 1.5.
(6)前記電子写真感光体の周面の最大山高さRp(F)が0.6μm以下であり、前記電子写真感光体の周面の最大谷深さRv(E)の該最大山高さRp(F)に対する比の値(E/F)が1.2以上である(1)〜(5)のいずれかに記載の電子写真装置。 (6) The maximum peak height Rp (F) of the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member is 0.6 μm or less, and the maximum peak height Rp of the maximum valley depth Rv (E) of the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member. The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (5), wherein a ratio value (E / F) to (F) is 1.2 or more.
(7)前記電子写真感光体の周面のユニバーサル硬さ値(HU)が150〜220N/mm2である(1)〜(6)のいずれかに記載の電子写真装置。 (7) The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (6), wherein a universal hardness value (HU) of a peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member is 150 to 220 N / mm 2 .
(8)前記電子写真感光体の周面の弾性変形率が45%以上である(1)〜(7)のいずれかに記載の電子写真装置。 (8) The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (7), wherein an elastic deformation rate of a peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member is 45% or more.
(9)前記電子写真感光体の周面の弾性変形率が50%以上である(8)に記載の電子写真装置。 (9) The electrophotographic apparatus according to (8), wherein the elastic deformation rate of the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member is 50% or more.
(10)前記電子写真感光体の周面の弾性変形率が65%以下である(1)〜(9)のいずれかに記載の電子写真装置。 (10) The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (9), wherein an elastic deformation rate of a peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member is 65% or less.
(11)前記電子写真感光体の表面層に含有される前記硬化物が、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂およびウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の硬化性樹脂である(1)〜(10)のいずれかに記載の電子写真装置。 (11) The cured product contained in the surface layer of the electrophotographic photoreceptor is at least one curable resin selected from the group consisting of an acrylic resin, a phenol resin, an epoxy resin, a silicone resin, and a urethane resin. The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (10).
(12)前記電子写真感光体の表面層に含有される前記硬化物が、電荷輸送機能を有する硬化性樹脂である(1)〜(11)のいずれかに記載の電子写真装置。 (12) The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (11), wherein the cured product contained in the surface layer of the electrophotographic photosensitive member is a curable resin having a charge transport function.
(13)前記電子写真感光体の表面層に含有される前記硬化物が、重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を加熱および放射線照射の一方または両方により硬化重合させることによって得られる硬化物である(1)〜(12)のいずれかに記載の電子写真装置。 (13) A cured product obtained by curing and polymerizing a hole transporting compound having a polymerizable functional group by one or both of heating and irradiation with the cured product contained in the surface layer of the electrophotographic photosensitive member. The electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (12).
(14)前記重合性官能基を有する正孔輸送性化合物が、同一分子内に2つ以上の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物である(13)に記載の電子写真装置。 (14) The electrophotographic apparatus according to (13), wherein the hole transporting compound having a polymerizable functional group is a hole transporting compound having two or more chain polymerizable functional groups in the same molecule.
(15)前記放射線が電子線である(13)または(14)に記載の電子写真装置。 (15) The electrophotographic apparatus according to (13) or (14), wherein the radiation is an electron beam.
(16)前記表面層の表面に粉体を衝突させる処理が、乾式ブラスト処理または湿式ホーニング処理である(15)のいずれかに記載の電子写真装置。 (16) The electrophotographic apparatus according to any one of (15), wherein the treatment of causing the powder to collide with the surface of the surface layer is a dry blast treatment or a wet honing treatment.
(17)前記転写手段による転写後に前記電子写真感光体の周面に残留するトナーを除去することによって前記電子写真感光体の周面をクリーニングするためのクリーニング手段を有する(1)〜(16)のいずれかに記載の電子写真装置。 (17) A cleaning unit for cleaning the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by removing toner remaining on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member after the transfer by the transfer unit (1) to (16). The electrophotographic apparatus according to any one of the above.
(18)(1)〜(16)のいずれかに記載の電子写真装置用の電子写真感光体と、(1)〜(16)のいずれかに記載の電子写真装置用の帯電手段、現像手段および転写手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、(1)〜(16)のいずれかに記載の電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 (18) The electrophotographic photosensitive member for an electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (16), and the charging means and the developing means for the electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (16) And a process cartridge which integrally supports at least one means selected from the group consisting of transfer means and is detachable from the electrophotographic apparatus main body according to any one of (1) to (16) .
(19)(17)に記載の電子写真装置用の電子写真感光体と、(17)に記載の電子写真装置用の帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、(17)に記載の電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 (19) At least selected from the group consisting of an electrophotographic photosensitive member for an electrophotographic apparatus according to (17) and a charging means, a developing means, a transfer means, and a cleaning means for an electrophotographic apparatus according to (17). A process cartridge which integrally supports one means and is detachable from the main body of the electrophotographic apparatus according to (17).
本発明により、トナー濃度の検知を長期間にわたり、高精度、かつ高安定に行うことができる電子写真装置であって、階調安定性に優れた高精細画像を耐久後であっても出力しつづけることができる電子写真装置を提供することができる。また、本発明により、該電子写真装置に用いるプロセスカートリッジを提供することができる。 According to the present invention, an electrophotographic apparatus capable of detecting toner density for a long period of time with high accuracy and high stability, and outputs a high-definition image having excellent gradation stability even after endurance. An electrophotographic apparatus that can continue can be provided. Further, according to the present invention, a process cartridge used for the electrophotographic apparatus can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の電子写真装置は、円筒状支持体および該円筒状支持体上に設けられた感光層を有する円筒状の電子写真感光体と、該電子写真感光体の周面を帯電するための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該電子写真感光体の周面に露光光を照射することによって該電子写真感光体の周面に静電潜像を形成するための露光手段と、該露光手段によって形成された該電子写真感光体の周面の静電潜像をトナーにより現像することによって該電子写真感光体の周面にトナー像を形成するための現像手段と、該現像手段によって形成された該電子写真感光体の周面のトナー像を転写材に転写するための転写手段と、該現像手段による現像の後であって該転写手段による転写の前における該電子写真感光体の周面のトナー濃度を検知するための正反射トナー濃度検知手段と、該正反射トナー濃度検知手段から得られたトナー濃度の情報により画像濃度を制御する画像濃度制御手段を少なくとも有する電子写真装置において、該電子写真感光体の表面層が、重合性官能基を有する化合物を硬化重合させることによって得られる硬化物を含有し、該電子写真感光体の周面が、該表面層の表面に粉体を衝突させる処理により形成したディンプル形状の凹部を複数有することを特徴とする。 The electrophotographic apparatus of the present invention includes a cylindrical electrophotographic photosensitive member having a cylindrical support and a photosensitive layer provided on the cylindrical support, and charging for charging the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member. And an exposure means for forming an electrostatic latent image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by irradiating the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging means with exposure light, and the exposure Developing means for forming a toner image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by developing the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member with toner, and formed by the developing unit A transfer means for transferring the toner image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member to a transfer material, and the periphery of the electrophotographic photosensitive member after development by the developing means and before transfer by the transfer means Positive for detecting the toner density on the surface In the electrophotographic apparatus having at least the toner density detecting means and the image density controlling means for controlling the image density based on the toner density information obtained from the regular reflection toner density detecting means, the surface layer of the electrophotographic photosensitive member includes: A dimple-shaped recess comprising a cured product obtained by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group, and a peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member formed by a process of causing powder to collide with the surface of the surface layer It is characterized by having multiple.
一般に、感光体の表面層が、重合性官能基を有する化合物を硬化重合することにより形成された層である場合は、熱可塑性樹脂で形成された層に比べ削れや傷に強く、耐久前後での感光体の表面粗さ状態の変動幅を小さくすることができる。このような感光体を用いて正反射型光学濃度センサでトナーの濃度を検知すると、誤差による影響を小さくすることができることはある程度予想できる。しかし、本発明は、高精細画像を耐久後であっても高安定に出力しつづけることができる電子写真装置の提供を目的としている。ここで高精細画像とは、低濃度部分の階調が規定通り画像として出力されることを意味し、高安定とは、長期間の耐久で、高精細画像が変化せず出力され続けることを意味する。このような目的を達成するには、上記の重合性官能基を有する化合物を硬化重合することにより形成された表面層を有する感光体では十分とはいえなかった。特に、良好な画像を高安定に出力し続けるという点で満足のいく電子写真装置を提供することはできなかった。 In general, when the surface layer of the photoreceptor is a layer formed by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group, it is more resistant to scraping and scratches than a layer formed of a thermoplastic resin, before and after durability. The fluctuation range of the surface roughness state of the photoconductor can be reduced. If the density of toner is detected by a regular reflection type optical density sensor using such a photoconductor, it can be expected to some extent that the influence of the error can be reduced. However, an object of the present invention is to provide an electrophotographic apparatus capable of continuously outputting a high-definition image with high stability even after endurance. Here, the high-definition image means that the gradation of the low density portion is output as prescribed, and the high stability means that the high-definition image continues to be output without changing for a long period of time. means. In order to achieve such an object, it cannot be said that a photoreceptor having a surface layer formed by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group is sufficient. In particular, it has not been possible to provide a satisfactory electrophotographic apparatus in terms of continuously outputting a good image with high stability.
本発明者らは、鋭意検討を行い、重合性官能基を有する化合物を硬化重合することにより形成させた表面層に、さらに特定の粗面化手段によりディンプル形状を形成させ、そのような表面層を有する感光体を用いると、トナー濃度検知手段における、フォトダイオードのSN比をできるだけ大きくすることができ、且つ、耐久前後での感光体の表面粗さ状態の変動幅を小さくすることができるため、正反射型光学濃度センサの出力値の変動を小さくすることができ、耐久後におけるトナー濃度の検知を良好に行えることが確認できた。そこで、このような感光体を用いると、良好な画像を高安定に出力し続ける電子写真装置を提供することができる。 The present inventors have intensively studied and formed a dimple shape on a surface layer formed by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group by a specific roughening means, and such a surface layer. When the photoconductor having the above is used, the SN ratio of the photodiode in the toner density detecting means can be increased as much as possible, and the fluctuation range of the surface roughness state of the photoconductor before and after the endurance can be reduced. It was confirmed that the fluctuation of the output value of the regular reflection type optical density sensor can be reduced, and that the toner density can be detected well after the endurance. Therefore, when such a photoconductor is used, an electrophotographic apparatus that continues to output a good image with high stability can be provided.
本発明で示されるディンプル形状とは、有機電子写真感光体の周面に微細な凹凸形状を持つようにした感光体である。特に、粗面化する前の基準面よりも凹みを多く持つように加工された周面であることが好ましい。凹部はできるだけ孤立して存在し、感光体周面の凹凸形状は適度な粗さ、適度な凹凸間隔、適度な凸部と凹部の比率を持ち、特に凹部分がスジ状に連なることがなく、凹部分の存在の仕方に方向性がないように形成されていることが好ましい。 The dimple shape shown in the present invention is a photoreceptor having a fine irregular shape on the peripheral surface of the organic electrophotographic photoreceptor. In particular, the peripheral surface is preferably processed so as to have more dents than the reference surface before roughening. Concave portions exist as isolated as possible, and the uneven shape of the peripheral surface of the photoconductor has an appropriate roughness, an appropriate uneven interval, an appropriate ratio of the protruded portions to the recessed portions, and the recessed portions are not particularly continuous in a stripe shape, It is preferable that the concave portion is formed so as not to have directionality.
本発明の感光体は、電子写真装置中で繰り返し使用することができる、円筒状の形状で、回転軸を持ち、回転しながら帯電、画像露光、現像、転写、クリーニング等の電子写真プロセスを繰り返しながら使用される。クリーニングブレードは、通常感光体の回転軸に対して平行に配置され感光体表面層に当接されている。従って、周方向とは回転軸に対して垂直の方向を意味し、感光体の回転により各プロセスの部材と繰り返し接触する方向である。 The photoreceptor of the present invention has a cylindrical shape that can be used repeatedly in an electrophotographic apparatus, has a rotating shaft, and repeats an electrophotographic process such as charging, image exposure, development, transfer, and cleaning while rotating. Used while. The cleaning blade is usually arranged in parallel to the rotation axis of the photoconductor and is in contact with the surface layer of the photoconductor. Therefore, the circumferential direction means a direction perpendicular to the rotation axis, and is a direction in which the photosensitive member is repeatedly brought into contact with each process member.
本発明では有機感光体を用いることが要件である。有機感光体は通常、その膜厚、弾性特性等が感光体製膜後に粗面化することに対して適しており、粗面化の条件を制御することにより、最終的に使用される表面形状を任意に幅広く制御できるという利点を有している。その際特に、感光体の表面から測定した弾性変形率が本発明の範囲の感光体が特に良好な表面形状を与えることができる。 In the present invention, it is a requirement to use an organic photoreceptor. Organic photoreceptors are usually suitable for roughening their film thickness, elastic properties, etc. after film formation on the photoreceptor. By controlling the roughening conditions, the surface shape to be finally used Can be controlled in a wide range. In particular, a photoconductor having an elastic deformation rate measured from the surface of the photoconductor within the range of the present invention can give a particularly good surface shape.
本発明の粗面化技術は耐久特性の優れた感光体を形成するための有効な手法である。特に弾性変形率の高い感光体は耐久性に優れ、長期間の使用においても初期の表面形状の変化が少なく、形状を維持する傾向がある。そのような感光体を初期の段階から表面形状を最適に制御することが重要である。 The surface roughening technique of the present invention is an effective technique for forming a photoreceptor having excellent durability characteristics. In particular, a photoconductor having a high elastic deformation rate is excellent in durability, and even when used for a long period of time, there is little change in the initial surface shape and tends to maintain the shape. It is important to optimally control the surface shape of such a photoreceptor from the initial stage.
本発明で示す弾性変形率、ユニバーサル硬さ値(HU)で特に好ましい値は以下に示すような範囲である。弾性変形率、HUは粗面化前の感光体最表面層を感光体上から測定した。 Particularly preferred values for the elastic deformation rate and universal hardness value (HU) shown in the present invention are in the ranges shown below. The elastic deformation rate and HU were measured from the top surface of the photoreceptor before roughening.
ここで、ユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率は、圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより連続的硬さが求められる微小硬さ測定装置フィシャースコープH100V(Fischer社製)を用いて測定することができる。圧子としては対面角136°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を使用することができる。具体的には、最終荷重6mNまで段階的に(各点0.1sの保持時間で273点)測定する。 Here, the universal hardness value (HU) and the elastic deformation rate are the microhardness measuring device Fischer in which continuous hardness is obtained by continuously applying a load to the indenter and directly reading the indentation depth under the load. It can be measured using a scope H100V (Fischer). As the indenter, a Vickers quadrangular pyramid diamond indenter having a facing angle of 136 ° can be used. Specifically, measurement is performed in stages (273 points with a holding time of 0.1 s for each point) up to a final load of 6 mN.
フィシャースコープH100V(Fischer社製)の出力チャートの概略を図3に示す。 An outline of the output chart of the Fischerscope H100V (Fischer) is shown in FIG.
図中、縦軸は荷重F(mN)を、横軸は押し込み深さh(μm)を示す。つまり、この図は、段階的に荷重を増加させ6mNまで荷重をかけ、その後同様に段階的に荷重を減少させた時の結果を示している。 In the figure, the vertical axis represents the load F (mN), and the horizontal axis represents the indentation depth h (μm). That is, this figure shows the result when the load is increased stepwise and the load is applied up to 6 mN, and thereafter the load is decreased stepwise similarly.
本発明において、ユニバーサル硬さ値(以下、HUともいう)は、最終荷重6mNで押し込んだ時の同荷重下での押し込み深さから下記式(1)により求めることができる。 In the present invention, the universal hardness value (hereinafter also referred to as HU) can be obtained by the following formula (1) from the indentation depth under the same load when the final load is 6 mN.
弾性変形率は、圧子が膜に対して行った仕事量(エネルギー)、すなわち圧子の膜に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めることができ、具体的には下記式(2)により求めることができる。 The elastic deformation rate can be obtained from the work (energy) performed by the indenter on the membrane, that is, the change in energy due to the increase or decrease of the load on the membrane of the indenter, and specifically obtained from the following formula (2). it can.
上記式中、全仕事量Wt(nJ)は図3中のA−B−D−Aで囲まれる面積を示し、弾性変形仕事量We(nJ)はC−B−D−Cで囲まれる面積を示している。 In the above formula, the total work Wt (nJ) indicates the area surrounded by A-B-D-A in FIG. 3, and the elastic deformation work We (nJ) is the area surrounded by C-B-D-C. Is shown.
本発明において、弾性変形率We%は、45%以上が好ましく、50%以上がより好ましく、また65%以下が好ましい。感光体周面の弾性変形率が45%を下回ると、繰り返し使用後の表面形状の変化が大きくなり、粗面化を適切にしてもその面形状を長く維持できないため粗面化の効果が長続きしなくなる。つまり、耐久により、感光体の表面粗さ状態の変動幅が大きくなってしまい、正反射型光学濃度センサの出力値の変動が大きくなり、耐久後におけるトナー濃度の検知を良好に行うことが困難になってくる。65%を上回ると、長期の耐久において電子写真感光体と帯電部材やクリーニング部材などの当接部材との間に紙粉やトナーが挟まり易くなり、電子写真感光体の表面を擦ることによって、電子写真感光体の表面に傷が発生しやすくなり、その結果、感光体の表面粗さ状態の変動幅が大きくなってしまい、正反射型光学濃度センサの出力値の変動が大きくなり、耐久後におけるトナー濃度の検知を良好に行うことが困難になってくる。 In the present invention, the elastic deformation ratio We% is preferably 45% or more, more preferably 50% or more, and preferably 65% or less. When the elastic deformation rate of the photosensitive member peripheral surface is less than 45%, the change in the surface shape after repeated use becomes large, and even if the surface is properly roughened, the surface shape cannot be maintained long, and the effect of the surface roughening lasts long. No longer. In other words, due to durability, the fluctuation range of the surface roughness state of the photoconductor becomes large, the fluctuation of the output value of the regular reflection type optical density sensor becomes large, and it is difficult to detect the toner density well after durability. It becomes. If it exceeds 65%, paper dust and toner are likely to be caught between the electrophotographic photosensitive member and the abutting member such as a charging member or a cleaning member for long-term durability, and by rubbing the surface of the electrophotographic photosensitive member, The surface of the photographic photosensitive member is likely to be damaged, and as a result, the fluctuation range of the surface roughness state of the photosensitive member becomes large, the fluctuation of the output value of the regular reflection type optical density sensor becomes large, and after the endurance It becomes difficult to detect the toner density satisfactorily.
弾性変形率We%が45%以上65%未満の領域においては、逆に繰り返し使用後の表面形状の変化が小さくなり、本発明の粗面化がより効果的になる。ここで、表面層を、重合性官能基を有する化合物を硬化重合した化合物を含有する層にした場合、弾性変形率の値は概ね45%以上になる。 In the region where the elastic deformation ratio We% is 45% or more and less than 65%, on the contrary, the change in the surface shape after repeated use becomes small, and the roughening of the present invention becomes more effective. Here, when the surface layer is a layer containing a compound obtained by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group, the value of the elastic deformation rate is approximately 45% or more.
また、本発明においては、感光体の周面のユニバーサル硬さ値(HU)は150〜220N/mm2の範囲内にあることが好ましい。 In the present invention, the universal hardness value (HU) of the peripheral surface of the photoreceptor is preferably in the range of 150 to 220 N / mm 2 .
HUが220N/mm2を超える場合、感光体周面の弾性変形量は小さくなってしまうために、耐久中、感光体周面において局部的に大きな圧力がかかり感光体に深い傷が生じ易くなり、感光体の周面に突発性の傷が入り易くなる。このため、正反射型光学濃度センサの出力値に影響を及ぼし、耐久後におけるトナー濃度の検知を良好に行うことが困難になってくる。 When HU exceeds 220 N / mm 2 , the amount of elastic deformation on the peripheral surface of the photoconductor becomes small. Therefore, during the endurance, a large pressure is locally applied to the photoconductor peripheral surface, and the photoconductor is likely to be deeply damaged. Further, sudden scratches are likely to enter the peripheral surface of the photoreceptor. For this reason, the output value of the regular reflection type optical density sensor is affected, and it becomes difficult to satisfactorily detect the toner density after endurance.
HUが150N/mm2より小さい場合、感光体周面の塑性変形量が、大きいため、削れおよび傷が生じ易くなり、やはり、これも、耐久後におけるトナー濃度の検知を良好に行うことが困難になってくる。 When HU is less than 150 N / mm 2 , the amount of plastic deformation on the peripheral surface of the photoconductor is large, so that it is easy to be scraped and scratched. Again, it is difficult to detect the toner density well after durability. It becomes.
本発明において、表面層に上記のディンプル形状を形成するためには、表面に粉体を衝突させる処理を行う。表面に粉体を衝突させる処理としては、乾式のブラスト法と湿式のホーニング法が好ましい。さらに、乾式のブラスト法を用いることが湿度条件に敏感な電子写真感光体を水等の溶媒に接触させることなく粗面化できるためより好ましい。 In the present invention, in order to form the above-mentioned dimple shape on the surface layer, a process of making the powder collide with the surface is performed. As the treatment for causing the powder to collide with the surface, a dry blast method and a wet honing method are preferable. Further, it is more preferable to use a dry blasting method because an electrophotographic photosensitive member sensitive to humidity conditions can be roughened without contacting with a solvent such as water.
ブラスト加工の方法としては、圧縮空気を用いて噴射する方法、モータを動力として噴射する方法等があるが、感光体の粗面化を精密に制御が可能で、かつ設備の簡易性という点において、圧縮空気を用いる方法が好ましい。 As a method of blasting, there are a method of injecting using compressed air, a method of injecting using a motor as power, etc., but it is possible to precisely control the roughening of the photoconductor and in terms of simplicity of equipment. A method using compressed air is preferred.
ブラストに用いる研磨材の材質としては、酸化アルミニウム、ジルコニア、炭化ケイ素、ガラス等のセラミック系、ステンレス、鉄、亜鉛等の金属系、ポリアミド、ポリカーボネート、エポキシ、ポリエステル等の樹脂系が挙げられる。特に、粗面化効率およびコスト面から、ガラス、酸化アルミニウム、ジルコニアが好ましい。 Examples of the material of the abrasive used for blasting include ceramic systems such as aluminum oxide, zirconia, silicon carbide, and glass, metal systems such as stainless steel, iron, and zinc, and resin systems such as polyamide, polycarbonate, epoxy, and polyester. In particular, glass, aluminum oxide, and zirconia are preferable from the viewpoint of roughening efficiency and cost.
本発明において用いるブラスト加工装置の例を図5に示す。容器(不図示)に貯留されている研磨材は2−4の経路よりノズルに導かれ、2−3の経路より導入された圧縮エアを用いて噴射ノズル2−1より噴射され、ワーク支持体2−6により支持され自転している感光体2−7に衝突する。2−5はブラスト砥粒である。 An example of the blasting apparatus used in the present invention is shown in FIG. The abrasive stored in the container (not shown) is guided to the nozzle through the path 2-4, and is jetted from the jet nozzle 2-1 using the compressed air introduced through the path 2-3. It collides with the photoconductor 2-7 supported by 2-6 and rotating. 2-5 is a blast abrasive grain.
このとき、ノズルとワークの距離は2−2や2−9のノズル固定冶具、アームにより調整されて決められる。ノズルは通常ワークの回転軸方向に対して移動しながら粗面化処理を行い、ノズル支持体2−8がワークの回転軸方向に移動することによりワークに対してムラ無く粗面化処理を施すことができる。 At this time, the distance between the nozzle and the work is determined by adjusting the nozzle fixing jig and arm 2-2 and 2-9. The nozzle normally performs the roughening process while moving in the direction of the rotation axis of the work, and the nozzle support 2-8 moves in the direction of the rotation axis of the work to perform the roughening process on the work without unevenness. be able to.
このとき、ノズルと感光体表面の最短距離は適当な間隔に調整する必要がある。距離が過剰に近い、若しくは遠いと加工効率が落ちる、若しくは所望の粗面化が行えない場合がある。噴射の動力に用いる圧縮空気の圧力も適度な圧力に調整する必要がある。このように、有機感光体を製膜完成後に粗面化することで生産性の良い製造法が確立できる。 At this time, it is necessary to adjust the shortest distance between the nozzle and the surface of the photoreceptor to an appropriate interval. If the distance is too close or too far, the processing efficiency may decrease, or the desired roughening may not be performed. It is necessary to adjust the pressure of the compressed air used for the power of injection to an appropriate pressure. Thus, a production method with good productivity can be established by roughening the organic photoreceptor after film formation.
本発明の表面形状、または粗面化は感光体下地の導電性支持体の面形状とは無関係である。特に、有機感光層の製膜法が浸漬塗布法の場合、しばしば製膜された面は非常に平滑で、仮に下地を粗面化したとしてもその面形状を反映することはない。 The surface shape or roughening of the present invention is independent of the surface shape of the conductive support underlying the photoreceptor. In particular, when the method for forming the organic photosensitive layer is a dip coating method, the surface on which the film is formed is often very smooth, and even if the base is roughened, the surface shape is not reflected.
本発明のディンプル状表面形状を粉体を衝突させる処理により粗面化を施して形成する場合、有機感光体を最終的に使用する層まで製膜した後、感光体の最表面層上から粗面化することが好ましい。 When the surface of the dimple-like surface of the present invention is formed by roughening by a process of colliding with powder, the organic photoreceptor is finally formed up to the layer to be used, and then roughened from the top surface layer of the photoreceptor. It is preferable to face.
表面形状の測定法において、本発明では十点平均粗さ(Rzjis)、凹凸の平均間隔(RSm)、最大山高さ(Rp)、最大谷深さ(Rv)はJIS−B0601−2001に記載の方法に準じて測定したものをいう。 In the measurement method of the surface shape, in the present invention, the ten-point average roughness (Rzjis), the average interval of unevenness (RSm), the maximum peak height (Rp), and the maximum valley depth (Rv) are described in JIS-B0601-2001. This is measured according to the method.
測定は表面粗さ測定器(商品名:サーフコーダSE3500型、(株)小坂研究所製)を用いて行った。 The measurement was performed using a surface roughness measuring instrument (trade name: Surfcorder SE3500 type, manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.).
粗面化する感光体の表面粗さは、周面の周方向および母線方向に掃引して測定した両方の場合とも十点平均粗さRzjisで0.5〜2.5μmであることが好ましい。 The surface roughness of the photoreceptor to be roughened is preferably 0.5 to 2.5 μm in ten-point average roughness Rzjis in both cases measured by sweeping in the circumferential direction and the generatrix direction of the peripheral surface.
表面粗さが0.5μm未満であると電子写真システムにおける、感光体周面へのクリーニングブレードなどの当接部材との間に生じる摩擦力が、大きくなってしまう。つまり、当接部材は、感光体に高圧力で、押し付けられる状態となる。この状態で、耐久を行うと、当接部材と感光体の間に、本体内に紛れ込んだ糸くずのような異物を挟み込んだとき、感光体にそれらが強く押し付けられ、耐久初期の段階で、深い傷となってしまう。耐久中期では、傷の状態は一旦安定してくるが、この耐久初期の段階の深い傷は、耐久の中期〜長期で成長し、さらに、深く、長くなり、感光体周面の状態は、初期から大きく変化し、耐久前後での表面形状は大きく変る。その結果、正反射型光学センサを用い耐久後のトナー濃度を検知する際、ある部分で、悪影響を受け、高精細画像を高安定に出力することが困難になる。 When the surface roughness is less than 0.5 μm, the frictional force generated between the electrophotographic system and a contact member such as a cleaning blade on the circumferential surface of the photoreceptor increases. That is, the contact member is pressed against the photoconductor with high pressure. When endurance is performed in this state, when foreign matter such as lint mixed in the main body is sandwiched between the contact member and the photosensitive member, they are strongly pressed against the photosensitive member, and at the initial stage of durability, It will be a deep wound. In the middle of the durability period, the scratch condition is once stabilized, but the deep scratches in the initial stage of the durability grow in the middle to long term of the durability, and become deeper and longer. The surface shape before and after endurance changes greatly. As a result, when detecting the toner density after the endurance using the regular reflection type optical sensor, a certain part is adversely affected, and it becomes difficult to output a high-definition image with high stability.
また、2.5μmを超える場合も、表面粗さ値(Rz値)が、0.5μm未満の場合と同様な異物の挟み込み現象が起き易く、同じ現象が発生するため、Rzjis値は、0.5μm〜2.5μmが好ましい。 In addition, when the surface roughness value exceeds 2.5 μm, the same phenomenon occurs because the same foreign matter is likely to be caught as in the case where the surface roughness value (Rz value) is less than 0.5 μm. 5 micrometers-2.5 micrometers are preferable.
本発明において求められる表面形状は、所謂ディンプル形状と表現できる、できるだけ円形に近い、孤立した凹部を多数有する形状である。このディンプル形状は感光体周面の全ての方向に対して方向性がないことが好ましい。 The surface shape required in the present invention is a shape having a large number of isolated recesses as close to a circle as possible, which can be expressed as a so-called dimple shape. This dimple shape preferably has no directivity with respect to all directions on the circumferential surface of the photoreceptor.
感光体周面の凹凸において、谷部分がスジ状に連なった場合、その部分が、結合され、周方向で傷へと成長していく確率が高くなってしまうためである。 This is because, when the valley portions of the irregularities on the circumferential surface of the photoconductor are connected in a streak shape, the probability that the portions are combined and grow into scratches in the circumferential direction is increased.
従って、あらゆる方向に測定したRzjis、RSm等がその測定方向によって大きく異なった値にならないことが面粗さ測定データから導き出される。よって、周面の周方向のRSm(C)の値と周面の母線方向(感光体が回転する軸方向)のRSm(D)の値の比率が1に近いほど好ましい。 Accordingly, it can be derived from the surface roughness measurement data that Rzjis, RSm, etc. measured in all directions do not become greatly different depending on the measurement direction. Therefore, the ratio of the value of RSm (C) in the circumferential direction of the peripheral surface to the value of RSm (D) in the bus line direction (axial direction in which the photoconductor rotates) of the peripheral surface is preferably closer to 1.
凹凸の平均間隔RSmは、周面の周方向および母線方向に掃引して測定した両方の場合ともμm〜90μm、かつ母線方向のRSm(D)の周方向のRSm(C)に対する比の値が(D/C)=0.5〜1.5であることが好ましい。 The average interval RSm of the unevenness is μm to 90 μm in both cases measured by sweeping in the circumferential direction and the busbar direction of the peripheral surface, and the ratio value of the RSm (D) in the busbar direction to the RSm (C) in the circumferential direction is It is preferable that (D / C) = 0.5 to 1.5.
特に、感光体周面とクリーニングブレードが速度差をもって当接する場合、最適な凹凸の間隔範囲が存在し、RSmが10μmより小さいと粗面化した効果が小さくなり、電子写真システムにおける、感光体周面へのクリーニングブレードなどの当接部材との間に生じる摩擦力が、大きくなってしまい、先記した感光体周面の傷発生、成長現象が発現し、90μmより大きくても、同様な現象が発生し易くなる。 In particular, when the circumferential surface of the photosensitive member and the cleaning blade are in contact with each other with a speed difference, there is an optimal uneven spacing range, and when the RSm is less than 10 μm, the effect of roughening is reduced, and the photosensitive member circumferential surface in the electrophotographic system is reduced. The frictional force generated between the surface and the abutting member such as a cleaning blade is increased, and the above-described scratching and growth phenomenon on the peripheral surface of the photosensitive member appears. Even if the surface is larger than 90 μm, the same phenomenon occurs. Is likely to occur.
このため、Rzjisで起きる現象と同様に、高精細な濃度補正を行うには、あまり適切な面状態ではなくなってしまう。 For this reason, like the phenomenon that occurs in Rzjis, the surface state is not so suitable for high-definition density correction.
また、本発明の表面形状は凸部よりも凹部を積極的に有するような形状を意図したものである。感光体上に凸形状が多く、凸部の高さが大きくなるとクリーニングブレードに対する局所的な抵抗が増加し、特に長期間耐久使用した際にクリーニングブレードのエッジ部を欠損させ、それがトリガになり、感光体周面に傷が入り易くなる傾向にある。 Further, the surface shape of the present invention is intended to have a shape that has a concave portion more positively than a convex portion. When there are many convex shapes on the photoconductor and the height of the convex portion increases, the local resistance against the cleaning blade increases, and the edge portion of the cleaning blade is lost particularly when used for a long period of time, which becomes a trigger. The surface of the photoreceptor tends to be easily damaged.
従って、本発明においては凸部の高さを小さくし、感光体の周面の最大山高さRp(F)が0.6μm以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.4μm以下である。また、感光体の周面の最大谷深さRv(E)の該最大山高さRp(F)に対する比の値(E/F)が1.2以上であることが好ましい。 Therefore, in the present invention, the height of the convex portion is reduced, and the maximum peak height Rp (F) of the peripheral surface of the photoreceptor is preferably 0.6 μm or less, more preferably 0.4 μm or less. Further, it is preferable that the value (E / F) of the ratio of the maximum valley depth Rv (E) to the maximum peak height Rp (F) on the peripheral surface of the photoreceptor is 1.2 or more.
これらディンプルの形状をさらに詳細に検討した結果について説明する。ディンプル形状の測定には、表面形状測定システム(Surface Explorer SX−520DR型機、(株)菱化システム製)を使用して評価した。 The results of studying these dimple shapes in more detail will be described. The dimple shape was measured using a surface shape measurement system (Surface Explorer SX-520DR model, manufactured by Ryoka System Co., Ltd.).
測定は、先ずドラムサンプルをワーク置き台に設置し、チルト調整して水平を合わせ、ウエーブモードで感光体周面の3次元形状データを取り込んだ。その際、対物レンズは50倍の倍率を用いて100μm×100μmの視野観察で行った。次に、データ解析ソフト中の、粒子解析プログラムを用いて周面の等高線データを表示した。 In the measurement, a drum sample was first placed on a work table, adjusted in tilt to be leveled, and the three-dimensional shape data of the peripheral surface of the photoreceptor was captured in the wave mode. At that time, the objective lens was observed by visual field observation of 100 μm × 100 μm using 50 × magnification. Next, the contour data of the peripheral surface was displayed using a particle analysis program in the data analysis software.
ディンプルの面積率を求める際の孔解析パラメータは、最長径上限:50μm、最長径下限:1μm、深さ上限:2.5μm、深さ下限:0.1μm、体積下限:1μm3以上に設定して観察した。観察は100μm×100μmの視野で行い、総面積を10000μm2として、ディンプル部分の面積を粒子解析ソフトの計算値を合計して求め、(ディンプル合計面積/総面積)×100(%)として求めた。 The hole analysis parameter for obtaining the area ratio of the dimples, the largest diameter upper limit: 50 [mu] m, maximum diameter lower limit: 1 [mu] m, depth limit: 2.5 [mu] m, the depth lower limit: 0.1 [mu] m, the volume limit: Set to 1 [mu] m 3 or more And observed. The observation was performed with a field of view of 100 μm × 100 μm, the total area was 10000 μm 2 , and the area of the dimple portion was calculated by adding up the calculated values of the particle analysis software, and was calculated as (dimple total area / total area) × 100 (%). .
本発明の感光体の適したディンプルの面積率は、60面積%以下が好ましい。 The area ratio of dimples suitable for the photoreceptor of the present invention is preferably 60 area% or less.
これらディンプルの面積率が上限を上回った場合は、摩擦力は、低減することができるため有利ではあるが、正反射トナー濃度検知手段における、光源からの光が、感光体表面で、反射する成分に対し、散乱する成分が大きくなってしまい、濃度検知するための受光部であるフォトダイオードでの受光量が小さくなってしまう。ゆえに、SN比が小さくなってしまい、濃度検知の精度がダウンしてしまう。また、このディンプル面積率が上限を上回った場合には、ディンプルの間隔が狭く、ディンプル同士が、耐久使用により結合する確率が高くなり、その結果、ディンプル内での現像剤などの粒子形状のものが滞留し易くなり、それが、クリーニングブレードなどで、圧接させられることにより傷が発生し、深さ方向、周方向で、この傷が成長してしまい、正反射型光学濃度検知の値に影響してしまう。 When the area ratio of these dimples exceeds the upper limit, the frictional force can be reduced, which is advantageous. However, the component that reflects the light from the light source on the surface of the photoreceptor in the regular reflection toner density detection means. On the other hand, the scattered component becomes large, and the amount of light received by the photodiode, which is the light receiving unit for detecting the density, becomes small. Therefore, the SN ratio becomes small, and the accuracy of density detection is lowered. In addition, when the dimple area ratio exceeds the upper limit, the dimple spacing is narrow, and the probability that the dimples are bonded together by durable use increases, and as a result, particles having a particle shape such as developer in the dimple It becomes easy to stay, and when it is pressed with a cleaning blade or the like, scratches are generated, and the scratches grow in the depth direction and circumferential direction, affecting the value of specular reflection optical density detection. Resulting in.
また、散乱型光学濃度センサを併用したシステムにおいても、上限を上回った場合に、感光体の表面での散乱が大きくなり、センサに戻る反射光量が小さすぎ、SN比が小さくなってしまい、検知が困難になるという問題が生じる。さらに、表面で光学的散乱を起こしてしまうため、レーザで潜像形成を行った場合に、その潜像が乱され易いなどの別の弊害も発現する。 Even in a system using a scattering type optical density sensor, if the upper limit is exceeded, scattering on the surface of the photoreceptor increases, the amount of reflected light returning to the sensor is too small, and the S / N ratio becomes small. The problem arises that it becomes difficult. In addition, since optical scattering occurs on the surface, when a latent image is formed with a laser, another adverse effect such as the latent image being easily disturbed is also exhibited.
本発明においては、正反射トナー濃度検知手段の光源からの光の感光体への入射角度(入射面となす角度)θ1[°]と、感光体のディンプル形状の凹部の傾角の平均θ2[°]とが、θ1<θ2を満足することが好ましく、2θ1<θ2を満足することが、さらに好ましい。 In the present invention, the incident angle (angle formed with the incident surface) θ 1 [°] of the light from the light source of the regular reflection toner density detecting means and the average θ 2 of the inclination angle of the dimple-shaped concave portion of the photosensitive member. [°] preferably satisfies θ 1 <θ 2 , and more preferably satisfies 2θ 1 <θ 2 .
上記、θ1、θ2について、図4によって以下に説明する。 The above θ 1 and θ 2 will be described below with reference to FIG.
θ1は、濃度検知手段の光源から出射した光の感光体への入射角度である。このとき、光源とフォトダイオードは、円筒状感光体の支持体の母線方向に対し平行に並んでいる。θ2は、感光体周面のディンプルの傾角であり、以下のようにして求められる。 θ 1 is an incident angle of the light emitted from the light source of the density detecting means to the photosensitive member. At this time, the light source and the photodiode are arranged in parallel to the generatrix direction of the support of the cylindrical photoconductor. θ 2 is the inclination angle of the dimples on the circumferential surface of the photoreceptor, and is obtained as follows.
先ず、感光体の面内で、濃度検知手段の光源から出射した光が照射される部分において、感光体の周方向で、任意に、5mm角程度のサンプルを、数箇所、切り出す。その内、1つのサンプルの断面をSEMで観察し、その中から、最長径上限:50μm、最長径下限:1μm、深さ上限:2.5μm、深さ下限:0.1μmに相当する、任意に数個のディンプル部を選び、その部分の表面層の断面写真をとり、それぞれのディンプル部に関し、断面写真から、以下の測定を行う。 First, at a portion irradiated with light emitted from the light source of the density detector within the surface of the photoconductor, several samples of about 5 mm square are arbitrarily cut out in the circumferential direction of the photoconductor. Among them, the cross section of one sample is observed with an SEM, and from among them, the longest diameter upper limit: 50 μm, the longest diameter lower limit: 1 μm, the depth upper limit: 2.5 μm, and the depth lower limit: 0.1 μm Several dimple parts are selected, and a cross-sectional photograph of the surface layer of the part is taken, and the following measurements are performed on the respective dimple parts from the cross-sectional photograph.
表面層におけるディンプルのRvmax(最大谷深さ)を示す点と、ディンプルを形成している、エッジ部2箇所の点を断面写真より、選択する。エッジの2点間を結んだ線と、Rvmaxのポイントとエッジを結んだ線で、形成される角度を計測し、これらを平均化する。 A point indicating the Rvmax (maximum valley depth) of the dimple in the surface layer and two points on the edge portion forming the dimple are selected from the cross-sectional photograph. The angle formed by the line connecting the two points of the edge and the line connecting the point of the Rvmax and the edge is measured and averaged.
この操作を、切り出したサンプル内で数箇所、さらに、感光体の面内で切り出したサンプル数箇所に対し、全て行い、合計20箇所以上の平均値をもって、その感光体のθ2とした。その関係を、以下に示す。 This operation was performed for several points in the cut sample and further for several samples cut in the surface of the photoconductor, and the average value of 20 or more in total was taken as θ 2 of the photoconductor. The relationship is shown below.
(θ21+θ22+θ23+・・・・・・+θ2n)/n=θ2
(n:20以上の整数、θ2:ディンプルの傾角)
(Θ 21 + θ 22 + θ 23 +... + Θ 2n ) / n = θ 2
(N: integer of 20 or more, θ 2 : dimple tilt angle)
本発明においては、この傾角θ2が、θ1より大きいことが好ましい。θ2が、θ1より小さい場合、正反射トナー濃度検知手段における、光源からの光が、感光体表面で、反射する成分に対し、散乱する成分が著しく大きくなる傾向となり、濃度検知するための受光部であるフォトダイオードでの受光量が小さくなってしまう。ゆえに、SN比が小さくなってしまい、濃度検知の精度がダウンしてしまう。 In the present invention, this inclination angle θ 2 is preferably larger than θ 1 . If theta 2 is, theta 1 is less than, the regular reflection toner concentration detecting means, the light from the light source, the photosensitive member surface, to components for reflecting a component of scattering becomes remarkably larger tendency for density detection The amount of light received by the photodiode that is the light receiving portion is reduced. Therefore, the SN ratio becomes small, and the accuracy of density detection is lowered.
本発明においては、円形に近い形状を有する孤立したディンプル状の凹凸を示している。このような形状を有することにより適度な粗面形状を有し、且つ方向性の無い粗面化表面であるため、前後で述べるような理由により、本発明の改善効果を効率よく得ることができる。 In the present invention, isolated dimple-like irregularities having a shape close to a circle are shown. By having such a shape, it has an appropriate rough surface shape and is a rough surface having no directionality, so that the improvement effect of the present invention can be efficiently obtained for the reasons described before and after. .
本発明の表面形状を有する感光体の表面層は、重合性官能基を有する化合物を硬化重合させることによって得られる硬化物を含有している。このような表面層は耐久使用した場合の表面の磨耗が小さく、また、表面の形状は初期と耐久使用時で、ほとんど変化がなく、初期に形成した最適な表面形状が維持されるため、多数枚耐久した際にも初期の条件と変らぬトナー濃度検知を行うことができる。硬化物としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。 The surface layer of the photoreceptor having the surface shape of the present invention contains a cured product obtained by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group. Such a surface layer has little surface wear when it is used endurance, and there is almost no change in the shape of the surface between the initial and endurance use, and the optimal surface shape formed initially is maintained. Even when the sheet is durable, it is possible to detect the toner density which is the same as the initial condition. Examples of the cured product include acrylic resin, phenol resin, epoxy resin, silicone resin, and urethane resin.
本発明における感光体表面の硬化物を含有する層とは、感光体を作成する際の塗料中に重合性官能基を有するモノマーまたはオリゴマー等を含有させ、製膜、乾燥後その膜を加熱および放射線照射等で硬化重合を進行させる工程を設けることにより、3次元的に硬化重合することにより溶剤等に不溶、不融の強靭な製膜層を形成することができる。 In the present invention, the layer containing a cured product on the surface of the photoreceptor contains a monomer or oligomer having a polymerizable functional group in the coating material for producing the photoreceptor, and the film is heated and dried after film formation and drying. By providing a step of proceeding curing polymerization by irradiation or the like, a tough film-forming layer that is insoluble and infusible in a solvent or the like can be formed by three-dimensional curing polymerization.
本発明中において表面層に含有される硬化物は、電荷輸送機能を有する硬化性樹脂であっても、電荷輸送機能を有していない硬化性樹脂であってもよいが、電荷輸送機能を有する硬化性樹脂であることが好ましい。すなわち、本発明における最良の感光層は、分子内に重合性官能基を有する電荷輸送材料を含有する塗料を塗布し製膜後、硬化重合させることにより、表面が硬化重合したものである。表面層の硬化強度をより高くするために重合性官能基は同一分子内に2つ以上存在することが好ましい。 In the present invention, the cured product contained in the surface layer may be a curable resin having a charge transport function or a curable resin having no charge transport function, but has a charge transport function. A curable resin is preferred. That is, the best photosensitive layer in the present invention is one in which the surface is cured and polymerized by applying a coating containing a charge transporting material having a polymerizable functional group in the molecule, forming a film, and curing polymerizing. In order to further increase the curing strength of the surface layer, it is preferable that two or more polymerizable functional groups exist in the same molecule.
感光層の層構成として、導電性支持体側から電荷発生層/電荷輸送層をこの順に積層した順層積層構成、導電性支持体側から電荷輸送層/電荷発生層をこの順に積層した逆層積層構成、または電荷発生材料と電荷輸送材料を同一層中に分散した単層からなる構成の、いずれの構成をとることも可能である。 As the layer structure of the photosensitive layer, a normal layer stack structure in which the charge generation layer / charge transport layer are stacked in this order from the conductive support side, and a reverse layer stack structure in which the charge transport layer / charge generation layer is stacked in this order from the conductive support side. Alternatively, any configuration of a single layer in which the charge generation material and the charge transport material are dispersed in the same layer can be employed.
単層の感光層では光キャリアの生成と移動が同一層内で行われ、また感光層そのものが表面層となる。一方積層の感光層では、光キャリアを生成する電荷発生層と生成したキャリアが移動する電荷輸送層とが積層された構成をとる。 In a single photosensitive layer, generation and movement of photocarriers are performed in the same layer, and the photosensitive layer itself becomes a surface layer. On the other hand, the laminated photosensitive layer has a structure in which a charge generation layer for generating photocarriers and a charge transport layer for moving the generated carriers are laminated.
さらに、本発明においては、保護層を、この上に設けることも可能である。 Furthermore, in this invention, it is also possible to provide a protective layer on this.
最も好ましい層構成は、導電性支持体側から電荷発生層/電荷輸送層をこの順に積層した順層構成である。 The most preferable layer structure is a normal layer structure in which the charge generation layer / charge transport layer are laminated in this order from the conductive support side.
この場合、電荷輸送層が硬化性樹脂を含有する一層からなる最表面層である電子写真感光体、または電荷輸送層が非硬化型の第一層と硬化型の第二層の積層型であり、硬化型の第二層が最表面層である電子写真感光体のいずれかが好ましい。 In this case, the charge transport layer is an electrophotographic photosensitive member that is an outermost surface layer containing a curable resin, or the charge transport layer is a laminated type of a non-curable first layer and a curable second layer. Any of the electrophotographic photoreceptors in which the curable second layer is the outermost surface layer is preferable.
本発明における表面層について、以下で詳しく説明する。 The surface layer in the present invention will be described in detail below.
本発明の表面層は、重合性官能基を有する化合物を硬化重合することにより、形成される。硬化重合手段としては、熱や可視光、紫外線等の光、さらに放射線(電子線、γ線など)を用いることができる。本発明の効果を、より顕著に見出すために、表面層は電子線で硬化重合するとよい。これは、高エネルギーである電子線を短時間照射して表面層を硬化重合することにより、電子写真特性上の電気的特性(例えば残留電位の上昇など)を損なうことなく、機械的特性上、本発明で所望の表面形状が形成できるからである。 The surface layer of the present invention is formed by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group. As the curing polymerization means, heat, light such as visible light and ultraviolet light, and radiation (electron beam, γ ray, etc.) can be used. In order to find the effects of the present invention more remarkably, the surface layer may be cured and polymerized with an electron beam. This is because the surface layer is cured and polymerized by irradiating a high-energy electron beam for a short time, without impairing the electrical characteristics (for example, increase in residual potential) on the electrophotographic characteristics. This is because a desired surface shape can be formed in the present invention.
本発明における表面層を形成する手順は、次のとおりである。 The procedure for forming the surface layer in the present invention is as follows.
硬化重合することができる表面層用の化合物を溶解、または含有する塗布溶液を、浸漬コーティング法、スプレイコーティング法、カーテンコーティング法、スピンコーティング法などにより塗工し、これを上記硬化重合手段により硬化重合する。感光体を効率よく大量生産するには浸漬コーティング法がより好ましい。 A coating solution that dissolves or contains a compound for the surface layer that can be cured and polymerized is applied by a dip coating method, spray coating method, curtain coating method, spin coating method, etc., and cured by the above curing polymerization means. Polymerize. The dip coating method is more preferable for efficient mass production of the photoreceptor.
本発明の感光体の構成は導電性支持体上に、電荷発生材料と電荷輸送材料の双方を同一の層に含有する層構成の単層型、あるいは電荷発生材料を含有する電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電荷輸送層を、この順に、または逆の順に積層した構成の積層型のいずれであってもよい。本発明は、少なくとも感光体の表面層が、熱や可視光、紫外線等の光、さらに放射線により硬化重合させることができる化合物を含有していればよい。但し、感光体としての特性、特に残留電位などの電気的特性および耐久性の点より、電荷発生層/電荷輸送層、または、電荷輸送層が非硬化型の第一層と硬化型の第二層の積層型をこの順に積層した機能分離型の感光体の構成とするのが好ましい。 The structure of the photoconductor of the present invention is a single layer type in which both a charge generation material and a charge transport material are contained in the same layer on a conductive support, or a charge generation layer containing a charge generation material and a charge. Any of the stacked types in which the charge transport layers containing the transport material are stacked in this order or in the reverse order may be used. In the present invention, at least the surface layer of the photoreceptor only needs to contain a compound that can be cured and polymerized by heat, visible light, light such as ultraviolet rays, and radiation. However, the charge generation layer / charge transport layer or the charge transport layer is a non-curable first layer and a curable second layer in terms of characteristics as a photoreceptor, particularly electrical characteristics such as residual potential and durability. It is preferable to adopt a structure of a function-separated type photoreceptor in which layered layers are stacked in this order.
本発明において、表面層の硬化重合させる化合物の硬化重合法は、感光体特性の劣化が無く残留電位の上昇が起こらず、耐久における、感光体の表面粗さの変動幅がより小さくでき、より効果があるという点から、上述したように電子線を用いるとよい。 In the present invention, the curing polymerization method of the compound to be cured and polymerized on the surface layer does not cause deterioration of the photoreceptor characteristics and does not increase the residual potential, and the fluctuation range of the surface roughness of the photoreceptor in durability can be further reduced. In view of the effect, an electron beam may be used as described above.
電子線照射をする場合、加速器としてはスキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型およびラミナー型などいずれの形式も使用することができる。電子線を照射する場合に、本発明の感光体における電気特性および耐久性能を発現させる上で、その照射条件は、加速電圧は250KV以下が好ましく、最適には150KV以下である。また、照射線量は、好ましくは10KGyから1000KGyの範囲、より好ましくは30KGyから500KGyの範囲である。加速電圧が上記を超えると感光体特性に対する電子線照射のダメージが増加する傾向にある。また、照射線量が上記範囲よりも少ない場合には硬化重合が不十分となり易く、線量が多い場合には感光体特性の劣化が起こり易くなる。 In the case of electron beam irradiation, any type of accelerator such as a scanning type, an electro curtain type, a broad beam type, a pulse type, and a laminar type can be used. In the case of irradiating an electron beam, the acceleration voltage is preferably 250 KV or less, and optimally 150 KV or less, in order to develop the electrical characteristics and durability performance of the photoreceptor of the present invention. The irradiation dose is preferably in the range of 10 KGy to 1000 KGy, more preferably in the range of 30 KGy to 500 KGy. If the accelerating voltage exceeds the above, the electron beam irradiation damage tends to increase with respect to the photoreceptor characteristics. Further, when the irradiation dose is less than the above range, the curing polymerization tends to be insufficient, and when the dose is high, the photoreceptor characteristics are likely to deteriorate.
硬化重合させることのできる表面層用化合物としては、反応性の高さ、反応速度の速さ、硬化重合後に達成される硬度の高さなどの点から、分子内に重合性官能基を持つものが好ましく、さらにその中でもアクリル基、メタクリル基、およびスチレン基を持つ化合物が特に好ましい。 The surface layer compounds that can be cured and polymerized include those having a polymerizable functional group in the molecule in terms of high reactivity, high reaction rate, and high hardness achieved after curing polymerization. Among them, compounds having an acrylic group, a methacryl group, and a styrene group are particularly preferable.
本発明における、重合性官能基を有する化合物とは、その構造単位の繰り返しより、モノマーとオリゴマーに大別される。モノマーとは、重合性官能基を有する構造単位の繰り返しが無く、比較的分子量の小さいものを示し、オリゴマーとは重合性官能基を有する構造単位の繰り返し数が2〜20程度の重合体を示す。また、ポリマーまたはオリゴマーの末端のみに重合性官能基を有するマクロノマーも本発明の表面層用の硬化性化合物として使用可能である。中でも、本発明では、少なくとも2つ以上の重合性官能基を有する化合物を用いるのがよい。 In the present invention, the compound having a polymerizable functional group is roughly classified into a monomer and an oligomer by repeating the structural unit. A monomer means a polymer having a relatively small molecular weight without repeating a structural unit having a polymerizable functional group, and an oligomer means a polymer having a number of repeating structural units having a polymerizable functional group of about 2 to 20. . Further, a macromer having a polymerizable functional group only at the terminal of the polymer or oligomer can also be used as the curable compound for the surface layer of the present invention. Among them, in the present invention, it is preferable to use a compound having at least two polymerizable functional groups.
また、本発明における重合性官能基を有する化合物は、表面層として必要な電荷輸送機能を満足させるために、電荷輸送材料であることが好ましい。中でも、正孔輸送機能を持った正孔輸送性化合物であることがより好ましい。特に、同一分子内に2つ以上の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物であることがより好ましい。 In addition, the compound having a polymerizable functional group in the present invention is preferably a charge transport material in order to satisfy the charge transport function necessary for the surface layer. Among these, a hole transporting compound having a hole transporting function is more preferable. In particular, a hole transporting compound having two or more chain polymerizable functional groups in the same molecule is more preferable.
本発明における重合性官能基を有する化合物の例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものでは無い。 Examples of the compound having a polymerizable functional group in the present invention are shown below, but are not limited to these compounds.
次に、本発明における電子写真感光体の感光層について、詳しく説明する。 Next, the photosensitive layer of the electrophotographic photoreceptor in the present invention will be described in detail.
電子写真感光体の支持体としては、導電性を有するものであればよく、例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛およびステンレスなどの金属や合金をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムおよび銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウムおよび酸化錫などをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独または結着樹脂とともに塗布して導電層を設けた金属、またプラスチックフィルムおよび紙などが挙げられる。 The support for the electrophotographic photosensitive member may have any conductivity, for example, a metal or alloy such as aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and stainless steel formed into a drum or sheet, aluminum and copper Metal foil such as laminated on plastic film, aluminum, indium oxide, tin oxide, etc. deposited on plastic film, metal with conductive layer applied alone or with binder resin, plastic Examples include film and paper.
本発明においては導電性支持体の上にはバリアー機能と接着機能を持つ下引き層(以下、中間層ともいう)を設けることができる。 In the present invention, an undercoat layer (hereinafter also referred to as an intermediate layer) having a barrier function and an adhesive function can be provided on the conductive support.
下引き層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、また感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。 The undercoat layer is used to improve the adhesion of the photosensitive layer, improve coating properties, protect the support, cover defects on the support, improve charge injection from the support, and protect the photosensitive layer from electrical breakdown. Formed.
下引き層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、N−メトキシメチル化6ナイロン、共重合ナイロン、にかわおよびゼラチンなどが使用可能である。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては0.1〜2μmが好ましい。
Materials for the undercoat layer include polyvinyl alcohol, poly-N-vinylimidazole, polyethylene oxide, ethyl cellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, casein, polyamide, N-
本発明の感光体が機能分離型の感光体である場合には、電荷発生層および電荷輸送層を積層する。電荷発生層に用いる電荷発生材料としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、また各種の中心金属および結晶系、具体的には例えばα、β、γ、εおよびX型などの結晶型を有するフタロシアニン系化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニンおよび特開昭54−143645号公報に記載のアモルファスシリコーンなどが挙げられる。 When the photoreceptor of the present invention is a function separation type photoreceptor, a charge generation layer and a charge transport layer are laminated. Examples of the charge generation material used for the charge generation layer include selenium-tellurium, pyrylium, thiapyrylium dyes, various central metals and crystal systems, specifically, crystal types such as α, β, γ, ε, and X types. Phthalocyanine-based compounds, anthanthrone pigments, dibenzpyrenequinone pigments, pyranthrone pigments, trisazo pigments, disazo pigments, monoazo pigments, indigo pigments, quinacridone pigments, asymmetric quinocyanine pigments, quinocyanines, and JP-A No. 54-143645 Examples include amorphous silicone.
機能分離型感光体の場合、電荷発生層は上記電荷発生材料を質量基準で0.3〜4倍量の結着樹脂および溶剤とともにホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライターおよびロールミルなどの方法で良く分散し、分散液を塗布し乾燥させて形成させるか、または上記電荷発生材料の蒸着膜など単独組成の膜として形成させる。その膜厚は5μm以下であることが好ましく、特に0.1〜2μmの範囲であることが好ましい。 In the case of a function-separated type photoreceptor, the charge generation layer is composed of the above charge generation material with a binder resin and a solvent in an amount of 0.3 to 4 times by mass, a homogenizer, an ultrasonic dispersion, a ball mill, a vibration ball mill, a sand mill, an attritor, and the like. It is well dispersed by a method such as a roll mill, and formed by applying a dispersion and drying, or formed as a single composition film such as a vapor deposition film of the charge generation material. The film thickness is preferably 5 μm or less, and particularly preferably in the range of 0.1 to 2 μm.
結着樹脂を用いる場合、結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンなどのビニル化合物の重合体および共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。 When using a binder resin, examples of the binder resin include polymers and copolymers of vinyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, and polyvinyl alcohol. , Polyvinyl acetal, polycarbonate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyurethane, cellulose resin, phenol resin, melamine resin, silicon resin, epoxy resin and the like.
電荷輸送層に用いる電荷輸送材料としては、適当な電荷輸送材料、例えばポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリスチリルアントラセンなどの複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾールなどの複素環化合物、トリフェニルメタンなどのトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミンなどのトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、N−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの低分子化合物などを適当な結着樹脂(上述の電荷発生層の箇所で記載した結着樹脂と同様のものが使用できる)とともに溶剤に分散/溶解した溶液を上述の公知の方法によって塗布、乾燥して形成することができる。この場合の電荷輸送材料と結着樹脂の比率は、両者の全質量を100とした場合に電荷輸送材料の質量が30〜100が望ましく、好ましくは50〜100の範囲で適宜選択される。電荷輸送材料の量がそれ未満であると、電荷輸送能が低下し、感度低下および残留電位の上昇などの問題点が生ずる。この場合にも感光体の膜厚は5〜30μmの範囲であり、この時の感光層の膜厚とは電荷発生層、電荷輸送層、および/または、保護層、あるいは、電荷発生層、電荷輸送層が非硬化型の第一層と硬化型の第二層の積層において、各々の膜厚を合計した膜厚である。 Examples of the charge transport material used for the charge transport layer include suitable charge transport materials such as poly-N-vinylcarbazole, polystyryl anthracene and other high molecular compounds having a heterocyclic ring or a condensed polycyclic aromatic, pyrazoline, imidazole, and oxazole. , Triazole, carbazole and other heterocyclic compounds, triphenylalkane and other triarylalkane derivatives, triphenylamine and other triarylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, N-phenylcarbazole derivatives, stilbene derivatives and hydrazone derivatives And the like by applying and drying a solution dispersed / dissolved in a solvent together with an appropriate binder resin (the same binder resin described in the above-mentioned charge generation layer) can be used. can do. In this case, the ratio of the charge transport material to the binder resin is preferably selected in the range of 30 to 100, preferably 50 to 100, when the total mass of both is 100. When the amount of the charge transport material is less than that, the charge transport ability is lowered, and problems such as a decrease in sensitivity and an increase in residual potential occur. Also in this case, the film thickness of the photosensitive member is in the range of 5 to 30 μm. The film thickness of the photosensitive layer at this time is the charge generation layer, the charge transport layer, and / or the protective layer, or the charge generation layer, the charge. The transport layer is the total thickness of the non-curable first layer and the curable second layer stacked.
いずれの場合も、表面層の形成方法は、上記重合性官能基を有する化合物を含有する溶液を塗布後、重合/硬化反応をさせるのが一般的であるが、前もって該重合性官能基を有する化合物を含む溶液を反応させて硬化物を得た後に再度溶剤中に分散あるいは溶解させたものなどを用いて、保護層を形成することも可能である。これらの溶液を塗布する方法は、上記感光層の説明箇所でも述べたように、例えば浸漬コーティング法、スプレイコーティング法、カーテンコーティング法およびスピンコーティング法などをあげることができる。これらの方法のうち、効率性/生産性の点からは浸漬コーティング法がより好ましい。また、蒸着、プラズマその他の公知の製膜方法も適宜選択することができる。 In any case, the surface layer is generally formed by applying a polymerization / curing reaction after applying a solution containing the compound having a polymerizable functional group, but having the polymerizable functional group in advance. It is also possible to form a protective layer by using a solution obtained by reacting a solution containing a compound to obtain a cured product and then again dispersing or dissolving in a solvent. Examples of the method for applying these solutions include the dip coating method, the spray coating method, the curtain coating method, and the spin coating method as described in the description of the photosensitive layer. Of these methods, the dip coating method is more preferable from the viewpoint of efficiency / productivity. Moreover, vapor deposition, plasma, and other known film forming methods can be appropriately selected.
本発明における表面層中には導電性粒子を混入させてもよい。 Conductive particles may be mixed in the surface layer in the present invention.
導電性粒子としては、金属、金属酸化物およびカーボンブラックなどが挙げられる。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、ステンレスおよび銀など、またはこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したものなどが挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズおよびアンチモンをドープした酸化ジルコニウムなどが挙げられる。これらは単独で用いることも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。2種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。 Examples of the conductive particles include metals, metal oxides, and carbon black. Examples of the metal include aluminum, zinc, copper, chromium, nickel, stainless steel, and silver, or those obtained by depositing these metals on the surface of plastic particles. Examples of the metal oxide include zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, bismuth oxide, tin-doped indium oxide, antimony-doped tin oxide, and antimony-doped zirconium oxide. These can be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used in combination, they may be simply mixed, or may be in the form of a solid solution or fusion.
本発明に用いられる導電性粒子の平均粒径は表面層の透明性の点で0.3μm以下であることが好ましく、特には0.1μm以下であることが好ましい。 The average particle size of the conductive particles used in the present invention is preferably 0.3 μm or less, particularly preferably 0.1 μm or less, from the viewpoint of the transparency of the surface layer.
また、本発明においては上述したような導電性粒子の中でも、透明性などの点で金属酸化物を用いることが特に好ましい。 In the present invention, among the conductive particles as described above, it is particularly preferable to use a metal oxide in terms of transparency.
上記、表面層中の導電性金属酸化物粒子の割合は、直接的に表面層の抵抗を決定する要因のひとつであり、表面層の抵抗は1010〜1015Ω・cmの範囲であることが好ましい。 The ratio of the conductive metal oxide particles in the surface layer is one of the factors that directly determine the resistance of the surface layer, and the resistance of the surface layer is in the range of 10 10 to 10 15 Ω · cm. Is preferred.
本発明における表面層中にはフッ素原子含有樹脂粒子を含有することができる。 The surface layer in the present invention can contain fluorine atom-containing resin particles.
フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂およびこれらの共重合体のなかから1種あるいは2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に、四フッ化エチレン樹脂およびフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。樹脂粒子の分子量や粒子の粒径は、適宜選択することができ、特に制限されるものではない。 Examples of the fluorine atom-containing resin particles include tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, hexafluoroethylenepropylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, ethylene difluoride dichloride resin, and their co-polymers. It is preferable to appropriately select one or two or more types from the combination, but particularly preferred are tetrafluoroethylene resin and vinylidene fluoride resin. The molecular weight of the resin particles and the particle size of the particles can be appropriately selected and are not particularly limited.
上記表面層中のフッ素原子含有樹脂粒子の割合は、表面層全質量に対し5〜70質量%が好ましく、より好ましくは10〜60質量%である。フッ素原子含有樹脂粒子の割合が70質量%より多いと表面層の機械的強度が低下し易く、フッ素原子含有樹脂粒子の割合が5質量%より少ないと表面層の表面の離型性、表面層の耐摩耗性や耐傷性が充分ではなくなることがある。 The ratio of the fluorine atom-containing resin particles in the surface layer is preferably 5 to 70% by mass, more preferably 10 to 60% by mass with respect to the total mass of the surface layer. When the proportion of the fluorine atom-containing resin particles is more than 70% by mass, the mechanical strength of the surface layer tends to be lowered, and when the proportion of the fluorine atom-containing resin particles is less than 5% by mass, the surface layer surface releasability, surface layer In some cases, the wear resistance and scratch resistance are not sufficient.
本発明においては、分散性、結着性および耐候性をさらに向上させる目的で、上記表面層中にラジカル補足剤や酸化防止剤などの添加物を加えてもよい。 In the present invention, additives such as radical scavengers and antioxidants may be added to the surface layer for the purpose of further improving dispersibility, binding properties and weather resistance.
本発明に用いる表面層の膜厚は0.2〜10μmの範囲が好ましく、より好ましくは0.5〜6μmの範囲である。 The thickness of the surface layer used in the present invention is preferably in the range of 0.2 to 10 μm, more preferably in the range of 0.5 to 6 μm.
次に、画像形成を行う本発明の電子写真装置について説明する。図1に本発明の電子写真装置の一例図を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。 Next, the electrophotographic apparatus of the present invention for forming an image will be described. FIG. 1 shows an example of the electrophotographic apparatus of the present invention, but the present invention is not limited to this.
本発明の電子写真装置は、上述した電子写真感光体の他に、該電子写真感光体の周面を帯電するための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該電子写真感光体の周面に露光光を照射することによって該電子写真感光体の周面に静電潜像を形成するための露光手段と、該露光手段によって形成された該電子写真感光体の周面の静電潜像をトナーにより現像することによって該電子写真感光体の周面にトナー像を形成するための現像手段と、該現像手段によって形成された該電子写真感光体の周面のトナー像を転写材に転写するための転写手段と、該現像手段による現像の後であって該転写手段による転写の前における該電子写真感光体の周面のトナー濃度を検知するための正反射トナー濃度検知手段と、該正反射トナー濃度検知手段から得られたトナー濃度の情報により画像濃度を制御する画像濃度制御手段を少なくとも有する。 The electrophotographic apparatus of the present invention includes, in addition to the above-described electrophotographic photosensitive member, a charging unit for charging the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member, and a peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging unit. An exposure means for forming an electrostatic latent image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by irradiating with exposure light, and an electrostatic latent image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member formed by the exposure means Developing means for forming a toner image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by developing the toner, and transferring the toner image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member formed by the developing means to a transfer material And a regular reflection toner density detecting means for detecting the toner density on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member after the development by the developing means and before the transfer by the transfer means, From regular reflection toner density detection means At least an image density control means for controlling the image density by the toner density of the information provided.
より具体的には、図1に示すように、プリンタ部Aと、このプリンタ部Aの上に搭載した画像読み取り部(イメージスキャナ)Bとを有する。 More specifically, as shown in FIG. 1, the printer unit A and an image reading unit (image scanner) B mounted on the printer unit A are provided.
プリンタ部Aは、像担持体である感光体1と、感光体1を帯電させるための帯電手段である一次帯電器2と、帯電した感光体1に画像情報に応じて光を照射して静電潜像を形成するための露光手段である露光装置3と、感光体1に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成するための現像手段である現像装置4と、感光体1が担持するトナー像を転写材Pに転写するための転写手段である転写体5と、トナー像を転写した感光体1の表面の付着物を感光体1の表面から除去するクリーニング装置6と、付着物が除去された感光体1の表面に光を照射して静電履歴を消去する前露光ランプ7と、トナー像が転写された転写材Pを転写体5から搬送する搬送ベルト8と、搬送ベルト8で搬送された転写材Pのトナー像を転写材Pに定着させる定着装置9とを有する。また、図1の電子写真装置には、後述するように、図2で示される光学濃度検知手段、およびその光学濃度手段から得られたトナー濃度の情報により画像濃度を制御する画像制御手段が含まれている。
The printer unit A includes a
感光体1は、例えば、実施例中に記載されている方法で作成された電子写真感光体を用いる。
As the
一次帯電器2は、感光体1に対して非接触で帯電させるコロナ帯電器である。一次帯電器2には、この他にも感光体1に接触して設けられる導電性の帯電ローラや帯電ブラシ等の接触帯電器を用いることができる。
The
露光装置3は、例えば図6に示すように、画像読み取り部Bで読み取られた画像信号に基づいて照射する光の発光の信号を発生する発光信号発生器24と、発光信号発生器24からの発光信号に応じてレーザ光を発生させる固体レーザ素子25と、発生したレーザ光の光路幅を規定するコリメーターレンズ系26と、光路幅が規定されたレーザ光を反射する回転多面鏡22と、回転多面鏡22で反射したレーザ光を感光体1に走査させるfθレンズ群23とを有する。
For example, as illustrated in FIG. 6, the
現像装置4は、例えば複数の現像器とこれらを円周部に有するロータ部とから構成されており、シアントナーを有する現像剤、マゼンタトナーを有する現像剤、イエロートナーを有する現像剤、および、ブラックトナーを有する現像剤のそれぞれを収容する各現像器を、ロータ部が回転することにより現像位置に搬送するように構成されている。
The developing
図中では、特色用の現像機が、さらに2台、投入できるような構成になっている。 In the drawing, two more special color developing machines can be introduced.
現像器は、例えば図7に示すような二成分系現像器であり、トナーtとキャリアとからなる現像剤Tを収容する現像容器32と、現像容器32の開口部に回転自在に設けられ現像容器32に収容されている現像剤Tを担持する現像スリーブ30と、現像スリーブ30の内側に固定され所定の複数の位置に複数の磁極を形成するマグネットローラ31と、現像スリーブ30に担持された現像剤Tの層厚を規制する規制ブレード33(例えば現像スリーブ30の表面に対して離間して設けられる非磁性の金属プレート等)と、現像容器32内を開口部側の現像室R1と現像室R1よりも奥の攪拌室R2とに区切る隔壁36と、各室の現像剤Tを搬送、攪拌する搬送スクリュー37、38と、攪拌室R2に補給されるトナーを収容するトナーホッパ34と、攪拌室R2に向けて開閉するトナーホッパ34の補給口35とを有する。現像スリーブ30は、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス銅等の非磁性材からなる。トナーtは、例えば炭化水素系ワックスを含有するカラートナーである。なお現像器は、用いる現像剤の種類に応じて適宜選択することができる。
The developing device is, for example, a two-component developing device as shown in FIG. 7, and a developing
転写体5は、例えば転写材Pを担持するローラ状の転写シート5cと、転写シート5cと感光体1とのニップ部において転写材Pの背面から電圧を印加する転写帯電器5aと、トナー像が転写された転写材Pを転写シート5cから分離させる電圧を印加する分離帯電器5bとを有する。
The
転写シート5cは、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムからなり、これが例えば回転ドラムの表面に張設されている。転写体5は、感光体1に対して当接、離間自在に設置されている。転写体5は、矢印方向(時計方向)に回転駆動される。なお、本発明において、転写体5および帯電器等の転写手段としては、一般的な材料を用いることが可能である。
The
クリーニング装置6は、例えば図8に示すように、感光体1側に開口するように設けられる容器状のケーシング61と、ケーシング61の開口部の上部近傍の外表面に接着し、感光体1の表面に当接するように設けられているウレタンゴム等からなるクリーニングブレード62と、ケーシング61の開口部に回転自在にかつ感光体1の表面を摺擦する位置に設けられているブラシ部材63と、ブラシ部材63に当接してブラシ部材63に捕集された捕集物をブラシ部材63から落とすスクレーパ67と、ケーシング61の開口部の下端縁に設けられケーシング61からの、クリーニングブレード62で感光体1の表面から除去された付着物や前記捕集物等の落下を防止するためのスクイシート64と、ケーシング61内に収容された前記付着物や捕集物等をケーシング61の外部に搬送するスクリュー65とを有する。
For example, as shown in FIG. 8, the
クリーニングブレード62は、ケーシング61の開口部に支持部材によって取り付けてられている。クリーニングブレード62は一辺のエッジを像担持体1の回転駆動方向(図中a方向)に対してカウンター方向に当接されている。さらにブラシ部材63は、クリーニングブレード62より感光体1の回転方向の上流側において、感光体1の表面に当接している。
The
ブラシ部材63は、例えば回転軸とこの回転軸の表面に林立するブラシ66とから構成されている。前記回転軸は金属製であり、また接地されている。また、ブラシ66は、導電性の繊維によって形成されている。ブラシ部材63の繊維の太さは、4〜30D/Fであり、ブラシ密度は1万〜40万本/平方インチとされている。
The
定着装置9は、例えばヒータを内蔵する定着ローラ9aと、定着ローラ9aに対して相対的に付勢して設けられている加圧ローラ9bと、定着ローラ9aにシリコーンオイル等の離型性のオイルを塗布するオイル塗布手段とを有する。なお、本発明では、オイル塗布手段を設けなくてもよい。
The fixing
プリンタ部Aは、これらの他にも、転写材Pを収容する給紙カセット10と、給紙カセット10から転写材Pを一枚ずつ搬送する給紙ローラ11および12と、トナー像の転写のタイミングに合わせて転写材Pを転写シート5cに向けて搬送するレジストローラ13と、レジストローラ13で搬送された転写材Pを転写シート5cに吸着させる吸着ローラ14と、定着装置9から排出された転写材Pを機外に排出する排紙ローラ15と、機外に排出された転写材Pを収容するトレイ16とを有する。
In addition to these, the printer unit A includes a
画像読み取り部Bは、原稿Gが載置される原稿台ガラス20と、原稿台ガラス20に載置された原稿Gの画像を読み取る画像読み取りユニット21とを有する。画像読み取りユニット21は、原稿台ガラス20を挟んで原稿Gを照らす原稿照射用ランプ21aと、原稿照射用ランプ21aで照らされた原稿Gの像を集光する短焦点レンズアレイ21bと、集光された原稿Gの像を読み取り画像信号に変換するCCDセンサ21cとを有する。なおCCDセンサ21cはフルカラーセンサである。
The image reading unit B includes a
次に、本発明における電子写真装置の動作を説明する。なお、本発明の電子写真装置は、画像の形成に関する公知の手段や装置を適宜用いることができ、本実施形態に限られるものではない。 Next, the operation of the electrophotographic apparatus according to the present invention will be described. The electrophotographic apparatus of the present invention can appropriately use known means and apparatuses relating to image formation, and is not limited to this embodiment.
感光体1は、中心支軸を中心に所定の周速度(プロセススピード)で矢印a方向(反時計方向)に回転駆動され、その回転過程において一次帯電器2により、本実施の形態では負極性の一様なコロナ帯電処理を受ける。
The
そして、感光体1の一様帯電面に対して露光装置(レーザ走査装置)3から出力される、画像読み取り部Bからプリンタ部A側に出力される画像信号に対応して変調されたレーザ光による走査露光Lによって、感光体1上に、画像読み取り部Bにより光電読み取りされた原稿Gの画像情報に対応した各色の静電潜像が順次形成される。
Then, a laser beam modulated in response to an image signal output from the image reading unit B to the printer unit A side, which is output from the exposure device (laser scanning device) 3 to the uniformly charged surface of the
静電潜像の形成について説明すると、画像読み取り部Bにおいて、原稿台ガラス20の上面に、複写すべき面を下側にして原稿Gを載置し、その上に不図示の原稿板を被せてセットする。画像読み取りユニット21は、不図示のコピーボタンが押されることで、図1における原稿台ガラス20の下側において、この原稿台ガラス20の、図1における紙面に対して左辺側のホームポジションから右辺側に、ガラス下面に沿って往動駆動され、所定の往復終点に達すると復動駆動されて始めのホームポジションに戻される。
The formation of the electrostatic latent image will be described. In the image reading unit B, the original G is placed on the upper surface of the
画像読み取りユニット21の往動駆動過程において、原稿台ガラス20上の載置セット原稿Gの下向き画像面が、原稿照射用ランプ21aにより左辺側から右辺側にかけて順次照明走査され、その照明走査光の原稿面反射光が短焦点レンズアレイ21bによってCCDセンサー21cに結像入射する。
In the forward driving process of the
CCDセンサー21cは、不図示の受光部、転送部、出力部より構成されており、受光部において光信号が電荷信号に変えられて、転送部でクロックパルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。このようにして得られたアナログ信号を周知の画像処理によりデジタル信号に変換してプリンタ部Aに出力する。すなわち、画像読み取り部Bにより原稿Gの画像情報が時系列電気デジタル画素信号(画像信号)として光電読み取りされる。
The
図9に、画像処理の一例のブロック図を示す。同図において、フルカラーセンサ21cから出力された画像信号は、アナログ信号処理部71に入力されてゲインやオフセットが調整された後、A/D変換部72で各色成分ごとに、例えば、8ビット(0〜255レベル:256階調)のRGBデジタル信号に変換され、シェーディング補正部73において、各色ごとに基準白色板(不図示)を読み取った信号を用いて、一列に並んだCCDのセンサセル群一つ一つの感度バラツキを無くすために、一つ一つのCCDセンサセルに対応させてゲインを最適化してかける公知のシェーディング補正が施される。
FIG. 9 shows a block diagram of an example of image processing. In the figure, the image signal output from the
ラインディレイ部74は、シェーディング補正部73から出力された画像信号に含まれている空間的ずれを補正する。この空間的ずれは、フルカラーセンサ21cの各ラインセンサが、副走査方向に、互いに所定の距離を隔てて配置されていることにより生じたものである。具体的には、B(ブルー)色成分信号を基準として、R(レッド)およびG(グリーン)の各色成分信号を副走査方向にライン遅延し、三つの色成分信号の位相を同期させる。
The
入力マスキング部75は、ラインディレイ部74から出力された画像信号の色空間をマトリクス演算により、NTSCの標準色空間に変換する。つまり、フルカラーセンサ21cから出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィルタの分光特性で決まっているが、これがNTSCの標準色空間に変換される。
The
LOG変換部76は、例えば、ROM等からなるルックアップテーブル(LUT)で構成され、入力マスキング部75から出力されたRGB輝度信号をCMY濃度信号に変換する。
The
ライン遅延メモリ77は、黒文字判定部(不図示)が入力マスキング部75の出力から制御信号UCR、FILTER、SEN等を生成する期間(ライン遅延)分、LOG変換部76から出力された画像信号を遅延させる。
The
マスキング・UCR部78は、ライン遅延メモリ77から出力された画像信号から黒成分信号Kを抽出し、さらに、プリンタ部の記録色材の色濁りを補正するマトリクス演算を、YMCKが信号に施して、リーダ部の各読み取り動作ごとにM、C、Y、K順に、例えば8ビットの色成分画像信号を出力する。なお、マトリクス演算に使用するマトリクス計数は、CPU(不図示)によって設定されるものである。
The masking /
次に、得られたデータ8ビットの色成分画像信号Dataに基づき、濃ドットと淡ドットの記録率Rn、Rtを決定する処理を行う。例えば入力した階調データDataが、100/255であれば、淡ドットの記録率Rtは250/255、濃ドットの記録率Rnは40/255として決定される。なお、記録率は100パーセントを255とする絶対値で示してある。 Next, based on the obtained 8-bit color component image signal Data, processing for determining the recording rates Rn and Rt of dark dots and light dots is performed. For example, if the input gradation data Data is 100/255, the light dot recording rate Rt is determined to be 250/255, and the dark dot recording rate Rn is determined to be 40/255. The recording rate is shown as an absolute value with 255 being 100 percent.
γ補正部79は、画像信号をプリンタ部の理想的な階調特性に合わせるために、マスキング・UCR部78から出力された画像信号に濃度補正を施す。
The
出力フィルタ(空間フィルタ処理部)80は、CPUからの制御信号に従って、γ補正部79から出力された画像信号にエッジ強調またはスムージング処理を施す。
The output filter (spatial filter processing unit) 80 performs edge enhancement or smoothing processing on the image signal output from the
LUT81は、原画像の濃度と出力画像の濃度とを一致させるためのもので、例えばRAM等で構成され、その変換テーブルは、CPUによって設定されるものである。
The
パルス幅変調器(PWM)82は、入力された画像信号のレベルに対応するパルス幅のパルス信号を出力し、そのパルス信号は半導体レーザ(レーザ光源)を駆動するレーザドライバ83に入力される。
The pulse width modulator (PWM) 82 outputs a pulse signal having a pulse width corresponding to the level of the input image signal, and the pulse signal is input to a
なお、この電子写真装置にはパターンジェネレーター(不図示)がのせてあり、階調パターンが登録されていて、パルス幅変調器82に直接信号を渡すことができるようになっている。
This electrophotographic apparatus is provided with a pattern generator (not shown) so that gradation patterns are registered so that a signal can be directly passed to the
露光装置3は、画像読み取りユニット21から入力される画像信号に基づいて感光体1表面をレーザ走査露光Lして、静電潜像を形成する。
The
露光装置3により感光体1の表面をレーザ走査露光Lする場合には、先ず画像読み取りユニット21から入力された画像信号に基づき、発光信号発生器24により固体レーザ素子25を所定タイミングで明減(ON/OFF)させる。そして、固体レーザ素子25から放射された光信号であるレーザ光を、コリメーターレンズ系26によりほぼ平行な光束に変換し、さらに、矢印c方向に高速回転する回転多面鏡22により感光体1を矢印d方向(長手方向)に走査することによって、fθレンズ群23、反射ミラーにより感光体1表面にレーザスポットが結像される。
When the
このようなレーザ走査により感光体1表面には走査分の露光分布が形成され、さらに、各走査毎に、感光体1の表面に対して垂直に所定量だけスクロールさせれば、感光体1表面に画像信号に応じた露光分布が得られる。
By such laser scanning, an exposure distribution corresponding to the scan is formed on the surface of the
すなわち、感光体1の一様帯電面(例えば−700Vに帯電)に、画像信号に対応してON/OFF発光される固体レーザ素子25の光を高速で回転する回転多面鏡22によって走査することにより、感光体1表面には走査露光パターンに対応した各色の静電潜像が順次形成されていく。
That is, the uniformly charged surface (for example, charged to −700 V) of the
図2に示すように、感光体1上に形成された後述のトナーパッチパターンの反射光量を検出するために、LED光源10a、10bとフォトダイオード11a、11bを用いた光学濃度検知手段である光学濃度センサを同一スラスト方向に2つ設けている。1つは、現像器4内のトナー濃度制御に用いる散乱型光学センサ40aであり、もう1つはγLUT補正に用いる正反射型光学濃度センサ40bである。
As shown in FIG. 2, in order to detect the amount of reflected light of a toner patch pattern, which will be described later, formed on the
散乱型光学センサ40aは、トナーおよび感光体からの散乱光の光量の増減によってパッチ濃度を検出するタイプのセンサであり、感光体に投射光を散乱させるトナーが載ることによって、センサ出力が低下し、パッチ濃度を検出することができる。この値を、本体内で演算することで、現像器4内のトナー濃度減少度を認知することができ、これを一定に制御するよう、トナー補給槽より、補給制御を行う。
The scattering type
先にも述べたが、本発明の電子写真装置では、正反射トナー濃度検知手段である正反射型光学濃度センサ40bにより、γLUT補正により、階調特性の制御を行っている。
As described above, in the electrophotographic apparatus of the present invention, gradation characteristics are controlled by γLUT correction by the regular reflection type
本制御は、感光体1上のパッチパターン濃度を検出し、上述のLUT81を補正することにより画像安定化を達成するものである。尚、パッチパターンは階調画像に用いる200lpiを用いる。
This control achieves image stabilization by detecting the patch pattern density on the
図10は感光体1に相対するLED光源10bとフォトダイオード11bから成る正反射型光学濃度センサ40bからの信号を処理する処理回路を示す。本制御で使用した正反射型光学濃度センサ40bは、本実施の形態で感光体対向の同一スラスト方向位置に配置した2つの光学濃度センサのうちの正反射型光学濃度センサ40bであり、感光体1からの正反射光のみを検出するよう構成されている。本制御はγLUTを補正するため、パッチ形成後の次の画像形成時には明確に効果が現れる。
FIG. 10 shows a processing circuit for processing a signal from a specular reflection type
正反射型光学濃度センサ40bに入射された感光体1からの近赤外光は、正反射型光学濃度センサ40bによって電気信号に変換され、電気信号はA/D変換回路41により0〜5Vの出力電圧を0〜255レベルのデジタル信号に変換され、濃度換算回路42によりトナー濃度を把握する。そして、この正反射トナー濃度検知手段から得られたトナー濃度の情報により画像濃度制御手段を用い画像濃度を制御する。
Near-infrared light from the
感光体1上のトナー濃度を各色の面積階調により段階的に変えていったときの正反射型光学濃度センサ40bの出力と画像濃度との関係を図11に示す。
FIG. 11 shows the relationship between the output of the regular reflection type
トナーが感光体1に付着していない状態における正反射型光学濃度センサ40bの出力を5V(すなわち、255レベル)に設定した。
The output of the regular reflection type
図11から分かるように、トナーによる面積被覆率が大きくなり、画像濃度が大きくなるに従って、正反射型光学濃度センサ40bの出力は小さくなる。ここで、各色専用のセンサ出力信号から濃度信号に変換するテーブル42aを持たせると、各色とも精度良くトナー濃度信号を読み取ることができる。
As can be seen from FIG. 11, as the area coverage with toner increases and the image density increases, the output of the regular reflection
また、図11で示すようにフォトセンサ出力値が小さくなってしまうと、それをゲインして画像濃度を出すようにするため、フォトセンサ出力値の小さな振れに対し、画像濃度が敏感に反応してしまう。特に、低濃度領域においては、それが顕著に現れる。これでは良好なトナーの濃度検知は行えず、このような結果をもとに画像濃度を制御しても不充分であり、結局充分な階調性は得られない。 Also, as shown in FIG. 11, when the photosensor output value becomes smaller, the image density reacts sensitively to small fluctuations in the photosensor output value in order to gain the image density and output the image density. End up. This is particularly noticeable in the low concentration region. In this case, good toner density detection cannot be performed, and even if the image density is controlled based on such a result, it is not sufficient to obtain sufficient gradation.
しかし、本発明によると、耐久使用後の感光体の表面粗さ状態の変動を小さく抑えることができ、かつ耐久後におけるフォトセンサ出力値の変動を小さくすることができるため、このような結果をもとに画像濃度を制御すると、良好な画像、特に階調性に優れた画像を安定して得ることができる。 However, according to the present invention, the variation in the surface roughness of the photoconductor after endurance use can be kept small, and the variation in the photosensor output value after endurance can be reduced. If the image density is originally controlled, a good image, particularly an image having excellent gradation can be stably obtained.
本発明における画像濃度制御手段は、リーダ/プリンタを含む制御系により達成された色再現性の安定維持が目的であるため、リーダ/プリンタを含む制御系による制御の終了直後の状態を目標値として設定する。目標値設定のフローを図12に示す。リーダ/プリンタ双方を含む系の制御が終了した時点で、Y,M,C,Bkの各色毎のパッチパターンを感光体1上に形成して正反射型光学濃度センサ40bで検知する。
The image density control means in the present invention is intended to stably maintain the color reproducibility achieved by the control system including the reader / printer. Therefore, the state immediately after the end of the control by the control system including the reader / printer is used as the target value. Set. The target value setting flow is shown in FIG. When the control of the system including both the reader / printer is finished, a patch pattern for each color of Y, M, C, and Bk is formed on the
ここで、パッチのレーザ出力は、各色とも濃度信号で128レベルを用いる。この際、LUT81の内容とコントラスト電位の設定は、リーダ/プリンタを含む制御系で得たものを用いる。
Here, the laser output of the patch uses 128 levels in the density signal for each color. At this time, the contents of the
感光体1上に形成された静電潜像は、現像装置4により、二成分磁気ブラシ法によって、現像器により反転現像されて第一色目のトナー像として可視像化される。
The electrostatic latent image formed on the
各現像器において、現像室R1および攪拌室R2内には、上記トナー粒子と磁性キャリア粒子が混合された現像剤Tが収容されている。また、現像室R1内の現像剤Tは、搬送スクリュー37の回転駆動によって現像スリーブ30の長手方向に向けて搬送される。攪拌室R2内の現像剤Tは、搬送スクリュー38の回転駆動によって現像スリーブ30の長手方向に向けて搬送される。搬送スクリュー38による現像剤搬送方向は、搬送スクリュー37によるそれとは反対方向である。
In each developing device, the developer T in which the toner particles and the magnetic carrier particles are mixed is accommodated in the developing chamber R1 and the stirring chamber R2. Further, the developer T in the developing chamber R <b> 1 is transported in the longitudinal direction of the developing
隔壁36には、紙面と垂直方向である手前側と奥側に開口部(不図示)がそれぞれ設けられており、搬送スクリュー37で搬送された現像剤Tがこの開口部の一つから搬送スクリュー38に受け渡され、搬送スクリュー38で搬送された現像剤Tが上記開口部の他の一つから搬送スクリュー37に受け渡される。トナーは磁性粒子との摩擦で、潜像を現像するための極性に帯電する。
The
現像スリーブ30は矢印e方向(反時計方向)に回転駆動し、トナーおよびキャリアの混合された現像剤Tを現像部Cに担持搬送する。現像スリーブ30に担持された現像剤Tの磁気ブラシは、現像部Cで矢印a方向(時計方向)に回転する感光体1に接触し、静電潜像はこの現像部Cで現像される。
The developing
現像スリーブ30には、電源(不図示)により交流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。静電潜像の暗部電位(非露光部電位)と明部電位(露光部電位)は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって、現像部Cに、向きが交互に変化する交番電界が形成される。この交番電界中で、トナーとキャリアは激しく振動し、トナーが現像スリーブ30およびキャリアへの静電的拘束を振り切って静電潜像に対応して感光体1の表面の明部に付着する。
A vibration bias voltage obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage is applied to the developing
振動バイアス電圧の最大値と最小値の差(ピーク間電圧)は1〜5kVが好ましく、(例えば2kVの矩形波)、また、周波数は1〜10kHzが好ましい。また、振動バイアス電圧の波形は、矩形波に限らず、サイン波、三角波等であってもよい。 The difference (maximum peak voltage) between the maximum value and the minimum value of the vibration bias voltage is preferably 1 to 5 kV (for example, a rectangular wave of 2 kV), and the frequency is preferably 1 to 10 kHz. The waveform of the vibration bias voltage is not limited to a rectangular wave, and may be a sine wave, a triangular wave, or the like.
そして、上記直流電圧成分は、静電潜像の暗部電位と明部電位の間の値のものであるが、絶対値で、最小の明部電位よりも暗部電位の方により近い値であることが、暗部電位領域へのカブリトナーの付着を防止する上で好ましい。例えば、暗部電位−700Vに対して、明部電位−200V、現像バイアスの直流成分を−500Vとするとよい。また、現像スリーブ30と感光体1の最小間隙(この最小間隙位置は現像部C内にある)は0.1〜1mmであることが好ましい。
The DC voltage component is a value between the dark part potential and the bright part potential of the electrostatic latent image, but is an absolute value and closer to the dark part potential than the minimum bright part potential. However, it is preferable for preventing fog toner from adhering to the dark potential region. For example, with respect to the dark portion potential of −700 V, the light portion potential may be −200 V and the DC component of the developing bias may be −500 V. The minimum gap between the developing
また、規制ブレード33で規制されて現像部Cに搬送される現像剤Tの量は、マグネットローラ31の現像磁極S1による現像部Cでの磁界により形成される、現像剤Tの磁気ブラシの現像スリーブ30表面上での高さが、感光体1を取り去った状態で、現像スリーブ30と感光体1との間の最小間隙値の1.2〜5倍となるような量であることが好ましい。例えば、前記最小間隙値が500μm(0.5mm)であれば700μmにするとよい。
Further, the amount of the developer T that is regulated by the
マグネットローラ31の現像磁極S1は、現像部Cと対向する位置に配置されており、現像磁極S1が現像部Cに形成する現像磁界により現像剤Tの磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが感光体1に接触してドット分布静電潜像を現像する。その際、磁性キャリアの穂(ブラシ)に付着しているトナーも、この穂ではなくスリーブ表面に付着しているトナーも、静電潜像の露光部に転移してこれを現像する。
The developing magnetic pole S1 of the
現像磁極S1による現像磁界の現像スリーブ30表面上での強さ(現像スリーブ30表面に垂直な方向の磁束密度)は、そのピーク値が5×10−2T〜2×10−1Tであることが好適である。また、マグネットローラ31には、上記現像磁極S1の他に、N1、N2、N3、S2極を有している。
The peak value of the strength (magnetic flux density in the direction perpendicular to the surface of the developing sleeve 30) of the developing magnetic field by the developing magnetic pole S1 on the surface of the developing
ここで、感光体1の表面の静電潜像を、現像器を用いて二成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤Tの循環系について説明する。
Here, a developing process for visualizing an electrostatic latent image on the surface of the
現像スリーブ30の回転によりN2極で汲み上げられた現像剤Tは、S2極からN1極と搬送され、その途中で規制ブレード33で層厚が規制され、現像剤薄層を形成する。そして、現像磁極S1の磁界中で穂立ちした現像剤Tが感光体1上の静電潜像を現像する。その後、N3極、N2極間の反発磁界により現像スリーブ30上の現像剤Tは現像室R1内へ落下する。現像室R1内に落下した現像剤Tは、搬送スクリュー37により攪拌搬送される。また、このような循環系において、消費されたトナーに見合った新規のトナーtが、補給口35を経て攪拌室R2内に落下し補給される。
The developer T pumped up at the N2 pole by the rotation of the developing
一方、感光体1上への上記トナー像の形成に同期して、給紙カセット10内に収納された紙等の転写材Pが給紙ローラ11または12により一枚づつ給送され、レジストローラ13により所定のタイミングで転写体5に給紙され、吸着ローラ14によって転写材Pが転写体5上に静電吸着される。
On the other hand, in synchronization with the formation of the toner image on the
転写体5上に静電吸着された転写材Pは、転写体5の矢印方向(時計方向)の回転によって感光体1と対向した位置に移動し、転写帯電器5aによって転写材Pの裏側に前記トナーと逆極性の電荷が付与されて、表面側に感光体1上のトナー像が転写される。
The transfer material P electrostatically adsorbed on the
この転写後、感光体1上に残留している転写残トナーはクリーニング装置6によって除去、この後、感光体1の表面は、さらに前露光ランプ7で除電され、次のトナー像の形成に供される。
After this transfer, the transfer residual toner remaining on the
以下、同様にして感光体1上の静電潜像が現像されて、感光体1上に形成されたシアントナーa像、シアントナーb像、マゼンタトナー像、イエロートナー像、ブラックトナー像が転写帯電器5aにより転写体5上の転写材Pに重ねて転写され、フルカラー画像が形成される。
Thereafter, the electrostatic latent image on the
そして、転写材Pを分離帯電器5bによって転写体5上から分離し、分離された転写材Pは搬送ベルト8を通して定着装置9に搬送される。定着装置9に搬送された転写材Pは、前記オイル塗布手段によって少量のオイルが塗布されたか、またはオイルが塗布されていない定着ローラ9aと加圧ローラ9bとの間で加熱、加圧され、転写材Pの表面にフルカラー画像が定着される。その後、転写材Pは、排紙ローラ15によりトレイ16上に排紙される。
Then, the transfer material P is separated from the
なお、図示しないが、例えば感光体、感光体を帯電させる帯電手段、露光装置、現像装置、感光体に対応して設けられる転写手段、およびクリーニング装置を複数(トナーの種類の数だけ)有し、転写手段の転写位置に一枚の転写材を順に搬送する搬送手段と、定着装置とを有する電子写真装置(いわゆるタンデム方式の画像形成装置)を用いれば、各色のトナー画像を転写材に直接転写することが可能となり、上述した転写体5(中間転写体)を介さずに、二種類以上のトナーに用いた画像を形成することが可能である。 Although not shown, for example, a photosensitive member, a charging unit for charging the photosensitive member, an exposure device, a developing device, a transfer unit provided corresponding to the photosensitive member, and a plurality of cleaning devices (as many as the number of types of toner) are provided. If an electrophotographic apparatus (a so-called tandem image forming apparatus) having a conveying unit that sequentially conveys a single transfer material to a transfer position of the transfer unit and a fixing device is used, each color toner image is directly applied to the transfer material. It becomes possible to transfer, and it is possible to form an image using two or more kinds of toners without using the transfer member 5 (intermediate transfer member) described above.
本発明においては、電子写真装置として、上述の感光体や現像手段、クリーニング手段等の構成要素のうち、複数のものを装置ユニットとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在のカートリッジに構成してもよい。例えば、感光体1とクリーニング装置6とを一体化して一つの装置ユニットとし、装置本体のレール等の案内部材を用いて着脱自在の構成にしてもよい。このとき上記の装置ユニットの方に帯電手段および/または現像手段を伴って構成してもよい。
In the present invention, as an electrophotographic apparatus, a plurality of constituent elements such as the above-described photosensitive member, developing means, and cleaning means are integrally coupled as an apparatus unit, and this unit is attached to the apparatus main body. You may comprise in a detachable cartridge. For example, the
本発明における露光手段、現像手段、転写手段等の、通常の電子写真プロセスを行うために必要な手段は何ら限定されるもので無く、装置構成上クリーニング手段を除いたクリーナーレスシステムでの電子写真装置の構成要素を利用すること等も可能である。 The means necessary for performing a normal electrophotographic process, such as the exposure means, the developing means, and the transfer means in the present invention, are not limited at all, and the electrophotography in the cleaner-less system excluding the cleaning means due to the apparatus configuration. It is also possible to use components of the apparatus.
本発明は、上記感光体および帯電手段等を備えた電子写真装置として構成され、電子写真複写機に利用するのみならず、レーザビームプリンタ、CRTプリンタ、LEDプリンタ、液晶プリンタ、レーザ製版等の電子写真応用分野にも広く用いることができる。 The present invention is configured as an electrophotographic apparatus provided with the above-described photoreceptor and charging means, and is used not only for an electrophotographic copying machine but also for electronic devices such as laser beam printers, CRT printers, LED printers, liquid crystal printers, and laser plate making It can also be widely used in photographic application fields.
また、本発明はリモート端末からの画像情報を受信する受信手段を有するファクシミリで構成することもできる。 The present invention can also be configured by a facsimile having a receiving means for receiving image information from a remote terminal.
次に、本発明を実施例により詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
<実施例1>
(感光体製造方法)
本発明の図1に示す感光体1を下記のようにして作成した。まず、長さ370mm、外径84mm、肉厚3mmのアルミニウムシリンダー(JIS A3003アルミニウムの合金)を切削加工により作製した。このシリンダーの表面粗さを周方向に測定したところRzjis=0.08μmであった。このシリンダーを洗剤(商品名:ケミコールCT、常盤化学(株)製)を含む純水中で超音波洗浄を行い、続いて洗剤の洗い流し工程を経た後、さらに純水中で超音波洗浄を行って脱脂処理した。
<Example 1>
(Photoreceptor manufacturing method)
The
次に、アンチモンをドープした酸化スズの被覆膜を有する酸化チタン粉体(商品名:クロノスECT−62、チタン工業(株)製)60質量部、酸化チタン粉体(商品名:titone SR−1T、堺化学(株)製)60質量部、レゾール型フェノール樹脂(商品名:フェノライト J−325、大日本インキ化学工業(株)製、固形分70%)70質量部、2−メトキシ−1−プロパノール50質量部、メタノール50質量部とからなる溶液を約20時間、ボールミルで分散させた。この分散液に含有するフィラーの平均粒径は、0.25μmであった。 Next, 60 parts by mass of titanium oxide powder (trade name: Kronos ECT-62, manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) having a coating film of tin oxide doped with antimony, titanium oxide powder (trade name: titone SR-) 1T, Sakai Chemical Co., Ltd.) 60 parts by mass, resol type phenol resin (trade name: Phenolite J-325, Dainippon Ink & Chemicals, Inc., solid content 70%) 70 parts by mass, 2-methoxy- A solution composed of 50 parts by mass of 1-propanol and 50 parts by mass of methanol was dispersed with a ball mill for about 20 hours. The average particle size of the filler contained in this dispersion was 0.25 μm.
このようにして調合した分散液を、前記アルミニウムシリンダー上に浸漬法によって塗布し、150℃に調整された熱風乾燥機中で48分間加熱乾燥、硬化することにより膜厚15μmの導電層を形成した。 The dispersion prepared in this manner was applied on the aluminum cylinder by the dipping method, and was heated and dried for 48 minutes in a hot air drier adjusted to 150 ° C. to form a conductive layer having a thickness of 15 μm. .
次に、共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ(株)製)10質量部およびメトキシメチル化ナイロン樹脂(商品名:トレジンEF30T、帝国化学産業(株)製)30質量部をメタノール500質量部およびブタノール250質量部の混合液に溶解した溶液を、前記導電層の上に浸漬塗布し、100℃に調整された熱風乾燥機中に22分間投入し加熱乾燥して、膜厚み0.45μmの下引き層を形成した。 Next, 10 parts by mass of a copolymer nylon resin (trade name: Amilan CM8000, manufactured by Toray Industries, Inc.) and 30 parts by mass of a methoxymethylated nylon resin (trade name: Toresin EF30T, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.) were added to methanol 500 A solution dissolved in a mixed solution of parts by mass and 250 parts by mass of butanol is dip-coated on the conductive layer, put in a hot air drier adjusted to 100 ° C. for 22 minutes, dried by heating, and a film thickness of 0. A subbing layer of 45 μm was formed.
次に、CuKa線回折スペクトルにおけるブラッグ角2θ±0.2°の7.4°および28.2°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料4質量部、ポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業(株)製)2質量部、シクロヘキサノン90質量部からなる混合溶液を直径1mmガラスビーズを用いてサンドミルで10時間分散させた後、酢酸エチル110質量部を加えて電荷発生層用塗工液を調製した。この塗工液を上記の下引き層上に浸漬塗布し、80℃に調整された熱風乾燥機中に22分間投入し加熱乾燥して、膜厚0.17μmの電荷発生層を形成した。 Next, 4 parts by mass of a hydroxygallium phthalocyanine pigment having strong peaks at 7.4 ° and 28.2 ° with a Bragg angle of 2θ ± 0.2 ° in a CuKa line diffraction spectrum, a polyvinyl butyral resin (trade name: ESREC BX-1) , Manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and a mixed solution consisting of 90 parts by mass of cyclohexanone was dispersed in a sand mill for 10 hours using glass beads having a diameter of 1 mm, and then 110 parts by mass of ethyl acetate was added for the charge generation layer. A coating solution was prepared. This coating solution was dip-coated on the undercoat layer, put into a hot air dryer adjusted to 80 ° C. for 22 minutes, and dried by heating to form a charge generation layer having a thickness of 0.17 μm.
次に、下記構造式(11)で示されるトリアリールアミン系化合物35質量部 Next, 35 parts by mass of a triarylamine compound represented by the following structural formula (11)
およびビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンZ400、三菱エンジニアリングプラスティックス(株)製)50質量部を、モノクロロベンゼン320質量部およびジメトキシメタン50質量部に溶解して調製した電荷輸送層用塗工液を、上記電荷発生層上に浸漬塗布し、100℃に調整された熱風乾燥機中に40分間投入し加熱乾燥して膜厚20μmの第一の電荷輸送層を形成した。 And a coating for a charge transport layer prepared by dissolving 50 parts by mass of bisphenol Z-type polycarbonate resin (trade name: Iupilon Z400, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics) in 320 parts by mass of monochlorobenzene and 50 parts by mass of dimethoxymethane The solution was dip-coated on the charge generation layer, placed in a hot air dryer adjusted to 100 ° C. for 40 minutes, and dried by heating to form a first charge transport layer having a thickness of 20 μm.
次に、分散剤としてフッ素原子含有樹脂0.45質量部を、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン35質量部と1−プロパノール35質量部に溶解した後、潤滑剤として同様の四フッ化エチレン樹脂粉体(商品名:ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製)9質量部を加え、高圧分散機(商品名:マイクロフルイダイザーM−110EH、米Microfluidics社製)で59MPa(600kgf/cm2)の圧力で3回の処理を施し均一に分散させた。これを10μmのPTFEメンブレンフィルターで加圧ろ過を行い潤滑剤分散液を調製した。その後、下記構造式(12)で示される正孔輸送性化合物21質量部 Next, after dissolving 0.45 part by mass of fluorine atom-containing resin as a dispersant in 35 parts by mass of 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane and 35 parts by mass of 1-propanol, As a lubricant, 9 parts by mass of the same tetrafluoroethylene resin powder (trade name: Lubron L-2, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was added, and a high-pressure disperser (trade name: Microfluidizer M-110EH, US Microfluidics) 3) at a pressure of 59 MPa (600 kgf / cm 2 ) and uniformly dispersed. This was subjected to pressure filtration with a 10 μm PTFE membrane filter to prepare a lubricant dispersion. Thereafter, 21 parts by mass of a hole transporting compound represented by the following structural formula (12)
を潤滑剤分散液に加え、PTFE製の5μmメンブレンフィルターで加圧ろ過を行い、硬化性表面層としての第二の電荷輸送層用塗工液を調製した。この塗工液を用いて前記第一の電荷輸送層上に硬化性表面層として第二の電荷輸送層を浸漬塗布法により塗工した。
Was added to the lubricant dispersion and subjected to pressure filtration with a
その後、窒素中において加速電圧150kV、線量1.5×104Gyの条件で電子線を照射した。引き続いて感光体の温度が120℃になる条件で90秒間加熱処理を行った。このときの酸素濃度は10ppmであった。さらに、感光体を大気中で100℃に調整された熱風乾燥機中で、20分間加熱処理を行って、膜厚6μmの第二の電荷輸送層を形成した。 Thereafter, an electron beam was irradiated in nitrogen under the conditions of an acceleration voltage of 150 kV and a dose of 1.5 × 10 4 Gy. Subsequently, a heat treatment was performed for 90 seconds under the condition that the temperature of the photoconductor was 120 ° C. The oxygen concentration at this time was 10 ppm. Further, the photoconductor was heat-treated in a hot air dryer adjusted to 100 ° C. in the atmosphere for 20 minutes to form a second charge transport layer having a thickness of 6 μm.
上記手順で同様に別途2本のドラムサンプルを、作成し、そのうちの1本を、弾性率、ユニバーサル硬度測定用、また、さらに、もう1本は、粗面化処理後のディンプルの傾角測定用サンプルとして使用した。 Similarly, two drum samples are prepared in the same manner as described above, one of which is for measuring the elastic modulus and universal hardness, and the other is for measuring the tilt angle of the dimple after the roughening treatment. Used as a sample.
硬度測定は、この感光体を、23℃湿度50%の環境下に24時間放置した後、上述した微小硬さ測定装置フィシャースコープH100V(Fischer社製)を用いて行い、弾性変形率、ユニバーサル硬さ値を求めた。その結果を表1に示す。 The hardness is measured by leaving the photoconductor in an environment of 23 ° C. and 50% humidity for 24 hours and then using the above-described microhardness measuring apparatus Fischerscope H100V (manufactured by Fischer). The value was calculated. The results are shown in Table 1.
弾性変形率は、圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより連続的硬さが求められる。圧子としては対面角136°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を使用することができる。具体的には、最終荷重6mNまで段階的に(各点0.1Sの保持時間で273点)測定した。 The elastic deformation rate is obtained by continuously applying hardness to the indenter and directly reading the indentation depth under the load. As the indenter, a Vickers quadrangular pyramid diamond indenter having a facing angle of 136 ° can be used. Specifically, it was measured stepwise up to a final load of 6 mN (273 points with a holding time of 0.1 S for each point).
(感光体表面の粗面化)
図5に示される、粗面化手段である乾式ブラスト装置(不二精機製造所製)を用いて、上記の要領で作成した感光体の表面を、下記条件にてブラスト処理を行った。
(Roughening of the photoreceptor surface)
Using the dry blasting apparatus (produced by Fuji Seiki Co., Ltd.), which is a roughening means shown in FIG. 5, the surface of the photoreceptor prepared as described above was blasted under the following conditions.
研磨材砥粒:球状ガラスビーズ、平均粒径が30μm(商品名:UB−01L (株)ユニオン製)を使用した。エア吹き付け圧力:0.34MPa(3.5kgf/cm2)、ブラストガン移動速度:430mm/min、ワーク(感光体)回転速度:288rpm、ブラストガン吐出口と感光体の距離:100mm、砥粒吐出角度:90°、砥粒供給量:200g/min、ブラスト回数:片道×2回、さらに、感光体表面に残存付着した研磨材を圧縮エアを吹き付けることによって除去した。 Abrasive abrasive grains: spherical glass beads having an average particle size of 30 μm (trade name: UB-01L, manufactured by Union Co., Ltd.) was used. Air spraying pressure: 0.34 MPa (3.5 kgf / cm 2 ), blast gun moving speed: 430 mm / min, work (photoconductor) rotation speed: 288 rpm, distance between blast gun discharge port and photoconductor: 100 mm, abrasive discharge Angle: 90 °, abrasive grain supply amount: 200 g / min, number of blasts: one way × 2 times, and abrasive material remaining on the surface of the photoreceptor was removed by blowing compressed air.
この電子写真感光体の最表面層の表面形状を測定したところ、表1に示すような数値であった。測定は、表面粗さ測定器(商品名:サーフコーダSE3500型、(株)小坂研究所製)を使用して行った。RzjisおよびRSmの感光体周方向の測定は、上記装置用の円周粗さ測定装置を使用して行った。測定条件として、測定長:0.4mm、測定速度:0.1mm/sで測定した。RSm測定時のノイズカットのベースラインレベル設定値は、レベル設定=10%で測定した。 When the surface shape of the outermost surface layer of this electrophotographic photosensitive member was measured, the values shown in Table 1 were obtained. The measurement was performed using a surface roughness measuring device (trade name: Surfcorder SE3500 type, manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.). The measurement of Rzjis and RSm in the circumferential direction of the photoconductor was performed using the circumferential roughness measuring device for the above-mentioned apparatus. Measurement conditions were as follows: measurement length: 0.4 mm, measurement speed: 0.1 mm / s. The baseline level setting value for noise cut at the time of RSm measurement was measured at level setting = 10%.
本発明において十点平均粗さ(Rzjis)、凹凸の平均間隔(RSm)、最大山高さ(Rp)、最大谷深さ(Rv)はJIS−B0601−2001に記載の方法に準じて測定したものをいう。 In the present invention, ten-point average roughness (Rzjis), average interval of unevenness (RSm), maximum peak height (Rp), and maximum valley depth (Rv) were measured according to the method described in JIS-B0601-2001. Say.
また、この感光体の表面層の10000μm2あたりのディンプルの面積率は、先記した、表面形状測定システム(Surface Explorer SX−520DR型機、(株)菱化システム製)を使用して測定および計算を行った。 Further, the area ratio of dimple per 10000 μm 2 of the surface layer of this photoreceptor was measured using the above-described surface shape measurement system (Surface Explorer SX-520DR type machine, manufactured by Ryoka System Co., Ltd.). Calculated.
さらに、余分に作成したドラムサンプルを用い、この電子写真感光体の粗面化処理後のディンプルの傾角測定を行った。この測定は、SEMで感光層の断面写真をとり、実測するため、感光体を破壊することが必要となるため、余分に1つサンプルを用意した。 Further, using an extra drum sample, the inclination angle of the dimple after the surface roughening treatment of the electrophotographic photosensitive member was measured. In this measurement, since a cross-sectional photograph of the photosensitive layer is taken with an SEM and actually measured, it is necessary to destroy the photoconductor. Therefore, one extra sample was prepared.
先ず、感光体の面内で、濃度検知センサの光源からの光が照射される周方向において、任意に、5mm角程度のサンプルを、8箇所、切り出す。その内、1つのサンプルの断面をSEMで観察し、その中から、任意に3個のディンプル部を選び、それぞれの場所で、ディンプルのRvmax(最大谷深さ)のポイントを探す。次に、ディンプルのエッジ部のポイントを、特定し、Rvmaxのポイントとエッジの2点を、線で結び、エッジの2点間を結んだ線と、Rvmaxのポイントとエッジを結んだ線で、形成される角度の測定を行う。1つのディンプルにおいて、エッジの乱れなどがない場合は、それを、平均し、その場所の傾角とした。1つに乱れがある場合は、それ以外のものを、その場所の傾角とし、2つとも、乱れている場合は、その場所は、計測せず、計測ポイントとしては、カウントしないものとした。この操作を連続して行い、合計24箇所のディンプルの傾角の測定を行い、これを、平均化し、そのドラムサンプルのディンプルの傾角とした。表1に、その結果を示す。 First, 8 samples of about 5 mm square are arbitrarily cut out in the circumferential direction in which light from the light source of the density detection sensor is irradiated within the surface of the photoreceptor. Among them, a cross section of one sample is observed with an SEM, and three dimple portions are arbitrarily selected from among them, and a point of Rvmax (maximum valley depth) of the dimple is searched at each location. Next, the point of the edge part of the dimple is specified, the Rvmax point and the two points of the edge are connected by a line, the line connecting the two points of the edge, and the line connecting the point of the Rvmax and the edge, Measure the angle formed. When there was no edge disturbance in one dimple, it was averaged to obtain the inclination of the place. When one is disturbed, the other is the tilt angle of the place, and when both are disturbed, the place is not measured and is not counted as a measurement point. This operation was continuously performed, and the tilt angles of a total of 24 dimples were measured and averaged to obtain the tilt angle of the dimple of the drum sample. Table 1 shows the results.
電子写真複写機(商品名:iR C6800、キヤノン(株)製)に対し、負帯電有機感光体が装着できるように、また、クリーニング性や現像性などに問題が生じぬように、改造を行い、所望の画像を出し続けられるような図1に示される画像形成装置にし、本実施例の電子写真感光体を投入し、常温常湿環境下(22℃、55%RH)に設置した。 The electrophotographic copying machine (trade name: iR C6800, manufactured by Canon Inc.) is modified so that negatively charged organic photoconductors can be mounted and there are no problems with cleaning and developing properties. Then, the image forming apparatus shown in FIG. 1 capable of continuously outputting a desired image was prepared, and the electrophotographic photosensitive member of this example was put in and placed in a normal temperature and humidity environment (22 ° C., 55% RH).
先記の電子写真複写機の正反射型光学濃度センサは、前もって、以下のような方法で出力調整を行った。先記した感光体において、アルミシリンダ面上に、何も塗布していないものを、上記の電子写真複写機に投入し、正反射型光学濃度センサの光源から感光体表面への入射角が、70度であるセンサを用い、センサの出力が、5VになるようGAIN調整した。この調整を行った後、上記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2.8Vであり、そのSN比は、それほど小さくなく、トナー濃度検知を行うのに充分な出力値であった。 The specular reflection type optical density sensor of the above-mentioned electrophotographic copying machine was previously adjusted in output by the following method. In the above-mentioned photoreceptor, the one that has not been coated on the aluminum cylinder surface is put into the electrophotographic copying machine, and the incident angle from the light source of the regular reflection type optical density sensor to the surface of the photoreceptor is Using a sensor of 70 degrees, GAIN adjustment was performed so that the output of the sensor was 5V. After making this adjustment, the above-mentioned photoconductor was inserted and the change in sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 2.8 V, the SN ratio was not so small, and the output value was sufficient to detect the toner density.
次に、ドラム上に低濃度トナーパッチを作成し、初期状態の正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAINで調整した後、同環境下で、A4テスト画像フルカラー2枚間欠で100000枚耐久を行い、耐久後、感光体上に、トナーが初期と同量載っているときの、トナー濃度検知センサ出力値を読み、また、その状態で、濃度階調パターンの画像サンプルを出力し、階調パターン上の低濃度領域の階調性の滑らかさ、つまり、濃度フレに関して、目視評価を行った。その結果を、表2に示す。表2より、判るように、検知センサ出力値は、初期から、ほとんど変化なく、良好に制御を行うことができており、また、このセンサ数値に基づきトナー濃度を検知し、該トナー濃度の情報をもとに画像濃度を制御した画像の低濃度部の階調性は、初期状態と同等であり、階調安定性に優れたものであった。 Next, after creating a low density toner patch on the drum and adjusting the GAIN so that the output of the specular reflection optical density sensor in the initial state is 5 V, two full-color A4 test images are intermittently output in the same environment. Durability for 100,000 sheets, and after the endurance, read the toner density detection sensor output value when the same amount of toner is loaded on the photoreceptor, and output the image sample of the density gradation pattern in that state Then, visual evaluation was performed on the smoothness of gradation in the low density region on the gradation pattern, that is, density fluctuation. The results are shown in Table 2. As can be seen from Table 2, the detection sensor output value can be satisfactorily controlled with little change from the beginning, and the toner density is detected based on the sensor value, and information on the toner density is obtained. The gradation of the low density portion of the image in which the image density is controlled based on the above is equivalent to the initial state, and the gradation stability is excellent.
<実施例2>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理条件を、変更し、ディンプルの傾角を17度のものを作成した。この後、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2.7Vであり、そのSN比は、それほど小さくなく、トナー濃度検知を行うのに充分な出力値であった。
<Example 2>
After producing a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, the surface roughening conditions were changed, and a dimple having an inclination angle of 17 degrees was produced. Thereafter, the above-mentioned photosensitive member was put into an electrophotographic copying machine in which the GAIN adjustment was performed so that the output of the specular reflection type optical density sensor was 5 V on the aluminum cylinder surface, and the change in the sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 2.7 V, the SN ratio was not so small, and the output value was sufficient to detect the toner density.
<実施例3>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理条件を、変更し、ディンプルの傾角を63度のものを作成した。この後、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2.3Vであり、そのSN比は、それほど小さくなく、トナー濃度検知を行うのに充分な出力値であった。
<Example 3>
After producing a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, the roughening treatment conditions were changed, and a dimple having an inclination angle of 63 degrees was produced. Thereafter, the above-mentioned photosensitive member was put into an electrophotographic copying machine in which the GAIN adjustment was performed so that the output of the specular reflection type optical density sensor was 5 V on the aluminum cylinder surface, and the change in the sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 2.3 V, and the SN ratio was not so small, and was an output value sufficient to detect the toner density.
<実施例4>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理条件を、変更し、ディンプルの傾角を45度のものを作成した。この後、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2.4Vであり、そのSN比は、それほど小さくなく、トナー濃度検知を行うのに充分な出力値であった。
<Example 4>
After producing a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, the roughening treatment conditions were changed, and a dimple having an inclination angle of 45 degrees was produced. Thereafter, the above-mentioned photosensitive member was put into an electrophotographic copying machine in which the GAIN adjustment was performed so that the output of the specular reflection type optical density sensor was 5 V on the aluminum cylinder surface, and the change in the sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 2.4 V, and the S / N ratio was not so small, and was an output value sufficient to detect the toner density.
<実施例5>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理条件を、変更し、ディンプルの傾角を76度のものを作成した。この後、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2Vであり、そのSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには可能な出力値であった。
<Example 5>
After producing a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, the roughening treatment conditions were changed, and a dimple having a tilt angle of 76 degrees was produced. Thereafter, the above-mentioned photosensitive member was put into an electrophotographic copying machine in which the GAIN adjustment was performed so that the output of the specular reflection type optical density sensor was 5 V on the aluminum cylinder surface, and the change in the sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above-mentioned photoconductor is 2 V, and the SN ratio is not small, and is an output value that is possible for detecting the toner density.
<実施例6>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理条件を、変更し、ディンプルの傾角は6度と同じであるが、ディンプルの面積率を20%にしたものを作成した。この後、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2.8Vであり、そのSN比は、それほど小さくなく、トナー濃度検知を行うのに充分な出力値であった。
<Example 6>
After creating a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, the surface roughening conditions were changed, and the dimple tilt angle was the same as 6 degrees, but the dimple area ratio was 20%. did. Thereafter, the above-mentioned photosensitive member was put into an electrophotographic copying machine in which the GAIN adjustment was performed so that the output of the specular reflection type optical density sensor was 5 V on the aluminum cylinder surface, and the change in the sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 2.8 V, the SN ratio was not so small, and the output value was sufficient to detect the toner density.
<実施例7>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理条件を、変更し、実施例6のディンプルの傾角と同じではあるが、ディンプルの面積率を40%にしたものを作成した。この後、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2.7Vであり、そのSN比は、それほど小さくなく、トナー濃度検知を行うのに充分な出力値であった。
<Example 7>
After producing a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, the surface roughening treatment conditions were changed to have the same dimple tilt angle as that of Example 6, but with a dimple area ratio of 40%. Created. Thereafter, the above-mentioned photosensitive member was put into an electrophotographic copying machine in which the GAIN adjustment was performed so that the output of the specular reflection type optical density sensor was 5 V on the aluminum cylinder surface, and the change in the sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 2.7 V, the SN ratio was not so small, and the output value was sufficient to detect the toner density.
<実施例8>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理条件を、変更し、実施例6のディンプルの傾角と同じではあるが、ディンプルの面積率を70%にしたものを作成した。この後、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2.1Vであり、そのSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには可能な出力値であった。
<Example 8>
After creating a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, the roughening treatment conditions were changed to have the same dimple tilt angle as that of Example 6, but with a dimple area ratio of 70%. Created. Thereafter, the above-mentioned photosensitive member was put into an electrophotographic copying machine in which the GAIN adjustment was performed so that the output of the specular reflection type optical density sensor was 5 V on the aluminum cylinder surface, and the change in the sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 2.1 V, and the S / N ratio was not small and was an output value that was possible to detect the toner density.
<実施例9>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理条件を、変更し、実施例4のディンプルの傾角と同じではあるが、トナー濃度検知センサの光源から感光体表面への入射角が、60度であるトナー濃度検知センサを用い、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、2.3Vであり、そのSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには可能な出力値であった。
<Example 9>
After creating a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, the surface roughening conditions were changed to be the same as the inclination angle of the dimples of Example 4, but from the light source of the toner density detection sensor to the surface of the photoconductor. In the electrophotographic copying machine using a toner density detection sensor having an incident angle of 60 degrees and adjusting the GAIN so that the output of the specular reflection type optical density sensor is 5 V on the aluminum cylinder surface, the above-mentioned photoreceptor is mounted. , And saw the change in sensor output value. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 2.3 V, and the SN ratio was not small, and was an output value that could be used for toner density detection.
<比較例1>
実施例1の感光体と同様な感光体を作成した後、粗面化処理を行わないで、アルミシリンダ面で、正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAIN調整した電子写真複写機に、先記の感光体を、投入し、センサ出力値の変化をみた。その結果を表1に示す。上記の感光体のセンサ読み値は、4Vであり、そのSN比は、大きく、トナー濃度検知を行うのに充分な出力値であった。
<Comparative Example 1>
After producing a photoconductor similar to the photoconductor of Example 1, an electrophotographic copy in which the surface of the aluminum cylinder surface is GAIN adjusted so that the output of the specular reflection type optical density sensor is 5 V without performing roughening treatment. The above-mentioned photoconductor was put into the machine and the change in the sensor output value was observed. The results are shown in Table 1. The sensor reading value of the above photoreceptor was 4 V, the SN ratio was large, and the output value was sufficient to detect the toner density.
<実施例10>
前記実施例1の感光体の作製において、第一の電荷輸送層および硬化型の最表面層である第二の電荷輸送層までを実施例1と同様に作成した。
<Example 10>
In the production of the photoreceptor of Example 1, the first charge transport layer and the second charge transport layer which is the curable outermost layer were prepared in the same manner as in Example 1.
次に、実施例1の粗面化処理において、エア吹き付け圧力条件を0.34MPa(3.5kgf/cm2)から、0.19MPa(2.0kgf/cm2)に変更した以外は実施例1と同様に粗面化処理を行った。 Next, in the roughening treatment of the Example 1, the air blowing pressure conditions from 0.34MPa (3.5kgf / cm 2), except that the 0.19MPa (2.0kgf / cm 2) Example 1 The surface roughening treatment was performed in the same manner as described above.
この感光体の弾性率、ユニバーサル硬度測定、面粗さ状態の計測は、実施例1と同様な方法で行った。その結果を、表2に示す。 The elastic modulus, universal hardness measurement, and surface roughness measurement of this photoconductor were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
また、このときのディンプルの傾角は、35度未満になるよう調整してあるため、実施例1に示した電子写真装置に装着したとき、トナー濃度検知手段のセンサ読み値のSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには充分な出力値であった。 Further, since the inclination angle of the dimples at this time is adjusted to be less than 35 degrees, the SN ratio of the sensor reading value of the toner density detecting means is small when mounted on the electrophotographic apparatus shown in the first embodiment. The output value was sufficient for toner density detection.
次に、実施例1と同様に、ドラム上に低濃度トナーパッチを作成し、初期状態の正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAINで調整した後、常温常湿環境下(22℃、55%RH)で、A4テスト画像フルカラー2枚間欠で100000枚耐久を行い、耐久後、感光体上に、トナーが初期と同量載っているときの、トナー濃度検知センサ出力値を読み、また、その状態で、濃度階調パターンの画像サンプルを出力し、階調パターン上の低濃度領域の階調性の滑らかさ、つまり、濃度フレに関して、目視評価を行った。その結果を、表2に示す。表2より、判るように、検知センサ出力値は、初期から、ほとんど変化なく、良好に制御を行うことができており、また、このセンサ数値に基づきトナー濃度を検知し、該トナー濃度の情報をもとに画像濃度を制御した画像の低濃度部の階調性は、初期状態と同等であり、階調安定性に優れたものであった。
Next, in the same manner as in Example 1, a low-concentration toner patch was prepared on the drum, and the output of the regular reflection type optical density sensor in the initial state was adjusted with GAIN so as to be 5V, and then in a normal temperature and normal humidity environment ( At 22 ° C. and 55% RH), A4 test image full-
<実施例11>
前記実施例1の感光体の作製において、第一の電荷輸送層および硬化型の最表面層である第二の電荷輸送層までを実施例1と同様に作成した。
<Example 11>
In the production of the photoreceptor of Example 1, the first charge transport layer and the second charge transport layer which is the curable outermost layer were prepared in the same manner as in Example 1.
次に、実施例1の粗面化処理において、研磨材砥粒の球状ガラスビーズを、平均粒径が60μm(商品名:UB−34L (株)ユニオン製)を使用し、エア吹き付け圧の微調を行ったこと以外は実施例1と同様に粗面化処理を行った。 Next, in the roughening treatment of Example 1, spherical glass beads of abrasive abrasive grains were used with an average particle size of 60 μm (trade name: UB-34L, manufactured by Union Co., Ltd.), and fine adjustment of air spray pressure was performed. A surface roughening treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that.
この感光体の弾性率、ユニバーサル硬度測定、面粗さ状態の計測は、実施例1と同様な方法で行った。その結果を、表2に示す。 The elastic modulus, universal hardness measurement, and surface roughness measurement of this photoconductor were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
また、このときのディンプルの傾角は、35度未満になるよう調整してあるため、実施例1に示した電子写真装置に装着したとき、トナー濃度検知手段のセンサ読み値のSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには充分な出力値であった。 Further, since the inclination angle of the dimples at this time is adjusted to be less than 35 degrees, the SN ratio of the sensor reading value of the toner density detecting means is small when mounted on the electrophotographic apparatus shown in the first embodiment. The output value was sufficient for toner density detection.
次に、実施例1と同様に、ドラム上に低濃度トナーパッチを作成し、初期状態の正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAINで調整した後、常温常湿環境下(22℃、55%RH)で、A4テスト画像フルカラー2枚間欠で100000枚耐久を行い、耐久後、感光体上に、トナーが初期と同量載っているときの、トナー濃度検知センサ出力値を読み、また、その状態で、濃度階調パターンの画像サンプルを出力し、階調パターン上の低濃度領域の階調性の滑らかさ、つまり、濃度フレに関して、目視評価を行った。その結果を、表2に示す。表2より、判るように、検知センサ出力値は、初期から、ほとんど変化なく、良好に制御を行うことができており、また、このセンサ数値に基づきトナー濃度を検知し、該トナー濃度の情報をもとに画像濃度を制御した画像の低濃度部の階調性は、初期状態と同等であり、階調安定性に優れたものであった。
Next, in the same manner as in Example 1, a low-concentration toner patch was prepared on the drum, and the output of the regular reflection type optical density sensor in the initial state was adjusted with GAIN so as to be 5V, and then in a normal temperature and normal humidity environment ( At 22 ° C. and 55% RH), A4 test image full-
<実施例12>
前記実施例1の感光体の作製において、第一の電荷輸送層および硬化型の最表面層である第二の電荷輸送層までを実施例1と同様に作成した。
<Example 12>
In the production of the photoreceptor of Example 1, up to the first charge transport layer and the second charge transport layer which is a curable outermost surface layer were prepared in the same manner as in Example 1.
次に、実施例11の粗面化処理において、エア吹き付け圧力条件を0.17MPa(1.7kgf/cm2)に変更した以外は実施例1と同様に粗面化処理を行った。 Next, in the roughening treatment of Example 11, the roughening treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the air spraying pressure condition was changed to 0.17 MPa (1.7 kgf / cm 2 ).
この感光体の弾性率、ユニバーサル硬度測定、面粗さ状態の計測は、実施例1と同様な方法で行った。その結果を、表2に示す。 The elastic modulus, universal hardness measurement, and surface roughness measurement of this photoconductor were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
また、このときのディンプルの傾角は、35度未満になるよう調整してあるため、実施例1に示した電子写真装置に装着したとき、トナー濃度検知手段のセンサ読み値のSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには充分な出力値であった。 Further, since the inclination angle of the dimples at this time is adjusted to be less than 35 degrees, the SN ratio of the sensor reading value of the toner density detecting means is small when mounted on the electrophotographic apparatus shown in the first embodiment. The output value was sufficient for toner density detection.
次に、実施例1と同様に、ドラム上に低濃度トナーパッチを作成し、初期状態の正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAINで調整した後、常温常湿環境下(22℃、55%RH)で、A4テスト画像フルカラー2枚間欠で100000枚耐久を行い、耐久後、感光体上に、トナーが初期と同量載っているときの、トナー濃度検知センサ出力値を読み、また、その状態で、濃度階調パターンの画像サンプルを出力し、階調パターン上の低濃度領域の階調性の滑らかさ、つまり、濃度フレに関して、目視評価を行った。その結果を、表2に示す。表2より、判るように、検知センサ出力値は、初期から、ほとんど変化なく、良好に制御を行うことができており、また、このセンサ数値に基づきトナー濃度を検知し、該トナー濃度の情報をもとに画像濃度を制御した画像の低濃度部の階調性は、初期状態と同等であり、階調安定性に優れたものであった。
Next, in the same manner as in Example 1, a low-concentration toner patch was prepared on the drum, and the output of the regular reflection type optical density sensor in the initial state was adjusted with GAIN so as to be 5V, and then in a normal temperature and normal humidity environment ( At 22 ° C. and 55% RH), A4 test image full-
<実施例13>
前記実施例1の感光体の作製において、第一の電荷輸送層および硬化型の最表面層である第二の電荷輸送層までを実施例1と同様に作成した。
<Example 13>
In the production of the photoreceptor of Example 1, the first charge transport layer and the second charge transport layer which is the curable outermost layer were prepared in the same manner as in Example 1.
次に、実施例12の粗面化処理において、研磨材砥粒の球状ガラスビーズを、平均粒径が90μm(商品名:UB−46L (株)ユニオン製)を使用したこと以外は実施例12と同様に粗面化処理を行った。 Next, in the roughening treatment of Example 12, the spherical glass beads of abrasive abrasive grains were used in Example 12 except that an average particle size of 90 μm (trade name: UB-46L manufactured by Union Co., Ltd.) was used. The surface roughening treatment was performed in the same manner as above.
この感光体の弾性率、ユニバーサル硬度測定、面粗さ状態の計測は、実施例1と同様な方法で行った。その結果を、表2に示す。 The elastic modulus, universal hardness measurement, and surface roughness measurement of this photoconductor were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
また、このときのディンプルの傾角は、35度未満になるよう調整してあるため、実施例1に示した電子写真装置に装着したとき、トナー濃度検知手段のセンサ読み値のSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには充分な出力値であった。 Further, since the inclination angle of the dimples at this time is adjusted to be less than 35 degrees, the SN ratio of the sensor reading value of the toner density detecting means is small when mounted on the electrophotographic apparatus shown in the first embodiment. The output value was sufficient for toner density detection.
次に、実施例1と同様に、ドラム上に低濃度トナーパッチを作成し、初期状態の正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAINで調整した後、常温常湿環境下(22℃、55%RH)で、A4テスト画像フルカラー2枚間欠で100000枚耐久を行い、耐久後、感光体上に、トナーが初期と同量載っているときの、トナー濃度検知センサ出力値を読み、また、その状態で、濃度階調パターンの画像サンプルを出力し、階調パターン上の低濃度領域の階調性の滑らかさ、つまり、濃度フレに関して、目視評価を行った。その結果を、表2に示す。表2より、判るように、検知センサ出力値は、初期から、ほとんど変化なく、良好に制御を行うことができており、また、このセンサ数値に基づきトナー濃度を検知し、該トナー濃度の情報をもとに画像濃度を制御した画像の低濃度部の階調性は、初期状態と同等であり、階調安定性に優れたものであった。
Next, in the same manner as in Example 1, a low-concentration toner patch was prepared on the drum, and the output of the regular reflection type optical density sensor in the initial state was adjusted with GAIN so as to be 5V, and then in a normal temperature and normal humidity environment ( At 22 ° C. and 55% RH), A4 test image full-
<実施例14>
実施例1において、第一電荷輸送層を形成した後、潤滑剤分散液は用いず、上記構造式(12)の正孔輸送性化合物30質量部、下記構造式(13)10質量部をモノクロロベンゼン50質量部およびジクロロメタン50質量部の混合溶媒中に溶解し第二電荷輸送層用塗工液を調整した。
<Example 14>
In Example 1, after forming the first charge transport layer, no lubricant dispersion was used, and 30 parts by mass of the hole transporting compound of the above structural formula (12) and 10 parts by mass of the following structural formula (13) A second charge transport layer coating solution was prepared by dissolving in a mixed solvent of 50 parts by mass of chlorobenzene and 50 parts by mass of dichloromethane.
この塗工液を、上記の第一電荷輸送層上にコーティングし、その後、実施例1と同様な方法ではあるが、窒素中において加速電圧150kV、線量10Mradの条件で電子線を照射した。引き続いて電子写真感光体の温度が120℃になる条件で90秒間加熱処理を行った。このときの酸素濃度は10ppmであった。さらに、電子写真感光体を大気中で100℃に調整された熱風乾燥機中で、20分間加熱処理を行って、膜厚2μmの第二電荷輸送層を形成し、実施例1と同様な、粗面化処理を行った。 This coating solution was coated on the first charge transport layer, and then irradiated with an electron beam in the same manner as in Example 1, but under the conditions of an acceleration voltage of 150 kV and a dose of 10 Mrad in nitrogen. Subsequently, a heat treatment was performed for 90 seconds under the condition that the temperature of the electrophotographic photosensitive member was 120 ° C. The oxygen concentration at this time was 10 ppm. Further, the electrophotographic photosensitive member was heated in an air dryer adjusted to 100 ° C. in the atmosphere for 20 minutes to form a second charge transport layer having a thickness of 2 μm. A roughening treatment was performed.
この感光体の弾性率、ユニバーサル硬度測定、面粗さ状態の計測は、実施例1と同様な方法で行った。その結果を、表2に示す。 The elastic modulus, universal hardness measurement, and surface roughness measurement of this photoconductor were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
また、このときのディンプルの傾角は、35度未満になるよう調整してあるため、実施例1に示した電子写真装置に装着したとき、トナー濃度検知手段のセンサ読み値のSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには充分な出力値であった。 Further, since the inclination angle of the dimples at this time is adjusted to be less than 35 degrees, the SN ratio of the sensor reading value of the toner density detecting means is small when mounted on the electrophotographic apparatus shown in the first embodiment. The output value was sufficient for toner density detection.
実施例1と同様に、ドラム上に低濃度トナーパッチを作成し、初期状態の正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAINで調整した後、常温常湿環境下(22℃、55%RH)で、A4テスト画像フルカラー2枚間欠で100000枚耐久を行い、耐久後、感光体上に、トナーが初期と同量載っているときの、トナー濃度検知センサ出力値を読み、また、その状態で、濃度階調パターンの画像サンプルを出力し、階調パターン上の低濃度領域の階調性の滑らかさ、つまり、濃度フレに関して、目視評価を行った。その結果を、表2に示す。表2より、判るように、検知センサ出力値は、初期から、ほとんど変化なく、良好に制御を行うことができており、また、このセンサ数値に基づきトナー濃度を検知し、該トナー濃度の情報をもとに画像濃度を制御した画像の低濃度部の階調性は、初期状態と同等であり、階調安定性に優れたものであった。
In the same manner as in Example 1, a low-concentration toner patch was prepared on the drum, and the GAIN was adjusted so that the output of the regular reflection optical density sensor in the initial state was 5 V. 55% RH),
<実施例15>
実施例1の電子写真感光体の作製において、第一電荷輸送層までを実施例1と同様に作成した。
<Example 15>
In the production of the electrophotographic photosensitive member of Example 1, up to the first charge transport layer was produced in the same manner as in Example 1.
実施例14の構造式(12)の正孔輸送性化合物を下記構造式(14)の正孔輸送性化合物に変え、この塗工液を用いて前記第一電荷輸送層上に第二電荷輸送層を浸漬塗布法により塗工した。その後、窒素中において加速電圧150kV、線量10Mradの条件で電子線を照射した。引き続いて電子写真感光体の温度が120℃になる条件で90秒間加熱処理を行った。このときの酸素濃度は10ppmであった。さらに、電子写真感光体を大気中で100℃に調整された熱風乾燥機中で、20分間加熱処理を行って、膜厚6μmの第二電荷輸送層を形成し、実施例1と同様な、粗面化処理を行った。 The hole transporting compound represented by the structural formula (12) in Example 14 was changed to the hole transporting compound represented by the following structural formula (14), and a second charge transporting layer was formed on the first charge transporting layer using this coating solution. The layer was applied by dip coating. Thereafter, an electron beam was irradiated in nitrogen under conditions of an acceleration voltage of 150 kV and a dose of 10 Mrad. Subsequently, a heat treatment was performed for 90 seconds under the condition that the temperature of the electrophotographic photosensitive member was 120 ° C. The oxygen concentration at this time was 10 ppm. Further, the electrophotographic photosensitive member is heated in an air dryer adjusted to 100 ° C. in the atmosphere for 20 minutes to form a second charge transport layer having a film thickness of 6 μm. A roughening treatment was performed.
この感光体の弾性率、ユニバーサル硬度測定、面粗さ状態の計測は、実施例1と同様な方法で行った。その結果を、表2に示す。 The elastic modulus, universal hardness measurement, and surface roughness measurement of this photoconductor were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
また、このときのディンプルの傾角は、35度未満になるよう調整してあるため、実施例1に示した電子写真装置に装着したとき、トナー濃度検知手段のセンサ読み値のSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには充分な出力値であった。 Further, since the inclination angle of the dimples at this time is adjusted to be less than 35 degrees, the SN ratio of the sensor reading value of the toner density detecting means is small when mounted on the electrophotographic apparatus shown in the first embodiment. The output value was sufficient for toner density detection.
実施例1と同様に、ドラム上に低濃度トナーパッチを作成し、初期状態の正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAINで調整した後、常温常湿環境下(22℃、55%RH)で、A4テスト画像フルカラー2枚間欠で100000枚耐久を行い、耐久後、感光体上に、トナーが初期と同量載っているときの、トナー濃度検知センサ出力値を読み、また、その状態で、濃度階調パターンの画像サンプルを出力し、階調パターン上の低濃度領域の階調性の滑らかさ、つまり、濃度フレに関して、目視評価を行った。その結果を、表2に示す。表2より、判るように、検知センサ出力値は、初期から、ほとんど変化なく、良好に制御を行うことができており、また、このセンサ数値に基づきトナー濃度を検知し、該トナー濃度の情報をもとに画像濃度を制御した画像の低濃度部の階調性は、初期状態と同等であり、階調安定性に優れたものであった。
In the same manner as in Example 1, a low-concentration toner patch was prepared on the drum, and the GAIN was adjusted so that the output of the regular reflection optical density sensor in the initial state was 5 V. 55% RH),
<実施例16>
実施例1の電子写真感光体の作製において、第一電荷輸送層までを実施例1と同様に作成した。
<Example 16>
In the production of the electrophotographic photosensitive member of Example 1, up to the first charge transport layer was produced in the same manner as in Example 1.
実施例14における、構造式(12)に示される化合物を下記の式(15)に示される正孔輸送性化合物に代えた。また、分散剤としてフッ素原子含有樹脂(商品名:GF−300、東亞合成(株)社製)0.3質量部を、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン(商品名:ゼオローラH、日本ゼオン(株)製)35質量部と1−プロパノール35質量部に溶解した後、潤滑剤として四フッ化エチレン樹脂粉体(商品名:ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製)6質量部を加え、高圧分散機(商品名:マイクロフルイダイザーM−110EH、米Microfluidics社製)で600kgf/cm2の圧力で3回の処理を施し均一に分散させた。これを10μmのPTFEメンブレンフィルターで加圧ろ過を行い潤滑剤分散液を調整した。その後、前記式(20)で示される正孔輸送性化合物27質量部を潤滑剤分散液に加え、PTFE製の5μmメンブレンフィルターで加圧ろ過を行い、さらに、構造式(16)の光重合開始剤を同量添加して第二電荷輸送層用の塗布液を調整した。
The compound represented by the structural formula (12) in Example 14 was replaced with a hole transporting compound represented by the following formula (15). In addition, 0.3 part by mass of fluorine atom-containing resin (trade name: GF-300, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) as a dispersant was added to 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane. (Trade name: Zeolora H, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) 35 parts by mass and 1-
この塗布液を前記の第一電荷輸送層上に浸漬塗布し、メタルハライドランプを用いて500mW/cm2の光強度で60秒間光照射して硬化させ、電子写真感光体を大気中で120℃に調整された熱風乾燥機中で、60分間加熱処理を行って、膜厚6μmの第二電荷輸送層を形成し、実施例1と同様な粗面化処理を行った。
この感光体の弾性率、ユニバーサル硬度測定、面粗さ状態の計測は、実施例1と同様な方法で行った。その結果を、表2に示す。
This coating solution is dip-coated on the first charge transport layer and cured by irradiation with light at a light intensity of 500 mW / cm 2 for 60 seconds using a metal halide lamp, and the electrophotographic photosensitive member is heated to 120 ° C. in the atmosphere. In the adjusted hot air drier, heat treatment was performed for 60 minutes to form a second charge transport layer having a thickness of 6 μm, and the same surface roughening treatment as in Example 1 was performed.
The elastic modulus, universal hardness measurement, and surface roughness measurement of this photoconductor were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
また、このときのディンプルの傾角は、35度未満になるよう調整してあるため、実施例1に示した電子写真装置に装着したとき、トナー濃度検知手段のセンサ読み値のSN比は、小さくは無く、トナー濃度検知を行うのには充分な出力値であった。 Further, since the inclination angle of the dimples at this time is adjusted to be less than 35 degrees, the SN ratio of the sensor reading value of the toner density detecting means is small when mounted on the electrophotographic apparatus shown in the first embodiment. The output value was sufficient for toner density detection.
実施例1と同様に、ドラム上に低濃度トナーパッチを作成し、初期状態の正反射型光学濃度センサの出力が、5VになるようGAINで調整した後、常温常湿環境下(22℃、55%RH)で、A4テスト画像フルカラー2枚間欠で100000枚耐久を行い、耐久後、感光体上に、トナーが初期と同量載っているときの、トナー濃度検知センサ出力値を読み、また、その状態で、濃度階調パターンの画像サンプルを出力し、階調パターン上の低濃度領域の階調性の滑らかさ、つまり、濃度フレに関して、目視評価を行った。その結果を、表2に示す。表2より、判るように、検知センサ出力値は、初期から、ほとんど変化なく、良好に制御を行うことができており、また、このセンサ数値に基づきトナー濃度を検知し、該トナー濃度の情報をもとに画像濃度を制御した画像の低濃度部の階調性は、初期状態と同等であり、階調安定性に優れたものであった。
In the same manner as in Example 1, a low-concentration toner patch was prepared on the drum, and the GAIN was adjusted so that the output of the regular reflection optical density sensor in the initial state was 5 V. 55% RH),
<比較例1(続き)>
実施例1で作成された電子写真感光体に対して粗面化を行わず耐久を行った。評価結果を表2に示す。耐久途中5000枚あたりからクリーニングブレード近傍からブレード鳴きが発生し、7000枚で、ブレード捲れが発生した。ブレードを交換しつつ、50000枚まで耐久し、耐久前後で、目視で比較したところ、電子写真感光体の表面状態は変化しており、深い傷が多数見受けられた。耐久後のセンサ出力値の変動は2.8Vと、その出力値はかなり小さくなっていた。このセンサ数値に基づき画像濃度を制御した。得られた耐久後の画像は、低濃度領域の階調パターンの滑らかさが明らかに失われていた。
<Comparative Example 1 (continued)>
The electrophotographic photosensitive member produced in Example 1 was durable without being roughened. The evaluation results are shown in Table 2. The blade squealed from around the cleaning blade from around 5000 during the endurance, and the blade broke at 7000. When the blade was replaced, it was durable up to 50000 sheets and visually compared before and after the endurance. As a result, the surface state of the electrophotographic photosensitive member was changed and many deep scratches were observed. The fluctuation of the sensor output value after endurance was 2.8 V, and the output value was considerably small. The image density was controlled based on this sensor value. The obtained endurance image clearly lost the smoothness of the gradation pattern in the low density region.
<比較例2>
実施例1の第二の電荷輸送層が無く、第一の電荷輸送層の膜厚を25(μm)の厚さになるよう作成した感光体を用い、実施例1と同様にして電子写真感光体を作成し、粗面化を行わず耐久、評価した。評価結果を表2に示す。
<Comparative example 2>
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as in Example 1 using a photoconductor prepared without the second charge transport layer of Example 1 and having a first charge transport layer thickness of 25 (μm). A body was prepared and evaluated for durability without roughening. The evaluation results are shown in Table 2.
耐久を20000枚まで行ったところ、電子写真感光体の表面状態は大きく粗れ、深い傷が多数見受けられた。耐久後のセンサ出力値の変動は2.0Vと、その出力値は非常に小さくなっていた。このセンサ数値に基づき画像濃度を制御した。得られた耐久後の画像は、低濃度領域の階調パターンの滑らかさが明らかに失われており、非常に薄い低濃度部分では、ガサついた画像となっていた。 When the durability was increased to 20000 sheets, the surface state of the electrophotographic photosensitive member was greatly roughened and many deep scratches were observed. The fluctuation of the sensor output value after endurance was 2.0 V, and the output value was very small. The image density was controlled based on this sensor value. The obtained post-durability image clearly lost the smoothness of the gradation pattern in the low-density region, and was a gritty image in the very thin low-density portion.
<比較例3>
実施例1において、第二電荷輸送層の表面に対する乾式ブラスト処理を以下の表面処理に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Comparative Example 3>
In Example 1, an electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1 except that the dry blast treatment for the surface of the second charge transport layer was changed to the following surface treatment.
まず、第二電荷輸送層の表面処理を行う前の電子写真感光体(第二電荷輸送層までを形成したもの。以下「被処理体」ともいう。)を回転式研磨機に装着した。 First, an electrophotographic photosensitive member (up to the second charge transporting layer, hereinafter also referred to as “target object”) before surface treatment of the second charge transporting layer was mounted on a rotary polishing machine.
次に、回転式研磨機に装着した被処理体の周面に研磨剤入りブラシ(形式名:TX#320C−W、ステイト工業(株)製)をブラシ押し込み量0.5mmで当接させ、次いで、被処理体を5080rpmで回転させ、かつ、研磨剤入りブラシを被処理体の回転方向とは逆の方向に3000rpmで120秒間回転させることによって、被処理体の周面を周方向に研磨した。 Next, a brush with an abrasive (model name: TX # 320C-W, manufactured by State Kogyo Co., Ltd.) is brought into contact with the peripheral surface of the workpiece mounted on the rotary polishing machine at a brush pushing amount of 0.5 mm. Next, the peripheral surface of the object to be processed is polished in the circumferential direction by rotating the object to be processed at 5080 rpm and rotating the abrasive brush in the direction opposite to the rotation direction of the object to be processed at 3000 rpm for 120 seconds. did.
この感光体の弾性率、ユニバーサル硬度測定、面粗さ状態の計測は、実施例1と同様な方法で行った。その結果を、表2に示す。 The elastic modulus, universal hardness measurement, and surface roughness measurement of this photoconductor were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
耐久を30000枚まで行ったところ、電子写真感光体の表面状態は大きく粗れ、深い傷が多数見受けられた。耐久後のセンサ出力値の変動は2.0Vと、その出力値は非常に小さくなっていた。このセンサ数値に基づき画像濃度を制御した。得られた耐久後の画像は、低濃度領域の階調パターンの滑らかさが明らかに失われており、非常に薄い低濃度部分では、ガサついた画像となっていた。 When the durability was increased to 30,000 sheets, the surface state of the electrophotographic photosensitive member was greatly roughened and many deep scratches were observed. The fluctuation of the sensor output value after endurance was 2.0 V, and the output value was very small. The image density was controlled based on this sensor value. The obtained post-durability image clearly lost the smoothness of the gradation pattern in the low-density region, and was a gritty image in the very thin low-density portion.
Claims (19)
該電子写真感光体の表面層が、重合性官能基を有する化合物を硬化重合させることによって得られる硬化物を含有し、
該電子写真感光体の周面が、該表面層の表面に粉体を衝突させる処理により形成したディンプル形状の凹部を複数有する
ことを特徴とする電子写真装置。 A cylindrical electrophotographic photosensitive member having a cylindrical support and a photosensitive layer provided on the cylindrical support, a charging means for charging the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member, and charging by the charging means An exposure means for forming an electrostatic latent image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by irradiating the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member with exposure light, and the electrophotographic image formed by the exposure means A developing means for forming a toner image on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member by developing the electrostatic latent image on the peripheral surface of the photosensitive member with toner, and the electrophotographic photosensitive member formed by the developing means. A transfer means for transferring the toner image on the peripheral surface to the transfer material; and for detecting the toner density on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member after the development by the developing means and before the transfer by the transfer means Regular reflection toner density detection means In at least having the electrophotographic apparatus and the image density control means for controlling the image density by the toner density of the information obtained from the positive reflection toner concentration detecting means,
The surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains a cured product obtained by curing and polymerizing a compound having a polymerizable functional group,
An electrophotographic apparatus, wherein the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member has a plurality of dimple-shaped recesses formed by a process of causing powder to collide with the surface of the surface layer.
[°]と、前記ディンプル形状の凹部の傾角の平均θ1[°]とが、θ1<θ2を満足する請求項1に記載の電子写真装置。 Incident angle θ 2 of light from the light source of the regular reflection toner density detecting means to the electrophotographic photosensitive member
2. The electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein [°] and an average inclination angle θ 1 [°] of the dimple-shaped recess satisfy θ 1 <θ 2 .
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