JP2007121908A - Image carrier, lubricant molding, lubricant application device, image forming device, and process cartridge - Google Patents
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Abstract
【課題】感光層の表面に形成された潤滑剤被膜の帯電ハザードによる膜減り量を低減すると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させない像担持体を提供する。
【解決手段】潜像を担持する感光層1cの表面に潤滑剤被膜1aが形成された像担持体1において、前記潤滑剤被膜1aが、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されているものとする。そして、前記感光層1cと前記潤滑剤被膜1aとの間には、好ましくは、表面に多数の凹凸を有する表面保護層1bが設けられている。
【選択図】図1An image carrier that reduces the amount of film loss due to a charging hazard of a lubricant film formed on the surface of a photosensitive layer and that does not deteriorate the cleaning property even when a small particle size and spherical toner that can achieve high image quality is used. I will provide a.
In an image carrier 1 in which a lubricant film 1a is formed on the surface of a photosensitive layer 1c carrying a latent image, the lubricant film 1a comprises (A) a fatty acid metal salt and (B) melamine cyanurate. , Polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, and a lubricating powder material made of at least one lubricating substance selected from fatty acid amides. A surface protective layer 1b having a large number of irregularities on the surface is preferably provided between the photosensitive layer 1c and the lubricant film 1a.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、表面に潤滑剤被膜が形成された電子写真用の像担持体、その電子写真用の感光層の表面に塗布する潤滑剤成形物、その潤滑剤成形物を電子写真用の感光層の表面に塗布する潤滑剤塗布装置、その潤滑剤塗布装置を備えた画像形成装置、及び、その潤滑剤塗布装置を備えたプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an image bearing member for electrophotography having a lubricant film formed on the surface thereof, a lubricant molded product to be applied to the surface of the electrophotographic photosensitive layer, and the lubricant molded product to the photosensitive layer for electrophotography. The present invention relates to a lubricant coating device that coats the surface of the toner, an image forming apparatus including the lubricant coating device, and a process cartridge including the lubricant coating device.
一般的に、像担持体は、像形成プロセスにおいて、帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除電(もしくは除電及びクリーニング)の繰り返し過程を経る。帯電及び露光により形成された静電潜像は、トナーを含んだ現像剤により顕像化されトナー画像となる。さらに、このトナー画像は、転写手段により紙等の転写材に転写されるが、全てのトナーが転写されるわけではなく、一部が像担持体上に残留する。この残留トナーを除去しないと、繰り返しプロセスにおいて汚れ等のない高品質な画像を得ることができない。そのために、残留トナーをクリーニングすることが必要となる。クリーニング手段としては、ファーブラシ、磁気ブラシ及びブレード等を用いたものが代表的であるが、クリーニングの精度や装置構成等の点から、ブレードクリーニングが主に採用されている。 In general, an image carrier undergoes repeated processes of charging, exposure, development, transfer, cleaning, and charge removal (or charge removal and cleaning) in an image forming process. The electrostatic latent image formed by charging and exposure is visualized by a developer containing toner and becomes a toner image. Further, the toner image is transferred onto a transfer material such as paper by a transfer unit, but not all the toner is transferred, and a part of the toner image remains on the image carrier. If this residual toner is not removed, a high-quality image free from dirt or the like cannot be obtained in the repeated process. Therefore, it is necessary to clean the residual toner. As the cleaning means, those using a fur brush, a magnetic brush, a blade, and the like are representative, but blade cleaning is mainly employed from the viewpoint of cleaning accuracy and apparatus configuration.
ブレードクリーニングとして使用されるクリーニングブレードは、支持体に板状のポリウレタン等の素材からなる弾性部材を取り付けたものであって、感光層の表面に加圧当接させる構成となっている。また、像担持体へのブレードの当接形態としては、像担持体の回転方向に対し、カウンター方向のものと順方向のものがある。クリーニングの精度から前者のカウンター方向の当接形態を採用する装置が多い。クリーニングブレード等の像担持体表面の機械的摺擦は、像担持体の表面の摩耗につながる。感光層の表面が摩耗すると、像担持体の感光特性が劣化し、そのために、適正な静電潜像の形成ができなくなる。また、摩擦力の上昇は、クリーニングブレードの局所的なエッジ欠けや、発熱量の増大によるトナー融着の発生につながる。 A cleaning blade used as blade cleaning is a structure in which an elastic member made of a material such as a plate-like polyurethane is attached to a support, and is configured to press-contact with the surface of the photosensitive layer. Further, the contact form of the blade to the image carrier includes a counter direction and a forward direction with respect to the rotation direction of the image carrier. There are many apparatuses that employ the former contact form in the counter direction because of the accuracy of cleaning. Mechanical rubbing on the surface of the image carrier such as a cleaning blade leads to wear on the surface of the image carrier. When the surface of the photosensitive layer is worn, the photosensitive characteristics of the image carrier are deteriorated, so that an appropriate electrostatic latent image cannot be formed. Further, the increase in the frictional force leads to the occurrence of local chipping of the cleaning blade and toner fusion due to an increase in the amount of heat generation.
ここで、従来の画像形成に使用される像担持体は、酸化亜鉛(ZnO)、硫化カドミウム(CdS)、セレン化カドミウム(CdSe)、アモルファスセレン系(a−Se、a−Se−Te、a−As2Se3)、アモルファスシリコン系(a−Si:H)等の化合物を感光層に有するものであるが、近年では、作製が容易であること、高感度設計が可能であること、低コストであること、無公害であること等の多くのメリットを有する有機系の化合物を感光層に有するものが主流になってきている。また、有機系の化合物を有する像担持体には、感光層が電荷発生材と電荷輸送材との機能を一体的にした単層型のものと、感光層が電荷発生層と電荷輸送層との2層構成となった機能分離型のものと、が主として使用されている。一般的な機能分離型の有機系の化合物を有する像担持体においては、導電性支持体上に直接、又は、下引き層(もしくは中間層)を介して電荷発生層が形成され、次いで、電荷輸送物質を含有する樹脂層(電荷輸送層)が形成される。電荷発生層には、無機材料、有機材料のいずれも限定されずに使用可能である。現在では、主に機能分離型の有機系の化合物を有する像担持体が広く応用されている。 Here, the image carrier used for conventional image formation includes zinc oxide (ZnO), cadmium sulfide (CdS), cadmium selenide (CdSe), amorphous selenium (a-Se, a-Se-Te, a -As 2 Se 3 ), amorphous silicon-based (a-Si: H) and the like are contained in the photosensitive layer, but in recent years, they are easy to fabricate, can be designed with high sensitivity, Those having organic compounds in the photosensitive layer having many merits such as cost and non-pollution are becoming mainstream. In addition, the image carrier having an organic compound includes a single layer type in which the photosensitive layer has an integrated function of a charge generating material and a charge transport material, and the photosensitive layer includes a charge generation layer and a charge transport layer. The function-separated type having a two-layer structure is mainly used. In an image carrier having a general function-separated organic compound, a charge generation layer is formed directly on a conductive support or via an undercoat layer (or intermediate layer), A resin layer (charge transport layer) containing a transport material is formed. For the charge generation layer, any of inorganic materials and organic materials can be used without limitation. At present, image carriers having mainly functionally separated organic compounds are widely applied.
また、近年の急速なカラー化とそれに伴う高画像品質化に対応させるために、重合トナーによる小径、狭粒径分布化と球形化(真球化)が主流になりつつある。トナーの製造法には、主とし、次に示す粉砕法と重合法とがある。 Further, in order to cope with the recent rapid colorization and high image quality associated therewith, small diameter and narrow particle size distribution and spheroidization (true sphere) using polymerized toner are becoming mainstream. The toner production method mainly includes the following pulverization method and polymerization method.
(1)粉砕法
粉砕法は、重合によって製造されたバインダーポリマー中に、着色剤、帯電制御剤等の添加剤を溶融、混練して得られた固まりを粗粉砕し、次いで、微粉砕してふるいで分級する方法である。粉砕法は、トナーを細粒化できるというメリットがあるが、工程が複雑であるので、コストが高くなりやすい。粉砕法で製造されたトナーは、形状がいびつな凹凸のある形状(異形)のものとなる。このような異形のトナーは、現像剤用のトナーとするために、角を丸める工程が付加され、そして、分級によって一定範囲の粒径に篩い分けられる。一般的に使用されるトナーでは、トナーの円形度が小さい(角張っている)ので、粒子の帯電が一様になりにくく、転写不良を起こしやすいという問題があった。また、クリーニングブレードで像担持体に押さえつけられると、スクラッチが起こりやすい傾向が見られる。また、初期にはシャープ性の良好な高解像度が得られても持続し難く、コピーのコピー(2代目、3代目コピー)をプリントした場合には、解像度が極端に悪くなるので、実用に供しないといった問題があった。このため、更に球形度を上げたトナーの開発も行われているが、更に、コスト高になるという問題があった。
(1) Pulverization method The pulverization method involves coarsely pulverizing a mass obtained by melting and kneading additives such as a colorant and a charge control agent in a binder polymer produced by polymerization, followed by fine pulverization. It is a method of classifying with a sieve. The pulverization method has an advantage that the toner can be finely divided, but the cost is likely to increase because the process is complicated. The toner manufactured by the pulverization method has an irregular shape with irregular shapes (an irregular shape). Such irregularly shaped toner is added with a step of rounding corners in order to obtain a toner for developer, and is sieved to a certain range of particle size by classification. Generally used toner has a problem that since the circularity of the toner is small (angular), the charging of the particles is difficult to be uniform, and transfer failure is likely to occur. Further, when pressed against the image carrier by the cleaning blade, there is a tendency that scratches are likely to occur. In addition, even if a high resolution with good sharpness is obtained in the initial stage, it is difficult to sustain, and when a copy of a copy (second generation, third generation copy) is printed, the resolution becomes extremely bad, so that it is practically usable. There was a problem of not doing. For this reason, a toner having a higher sphericity has been developed, but there is a problem that the cost is further increased.
(2)重合法
重合法には、懸濁重合法と乳化重合法とがある。懸濁重合法によるトナーは、例えば、着色剤や帯電制御剤等の添加剤を添加したバインダー樹脂モノマーに分散媒及び分散剤を添加した後、これを重合して製造される。重合法は、工程が簡素化されるので、粉砕法に比べ製造コストが安い。また、重合法によるトナーは、粒径が比較的良く揃った球形となるので、異形状の粒子が殆ど製造されないというメリットがある。このような粒径の揃った球形のトナーは、帯電を均一に揃えやすいので、潜像にほぼ忠実に付着する。それ故、重合法によるトナーは、転写効率が99%以上と高くなるので、高解像度を得られやすく、そのために、ドット画像の再現性が高い。これらのことから、近年は、メリットの多い重合法によるトナーが使用される例が多い。しかし、重合法による球形トナーの円形度は、球形化された粉砕トナーの円形度:0.91〜0.93程度に比べて、0.98〜0.998と更に大きいので、ブレードクリーニング法では、球形トナーがブレードを押し上げた後、トナーがすり抜けてクリーニング不良を起こしやすいという問題点があった。
(2) Polymerization method The polymerization method includes a suspension polymerization method and an emulsion polymerization method. The toner by the suspension polymerization method is produced, for example, by adding a dispersion medium and a dispersant to a binder resin monomer to which an additive such as a colorant or a charge control agent is added, and then polymerizing the binder. Since the polymerization method is simplified, the production cost is lower than that of the pulverization method. In addition, since the toner produced by the polymerization method has a spherical shape with relatively good particle diameters, there is an advantage that irregularly shaped particles are hardly produced. Since the spherical toner having such a uniform particle diameter is easily uniform in charge, it adheres almost faithfully to the latent image. Therefore, the toner produced by the polymerization method has a transfer efficiency as high as 99% or more, so that it is easy to obtain a high resolution. Therefore, the reproducibility of the dot image is high. For these reasons, in recent years, there are many examples in which toners by polymerization methods with many merits are used. However, the circularity of the spherical toner by the polymerization method is 0.98 to 0.998, which is larger than the circularity of the pulverized pulverized toner: about 0.91 to 0.93. However, after the spherical toner pushes up the blade, the toner slips and tends to cause a cleaning failure.
また、トナーの小径、狭粒径分布化は、高解像度現像に有利となり、しかも、球形化(真球化)により転写効率に有利となるので、トナー画像のシャープネスといった画像品位は格段に向上する。しかし、トナーの小粒径化は、比表面積が大きくなり、単位重量当たりのトナーの像担持体表面への付着力が大きくなるので、感光層の表面のクリーニング性が困難になるという問題があった。さらに、トナーの小粒径化は、トナーの流動性悪化となり、より多量の添加剤を必要とし、これにより、クリーニングブレードの欠けや磨耗、像担持体表面の局所的なスジ傷等が発生し易くなるという問題があった。 Further, the distribution of toner with a small diameter and a narrow particle diameter is advantageous for high-resolution development, and since it is advantageous for transfer efficiency due to spheroidization (spheroidization), the image quality such as sharpness of the toner image is remarkably improved. . However, reducing the particle size of the toner increases the specific surface area and increases the adhesion force of the toner to the surface of the image carrier per unit weight, which makes it difficult to clean the surface of the photosensitive layer. It was. Furthermore, the reduction in the toner particle size deteriorates the fluidity of the toner and requires a larger amount of additives, which may cause chipping or abrasion of the cleaning blade, local streak scratches on the surface of the image carrier, and the like. There was a problem that it was easy.
また、トナーの真球度が上がると、上述の従来一般的に採用されているブレードのカウンター当接方式では、トナーのブレードすり抜けが多くなるので、従来以上に当接圧を上げることが必要となるが、圧を上げることでブレードの局所的なせん断力によるエッジ欠けに対して余裕が低くなるという問題があった。 In addition, when the sphericity of the toner increases, the above-described blade counter contact method generally used in the related art increases the amount of toner passing through the blade, so that it is necessary to increase the contact pressure more than before. However, there is a problem that increasing the pressure reduces the margin against edge chipping due to the local shearing force of the blade.
そこで、像担持体とこれらのクリーニング部材との間に働く摩擦抵抗を低減して、クリーニング部材、像担持体の磨耗等の不具合を解消するために、感光層の表面に潤滑剤を塗布する等の手法がとられている。潤滑剤としては、古くから、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩が使用されている。このような潤滑剤を感光層の表面に適用するに当たっては、棒状に成形された潤滑剤成形物をブラシローラー等で削り取りながら感光層の表面に塗布した後、この感光層の表面にクリーニングブレード摺接させて潤滑剤の被膜を形成している。 Therefore, a lubricant is applied to the surface of the photosensitive layer in order to reduce the frictional resistance acting between the image carrier and these cleaning members and to eliminate problems such as wear of the cleaning member and the image carrier. The method is taken. As the lubricant, fatty acid metal salts such as zinc stearate have been used for a long time. In applying such a lubricant to the surface of the photosensitive layer, a lubricant molded product formed into a rod shape is applied to the surface of the photosensitive layer while scraping it with a brush roller or the like, and then a cleaning blade slide is applied to the surface of the photosensitive layer. A lubricant film is formed in contact therewith.
このような技術としては、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩を、帯電ローラを介して、画像担持体に供給する技術(特許文献1を参照。)、及び、潤滑剤の塗布量をコントロールしながら、潤滑剤を、ブラシを介して、画像担持体に供給する技術(特許文献2を参照。)が提案されている。 As such a technique, a technique for supplying a fatty acid metal salt such as zinc stearate to an image carrier via a charging roller (see Patent Document 1), and controlling the amount of lubricant applied A technique for supplying a lubricant to an image carrier via a brush (see Patent Document 2) has been proposed.
しかしながら、これらの技術において使用されている脂肪酸金属塩は、帯電時のハザードによって分解されるので、潤滑剤被膜が膜減りするという問題があった。このために、多量の潤滑剤を感光層の表面に供給する必要があるが、多量の潤滑剤を感光層の表面に供給すると、トナーフィルミング等の問題が発生する。また、絶えず新しい潤滑剤を感光層の表面に提供するので、棒状に成形された潤滑剤成形物を大きなものにする必要が生じ、そのために、コストアップに繋がるという問題があった。また、このような潤滑剤成形物は、溶融された脂肪酸金属塩を金型に充填する注型成形によって製造されるが、単一成分で構成されているので、潤滑剤成形物の強度が弱く、そのために、潤滑剤成形物が割れやすいという問題があった。
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。 The present invention aims to solve this problem.
即ち、本発明は、感光層の表面に形成された潤滑剤被膜の帯電ハザードによる膜減り量を低減すると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させない像担持体を提供することを第1の目的とし、その感光層の表面に塗布する強度の高い潤滑剤成形物を提供することを第2の目的とし、その潤滑剤を感光層の表面にに塗布する潤滑剤塗布装置、その潤滑剤塗布装置を備えた画像形成装置、及び、その潤滑剤塗布装置を備えたプロセスカートリッジを提供することを第3の目的としている。 That is, the present invention reduces the amount of film loss due to the charging hazard of the lubricant film formed on the surface of the photosensitive layer, and does not deteriorate the cleaning property even when using a small particle size and spherical toner capable of achieving high image quality. A first object is to provide an image bearing member, and a second object is to provide a high-strength lubricant formed on the surface of the photosensitive layer. The lubricant is applied to the surface of the photosensitive layer. A third object is to provide a lubricant application device to be applied, an image forming apparatus including the lubricant application device, and a process cartridge including the lubricant application device.
本発明者らは、前記した問題を解決するために、潜像を担持する感光層の表面に潤滑剤被膜が形成された像担持体において、前記潤滑剤被膜が、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されているものとしたところ、感光層の表面に形成された潤滑剤被膜の帯電ハザードによる膜減り量を低減すると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させない像担持体を提供できることを見出して本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-described problems, the present inventors have disclosed that in an image carrier in which a lubricant film is formed on the surface of a photosensitive layer carrying a latent image, the lubricant film comprises (A) a fatty acid metal salt and And (B) a mixture of melamine cyanurate, polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, and a lubricating powder material comprising at least one lubricating substance selected from fatty acid amides. An image carrier that reduces the amount of film loss due to a charging hazard of the lubricant film formed on the surface of the photosensitive layer and that does not deteriorate the cleaning property even when using a small particle size and spherical toner that can achieve high image quality. The present invention has been completed by finding out what can be done.
即ち、請求項1に記載された発明は、上記目的を達成するために、潜像を担持する感光層の表面に潤滑剤被膜が形成された像担持体であって、前記潤滑剤被膜が、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されていることを特徴とする像担持体である。
That is, the invention described in
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記感光層と前記潤滑剤被膜との間に、表面に多数の凹凸を有する表面保護層が設けられていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a surface protective layer having a large number of irregularities is provided between the photosensitive layer and the lubricant film. It is a feature.
請求項3に記載された発明は、請求項1又は2に記載された発明において、前記潤滑剤被膜が、カーボンを含有していることを特徴とするものである。
The invention described in
請求項4に記載された発明は、請求項2又は3に記載された発明において、前記表面保護層が、無機充填剤を含有していることを特徴とするものである。
The invention described in claim 4 is the invention described in
請求項5に記載された発明は、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されていることを特徴とする潤滑剤成形物である。
The invention described in
請求項6に記載された発明は、請求項5に記載された発明において、前記潤滑剤成形物が、前記脂肪酸金属塩の融点以上の温度で注形成形、射出成形、又は、押出し成形によって棒状に成形されていることを特徴とするものである。
The invention described in
請求項7に記載された発明は、潤滑剤成形物と、該潤滑剤成形物及び像担持体の双方に接触して該潤滑剤成形物を削り取りながら感光層の表面に潤滑剤を供給して潤滑剤被膜を形成するようにしたブラシローラーと、を備えた潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤成形物が、請求項5又は6に記載の潤滑剤成形物であることを特徴とする潤滑剤塗布装置である。
According to the seventh aspect of the present invention, the lubricant is supplied to the surface of the photosensitive layer while contacting the lubricant molded product and both the lubricant molded product and the image carrier and scraping the lubricant molded product. A lubricant application apparatus comprising: a brush roller configured to form a lubricant film, wherein the lubricant molding is the lubricant molding according to
請求項8に記載された発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の像担持体と、前記電子写真感光体を回転自在に保持するカートリッジケースと、前記カートリッジケースに保持された請求項7に記載の潤滑剤塗布装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
The invention described in
請求項9に記載された発明は、請求項8に記載された発明において、前記プロセスカートリッジが、クリーニング手段を備えていると共に、該クリーニング手段よりも像担持体の移動方向上流側に前記潤滑剤塗布装置を備えていることを特徴とするものである。
The invention described in claim 9 is the invention described in
請求項10に記載された発明は、請求項9に記載された発明において、前記クリーニング手段が、クリーニングブレードを有していることを特徴とするものである。
The invention described in
請求項11に記載された発明は、請求項8〜11のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジと、感光層の表面を均一に帯電させる帯電手段と、該感光層の表面に露光して静電潜像を形成する露光手段と、該感光層の表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、該感光層の表面のトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、転写後の感光層の表面をクリーニングするクリーニング手段とを少なくとも備えていることを特徴とする画像形成装置である。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a process cartridge according to any one of the eighth to eleventh aspects, a charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive layer, and the surface of the photosensitive layer exposed to static electricity. An exposure unit that forms an electrostatic latent image; a developing unit that supplies toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive layer to make it visible; and a transfer that transfers the toner image on the surface of the photosensitive layer to a transfer medium An image forming apparatus comprising at least a cleaning unit and a cleaning unit that cleans the surface of the photosensitive layer after transfer.
請求項12に記載された発明は、請求項11に記載された発明において、請求項7に記載の潤滑剤塗布装置が、転写手段よりも像担持体の移動方向下流側であってクリーニング手段よりも上流側である位置に配設されていることを特徴とするものである。
The invention described in claim 12 is the invention described in claim 11, wherein the lubricant applying device according to
請求項13に記載された発明は、請求項11又は12に記載された発明において、前記クリーニング手段が、クリーニングブレードを有していることを特徴とするものである。 The invention described in claim 13 is the invention described in claim 11 or 12, wherein the cleaning means has a cleaning blade.
請求項14に記載された発明は、請求項11〜13のいずれか1項に記載に記載された発明において、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径が、3〜8μmであり、そして、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、1.00〜1.40であることを特徴とするものである。 The invention described in claim 14 is the invention described in any one of claims 11 to 13, wherein the volume average particle diameter of the toner used in the developing means is 3 to 8 μm, and The ratio (Dv / Dn) between the volume average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner used in the developing unit is 1.00 to 1.40. is there.
請求項15に記載された発明は、請求項11〜13のいずれか1項に記載に記載された発明において、前記現像手段で用いられるトナーの平均円形度が、0.93〜1.00であることを特徴とするものである。 The invention described in claim 15 is the invention described in any one of claims 11 to 13, wherein the average circularity of the toner used in the developing unit is 0.93 to 1.00. It is characterized by being.
請求項1に記載された発明によれば、潜像を担持する感光層の表面に潤滑剤被膜が形成された像担持体であって、前記潤滑剤被膜が、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されているので、感光層の表面に形成された潤滑剤被膜の帯電ハザードによる膜減り量を低減すると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させない耐久性の高い像担持体を低コストで提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an image carrier in which a lubricant film is formed on the surface of a photosensitive layer carrying a latent image, wherein the lubricant film comprises (A) a fatty acid metal salt, (B) Since it is composed of a mixture of melamine cyanurate, polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, and a lubricating powder material made of at least one lubricating substance selected from fatty acid amides, Reduces the amount of film loss due to the charging hazard of the lubricant film formed on the surface, and reduces the durability of the image carrier that does not deteriorate the cleaning performance even when using a small particle size, spherical toner that can achieve high image quality. Can be provided at a cost.
請求項2に記載された発明によれば、前記感光層と前記潤滑剤被膜との間に、表面に多数の凹凸を有する表面保護層が設けられているので、前記潤滑剤被膜と該表面保護層との付着力が高まり、そのために、クリーニングブレードによる潤滑剤被覆膜の削れ量を低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the surface protective layer having a large number of irregularities on the surface is provided between the photosensitive layer and the lubricant coating, the lubricant coating and the surface protection are provided. The adhesion force with the layer is increased, and therefore, the amount of the lubricant coating film scraped by the cleaning blade can be reduced.
請求項3に記載された発明は、前記潤滑剤被膜がカーボンを含有しているので、圧縮成形時の潤滑性粉体材料の強度を上げて割れにくい潤滑剤成形物とすることができ、しかも、見かけ上の感光層の表面摩擦係数を下げると同時に、潤滑剤被膜と表面保護層との付着力を高めることができる。
In the invention described in
請求項4に記載された発明は、前記表面保護層が無機充填剤を含有しているので、クリーニングブレードと像担持体との摺擦による摩耗を低減することができる。 In the invention described in claim 4, since the surface protective layer contains an inorganic filler, it is possible to reduce wear due to friction between the cleaning blade and the image carrier.
請求項5に記載された発明によれば、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されているので、帯電ハザードによる膜減り量を低減することができると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させないようにすることができ、しかも、潤滑剤成形物の強度を上げると共に、寸法精度を向上させた、感光層の表面に塗布するのに適した、潤滑剤成形物を提供することができる。
According to the invention described in
請求項6に記載された発明によれば、前記潤滑剤成形物が、前記脂肪酸金属塩の融点以上の温度で注形成形、射出成形、又は、押出し成形によって棒状に成形されているので、帯電ハザードによる膜減り量を低減することができると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させないようにすることができ、しかも、潤滑剤成形物の強度を上げると共に、寸法精度を向上させた、感光層の表面に塗布するのに適した、潤滑剤成形物を提供することができる。
According to the invention described in
請求項7に記載された発明によれば、潤滑剤成形物と、該潤滑剤成形物及び像担持体の双方に接触して該潤滑剤成形物を削り取りながら感光層の表面に潤滑剤を供給して潤滑剤被膜を形成するようにしたブラシローラーと、を備えた潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤成形物が、請求項5又は6に記載の潤滑剤成形物であるので、感光層の表面に潤滑剤を連続して長期にわたり安定的に塗布することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the lubricant is supplied to the surface of the photosensitive layer while contacting the lubricant molded product and both the lubricant molded product and the image bearing member and scraping the lubricant molded product. And a brush roller configured to form a lubricant film, wherein the lubricant molding is the lubricant molding according to
請求項8に記載された発明によれば、請求項1〜4のいずれか1項に記載の像担持体と、前記像担持体を回転自在に保持するカートリッジケースと、前記カートリッジケースに保持された請求項7に記載の潤滑剤塗布装置と、を有するプロセスカートリッジであるので、それらの部品の交換作業等が容易になり、そのために、部品の交換時間を短縮することができる。 According to an eighth aspect of the present invention, the image carrier according to any one of the first to fourth aspects, a cartridge case for rotatably holding the image carrier, and the cartridge case. In addition, since the process cartridge has the lubricant application device according to the seventh aspect, it is easy to replace those components, and therefore, the replacement time of the components can be shortened.
請求項9に記載された発明によれば、前記プロセスカートリッジが、クリーニング手段(クリーニングブレード)を備えていると共に、該クリーニング手段よりも像担持体の移動方向上流側に前記潤滑剤塗布装置を備えているので、転写後の感光層の表面に潤滑剤を塗布して潤滑剤塗布膜を形成し、続いて、その潤滑剤塗布膜の表面にクリーニング手段を摺接させて潤滑剤被膜を形成することができ、そのために、均一なクリーニング性と帯電ハザード性が得られ、よって、感光層の表面のクリーニング性能をさらに長期に亘って維持して、いっそう高画質な画像を得ることができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the process cartridge includes a cleaning unit (cleaning blade) and the lubricant application device on the upstream side of the cleaning unit in the moving direction of the image carrier. Therefore, a lubricant is applied to the surface of the photosensitive layer after transfer to form a lubricant coating film, and then a cleaning means is slidably contacted with the surface of the lubricant coating film to form a lubricant film. Therefore, uniform cleaning properties and charging hazard properties can be obtained, so that the surface cleaning performance of the photosensitive layer can be maintained for a longer period of time, and a higher quality image can be obtained.
請求項10に記載された発明によれば、前記クリーニング手段がクリーニングブレードであるので、擦り慣らすための他部品の追加もなく、容易に一定量の潤滑剤が長期に渡り、供給可能となる。
According to the invention described in
請求項11に記載された発明によれば、請求項8〜11のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジと、感光層の表面を均一に帯電させる帯電手段と、該感光層の表面に露光して静電潜像を形成する露光手段と、該感光層の表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、該感光層の表面のトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、転写後の感光層の表面をクリーニングするクリーニング手段とを少なくとも備えている画像形成装置とするので、感光層の表面に形成された潤滑剤被膜の帯電ハザードによる膜減り量を低減すると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させない耐久性の高い像担持体とすることができ、そのために、高画質の画像を得ることができる。 According to an eleventh aspect of the present invention, the process cartridge according to any one of the eighth to eleventh aspects, a charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive layer, and the surface of the photosensitive layer are exposed. An exposure unit that forms an electrostatic latent image, a developing unit that supplies toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive layer to visualize it, and a toner image on the surface of the photosensitive layer is transferred to a transfer medium. The image forming apparatus includes at least a transfer unit that performs cleaning and a cleaning unit that cleans the surface of the photosensitive layer after transfer. Therefore, the amount of film loss due to the charging hazard of the lubricant film formed on the surface of the photosensitive layer is reduced. At the same time, it is possible to obtain a highly durable image carrier that does not deteriorate the cleaning property even when a small particle diameter and spherical toner capable of achieving high image quality is used, so that a high-quality image can be obtained.
請求項12に記載された発明によれば、請求項7に記載の潤滑剤塗布装置が、転写手段よりも像担持体の移動方向下流側であってクリーニング手段よりも上流側である位置に配設されているので、転写後の感光層の表面に潤滑剤を塗布して潤滑剤塗布膜を形成し、続いて、その潤滑剤塗布膜の表面にクリーニング手段を摺接させて潤滑剤被膜を形成することができ、そのために、均一なクリーニング性と帯電ハザード性が得られ、よって、感光層の表面のクリーニング性能を長期に亘って維持して、いっそう高画質の画像を得ることができる。
According to the invention described in claim 12, the lubricant application device according to
請求項13に記載された発明によれば、前記クリーニング手段がクリーニングブレードであるので、擦り慣らすための他部品の追加もなく、容易に一定量の潤滑剤が長期に渡り、供給可能となる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, since the cleaning means is a cleaning blade, it is possible to easily supply a certain amount of lubricant over a long period of time without adding other parts for habituation.
請求項14に記載された発明によれば、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径が、3〜8μmであり、そして、前記現像手段で用いられるトナーの体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、1.00〜1.40であるので、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができると共に、トナーの帯電量分布が均一になって転写率も高くなり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。 According to the invention described in claim 14, the volume average particle diameter of the toner used in the developing unit is 3 to 8 μm, and the volume average particle diameter (Dv) of the toner used in the developing unit is Since the ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) is 1.00 to 1.40, the toner can be densely attached to the latent image and the toner charge amount distribution is As a result, the transfer rate becomes uniform and the transfer rate becomes high, so that a higher quality image can be obtained.
請求項15に記載された発明によれば、前記現像手段で用いられるトナーの平均円形度が0.93〜1.00であるので、細密充填が可能となり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, since the average circularity of the toner used in the developing unit is 0.93 to 1.00, fine packing is possible. Obtainable.
図1は、本発明の実施の一実施の形態を示す像担持体の断面図である。図2は、本発明の実施の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。図3は、本発明の実施の一実施の形態を示す潤滑剤成形物の概略説明図である。図4は、帯電ハザード印加装置の概略説明図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of an image carrier showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic explanatory view of a lubricant molded article showing an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a charging hazard application device.
図1に示されているように、本発明の像担持体1には、潜像を担持する感光層1cの表面に潤滑剤被膜1aが形成されている。そして、前記潤滑剤被膜1aは、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されている。このように、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されていると、1)クリーニング性の良くない球形トナーを用いても、ブレードすり抜け性が改善されてクリーニング性が向上するので、耐久性が向上すると共に、高画質画像が得られ、そして、2)帯電ハザードの膜減り量が低減されて潤滑剤の供給量が少なくなるので、感光層の表面にトナーや滑剤がフィルミング化して画像異常が発生することを防止すると共に、重滑剤成形物の大きさを小さくして低コスト化することができる。
As shown in FIG. 1, the
したがって、潜像を担持する感光層1cの表面に潤滑剤被膜1aが形成された像担持体1であって、前記潤滑剤被膜1aが、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されていると、感光層1cの表面に形成された潤滑剤被膜1aの帯電ハザードによる膜減り量を低減すると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させない耐久性の高い像担持体1を低コストで提供することができる。
Accordingly, the
前記脂肪酸金属塩は、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸マグネシウム、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸マンガン、パルチミン酸鉄、パルチミン酸コバルト、及び、パルチミン酸マグネシウムから選ばれる少なくとも1種ので脂肪酸金属塩ある。 Examples of the fatty acid metal salt include zinc stearate, barium stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, copper stearate, strontium stearate, calcium stearate, magnesium stearate, zinc oleate, manganese oleate And at least one selected from the group consisting of iron oleate, cobalt oleate, magnesium oleate, zinc palmitate, manganese palmitate, iron palmitate, cobalt palmitate, and magnesium palmitate.
前記導電性支持体1dとしては、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板およびそれらを、押し出し、引き抜き等の工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩等の表面処理した管等を使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体1dとして用いることができる。 As the conductive support 1d, for example, a metal such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, or a metal oxide such as tin oxide or indium oxide is deposited or sputtered to form a film or Cylindrical plastic, paper coated, or aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel, etc. and surface treatment such as cutting, superfinishing, polishing, etc. Can be used. Further, an endless nickel belt and an endless stainless steel belt disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-36016 can be used as the conductive support 1d.
この他、上記導電性支持体1dの上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工することにより導電層を形成したものについても、本発明の導電性支持体1dとして用いることができる。この導電性粉体としては、1)カーボンブラック、2)アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀等の金属粉、或いは、3)導電性酸化スズ、ITO等の金属酸化物粉体等があげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂があげられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエン等に分散して塗布することにより設けることができる。 In addition, a conductive layer formed by dispersing conductive powder in an appropriate binder resin and coating the conductive support 1d is used as the conductive support 1d of the present invention. be able to. Examples of the conductive powder include 1) carbon black, 2) metal powder such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc and silver, or 3) metal oxide powder such as conductive tin oxide and ITO. Etc. The binder resin used at the same time is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, Examples thereof include thermoplastic resins such as melamine resin, urethane resin, phenol resin, and alkyd resin, thermosetting resin, and photocurable resin. Such a conductive layer can be provided by dispersing and applying these conductive powder and binder resin in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, dichloromethane, methyl ethyl ketone, toluene, and the like.
次に、感光層1cとして電荷発生層と電荷輸送層とを順次積層させた積層体を有する積層型の像担持体1について説明する。電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層でであるが、必要に応じて、バインダ−樹脂を用いて形成したものもある。電荷発生物質には、無機系材料と有機系材料とがある。無機系材料としては、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物、アモルファス・シリコン等をあげることができる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でタ−ミネ−トしたものや、ホウ素原子、リン原子等をド−プしたものが良好に用いられる。一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾ−ル系顔料等があげられる。これらの電荷発生物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
Next, the
電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダ−樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカ−ボネ−ト、ポリアリレート、シリコ−ン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラ−ル、ポリビニルホルマ−ル、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾ−ル、ポリアクリルアミド等が用いられる。これらのバインダ−樹脂は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。また、電荷発生層のバインダー樹脂として、高分子電荷輸送物質を用いることができる。更に、必要に応じて低分子電荷輸送物質を添加してもよい。 Binder resins used as necessary for the charge generation layer include polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, polyarylate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, and polyvinyl formal. -Rule, polyvinyl ketone, polystyrene, poly-N-vinylcarbazole, polyacrylamide and the like are used. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more. Further, a polymer charge transport material can be used as the binder resin of the charge generation layer. Furthermore, you may add a low molecular charge transport material as needed.
電荷発生層に併用できる電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔輸送物質とがあり、これらには、更に低分子型の電荷輸送物質と高分子型の電荷輸送物質とがある。以下、本発明では高分子型の電荷輸送物質を高分子電荷輸送物質と称する。 Charge transport materials that can be used in the charge generation layer include an electron transport material and a hole transport material, and these include a low molecular charge transport material and a high molecular charge transport material. Hereinafter, the polymer type charge transport material is referred to as a polymer charge transport material in the present invention.
電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド等の電子受容性物質があげられる。これらの電子輸送物質は、単独又は2種以上の混合物として用いることができる。 Examples of the electron transport material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2, 4,5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7- And electron accepting substances such as trinitrodibenzothiophene-5,5-dioxide. These electron transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
正孔輸送物質としては、例えば、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダゾ−ル誘導体、トリフェニルアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾ−ル誘導体、チオフェン誘導体等があげられる。これらの正孔輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。 Examples of the hole transport material include oxazole derivatives, oxadiazol derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, 9- (p-diethylaminostyrylanthracene), 1,1-bis- (4-dibenzyl). Aminophenyl) propane, styrylanthracene, styrylpyrazoline, phenylhydrazones, α-phenylstilbene derivatives, thiazol derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, benzofuran derivatives, benzimidazole derivatives, thiophene derivatives, etc. Can be given. These hole transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
また、高分子電荷輸送物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール等のカルバゾ−ル環を有する重合体、特開昭57−78402号公報等に例示されるヒドラゾン構造を有する重合体、特開昭63−285552号公報等に例示されるポリシリレン重合体、特開平7−325409号公報に例示されるトリアリールアミン構造を有する重合体等があげられる。これらの高分子電荷輸送物質は、単独又は2種以上の混合物として用いることができる。 Examples of the polymer charge transporting material include polymers having a carbazole ring such as poly-N-vinylcarbazole, polymers having a hydrazone structure exemplified in JP-A-57-78402, Examples thereof include polysilylene polymers exemplified in JP-A 63-285552 and polymers having a triarylamine structure exemplified in JP-A-7-325409. These polymer charge transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
電荷発生層は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていてもかまわない。電荷発生層を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とがあげられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロ−放電分解法、イオンプレ−ティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、CVD法等が用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。また、キャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダ−樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボ−ルミル、アトライタ−、サンドミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレ−コ−ト法、ビ−ドコ−ト法等を用いて行うことができる。以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、好ましくは、0.01〜5μmであり、さらに好ましくは、0.05〜2μmである。電荷輸送層は、電荷輸送成分とバインダ−成分を主成分とする混合物又は共重合体を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送層の膜厚は、好ましくは、10〜100μmであり、解像力が要求される場合には、10〜30μm程度が適当である。 The charge generation layer is mainly composed of a charge generation material, a solvent, and a binder resin, and may contain any additive such as a sensitizer, a dispersant, a surfactant, and silicone oil. It doesn't matter. Examples of the method for forming the charge generation layer include a vacuum thin film preparation method and a casting method from a solution dispersion system. As the former method, a vacuum deposition method, a glow discharge decomposition method, an ion plating method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a CVD method, or the like is used, and the above-described inorganic materials and organic materials can be satisfactorily formed. . Further, in order to provide a charge generation layer by a casting method, a ball mill using a solvent such as tetrahydrofuran, cyclohexanone, dioxane, dichloroethane, butanone together with a binder resin if necessary with the above inorganic or organic charge generation material, It can be formed by dispersing with an attritor, sand mill or the like, and applying the solution after diluting the dispersion appropriately. The coating can be performed using a dip coating method, a spray coating method, a bead coating method or the like. The film thickness of the charge generation layer provided as described above is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 2 μm. The charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing a mixture or copolymer mainly composed of a charge transport component and a binder component in an appropriate solvent, and applying and drying the mixture. The film thickness of the charge transport layer is preferably 10 to 100 μm, and about 10 to 30 μm is appropriate when resolution is required.
前記バインダー成分として用いることのできる高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂があげられるが、これらの高分子化合物に限定されるものではない。これらの高分子化合物は、単独又は2種以上の混合物として、また、電荷輸送物質と共重合化して用いることができる。 Examples of the polymer compound that can be used as the binder component include polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride / Vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, acrylic resin, silicone resin, fluorine resin, epoxy resin, melamine resin And thermoplastic or thermosetting resins such as urethane resin, phenol resin, and alkyd resin, but are not limited to these polymer compounds. These polymer compounds can be used singly or as a mixture of two or more kinds, or copolymerized with a charge transport material.
電荷輸送物質として用いることのできる材料は、上述の低分子型の電子輸送物質、正孔輸送物質及び高分子電荷輸送物質があげられる。低分子型の電荷輸送物質を用いる場合には、その使用量は、高分子化合物100重量部に対して、好ましくは、20〜200重量部、さらに好ましくは、50〜100重量部である。また、高分子電荷輸送物質を用いる場合、電荷輸送成分100重量部に対して樹脂成分が0〜500重量部程度の割合で共重合された材料が用いられる。 Examples of the material that can be used as the charge transport material include the above-described low molecular weight electron transport materials, hole transport materials, and polymer charge transport materials. When a low molecular charge transport material is used, the amount used is preferably 20 to 200 parts by weight, more preferably 50 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer compound. When a polymer charge transport material is used, a material in which the resin component is copolymerized at a ratio of about 0 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the charge transport component is used.
電荷輸送層塗工液を調製する際に使用できる分散溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類をあげることができる。 Examples of the dispersion solvent that can be used in preparing the charge transport layer coating solution include ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, and ethyl cellosolve, toluene, xylene, and the like. Examples thereof include aromatics, halogens such as chlorobenzene and dichloromethane, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate.
次に、感光層1cが単層構成の場合について述べる。上述した電荷発生物質を結着樹脂中に分散した像担持体1が使用できる。単層感光層は、電荷発生物質および電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
Next, the case where the
結着樹脂としては、先に電荷輸送層であげた結着樹脂のほかに、電荷発生層であげた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、先にあげた高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。結着樹脂100重量部に対する電荷発生物質の量は、好ましくは、5〜40重量部であり、そして、電荷輸送物質の量は、好ましくは、0〜190重量部であり、さらに好ましくは、50〜150重量部である。単層の感光層1cは、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート等で塗工して形成できる。単層の感光層1cの膜厚は、5〜25μm程度が適当である。
As the binder resin, in addition to the binder resin previously raised in the charge transport layer, the binder resin raised in the charge generation layer may be mixed and used. Of course, the polymer charge transport materials mentioned above can also be used favorably. The amount of the charge generating material with respect to 100 parts by weight of the binder resin is preferably 5 to 40 parts by weight, and the amount of the charge transporting material is preferably 0 to 190 parts by weight, and more preferably 50 parts by weight. -150 parts by weight. The single
本発明の像担持体1においては、導電性支持体1dと感光層1cとの間に下引き層(図示せず)を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層1cを溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等があげられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
In the
これらの下引き層は、前述の感光層1cの如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。さらに、前記下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、前記下引き層には、Al2O3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO2 、SnO2 、TiO2 、ITO、CeO2 等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。前記下引き層の膜厚は、好ましくは、0〜20μmであり、さらに好ましくは、1〜10μmである。
These undercoat layers can be formed using an appropriate solvent and coating method as in the
また、表面保護層1bとして、像担持体1の耐久性向上の目的で設けられる場合があり、これに使用される材料としては、ABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂、ポリエステル等の樹脂があげられる。
Further, the surface
表面保護層1bには、耐摩耗性を向上させる目的でポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂、シリコーン樹脂、また酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、シリカ及びそれらの表面処理品等の無機材料を添加することができ、さらに電荷輸送物質を加えたものを用いることができる。表面保護層1bの形成法としては、通常の塗布法を用いることができる。なお、表面保護層1bの厚さは0.1〜10μmが適当である。また、以上の他に真空薄膜作成法にて形成したa−C,a−SiC等の公知の材料も表面保護層1bとして用いることができる。
The surface
本発明においては、前記感光層1cの表面に、好ましくは、表面に多数の凹凸を有する表面保護層1bが設けられる。このように、前記感光層1cの表面に、表面に多数の凹凸を有する表面保護層1bが設けられていると、前記潤滑剤被膜1aと該表面保護層1bとの付着力が高まり、そのために、クリーニングブレードによる潤滑剤被膜1aの削れ量を低減することができる。かかる表面保護層1bの厚さは、好ましくは、0.1〜10μmである。
In the present invention, a surface
本発明における表面保護層1bの表面に凹凸形状をつける手段としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を応用することができる。作製された感光層1cの表面保護層1bに凹凸形状を形成したり、表面保護層1bを積層する段階で形成したりすることも可能であり、例えば、作製された感光層1cの表面保護層1bに直接研磨物を当接して擦る方法、像担持体1の表面保護層1bに研磨粒子をブラストまたは研磨装置を用いて間接的に当接させて擦る方法、像担持体1の表面保護層1bに凹凸形状を有する金型を押し当て前記形状を転写させる方法、像担持体1に表面保護層1bを塗工している段階で凹凸形状を形成する方法等、いかなる方法を応用することも可能である。前記表面保護層1bに当接させる研磨物は、好ましくは、天然繊維、化学繊維、ガラス繊維、フェルト、布等の繊維類、サンドペーパー等のペーパー類、或いは、フィルム等のプラスチック類であるが、本発明の目的に反しないかぎり、表面保護層1bの表面に凹凸形状を形成させるものであればいかなる形状及び材質のものであってもかまわない。また、研磨粒子としては、好ましくは、シリカ、アルミナ、ダイヤモンド、酸化セリウム、セラミックス、ガラス等の硬質粒子、或いは、ウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリエステル、アクリル等のポリマー粒子であるが、本発明の目的に反しない限り、表面保護層1bの表面に凹凸形状を形成させるものであればいかなる形状及び材質のものであっても使用できる。前記表面保護層1bに形成された凹凸形状の最大高さ粗さ(Rz)は、任意に選択した測定長さ10μmの測定において、好ましくは、10nm<Rz<5000nmであり、さらに好ましくは、100nm<Rz<1000nmである。
The means for forming an uneven shape on the surface of the surface
本発明の像担持体1における潤滑剤被膜1aは、好ましくは、カーボンを含有している。このように、潤滑剤被膜1aがカーボンを含有していると、見かけ上の感光層1cの表面摩擦係数を下げると同時に、潤滑剤被膜1aと表面保護層1bとの付着力を高めることができる。
The lubricant film 1a in the
本発明の像担持体1における表面保護層1bは、好ましくは、無機充填剤を含有している。このように、前記表面保護層1bが無機充填剤を含有していると、クリーニングブレードと像担持体との摺擦による摩耗を低減することができる。前記無機充填剤は、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、及び、シリカである。
The surface
また、図3に示されているように、本発明の潤滑剤成形物3aは、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されている。このように、本発明の潤滑剤成形物3aは、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、の混合物で構成されていると、帯電ハザードによる膜減り量を低減することができると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させないようにすることができ、しかも、潤滑剤成形物3aの強度を向上させると共に、寸法精度を向上させた、感光層1cの表面に塗布するのに適した、潤滑剤成形物3aを提供することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the lubricant molded product 3a of the present invention comprises (A) a fatty acid metal salt, (B) melamine cyanurate, polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, and a fatty acid amide. It is comprised with the mixture of the lubricating powder material which consists of at least 1 sort (s) of lubricating substance chosen. Thus, the lubricant molded product 3a of the present invention comprises (A) a fatty acid metal salt, and (B) at least one lubricity selected from melamine cyanurate, polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, and fatty acid amide. It is possible to reduce the amount of film loss due to charging hazard and to achieve high image quality by using a mixture of a lubricating powder material made of a substance and to clean even using spherical toner with a small particle size. The lubricant molded product 3a, which can be applied to the surface of the
前記(A)における「メラミンシアヌレート」は、粉末状であって、難燃性材料として斯界で知られている材料である(特許文献3を参照。)。この「メラミンシアヌレート」は、次の一般式
本発明においては、前記潤滑剤成形物3aは、前記脂肪酸金属塩の融点以上の温度で注形成形、射出成形、又は、押出し成形によって棒状に成形されている。このように、前記潤滑剤成形物3aが、前記脂肪酸金属塩の融点以上の温度で注形成形、射出成形、又は、押出し成形によって棒状に成形されていると、帯電ハザードによる膜減り量を低減することができると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させないようにすることができ、しかも、潤滑剤成形物3aの強度を上げると共に、寸法精度を向上させた、感光層1cの表面に塗布するのに適した、潤滑剤成形物3aを提供することができる。
In the present invention, the lubricant molding 3a is formed into a rod shape by casting, injection molding or extrusion molding at a temperature equal to or higher than the melting point of the fatty acid metal salt. Thus, when the lubricant molding 3a is formed into a rod shape by casting, injection molding or extrusion molding at a temperature equal to or higher than the melting point of the fatty acid metal salt, the amount of film loss due to charging hazard is reduced. In addition, the use of a small particle size and spherical toner that can achieve high image quality can be prevented from deteriorating the cleaning property, and the strength of the lubricant molded product 3a is increased and the dimensional accuracy is increased. It is possible to provide an improved lubricant molded article 3a suitable for application to the surface of the
前記潤滑剤成形物3aの製造においては、(A)脂肪酸金属塩と、(B)メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、2硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料と、とを混合、分散後、脂肪酸金属塩の融点以上の温度をかけてもよいし、又は、脂肪酸金属塩の融点以上の温度を最初にかけ、溶融した脂肪酸金属塩へ他の潤滑性物質を分散してもよい。 In the production of the lubricant molded product 3a, it comprises (A) a fatty acid metal salt and (B) at least one lubricating material selected from melamine cyanurate, polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, and fatty acid amide. After mixing and dispersing the lubricating powder material, a temperature higher than the melting point of the fatty acid metal salt may be applied, or a temperature higher than the melting point of the fatty acid metal salt is first applied to the molten fatty acid metal salt. The lubricating material may be dispersed.
図1,2に示されているように、本発明の潤滑剤塗布装置3は、潤滑剤成形物3aと、該潤滑剤成形物3a及び像担持体1の双方に接触して該潤滑剤成形物3aを削り取りながら感光層1cの表面に潤滑剤を供給して潤滑剤被膜1aを形成するようにしたブラシローラー3cと、を備えている。そして、前記潤滑剤塗布装置3における前記潤滑剤成形物3aは、請求項5又は6に記載の潤滑剤成形物3aである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記潤滑剤成形物3aの塗布量は、ブラシローラによって制御されると共に、像担持体1の移動方向下流側に配置するクリーニング手段2により均一に擦り慣らされて、一定量の潤滑剤が長期にわたり、供給可能となる。特に、クリーニング手段2としては、潤滑剤を均一に擦り慣らす事が構造上、容易なクリーニングブレード2aを用いることが有効である。また、ブラシローラ3cの像担持体1との回転方向については、像担持体1との当接位置で像担持体1の回転と順方向に回転することがよい。ブラシローラ3cから剥がれる微粉体の潤滑剤は、像担持体1とブラシローラ3cとの接触が順方向接触であるから、潤滑剤が像担持体1の回転方向の下流側に飛ばされ、カウンター方向接触に比べ、潤滑剤の塗布効率が格段に上がり、固形の潤滑剤として、長寿命による小型化が図れる。
The application amount of the lubricant molded product 3a is controlled by a brush roller and is uniformly rubbed by the cleaning means 2 disposed on the downstream side in the moving direction of the
したがって、前記潤滑剤成形物3aが、請求項5又は6に記載の潤滑剤成形物3aであると、感光層1cの表面に潤滑剤を連続して長期にわたり安定的に塗布することができる。
Therefore, when the lubricant molded product 3a is the lubricant molded product 3a according to
図2に示されているように、本発明のプロセスカートリッジ8は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の像担持体1と、前記像担持体1を回転自在に保持するカートリッジケース7と、前記カートリッジケース7に保持された請求項7に記載の潤滑剤塗布装置3と、を有している。このように、請求項1〜4のいずれか1項に記載の像担持体1と、前記像担持体1を回転自在に保持するカートリッジケース7と、前記カートリッジケース7に保持された請求項7に記載の潤滑剤塗布装置3と、を有していると、それらの部品の交換作業等が容易になり、そのために、部品の交換時間を短縮することができる。
As shown in FIG. 2, the
本発明のプロセスカートリッジ8においては、前記クリーニング手段2は、好ましくは、クリーニングブレード2aを有している。図2において、2bは、トナー回収コイルである。このように、前記クリーニング手段2がクリーニングブレード2aを有していると、擦り慣らすための他部品の追加もなく、容易に一定量の潤滑剤が長期に渡り、供給可能となる。
In the
前記プロセスカートリッジ8は、クリーニング手段(クリーニング装置)2を備えていると共に、該クリーニング手段(クリーニング装置)2よりも像担持体1の移動方向上流側に前記潤滑剤塗布装置3を備えている。前記クリーニング手段(クリーニング装置)2は、好ましくは、クリーニングブレード2aとトナー回収コイル2bで構成されている。このように、前記プロセスカートリッジ8が、クリーニング手段(クリーニング装置)2を備えていると共に、該クリーニング手段(クリーニング装置)2よりも像担持体1の移動方向上流側に前記潤滑剤塗布装置3を備えていると、転写後の感光層1cの表面に潤滑剤を塗布して潤滑剤塗布膜を形成し、続いて、その潤滑剤塗布膜の表面にクリーニング手段2を摺接させて潤滑剤被膜1aを形成することができ、そのために、均一なクリーニング性と帯電ハザード性が得られ、よって、像担持体1の表面のクリーニング性能をさらに長期に亘って維持して、いっそう高画質な画像を得ることができる。
The
図2に示されているように、本発明の画像形成装置10は、請求項8〜10のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ8と、感光層1cの表面を均一に帯電させる帯電手段(帯電装置)4と、該感光層1cの表面に露光して静電潜像を形成する露光手段(図示せず)と、該感光層1cの表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段5と、該感光層1cの表面のトナー像を転写媒体(図示せず)に転写する転写手段(転写装置)6と、転写後の感光層1cの表面をクリーニングするクリーニング手段(クリーニング装置)2とを少なくとも備えている。
As shown in FIG. 2, the
このように、請求項8〜10のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ8と、感光層1cの表面を均一に帯電させる帯電手段4と、該感光層1cの表面に露光して静電潜像を形成する露光手段と、該感光層1cの表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段5と、該感光層1cの表面のトナー像を転写媒体に転写する転写手段(転写装置)6と、転写後の感光層1cの表面をクリーニングするクリーニング手段(クリーニング装置)2とを少なくとも備えていると、感光層1cの表面に形成された潤滑剤被膜1aの帯電ハザードによる膜減り量を低減すると共に、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性を低下させない耐久性の高い像担持体1とすることができ、そのために、高画質の画像を得ることができる。前記帯電手段4は、好ましくは、帯電ローラ4aと帯電清掃ローラ4bとで構成されており、前記現像手段(現像装置)5は、好ましくは、現像スリーブ5aとスクリュー5cとドクターブレード5bで構成されており、そして、転写手段6は、好ましくは、転写ローラ6aと中間転写ベルトとで構成されている。
As described above, the
本発明の画像形成装置10においては、請求項7に記載の潤滑剤塗布装置3が転写手段6よりも像担持体1の移動方向下流側であってクリーニング手段(クリーニング装置)2よりも上流側である位置に配設されている。このように、請求項7に記載の潤滑剤塗布装置3が転写手段6よりも像担持体1の移動方向下流側であってクリーニング手段(クリーニング装置)2よりも上流側である位置に配設されていると、転写後の感光層1cの表面に潤滑剤を塗布して潤滑剤塗布膜を形成し、続いて、その潤滑剤塗布膜の表面にクリーニング手段(クリーニング装置)2を摺接させて潤滑剤被膜1aを形成することができ、そのために、均一なクリーニング性と帯電ハザード性が得られ、よって、感光層1cの表面のクリーニング性能を長期に亘って維持して、いっそう高画質の画像を得ることができる。
In the
本発明の画像形成装置10においては、前記クリーニング手段(クリーニング装置)2は、好ましくは、クリーニングブレード2aを有している。図2において、2bは、トナー回収コイルである。このように、前記クリーニング手段2がクリーニングブレード2aを有していると、擦り慣らすための他部品の追加もなく、容易に一定量の潤滑剤が長期に渡り、供給可能となる。
In the
クリーニングブレード2aは、ウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマー等の弾性体を板状に形成してなり、そのエッジが感光層1cの表面に当接するように設けられ、転写後に残留する像担持体1上のトナーや紙粉を除去する。特に、耐磨耗性、高機械強度等の点からウレタンエラストマーが優れている。また、クリーニングブレード2aは、図示しないが、金属、プラスチック、セラミック等からなる支持部材に貼着されて支持され、像担持体1に対し所定の角度で設置される。また、クリーニングブレード2aは、スプリングによる加圧やクリーニング手段2のケースに固定されることによって所定の当接圧、喰い込み量で感光層1cの表面に当接する。
The cleaning blade 2a is formed by forming an elastic body such as urethane elastomer, silicone elastomer, or fluorine elastomer in a plate shape, the edge of which is in contact with the surface of the
本発明の画像形成装置10においては、前記現像手段(現像装置)5で用いられるトナーの体積平均粒径は3〜8μmであり、そして、前記現像手段5で用いられるトナーの体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)は1.00〜1.40である。
In the
現像手段5において、小粒径のトナーを用いると、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができる。しかしながら、体積平均粒径が3μm未満であると、2成分現像剤として用いた場合には、現像手段5における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着するので、磁性キャリアの帯電能力が低下し、また、1成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。逆に、トナーの体積平均粒径が8μmを超えると、高解像度で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる。また、粒径分布を狭くすることで、トナーの帯電量分布が均一になり、高品位な画像を得ることができ、また転写率を高くすることができる。しかしながら、Dv/Dnが1.40を超えると、帯電量分布が広くなり、解像度も低下するため好ましくない。
When a toner having a small particle diameter is used in the developing
したがって、前記現像手段(現像装置)5で用いられるトナーの体積平均粒径が3〜8μmであり、そして、前記現像手段5で用いられるトナーの体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40であると、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができると共に、トナーの帯電量分布が均一になって転写率も高くなり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
Therefore, the volume average particle diameter of the toner used in the developing means (developing apparatus) 5 is 3 to 8 μm, and the volume average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (toner) of the toner used in the developing
本発明においては、前記現像手段5で用いられるトナーの平均円形度が0.93〜1.00である。このように、前記現像手段5で用いられるトナーの平均円形度が0.93〜1.00であると、細密充填が可能となり、そのために、いっそう高画質の画像を得ることができる。
In the present invention, the average circularity of the toner used in the developing
(実施例1)
ステアリン酸亜鉛100重量部とメラミンシアヌレート5重量部とを粉体混合して粉体混合物とした。そして、この粉体混合物を射出温度:130℃、射出圧力:80kg/cm2 、及び、射出速度:10%において射出成形した後、金型を開いて、棒状の潤滑剤成形物を得た。
Example 1
100 parts by weight of zinc stearate and 5 parts by weight of melamine cyanurate were powder mixed to obtain a powder mixture. The powder mixture was injection molded at an injection temperature of 130 ° C., an injection pressure of 80 kg / cm 2 and an injection speed of 10%, and then the mold was opened to obtain a rod-shaped lubricant molded product.
(実施例2)
ステアリン酸亜鉛100重量部とメラミンシアヌレート20重量部とを粉体混合して粉体混合物とした以外は、実施例1と同様にして棒状の潤滑剤成形物を得た。
(Example 2)
A rod-like lubricant molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of zinc stearate and 20 parts by weight of melamine cyanurate were mixed to form a powder mixture.
(実施例3)
ステアリン酸亜鉛100重量部とポリテトラフッ化エチレン(PTFE)20重量部とを粉体混合して粉体混合物とした以外は、実施例1と同様にして棒状の潤滑剤成形物を得た。
(Example 3)
A rod-like lubricant molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of zinc stearate and 20 parts by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) were mixed to form a powder mixture.
(実施例4)
ステアリン酸亜鉛100重量部と2硫化モリブデン20重量部とを粉体混合して粉体混合物とした以外は、実施例1と同様にして棒状の潤滑剤成形物を得た。
Example 4
A rod-shaped lubricant molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of zinc stearate and 20 parts by weight of molybdenum disulfide were mixed to form a powder mixture.
(実施例5)
ステアリン酸亜鉛100重量部とメラミンシアヌレート10重量部とポリテトラフッ化エチレン(PTFE)10重量部とを粉体混合して粉体混合物とした以外は、実施例1と同様にして棒状の潤滑剤成形物を得た。
(Example 5)
Rod-like lubricant molding as in Example 1, except that 100 parts by weight of zinc stearate, 10 parts by weight of melamine cyanurate, and 10 parts by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) were mixed into a powder mixture. I got a thing.
(比較例1)
ステアリン酸亜鉛を射出温度:130℃、射出圧力:80kg/cm2 、及び、射出速度:10%において射出成形した後、金型を開いて、棒状の潤滑剤成形物を得た。
(Comparative Example 1)
Zinc stearate was injection molded at an injection temperature of 130 ° C., an injection pressure of 80 kg / cm 2 , and an injection speed of 10%, and then the mold was opened to obtain a rod-shaped lubricant molded product.
以上、実施例1〜5及び比較例1で得た潤滑剤成形物を次の評価方法によって(1)クリーニング性、及び、(2)帯電ハダードを測定した。 As described above, the lubricant moldings obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were measured for (1) cleanability and (2) charging hazard by the following evaluation methods.
(1)クリーニング性
実施例1〜5及び比較例1で得た潤滑剤成形物をデジタル複写機(imagio Neo C355、リコー社製)(図2参照)におけるクリーニング装置に取り付け、これをブラシローラで感光層の表面に塗布して潤滑剤塗布膜を形成した後、この潤滑剤塗布膜にクリーニング手段(クリーニングブレード)を摺接させて潤滑剤被膜を形成し、その潤滑剤被膜のクリーニング性を評価した。その際、トナーは、その体積平均粒径が6μmであり、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.2であり、そして、平均円形度が0.95のものを使用した。評価基準は、目視評価によって 次に示す
ランク5:トナーのすり抜けが認められないもの
ランク4:トナーのすり抜けが1本のもの
ランク3:トナーのすり抜けが2〜10本のもの
ランク2:トナーのすり抜けが11〜50本のもの
ランク1:全領域でトナーすり抜けが認められるもの
の5段階のランク分けで行った。
(1) Cleaning property The lubricant moldings obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were attached to a cleaning device in a digital copying machine (image Neo Neo C355, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) (see FIG. 2). After coating on the surface of the photosensitive layer to form a lubricant coating film, a lubricant film is formed by sliding a cleaning means (cleaning blade) on the lubricant coating film, and the cleaning performance of the lubricant film is evaluated. did. At this time, the toner has a volume average particle diameter of 6 μm, a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) of 1.2, and an average circular shape. The one with a degree of 0.95 was used. The evaluation criteria are as follows by visual evaluation: Rank 5: No toner slippage is observed Rank 4: Toner slip-through is one Rank 3: Toner slip-through is 2 to 10 Rank 2: Toner The number of slipping out was 11 to 50. Rank 1: The toner slipping was recognized in all areas, but the ranking was performed in five stages.
(2)帯電ハザードによる膜減り量
図4に示されているように、実施例1〜5及び比較例1で得た潤滑剤成形物を用いてステージ上に潤滑剤被膜を形成した後、その潤滑剤被膜に、DC:600V、AC:2.4KV(周波数:1.4kHz)、及び、帯電積算時間:18秒の帯電条件において、非接触帯電ローラで電圧を印加して、潤滑剤被膜の膜減り量、即ち、帯電電圧を18秒間印加した後の潤滑剤被膜が試験前の潤滑剤被膜の膜厚に対する比率(%)測定した。
(2) Amount of film reduction due to charging hazard As shown in FIG. 4, after forming a lubricant film on the stage using the lubricant moldings obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, A voltage was applied to the lubricant film with a non-contact charging roller under a charging condition of DC: 600 V, AC: 2.4 KV (frequency: 1.4 kHz), and charge integration time: 18 seconds. The amount of film loss, that is, the ratio (%) of the lubricant film after applying the charging voltage for 18 seconds to the film thickness of the lubricant film before the test was measured.
測定結果は、次の表1に示される。 The measurement results are shown in Table 1 below.
表1から次のことがわかる。即ち、実施例1,2では、高画質化が達成できる小粒径、球形トナーを用いてもクリーニング性が良好であり、しかも、帯電時の像担持体上の潤滑剤被膜の膜減りを低減することができる。これに対して、比較例1では、20K枚をすぎる、クリーニングランクが著しく低下し、そして、帯電時の像担持体上の潤滑剤被膜の膜減りが著しく増加している。 Table 1 shows the following. That is, in Examples 1 and 2, the cleaning performance is good even when a small particle size and spherical toner that can achieve high image quality is used, and the film loss of the lubricant film on the image carrier during charging is reduced. can do. On the other hand, in Comparative Example 1, the cleaning rank is remarkably lowered, exceeding 20K sheets, and the film thickness reduction of the lubricant film on the image carrier during charging is remarkably increased.
1 像担持体
1a 潤滑剤被膜
1b 表面保護層
1c 感光層
1d 導電性支持体
2 クリーニング手段(クリーニング装置)
2a クリーニングブレード
2b トナー回収コイル
3 潤滑剤塗布装置
3a 潤滑剤成形物
3b 圧縮部材
3c ブラシローラー
4 帯電手段(帯電装置)
4a 帯電ローラ
4b 帯電清掃ローラ
5 現像手段(現像装置)
5a 現像スリ−ブ
5b ドクターブレード
5c スクリュー
6 転写手段(転写装置)
6a 転写ローラ
6b 中間転写ベルト
10 画像形成装置
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Claims (15)
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| JP2005317020A JP2007121908A (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Image carrier, lubricant molding, lubricant application device, image forming device, and process cartridge |
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