JP2007147769A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove both discharge products and removal object materials larger than the discharge products existing on an image carrier surface, from the surface, with respect to a cleaning device which is employed in an electrophotographic system of a copying machine, facsimile equipment, a printer, or the like and removes residues such as residual toner, and an image forming apparatus including the cleaning device. <P>SOLUTION: Two rolls 151 and 152 which rotate in a state in which peripheral surfaces 151a and 152a are brought into contact with a surface 11a of an image carrier 11 after transfer of a toner image to a transfer object face 30, wherein one roll 151 out of two rolls 151 and 152 has particles with a particle size of 30 nm to <5 μm dispersed on the peripheral surface, and the other roll 152 has particles with a particle size of 5 nm to <30 nm dispersed on the peripheral surface. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真方式で採用される、残留トナー等の残留物を除去するクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a cleaning device for removing residues such as residual toner, and an image forming apparatus including the cleaning device, which are employed in electrophotographic systems such as copying machines, facsimile machines, and printers.

電子写真方式では、まず、トナー像形成サイクルが実施される。このトナー像形成サイクルでは、所定方向に回転する感光体表面を帯電器によって帯電させ帯電後の感光体表面に露光光を照射することによりその表面に静電潜像を得、その静電潜像を現像装置を用いてトナーにより現像し感光体表面にトナー像を形成する。トナー像形成サイクルによって形成されたトナー像は、転写手段により所定の被転写面(記録媒体や中間転写体)に転写され最終的に記録媒体上に定着されることで記録媒体上に定着トナー像からなる画像が形成される。   In the electrophotographic system, first, a toner image forming cycle is performed. In this toner image forming cycle, the surface of the photoconductor rotating in a predetermined direction is charged by a charger, and the charged photoconductor surface is irradiated with exposure light to obtain an electrostatic latent image on the surface. Is developed with toner using a developing device to form a toner image on the surface of the photoreceptor. The toner image formed by the toner image formation cycle is transferred to a predetermined transfer surface (recording medium or intermediate transfer body) by a transfer unit and finally fixed on the recording medium, thereby fixing the toner image on the recording medium. Is formed.

所定の被転写面に転写を終えた感光体表面には、未転写のトナーやトナーに添加されていた外添剤粒子、あるいは帯電において生じた放電生成物など複数種類の異物が残留している。また、帯電における放電現象によって感光体の最表面が劣化する。残留物が感光体表面に残ったまま次のトナー像形成サイクルを実施したり、あるいは最表面が劣化した感光体を用いて次のトナー像形成サイクルを実施すると、形成画像に画質欠陥が発生する。そのため、残留物や感光体最表面の劣化皮膜を次のトナー像形成サイクルに先立ってクリーニング手段により除去することが必要になる。   A plurality of types of foreign matter such as untransferred toner, external additive particles added to the toner, or discharge products generated during charging remain on the surface of the photoreceptor after the transfer to a predetermined transfer surface. . Further, the outermost surface of the photoreceptor is deteriorated by a discharge phenomenon in charging. If the next toner image forming cycle is performed with the residue remaining on the surface of the photoconductor, or if the next toner image forming cycle is performed using a photoconductor whose outermost surface has deteriorated, an image quality defect occurs in the formed image. . Therefore, it is necessary to remove the residue and the deteriorated film on the outermost surface of the photoconductor by a cleaning unit prior to the next toner image forming cycle.

トナー等の残留物や劣化皮膜を除去するクリーニング方式としては、種々の方式が提案されているが、例えば、ウレタン等のゴム材料からなる板状のクリーニングブレードの先端の縁を感光体表面に押し付け、感光体表面をその縁によって掻き取る方式が多く採用されている。以下、このクリーニングブレードを用いた方式を例にあげて説明する。クリーニングブレードを用いた方式では、その縁で感光体表面が削り取られ、感光体表面を摺擦することだけでは除去することが困難な残留物や劣化皮膜も除去される。   Various cleaning methods have been proposed to remove toner residue and deteriorated film. For example, the edge of a plate-like cleaning blade made of a rubber material such as urethane is pressed against the surface of the photoreceptor. In many cases, the surface of the photoreceptor is scraped off by its edge. Hereinafter, the method using this cleaning blade will be described as an example. In the method using the cleaning blade, the surface of the photoconductor is scraped off at the edge thereof, and residues and deteriorated films that are difficult to be removed only by rubbing the surface of the photoconductor are also removed.

ところで、感光体の表面には、帯電器、現像装置、転写手段等により電気的、機械的な外力が直接加えられる。このため、表面に、磨耗や傷に対する耐久性が高められた保護層を有する感光体を用いる傾向にある。ところが、耐久性が高められた保護層を有する感光体では、表面の強度が高く、クリーニングブレードによる感光体表面の削り取りが困難になる。   By the way, an electrical and mechanical external force is directly applied to the surface of the photosensitive member by a charger, a developing device, a transfer unit, or the like. For this reason, there is a tendency to use a photoconductor having a protective layer with improved durability against wear and scratches on the surface. However, a photoconductor having a protective layer with improved durability has high surface strength, and it becomes difficult to scrape the photoconductor surface with a cleaning blade.

そこで、研磨粒子等を周面に担持させた研磨ロールを用いて感光体表面を研磨する技術が提案されている(例えば、特許文献1〜4等参照)。これらの特許文献の中でも、上記特許文献1では、粒径の異なる研磨粒子を周面に担持させた研磨ロールを用いて感光体表面を研磨することが提案されている。
特開2004−333790号公報 特開2004−157256号公報 特開平10−161494号公報 特開平9−244494号公報
Therefore, a technique for polishing the surface of the photoreceptor using a polishing roll having abrasive particles or the like carried on the peripheral surface has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4). Among these patent documents, the above-mentioned patent document 1 proposes polishing the surface of the photoreceptor using a polishing roll in which abrasive particles having different particle diameters are supported on the peripheral surface.
JP 2004-333790 A JP 2004-157256 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-161494 Japanese Patent Laid-Open No. 9-244494

しかしながら、研磨粒子を周面に担持したロールによる研磨では、その周面に担持された粒子のうち最も大きな粒径の粒子による研磨が支配的になりやすく、1本のロールの周面に粒径の異なる粒子を担持させたとしても、相対的に小粒径である粒子による効果はさして期待できるものではない。しかも、感光体表面には、帯電の際に生じた放電生成物や、現像時にトナーの母粒子表面に付着していた外添剤粒子等の複数種類の残留物が強固に付着しており、さらには感光体表面が、帯電の際の放電現象によって数十nmから数百nmの深さまで劣化されている。これら複数種類の残留物の大きさは種類によって異なっており、また、残留物の大きさと劣化皮膜の厚みも異なる。例えば、放電生成物は、外添剤粒子の大きさや劣化皮膜の厚みよりも小さな微小な残留物である。この微小な放電生成物は、感光体表面の僅かな凹部に入り込んでその凹部に付着していることが多く、その凹部に入り込めない粒径が大きな粒子を用いた研磨では、放電生成物を感光体表面から剥がし取ることができず、形成画像に画質欠陥が生じてしまう。   However, in polishing with a roll having abrasive particles supported on the peripheral surface, polishing with particles having the largest particle size among the particles supported on the peripheral surface tends to be dominant, and the particle size on the peripheral surface of one roll Even if particles having different particle sizes are supported, the effect of particles having a relatively small particle size is not expected. In addition, a plurality of types of residues such as discharge products generated during charging and external additive particles adhering to the surface of the toner base particles during development are firmly attached to the surface of the photoreceptor. Furthermore, the surface of the photoreceptor is deteriorated to a depth of several tens of nanometers to several hundreds of nanometers by a discharge phenomenon during charging. The sizes of the plurality of types of residues are different depending on the types, and the sizes of the residues and the thickness of the deteriorated film are also different. For example, the discharge product is a minute residue smaller than the size of the external additive particles and the thickness of the deteriorated film. This minute discharge product often enters a slight recess on the surface of the photoconductor and adheres to the recess. In polishing using particles having a large particle diameter that cannot enter the recess, the discharge product is It cannot be peeled off from the surface of the photoconductor, resulting in image quality defects in the formed image.

本発明は上記事情に鑑み、像担持体表面に存在する放電生成物と、その放電生成物よりも大きな除去対象物との双方をその表面から除去することができるクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。   In view of the above circumstances, the present invention provides a cleaning device capable of removing both a discharge product existing on the surface of an image carrier and an object to be removed larger than the discharge product, and a cleaning device thereof. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided.

上記目的を解決する本発明のクリーニング装置は、トナー像を表面に担持して中心軸の周りを循環移動することで、そのトナー像を被転写面に転写する転写領域までそのトナー像を搬送する像担持体の、その被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物をその表面から除去するクリーニング装置において、
上記像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物をその表面から除去するクリーニング手段と、
上記像担持体の移動方向に並んで配置されたものであって、その像担持体の中心軸に平行な回転軸をそれぞれ有し、その像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面にその周面がそれぞれ接触した状態で回転する2本のロールとを備え、
上記2本のロールのうちの一方のロールは、粒径が30nm以上5μm未満の粒子が周面に分散配置されたものであって、
上記2本のロールのうちのもう一方のロールは、粒径が5nm以上30nm未満の粒子が周面に分散配置されたものであることを特徴とする。
The cleaning device of the present invention that solves the above-described object conveys the toner image to the transfer area where the toner image is transferred to the transfer surface by carrying the toner image on the surface and circulatingly moving around the central axis. In the cleaning device for removing the residue remaining on the surface of the image carrier after the toner image has been transferred to the transfer surface,
Cleaning means for removing residues remaining on the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface;
Arranged side by side in the moving direction of the image carrier, each having a rotation axis parallel to the central axis of the image carrier, and transferring the toner image onto the transfer surface of the image carrier Two rolls that rotate with their peripheral surfaces in contact with the surface after being made,
One of the two rolls is one in which particles having a particle size of 30 nm or more and less than 5 μm are dispersed and arranged on the peripheral surface,
The other of the two rolls is characterized in that particles having a particle size of 5 nm or more and less than 30 nm are dispersedly arranged on the peripheral surface.

ここにいう像担持体とは、一様に帯電された後に露光を受け静電潜像が形成される感光体であってもよいし、その感光体からトナー像が1次転写され1次転写されたトナー像を記録媒体へ2次転写する中間転写体であってもよい。すなわち、本発明のクリーニング装置は、感光体表面のクリーニング装置としても、中間転写体表面のクリーニング装置としても適用することができる。また、上記クリーニング手段は、上記像担持体表面に先端を圧接させたクリーニングブレードであってもよいし、あるいは上記像担持体表面に毛の先端を接触させながら回転するクリーニングブラシであってもよいが、これらのブレードやブラシに限定されるものではない。   The image carrier here may be a photoconductor that is uniformly charged and then exposed to light to form an electrostatic latent image, or the toner image is primarily transferred from the photoconductor to perform primary transfer. An intermediate transfer member that secondarily transfers the toner image to the recording medium may be used. That is, the cleaning device of the present invention can be applied as a cleaning device for the surface of the photosensitive member or a cleaning device for the surface of the intermediate transfer member. The cleaning means may be a cleaning blade whose tip is pressed against the surface of the image carrier, or may be a cleaning brush that rotates while contacting the tip of the hair with the surface of the image carrier. However, it is not limited to these blades and brushes.

本発明のクリーニング装置によれば、上記2本のロールのうちの、粒径が5nm以上30nm未満の粒子が周面に分散配置されたロール(以下、小粒径ロールと称することがある)によって、放電生成物が像担持体表面から剥がし取られ、その場で像担持体表面から除去されるかあるいは上記クリーニング手段によって像担持体表面から除去される。放電生成物は、上記像担持体表面上で30nm未満の細かな凹部に入り込んでその凹部に付着していることが多く、上記小粒径ロールの周面に配置された粒子がその細かな凹部に入り込んで放電生成物が剥がし取られる。ここで、粒子があまりにも小さすぎると十分な研磨効果が発揮されないことから、上記小粒径ロールの周面には30nm未満の大きさでありながらも5nm以上の大きさの粒子が分散配置されている。また、この小粒径ロールによって像担持体表面上の微細な凹凸(傷)は平坦にならされる。   According to the cleaning apparatus of the present invention, of the two rolls described above, a roll in which particles having a particle size of 5 nm or more and less than 30 nm are dispersed and arranged on the peripheral surface (hereinafter, may be referred to as a small particle size roll). The discharge product is peeled off from the surface of the image carrier and is removed from the surface of the image carrier in situ or removed from the surface of the image carrier by the cleaning means. The discharge product often enters a fine recess of less than 30 nm on the surface of the image carrier and adheres to the recess, and the particles disposed on the peripheral surface of the small particle size roll are the fine recess. The discharge product is peeled off. Here, if the particles are too small, a sufficient polishing effect cannot be exhibited. Therefore, particles having a size of 5 nm or more are dispersedly arranged on the peripheral surface of the small particle size roll, although the size is less than 30 nm. ing. In addition, the fine irregularities (scratches) on the surface of the image carrier are flattened by the small particle diameter roll.

一方、上記2本のロールのうちの、粒径が30nm以上5μm未満の粒子が周面に分散配置されたロール(以下、大粒径ロールと称することがある)によって、放電生成物よりも大きな除去対象物が像担持体表面から剥がし取られ、その場で像担持体表面から除去されるかあるいは上記クリーニング手段によって像担持体表面から除去される。また、この大粒径ロールによって像担持体表面上の大きめの凹凸(傷)はならされる。   On the other hand, among the above two rolls, a roll in which particles having a particle size of 30 nm or more and less than 5 μm are dispersed on the peripheral surface (hereinafter sometimes referred to as a large particle size roll) is larger than the discharge product. The object to be removed is peeled off from the surface of the image carrier and is removed from the surface of the image carrier on the spot or removed from the surface of the image carrier by the cleaning means. Further, large irregularities (scratches) on the surface of the image carrier are smoothed by the large particle diameter roll.

なお、粒子の粒径が異なるロールの本数は2本に限らず、3本以上であってもよい。   The number of rolls having different particle diameters is not limited to two and may be three or more.

また、本発明のクリーニング装置において、上記2本のロールが、上記クリーニング手段よりも上記像担持体の移動方向下流側に配備されたものであってもよく、さらには、
上記2本のロールのうちの、粒径が30nm以上5μm未満の粒子が周面に分散配置されたロール(大粒径ロール)が、粒径が5nm以上30nm未満の粒子が周面に分散配置されたロール(小粒径ロール)よりも上記像担持体の移動方向上流側に配備されたものであることが好ましい。
Further, in the cleaning device of the present invention, the two rolls may be arranged downstream of the cleaning unit in the moving direction of the image carrier.
Of the above two rolls, a roll in which particles having a particle size of 30 nm or more and less than 5 μm are dispersed and arranged on the circumferential surface (large particle size roll), and a particle having a particle size of 5 nm or more and less than 30 nm is dispersed on the circumferential surface. It is preferable that the image carrier is disposed on the upstream side in the moving direction of the roll (small particle diameter roll).

上記2本のロールが、上記クリーニング手段よりも上記像担持体の移動方向下流側に配備されたものであることにより、上記クリーニング手段によって残留物が除去された像担持体表面に2段階の仕上げ磨きがなされる。   Since the two rolls are arranged downstream of the cleaning unit in the moving direction of the image carrier, a two-stage finish is provided on the surface of the image carrier from which the residue has been removed by the cleaning unit. Polished.

また、相対的に粒径が大きな粒子が分散配置された上記大粒径ロールが、相対的に粒径が小さな粒子が分散配置された上記小粒径ロールよりも上流側に位置することで、まず、相対的に荒削りの研磨が行われ、像担持体表面上の大きめの凹凸(傷)はならされ、次いで、細かな研磨が行われ、像担持体表面の平滑度が高められる。   In addition, the large particle diameter roll in which particles having relatively large particle diameters are dispersed and positioned is located upstream of the small particle diameter roll in which particles having relatively small particle diameters are dispersed, First, relatively rough polishing is performed to make large irregularities (scratches) on the surface of the image carrier, and then fine polishing is performed to increase the smoothness of the image carrier surface.

上記目的を解決する本発明の画像形成装置は、中心軸の周りを所定方向に回転する感光体を備え、その感光体の表面を帯電し帯電後の感光体表面に露光光を照射することによりその感光体表面に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像してその感光体表面にトナー像を得、そのトナー像を、所定の被転写面に転写し記録媒体上に定着することによりその記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記感光体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物をその表面から除去するクリーニング手段と、
上記感光体の回転方向に並んで配置されたものであって、その感光体の中心軸に平行な回転軸をそれぞれ有し、その感光体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に周面がそれぞれ接触した状態で回転する2本のロールとを備え、
上記2本のロールのうちの一方のロールは、粒径が30nm以上5μm未満の粒子が周面に分散配置されたものであって、
上記2本のロールのうちのもう一方のロールは、粒径が5nm以上30nm未満の粒子が周面に分散配置されたものであることを特徴とする。
An image forming apparatus of the present invention that solves the above-described object includes a photoconductor that rotates around a central axis in a predetermined direction, charges the surface of the photoconductor, and irradiates the charged photoconductor surface with exposure light. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor, the electrostatic latent image is developed with toner to obtain a toner image on the surface of the photoconductor, and the toner image is transferred to a predetermined transfer surface to be recorded on a recording medium. In an image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image on the recording medium by fixing to
Cleaning means for removing residues remaining on the surface of the photoreceptor after the toner image is transferred to the transfer surface;
The photoconductors are arranged side by side in the rotation direction, each having a rotation axis parallel to the central axis of the photoconductor, and after the toner image is transferred to the transfer surface of the photoconductor Two rolls rotating in a state in which the peripheral surface is in contact with the surface of
One of the two rolls is one in which particles having a particle size of 30 nm or more and less than 5 μm are dispersed and arranged on the peripheral surface,
The other of the two rolls is characterized in that particles having a particle size of 5 nm or more and less than 30 nm are dispersedly arranged on the peripheral surface.

ここにいう被転写面とは、中間転写体の、上記像担持体表面に接する面であってもよいし、あるいは記録媒体の記録面であってもよい。   The surface to be transferred here may be a surface of the intermediate transfer member in contact with the surface of the image carrier or a recording surface of a recording medium.

本発明の画像形成装置によれば、上記本発明のクリーニング装置を備えているため、感光体表面に存在する放電生成物と、その放電生成物よりも大きな除去対象物との双方がその表面から除去される。   According to the image forming apparatus of the present invention, since the cleaning apparatus of the present invention is provided, both the discharge product existing on the surface of the photoreceptor and the removal object larger than the discharge product are removed from the surface. Removed.

また、本発明の画像形成装置において、上記2本のロールのうちの一方のロールは、粒径が30nm以上0.5μm未満の粒子が周面に分散配置されたものであり、
上記感光体は、最表面に架橋構造を有する樹脂を含有した保護層が形成されてなるものであってもよく、さらには、上記保護層が、電荷輸送能を有する構造単位をもつものであることが好ましい。
Further, in the image forming apparatus of the present invention, one of the two rolls is a particle in which particles having a particle size of 30 nm or more and less than 0.5 μm are dispersed and arranged on the peripheral surface.
The photoreceptor may be one in which a protective layer containing a resin having a crosslinked structure is formed on the outermost surface, and further, the protective layer has a structural unit having a charge transporting ability. It is preferable.

上記保護層としては、例えば、メチロール基を有するフェノール誘導体を架橋したフェノール系樹脂およびシロキサン誘導体を架橋したシロキサン系樹脂のうちの少なくとも1種であって、水酸基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、エポキシ基、チオール基及びアミノ基から選択される少なくとも1種を含む電荷輸送性構造単位を有する樹脂を含むもの等があげられる。   The protective layer is, for example, at least one of a phenolic resin obtained by crosslinking a phenol derivative having a methylol group and a siloxane resin obtained by crosslinking a siloxane derivative, and includes a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxysilyl group, and an epoxy group. And those containing a resin having a charge transporting structural unit containing at least one selected from a thiol group and an amino group.

上記保護層によって上記感光体の表面における機械的強度が向上する。ところが、このような保護層が設けられていても、帯電における放電現象によって感光体表面が劣化することは避けられず、保護層表面には厚さが数十nmから数百nmの劣化皮膜が生じる。保護層表面に生じた劣化皮膜を上記クリーニング手段で除去することは、保護層の機械的強度が高いことから困難であるが、その劣化皮膜は感光体表面から、粒径が30nm以上0.5μm未満の粒子が周面に分散配置されたロールによって除去される。ここで、粒子の粒径が、30nm未満であると粒子が小さすぎてしまい研磨能力が不足して劣化皮膜を十分に除去することができず、反対に0.5μm以上であると今度は粒子が大きすぎてしまい劣化皮膜を隈無く除去することができなくなってしまったり、場合によっては上記保護層が必要以上に深く削り取られてしまう恐れがあるため、ここでの粒子の粒径は30nm以上0.5μm未満の範囲に抑えられている。   The protective layer improves the mechanical strength on the surface of the photoreceptor. However, even if such a protective layer is provided, it is inevitable that the surface of the photoreceptor is deteriorated due to a discharge phenomenon in charging, and a deteriorated film having a thickness of several tens to several hundreds nm is formed on the surface of the protective layer. Arise. It is difficult to remove the deteriorated film formed on the surface of the protective layer by the above cleaning means because the mechanical strength of the protective layer is high, but the deteriorated film has a particle diameter of 30 nm to 0.5 μm from the surface of the photoreceptor. Less than particles are removed by a roll distributed on the peripheral surface. Here, if the particle diameter is less than 30 nm, the particles are too small and the polishing ability is insufficient, and the deteriorated film cannot be sufficiently removed. The particle size of the particles here is 30 nm or more, because it may be too large to remove the deteriorated film without fail, or in some cases the protective layer may be removed deeper than necessary. It is suppressed to a range of less than 0.5 μm.

また、本発明の画像形成装置において、上記感光体表面に形成された静電潜像を、粒径が5nm以上50nm未満の外添剤粒子が添加されたトナーで現像する現像器を備え、
上記2本のロールのうちの一方のロールは、粒径が0.5μm以上5μm未満の粒子が周面に分散配置されたものである態様であってもよい。
In the image forming apparatus of the present invention, the image forming apparatus further includes a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor with toner to which external additive particles having a particle size of 5 nm or more and less than 50 nm are added.
One of the two rolls may be an embodiment in which particles having a particle size of 0.5 μm or more and less than 5 μm are dispersed and arranged on the peripheral surface.

この態様によれば、5nm以上50nm未満の外添剤粒子が、上記感光体表面上で、放電生成物が付着した凹部よりも大きめの凹部に入り込んでその凹部に付着していることがあるが、粒径が0.5μm以上5μm未満の粒子がその大きめの凹部に入り込んで上記外添剤粒子が剥がし取られる。ここで、粒子の粒径が、0.5μm未満であると上記外添剤粒子を十分に除去することができず、反対に5μm以上であると、上記外添剤粒子が付着した凹部に粒子が入り込めなくなり、その外添剤粒子を剥がし取ることができなくなってしまうため、ここでの粒子の粒径は0.5μm以上5μm未満の範囲に抑えられている。   According to this aspect, the external additive particles of 5 nm or more and less than 50 nm may enter the concave portion larger than the concave portion where the discharge product adheres on the surface of the photoreceptor, and may adhere to the concave portion. The particles having a particle size of 0.5 μm or more and less than 5 μm enter the larger concave portion, and the external additive particles are peeled off. Here, when the particle size of the particles is less than 0.5 μm, the external additive particles cannot be sufficiently removed, and conversely, when the particle size is 5 μm or more, the particles are formed in the recesses to which the external additive particles are attached. Cannot enter and the external additive particles cannot be peeled off, so the particle size of the particles here is limited to a range of 0.5 μm or more and less than 5 μm.

なお、ここにいう外添剤粒子の例としては、トナーの帯電性を制御したりトナーの流動性を高める、粒径が20nm以上30nm以下であるシリカ等の無機酸化物粒子が一例としてあげられる。   Examples of the external additive particles mentioned here include inorganic oxide particles such as silica having a particle size of 20 nm or more and 30 nm or less, which controls toner chargeability or enhances toner fluidity. .

本発明によれば、像担持体表面に存在する放電生成物と、その放電生成物よりも大きな除去対象物との双方をその表面から除去することができるクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a cleaning device capable of removing both a discharge product existing on the surface of the image carrier and an object to be removed larger than the discharge product from the surface, and the cleaning device. An image forming apparatus can be provided.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

本実施形態の画像形成装置1は、フルカラータンデム方式を採用した画像形成装置であって、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色のトナーそれぞれに対応した、4つのトナー像形成ユニットを用いて、中間転写ベルトの送りに同期させて各トナー像形成ユニットでそれぞれの色のトナー像を形成し、それらトナー像を中間媒体としての中間転写ベルト上に重ね合わせ(1次転写)、中間転写ベルト上に重ね合わせたトナー像を記録媒体である用紙に転写(2次転写)し、定着するものである。   The image forming apparatus 1 of the present embodiment is an image forming apparatus that employs a full-color tandem method, and uses four toner image forming units corresponding to four color toners of yellow, magenta, cyan, and black, respectively. Each toner image forming unit forms a toner image of each color in synchronization with the feeding of the intermediate transfer belt, and superimposes these toner images on an intermediate transfer belt as an intermediate medium (primary transfer), on the intermediate transfer belt The toner image superimposed on the toner image is transferred (secondary transfer) to a recording medium, and fixed.

図1に示す画像形成装置1は、4つのトナー像形成ユニット10、4つの1次転写ロール20、3つの支持ロール31に支持されて反時計回りの方向に循環移動する半導電性の中間転写ベルト30、2次転写を行う一括転写装置40、および未定着トナー像を用紙に定着させる定着装置50を備えている。   The image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a semiconductive intermediate transfer supported by four toner image forming units 10, four primary transfer rolls 20, and three support rolls 31 so as to circulate in a counterclockwise direction. The belt 30 includes a batch transfer device 40 that performs secondary transfer, and a fixing device 50 that fixes an unfixed toner image on a sheet.

4つのトナー像形成ユニット10は、中間転写ベルト30の循環方向に並んで配置されており、各トナー像形成ユニット10には、時計回りに回転するドラム状の感光体11が備えられている。各感光体11は、ドラム状の導電性支持体の上に、下引層、電荷発生層、電荷輸送層を積層してなるものである。電荷輸送層は、この感光体11の最表層になる層であって、感光体11が回転軸を中心にして回転することで電荷輸送層(感光体11の表面)は回転軸の周りを循環移動する。感光体11の表面は、中間転写ベルト30に接している。中間転写ベルト30が感光体11の表面に接する領域には、中間転写ベルト30を感光体11と挟み込むように一次転写ロール20が配備されており、この領域が1次転写領域である。   The four toner image forming units 10 are arranged side by side in the circulation direction of the intermediate transfer belt 30, and each toner image forming unit 10 is provided with a drum-shaped photoreceptor 11 that rotates clockwise. Each photoconductor 11 is formed by laminating an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer on a drum-shaped conductive support. The charge transport layer is a layer that becomes the outermost layer of the photoconductor 11, and the charge transport layer (the surface of the photoconductor 11) circulates around the rotation axis when the photoconductor 11 rotates around the rotation axis. Moving. The surface of the photoreceptor 11 is in contact with the intermediate transfer belt 30. In a region where the intermediate transfer belt 30 is in contact with the surface of the photoconductor 11, a primary transfer roll 20 is provided so as to sandwich the intermediate transfer belt 30 with the photoconductor 11, and this region is a primary transfer region.

ここで、図1とともに図2も用いて、本実施形態の画像形成装置の説明をさらに進める。   Here, FIG. 2 will be used together with FIG. 1 to further explain the image forming apparatus of this embodiment.

図2は、図1に示す4つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットを図1よりも詳しく示した図である。   FIG. 2 is a diagram showing one of the four toner image forming units shown in FIG. 1 in more detail than FIG.

図2に示すトナー像形成ユニット10は、感光体11の他、帯電器12、露光器13、現像装置14、クリーニング装置15、および除電器16も備えている。   The toner image forming unit 10 shown in FIG. 2 includes a charger 12, an exposure device 13, a developing device 14, a cleaning device 15, and a static eliminator 16 in addition to the photoreceptor 11.

帯電器12は、非接触帯電方式のコロトロン帯電器である。この帯電器12には帯電バイアスが印加される。なお、帯電器として、感光体表面11aに接触した状態で回転する帯電ロールや、ブレード状の帯電部材等を備えた接触帯電方式を採用した帯電器を用いてもよい。露光器13は、感光体表面11aに向けて、画像情報に基づく露光光を照射するものである。現像装置14は、感光体11の周囲の、1次転写領域よりも上流側に配備されている。この現像装置14は、トナーを収容した現像剤収容体141と、現像剤収容体141に収容されたトナーを担持して感光体の表面11aに対向した状態で回転する現像ロール142を有する。現像剤収容体141に収容されたトナーは、トナー母粒子の表面にそのトナー母粒子よりも小さな外添剤粒子が添加されたものであり、負極に帯電する帯電特性を有する。この外添剤粒子の一例としては、粒径が5nm以上50nm未満の無機酸化物粒子があげられる。除電器16は、感光体11の周囲の、1次転写領域よりも下流側に配備されており、感光体11の、1次転写領域を通過した表面11aの残留電荷を除電する。   The charger 12 is a non-contact charging type corotron charger. A charging bias is applied to the charger 12. As the charger, a charger that employs a contact charging method including a charging roll that rotates in contact with the photoreceptor surface 11a or a blade-like charging member may be used. The exposure device 13 irradiates exposure light based on image information toward the photoreceptor surface 11a. The developing device 14 is disposed on the upstream side of the primary transfer region around the photoreceptor 11. The developing device 14 includes a developer container 141 that contains toner, and a developing roll 142 that carries the toner contained in the developer container 141 and rotates while facing the surface 11a of the photoreceptor. The toner stored in the developer container 141 is obtained by adding external additive particles smaller than the toner base particles to the surface of the toner base particles, and has a charging characteristic of charging the negative electrode. An example of the external additive particles is inorganic oxide particles having a particle size of 5 nm or more and less than 50 nm. The static eliminator 16 is disposed on the downstream side of the primary transfer region around the photoconductor 11, and neutralizes residual charges on the surface 11 a that has passed through the primary transfer region of the photoconductor 11.

図1に示す画像形成装置1において画像形成が行われる際には、感光体11の表面11aが、帯電器12による放電現象によって一様に帯電された後、露光器13によって画像情報に基づく露光光が照射され、感光体表面11aに静電潜像が形成される。続いて、静電潜像が形成された感光体表面11aに現像ロール142からトナー供給が行われ静電潜像がトナーによって現像され、感光体表面11aにトナー像が形成される。感光体表面11aに形成されたトナー像は、1次転写領域において感光体表面11aから中間転写ベルト30の表面へ移行する。各トナー像形成ユニット10で形成されたトナー像は、中間転写ベルト30上で1つに重なり合ったトナー像となる。   When image formation is performed in the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, the surface 11 a of the photoconductor 11 is uniformly charged by a discharge phenomenon by the charger 12 and then exposed based on image information by the exposure device 13. Light is irradiated to form an electrostatic latent image on the photoreceptor surface 11a. Subsequently, toner is supplied from the developing roll 142 to the photoreceptor surface 11a on which the electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is developed with toner, so that a toner image is formed on the photoreceptor surface 11a. The toner image formed on the photoreceptor surface 11a moves from the photoreceptor surface 11a to the surface of the intermediate transfer belt 30 in the primary transfer region. The toner images formed by the toner image forming units 10 become toner images that are overlapped on the intermediate transfer belt 30.

また、一括転写装置40は、中間転写ベルト30のトナー像担持面側に圧接配置された二次転写ロール41と、中間転写ベルト30の裏面側に配置されたバックアップロール42を備えており、これら2つのロール41,42で中間転写ベルト30を挟みこんでいる。これら2つのロール41,42間が二次転写領域になる。   The batch transfer device 40 includes a secondary transfer roll 41 disposed in pressure contact with the toner image carrying surface side of the intermediate transfer belt 30 and a backup roll 42 disposed on the back side of the intermediate transfer belt 30. The intermediate transfer belt 30 is sandwiched between two rolls 41 and 42. A space between these two rolls 41 and 42 becomes a secondary transfer region.

さらに、図1に示す画像形成装置1には、用紙トレイ60が配備されており、用紙トレイ60に収容された用紙Pは、フィードロール61によって用紙トレイ60から送り出され、所定のタイミングで二次転写領域へと送り込まれる。二次転写領域では、中間転写ベルト30上で1つに重なり合ったトナー像が、送り込まれてきた用紙P上に転写される。定着装置50は、加熱機構511を有する定着ロール51、および定着ロール51に対向するように設けられた圧力ロール52を備えている。互いに対向する定着ロール51と圧力ロール52との間には、2次転写領域を通過した用紙Pが搬送されてくる。用紙P上のトナー像を構成するトナーは、定着ロール51の加熱機構511により溶融され用紙Pに定着する。   Further, the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is provided with a paper tray 60, and the paper P accommodated in the paper tray 60 is sent out from the paper tray 60 by the feed roll 61, and is secondary at a predetermined timing. It is sent to the transfer area. In the secondary transfer area, the toner images overlapped on the intermediate transfer belt 30 are transferred onto the fed paper P. The fixing device 50 includes a fixing roll 51 having a heating mechanism 511 and a pressure roll 52 provided so as to face the fixing roll 51. Between the fixing roll 51 and the pressure roll 52 facing each other, the paper P that has passed through the secondary transfer region is conveyed. The toner constituting the toner image on the paper P is melted by the heating mechanism 511 of the fixing roll 51 and fixed on the paper P.

また、一括転写装置40の下流側にはベルトクリーナ70が設けられている。中間転写ベルト30の、2次転写領域を通過した表面には、用紙Pへ移行することができなかった残留トナー等の残留物が存在するが、この残留物はベルトクリーナ70によって中間転写ベルト20から除去される。   A belt cleaner 70 is provided on the downstream side of the batch transfer device 40. Residues such as residual toner that could not be transferred to the paper P exist on the surface of the intermediate transfer belt 30 that has passed through the secondary transfer region. This residue is transferred by the belt cleaner 70 to the intermediate transfer belt 20. Removed from.

さらに、図2に示す感光体11の、1次転写領域を通過した表面11aにも、1次転写領域において中間転写ベルト30の表面へ移行することができなかった残留トナーや、トナー母粒子に付着していた外添剤粒子が存在する。また、帯電器12による放電現象によって生じた放電生成物も存在する。図2に示すクリーニング装置15は、残留トナー、外添剤粒子、放電生成物といった複数種類の残留物を感光体表面11aから除去するための装置であり、1次転写領域よりも感光体回転方向下流側であって帯電器12よりも感光体回転方向上流側の位置に配備されたものである。このクリーニング装置15は、本発明のクリーニング装置の一実施形態に相当するものであり、大粒径ロール151と、小粒径ロール152と、クリーニングブレード153と、搬送オーガ154を備えている。   Further, on the surface 11a of the photoconductor 11 shown in FIG. 2 that has passed through the primary transfer region, residual toner and toner base particles that could not be transferred to the surface of the intermediate transfer belt 30 in the primary transfer region. There are adhering external additive particles. There are also discharge products generated by the discharge phenomenon by the charger 12. The cleaning device 15 shown in FIG. 2 is a device for removing a plurality of types of residues such as residual toner, external additive particles, and discharge products from the photoreceptor surface 11a, and the photoreceptor rotation direction rather than the primary transfer region. It is arranged at a position downstream of the charger 12 and upstream of the charger rotation direction. The cleaning device 15 corresponds to an embodiment of the cleaning device of the present invention, and includes a large particle size roll 151, a small particle size roll 152, a cleaning blade 153, and a transport auger 154.

クリーニングブレード153は、ゴム材料からなる板状部材である。クリーニングブレード153に用いるゴム材料の種類としては、公知のものを用いることが可能であり、例えばウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等を用いることができる。その中で耐磨耗性に優れていることからポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。図2に示すクリーニングブレード153は、図2の紙面に対して垂直な方向(感光体11の回転軸110の延在方向)に長尺な矩形状のものであるが、以下、短尺方向の一端を先端と称することがある。このクリーニングブレード153は、感光体11の、中間転写ベルト30にトナー像が転写された後の表面11aから垂直に立ち上がる垂線に対して感光体回転方向下流側に傾くドクター方式によって配備されたものであり、先端の縁(先端エッジ部)1531は、その表面11aに圧接している。回転する感光体11の表面11aは、このクリーニングブレード153の先端エッジ部1531で削り取られる。ここで、感光体11の最表面には、帯電器12による放電現象によって厚さが数十nmから数百nmの劣化皮膜が生じているが、図2に示す感光体表面に生じた劣化皮膜は、クリーニングブレード153によって削り取られる。また、感光体11の表面11aに存在する残留トナー粒子等も、この先端エッジ部1531によって掻き取られ、感光体表面11aから除去される。なお、クリーニングブレード153は、感光体表面11aから垂直に立ち上がる垂線に対して感光体回転方向上流側に傾くワイパー方式によって配備されたものであってもよい。また、クリーニングブレード153に代えて他の方式のクリーニング手段を設けてもよい。   The cleaning blade 153 is a plate-like member made of a rubber material. As a kind of rubber material used for the cleaning blade 153, a known material can be used. For example, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, or the like can be used. Among them, it is preferable to use a polyurethane elastic body because of its excellent wear resistance. The cleaning blade 153 shown in FIG. 2 has a rectangular shape that is long in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2 (the direction in which the rotating shaft 110 of the photoconductor 11 extends). May be referred to as the tip. The cleaning blade 153 is provided by a doctor system that is inclined to the downstream side in the rotation direction of the photoconductor with respect to a vertical line that rises perpendicularly from the surface 11a of the photoconductor 11 after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 30. Yes, the edge of the tip (tip edge portion) 1531 is in pressure contact with the surface 11a. The surface 11 a of the rotating photoconductor 11 is scraped off by the leading edge portion 1531 of the cleaning blade 153. Here, a deteriorated film having a thickness of several tens to several hundreds of nanometers is generated on the outermost surface of the photoconductor 11 due to a discharge phenomenon by the charger 12, but the deteriorated film formed on the surface of the photoconductor shown in FIG. Is scraped off by the cleaning blade 153. Further, residual toner particles and the like present on the surface 11a of the photoconductor 11 are scraped off by the leading edge portion 1531 and removed from the photoconductor surface 11a. Note that the cleaning blade 153 may be provided by a wiper method that is inclined to the upstream side in the photosensitive member rotation direction with respect to a vertical line that rises vertically from the photosensitive member surface 11a. Further, instead of the cleaning blade 153, other types of cleaning means may be provided.

搬送オーガ154は、感光体表面11aから除去された異物をクリーニング装置15の外に向けて搬送するものである。   The transport auger 154 transports the foreign matter removed from the photoreceptor surface 11 a toward the outside of the cleaning device 15.

大粒径ロール151と小粒径ロール152は、クリーニングブレード153よりも感光体回転方向下流側で、その回転方向に並んで配置されたものであり、いずれも、感光体10の回転軸110に平行な回転軸1511,1521を有する。大粒径ロール151は、小粒径ロール152よりも感光体回転方向上流側に配備されたものであり、回転軸1511の外周にはロール体1512を有する。また、小粒径ロール152も、回転軸1521の外周にロール体1522を有する。これらいずれのロール体1512,1522も、SBR(スチレンゴム)、CR(クロロプレンゴム)、NBR(ニトリルゴム)、U(ウレタンゴム)、EPDM(エチレン・プロピレンゴム)、SI(シリコンゴム)、天然ゴム(NR)などの弾性ゴム材料からなる発泡体、あるいはこれらのゴム材料からなるソリッド(中実)体である。なお、これらロール体1512,1522は6,6−ナイロンや6−ナイロンなどのスポンジ体やスチールウールなどの繊維集合体であってもよい。上流側の大粒径ロール151が有するロール体151は、弾性ゴム材料と、粒径が0.5μm以上5μm未満の粒子とを配合したものを金型成形もしくは押出成形し、成形品の周面に研磨加工を施したものである。一方、下流側の小粒径ロール152が有するロール体152は、弾性ゴム材料と粒径が5nm以上30nm未満の粒子とを配合したものを、同様に金型成形もしくは押出成形し、成形品の周面に研磨加工を施したものである。すなわち、いずれのロールも、周面151a,152aに粒子が分散配置されたものであり、上流側の大粒径ロール151は、下流側の小粒径ロール152の周面152aに分散配置された粒子よりも大きな粒径の粒子が、その周面151aに分散配置されたものである。   The large particle diameter roll 151 and the small particle diameter roll 152 are arranged downstream of the cleaning blade 153 in the rotation direction of the photosensitive member and aligned in the rotation direction, and both are arranged on the rotation shaft 110 of the photosensitive member 10. Parallel rotation axes 1511 and 1521 are provided. The large particle diameter roll 151 is arranged upstream of the small particle diameter roll 152 in the photoconductor rotation direction, and has a roll body 1512 on the outer periphery of the rotation shaft 1511. The small particle size roll 152 also has a roll body 1522 on the outer periphery of the rotating shaft 1521. Any of these rolls 1512 and 1522 are SBR (styrene rubber), CR (chloroprene rubber), NBR (nitrile rubber), U (urethane rubber), EPDM (ethylene / propylene rubber), SI (silicone rubber), natural rubber. It is a foam made of an elastic rubber material such as (NR) or a solid (solid) body made of these rubber materials. The roll bodies 1512 and 1522 may be sponge bodies such as 6,6-nylon and 6-nylon and fiber aggregates such as steel wool. The roll body 151 included in the upstream large particle size roll 151 is formed by molding or extruding a material in which an elastic rubber material and particles having a particle size of 0.5 μm or more and less than 5 μm are blended, and the peripheral surface of the molded product Is subjected to polishing. On the other hand, the roll body 152 included in the small particle size roll 152 on the downstream side is obtained by molding or extruding a mixture of an elastic rubber material and particles having a particle size of 5 nm or more and less than 30 nm. The peripheral surface is polished. That is, in any of the rolls, particles are dispersedly arranged on the peripheral surfaces 151a and 152a, and the upstream large particle size roll 151 is distributed on the peripheral surface 152a of the downstream small particle size roll 152. Particles having a particle size larger than the particles are dispersedly arranged on the peripheral surface 151a.

大粒径ロール周面151aや小粒径ロール周面152aに分散配置される粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化セシウム、酸化チタン、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム酸化鉄などの無機物粒子があげられる。なお、各ロール表面151a,152aに2種以上の粒子を分散配置してもよい。   Examples of particles dispersed and arranged on the large particle diameter roll peripheral surface 151a and the small particle diameter roll peripheral surface 152a include inorganic particles such as silica, alumina, cesium oxide, titanium oxide, silicon carbide, and strontium iron titanate. Two or more kinds of particles may be dispersedly arranged on each roll surface 151a, 152a.

大粒径ロール151も小粒径ロール152も、粒子が分散配置されたそれぞれの周面151a,152aを、感光体11の、1次転写領域を通過した表面11aに接触させた状態で回転することによりその表面11aを研磨する。その結果、大粒径ロール151によって研磨された後の感光体表面11aの粗さと、小粒径ロール152によって研磨された後の感光体表面11aの粗さとは異なり、上流側の大粒径ロール151は相対的に粗削りを行うものであり、下流側の小粒径ロール152は相対的に細かな削りを行うものである。なお、これら2本のロール151,152は、感光体11に対して従動回転するものであり、感光体表面11aに接する領域で感光体11の回転方向と同方向に、感光体11の回転速度(周速)と等速で回転するが(図2中の矢印参照)、逆方向に回転するものであってもよいし、感光体11の回転速度(周速)と速度差をもって回転するものであってもよい。   Both the large particle size roll 151 and the small particle size roll 152 rotate in a state in which the respective peripheral surfaces 151a and 152a in which the particles are dispersed are in contact with the surface 11a that has passed through the primary transfer region of the photoconductor 11. Thus, the surface 11a is polished. As a result, unlike the roughness of the photoreceptor surface 11a after being polished by the large particle diameter roll 151 and the roughness of the photoreceptor surface 11a after being polished by the small particle diameter roll 152, the upstream large particle diameter roll is different. Reference numeral 151 denotes a relatively rough cut, and the downstream small particle diameter roll 152 performs a relatively fine cut. Note that these two rolls 151 and 152 are driven to rotate with respect to the photoconductor 11, and the rotation speed of the photoconductor 11 is the same as the rotation direction of the photoconductor 11 in a region in contact with the photoconductor surface 11 a. (Peripheral speed) and the same speed (see the arrow in FIG. 2), but may be rotated in the opposite direction, or rotated at a speed difference from the rotational speed (peripheral speed) of the photoconductor 11. It may be.

クリーニングブレード153によって削り取られた感光体表面11aであっても、依然として大小様々な凹凸(傷)が存在する。これは、凹部の深さや感光体回転軸の延在方向の幅が30nm未満である微少な傷は避けることができず、また、凹部が0.5μm以上の深さにまで及ぶ深い傷は、クリーニングブレード153による削り取りよってはならしきれないことによる。非常に微小である放電生成物は30nm未満の細かな凹部に入り込んでその凹部に付着しており、外添剤粒子の一つである5nm以上50nm未満の無機酸化物粒子は、上記深い傷の凹部(放電生成物が付着した凹部よりも大きめの凹部)に入り込んでその凹部に付着している。上流側の大粒径ロール151に分散配置された、粒径が0.5μm以上5μm未満の粒子は、その大きめの凹部に入り込んで、その大きめの凹部に付着している上記無機酸化物粒子を感光体表面から剥がし取るとともに、感光体表面11aに存在する上記深い傷をならす。ここで、粒子の粒径が、0.5μm未満であると上記無機酸化物粒子を十分に除去することができず、反対に5μm以上であると、上記無機酸化物粒子が付着した凹部に粒子が入り込めなくなり、上記無機酸化物粒子を剥がし取ることができなくなってしまうため、大粒径ロール151の周面151aに分散配置される粒子の粒径は、0.5μm以上5μm未満の範囲に抑えられている。   Even on the photoreceptor surface 11a scraped off by the cleaning blade 153, there are still various unevennesses (scratches). This is unavoidable for minute scratches where the depth of the recesses and the width in the extending direction of the photosensitive member rotation axis is less than 30 nm, and deep scratches where the recesses reach a depth of 0.5 μm or more are as follows: This is because the cleaning blade 153 cannot be scraped off. The discharge product that is very small enters the fine recess of less than 30 nm and adheres to the recess, and the inorganic oxide particles of 5 nm or more and less than 50 nm, one of the external additive particles, It enters into the concave portion (a concave portion larger than the concave portion to which the discharge product adheres) and adheres to the concave portion. Particles having a particle size of 0.5 μm or more and less than 5 μm dispersed and arranged in the upstream large particle size roll 151 enter the larger concave portion, and the inorganic oxide particles adhering to the larger concave portion are removed. While peeling off from the surface of the photoreceptor, the deep scratches present on the photoreceptor surface 11a are smoothed. Here, when the particle size of the particles is less than 0.5 μm, the inorganic oxide particles cannot be sufficiently removed. On the contrary, when the particle size is 5 μm or more, the particles are formed in the recesses to which the inorganic oxide particles are attached. The particle diameter of the particles dispersed and arranged on the peripheral surface 151a of the large particle diameter roll 151 is in the range of 0.5 μm or more and less than 5 μm. It is suppressed.

また、細かな凹部に入り込んでその凹部に付着している放電生成物は、粒径が5nm以上30nm未満の粒子が分散配置された下流側の小粒径ロール152によって剥がし取られ、細かな凹凸(傷)は平坦にならされ、感光体表面11aの平滑度が高められる。小粒径ロール152の周面152aに分散配置される粒子の粒径は、放電生成物が付着した細かな凹部に入り込めることと、粒子があまりにも小さすぎると十分な研磨効果が発揮されないこととを考慮して、5nm以上30nm未満の範囲に抑えられている。   In addition, the discharge product that has entered the fine concave portion and adhered to the concave portion is peeled off by the downstream small particle size roll 152 in which particles having a particle size of 5 nm or more and less than 30 nm are dispersed and arranged. (Scratches) are smoothed and the smoothness of the photoreceptor surface 11a is increased. The particle size of the particles dispersed and arranged on the peripheral surface 152a of the small particle size roll 152 can enter a fine recess to which the discharge product adheres, and if the particles are too small, a sufficient polishing effect cannot be exhibited. In consideration of the above, it is suppressed to a range of 5 nm or more and less than 30 nm.

これらのロール151,152によって剥がし取られた付着物は下方へ落下し、搬送オーガ154によってクリーニング装置15の外に向けて搬送される。したがって、図2に示すクリーニング装置15によれば、感光体表面11aに存在する放電生成物と、その放電生成物よりも大きな外添剤粒子である上記無機酸化物粒子との双方が、感光体表面11aから除去される。   The deposits peeled off by these rolls 151 and 152 fall downward and are transported out of the cleaning device 15 by the transport auger 154. Therefore, according to the cleaning device 15 shown in FIG. 2, both the discharge product existing on the photoreceptor surface 11a and the inorganic oxide particles which are external additive particles larger than the discharge product are separated from the photoreceptor. It is removed from the surface 11a.

以上、大粒径ロール151と小粒径ロール152について説明したが、これら2つのロール151,152に加え、これら2つのロール周面151a,152aに分散配置された粒子の粒径とは異なる粒径の粒子が周面に分散配置されたロールを1又は複数本追加してもよい。また、大粒径ロール151と小粒径ロール152を入れ替え、上流側に相対的に細かな削りを行う小粒径ロール152を配置し、下流側に相対的に粗削りを行う大粒径ロール151を配置してもよい。さらに、大粒径ロール151と小粒径ロール152との双方を、クリーニングブレード153よりも感光体回転方向上流側に配置してもよいし、これら2つのロールのうちいずれか一方をクリーニングブレード153よりも上流側に配置し、もう一方をクリーニングブレード153よりも下流側に配置してもよい。   The large particle diameter roll 151 and the small particle diameter roll 152 have been described above. In addition to these two rolls 151 and 152, the particle diameter is different from the particle diameter of the particles dispersedly arranged on the two roll peripheral surfaces 151a and 152a. One or a plurality of rolls in which particles having a diameter are dispersedly arranged on the peripheral surface may be added. Moreover, the large particle diameter roll 151 and the small particle diameter roll 152 are replaced, the small particle diameter roll 152 that performs relatively fine cutting is disposed on the upstream side, and the large particle diameter roll 151 that performs relatively rough cutting on the downstream side. May be arranged. Furthermore, both the large particle diameter roll 151 and the small particle diameter roll 152 may be arranged upstream of the cleaning blade 153 in the photosensitive member rotation direction, and one of these two rolls is the cleaning blade 153. The other side may be disposed on the upstream side of the cleaning blade and the other side may be disposed on the downstream side of the cleaning blade 153.

なお、ここでは4つのトナー像形成ユニットが配備されたフルカラータンデム方式を採用した画像形成装置を例にあげて説明したが、本発明の画像形成装置は、1つのトナー像形成ユニットにおいてロータリ式のフルカラー現像器を用いて4色のトナー像を形成する方式を採用した画像形成装置にも適用することができる。また、中間転写ベルトに代えて中間転写ドラムを備えた画像形成装置に適用することもでき、さらには、用紙を静電的に吸着して搬送し、感光体に形成されたトナー像を、搬送されてきた用紙に、転写コロトロンや転写ロール等を用いて直接転写する直接転写方式を採用した画像形成装置にも適用することができる。   Here, the image forming apparatus adopting the full color tandem system in which four toner image forming units are arranged has been described as an example. However, the image forming apparatus of the present invention is a rotary type in one toner image forming unit. The present invention can also be applied to an image forming apparatus that employs a method of forming a four-color toner image using a full-color developing device. Further, it can be applied to an image forming apparatus provided with an intermediate transfer drum in place of the intermediate transfer belt. Further, the sheet is electrostatically adsorbed and conveyed, and the toner image formed on the photosensitive member is conveyed. The present invention can also be applied to an image forming apparatus that employs a direct transfer method in which a sheet is transferred directly to a sheet using a transfer corotron, a transfer roll, or the like.

また、ここでは感光体表面11aから残留物を除去するクリーニング装置15について詳細に説明したが、本発明のクリーニング装置は、中間転写ベルト30から残留物を除去する図1に示すベルトクリーナ70に適用することもできる。中間転写ベルト30にも、上記無機酸化物粒子や、2次転写の際に生じる用紙Pの剥離放電によって放電生成物が付着する。そのため、図2に示す大粒径ロール151と小粒径ロール152とを備えたクリーニング装置が有効である。   Although the cleaning device 15 for removing the residue from the photoreceptor surface 11a has been described in detail here, the cleaning device of the present invention is applied to the belt cleaner 70 shown in FIG. 1 for removing the residue from the intermediate transfer belt 30. You can also On the intermediate transfer belt 30, discharge products adhere to the inorganic oxide particles and the peeling discharge of the paper P generated during the secondary transfer. Therefore, the cleaning device provided with the large particle diameter roll 151 and the small particle diameter roll 152 shown in FIG. 2 is effective.

次に、図1に示す画像形成装置の変形例について説明する。この変形例における画像形成装置も、図1を用いて説明した画像形成装置と同じく、フルカラータンデム方式を採用し、4つのトナー像形成ユニットを備えるものである。以下、これまでの説明と重複する説明は省略し、図1に示す画像形成装置の構成要素の名称と同じ名称の構成要素にはこれまで用いた符号と同じ符号を付して説明する。   Next, a modification of the image forming apparatus shown in FIG. 1 will be described. Similarly to the image forming apparatus described with reference to FIG. 1, the image forming apparatus in this modification adopts a full-color tandem system and includes four toner image forming units. Hereinafter, description overlapping with the description so far will be omitted, and components having the same names as those of the components of the image forming apparatus illustrated in FIG.

この変形例の画像形成装置に備えられたトナー像形成ユニットに配備された感光体は、電荷輸送層の上に保護層を積層してなるものである。保護層は、この感光体11の最表層になる層である。この保護層は、電荷輸送機能を有する構造単位を持ち、かつ架橋構造を有する樹脂を含有した高強度表面層である。   The photoreceptor provided in the toner image forming unit provided in the image forming apparatus of this modification is formed by laminating a protective layer on the charge transport layer. The protective layer is a layer that becomes the outermost layer of the photoreceptor 11. This protective layer is a high-strength surface layer containing a resin having a structural unit having a charge transport function and having a crosslinked structure.

また、この変形例における画像形成装置1の現像装置14は、上記無機酸化物粒子が無添加のトナーを収容した現像剤収容体141を備えている。   Further, the developing device 14 of the image forming apparatus 1 according to this modification includes a developer containing body 141 containing the toner to which the inorganic oxide particles are not added.

さらに、この変形例におけるクリーニング装置15には、図2に示す大粒径ロールに代えて、粒径が30nm以上0.5μm未満の粒子が周面151aに分散配置された大粒径ロール151が配備されている。   Further, the cleaning device 15 in this modified example includes a large particle diameter roll 151 in which particles having a particle diameter of 30 nm or more and less than 0.5 μm are dispersedly arranged on the peripheral surface 151a instead of the large particle diameter roll shown in FIG. Has been deployed.

感光体11の最表面に設けられた保護層には、帯電器12による放電現象によって厚さが数十nmから数百nmの劣化皮膜が生じている。保護層は、架橋構造を有する樹脂を含有した層であることから機械的強度が向上しており、保護層に生じた劣化皮膜をクリーニングブレード153によって削り取ることは困難であるが、劣化皮膜は、この変形例に配備された大粒径ロール151によって削り取られ、搬送オーガ154によってクリーニング装置15の外に向けて搬送される。ここで、粒子の粒径が、30nm未満であると粒子が小さすぎてしまい研磨能力が不足して劣化皮膜を十分に除去することができず、反対に0.5μm以上であると今度は粒子が大きすぎてしまい劣化皮膜を隈無く除去することができなくなってしまったり、場合によっては保護層が必要以上に深く削り取られてしまう恐れがある。このため、この変形例では、大粒径ロール151の周面151aに分散配置させる粒子の粒径を30nm以上0.5μm未満の範囲に抑えている。   On the protective layer provided on the outermost surface of the photoreceptor 11, a deteriorated film having a thickness of several tens to several hundreds of nanometers is generated due to a discharge phenomenon by the charger 12. Since the protective layer is a layer containing a resin having a crosslinked structure, the mechanical strength is improved, and it is difficult to scrape the deteriorated film generated on the protective layer with the cleaning blade 153. It is scraped off by the large particle diameter roll 151 provided in this modified example, and is transported out of the cleaning device 15 by the transport auger 154. Here, if the particle diameter is less than 30 nm, the particles are too small and the polishing ability is insufficient, and the deteriorated film cannot be sufficiently removed. May be too large to remove the deteriorated film without failure, and in some cases, the protective layer may be removed deeper than necessary. For this reason, in this modification, the particle size of the particles dispersed and arranged on the peripheral surface 151a of the large particle size roll 151 is suppressed to a range of 30 nm or more and less than 0.5 μm.

なお、放電生成物が付着した30nm未満の小さな凹部には、上流側の大粒径ロール151に分散配置された粒子は入り込むことができず、その小さな凹部に付着した放電生成物は、下流側の、粒径が5nm以上30nm未満の粒子が分散配置された小粒径ロール152によって感光体表面11aから剥がし取られる。   In addition, the particles dispersed and arranged in the upstream large particle size roll 151 cannot enter the small concave portion of less than 30 nm to which the discharge product is attached, and the discharge product attached to the small concave portion is on the downstream side. The particles having a particle diameter of 5 nm or more and less than 30 nm are peeled off from the photoreceptor surface 11a by the small particle diameter roll 152 in which the particles are dispersedly arranged.

この変形例によれば、感光体表面11aに存在する放電生成物と、その放電生成物の大きさよりも厚い劣化皮膜との双方が、感光体表面11aから除去される。   According to this modification, both the discharge product present on the photoreceptor surface 11a and the deteriorated film thicker than the size of the discharge product are removed from the photoreceptor surface 11a.

続いて、これまで説明した画像形成装置に用いることができる感光体について詳述する。   Next, a photoconductor that can be used in the image forming apparatus described so far will be described in detail.

ここで用いることができる感光体としては、有機感光体や、アモルファスシリコン感光体やセレン系感光体などの無機系の感光体など公知の感光体を用いる事ができるが、コスト、製造性および廃棄性等の点で優れた利点を有する有機感光体が好適に用いられる。更に、感光体には、揺動摺擦による感光体表面の傷などに対する耐性を持たせたるため、上記変形例の画像形成装置における感光体のように、電荷輸送層の上に高強度表面層として保護層を設けることが好ましく、保護層を構成する材料として電荷輸送能を有する構造単位と架橋構造とを有する樹脂を含有することが更に好ましい。   As the photosensitive member that can be used here, a known photosensitive member such as an organic photosensitive member or an inorganic photosensitive member such as an amorphous silicon photosensitive member or a selenium photosensitive member can be used. An organic photoreceptor having excellent advantages in terms of properties and the like is preferably used. Further, since the photoreceptor is resistant to scratches on the surface of the photoreceptor due to rocking and rubbing, a high-strength surface layer is formed on the charge transport layer as in the photoreceptor in the image forming apparatus of the above-described modification. It is preferable to provide a protective layer, and it is more preferable to contain a resin having a structural unit having a charge transporting ability and a crosslinked structure as a material constituting the protective layer.

以下、保護層について詳しく説明する。この保護層としては、バインダー樹脂中に導電性粒子を分散したもの、通常の電荷輸送層材料にフッ素樹脂、アクリル樹脂などの潤滑性粒子を分散させたもの、シリコンや、アクリルなどのハードコート剤を使用することができるが、強度、電気特性、画質維持性などの観点から、電荷輸送性を有し、架橋構造を有するものが好ましい。保護層が架橋構造を有する樹脂を含むことで感光体表面の硬度が高まり耐摩耗性が向上し、クリーニングブレードとの摺擦による感光体表面の傷を抑制することができる。   Hereinafter, the protective layer will be described in detail. As this protective layer, a conductive resin dispersed in a binder resin, a normal charge transport layer material in which lubricating particles such as fluororesin and acrylic resin are dispersed, a hard coating agent such as silicon or acrylic However, from the viewpoints of strength, electrical characteristics, image quality maintenance, etc., those having charge transporting properties and having a crosslinked structure are preferable. When the protective layer contains a resin having a crosslinked structure, the hardness of the surface of the photoconductor is increased and the wear resistance is improved, and scratches on the surface of the photoconductor due to rubbing with the cleaning blade can be suppressed.

架橋構造を形成するものとしては種々の材料を用いることが出来るが、特性上フェノール樹脂、シロキサン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく、特にフェノール樹脂またはシロキサン系樹脂からなるものが好ましい。なお、保護層には、架橋構造を有する樹脂以外にも必要に応じて、架橋構造を有さないバインダー樹脂や、導電性粒子、また、フッ素樹脂やアクリル樹脂などからなる潤滑性粒子が含まれていてもよく、保護層の形成に際しては、必要に応じてシリコンや、アクリルなどのハードコート剤を使用することができる。また、保護層の形成には架橋構造を有する樹脂を構成する前駆体を少なくとも含む保護層形成用溶液が用いられる。   Various materials can be used for forming the crosslinked structure, but phenolic resins, siloxane resins, urethane resins, epoxy resins, and the like are preferable in terms of characteristics, and those made of phenolic resins or siloxane-based resins are particularly preferable. In addition to the resin having a crosslinked structure, the protective layer includes a binder resin not having a crosslinked structure, conductive particles, and lubricating particles made of a fluororesin or an acrylic resin, if necessary. In forming the protective layer, a hard coat agent such as silicon or acrylic can be used as necessary. For forming the protective layer, a protective layer forming solution containing at least a precursor constituting a resin having a crosslinked structure is used.

さらに電気特性や画質維持性などの観点からは、架橋構造を有する樹脂は、電荷輸送性を持ったものである(電荷輸送能を有する構造単位を含む)ことが好ましい。なお、保護層が電荷輸送層の一部として機能するものであってもよい。   Furthermore, from the viewpoint of electrical characteristics, image quality maintenance, etc., it is preferable that the resin having a crosslinked structure has a charge transporting property (including a structural unit having a charge transporting ability). Note that the protective layer may function as a part of the charge transport layer.

電荷輸送能を有する構造単位を含み、且つ、架橋構造を有する樹脂としては、架橋構造を有する樹脂としてメチロール基を有するフェノール誘導体またはシロキサン系樹脂と、水酸基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、エポキシ基、チオール基及びアミノ基から選択される少なくとも1種を有する電荷輸送材料とを含有するものがより好ましい。さらに当該フェノール誘導体含有層の赤外吸収スペクトルが下記式で示される条件を満たすことで電気特性に優れ高画質化が図れる為より好ましい。
(P2/P1)≦0.2
[式中、P1は1560cm−1〜1640cm−1に存在する最大吸収ピークの吸光度を示し、P2は1645cm−1〜1700cm−1に存在する最大吸収ピークの吸光度を示す。]
上記式で上述の効果が得られる理由は必ずしも明確ではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、メチロール基を有するフェノール誘導体を用いて塗膜を形成する過程において、フェノール誘導体のメチロール基のうちの一部は、ホルミル基等の酸化物になると考えられる。このようなホルミル基等の酸化物は、感光体中の電荷輸送を妨げるキャリアトラップとして作用し、感光体の電気特性を低下させると考えられる。ここで、赤外吸収スペクトルにおいて、1560cm−1〜1640cm−1に存在する最大吸収ピーク(P1)は、フェノール誘導体の芳香族C−C伸縮振動に相当する。また、1645cm−1〜1700cm−1に存在する最大吸収ピーク(P2)は、ホルミル基等の酸化物に由来すると考えられる。つまり、吸光度比(P2/P1)が小さい感光体は、感光体中のホルミル基等の酸化物が少なく、キャリア輸送性に優れると考えられる。したがって、上記特定の材料を用い且つ吸光度比(P2/P1)を0.2以下することで、電気特性に優れ、高画質化が達成できる。なお、吸光度比(P2/P1)は、0.18以下が好ましく、0.17以下がより好ましい。吸光度比(P2/P1)が0.2を超えると、キャリア輸送性が低下し、感光体の電気特性が不十分となり、画質が低下する。
As a resin having a structural unit having charge transporting ability and having a crosslinked structure, a phenol derivative or siloxane-based resin having a methylol group as a resin having a crosslinked structure, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxysilyl group, an epoxy group, More preferably, it contains a charge transport material having at least one selected from a thiol group and an amino group. Furthermore, it is more preferable that the infrared absorption spectrum of the phenol derivative-containing layer satisfies the conditions represented by the following formula, so that excellent electrical characteristics and high image quality can be achieved.
(P2 / P1) ≦ 0.2
Wherein, P1 represents the absorbance of the maximum absorption peaks at 1560cm -1 ~1640cm -1, P2 represents the absorbance of the maximum absorption peaks at 1645cm -1 ~1700cm -1. ]
The reason why the above-described effect is obtained by the above formula is not necessarily clear, but the present inventors infer as follows. That is, in the process of forming a coating film using a phenol derivative having a methylol group, it is considered that a part of the methylol group of the phenol derivative becomes an oxide such as a formyl group. Such an oxide such as a formyl group is considered to act as a carrier trap that hinders charge transport in the photoconductor, thereby reducing the electrical characteristics of the photoconductor. Here, in the infrared absorption spectrum, the maximum absorption peaks at 1560cm -1 ~1640cm -1 (P1) corresponds to the aromatic C-C stretching vibration of a phenol derivative. The maximum absorption peaks at 1645cm -1 ~1700cm -1 (P2) is thought to be derived from the oxide such as a formyl group. That is, it is considered that a photoconductor having a small absorbance ratio (P2 / P1) has few oxides such as formyl groups in the photoconductor and is excellent in carrier transportability. Therefore, by using the specific material and having the absorbance ratio (P2 / P1) of 0.2 or less, it is possible to achieve excellent electrical characteristics and high image quality. The absorbance ratio (P2 / P1) is preferably 0.18 or less, and more preferably 0.17 or less. When the absorbance ratio (P2 / P1) exceeds 0.2, the carrier transportability is lowered, the electrical characteristics of the photoreceptor are insufficient, and the image quality is lowered.

上記メチロール基を有するフェノール誘導体としては、モノメチロールフェノール類、ジメチロールフェノール類若しくはトリメチロールフェノール類のモノマー、それらの混合物、それらがオリゴマー化されたもの、又はそれらモノマーとオリゴマーの混合物が挙げられる。このようなメチロール基を有するフェノール誘導体は、レゾルシン、ビスフェノール等、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール等の水酸基を1個含む置換フェノール類、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン等の水酸基を2個含む置換フェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールZ等のビスフェノール類、ビフェノール類等、フェノール構造を有する化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等とを、酸触媒又はアルカリ触媒下で反応させることで得られるもので、一般にフェノール樹脂として市販されているものも使用できる。なお、本明細書では、分子の構造単位の繰り返しが2〜20程度の比較的大きな分子をオリゴマーといい、それ以下のものをモノマーという。   Examples of the phenol derivative having a methylol group include monomers of monomethylolphenols, dimethylolphenols or trimethylolphenols, mixtures thereof, oligomers thereof, or mixtures of these monomers and oligomers. Such phenol derivatives having a methylol group include resorcin, bisphenol, etc., substituted phenols containing one hydroxyl group such as phenol, cresol, xylenol, paraalkylphenol, paraphenylphenol, and two hydroxyl groups such as catechol, resorcinol, hydroquinone, etc. It is obtained by reacting a compound having a phenol structure, such as substituted phenols, bisphenol A, bisphenol Z, and the like having a phenol structure with formaldehyde, paraformaldehyde, etc. in the presence of an acid catalyst or an alkali catalyst, Generally what is marketed as a phenol resin can also be used. In the present specification, a relatively large molecule having about 2 to 20 repeating molecular structural units is referred to as an oligomer, and a molecule smaller than that is referred to as a monomer.

上記酸触媒としては、硫酸、パラトルエンスルホン酸、リン酸等が用いられる。また、アルカリ触媒としては、NaOH、KOH、Ca(OH)、Ba(OH)等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物やアミン系触媒が用いられる。 As the acid catalyst, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, phosphoric acid and the like are used. Further, as the alkali catalyst, hydroxides or amine catalysts of alkali metals and alkaline earth metals such as NaOH, KOH, Ca (OH) 2 and Ba (OH) 2 are used.

アミン系触媒としては、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。塩基性触媒を使用した場合には、残留する触媒によりキャリアが著しくトラップされ、電子写真特性を悪化させる傾向がある。そのため、酸で中和するか、シリカゲル等の吸着剤や、イオン交換樹脂等と接触させることにより不活性化又は除去することが好ましい。   Examples of the amine catalyst include, but are not limited to, ammonia, hexamethylenetetramine, trimethylamine, triethylamine, triethanolamine and the like. When a basic catalyst is used, the carrier is remarkably trapped by the remaining catalyst, and the electrophotographic characteristics tend to be deteriorated. Therefore, it is preferable to inactivate or remove by neutralizing with an acid or contacting with an adsorbent such as silica gel or an ion exchange resin.

また、メチロール基を有するフェノール誘導体としては、フェノール樹脂が好ましく、レゾール型フェノール樹脂がより好ましい。   Moreover, as a phenol derivative which has a methylol group, a phenol resin is preferable and a resol type phenol resin is more preferable.

水酸基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、エポキシ基、チオール基及びアミノ基から選択される少なくとも1種を有する電荷輸送材料としては、下記一般式(I)、(II)、(III)又は(IV)で示される化合物であることが好ましい。
F−[(X1)m1−(R1)m2−Y]m3 (I)
上記一般式(I)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を、X1は酸素原子又は硫黄原子を、R1はアルキレン基(炭素数は1〜15が好ましく、1〜10がより好ましい)を、Yは水酸基、カルボキシル基(−COOH)、チオール基(−SH)又はアミノ基(−NH)を示し、m1及びm2はそれぞれ独立に0又は1を、m3は1〜4の整数を示す。
F−[(X2)n1−(R2)n2−(Z)n3G]n4 (II)
上記一般式(II)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を、X2は酸素原子又は硫黄原子を、R2はアルキレン基(炭素数は1〜15が好ましく、1〜10がより好ましい)を、Zはアルキレン基、酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを、Gはエポキシ基を、n1、n2及びn3はそれぞれ独立に0又は1を、n4は1〜4の整数を示す。
F−[D−Si(R3)(3−a)Qa]b (III)
上記一般式(III)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を、Dは可とう性を有する2価の基を、R3は水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基(炭素数は1〜15が好ましく、1〜10がより好ましい)又は置換若しくは未置換のアリール基(炭素数は6〜20が好ましく、6〜15がより好ましい)を、Qは加水分解性基を、aは1〜3の整数を、bは1〜4の整数を示す。
As the charge transport material having at least one selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxysilyl group, an epoxy group, a thiol group and an amino group, the following general formula (I), (II), (III) or (IV) It is preferable that it is a compound shown by these.
F-[(X1) m1- (R1) m2-Y] m3 (I)
In the general formula (I), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, X1 represents an oxygen atom or a sulfur atom, R1 represents an alkylene group (the number of carbon atoms is preferably 1 to 15, 10 is more preferable), Y represents a hydroxyl group, a carboxyl group (—COOH), a thiol group (—SH) or an amino group (—NH 2 ), m1 and m2 each independently represent 0 or 1, and m3 represents 1 Represents an integer of ~ 4.
F-[(X2) n1- (R2) n2- (Z) n3G] n4 (II)
In the general formula (II), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, X2 represents an oxygen atom or a sulfur atom, R2 represents an alkylene group (the number of carbon atoms is preferably 1 to 15, 10 is more preferable), Z is an alkylene group, oxygen atom, sulfur atom, NH or COO, G is an epoxy group, n1, n2 and n3 are each independently 0 or 1, n4 is an integer of 1 to 4 Indicates.
F- [D-Si (R3) (3-a) Qa] b (III)
In the general formula (III), F is an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, D is a divalent group having flexibility, and R3 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group. (The carbon number is preferably 1-15, more preferably 1-10) or a substituted or unsubstituted aryl group (the carbon number is preferably 6-20, more preferably 6-15), Q is a hydrolyzable group. A represents an integer of 1 to 3, and b represents an integer of 1 to 4.

また、上記可とう性を有する2価の基Dは、具体的には、光電特性を付与するためのFの部位と3次元的な無機ガラス質ネットワークの構築に寄与する置換ケイ素基とを結びつける働きを担う2価の基である。また、Dは、堅い反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークの部分に適度な可とう性を付与し、膜としての機械的強靱さを向上させる働きを担う有機基構造を表す。Dとして具体的には、−CαH2α−、−CβH2β−2−、−CγH2γ−4−で表わされる2価の炭化水素基(ここで、αは1〜15の整数を表し、βは2〜15の整数を表し、γは3〜15の整数を表す)、−COO−、−S−、−O−、−CH−C−、−N=CH−、−(C)−(C)−、及び、これらの特性基を任意に組み合わせた構造を有する特性基、更にはこれらの特性基の構成原子を他の置換基と置換したもの等が挙げられる。また、上記加水分解性基Qとしては、アルコキシ基が好ましく、炭素数1〜15のアルコキシ基がより好ましい。 In addition, the divalent group D having flexibility described above specifically links the F portion for imparting photoelectric characteristics with a substituted silicon group that contributes to the construction of a three-dimensional inorganic glassy network. It is a divalent group that plays a role. In addition, D represents an organic group structure that imparts moderate flexibility to the portion of the inorganic glassy network that is hard but brittle, and plays a role of improving mechanical toughness as a film. Specifically, D is a divalent hydrocarbon group represented by -CαH2α-, -CβH2β-2-, -CγH2γ-4- (where α represents an integer of 1 to 15, β represents 2 to 15 Γ represents an integer of 3 to 15), —COO—, —S—, —O—, —CH 2 —C 6 H 4 —, —N═CH—, — (C 6 H 4 )-(C 6 H 4 )-and a characteristic group having a structure in which these characteristic groups are arbitrarily combined, and those obtained by substituting constituent atoms of these characteristic groups with other substituents. The hydrolyzable group Q is preferably an alkoxy group, more preferably an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms.

上記一般式(I)〜(III)で示される化合物における正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基Fとしては、下記一般式(IV)で示される化合物が好ましい。   As the organic group F derived from the compound having a hole transporting ability in the compounds represented by the general formulas (I) to (III), a compound represented by the following general formula (IV) is preferable.

Figure 2007147769
Figure 2007147769

上記一般式(IV)中、Ar、Ar、Ar及びArはそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Arは置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、且つAr〜Arのうち1〜4個は、上記一般式(I)〜(III)で示される化合物における−[(X1)m1−(R1)m2−Y]、−[(X2)n1−(R2)n2−(Z)n3G]、又は、−[D−Si(R3)(3−a)Qa]で示される部位と結合手を有し、kは0又は1である。 In the general formula (IV), Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group, Ar 5 represents a substituted or unsubstituted aryl group or an arylene group, and 1-4 of Ar 1 to Ar 5 are-[(X1) m1- (R1) m2-Y],-[(X2) n1- in the compounds represented by the general formulas (I) to (III). (R2) n2- (Z) n3G], or a site represented by-[D-Si (R3) (3-a) Qa] and a bond, and k is 0 or 1.

また、保護層には、残留電位を下げるために導電性粒子を添加してもよい。導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。これらの中でも、金属又は金属酸化物がより好ましい。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス等、又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等が挙げられる。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、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは単独で用いることも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。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。導電性粒子の平均粒径は保護層の透明性の観点から、0.3μm以下が好ましく、0.1μm以下が特に好ましい。   In addition, conductive particles may be added to the protective layer in order to lower the residual potential. Examples of the conductive particles include metals, metal oxides, and carbon black. Among these, metals or metal oxides are more preferable. Examples of the metal include aluminum, zinc, copper, chromium, nickel, silver, and stainless steel, 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 and tantalum-doped tin oxide, and antimony-doped zirconium oxide. It is done. 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. From the viewpoint of transparency of the protective layer, the average particle size of the conductive particles is preferably 0.3 μm or less, and particularly preferably 0.1 μm or less.

また、保護層には、保護層の強度、膜抵抗等の種々の物性をコントロールするために、下記一般式(V−1)で示される化合物を添加することもできる。
Si(R30)(4−c)Q (V−1)
上記一般式(V−1)中、R30は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、cは1〜4の整数を示す。
In addition, a compound represented by the following general formula (V-1) can also be added to the protective layer in order to control various physical properties such as strength and film resistance of the protective layer.
Si (R 30 ) (4-c) Q c (V-1)
In the general formula (V-1), R 30 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, and c represents an integer of 1 to 4.

上記一般式(V−1)で示される化合物の具体例としては以下のようなシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の四官能性アルコキシシラン(c=4);メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン等の三官能性アルコキシシラン(c=3);ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等の二官能性アルコキシシラン(c=2);トリメチルメトキシシラン等の1官能アルコキシシラン(c=1)等を挙げることができる。膜の強度を向上させるためには3及び4官能のアルコキシシランが好ましく、可とう性、成膜性を向上させるためには1及び2官能のアルコキシシランが好ましい。   Specific examples of the compound represented by the general formula (V-1) include the following silane coupling agents. Examples of silane coupling agents include tetrafunctional silanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane (c = 4); methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, methyltrimethoxyethoxysilane, vinyltri Methoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxy Silane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl L) Triethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, 3- (heptafluoroisopropoxy) propyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroalkyltriethoxysilane, 1H , 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, trifunctional alkoxysilanes such as 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane (c = 3); dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyl And bifunctional alkoxysilanes such as phenyldimethoxysilane (c = 2); monofunctional alkoxysilanes such as trimethylmethoxysilane (c = 1), and the like. Trifunctional and tetrafunctional alkoxysilanes are preferable for improving the strength of the film, and monofunctional and bifunctional alkoxysilanes are preferable for improving the flexibility and film formability.

また、主にこれらのカップリング剤より作製されるシリコン系ハードコート剤も用いることができる。市販のハードコート剤としては、KP−85、X−40−9740、X−40−2239(以上、信越シリコーン社製)、及びAY42−440、AY42−441、AY49−208(以上、東レダウコーニング社製)等を用いることができる。   In addition, a silicon-based hard coat agent produced mainly from these coupling agents can also be used. Commercially available hard coat agents include KP-85, X-40-9740, X-40-2239 (manufactured by Shin-Etsu Silicone), and AY42-440, AY42-441, AY49-208 (manufactured by Toray Dow Corning). Etc.) can be used.

また、保護層には、その強度を高めるために、下記一般式(V−2)に示すような2つ以上のケイ素原子を有する化合物を用いることも好ましい。
B−(Si(R31(3−d) (V−2)
上記式(V−2)中、Bは2価の有機基を、R31は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、dは1〜3の整数を示す。
In order to increase the strength of the protective layer, it is also preferable to use a compound having two or more silicon atoms as shown in the following general formula (V-2).
B- (Si (R 31 ) (3-d) Q d ) 2 (V-2)
In the above formula (V-2), B represents a divalent organic group, R 31 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, and d represents 1 to 3. Indicates an integer.

また、保護層には、ポットライフの延長、膜特性のコントロール、トルク低減、塗布膜表面の均一性向上のため、下記一般式(V−3)で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物、若しくはその化合物からの誘導体を含有させることもできる。   The protective layer has a cyclic compound having a repeating structural unit represented by the following general formula (V-3) for extending pot life, controlling film characteristics, reducing torque, and improving the uniformity of the coating film surface, or Derivatives from the compounds can also be included.

Figure 2007147769
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上記一般式(V−3)中、A及びAは、それぞれ独立に一価の有機基を示す。 In General Formula (V-3), A 1 and A 2 each independently represent a monovalent organic group.

一般式(V−3)で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物としては、市販の環状シロキサンを挙げることができる。具体的には、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタメチル−1,3,5,7,9−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、3−(3,3,3−トリフルオロプロピル)メチルシクロトリシロキサン等のフッ素原子含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサン等のヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサン等のビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等を挙げることができる。これらの環状シロキサン化合物は1種を単独で用いてもよいが、2種以上を混合して用いてもよい。   Commercially available cyclic siloxane can be mentioned as a cyclic compound which has a repeating structural unit shown by general formula (V-3). Specifically, cyclic dimethylcyclosiloxanes such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5- Triphenylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetraphenylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7,9-pentamethyl-1,3,5,7 , 9-pentaphenylcyclopentasiloxane and other cyclic methylphenylcyclosiloxanes, hexaphenylcyclotrisiloxane and other cyclic phenylcyclosiloxanes, and 3- (3,3,3-trifluoropropyl) methylcyclotrisiloxane and other fluorine Atom-containing cyclosiloxanes, methylhydrosiloxa Mixture, pentamethylcyclopentasiloxane, mention may be made of phenyl hydrosilyl group-containing cyclosiloxanes of hydrocyclosiloxane like, cyclic siloxanes and vinyl group-containing cyclosiloxanes such as penta vinyl pentamethylcyclopentasiloxane like. These cyclic siloxane compounds may be used alone or in combination of two or more.

さらに、感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、各種粒子を添加することもできる。それらは、単独で用いることもできるが、2種以上を併用してもよい。   Further, various particles can be added in order to control the contamination resistance adhesion, lubricity, hardness, etc. of the photoreceptor surface. They can be used alone or in combination of two or more.

粒子の一例として、ケイ素原子含有粒子を挙げることができる。ケイ素原子含有粒子とは、構成元素にケイ素を含む粒子であり、具体的には、コロイダルシリカが挙げられる。ケイ素原子含有粒子として用いられるコロイダルシリカは、平均粒子径が好ましくは1〜100nm、より好ましくは10〜30nmであり、酸性若しくはアルカリ性の水分散液、或いはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。保護層中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、成膜性、電気特性、強度の面から保護層の固形分全量を基準として好ましくは0.1〜50質量%の範囲、より好ましくは0.1〜30質量%の範囲で用いられる。   An example of the particles may include silicon atom-containing particles. The silicon atom-containing particles are particles containing silicon as a constituent element, and specifically include colloidal silica. The colloidal silica used as the silicon atom-containing particles has an average particle diameter of preferably 1 to 100 nm, more preferably 10 to 30 nm, in an acidic or alkaline aqueous dispersion, or an organic solvent such as alcohol, ketone or ester. What was chosen from what was disperse | distributed and generally marketed can be used. The solid content of colloidal silica in the protective layer is not particularly limited, but preferably 0.1 to 50 mass based on the total solid content of the protective layer in terms of film formability, electrical properties, and strength. %, More preferably 0.1 to 30% by mass.

ケイ素原子含有粒子として用いられる二酸化珪素粒子は、球状で、平均粒子径が好ましくは1〜500nm、より好ましくは10〜100nmであり、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子及びシリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。シリコーン粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、感光体の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、感光体表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐磨耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。保護層中のシリコーン粒子の含有量は、保護層の固形分全量を基準として好ましくは0.1〜30質量%の範囲であり、より好ましくは0.5〜10質量%の範囲である。   The silicon dioxide particles used as the silicon atom-containing particles are spherical and have an average particle diameter of preferably 1 to 500 nm, more preferably 10 to 100 nm, and are selected from silicone resin particles, silicone rubber particles, and silicone surface-treated silica particles. A commercially available product can be used. Silicone particles are small particles that are chemically inert and have excellent dispersibility in the resin, and because the content required to obtain sufficient properties is low, photosensitivity can be achieved without hindering the crosslinking reaction. The surface properties of the body can be improved. In other words, it is possible to improve the lubricity and water repellency of the surface of the photoreceptor while being uniformly incorporated into a strong cross-linked structure, and to maintain good wear resistance and adherence to contaminants over a long period of time. . The content of the silicone particles in the protective layer is preferably in the range of 0.1 to 30% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 10% by mass, based on the total solid content of the protective layer.

また、その他の粒子としては、4弗化エチレン、3弗化エチレン、6弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系粒子や”第8回ポリマー材料フォーラム講演予稿集 p89”に示される様な、フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる粒子、ZnO−Al、SnO−Sb、In−SnO、ZnO−TiO、ZnO−TiO、MgO−Al、FeO−TiO、TiO、SnO、In、ZnO、MgO等の半導電性金属酸化物を挙げることができる。また、同様な目的でシリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。 Other particles include fluorine-based particles such as ethylene tetrafluoride, ethylene trifluoride, propylene hexafluoride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, and the 8th Polymer Materials Forum Lecture Proceedings p89. Particles made of a resin obtained by copolymerizing a fluororesin and a monomer having a hydroxyl group, ZnO—Al 2 O 3 , SnO 2 —Sb 2 O 3 , In 2 O 3 —SnO 2 , ZnO—TiO 2 , ZnO Examples thereof include semiconductive metal oxides such as —TiO 2 , MgO—Al 2 O 3 , FeO—TiO 2 , TiO 2 , SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO, and MgO. For the same purpose, an oil such as silicone oil can be added.

シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等を挙げることができる。これらは、保護層形成用塗布液に予め添加してもよいし、感光体を作製後、減圧、或いは加圧下等で含浸処理してもよい。   Examples of the silicone oil include silicone oils such as dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, and phenylmethylsiloxane, amino-modified polysiloxane, epoxy-modified polysiloxane, carboxyl-modified polysiloxane, carbinol-modified polysiloxane, methacryl-modified polysiloxane, and mercapto. Examples include reactive silicone oils such as modified polysiloxanes and phenol-modified polysiloxanes. These may be added in advance to the protective layer-forming coating solution, or may be impregnated under reduced pressure or increased pressure after producing the photoreceptor.

また、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を使用することもできる。可塑剤としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等が挙げられる。保護層にはヒンダートフェノール、ヒンダートアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することができ、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的である。   In addition, additives such as plasticizers, surface modifiers, antioxidants, and photodegradation inhibitors can also be used. Examples of the plasticizer include biphenyl, biphenyl chloride, terphenyl, dibutyl phthalate, diethylene glycol phthalate, dioctyl phthalate, triphenyl phosphate, methyl naphthalene, benzophenone, chlorinated paraffin, polypropylene, polystyrene, and various fluorohydrocarbons. An antioxidant having a hindered phenol, hindered amine, thioether or phosphite partial structure can be added to the protective layer, which is effective in improving the potential stability and image quality when the environment changes.

酸化防止剤としては以下のような化合物が挙げられる。例えば、ヒンダートフェノール系としては、「Sumilizer BHT−R」、「Sumilizer MDP−S」、「Sumilizer BBM−S」、「Sumilizer WX−R」、「Sumilizer NW」、「Sumilizer BP−76」、「Sumilizer BP−101」、「Sumilizer GA−80」、「Sumilizer GM」、「Sumilizer GS」以上住友化学社製、「IRGANOX1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1141」、「IRGANOX1222」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425WL」、「IRGANOX1520L」、「IRGANOX245」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、「IRGANOX3790」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「アデカスタブAO−20」、「アデカスタブAO−30」、「アデカスタブAO−40」、「アデカスタブAO−50」、「アデカスタブAO−60」、「アデカスタブAO−70」、「アデカスタブAO−80」、「アデカスタブAO−330」以上旭電化製。ヒンダートアミン系としては、「サノールLS2626」、「サノールLS765」、「サノールLS770」、「サノールLS744」、「チヌビン144」、「チヌビン622LD」、「マークLA57」、「マークLA67」、「マークLA62」、「マークLA68」、「マークLA63」、「スミライザーTPS」、チオエーテル系としては、「スミライザーTP−D」、ホスファイト系としては、「マーク2112」、「マークPEP・8」、「マークPEP・24G」、「マークPEP・36」、「マーク329K」、「マークHP・10」が挙げられ、特にヒンダートフェノール、ヒンダートアミン系酸化防止剤が好ましい。さらに、これらは架橋膜を形成する材料と架橋反応可能な例えばアルコキシシリル基等の置換基で変性してもよい。   Examples of the antioxidant include the following compounds. For example, hindered phenols include “Sumilizer BHT-R”, “Sumilizer MDP-S”, “Sumilizer BBM-S”, “Sumizer WX-R”, “Sumizer NW”, “Sumizer BP-76”, “ Sumilizer BP-101 "," Sumilizer GA-80 "," Sumilizer GM "," Sumilizer GS "or more manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.," IRGANOX1010 "," IRGANOX1035 "," IRGANOX1076 "," IRGANOX1098 "," IRGANOX1098 "," 114 " ”,“ IRGANOX1222 ”,“ IRGANOX1330 ”,“ IRGANOX1425WL ”,“ IRGANOX1 20L "," IRGANOX 245 "," IRGANOX 259 "," IRGANOX 3114 "," IRGANOX 3790 "," IRGANOX 5057 "," IRGANOX 565 "or more, manufactured by Ciba Specialty Chemicals," ADK STAB AO-20 "," ADK STAB AO-30 "," ADEKA STAB " "AO-40", "ADK STAB AO-50", "ADK STAB AO-60", "ADK STAB AO-70", "ADK STAB AO-80", "ADK STAB AO-330" or more manufactured by Asahi Denka. Examples of hindered amines include “Sanol LS2626”, “Sanol LS765”, “Sanol LS770”, “Sanol LS744”, “Tinuvin 144”, “Tinuvin 622LD”, “Mark LA57”, “Mark LA67”, “Mark LA62”. ”,“ Mark LA68 ”,“ Mark LA63 ”,“ Smilizer TPS ”,“ Smilizer TP-D ”for thioethers,“ Mark 2112 ”,“ Mark PEP 8 ”,“ Mark PEP ”for phosphites -24G "," Mark PEP.36 "," Mark 329K "," Mark HP.10 ", and hindered phenols and hindered amine antioxidants are particularly preferable. Furthermore, these may be modified with a substituent such as an alkoxysilyl group capable of undergoing a crosslinking reaction with the material forming the crosslinked film.

また、保護層には、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を含有させてもよい。この場合、絶縁性樹脂は、所望の割合で添加することができ、これにより、電荷輸送層との接着性、熱収縮やハジキによる塗布膜欠陥等を抑制することができる。   For the protective layer, polyvinyl butyral resin, polyarylate resin (polycondensate of bisphenol A and phthalic acid, etc.), polycarbonate resin, polyester resin, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, acrylic resin Insulating resin such as polyacrylamide resin, polyvinyl pyridine resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, casein, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin may be contained. In this case, the insulating resin can be added at a desired ratio, thereby suppressing adhesion with the charge transport layer, coating film defects due to heat shrinkage and repellency, and the like.

保護層は、上記電荷輸送性構造単位を有する化合物、及び上記メチロール基を有するフェノール誘導体又はシロキサン誘導体等の構成材料を含有する保護層形成用塗布液を、電荷輸送層上に塗布して硬化させることで形成される。   The protective layer is formed by applying a coating solution for forming a protective layer containing a compound having the charge transporting structural unit and a constituent material such as a phenol derivative or a siloxane derivative having the methylol group onto the charge transport layer and curing it. Is formed.

保護層は、上述した電荷輸送材料を用いて形成されることから、保護層形成用塗布液に触媒を添加すること、又は保護層形成用塗布液作製時に触媒を用いることが好ましい。用いられる触媒としては、塩酸、酢酸、リン酸、硫酸等の無機酸、蟻酸、プロピオン酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸等の有機酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、トリエチルアミン等のアルカリ触媒、さらに系に不溶な固体触媒を用いることもできる。   Since the protective layer is formed using the above-described charge transport material, it is preferable to add a catalyst to the protective layer forming coating solution or to use the catalyst when preparing the protective layer forming coating solution. Catalysts used include inorganic acids such as hydrochloric acid, acetic acid, phosphoric acid and sulfuric acid, organic acids such as formic acid, propionic acid, oxalic acid, paratoluenesulfonic acid, benzoic acid, phthalic acid and maleic acid, potassium hydroxide, water An alkali catalyst such as sodium oxide, calcium hydroxide, ammonia, triethylamine, or a solid catalyst insoluble in the system can also be used.

また、メチロール基を有するフェノール誘導体またはシロキサン誘導体から、合成時の触媒を除去するために、フェノール誘導体をメタノール、エタノール、トルエン、酢酸エチル等の適当な溶剤に溶解させ、水洗、貧溶剤を用いた再沈殿等の処理を行うか、イオン交換樹脂、又は無機固体を用いて処理を行うことが好ましい。   Further, in order to remove the catalyst at the time of synthesis from a phenol derivative or siloxane derivative having a methylol group, the phenol derivative was dissolved in an appropriate solvent such as methanol, ethanol, toluene, ethyl acetate, washed with water, and a poor solvent was used. It is preferable to perform treatment such as reprecipitation, or to perform treatment using an ion exchange resin or an inorganic solid.

例えば、イオン交換樹脂としては、アンバーライト15、アンバーライト200C、アンバーリスト15E(以上、ローム・アンド・ハース社製);ダウエックスMWC−1−H、ダウエックス88、ダウエックスHCR−W2(以上、ダウ・ケミカル社製);レバチットSPC−108、レバチットSPC−118(以上、バイエル社製);ダイヤイオンRCP−150H(三菱化成社製);スミカイオンKC−470、デュオライトC26−C、デュオライトC−433、デュオライト−464(以上、住友化学工業社製);ナフィオン−H(デュポン社製)等の陽イオン交換樹脂;アンバーライトIRA−400、アンバーライトIRA−45(以上、ローム・アンド・ハース社製)等の陰イオン交換樹脂が挙げられる。   For example, as an ion exchange resin, Amberlite 15, Amberlite 200C, Amberlyst 15E (above, manufactured by Rohm and Haas); Dowex MWC-1-H, Dowex 88, Dowex HCR-W2 (above Levacit SPC-108, Levacit SPC-118 (above, Bayer); Diaion RCP-150H (Mitsubishi Kasei); Sumikaion KC-470, Duolite C26-C, Duolite C-433, Duolite-464 (above, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.); Cation exchange resins such as Nafion-H (DuPont); Amberlite IRA-400, Amberlite IRA-45 (above, Rohm and Anion exchange resins such as (made by Haas) are listed.

また、無機固体としては、Zr(OPCHCHSOH),Th(OPCHCHCOOH)等のプロトン酸基を含有する基が表面に結合されている無機固体;スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサン等のプロトン酸基を含有するポリオルガノシロキサン;コバルトタングステン酸、リンモリブデン酸等のヘテロポリ酸;ニオブ酸、タンタル酸、モリブデン酸等のイソポリ酸;シリカゲル、アルミナ、クロミア、ジルコニア、CaO、MgO等の単元系金属酸化物;シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類等複合系金属酸化物;酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、カオリナイト等の粘土鉱物;LiSO,MgSO等の金属硫酸塩;リン酸ジルコニア、リン酸ランタン等の金属リン酸塩;LiNO,Mn(NO等の金属硝酸塩;シリカゲル上にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させて得られた固体等のアミノ基を含有する基が表面に結合されている無機固体;アミノ変性シリコーン樹脂等のアミノ基を含有するポリオルガノシロキサン等が挙げられる。 Further, as the inorganic solid, an inorganic solid in which a group containing a protonic acid group such as Zr (O 3 PCH 2 CH 2 SO 3 H) 2 or Th (O 3 PCH 2 CH 2 COOH) 2 is bonded to the surface. A polyorganosiloxane containing a protonic acid group such as a polyorganosiloxane having a sulfonic acid group; a heteropolyacid such as cobalt tungstic acid or phosphomolybdic acid; an isopolyacid such as niobic acid, tantalic acid or molybdic acid; silica gel, alumina, Single metal oxides such as chromia, zirconia, CaO, MgO; complex metal oxides such as silica-alumina, silica-magnesia, silica-zirconia, zeolites; clay minerals such as acid clay, activated clay, montmorillonite, and kaolinite ; LiSO 4, metal sulfates MgSO 4 and the like; phosphoric acid zirconium, phosphorus Metal phosphates such as lanthanum; coupled to on silica gel by reacting aminopropyltriethoxysilane containing an amino group such as the resulting solid which groups surface; LiNO 3, Mn (NO 3 ) 2 and the like of a metal nitrate Inorganic solids such as polyorganosiloxanes containing amino groups such as amino-modified silicone resins.

保護層形成用塗布液には、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン;ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等の他、種々の溶媒が使用できる。なお、感光体の生産に一般的に使用されるディップコーティング法を適用するためには、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、又はそれらの混合系溶剤が好ましい。また、使用される溶媒の沸点は50〜150℃のものが好ましく、それら任意に混合して使用することができる。   For the coating liquid for forming the protective layer, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; tetrahydrofuran; ethers such as diethyl ether and dioxane; Can be used. In order to apply the dip coating method generally used for the production of the photoreceptor, an alcohol solvent, a ketone solvent, or a mixed solvent thereof is preferable. In addition, the boiling point of the solvent used is preferably 50 to 150 ° C., and these can be arbitrarily mixed and used.

なお、溶剤としてアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、又はそれらの混合系溶剤が好ましいことから、使用される保護層の形成に使用される電荷輸送性構造単位を有する化合物としては、それらの溶剤に可溶であることが好ましい。   Since the solvent is preferably an alcohol solvent, a ketone solvent, or a mixed solvent thereof, the compound having a charge transporting structural unit used for forming the protective layer to be used may be used as the solvent. It is preferable that it is dissolved.

また、溶媒量は任意に設定できるが、少なすぎると構成材料が析出しやすくなるため、保護層形成用塗布液中に含まれる固形分の合計1質量部に対し好ましくは0.5〜30質量部、より好ましくは1〜20質量部とすることが好ましい。   The amount of the solvent can be set arbitrarily, but if the amount is too small, the constituent materials are likely to be precipitated. Therefore, the amount of the solvent is preferably 0.5 to 30 mass with respect to the total 1 mass part of the solid content contained in the coating liquid for forming the protective layer. Parts, more preferably 1 to 20 parts by mass.

保護層形成用塗布液を用いて保護層を形成する際の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。ただし、1回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。なお、複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なってもよいし、複数回重ね塗布した後でもよい。   Coating methods for forming a protective layer using a coating solution for forming a protective layer include blade coating, wire bar coating, spray coating, dip coating, bead coating, air knife coating, and curtain coating. A usual method such as can be used. However, when a required film thickness cannot be obtained by a single application, the necessary film thickness can be obtained by applying a plurality of times. In addition, when performing the multiple application | coating several times, a heat processing may be performed every time of application | coating, and may be after carrying out multiple application | coating several times.

電荷輸送層上に保護層形成用塗布液を塗布後には、硬化処理を行う。通常、硬化処理の際には、フェノール誘導体またはシロキサン誘導体の架橋反応を促進し、保護層の機械強度を上げるためには硬化温度は高く、硬化時間長いほど好ましい。しかし、そうした場合には、フェノール系樹脂の場合は吸光度比(P2/P1)が0.2を超えやすく、電気特性が著しく悪化してしまう。そこで、フェノール系樹脂の場合は保護層のIRスペクトルが上記条件を満たすように、硬化温度、硬化時間、架橋雰囲気又は硬化触媒で制御することが好ましい。すなわち、フェノール系樹脂の場合は保護層のIRスペクトルが(P2/P1)≦0.2で示される条件を満たすようにするために、硬化処理の際の硬化温度は100〜170℃が好ましく、100〜150℃が、さらに100〜140℃がより好ましい。また、硬化時間は、30分〜2時間が好ましく、30分〜1時間がより好ましい。シロキサン系樹脂の場合は、硬化処理の際の硬化温度は100〜170℃の範囲が好ましく、100〜150℃の範囲がより好ましく、さらに100〜140℃の範囲がより一段と好ましい。また、硬化時間は、30分〜2時間が好ましく、30分〜1時間がより好ましい。   After applying the coating liquid for forming the protective layer on the charge transport layer, a curing process is performed. Usually, during the curing treatment, the curing temperature is higher and the curing time is longer in order to promote the crosslinking reaction of the phenol derivative or siloxane derivative and increase the mechanical strength of the protective layer. However, in such a case, the absorbance ratio (P2 / P1) tends to exceed 0.2 in the case of a phenol-based resin, and the electrical characteristics are remarkably deteriorated. Therefore, in the case of a phenol-based resin, it is preferable to control with a curing temperature, a curing time, a crosslinking atmosphere or a curing catalyst so that the IR spectrum of the protective layer satisfies the above conditions. That is, in the case of a phenol-based resin, the curing temperature during the curing treatment is preferably 100 to 170 ° C. so that the IR spectrum of the protective layer satisfies the condition represented by (P2 / P1) ≦ 0.2. 100-150 degreeC is further more preferable, and 100-140 degreeC is more preferable. The curing time is preferably 30 minutes to 2 hours, more preferably 30 minutes to 1 hour. In the case of a siloxane-based resin, the curing temperature during the curing treatment is preferably in the range of 100 to 170 ° C, more preferably in the range of 100 to 150 ° C, and even more preferably in the range of 100 to 140 ° C. The curing time is preferably 30 minutes to 2 hours, more preferably 30 minutes to 1 hour.

また、硬化処理(架橋反応)を行う雰囲気としては、窒素、ヘリウム、アルゴン等の、いわゆる酸化に対して不活性なガス雰囲気(不活性ガス雰囲気)下が吸光度比(P2/P1)を小さくするのに効果的である。不活性ガス雰囲気下で架橋反応を行う場合には、空気雰囲気(酸素含有雰囲気)下よりも硬化温度を高く設定することができ、硬化温度は100〜160℃(好ましくは110〜150℃)とすることが可能である。また、硬化時間は30分〜2時間(好ましくは30分〜1時間)とすることが可能である。また、上記一般式(I)で示される化合物において、(−(X1)m1−(R1)m2−Y)で示される部位が−CH−OHの場合が最も硬化温度による電気特性の影響が大きい傾向があり、酸化に対して敏感であるので、上記好ましい温度範囲で硬化処理を行うことが好ましい。 Further, as an atmosphere for performing the curing treatment (crosslinking reaction), the absorbance ratio (P2 / P1) is reduced under a so-called oxidation inert gas atmosphere (inert gas atmosphere) such as nitrogen, helium, and argon. It is effective. When the crosslinking reaction is performed in an inert gas atmosphere, the curing temperature can be set higher than in an air atmosphere (oxygen-containing atmosphere), and the curing temperature is 100 to 160 ° C. (preferably 110 to 150 ° C.). Is possible. The curing time can be 30 minutes to 2 hours (preferably 30 minutes to 1 hour). Further, in the compound represented by the general formula (I), when the site represented by (— (X1) m1- (R1) m2-Y) is —CH 2 —OH, the influence of the electrical characteristics due to the curing temperature is the greatest. Since it tends to be large and is sensitive to oxidation, it is preferable to perform the curing treatment in the above preferred temperature range.

さらに、硬化処理の際には、硬化触媒を使用することが好ましい。硬化触媒としては、例えば、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタンのようなビススルホニルジアゾメタン類、メチルスルホニルp−トルエンスルホニルメタンのようなビススルホニルメタン類、シクロヘキシルスルホニルシクロヘキシルカルボニルジアゾメタンのようなスルホニルカルボニルジアゾメタン類、2−メチル−2−(4−メチルフェニルスルホニル)プロピオフェノンのようなスルホニルカルボニルアルカン類、2−ニトロベンジルp−トルエンスルホネートのようなニトロベンジルスルホネート類、ピロガロールトリスメタンスルホネートのようなアルキル及びアリールスルホネート類(g)ベンゾイントシレートのようなベンゾインスルホネート類、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミドのようなN−スルホニルオキシイミド類、(4−フルオロベンゼンスルホニルオキシ)−3,4,6−トリメチル−2−ピリドンのようなピリドン類、2,2,2−トリフルオロ−1−トリフルオロメチル−1−(3−ビニルフェニル)−エチル−4−クロロベンゼンスルホネートのようなスルホン酸エステル類、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネートのようなオニウム塩類等の光酸発生剤や、プロトン酸或いはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、リン酸エステル類、オニウム化合物、無水カルボン酸化合物等が挙げられる。   Furthermore, it is preferable to use a curing catalyst during the curing treatment. Examples of the curing catalyst include bissulfonyldiazomethanes such as bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bissulfonylmethanes such as methylsulfonyl p-toluenesulfonylmethane, and sulfonylcarbonyldiazomethanes such as cyclohexylsulfonylcyclohexylcarbonyldiazomethane, 2 Sulfonylcarbonyl alkanes such as methyl-2- (4-methylphenylsulfonyl) propiophenone, nitrobenzyl sulfonates such as 2-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, alkyl and aryl sulfonates such as pyrogallol trismethanesulfonate (G) Benzoinsulfonates such as benzoin tosylate, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide N-sulfonyloxyimides, pyridones such as (4-fluorobenzenesulfonyloxy) -3,4,6-trimethyl-2-pyridone, 2,2,2-trifluoro-1-trifluoromethyl-1 Photoacid generators such as sulfonate esters such as-(3-vinylphenyl) -ethyl-4-chlorobenzenesulfonate, onium salts such as triphenylsulfonium methanesulfonate and diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, protonic acid or Lewis Examples thereof include compounds obtained by neutralizing acids with Lewis bases, mixtures of Lewis acids and trialkyl phosphates, sulfonic acid esters, phosphate esters, onium compounds, and carboxylic anhydride compounds.

プロトン酸或いはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物としては、ハロゲノカルボン酸類、スルホン酸類、硫酸モノエステル類、リン酸モノ及びジエステル類、ポリリン酸エステル類、ホウ酸モノ及びジエステル類等を、アンモニア、モノエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピペリジン、アニリン、モルホリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種アミン若しくはトリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスファイト、トリアリールホスファイトで中和した化合物、さらには酸−塩基ブロック化触媒として市販されているネイキュア2500X、4167、X−47−110、3525、5225(商品名、キングインダストリー社製)等が挙げられる。また、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物としては、例えば、BF、FeCl、SnCl、AlCl、ZnCl等のルイス酸を上記のルイス塩基で中和した化合物が挙げられる。 Compounds obtained by neutralizing a protonic acid or Lewis acid with a Lewis base include halogenocarboxylic acids, sulfonic acids, sulfuric acid monoesters, phosphoric acid mono- and diesters, polyphosphoric acid esters, boric acid mono- and diesters, and the like. Various amines such as monoethylamine, triethylamine, pyridine, piperidine, aniline, morpholine, cyclohexylamine, n-butylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, or trialkylphosphine, triarylphosphine, trialkylphosphite, triaryl Compounds neutralized with phosphite, as well as NureCure 2500X, 4167, X-47-110, 3525, 5225 commercially available as acid-base blocking catalysts (trade name, King Ndasutori Co., Ltd.), and the like. Examples of the compound obtained by neutralizing a Lewis acid with a Lewis base include compounds obtained by neutralizing a Lewis acid such as BF 3 , FeCl 3 , SnCl 4 , AlCl 3 , ZnCl 2 with the above Lewis base.

オニウム化合物としては、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート等が挙げられる。   Examples of the onium compound include triphenylsulfonium methanesulfonate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, and the like.

無水カルボン酸化合物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水ラウリン酸、無水オレイン酸、無水ステアリン酸、無水n−カプロン酸、無水n−カプリル酸、無水n−カプリン酸、無水パルミチン酸、無水ミリスチン酸、無水トリクロロ酢酸、無水ジクロロ酢酸、無水モノクロロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水ヘプタフルオロ酪酸等が挙げられる。   Examples of the carboxylic anhydride compound include acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, isobutyric anhydride, lauric anhydride, oleic anhydride, stearic anhydride, n-caproic anhydride, n-caprylic anhydride, and n-capric anhydride. , Palmitic anhydride, myristic anhydride, trichloroacetic anhydride, dichloroacetic anhydride, monochloroacetic anhydride, trifluoroacetic anhydride, heptafluorobutyric anhydride, and the like.

ルイス酸の具体例としては、例えば、三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウム、塩化第一チタン、塩化第二チタン、塩化第一鉄、塩化第二鉄、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化第一スズ、塩化第二スズ、臭化第一スズ、臭化第二スズ等の金属ハロゲン化物、トリアルキルホウ素、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルハロゲン化アルミニウム、モノアルキルハロゲン化アルミニウム、テトラアルキルスズ等の有機金属化合物、ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム、ジイソプロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタニウム、テトラキス(n−プロピルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジブチル・ビス(アセチルアセトナト)スズ、トリス(アセチルアセトナト)鉄、トリス(アセチルアセトナト)ロジウム、ビス(アセチルアセトナト)亜鉛、トリス(アセチルアセトナト)コバルト等の金属キレート化合物、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズエステルマレート、ナフテン酸マグネシウム、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸鉄、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸鉛、オクチル酸カルシウム、オクチル酸マンガン、オクチル酸鉄、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸スズ、オクチル酸鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛等の金属石鹸が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of Lewis acids include, for example, boron trifluoride, aluminum trichloride, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous chloride, ferric chloride, zinc chloride, zinc bromide, stannous chloride. , Metal halides such as stannic chloride, stannous bromide, stannic bromide, organometallic compounds such as trialkylboron, trialkylaluminum, dialkylaluminum halide, monoalkylaluminum halide, tetraalkyltin , Diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum, tris (ethyl acetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonato) aluminum, diisopropoxy bis (ethyl acetoacetate) titanium, diisopropoxy bis (acetylacetonato) titanium, tetrakis (N-propylacetoacetate Zirconium, Tetrakis (acetylacetonato) zirconium, Tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium, Dibutyl-bis (acetylacetonato) tin, Tris (acetylacetonato) iron, Tris (acetylacetonato) rhodium, Bis (acetyl) Acetonato) zinc, tris (acetylacetonato) cobalt metal chelate compounds, dibutyltin dilaurate, dioctyltin ester malate, magnesium naphthenate, calcium naphthenate, manganese naphthenate, iron naphthenate, cobalt naphthenate, copper naphthenate , Zinc naphthenate, zirconium naphthenate, lead naphthenate, calcium octylate, manganese octylate, iron octylate, cobalt octylate, zinc octylate, zirconium octylate, Tin chill acid, lead octylate, zinc laurate, magnesium stearate, aluminum stearate, calcium stearate, cobalt stearate, zinc stearate, and metal soaps such as stearate lead. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

これら硬化触媒の使用量は特に制限されないが、保護層形成用塗布液に含まれる固形分の合計100質量部に対して0.1〜20質量部が好ましく、0.3〜10質量部が特に好ましい。   Although the usage-amount of these curing catalysts is not specifically limited, 0.1-20 mass parts is preferable with respect to a total of 100 mass parts of solid content contained in the coating liquid for protective layer formation, and 0.3-10 mass parts is especially preferable. preferable.

また、保護層を形成する際に、有機金属化合物を触媒として用いる場合には、ポットライフ、硬化効率の面から、多座配位子を添加することが好ましい。このような多座配位子としては、以下に示すようなもの及びそれらから誘導されるものを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Moreover, when using an organometallic compound as a catalyst when forming a protective layer, it is preferable to add a polydentate ligand from the surface of pot life and hardening efficiency. Examples of such multidentate ligands include, but are not limited to, those shown below and those derived therefrom.

具体的には、アセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ジピバロイルメチルアセトン等のβ−ジケトン類;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル類;ビピリジン及びその誘導体;グリシン及びその誘導体;エチレンジアミン及びその誘導体;8−オキシキノリン及びその誘導体;サリチルアルデヒド及びその誘導体;カテコール及びその誘導体;2−オキシアゾ化合物等の2座配位子;ジエチルトリアミン及びその誘導体;ニトリロトリ酢酸及びその誘導体等の3座配位子;エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びその誘導体等の6座配位子;等を挙げることができる。さらに、上記のような有機系配位子の他、ピロリン酸、トリリン酸等の無機系の配位子を挙げることができる。多座配位子としては、特に2座配位子が好ましく、具体例としては、上記の他、下記一般式(V−4)で示される2座配位子が挙げられる。   Specifically, β-diketones such as acetylacetone, trifluoroacetylacetone, hexafluoroacetylacetone, and dipivaloylmethylacetone; acetoacetates such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate; bipyridine and derivatives thereof; glycine and its Derivatives; ethylenediamine and derivatives thereof; 8-oxyquinoline and derivatives thereof; salicylaldehyde and derivatives thereof; catechol and derivatives thereof; bidentate ligands such as 2-oxyazo compounds; diethyltriamine and derivatives thereof; nitrilotriacetic acid and derivatives thereof And tridentate ligands such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and derivatives thereof. In addition to the organic ligands as described above, inorganic ligands such as pyrophosphoric acid and triphosphoric acid can be exemplified. As the multidentate ligand, a bidentate ligand is particularly preferable, and specific examples include a bidentate ligand represented by the following general formula (V-4) in addition to the above.

Figure 2007147769
Figure 2007147769

上記式(V−4)中、R32及びR33はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基、フッ化アルキル基、又は炭素数1〜10のアルコキシ基を示す。 In the formula (V-4), R 32 and R 33 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.

2座配位子としては、上記一般式(V−4)中のR32とR33とが同一のものが特に好ましい。R32とR33とを同一にすることで、室温付近での配位子の配位力が強くなり、保護層形成用塗布液のさらなる安定化を図ることができる。 As the bidentate ligand, those in which R 32 and R 33 in the general formula (V-4) are the same are particularly preferable. By making R 32 and R 33 the same, the coordination power of the ligand near room temperature becomes strong, and the coating solution for forming the protective layer can be further stabilized.

多座配位子の配合量は、任意に設定することができるが、有機金属化合物の使用量1モルに対し、好ましくは0.01モル以上、より好ましくは0.1モル以上、さらに好ましくは1モル以上である。   The compounding amount of the polydentate ligand can be arbitrarily set, but is preferably 0.01 mol or more, more preferably 0.1 mol or more, and still more preferably with respect to 1 mol of the organometallic compound used. 1 mole or more.

保護層の25℃における酸素透過係数は、4×1012fm/s・Pa以下であることが好ましく、3.5×1012fm/s・Pa以下であることがより好ましく、3×1012fm/s・Pa以下であることがさらに好ましい。 Oxygen permeability at 25 ° C. of the protective layer is preferably not more than 4 × 10 12 fm / s · Pa, more preferably not more than 3.5 × 10 12 fm / s · Pa, 3 × 10 12 More preferably, it is fm / s · Pa or less.

ここで、酸素透過係数は層の酸素ガス透過のし易さを表す尺度であるが、見方を変えると、層の物理的な隙間率の代用特性と捕らえることもできる。なお、ガスの種類が変われば透過率の絶対値は変わるものの、検体となる層間で大小関係の逆転は殆どない。したがって、酸素透過係数は、一般的なガス透過のし易さを表現する尺度と解釈して良い。   Here, the oxygen permeation coefficient is a scale representing the ease of oxygen gas permeation of the layer, but it can also be regarded as a substitute characteristic of the physical gap ratio of the layer if the view is changed. In addition, although the absolute value of the transmittance changes if the type of gas changes, there is almost no reversal of the magnitude relationship between the layers serving as specimens. Therefore, the oxygen permeation coefficient may be interpreted as a measure expressing the general ease of gas permeation.

つまり、保護層の25℃における酸素透過係数が上記条件を満たす場合には、保護層においてガスが浸透しにくい。したがって、トナー像形成サイクルにより生じる放電生成物の浸透が抑制され、保護層に含有される化合物の劣化が抑制され、電気特性を高水準に維持することができ、高画質化、長寿命化に有効である。   That is, when the oxygen permeation coefficient at 25 ° C. of the protective layer satisfies the above conditions, the gas hardly penetrates into the protective layer. Therefore, the permeation of the discharge product generated by the toner image formation cycle is suppressed, the deterioration of the compound contained in the protective layer is suppressed, the electrical characteristics can be maintained at a high level, and high image quality and long life are achieved. It is valid.

また、フェノール樹脂の場合、赤外吸収スペクトルの吸光度比(P2/P1)が上記条件を満たすように保護層を形成しようとする場合には、空気雰囲気下では硬化温度を比較的低く設定することが必要である。そのため、保護層の25℃における酸素透過係数を下げることは困難であるが、吸光度比(P2/P1)が上記条件を満たすようにすると共に、保護層の25℃における酸素透過係数が上記条件を満たすようにすることで、電気特性がさらに向上し、さらに高画質を達成できる感光体が得られる。   In the case of a phenol resin, when the protective layer is formed so that the absorbance ratio (P2 / P1) of the infrared absorption spectrum satisfies the above conditions, the curing temperature should be set relatively low in an air atmosphere. is required. Therefore, it is difficult to lower the oxygen transmission coefficient at 25 ° C. of the protective layer, but the absorbance ratio (P2 / P1) satisfies the above condition, and the oxygen transmission coefficient at 25 ° C. of the protective layer satisfies the above condition. By satisfying these conditions, a photoreceptor that can further improve electrical characteristics and achieve higher image quality can be obtained.

保護層の膜厚は、0.5〜15μmが好ましく、1〜10μmがさらに好ましく、1〜5μmがより好ましい。   The thickness of the protective layer is preferably 0.5 to 15 μm, more preferably 1 to 10 μm, and more preferably 1 to 5 μm.

上記保護層を感光体最表面に設けることで、クリーニングブレードからの感光体に作用する力で発生する感光体傷や摩耗性が著しく改善され、更には、帯電の際に生じる放電生成物の浸透が抑制され、保護層に含有された加工物の劣化が抑えられて、電気特性を高水準た維持することができるため、保護層は高画質化にも有効である。   By providing the protective layer on the outermost surface of the photoconductor, the photoconductor scratches and abrasion caused by the force acting on the photoconductor from the cleaning blade are remarkably improved, and further, the permeation of discharge products generated during charging is further improved. Is suppressed, the deterioration of the workpiece contained in the protective layer is suppressed, and the electrical characteristics can be maintained at a high level. Therefore, the protective layer is also effective for improving the image quality.

続いて、図2に示す現像装置14の現像剤収容体141について詳述する。上述の如く、この現像剤収容体141にはトナーが収容されており、このトナーは、トナー母粒子の表面に各種の外添剤粒子が付着したものであり、特に製造方法により限定されるものではない。このトナーとしては、例えば、結着樹脂と着色剤、離型剤、転写助剤必要に応じて帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、転写助剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と着色剤、離型剤、転写助剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等により得られるものを使用することができる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法など、公知の方法によって製造されたトナーも使用することができるが、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。   Next, the developer container 141 of the developing device 14 shown in FIG. 2 will be described in detail. As described above, the developer container 141 contains toner, and this toner has various external additive particles attached to the surface of the toner base particles, and is particularly limited by the manufacturing method. is not. Examples of the toner include particles obtained by a kneading and pulverizing method in which a binder resin, a colorant, a release agent, a transfer auxiliary agent, and the like are kneaded, pulverized, and classified as necessary. Method of changing shape with mechanical impact force or thermal energy, emulsion polymerization of binder resin polymerizable monomer, and formed dispersion, colorant, mold release agent, transfer aid, if necessary Emulsion polymerization aggregation method to obtain toner particles by mixing with a dispersion liquid such as a charge control agent and heat-fusing, polymerizable monomer and colorant, release agent, necessary to obtain a binder resin Depending on the suspension polymerization method in which a solution such as a charge control agent is suspended in an aqueous solvent for polymerization, a binder resin and a colorant, a release agent, a transfer aid, and a solution such as a charge control agent as necessary. What is obtained by the dissolution suspension method etc. which suspend and granulate in an aqueous solvent can be used. In addition, a toner produced by a known method such as a production method in which the toner obtained by the above method is used as a core, and agglomerated particles are further adhered and heat-fused to give a core-shell structure can be used. From the viewpoint of particle size distribution control, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method and a dissolution suspension method which are produced with an aqueous solvent are preferable, and an emulsion polymerization aggregation method is particularly preferable.

また、トナーは、磁性材料を内包する磁性トナー、および磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。   The toner may be either a magnetic toner containing a magnetic material or a non-magnetic toner containing no magnetic material.

トナーは結着樹脂と着色剤、離型剤等とからなるものである。トナーの体積平均粒径は2〜12μmの範囲が好ましく3〜9μmの範囲がより好ましい。また、トナー母粒子の平均形状係数(ML/A)×(100π/4):MLはトナー母粒子の絶対最大長、Aはトナー母粒子の投影面積を各々示す)が100以上140以下の範囲のもの、さらに好ましくは100以上130以下のものを用いることにより、高い現像、転写性、及び高画質の画像を得ることができる。 The toner is composed of a binder resin, a colorant, a release agent, and the like. The volume average particle size of the toner is preferably in the range of 2 to 12 μm, and more preferably in the range of 3 to 9 μm. Further, the average shape factor (ML 2 / A) × (100π / 4) of the toner base particles: ML is the absolute maximum length of the toner base particles, and A is the projected area of the toner base particles. By using those in the range, more preferably from 100 to 130, it is possible to obtain images with high development, transferability, and high image quality.

使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、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、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。   Binder resins used include styrenes such as styrene and chlorostyrene; monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isoprene; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate; Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate Examples of vinyl polymers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl butyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropenyl ketone; Particularly typical binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene- Mention may be made of maleic anhydride copolymers, polyethylene, polypropylene and the like. Further examples include polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax and the like.

また、トナーの着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして例示することができる。   In addition, toner colorants include magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, aniline blue, caryl blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, and malachite green oxa. Rate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 can be exemplified as a representative one.

離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。   Typical examples of the release agent include low molecular polyethylene, low molecular polypropylene, Fischer-Tropsch wax, montan wax, carnauba wax, rice wax, and candelilla wax.

さらに、トナーには種々の外添剤粒子が添加される。すなわち、トナーには、感光体11の表面11aの付着物、劣化物除去の目的等で、無機粒子、有機粒子、該有機粒子に無機粒子を付着させた複合粒子などを加えることができるが、研磨性に優れる無機粒子が特に好ましい。無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。また、上記無機粒子にテトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネートなどのチタンカップリング剤、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤などで処理を行っても良い。また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩による疎水化処理も好ましく行うことができる。   Further, various external additive particles are added to the toner. That is, to the toner, inorganic particles, organic particles, composite particles obtained by adhering inorganic particles to the organic particles, and the like can be added for the purpose of removing deposits and deteriorated substances on the surface 11a of the photoreceptor 11. Inorganic particles having excellent polishing properties are particularly preferred. Inorganic particles include silica, alumina, titania, zirconia, barium titanate, aluminum titanate, strontium titanate, magnesium titanate, zinc oxide, chromium oxide, cerium oxide, antimony oxide, tungsten oxide, tin oxide, tellurium oxide, Various inorganic oxides such as manganese oxide, boron oxide, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, silicon nitride, titanium nitride, and boron nitride, nitrides, borides, and the like are preferably used. Moreover, titanium coupling agents such as tetrabutyl titanate, tetraoctyl titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecyl benzene sulfonyl titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, γ- (2-amino) Ethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane Hydrochloride, hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane The treatment may be performed with a silane coupling agent such as run, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, and p-methylphenyltrimethoxysilane. Further, hydrophobic treatment with a higher fatty acid metal salt such as silicone oil, aluminum stearate, zinc stearate, calcium stearate can be preferably performed.

有機粒子としては、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等を挙げることができる。これらの粒子径としては、小さすぎると研磨能力に欠け、また、大きすぎると感光体表面11aに傷を発生しやすくなるため、平均粒子径で5〜1000nmの範囲、好ましくは5〜800nmの範囲、より好ましくは5〜700nmの範囲のものが使用される。また、前記潤滑剤の添加量との和が、0.6質量%以上であることが好ましい。   Examples of the organic particles include styrene resin particles, styrene acrylic resin particles, polyester resin particles, and urethane resin particles. If the particle size is too small, the polishing ability is insufficient, and if it is too large, the surface 11a of the photoreceptor is likely to be damaged. Therefore, the average particle size is in the range of 5 to 1000 nm, preferably in the range of 5 to 800 nm. More preferably, the one in the range of 5 to 700 nm is used. Moreover, it is preferable that the sum with the addition amount of the said lubricant is 0.6 mass% or more.

また、トナーに添加されるその他の外添剤粒子としては、粒径が5nm以上50nm未満の外添剤粒子があげられる。この外添剤粒子の具体的一例としては、トナーの帯電性を制御したりトナーの流動性を高めるシリカ等の粒径が20nm以上30nm以下の無機酸化物粒子(例えば、日本アエロジル(株)製RY50)があげられる。   Other external additive particles added to the toner include external additive particles having a particle size of 5 nm or more and less than 50 nm. As a specific example of the external additive particles, inorganic oxide particles (for example, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a particle size of 20 nm or more and 30 nm or less, such as silica, which controls toner chargeability or enhances toner fluidity, are used. RY50).

さらに、感光体表面11およびクリーニングブレード153の先端エッジ部1531の双方に潤滑剤被膜を形成し先端エッジ部1531の磨耗を抑えるため、トナーに潤滑剤を添加してもよい。この潤滑剤としては、脂肪酸金属塩および高級アルコールのうちの少なくともいずれか一方を含んだものがあげられる。   Further, a lubricant may be added to the toner in order to form a lubricant film on both the photoreceptor surface 11 and the leading edge 1531 of the cleaning blade 153 to suppress wear of the leading edge 1531. Examples of the lubricant include those containing at least one of a fatty acid metal salt and a higher alcohol.

脂肪酸金属塩としてはステアリン酸のカドミウム、バリウム、鉛、鉄、ニッケル、コバルト、銅、アルミニウム、マグネシウム等の金属塩;二塩基性ステアリン酸鉛;オレイン酸の亜鉛、マグネシウム、鉄、コバルト、銅、鉛、カルシウム等の金属塩;パルミチン酸とアルミニウム、カルシウム等の金属塩;カプリル酸鉛;カプロン酸鉛;リノール酸亜鉛;リノール酸コバルト;リシノール酸カルシウム;リシノレイン酸と亜鉛、カドミウム等の金属塩;及びこれらの混合物等が挙げられるが、中でもステアリン酸亜鉛が潤滑効果が高く好ましい。   Fatty acid metal salts include metal salts of stearic acid cadmium, barium, lead, iron, nickel, cobalt, copper, aluminum, magnesium, etc .; dibasic lead stearate; zinc oleate, magnesium, iron, cobalt, copper, Metal salts such as lead and calcium; metal salts such as palmitic acid and aluminum and calcium; lead caprylate; lead caproate; zinc linoleate; cobalt linoleate; calcium ricinoleate; metal salts such as ricinoleic acid and zinc and cadmium; Among them, zinc stearate is preferable because of its high lubricating effect.

また、現像剤収容体141は、トナーとキャリアを含むいわゆる二成分現像剤を収容したものであってもよいし、キャリアを含まない一成分現像剤を収容したものであってもよい。二成分現像剤中のキャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉、またはそれ等の表面に樹脂コーテイングを施したものが使用される。また、キャリアとトナーとの混合割合は、適宜設定することができる。
(実施例)
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は全て「質量部」を意味する。
[感光体Aの作製]
酸化亜鉛(SMZ−017N:テイカ製)100部をトルエン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤(A1100:日本ユニカー社製)2部を添加し、5時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で2時間焼き付けを行った。得られた表面処理酸化亜鉛を蛍光X線により分析した結果、Si元素強度は亜鉛元素強度の1.8×10−4であった。
The developer container 141 may contain a so-called two-component developer containing a toner and a carrier, or may contain a one-component developer containing no carrier. As the carrier in the two-component developer, iron powder, glass beads, ferrite powder, nickel powder, or those having a surface coated with resin coating are used. Further, the mixing ratio of the carrier and the toner can be set as appropriate.
(Example)
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to these. Unless otherwise specified, all “parts” mean “parts by mass”.
[Preparation of Photoreceptor A]
100 parts of zinc oxide (SMZ-017N: manufactured by Teika) was stirred and mixed with 500 parts of toluene, and 2 parts of a silane coupling agent (A1100: manufactured by Nihon Unicar) was added and stirred for 5 hours. Thereafter, toluene was distilled off under reduced pressure and baked at 120 ° C. for 2 hours. As a result of analyzing the obtained surface-treated zinc oxide by fluorescent X-ray, the Si element strength was 1.8 × 10 −4 of the zinc element strength.

前記表面処理を施した酸化亜鉛35重量部と硬化剤よして用意したブロック化イソシアネート スミジュール3175(住友バイエルンウレタン社製)15部と、ブチラール樹脂 BM−1 (積水化学社製)6部と、メチルエチルケトン44部とを混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部、トスパール130(GE東芝シリコン社製)17部を添加し、下引層塗布用液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にてAl基材上に塗布し、160℃、100分の乾燥硬化を行い厚さ20μmの下引層を得た。表面粗さRzは、東京精密社製表面粗さ形状測定器サーフコム570Aを使用し、測定距離2.5mm、走査速度0.3mm/secで測定し、Rz値0.24であった。   35 parts by weight of zinc oxide subjected to the surface treatment, 15 parts of blocked isocyanate Sumijour 3175 (manufactured by Sumitomo Bayern Urethane Co., Ltd.) prepared by using a curing agent, 6 parts of butyral resin BM-1 (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), 44 parts of methyl ethyl ketone was mixed and dispersed for 2 hours with a sand mill using 1 mmφ glass beads to obtain a dispersion. As a catalyst, 0.005 part of dioctyltin dilaurate and 17 parts of Tospearl 130 (manufactured by GE Toshiba Silicon Corporation) were added as a catalyst to the resulting dispersion to obtain an undercoat layer coating solution. This coating solution was applied onto an Al base material by a dip coating method, followed by drying and curing at 160 ° C. for 100 minutes to obtain an undercoat layer having a thickness of 20 μm. The surface roughness Rz was measured using a surface roughness profile measuring device Surfcom 570A manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., at a measurement distance of 2.5 mm and a scanning speed of 0.3 mm / sec, and had an Rz value of 0.24.

次いで、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.3°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン1部を、ポリビニルブチラール(エスレックBM−S、積水化学)1部および酢酸n−ブチル100部と混合し、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間分散処理することで塗布液を得た。得られた塗布液を上記下引層上に浸漬コートし、100℃で10分間加熱乾燥して膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。   Next, the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) in the X-ray diffraction spectrum is 7.5 °, 9.9 °, 12.5 °, 16.3 °, 18.6 °, 25.1 °, 28 . 1 part of hydroxygallium phthalocyanine having a strong diffraction peak at 3 ° is mixed with 1 part of polyvinyl butyral (ESREC BM-S, Sekisui Chemical) and 100 parts of n-butyl acetate, and dispersed with a glass shaker for 1 hour in a paint shaker. As a result, a coating solution was obtained. The obtained coating solution was dip-coated on the undercoat layer and dried by heating at 100 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.15 μm.

次に、下記構造の、電荷輸送性化合物(1) 2部および高分子化合物(粘度平均分子量 39,000) 3部をクロロベンゼン20部に溶解させた塗布液を上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃、40分の加熱を行なって膜厚22μmの電荷輸送層を形成した。こうして電荷輸送層まで形成した感光体を感光体Aとする。   Next, a coating solution prepared by dissolving 2 parts of the charge transporting compound (1) and 3 parts of a polymer compound (viscosity average molecular weight 39,000) in 20 parts of chlorobenzene having the following structure is applied onto the charge generation layer by dip coating. And heated at 110 ° C. for 40 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 22 μm. The photoreceptor thus formed up to the charge transport layer is referred to as a photoreceptor A.

Figure 2007147769
Figure 2007147769

[感光体Bの作製]
下記化合物(1)を5部、レゾール型フェノール樹脂(PL−4852、群栄化学社製)を7部、メチルフェニルポリシロキサンを0.03部、及びイソプロパノ−ルを20部混合して溶解し、保護層形成用塗布液を得た。感光体Aと同様に作製した感光体の電荷輸送層上に、この保護層形成用塗布液を浸漬コーティング法で塗布し、130℃で40分乾燥させ、メチロール基を有するフェノール誘導体を架橋したフェノール系樹脂を含む膜厚3μmの保護層を形成した。こうして保護層まで形成した感光体を感光体Bとする。
[Preparation of Photosensitive Member B]
5 parts of the following compound (1), 7 parts of resol type phenolic resin (PL-4852, manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.), 0.03 part of methylphenylpolysiloxane, and 20 parts of isopropanol are mixed and dissolved. A coating solution for forming a protective layer was obtained. This protective layer-forming coating solution is applied on the charge transport layer of the photoreceptor prepared in the same manner as the photoreceptor A by a dip coating method and dried at 130 ° C. for 40 minutes to crosslink a phenol derivative having a methylol group. A protective layer having a film thickness of 3 μm containing a resin was formed. The photoreceptor thus formed up to the protective layer is referred to as a photoreceptor B.

Figure 2007147769
Figure 2007147769

[感光体Cの作製]
下記に示す構成材料に、メチルアルコール5部、イオン交換樹脂(アンバーリスト15E)0.3部を加え、室温で攪拌することにより24時間保護基の交換反応を行った。
構成材料
下記構造の化合物(2) 2部
下記構造の化合物(3) 1部
コロイダルシリカ 0.3部
Me(MeO)−Si−(CH−Si−Me(OMe) 2部
(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)メチルジメトキシシラン 0.1部
ヘキサメチルシクロトリシロキサン 0.3部
ZX−022(富士化成工業社製) 0.25部
[Preparation of Photoreceptor C]
To the constituent materials shown below, 5 parts of methyl alcohol and 0.3 part of ion exchange resin (Amberlyst 15E) were added, and the reaction for protecting group exchange was carried out for 24 hours by stirring at room temperature.
Constituent material Compound (2) having the following structure 2 parts Compound (3) having the following structure 1 part Colloidal silica 0.3 part Me (MeO) 2 -Si- (CH 2 ) 4 -Si-Me (OMe) 2 2 parts ( Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) methyldimethoxysilane 0.1 part hexamethylcyclotrisiloxane 0.3 part ZX-022 (Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd.) 0.25 part

Figure 2007147769
Figure 2007147769

Figure 2007147769
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その後、n−ブタノール10部、蒸留水0.25部を添加し、加水分解を5分間行なった。加水分解したものからイオン交換樹脂を濾過分離した液に対し、アルミニウムトリスアセチルアセトナート(Al(aqaq)3)を0.1部、アセチルアセトン0.1部、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)0.4部を加え、このコーティング液を、感光体Aと同様に作製した感光体の電荷輸送層上に、リング型浸漬塗布法により塗布し、室温で30分風乾した後、130℃で1時間加熱処理して硬化し、シロキサン誘導体を架橋したシロキサン系樹脂を含む膜厚3μmの保護層を形成した。こうして保護層まで形成した感光体を感光体Cとする。
(実施例1)
試験機として、図1に示す画像形成装置の基本構成と同じ基本構成の画像形成装置を用いた。すなわち、ここで用いた画像形成装置には、高強度表面層である保護層を省略し最表面が電荷輸送層で構成された上記感光体Aを組み込んだ。また、現像装置としては、粒径が20nm以上30nm以下の無機酸化物粒子である日本アエロジル(株)製RY50が添加されたトナーを収容した現像剤収容体を有する現像装置を用いた。
Thereafter, 10 parts of n-butanol and 0.25 parts of distilled water were added and hydrolysis was carried out for 5 minutes. 0.1 parts of aluminum trisacetylacetonate (Al (aqaq) 3), 0.1 part of acetylacetone, 3,5-di-t-butyl-to the liquid obtained by filtering and separating the ion exchange resin from the hydrolyzed product 0.4 parts of 4-hydroxytoluene (BHT) was added, and this coating solution was applied on the charge transport layer of the photoconductor produced in the same manner as photoconductor A by a ring-type dip coating method and air-dried at room temperature for 30 minutes. After that, the film was cured by heating at 130 ° C. for 1 hour to form a protective layer having a thickness of 3 μm containing a siloxane-based resin in which a siloxane derivative was crosslinked. The photoreceptor formed up to the protective layer in this way is referred to as a photoreceptor C.
Example 1
As a testing machine, an image forming apparatus having the same basic configuration as that of the image forming apparatus shown in FIG. 1 was used. That is, in the image forming apparatus used here, the above-mentioned photoreceptor A in which the protective layer, which is a high-strength surface layer, is omitted and the outermost surface is composed of a charge transport layer is incorporated. Further, as the developing device, a developing device having a developer containing body containing toner added with RY50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., which is an inorganic oxide particle having a particle size of 20 nm to 30 nm was used.

さらに、ここでは、発泡ゴムに対して、粒径が0.5μmの粒子を5wt%添加して直径が16mmのロール体を作製し、この0.5μmの粒子が分散配置されたロール体を上流側の大粒径ロールのロール体として用いた。また、発泡ゴムに対して粒径が5nmの粒子を5wt%添加して直径が16mmのロール体も作製し、この5nmの粒子が分散配置されたロール体を下流側の小粒径ロールのロール体として用いた。   Furthermore, here, a roll body having a diameter of 16 mm is prepared by adding 5 wt% of particles having a particle diameter of 0.5 μm to the foamed rubber, and the roll body in which the 0.5 μm particles are dispersedly arranged is upstream. It was used as a roll body of the large particle roll on the side. Further, a roll body having a diameter of 16 mm is prepared by adding 5 wt% of particles having a particle diameter of 5 nm to the foamed rubber, and the roll body in which the 5 nm particles are dispersed and arranged is a roll of a small particle roll on the downstream side. Used as a body.

表1に、ここで用いた画像形成装置の特徴的構成を示す。   Table 1 shows a characteristic configuration of the image forming apparatus used here.

Figure 2007147769
Figure 2007147769

この表1では、‘大粒径ロール’の欄は、大粒径ロールのロール体に分散配置されている粒子の粒径を表し、‘小粒径ロール’の欄は、小粒径ロールのロール体に分散配置されている粒子の粒径を表す(以下、同じ)。また、‘無機酸化物粒子’の欄に示す「有」は、日本アエロジル(株)製RY50が添加されたトナーを収容した現像剤収容体を有する現像装置を用いたことを表す(以下、同じ)。 In Table 1, the column of “large particle size roll” represents the particle size of the particles dispersed and arranged in the roll body of the large particle size roll, and the column of “small particle size roll” represents the particle size of the small particle size roll. The particle size of the particles dispersed and arranged in the roll body (hereinafter the same). In addition, “present” in the column of “inorganic oxide particles” indicates that a developing device having a developer container containing toner added with RY50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. was used (hereinafter the same) ).

試験では、各色エリアカバレッジ10%であるプロセス方向の筋チャートを20秒おきに5枚連続して採取することを繰り返す走行試験を、常温常湿(20℃、55%RH)の環境下で1万枚実施した後、高温高湿(28℃、80%)の環境下でも1万枚実施し、最後に低温低湿(10℃、20%RH)の環境下で1万枚実施した。   In the test, a running test in which 5 sheets of process direction streak charts each having a color area coverage of 10% were repeatedly collected every 20 seconds was performed under an environment of normal temperature and humidity (20 ° C., 55% RH). After ten thousand sheets, 10,000 sheets were performed even in an environment of high temperature and high humidity (28 ° C., 80%), and finally 10,000 sheets were performed in an environment of low temperature and low humidity (10 ° C., 20% RH).

評価は、合計3万枚の走行試験を実施した後、20%ハーフトーンのサンプル画像と、文字サンプル画像それぞれを採取し、得られたそれぞれの形成画像について、走行試験で用いた筋チャートの筋に当たる箇所に画質欠陥が生じているか否かを観察した。結果を上記表1に併せて示す。   The evaluation was performed after a total of 30,000 running tests were performed, and then a 20% halftone sample image and a character sample image were collected. It was observed whether or not there was an image quality defect in the spot. The results are also shown in Table 1 above.

上記表1に示すように、20%ハーフトーンのサンプル画像の形成画像にも、文字サンプル画像の形成画像にも画質欠陥が生じておらず、いずれの形成画像も良好な画質であった。
(実施例2)
大粒径ロールを、粒径が4μmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えるとともに、小粒径ロールを、粒径が29nmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えた以外は、実施例1で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用い、実施例1と同様な試験を行い、実施例1と同様にして評価を行った。実施例2で用いた画像形成装置の特徴的構成とともに結果を上記表1に示す。
As shown in Table 1, there was no image quality defect in the formed image of the 20% halftone sample image and the formed image of the character sample image, and both formed images had good image quality.
(Example 2)
The large roll is replaced with a roll having 5 wt% of particles having a particle size of 4 μm, and the small roll is replaced with a roll having 5 wt% of particles having a diameter of 29 nm added. Except for the above, an image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus used in Example 1 was used, a test similar to Example 1 was performed, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 above together with the characteristic configuration of the image forming apparatus used in Example 2.

ここでの結果も、実施例1における結果と同じく、いずれの形成画像も良好な画質であった。
(実施例3)
感光体を、最表面に高強度表面層である、フェノール誘導体を架橋したフェノール系樹脂を含む保護層が設けられた感光体Bに代えるとともに、現像装置を、日本アエロジル(株)製RY50が無添加のトナーを収容した現像剤収容体を有する現像装置に代えた。また、大粒径ロールを、粒径が30nmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えた。これらの変更を行った以外は、実施例1で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用い、実施例1と同様な試験を行い、実施例1と同様にして評価を行った。ここで用いた画像形成装置の特徴的構成とともに結果を表1に示す。なお、‘無機酸化物粒子’の欄に示す「無」は、日本アエロジル(株)製RY50が無添加のトナーを収容した現像剤収容体を有する現像装置を用いたことを表す(以下、同じ)。
The results here were the same as the results in Example 1, and all the formed images had good image quality.
(Example 3)
The photoconductor is replaced with a photoconductor B provided with a protective layer containing a phenolic resin cross-linked with a phenol derivative, which is a high-strength surface layer on the outermost surface, and the developing device has no RY50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Instead of a developing device having a developer container containing the added toner. Moreover, the large particle diameter roll was replaced with one having a roll body to which 5 wt% of particles having a particle diameter of 30 nm were added. Except for these changes, an image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus used in Example 1 was used, a test similar to that in Example 1 was performed, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. It was. The results are shown in Table 1 together with the characteristic configuration of the image forming apparatus used here. “None” shown in the column of “Inorganic oxide particles” indicates that RY50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. used a developing device having a developer container containing an additive-free toner (hereinafter the same). ).

この実施例3における結果も、実施例1における結果と同じく、いずれの形成画像も良好な画質であった。
(実施例4)
感光体を、最表面に高強度表面層である、シロキサン誘導体を架橋したシロキサン系樹脂を含む保護層が設けられた感光体Cに代えた。また、大粒径ロールを、粒径が0.4μmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えるとともに、小粒径ロールを、粒径が29nmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えた。これらの変更を行った以外は、実施例3で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用い、実施例1と同様な試験を行い、実施例1と同様にして評価を行った。実施例4で用いた画像形成装置の特徴的構成とともに結果を表1に示す。
Similar to the result in Example 1, the results in Example 3 were all good in image quality.
Example 4
The photoconductor was replaced with photoconductor C provided with a protective layer containing a siloxane-based resin crosslinked with a siloxane derivative, which is a high-strength surface layer on the outermost surface. In addition, the large roll is replaced with a roll having 5 wt% of particles having a particle diameter of 0.4 μm, and a roll having 5 wt% of particles having a diameter of 29 nm is added. It replaced with what it has. Except for these changes, an image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus used in the third embodiment is used, a test similar to the first embodiment is performed, and an evaluation is performed in the same manner as the first embodiment. It was. The results are shown in Table 1 together with the characteristic configuration of the image forming apparatus used in Example 4.

ここでの結果も、実施例1における結果と同じく、いずれの形成画像も良好な画質であった。
(比較例1)
大粒径ロールを、粒径が5μmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えた以外は、実施例2で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用い、実施例1と同様な試験を行い、実施例1と同様にして評価を行った。ここで用いた画像形成装置の特徴的構成とともに結果を表1に示す。
The results here were the same as the results in Example 1, and all the formed images had good image quality.
(Comparative Example 1)
An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus used in Example 2 was used except that the roll having a large particle diameter was replaced with a roll body to which particles having a particle diameter of 5 μm were added at 5 wt%. The same test as in Example 1 was performed, and the evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 together with the characteristic configuration of the image forming apparatus used here.

この比較例1における結果では、20%ハーフトーンのサンプル画像の形成画像にも、文字サンプル画像の形成画像にも、感光体回転方向(プロセス方向)に筋状の濃度ムラが確認された。
(比較例2)
大粒径ロールを、粒径が29nmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えた以外は、実施例3で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用い、実施例1と同様な試験を行い、実施例1と同様にして評価を行った。この比較例2で用いた画像形成装置の特徴的構成とともに結果を表1に示す。
As a result in Comparative Example 1, streaky density unevenness was confirmed in the rotation direction of the photosensitive member (process direction) in both the formed image of the 20% halftone sample image and the formed image of the character sample image.
(Comparative Example 2)
An image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus used in Example 3 was used except that the roll having a large particle diameter was replaced with a roll body added with 5 wt% of particles having a particle diameter of 29 nm. The same test as in Example 1 was performed, and the evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results together with the characteristic configuration of the image forming apparatus used in Comparative Example 2.

ここでの結果では、文字サンプル画像において、文字が感光体の回転軸の延在方向に流れる画像流れが確認された。
(比較例3)
小粒径ロールを、粒径が4nmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えた以外は、実施例3で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用い、実施例1と同様な試験を行い、実施例1と同様にして評価を行った。ここで用いた画像形成装置の特徴的構成とともに結果を表1に示す。
As a result, an image flow in which characters flow in the extending direction of the rotation axis of the photosensitive member was confirmed in the character sample image.
(Comparative Example 3)
Implementation was performed using an image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus used in Example 3 except that the small-diameter roll was replaced with a roll having 5 wt% of particles having a particle diameter of 4 nm added thereto. The same test as in Example 1 was performed, and the evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 together with the characteristic configuration of the image forming apparatus used here.

この比較例3では、20%ハーフトーンのサンプル画像の形成画像にも、文字サンプル画像の形成画像にも、画像が白く抜けるいわゆる白抜けが確認された。
(比較例4)
小粒径ロールを、粒径が30nmの粒子を5wt%添加したロール体を有するものに代えた以外は、実施例4で用いた画像形成装置の構成と同じ構成の画像形成装置を用い、実施例1と同様な試験を行い、実施例1と同様にして評価を行った。この比較例4で用いた画像形成装置の特徴的構成とともに結果を表1に示す。
In Comparative Example 3, a so-called white spot was observed in which the image was whitened both in the formed image of the 20% halftone sample image and the formed image of the character sample image.
(Comparative Example 4)
Implementation was performed using an image forming apparatus having the same configuration as that of the image forming apparatus used in Example 4 except that the small-diameter roll was replaced with a roll having 5 wt% of particles having a particle size of 30 nm added. The same test as in Example 1 was performed, and the evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results together with the characteristic configuration of the image forming apparatus used in Comparative Example 4.

ここでの結果も、比較例3における結果と同じく、いずれの形成画像にも白抜けが確認された。   Similar to the result in Comparative Example 3, the result here was also confirmed to be white in any of the formed images.

比較例1における濃度ムラは、無機酸化物粒子である日本アエロジル(株)製RY50が感光体表面から除去されずその表面に付着したまま感光体が帯電を受けたことにより、付着した日本アエロジル(株)製RY50によって異常帯電が生じて発生した画質欠陥であると考える。これに対して、粒径が4μmの粒子を分散配置した大粒径ロールを用いた実施例2では、比較例1で生じた濃度ムラが発生していないことから、比較例1で用いた、粒径が5μmの粒子を分散配置した大粒径ロールでは、日本アエロジル(株)製RY50が付着した凹部に粒子が入り込めず、日本アエロジル(株)製RY50を感光体表面から剥がし取ることができなかったと考える。   Concentration unevenness in Comparative Example 1 was caused by the fact that RY50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., which is an inorganic oxide particle, was not removed from the surface of the photoconductor but was charged on the surface of the photoconductor. This is considered to be an image quality defect caused by an abnormal charging caused by RY50 manufactured by Co., Ltd. On the other hand, in Example 2 using the large particle diameter roll in which particles having a particle diameter of 4 μm are dispersed, the density unevenness generated in Comparative Example 1 does not occur. In a large-diameter roll in which particles having a particle size of 5 μm are dispersed, the particles do not enter the concave portion to which RY50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. has adhered, and RY50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. may be peeled off from the surface of the photoreceptor. I think I couldn't.

比較例2における画像流れは、感光体表面の劣化皮膜が除去されなかったことにより生じた画質欠陥であると考える。比較例2では、保護層によって感光体表面の機械的強度が高められているため、クリーニングブレードによって劣化皮膜を除去することが困難であると考えられるが、同じ保護層を有する感光体を用いた実施例3では、比較例1で生じた画像流れが発生していない。比較例2と実施例3とを対比すると、実施例3では、粒径が30nmの粒子を分散配置した大粒径ロールを用いたのに対し、比較例2では、粒径が29nmの粒子を分散配置した大粒径ロールを用いた。このことからすると、粒径が29nmの粒子を分散配置した大粒径ロールでは、劣化皮膜を十分に除去することができないといえる。   The image flow in Comparative Example 2 is considered to be an image quality defect caused by the deterioration film on the surface of the photoreceptor not being removed. In Comparative Example 2, since the mechanical strength of the surface of the photoreceptor is enhanced by the protective layer, it is considered difficult to remove the deteriorated film with the cleaning blade, but a photoreceptor having the same protective layer was used. In Example 3, the image flow generated in Comparative Example 1 does not occur. Comparing Comparative Example 2 and Example 3, in Example 3, a large particle size roll in which particles having a particle size of 30 nm were dispersed was used, whereas in Comparative Example 2, particles having a particle size of 29 nm were used. A dispersed large particle roll was used. From this, it can be said that a deteriorated film cannot be sufficiently removed with a large-diameter roll in which particles having a particle diameter of 29 nm are dispersed.

比較例3および比較例4における白抜けは、感光体表面から放電生成物が除去されず、残った放電生成物が吸湿して引き起こされた画質欠陥であると考える。一方、粒径が5nmの粒子を分散配置した小粒径ロールを用いた実施例3では白抜けが発生していない。このことからすると、粒径が4nmの粒子を分散配置した小粒径ロールでは、放電生成物を十分に除去することができないといえる。また、粒径が29nmの粒子を分散配置した小粒径ロールを用いた実施例4でも白抜けが発生しておらず、比較例4で用いた、粒径が30nmの粒子を分散配置した小粒径ロールでは、放電生成物が付着した細かな凹部に粒子が入り込めず、放電生成物を感光体表面から剥がし取ることができなかったと考える。   The white spots in Comparative Example 3 and Comparative Example 4 are considered to be image quality defects caused by the discharge products not being removed from the surface of the photoreceptor and the remaining discharge products absorbing moisture. On the other hand, white spots are not generated in Example 3 using the small particle size roll in which particles having a particle size of 5 nm are dispersedly arranged. From this, it can be said that the discharge product cannot be sufficiently removed by a small particle roll in which particles having a particle diameter of 4 nm are dispersed. Further, white spots were not generated even in Example 4 using a small particle diameter roll in which particles having a particle diameter of 29 nm were dispersed and small particles having a particle diameter of 30 nm used in Comparative Example 4 were dispersed. With the particle size roll, it is considered that the particles could not enter the fine recesses to which the discharge product adhered, and the discharge product could not be peeled off from the surface of the photoreceptor.

以上の結果から、粒径が30nm以上5μm未満の粒子を分散配置した大粒径ロールを用いるとともに、粒径が5nm以上30nm未満の粒子を分散配置した小粒径ロールを用いることで、感光体表面に存在する放電生成物と、その放電生成物よりも大きな除去対象物との双方をその表面から除去することができることが確認された。   From the above results, a large-diameter roll in which particles having a particle diameter of 30 nm or more and less than 5 μm are dispersed and a small-diameter roll in which particles having a particle diameter of 5 to 30 nm are dispersed are used. It was confirmed that both the discharge product existing on the surface and the removal target larger than the discharge product can be removed from the surface.

本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す4つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットを図1よりも詳しく示した図である。FIG. 2 is a diagram showing one of the four toner image forming units shown in FIG. 1 in more detail than FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
10 トナー像形成ユニット
11 感光体
11a 表面
110 回転軸
12 帯電器
13 露光器
14 現像装置
15 クリーニング装置
151 大粒径ロール
151a 周面
1511 回転軸
152 小粒径ロール
152a 周面
1521 回転軸
153 クリーニングブレード
16 除電器
20 1次転写ロール
30 中間転写ベルト
40 一括転写装置
50 定着装置
60 用紙トレイ
70 ベルトクリーナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10 Toner image forming unit 11 Photoconductor 11a Surface 110 Rotating shaft 12 Charger 13 Exposure device 14 Developing device 15 Cleaning device 151 Large particle diameter roll 151a Peripheral surface 1511 Rotating shaft 152 Small particle diameter roll 152a Peripheral surface 1521 Rotation Shaft 153 Cleaning blade 16 Static eliminator 20 Primary transfer roll 30 Intermediate transfer belt 40 Batch transfer device 50 Fixing device 60 Paper tray 70 Belt cleaner

Claims (2)

トナー像を表面に担持して中心軸の周りを循環移動することで、該トナー像を被転写面に転写する転写領域まで該トナー像を搬送する像担持体の、該被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物を該表面から除去するクリーニング装置において、
前記像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物を該表面から除去するクリーニング手段と、
前記像担持体の移動方向に並んで配置されたものであって、該像担持体の中心軸に平行な回転軸をそれぞれ有し、該像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に該周面がそれぞれ接触した状態で回転する2本のロールとを備え、
前記2本のロールのうちの一方のロールは、粒径が30nm以上5μm未満の粒子が周面に分散配置されたものであって、
前記2本のロールのうちのもう一方のロールは、粒径が5nm以上30nm未満の粒子が周面に分散配置されたものであることを特徴とするクリーニング装置。
A toner image is carried on the transfer surface of an image carrier that conveys the toner image to a transfer area where the toner image is transferred to the transfer surface by carrying the toner image on the surface and circulatingly moving around the central axis. In a cleaning device for removing from the surface the residue remaining on the surface after the transfer
Cleaning means for removing residues remaining on the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer surface;
Arranged side by side in the moving direction of the image carrier, each having a rotation axis parallel to the central axis of the image carrier, and transferring the toner image onto the transfer surface of the image carrier Two rolls that rotate in a state in which the peripheral surface is in contact with the surface after being made,
One of the two rolls is one in which particles having a particle size of 30 nm or more and less than 5 μm are dispersed and arranged on the peripheral surface,
The other of the two rolls is a cleaning device in which particles having a particle size of 5 nm or more and less than 30 nm are dispersedly arranged on the peripheral surface.
中心軸の周りを所定方向に回転する感光体を備え、該感光体の表面を帯電し帯電後の感光体表面に露光光を照射することにより該感光体表面に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーで現像して該感光体表面にトナー像を得、該トナー像を、所定の被転写面に転写し記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記感光体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留した残留物を該表面から除去するクリーニング手段と、
前記感光体の回転方向に並んで配置されたものであって、該感光体の中心軸に平行な回転軸をそれぞれ有し、該感光体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に周面がそれぞれ接触した状態で回転する2本のロールとを備え、
前記2本のロールのうちの一方のロールは、粒径が30nm以上5μm未満の粒子が周面に分散配置されたものであって、
前記2本のロールのうちのもう一方のロールは、粒径が5nm以上30nm未満の粒子が周面に分散配置されたものであることを特徴とする画像形成装置。
A photosensitive member rotating around a central axis in a predetermined direction, charging the surface of the photosensitive member, and irradiating the charged photosensitive member surface with exposure light to form an electrostatic latent image on the photosensitive member surface; The electrostatic latent image is developed with toner to obtain a toner image on the surface of the photoreceptor, and the toner image is transferred onto a predetermined transfer surface and fixed on the recording medium, thereby fixing the toner image on the recording medium. In an image forming apparatus for forming an image comprising:
Cleaning means for removing residues remaining on the surface of the photoreceptor after the toner image is transferred to the transfer surface;
The photoconductors are arranged side by side in the rotation direction, each having a rotation axis parallel to the central axis of the photoconductor, and after the toner image is transferred to the transfer surface of the photoconductor Two rolls rotating in a state in which the peripheral surface is in contact with the surface of
One of the two rolls is one in which particles having a particle size of 30 nm or more and less than 5 μm are dispersed and arranged on the peripheral surface,
The other of the two rolls is an image forming apparatus in which particles having a particle size of 5 nm or more and less than 30 nm are dispersedly arranged on the peripheral surface.
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