JP2009069342A - Image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体の表面にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を記録媒体に転写し、転写後像担持体を繰り返し画像形成に使用する方式の画像形成方法に関する。 In the present invention, a toner image is formed on the surface of an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric, the formed toner image is transferred to a recording medium, and the image carrier after transfer is repeatedly formed into an image. The present invention relates to an image forming method to be used.
電子写真画像形成方法では、像担持体として、光導電性物質を利用した電子写真感光体が用いられる。この感光体を所要の極性・電位に一様に帯電処理した後に、画像パターンに対応した露光を施すことにより電気的潜像を形成し、その潜像をトナー画像として顕像化する。その顕像化されたトナー画像を紙等の記録媒体に転写し、転写されたトナー画像を記録媒体に定着して画像形成物とするのが一般的である。感光体は繰り返し画像形成に使用される。また、上記において、感光体に形成したトナー像を中間転写ドラムやベルト等の中間記録媒体に一次転写させ、中間記録媒体上に一次転写されたトナー画像を紙等の記録媒体に二次転写し、二次転写トナー画像を記録媒体に定着して画像形成物を得る方式もある。
また、静電記録画像形成方法では、像担持体として、誘電物質を利用した静電記録誘電体が用いられる。この静電記録誘電体を所要の極性・電位に一様に帯電処理した後に、画像パターンに対応した除電を施すことにより電気的潜像を形成する。以後は、上記の電子写真画像形成方法の場合と同様に現像・転写・定着の工程により、或いは現像・一次転写・二次転写・定着の工程により画像形成物を得る。静電記録誘電体は繰り返し画像形成に使用される。
上記のような画像形成方法を用いた電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置は、近年、複写機、プリンタおよびファクシミリなどの出力端末をすべてかね備え、ネットワークに対応した複合機が、市場で広く受け入れられている。
In the electrophotographic image forming method, an electrophotographic photosensitive member using a photoconductive substance is used as an image carrier. After the photoreceptor is uniformly charged to a required polarity and potential, an exposure corresponding to the image pattern is performed to form an electrical latent image, and the latent image is visualized as a toner image. Generally, the visualized toner image is transferred to a recording medium such as paper, and the transferred toner image is fixed to the recording medium to form an image formed product. The photoreceptor is repeatedly used for image formation. In the above, the toner image formed on the photoconductor is primarily transferred to an intermediate recording medium such as an intermediate transfer drum or belt, and the toner image primarily transferred onto the intermediate recording medium is secondarily transferred to a recording medium such as paper. There is also a system in which an image formed product is obtained by fixing a secondary transfer toner image on a recording medium.
In the electrostatic recording image forming method, an electrostatic recording dielectric using a dielectric substance is used as the image carrier. After the electrostatic recording dielectric is uniformly charged to a required polarity and potential, an electric latent image is formed by performing charge removal corresponding to the image pattern. Thereafter, as in the case of the above-described electrophotographic image forming method, an image formed product is obtained by a development / transfer / fixing process or by a development / primary transfer / secondary transfer / fixing process. The electrostatic recording dielectric is repeatedly used for image formation.
In recent years, image forming apparatuses such as electrophotographic apparatuses and electrostatic recording apparatuses using the image forming method as described above have all output terminals such as copiers, printers, and facsimiles. Widely accepted in the market.
このようなネットワーク対応の出力端末としての画像形成装置に求められる性能の一つとして装置本体のデューティサイクル(Duty Cycle)が挙げられる。
デューティサイクルとは、作業員によるメンテナンスを要することなく、装置本体が正常に稼動し続ける限界枚数のことである。
このデューティサイクルの最大の支配要因の一つに、繰り返し使用される像担持体の寿命を挙げることができる。像担持体の寿命を長寿命化することができれば、廃棄物の減少、すなわち消耗品の減少や、消耗品の長寿命化や、信頼性の向上を図ることができる。そして、環境保護の観点から、このような技術の開発が求められている。
このような中、電子写真システムの画像形成装置における像担持体としては、次第にアモルファスシリコン(a−Si)感光体や最表層に保護層を有する有機感光体など磨耗に強い感光体が多用されてきている。このような高耐久な感光体は、特に高信頼性が要求される高速機においては必要不可欠になってきている(特許文献1参照)。
一方、従来、感光体・誘電体等の像担持体、その他の被帯電体を帯電処理(除電処理も含む)する手段としてはコロナ放電方式が使われている。これは数KVの高電圧を放電ワイヤに印加し、感光体等の被帯電体間で放電を行わせて被帯電体の面を所望の電位になるように帯電させるものである。しかし、このコロナ放電方式は放電に伴い好ましくないオゾン等の放電生成物の発生がある等の難点を有する。
そこで最近では、感光体等の被帯電体に導電性の帯電部材を当接させ、該帯電部材と被帯電体との間に電圧を印加し、被帯電体を所望電位に帯電する所謂接触帯電方式(もしくは直接帯電方式)の装置が用いられるようになってきた。この接触帯電方式はオゾンの発生は少なく、また印加電圧もコロナ放電方式に比べて小さくてすむ等の利点を有している。
なお、接触帯電方式において、帯電部材は被帯電体に必ずしも接触している必要はない。帯電部材と被帯電体との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能領域さえ確保されれば、非接触(近接)でも構わないもので、この場合も接触帯電の範疇とする。
One of the performances required for such an image forming apparatus as a network-compatible output terminal is the duty cycle of the apparatus main body.
The duty cycle is a limit number of sheets in which the apparatus main body continues to operate normally without requiring maintenance by an operator.
One of the greatest dominating factors of the duty cycle is the life of the image carrier that is used repeatedly. If the life of the image carrier can be extended, it is possible to reduce waste, that is, reduce consumables, extend the life of consumables, and improve reliability. From the viewpoint of environmental protection, development of such a technology is required.
Under such circumstances, as an image carrier in an image forming apparatus of an electrophotographic system, an abrasion-resistant photoconductor such as an amorphous silicon (a-Si) photoconductor or an organic photoconductor having a protective layer on the outermost layer has been gradually used. ing. Such a highly durable photoconductor has become indispensable particularly in a high-speed machine that requires high reliability (see Patent Document 1).
On the other hand, conventionally, a corona discharge method has been used as a means for charging an image bearing member such as a photosensitive member / dielectric member and other charged members (including a charge removing treatment). In this method, a high voltage of several KV is applied to a discharge wire to cause discharge between charged members such as a photosensitive member to charge the surface of the charged member to a desired potential. However, this corona discharge method has drawbacks such as the generation of undesirable discharge products such as ozone with discharge.
Therefore, recently, a so-called contact charging method in which a conductive charging member is brought into contact with a member to be charged such as a photosensitive member and a voltage is applied between the charging member and the member to be charged to charge the member to be charged to a desired potential. System (or direct charging) devices have come to be used. This contact charging method has advantages such as less generation of ozone and a smaller applied voltage than the corona discharge method.
In the contact charging method, the charging member is not necessarily in contact with the member to be charged. As long as a dischargeable region determined by the gap voltage and the correction Paschen curve is secured between the charging member and the member to be charged, non-contact (proximity) may be used.
上記帯電部材と被帯電体との間に印加する電圧は直流電圧のみ(DC印加方式)であってもよい。振動電圧(時間と共に電圧値が周期的に変化する電圧)、特に直流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する振動電圧、を帯電部材に印加して帯電を実行させる方式(AC印加方式)は、均一な帯電(除電)処理をすることが可能であり、有効である。(特許文献2参照)
上記電圧を印加した場合、帯電部材としての帯電ローラの高抵抗被覆層や導電性弾性層は経時変化により抵抗値が上昇する傾向があり、これは通電量が多くなるほど助長され、このことも安定した均一な帯電性能を低下させる因子となっている。
更に、高速に回転している感光ドラムに対しては帯電ローラと該感光ドラムとの当接部が不安定となりがちで、そのために帯電ムラが生じやすくなる。これらのことは帯電部材がローラ状のもの以外の形態・形状のものについてもいえることである。
従ってこのような接触帯電方式の帯電装置を、例えば高信頼性が要求され、且つコピーボリュームの大きい高速複写機等の高級機種の画像形成装置における、像担持体等の帯電処理装置として用いることは困難であった。この課題に対しては帯電部材を複数配置して帯電性能を安定化した技術が提案されている(特許文献3、特許文献4、特許文献5参照)。
When the above voltage is applied, the resistance value of the high resistance coating layer and conductive elastic layer of the charging roller as the charging member tends to increase with time, and this is promoted as the amount of current increases, which is also stable. This is a factor that deteriorates the uniform charging performance.
Furthermore, the contact portion between the charging roller and the photosensitive drum tends to become unstable with respect to the photosensitive drum rotating at a high speed, and thus uneven charging tends to occur. These are also true for the charging member having a form / shape other than that of a roller.
Therefore, such a charging device of the contact charging method is used as a charging processing device for an image carrier or the like in a high-class image forming apparatus such as a high-speed copying machine having a high copy volume and requiring high reliability. It was difficult. To solve this problem, a technique has been proposed in which a plurality of charging members are arranged to stabilize the charging performance (see Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5).
しかしながら、複数の感光体接触帯電部材を並べて配置する方法では帯電部材自体の設置スペースに関する問題のみならず、感光体も大径化する必要があり、装置の大型化につながりやすい。
また、上記アモルファスシリコン感光体の接触帯電における問題点としてコロナ帯電に比して感光体表面のすべり性が低下しやすい。結果、転写残トナーを除去するために弾性ブレードを当接させる場合には、そのクリーニング性能を高める必要がある。さらに、接触帯電系の問題として、特に高湿環境下での画像形成中に感光体表面に付着した放電生成物により低抵抗化し潜像がボケる、いわゆる画像流れが装置放置直後よりも画像形成中に発生しやすい問題がある。接触帯電では放電生成物量が少ない為、画像形成後の装置の放置によって放電生成物が感光体表面に付着・蓄積する現象は起こりにくい。しかし、接触帯電においては、感光体表面近傍で放電させることによる放電生成物の発生量は少なくても上記現象が発現することがある。接触帯電方式の中でも注入帯電を利用した感光体帯電手法は放電現象を主体とした帯電ではないので放電が起き難いが、それでも通紙中の感光体表面の性能低下が発生することがある。
この現象は高速の画像形成装置で帯電を補助する補助帯電手段を設けた場合の、補助帯電手段に関しても同様のことが言える。このため、補助帯電工程においても放電による画像形成中の感光体表面の劣化が起き難くして、さらに良好にクリーニングできる機構が必要になる。
本発明は、前述した画像形成方法において、接触帯電方式を助ける補助手段を含んでなり、常に安定した帯電処理を行わせることができる画像形成方法、及び感光体のクリーニング性能を向上させて高品質な画像形成をおこなえる画像形成方法、を提供することを目
的とするものである。
However, in the method of arranging a plurality of photosensitive member contact charging members side by side, not only the problem regarding the installation space of the charging member itself, but also the photosensitive member needs to be enlarged in diameter, which tends to increase the size of the apparatus.
Further, as a problem in the contact charging of the amorphous silicon photoconductor, the slipperiness of the surface of the photoconductor tends to be lower than that of corona charging. As a result, when the elastic blade is brought into contact with the transfer residual toner, it is necessary to improve the cleaning performance. Furthermore, as a problem of the contact charging system, the latent image is blurred due to low resistance due to the discharge product adhering to the surface of the photoreceptor, particularly during image formation in a high humidity environment. There is a problem that easily occurs. In contact charging, since the amount of discharge products is small, the phenomenon that the discharge products adhere to and accumulate on the surface of the photoconductor due to the device being left after image formation is unlikely to occur. However, in contact charging, the above phenomenon may occur even if the amount of discharge products generated by discharging near the surface of the photoreceptor is small. Among contact charging methods, the photosensitive member charging method using injection charging is not charged mainly by the discharge phenomenon, so that it is difficult for the discharge to occur, but the performance of the photosensitive member surface during paper passing may still be deteriorated.
The same can be said for the auxiliary charging means when the auxiliary charging means for assisting charging is provided in the high-speed image forming apparatus. For this reason, it is difficult for the surface of the photoreceptor to be deteriorated during image formation due to discharge even in the auxiliary charging step, and a mechanism capable of performing better cleaning is required.
The present invention includes an auxiliary means for assisting the contact charging method in the above-described image forming method, an image forming method capable of always performing a stable charging process, and a high quality by improving the cleaning performance of the photoreceptor. An object of the present invention is to provide an image forming method capable of forming a correct image.
上記目的は、下記の本発明の構成により達成する事が出来る。
感光体の表面を接触帯電装置により帯電させる帯電工程、前記帯電された感光体に露光により静電潜像を形成する潜像形成工程、前記感光体上に形成された静電潜像を現像装置に収容されたトナーを用いて現像し、トナー像を形成する現像工程、前記感光体上のトナー像を転写部材により転写材に転写する転写工程、及び前記感光体上の転写残トナーをクリーニング装置内の前記感光体に当接されたクリーニングブレードにより除去するクリーニング工程を含む画像形成方法であって、
前記感光体が珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有する感光体であり、
導電性弾性ローラを有するクリーニング補助部材が前記感光体の前記クリーニングブレード当接点より感光体回転方向上流側かつ転写部材下流側に配設され、
前記導電性弾性ローラは、無機導電微粒子と粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子を介して前記感光体に接触し、前記感光体と周速差を持って回転するローラであり、
前記導電性弾性ローラには直流バイアスが印加されており、
前記無機導電微粒子の体積抵抗率が、1×104Ω・cm以上、1×108Ω・cm以下であり、
前記導電性弾性ローラの抵抗値が、1×104Ω以上、1×108Ω以下であることを特徴とする画像形成方法。
The above object can be achieved by the following configuration of the present invention.
A charging step for charging the surface of the photosensitive member with a contact charging device, a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the charged photosensitive member by exposure, and a developing device for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive member A developing process for forming a toner image by developing the toner contained in the toner, a transfer process for transferring the toner image on the photoconductor to a transfer material by a transfer member, and a cleaning device for the transfer residual toner on the photoconductor An image forming method including a cleaning step of removing with a cleaning blade in contact with the photoconductor,
The photoconductor is a photoconductor having a photoconductive layer composed of a non-single crystal material based on silicon atoms,
A cleaning auxiliary member having a conductive elastic roller is disposed on the upstream side of the photosensitive member rotation direction and on the downstream side of the transfer member from the contact point of the cleaning blade of the photosensitive member.
The conductive elastic roller is a roller that comes into contact with the photosensitive member through inorganic conductive fine particles and inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped shape and rotates with a circumferential speed difference from the photosensitive member,
A DC bias is applied to the conductive elastic roller,
The volume resistivity of the inorganic conductive fine particles is 1 × 10 4 Ω · cm or more and 1 × 10 8 Ω · cm or less,
A resistance value of the conductive elastic roller is 1 × 10 4 Ω or more and 1 × 10 8 Ω or less.
本発明の好ましい態様によれば、アモルファスシリコン感光体に対し、一次帯電工程での帯電に加えて、クリーニング補助部材を補助帯電装置として機能させて補助帯電することで、省スペース化を図りながら接触帯電の安定化を図ることが可能である。さらに、補助帯電工程および一次帯電工程での放電による通紙中の画像流れを防止しつつ、クリーニング性能を飛躍的に向上させ、結果、高品質な画像出力を長期にわたって行うことが可能になる。 According to a preferred aspect of the present invention, in addition to charging in the primary charging step, the amorphous silicon photoconductor is contacted while saving space by allowing the cleaning auxiliary member to function as an auxiliary charging device and performing auxiliary charging. It is possible to stabilize the charging. Furthermore, the cleaning performance is dramatically improved while preventing image flow during paper passing due to discharge in the auxiliary charging step and the primary charging step, and as a result, high-quality image output can be performed over a long period of time.
<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、感光体の表面を接触帯電装置により帯電させる帯電工程、前記帯電された感光体に露光により静電潜像を形成する潜像形成工程、前記感光体上に形成された静電潜像を現像装置に収容されたトナーを用いて現像し、トナー像を形成する現像工程、前記感光体上のトナー像を転写部材により転写材に転写する転写工程、及び前記感光体上の転写残トナーをクリーニング装置内の前記感光体に当接されたクリーニングブレードにより除去するクリーニング工程を含む画像形成方法であって、前記感光体が珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有する感光体であり、導電性弾性ローラを有するクリーニング補助部材が前記感光体の前記クリーニングブレード当接点より感光体回転方向上流側かつ転写部材下流側に配設され、前記導電性弾性ローラは、無機導電微粒子と粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子を介して前記感光体に接触し、前記感光体と周速差を持って回転するローラであり、前記導電性弾性ローラには直流バイアスが印加されており、前記無機導電微粒子の体積抵抗率が、1×104Ω・cm以上、1×108Ω・cm以下であり、前記導電性弾性ローラの抵抗値が、1×104Ω以上、1×108Ω以下であることを特徴とする。
<Image forming method>
The image forming method of the present invention comprises a charging step of charging the surface of a photoconductor with a contact charging device, a latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the charged photoconductor by exposure, and an image formed on the photoconductor. Developing the electrostatic latent image using toner contained in a developing device to form a toner image, transferring the toner image on the photoconductor to a transfer material by a transfer member, and the photoconductor An image forming method including a cleaning step of removing the above transfer residual toner by a cleaning blade in contact with the photoconductor in a cleaning device, wherein the photoconductor is made of a non-single crystal material having a silicon atom as a base material. A photosensitive member having a photoconductive layer formed thereon, and a cleaning auxiliary member having a conductive elastic roller is located on the upstream side of the photosensitive member rotating direction from the contact point of the cleaning blade of the photosensitive member and is transferred The conductive elastic roller disposed on the downstream side of the material contacts the photoconductor via inorganic conductive fine particles and inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped shape, and rotates with a difference in peripheral speed from the photoconductor. A direct current bias is applied to the conductive elastic roller, and the volume resistivity of the inorganic conductive fine particles is 1 × 10 4 Ω · cm or more and 1 × 10 8 Ω · cm or less, The resistance value of the conductive elastic roller is 1 × 10 4 Ω or more and 1 × 10 8 Ω or less.
図1は本発明に従う画像形成方法を用いた画像形成装置の一例の概略構成図である。この画像形成装置はデジタル方式の電子写真複写機である。
101は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、ドラムともいう)である
。このドラム101はアモルファスシリコン(a−Si)感光体であり、中心軸部を中心に不図示の駆動機構部により矢印の時計方向に所定の速度にて回転駆動される。
102はドラム面を所定の極性・電位に一様に一次帯電する一次帯電装置である。本例における帯電装置102は、帯電部材として弾性帯電ローラによる放電方式の接触帯電装置、または磁気ブラシローラを用いた電荷注入方式の帯電装置である。
本願においては、上記クリーニングブレード当接点より感光体回転方向下流側に上記接触帯電装置を有し、上記接触帯電装置の方式が後述する無機導電微粒子を感光体と摺擦させて帯電させる電荷注入方式であることが好ましい。
放電方式の接触帯電装置の弾性帯電ローラは、芯金と、その芯金周りに同心一体に形成した導電性弾性層とを基本構成とする帯電ローラであり、ドラム101に対してほぼ並行に配列して、弾性に抗して所定の押圧力で該ドラムに圧接させる。ドラム101と帯電装置102(以下、帯電ローラともいう)の圧接部位がドラムの帯電部位である。帯電ローラ102はドラム101の回転に従動して矢印の反時計方向に回転する。電源部から帯電ローラの芯金に対して所定の制御タイミングで所定の帯電電圧が印加される。これにより、回転するドラム表面が帯電ローラにより所定の極性・電位に一様に接触帯電される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus using an image forming method according to the present invention. This image forming apparatus is a digital electrophotographic copying machine.
Reference numeral 101 denotes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter also referred to as a drum) as an image carrier. The drum 101 is an amorphous silicon (a-Si) photosensitive member, and is driven to rotate at a predetermined speed in a clockwise direction indicated by an arrow by a drive mechanism unit (not shown) around a central shaft portion.
Reference numeral 102 denotes a primary charging device that uniformly primary charges the drum surface to a predetermined polarity and potential. The charging device 102 in this example is a discharge-type contact charging device using an elastic charging roller as a charging member, or a charge injection-type charging device using a magnetic brush roller.
In the present application, the charge injection method has the contact charging device downstream of the contact point of the cleaning blade with respect to the rotation direction of the photoreceptor, and the contact charging device is charged by rubbing inorganic conductive fine particles, which will be described later, with the photoreceptor. It is preferable that
The elastic charging roller of the discharge-type contact charging device is a charging roller having a basic configuration of a cored bar and a conductive elastic layer formed concentrically around the cored bar. Then, the drum is pressed against the drum with a predetermined pressing force against elasticity. A pressure contact portion between the drum 101 and the charging device 102 (hereinafter also referred to as a charging roller) is a charging portion of the drum. The charging roller 102 is rotated counterclockwise as indicated by an arrow following the rotation of the drum 101. A predetermined charging voltage is applied to the core of the charging roller from the power supply unit at a predetermined control timing. As a result, the rotating drum surface is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential by the charging roller.
電荷注入方式の接触帯電装置の磁気ブラシローラは、図2のように非磁性導電帯電スリーブ202bと、これに内包されるマグネットロール202cと、帯電スリーブ上での帯電磁性粒子202aとによって構成され、マグネットロール202cは固定され、帯電スリーブ202bが回転駆動可能となっている。帯電磁性粒子202aを帯電スリーブ上に厚さ1mm程度にコートしてドラム101との間に幅約5mmの帯電ニップを形成し、ドラム(感光体)と接触させる。この非磁性導電帯電スリーブには帯電バイアス印加電源から−450VのDC帯電バイアスが印加されていて、ドラム101の帯電面がほぼ−450Vに一様に帯電される。均一かつ安定な帯電性能を得るために、ドラムの回転方向と順方向では非磁性導電帯電スリーブの回転数がドラム(感光体)に対して線速度2.0倍以上、3.0倍以下が好ましく、逆方向では線速度1.1倍以上、1.8倍以下が好ましい。
また、これら帯電磁性粒子の体積抵抗率としては、高すぎると感光体に電荷が均一に注入できず、微小な帯電不良によるカブリ画像となりやすい。反対に、低すぎると感光体表面にピンホールがあったとき、ピンホールに電流が集中して帯電電圧が降下し感光体表面を帯電することができず、帯電ニップ状の帯電不良となりやすい。
As shown in FIG. 2, the magnetic brush roller of the charge injection contact charging device includes a non-magnetic conductive charging sleeve 202b, a magnet roll 202c included therein, and charged magnetic particles 202a on the charging sleeve. The magnet roll 202c is fixed, and the charging sleeve 202b can be driven to rotate. The charged magnetic particles 202a are coated on the charging sleeve to a thickness of about 1 mm, a charging nip having a width of about 5 mm is formed between the drum 101 and the drum (photoconductor). A DC charging bias of −450 V is applied to the nonmagnetic conductive charging sleeve from a charging bias application power source, and the charging surface of the drum 101 is uniformly charged to approximately −450 V. In order to obtain uniform and stable charging performance, the rotational speed of the non-magnetic conductive charging sleeve in the rotating direction and the forward direction of the drum is not less than 2.0 times and not more than 3.0 times the linear velocity with respect to the drum (photoconductor). In the reverse direction, the linear velocity is preferably 1.1 times or more and 1.8 times or less.
Further, if the volume resistivity of these charged magnetic particles is too high, charges cannot be uniformly injected into the photoreceptor, and a fogged image due to minute charging failure tends to occur. On the other hand, if the surface is too low, when there is a pinhole on the surface of the photoreceptor, the current concentrates in the pinhole, the charging voltage drops, and the surface of the photoreceptor cannot be charged, and a charging failure like a charging nip tends to occur.
接触帯電部材である磁気ブラシの帯電磁性粒子としては、例えば、以下ものが考えられる。
(1)樹脂とマグネタイト等の磁性粉体を混練して粒子に成型したもの、もしくはこれに抵抗値調節のために導電カーボン等を混ぜたもの。
(2)焼結したマグネタイト、フェライト、もしくはこれらを還元または酸化処理して抵抗値を調節したもの。
(3)上記の帯電磁性粒子を、抵抗調整したコート材(フェノール樹脂にカーボンを分散したもの等)でコートまたはNi等の金属でメッキ処理して体積抵抗率を適当な値にしたもの。
Examples of the charged magnetic particles of the magnetic brush that is the contact charging member include the following.
(1) A material obtained by kneading a resin and magnetic powder such as magnetite into a particle, or a material obtained by mixing conductive carbon or the like for resistance value adjustment.
(2) Sintered magnetite, ferrite, or those whose resistance value is adjusted by reducing or oxidizing them.
(3) The above-mentioned charged magnetic particles are coated with a resistance-adjusted coating material (such as a phenol resin in which carbon is dispersed) or plated with a metal such as Ni to adjust the volume resistivity to an appropriate value.
103は画像情報書き込み手段としてのレーザスキャナ(露光手段)であり、画像処理部から入力する画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調した発光を行うレーザ発光手段、回転ポリゴンミラー等で構成されている。画像処理部は、不図示の原稿画像光電読取り装置や、外部ホスト装置(パーソナルコンピュータ・ファクシミリ等)から入力する電気的画像情報を所定に処理してレーザスキャナ103に出力する。レーザスキャナ103は回転するドラム101の一様帯電処理面を露光部位において変調レーザ光により走査露光する。これにより、ドラム面のレーザ光照射部分の電荷が除去されて、走査
露光した画像パターンに対応した静電潜像がドラム面に形成される。
Reference numeral 103 denotes a laser scanner (exposure means) as image information writing means, which includes laser light emitting means for emitting light modulated in accordance with time-series electric digital pixel signals of image information inputted from the image processing unit, a rotating polygon mirror, and the like. It is configured. The image processing unit performs predetermined processing on electrical image information input from a document image photoelectric reading device (not shown) or an external host device (personal computer, facsimile, etc.) and outputs the processed information to the laser scanner 103. The laser scanner 103 scans and exposes the uniformly charged surface of the rotating drum 101 with modulated laser light at the exposed portion. As a result, the charge on the laser beam irradiated portion of the drum surface is removed, and an electrostatic latent image corresponding to the scanned and exposed image pattern is formed on the drum surface.
104はドラム面に形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像装置である。本例における現像装置104は、現像剤として非磁性1成分トナーを用いた現像装置である。104aは現像容器内に配設した現像部材としての非磁性トナー用現像ローラ、104bは現像ローラにエッジ部を当接させて配設した現像剤層厚規制ブレードである。104cは現像容器内に現像ローラ104aにほぼ並行に配列して配設した現像剤攪拌搬送スクリュー軸である。現像容器内には現像剤として非磁性1成分トナーを収容している。
また非磁性1成分トナーには所定の割合で無機導電微粒子、無機研磨微粒子等を外添してある。
現像ローラ104aはドラム101に対してほぼ並行に配列され、且つ所定の僅少な隙間を存してドラム101に対向させてある。現像ローラ104aは不図示の駆動機構部により矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。現像容器内の非磁性1成分トナーは現像剤攪拌搬送スクリュー軸104cが回転駆動されることで現像容器内をスクリュー軸長手に沿って循環的に搬送されながら攪拌されて所定の極性に摩擦帯電される。そのトナーの一部が現像ローラ104aの外面に吸着して担持され、現像ローラ104aの回転に伴い搬送され、現像剤層厚規制ブレード104bにより層厚が所定に規制される。そして、引き続く現像ローラ104aの回転により搬送され、ドラム101と現像ローラ104aの対向部において現像ローラ104aに印加された現像バイアスとドラム101の表面電位による電界によりドラム面に飛翔する。これにより、ドラム面の静電潜像がトナー画像として現像される。ドラム面に形成されたトナー画像にはトナーに外添してある無機導電微粒子及び無機研磨微粒子も含まれる。
A developing device 104 develops the electrostatic latent image formed on the drum surface as a toner image. The developing device 104 in this example is a developing device using a non-magnetic one-component toner as a developer. Reference numeral 104a denotes a developing roller for non-magnetic toner as a developing member disposed in the developing container, and reference numeral 104b denotes a developer layer thickness regulating blade disposed with the edge portion in contact with the developing roller. A developer stirring and conveying screw shaft 104c is arranged in the developing container so as to be arranged substantially in parallel with the developing roller 104a. In the developing container, non-magnetic one-component toner is accommodated as a developer.
In addition, inorganic conductive fine particles, inorganic abrasive fine particles and the like are externally added to the nonmagnetic one-component toner at a predetermined ratio.
The developing roller 104a is arranged substantially parallel to the drum 101, and is opposed to the drum 101 with a predetermined slight gap. The developing roller 104a is rotationally driven at a predetermined speed in a counterclockwise direction indicated by an arrow by a driving mechanism (not shown). The non-magnetic one-component toner in the developing container is agitated while being cyclically conveyed in the developing container along the length of the screw shaft and frictionally charged to a predetermined polarity by the developer stirring and conveying screw shaft 104c being rotationally driven. The A part of the toner is adsorbed and carried on the outer surface of the developing roller 104a, conveyed along with the rotation of the developing roller 104a, and the layer thickness is regulated to a predetermined level by the developer layer thickness regulating blade 104b. Then, it is conveyed by the subsequent rotation of the developing roller 104a, and flies to the drum surface by the developing bias applied to the developing roller 104a and the electric field due to the surface potential of the drum 101 at the opposite portion between the drum 101 and the developing roller 104a. Thereby, the electrostatic latent image on the drum surface is developed as a toner image. The toner image formed on the drum surface includes inorganic conductive fine particles and inorganic abrasive fine particles that are externally added to the toner.
静電潜像の現像方式には、正規現像方式と反転現像方式がある。正規現像方式は、帯電したドラム面に画像情報のバックグランド部に対応して露光し(バックグランド露光方式)、バックグランド部以外の部分を現像する方式である。
一方、反転現像方式は、逆に、画像情報部に対応して露光し(イメージ露光方式)、非露光部部分を現像するものである。それぞれの特徴を生かして用いられる。本発明では、どちらの現像方式であってもかまわない。
There are two methods for developing an electrostatic latent image: a regular development method and a reversal development method. The regular development method is a method in which a charged drum surface is exposed corresponding to a background portion of image information (background exposure method), and a portion other than the background portion is developed.
On the other hand, in the reverse development method, on the contrary, exposure is performed corresponding to the image information portion (image exposure method), and the non-exposed portion is developed. It is used by taking advantage of each feature. In the present invention, either development method may be used.
105はドラム面に形成されたトナー画像を記録媒体としての紙などの記録材(転写材)に転写させる転写装置である。本例の転写装置105は、転写部材としての転写ローラを用いた接触転写装置である。転写ローラは、芯金と、その芯金周りに同心一体に形成した導電性弾性層とを基本構成とする導電性弾性ローラであり、ドラム101に対してほぼ並行に配列して、弾性に抗して所定の押圧力でドラムに圧接させてある。ドラム101と転写ローラの圧接部位がドラムの転写部位である。この転写ローラはドラム101の回転に従動して矢印の反時計方向に回転する。
一方、所定の給紙タイミングにおいて、不図示の給紙機構部から記録媒体としての記録材が一枚給紙されて、レジストローラ対に送られる。レジストローラ対は、回転するドラム101上のトナー画像の先端部が転写部位に到達するタイミングにあわせて、記録材の先端部も転写部位に所定に到達するように記録材をタイミング搬送する。転写部位に導入された記録材はドラム101と転写ローラとに挟持されて転写部位に搬送される。転写ローラの芯金には、記録材の先端部が転写部位に到達してから、記録材の後端部が転写部位を通過するまでの間、電源部から、トナーの帯電極性とは逆極性の所定電位の転写電圧が印加される。これにより、転写部位を搬送されていく記録材の面にドラム面側のトナー画像が順次に静電転写される。
尚、上記記録材は中間転写ドラムや中間転写ベルト等の中間転写体であってもよい。この場合は、この中間転写体から紙などの二次記録媒体に再度トナー画像の転写が行なわれる。
A transfer device 105 transfers the toner image formed on the drum surface to a recording material (transfer material) such as paper as a recording medium. The transfer device 105 of this example is a contact transfer device using a transfer roller as a transfer member. The transfer roller is a conductive elastic roller having a basic configuration of a cored bar and a conductive elastic layer formed concentrically around the cored bar. The transfer roller is arranged substantially in parallel with the drum 101 to resist elasticity. The drum is pressed against the drum with a predetermined pressing force. The pressure contact area between the drum 101 and the transfer roller is the drum transfer area. This transfer roller rotates in the counterclockwise direction of the arrow following the rotation of the drum 101.
On the other hand, at a predetermined paper feed timing, a recording material as a recording medium is fed from a paper feed mechanism section (not shown) and sent to a pair of registration rollers. The registration roller pair conveys the recording material at a timing so that the leading end of the recording material reaches the transfer portion in a predetermined manner in accordance with the timing when the leading end of the toner image on the rotating drum 101 reaches the transfer portion. The recording material introduced into the transfer site is sandwiched between the drum 101 and the transfer roller and conveyed to the transfer site. The core of the transfer roller has a polarity opposite to the charging polarity of the toner from the power supply until the trailing edge of the recording material passes through the transfer site after the leading edge of the recording material reaches the transfer site. A transfer voltage having a predetermined potential is applied. As a result, the toner image on the drum surface side is electrostatically transferred sequentially to the surface of the recording material conveyed through the transfer portion.
The recording material may be an intermediate transfer member such as an intermediate transfer drum or an intermediate transfer belt. In this case, the toner image is transferred again from the intermediate transfer member to a secondary recording medium such as paper.
106は転写後帯電器(記録材分離用帯電器)としてのコロナ帯電器である。この帯電器は転写部位の次位の転写後部位において、転写部位を出てドラム面に静電的に密着している記録材の背面にドラム面との電気的吸引力を弱める除電電流を与えて、記録材をドラム面から分離させるものである。 Reference numeral 106 denotes a corona charger as a post-transfer charger (recording material separating charger). This charger applies a static elimination current that weakens the electrical attraction force with the drum surface to the back surface of the recording material that exits the transfer site and is in electrostatic contact with the drum surface at the post-transfer site next to the transfer site. Thus, the recording material is separated from the drum surface.
転写部位を出てドラム面から分離された記録材は定着器107に搬送される。本例における定着器107は、回転する加熱ローラ(定着ローラ)と加圧の圧接ローラとを基本構成とする熱定着器である。記録材は、このローラ対の圧接部である定着ニップ部に導入されて挟持搬送されることで加熱・加圧を受けて未定着トナー画像が記録材面に固着画像として定着され、画像形成物として不図示の排紙部に送り出される。
上記導電性弾性ローラの感光体回転方向上流側かつ転写部材下流側に感光体を除電するための除電部材108がさらに配設され、該除電部材により感光体を除電後に、感光体表面電位と同極性の直流バイアスを導電性弾性ローラに印加して感光体表面を帯電させることが好ましい。
The recording material leaving the transfer portion and separated from the drum surface is conveyed to the fixing device 107. The fixing device 107 in this example is a heat fixing device having a basic configuration of a rotating heating roller (fixing roller) and a pressure contact roller. The recording material is introduced into a fixing nip portion which is a pressure contact portion of the roller pair, and is nipped and conveyed, whereby the unfixed toner image is fixed as a fixed image on the recording material surface by being heated and pressurized, and an image formed product As shown in FIG.
A neutralizing member 108 is further disposed on the upstream side of the conductive elastic roller in the rotational direction of the photosensitive member and on the downstream side of the transfer member. After the static eliminating member is neutralized by the neutralizing member, the same as the surface potential of the photosensitive member. It is preferable to apply a direct current bias of polarity to the conductive elastic roller to charge the surface of the photoreceptor.
また、記録材に対するトナー画像転写後(記録材分離後)のドラム面はクリーニング装置109で清掃されて繰り返し画像形成に供される。
クリーニング装置109はトナー画像転写後にドラム面に残った転写残トナーや紙粉等の転写後残留物を回収除去する手段である。例えば、主にポリウレタンゴムからなる弾性を有するクリーニングブレード109aをドラム101の回転に対してカウンターで当接させることにより、ドラム面の転写残トナーや紙粉等の転写後残留物を掻き取ることで行われる。
クリーニングブレード109aにて掻き取られたトナーや紙粉等の転写後残留物はトナー送り羽根やブラシローラ、スクリュー等の回転搬送部材によってクリーニング容器内を回転搬送部材長手方向の一端部側に搬送される。そして、更にクリーニング容器内から不図示の廃トナーボックスに排出搬送される。
Further, the drum surface after the toner image transfer to the recording material (after the recording material separation) is cleaned by the cleaning device 109 and repeatedly used for image formation.
The cleaning device 109 is means for recovering and removing post-transfer residues such as transfer residual toner and paper powder remaining on the drum surface after the toner image transfer. For example, the cleaning blade 109a having elasticity mainly made of polyurethane rubber is brought into contact with the rotation of the drum 101 by a counter, thereby scraping off post-transfer residues such as transfer residual toner and paper dust on the drum surface. Done.
Residue after transfer, such as toner and paper dust, scraped off by the cleaning blade 109a is conveyed to one end in the longitudinal direction of the rotary conveying member by a rotary conveying member such as a toner feed blade, brush roller, and screw. The Further, the toner is discharged and conveyed from the cleaning container to a waste toner box (not shown).
109bは導電性でかつ弾性を有するクリーニング補助部材(摺擦補助部材)であり、転写工程後で、クリ−ニングブレード109aによるクリーニング工程前において、ドラム面に作用して、ドラム面からのトナーの掻き取り、再塗付、ドラム表面の摺擦研磨を行う。本例において、このクリーニング補助部材109bは、発泡樹脂による導電性スポンジローラであり、ここにバイアスを印加することで感光体表面を帯電させることが出来る。そして、これを、感光体のクリ−ニングブレード当接点よりドラム回転方向上流側の部位かつ転写部材下流側において、クリーニング容器内に配設してある。
109cはスポンジローラ上に適切量のトナー塗布をおこなうトナーコート部材である。
109dは転写残トナー搬送スクリューである。スポンジローラからあふれた転写残トナーは転写残トナー搬送スクリュー109dにより画像形成装置本体奥側に設けられた転写残トナー回収ボックス(不図示)に送られる。
クリーニング補助部材109bは、ドラム101に当接されてほぼ並行に配列される。そのクリーニング補助部材109bの外周面にトナー、無機導電微粒子及び無機研磨微粒子等を吸着させて粒子摺擦層を形成担持させてある。クリーニング補助部材109bは不図示の駆動機構により矢印の方向に所定の速度で回転駆動される。このクリーニング補助部材109bの回転に伴い粒子摺擦層もクリーニング補助部材109bと共に矢印の方向に回転する。粒子摺擦層のドラム接触部位において、粒子摺擦層の回転方向はドラム回転方向に対して順方向でかつ周速差を有して回転しており、ドラム面は粒子摺擦層により良好に摺擦され、かつトナーおよび外添剤の再塗付が行われる。またクリーニング補助部材109bにバイアスが印加されて粒子摺擦層を介して感光体表面を帯電させる。
転写工程を経て、引き続きドラム101の回転により、クリーニング装置109に持ち運ばれたドラム上の転写残トナー(紙粉等も含む)は、ドラム面を摺擦している導電性弾
性ローラにより一部が掻き取られながらクリーニングブレード109aのエッジ部に到達する。粒子摺擦層は、ドラム面から掻き取った転写残トナーを均一に再塗付してクリーニングブレード109aに至らせる作用をする。
また、粒子摺擦層に含まれる無機研磨微粒子によりドラム表面を摺擦研磨するとともに、無機研磨微粒子をドラム面に均一に再塗付してクリーニングブレード109aに至らせる作用をする。ドラム面は、クリーニングブレード109aとドラム101との当接点に到達した無機研磨微粒子によっても摺擦研磨される。
本発明ではスポンジローラに、より無機導電微粒子及び無機研磨微粒子が付着しやすい。また、トナーコート部材によりトナー母体は掻き取られやすいが無機導電微粒子及び無機研磨微粒子が抜けやすいために、特にトナー中の無機導電微粒子及び無機研磨微粒子が導電性弾性ローラ上にコートされやすい構成となっている。結果、積極的に無機導電微粒子及び無機研磨微粒子がクリーニングブレードに供給されるようになっている。
無機導電微粒子及び無機研磨微粒子は、前記のように、現像装置104に収容の現像剤に対して外添してあり、ドラム面の静電潜像の現像の際に、トナーと共にドラム面に付着する。そして、転写工程においてトナーは記録材に移行するが、そのときに感光体面にトナーと共に残留した無機導電微粒子及び無機研磨微粒子がクリーニング装置109に持ち運ばれることにより、導電性弾性ローラ表面に補充される。
Reference numeral 109b denotes a conductive and elastic cleaning auxiliary member (sliding auxiliary member) that acts on the drum surface after the transfer process and before the cleaning process by the cleaning blade 109a. Scraping, recoating, and rubbing of the drum surface. In this example, the cleaning auxiliary member 109b is a conductive sponge roller made of foamed resin, and the surface of the photoreceptor can be charged by applying a bias thereto. This is disposed in the cleaning container at a location upstream of the contact point of the cleaning blade of the photoconductor with respect to the drum rotation direction and downstream of the transfer member.
A toner coat member 109c applies an appropriate amount of toner on the sponge roller.
Reference numeral 109d denotes a transfer residual toner conveying screw. The transfer residual toner overflowing from the sponge roller is sent to a transfer residual toner collection box (not shown) provided on the back side of the image forming apparatus main body by the transfer residual toner conveying screw 109d.
The cleaning auxiliary members 109b are in contact with the drum 101 and are arranged substantially in parallel. The toner, inorganic conductive fine particles, inorganic polishing fine particles and the like are adsorbed on the outer peripheral surface of the cleaning auxiliary member 109b to form and carry a particle rubbing layer. The cleaning auxiliary member 109b is rotationally driven at a predetermined speed in the direction of the arrow by a driving mechanism (not shown). As the cleaning auxiliary member 109b rotates, the particle rubbing layer also rotates together with the cleaning auxiliary member 109b in the direction of the arrow. At the drum contact portion of the particle rubbing layer, the rotation direction of the particle rubbing layer is rotating in the forward direction with a difference in peripheral speed with respect to the drum rotation direction, and the drum surface is better than the particle rubbing layer. The toner is rubbed and the toner and external additives are reapplied. In addition, a bias is applied to the cleaning auxiliary member 109b to charge the surface of the photoreceptor through the particle rubbing layer.
The transfer residual toner (including paper dust and the like) on the drum carried to the cleaning device 109 by the rotation of the drum 101 after the transfer process is partially transferred by the conductive elastic roller that rubs the drum surface. Reaches the edge of the cleaning blade 109a while being scraped off. The particle rubbing layer functions to uniformly re-apply the transfer residual toner scraped off from the drum surface and reach the cleaning blade 109a.
Further, the surface of the drum is rubbed and polished with the inorganic polishing fine particles contained in the particle rubbing layer, and the inorganic polishing fine particles are uniformly re-applied to the drum surface to reach the cleaning blade 109a. The drum surface is also rubbed by inorganic abrasive particles that have reached the contact point between the cleaning blade 109 a and the drum 101.
In the present invention, inorganic conductive fine particles and inorganic abrasive fine particles are more likely to adhere to the sponge roller. Further, since the toner base is easily scraped off by the toner coating member, the inorganic conductive fine particles and the inorganic abrasive fine particles are easily removed, so that the inorganic conductive fine particles and the inorganic abrasive fine particles in the toner are particularly easily coated on the conductive elastic roller. It has become. As a result, inorganic conductive fine particles and inorganic polishing fine particles are positively supplied to the cleaning blade.
As described above, the inorganic conductive fine particles and the inorganic abrasive fine particles are externally added to the developer contained in the developing device 104, and adhere to the drum surface together with the toner when developing the electrostatic latent image on the drum surface. To do. In the transfer process, the toner moves to the recording material. At that time, the inorganic conductive fine particles and the inorganic fine particles remaining together with the toner on the surface of the photosensitive member are carried to the cleaning device 109 to be replenished to the surface of the conductive elastic roller. The
上述のように、本発明におけるクリーニング補助装置は感光体の帯電装置でもある。ローラ型の導電性弾性部材を用い、これを感光体に接触させ、電圧を印加して、感光体表面に電界を作用させる接触帯電方式である。
接触帯電方式とは、像担持体等の被帯電体に、ローラ型(帯電ローラ)、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材(接触帯電部材・接触帯電器)を接触させ、該帯電部材に所定の帯電バイアスを印加して、被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。ローラ型の帯電部材が簡便かつ安価な帯電部材として広く用いられているが、ローラ型の接触帯電部材はブラシ型などと比べ、感光体との密な接点を確保し難く、注入帯電機構に不利な方式のため、放電帯電機構により帯電させる方式が主である。
上記放電帯電機構とは、接触帯電部材と被帯電体との微小間隙に生じる放電現象により被帯電体表面を帯電する機構である。放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電体に一定の放電閾値を有するため、帯電電位より大きな電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないが、放電生成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾンなど活性イオンによる弊害は避けられない。帯電部材に印加する電圧としては直流電圧のみでもよいし、直流交流成分重畳電圧でもよい。
上記接触帯電部材としては、ローラ、ブラシ、プレート型など感光体に接触して帯電を行う部材であれば特に限定されないが、この中でもローラ型の帯電部材が、帯電に使用される面積が広く確保でき、特に本発明においては感光体を摺擦する点やトナー及び無機導電微粒子及び無機研磨微粒子等を掻き取る点で有利であり、好ましい。
As described above, the cleaning auxiliary device according to the present invention is also a charging device for the photosensitive member. This is a contact charging method in which a roller-type conductive elastic member is used, which is brought into contact with the photosensitive member and a voltage is applied to apply an electric field to the surface of the photosensitive member.
In the contact charging method, a conductive charging member (contact charging member / contact charger) such as a roller type (charging roller), a fur brush type, a magnetic brush type, or a blade type is applied to a charged object such as an image carrier. A predetermined charging bias is applied to the charging member to charge the surface of the member to be charged to a predetermined polarity and potential. Roller-type charging members are widely used as simple and inexpensive charging members. However, roller-type contact charging members are harder to secure a close contact with the photoconductor than brush types, and are disadvantageous for the injection charging mechanism. Therefore, a method of charging by a discharge charging mechanism is mainly used.
The discharge charging mechanism is a mechanism for charging the surface of a member to be charged by a discharge phenomenon that occurs in a minute gap between the contact charging member and the member to be charged. Since the discharge charging mechanism has a constant discharge threshold value for the contact charging member and the member to be charged, it is necessary to apply a voltage larger than the charging potential to the contact charging member. Moreover, although the amount of generation is much smaller than that of a corona charger, the generation of discharge products is unavoidable in principle, so that harmful effects due to active ions such as ozone are unavoidable. The voltage applied to the charging member may be only a DC voltage or a DC / AC component superimposed voltage.
The contact charging member is not particularly limited as long as it is a member that makes contact with a photosensitive member such as a roller, a brush, or a plate, and the roller charging member has a large area for charging. In particular, in the present invention, it is advantageous and preferable in terms of rubbing the photoreceptor and scraping off toner, inorganic conductive fine particles, inorganic abrasive fine particles and the like.
本発明で用いた接触帯電部材(クリーニング補助部材)は、前記のように、感光体に所定の押圧力をもって接触させて配設した可撓性の導電性弾性ローラを備える。接触帯電部材としての導電性弾性ローラは電極として機能することが重要である。つまり、弾性を持たせて被帯電体である感光体と十分な接触状態を得ると同時に、移動する感光体を充電するのに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では感光体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、該導電性弾性ローラの抵抗値は、適度な帯電性と耐リークを得るために1×104Ω以上、1×108Ω以下である。該導電性弾性ローラの抵抗値は、5×104Ω以上、5×107Ω以下であることが好ましく、1×105Ω以上、1×107Ω以下であることがより好ましい。
尚、上記導電性弾性ローラの抵抗値の測定方法は以下の通りである。まず、温度23℃
湿度5%RHの環境下で導電性弾性ローラに対向当接させるφ30mmのアルミシリンダを用意し、15mN/mmの当接線圧でそのアルミシリンダに当接させる。その後、アルミシリンダを回転させながら導電性弾性ローラ芯金に300Vの直流電圧を印加して、そのときにアルミシリンダに流れる電流量を計測して抵抗値を算出する。
一方、上記導電性弾性ローラの硬度は、硬度が低すぎると、形状が安定しないために感光体との接触性が悪くなる。高すぎると、感光体との間に帯電ニップ部を確保できないだけでなく、感光体表面へのミクロな接触性が悪くなる。導電性弾性ローラの硬度は、国際ゴム硬度(IRHD)で20度以上、50度以下が好ましく、25度以上、40度以下であることが特に好ましい。
尚、上記国際ゴム硬度は日本工業規格JISK6253の方法に基づき、デュロメータ硬さ試験器により測定する。
As described above, the contact charging member (cleaning auxiliary member) used in the present invention includes the flexible conductive elastic roller disposed in contact with the photosensitive member with a predetermined pressing force. It is important that the conductive elastic roller as the contact charging member functions as an electrode. In other words, it is necessary to obtain sufficient contact with the photoreceptor to be charged by providing elasticity, and at the same time to have a sufficiently low resistance to charge the moving photoreceptor. On the other hand, it is necessary to prevent voltage leakage when there is a low breakdown voltage defect portion such as a pinhole in the photoreceptor. When an electrophotographic photosensitive member is used as the member to be charged, the resistance value of the conductive elastic roller is 1 × 10 4 Ω or more and 1 × 10 8 Ω or less in order to obtain appropriate chargeability and leakage resistance. . The resistance value of the conductive elastic roller is preferably 5 × 10 4 Ω or more and 5 × 10 7 Ω or less, more preferably 1 × 10 5 Ω or more and 1 × 10 7 Ω or less.
The method for measuring the resistance value of the conductive elastic roller is as follows. First, a temperature of 23 ° C
An φ30 mm aluminum cylinder is prepared to be opposed to the conductive elastic roller in an environment with a humidity of 5% RH, and is brought into contact with the aluminum cylinder with a contact linear pressure of 15 mN / mm. Thereafter, while rotating the aluminum cylinder, a DC voltage of 300 V is applied to the conductive elastic roller mandrel, and the amount of current flowing through the aluminum cylinder at that time is measured to calculate the resistance value.
On the other hand, if the hardness of the conductive elastic roller is too low, the shape is not stable, and the contact property with the photosensitive member is deteriorated. If it is too high, a charging nip portion cannot be secured between the photosensitive member and the micro contact property to the surface of the photosensitive member is deteriorated. The hardness of the conductive elastic roller is preferably 20 degrees or more and 50 degrees or less, and particularly preferably 25 degrees or more and 40 degrees or less in international rubber hardness (IRHD).
The international rubber hardness is measured with a durometer hardness tester based on the method of Japanese Industrial Standard JISK6253.
上記導電性弾性ローラの弾性層の材質としては、弾性発泡体が好ましいがこれに限定されるものではない。弾性層の材料として、EPDM、ウレタン、NBR、シリコーンゴム、IR等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。 The material of the elastic layer of the conductive elastic roller is preferably an elastic foam, but is not limited thereto. Examples of the elastic layer material include EPDM, urethane, NBR, silicone rubber, IR, etc., a rubber material in which a conductive material such as carbon black or metal oxide is dispersed for resistance adjustment, and those obtained by foaming these materials. It is done. It is also possible to adjust the resistance using an ion conductive material without dispersing the conductive substance.
上記導電性弾性ローラは、感光体が所望の電位となるよう直流電圧値(直流バイアス)を設定して印加する。好ましくは、該直流バイアスに感光体表面に電荷をのせるエネルギーとなる交流電圧(交流バイアス)を重畳される。たとえば−200Vの電位を感光体表面に与える際には、−200Vの直流電圧を印加する。さらに、帯電手段や感光体の抵抗にもよるが0.1〜2.0kV程度の交流バイアスを重畳すると潜像のメモリが消えやすくなるため更に良い。 The conductive elastic roller sets and applies a DC voltage value (DC bias) so that the photosensitive member has a desired potential. Preferably, an alternating voltage (alternating current bias) that is an energy for putting a charge on the surface of the photoreceptor is superimposed on the direct current bias. For example, when a potential of −200 V is applied to the photoreceptor surface, a −200 V DC voltage is applied. Further, although depending on the charging means and the resistance of the photosensitive member, it is further preferable to superimpose an AC bias of about 0.1 to 2.0 kV because the latent image memory is easily erased.
上記導電性弾性ローラと感光体との当接線圧が、100mN/mmを超えると感光体が削れ易くなるか、あるいは感光体へのトナーの融着が発生し易くなり、10mN/mmを下回ると当接ムラが発生しやすく帯電ムラが発生しやすい。そのために当接線圧は10mN/mm以上、100mN/mm以下が好ましい。より好ましくは、20mN/mm以上、60mN/mm以下であり、特に好ましくは25mN/mm以上、40mN/mm以下である。 When the contact linear pressure between the conductive elastic roller and the photosensitive member exceeds 100 mN / mm, the photosensitive member is easily scraped or toner is easily fused to the photosensitive member, and when the linear pressure is less than 10 mN / mm. Contact unevenness easily occurs and charging unevenness easily occurs. Therefore, the contact linear pressure is preferably 10 mN / mm or more and 100 mN / mm or less. More preferably, they are 20 mN / mm or more and 60 mN / mm or less, Especially preferably, they are 25 mN / mm or more and 40 mN / mm or less.
上記導電性弾性ローラの回転方向は、感光体へのトナー再塗付というクリーニング性の観点から、感光体の回転と順方向であることが望ましい。
また、上記導電性弾性ローラの回転の線速度と感光体の回転の線速度との速度差比は、1%以上、80%以下であることが好ましく、5%以上、50%以下であることがより好ましく、8%以上、30%以下であることが特に好ましい。
上記速度差比が、1%未満であると、注入帯電性が大きく損なわれ、80%を超えると感光体の傷が発生しやすくなる。
尚、上記速度差比(%)は、下記式(1)により求めることができる。
式(1):速度差比(%)={(Sr/Sd)−1}×100
但し、
Sr:導電弾性ローラ回転線速度(mm/sec)
Sd:感光体回転線速度(mm/sec)
である。
The rotation direction of the conductive elastic roller is preferably in the forward direction with respect to the rotation of the photoconductor from the viewpoint of the cleaning property of toner re-application to the photoconductor.
The speed difference ratio between the linear velocity of rotation of the conductive elastic roller and the linear velocity of rotation of the photosensitive member is preferably 1% or more and 80% or less, and preferably 5% or more and 50% or less. Is more preferably 8% or more and 30% or less.
When the speed difference ratio is less than 1%, the injection chargeability is greatly impaired, and when it exceeds 80%, the photoreceptor is easily damaged.
The speed difference ratio (%) can be obtained by the following formula (1).
Formula (1): Speed difference ratio (%) = {(Sr / Sd) −1} × 100
However,
Sr: Linear speed of rotation of conductive elastic roller (mm / sec)
Sd: photosensitive member rotation linear velocity (mm / sec)
It is.
上記導電性弾性ローラと無機導電微粒子による圧接注入帯電に於いては、帯電ニップ部の注入帯電安定性の観点から、感光体の回転の線速度は、250mm/sec以上、600mm/sec以下であることが好ましい。該感光体の回転の線速度は、より好ましくは270mm/sec以上、450mm/sec以下である。 In the pressure contact injection charging using the conductive elastic roller and the inorganic conductive fine particles, the linear velocity of rotation of the photosensitive member is 250 mm / sec or more and 600 mm / sec or less from the viewpoint of injection charging stability of the charging nip portion. It is preferable. The linear velocity of rotation of the photoreceptor is more preferably 270 mm / sec or more and 450 mm / sec or less.
<本発明に用いられる感光体>
本発明に用いられる感光体はクリーニングブレードなどの接触部材による磨耗が少ないものが耐久性のある感光体として望ましい。従って、本発明に用いられる感光体は、珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有する感光体である。特に、アモルファスシリコン(a−Si)感光体が、そのビッカース硬度が500以上(500Kg/m2以上、JIS規格)と非常に硬く、耐久性、耐熱性、環境安定性にも優れていることから好ましい。
図3に上記アモルファスシリコン(a−Si)感光体の一例を示す。
本発明に用いられるアモルファスシリコン(a−Si)感光体は、例えば、Al、ステンレス等の導電性材料からなる基体301上に、光導電層302および表面保護層303を順次積層したものである(図3(a)参照)。
なお、これら層の他に、下部電荷注入阻止層304、上部電荷注入阻止層305、電荷注入層、反射防止層などの種々の機能層を必要に応じて設けることもできる。例えば、下部電荷注入阻止層304、上部電荷注入阻止層305などを設け、ドーパントとして周期律表13族元素および15族元素など選択することにより、正帯電、負帯電と言った帯電極性の制御も可能となる(図3(b)参照)。
本発明に用いる基体の形状は感光体の駆動方式などに応じ所望のものとしてよい。基体材質としては上記Alやステンレスのような導電性材料を使用するのが一般的であるが、例えば各種のプラスチックやセラミックス等の導電性を有しないものに、これら導電性材料を蒸着するなどして導電性を付与したものも用いることができる。
光導電層302としては、例えば硅素原子と、水素原子またはハロゲン原子を含む非晶質材料(「a−Si(H,X)」とも略記する)が代表的なものとして挙げられる。また、光導電層302の層厚としては特に限定されないが、製造コストなどを考慮すると15〜50μm程度が適当である。更に、特性を向上させるために、下部光導電層306と上部光導電層307の様に複数の層構成にしても良い(図3(b)参照)。
表面保護層303は、一般的に硅素原子を母体とし、炭素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶(好ましくは非晶質)材料a−SiC(H,X)、硅素原子を母体とし、窒素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶(好ましくは非晶質)材料a−SiN(H,X)、または炭素原子を母体とし、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶炭素(好ましくは非晶質炭素)a−C(H,X)等により形成される。
また、光導電層302と表面保護層303の界面を連続的に変化させ、反射防止層を設け、当該部分の界面反射を抑制させるように制御しても良い。
<Photoreceptor used in the present invention>
The photoreceptor used in the present invention is preferably a durable photoreceptor that is less worn by a contact member such as a cleaning blade. Accordingly, the photoconductor used in the present invention is a photoconductor having a photoconductive layer made of a non-single crystal material having a silicon atom as a base. In particular, amorphous silicon (a-Si) photoreceptors are very hard with a Vickers hardness of 500 or more (500 Kg / m 2 or more, JIS standard), and are excellent in durability, heat resistance, and environmental stability. preferable.
FIG. 3 shows an example of the amorphous silicon (a-Si) photoreceptor.
The amorphous silicon (a-Si) photoreceptor used in the present invention is obtained by sequentially laminating a photoconductive layer 302 and a surface protective layer 303 on a substrate 301 made of a conductive material such as Al or stainless steel ( (See FIG. 3 (a)).
In addition to these layers, various functional layers such as a lower charge injection blocking layer 304, an upper charge injection blocking layer 305, a charge injection layer, and an antireflection layer can be provided as necessary. For example, by providing a lower charge injection blocking layer 304, an upper charge injection blocking layer 305, and the like, and selecting a group 13 element and a group 15 element in the periodic table as a dopant, the charging polarity such as positive charging and negative charging can be controlled. This is possible (see FIG. 3B).
The shape of the substrate used in the present invention may be as desired depending on the driving method of the photoreceptor. As the base material, it is common to use conductive materials such as Al and stainless steel. For example, these conductive materials are deposited on non-conductive materials such as various plastics and ceramics. In addition, those imparted with conductivity can also be used.
A typical example of the photoconductive layer 302 is an amorphous material containing silicon atoms and hydrogen atoms or halogen atoms (abbreviated as “a-Si (H, X)”). Further, the layer thickness of the photoconductive layer 302 is not particularly limited, but about 15 to 50 μm is appropriate in consideration of the manufacturing cost. Further, in order to improve the characteristics, a plurality of layer structures such as a lower photoconductive layer 306 and an upper photoconductive layer 307 may be used (see FIG. 3B).
The surface protective layer 303 is generally a non-single crystal (preferably amorphous) material a-SiC (H, X) containing a silicon atom as a base and containing a carbon atom and, if necessary, a hydrogen atom or a halogen atom. A non-single-crystal (preferably amorphous) material a-SiN (H, X) containing a nitrogen atom and a hydrogen atom or a halogen atom as necessary, or a carbon atom as a base, If necessary, it is formed of non-single crystal carbon (preferably amorphous carbon) a-C (H, X) containing a hydrogen atom or a halogen atom.
Alternatively, the interface between the photoconductive layer 302 and the surface protective layer 303 may be continuously changed, and an antireflection layer may be provided to control the interface reflection of the portion.
<本発明に用いられるトナー>
本発明に用いられるトナーの製造方法は特に限定されず、懸濁重合法、乳化重合法、会合重合法、混錬粉砕法などが用いられる。
重合法トナーの製造方法では、一般に重合性単量体中に、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤、着色剤、場合によって磁性体等トナーとして必要な成分が加えられる。また、その他の添加剤、例えば重合反応で生成する重合体の粘度を低下させるために入れる有機溶媒、高分子重合体、分散剤等が適宜加えられる。そして、その配合物を、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機に依って均一に溶解または分散せしめたもの(単量体系)を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。
この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加する時同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。又、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加える事も出来る。
分散安定剤としては、公知の界面活性剤や有機・無機分散剤が使用できる。中でも無機
分散剤が有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。
重合工程においては、重合温度は40℃以上、一般には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。この温度範囲で重合を行うと、内部に封じられるべき離型剤やワックスの類が、相分離により析出して内包化がより完全となる。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期ならば、反応温度を90〜150℃にまで上げる事は可能である。
また、トナーは、単量体には可溶で、得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合法でも製造が可能である。さらには、水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製造する方法、乳化重合で得られたポリマー粒子等を会合凝集させる方法でもトナーの製造が可能である。
重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも、望ましい形態の一つである。
トナーを粉砕法により製造する場合は、公知の方法が用いられる。例えば、結着樹脂、磁性体、離型剤、荷電制御剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合器により十分混合する。これを、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて熔融混練して樹脂類をお互いに相熔せしめた中に磁性体等の他のトナー材料を分散又は溶解せしめ、冷却固化、粉砕後、分級、必要に応じて表面処理を行ってトナー粒子を得ることが出来る。分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。
粉砕工程は、機械衝撃式、ジェット式等の公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。特定の円形度を有するトナーを得るためには、さらに熱をかけて粉砕したり、あるいは補助的に機械的衝撃を加えたりする処理をすることが好ましい。また、微粉砕(必要に応じて分級)されたトナー粒子を熱水中に分散させる湯欲法、熱気流中を通過させる方法などを用いても良い。
機械的衝撃力を加える手段としては、例えば川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業社製のターボミル等の機械衝撃式粉砕機を用いる方法が挙げられる。また、ホソカワミクロン社製のメカノフージョンシステムや奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム等の装置を用いる方法が挙げられる。これは、高速回転する羽根によりトナーをケーシングの内側に遠心力により押しつけ、圧縮力、摩擦力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法である。
機械的衝撃法を用いる場合においては、処理温度をトナーのガラス転移点Tg付近の温度(Tg±10℃)を加える熱機械的衝撃が、凝集防止、生産性の観点から好ましい。さらに好ましくは、トナーのガラス転移点Tg±5℃の範囲の温度で行うことが、転写効率を向上させるのに特に有効である。
<Toner used in the present invention>
The method for producing the toner used in the present invention is not particularly limited, and a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, an associative polymerization method, a kneading pulverization method, and the like are used.
In the production method of a polymerization method toner, generally, a release agent, a plasticizer, a charge control agent, a cross-linking agent, a colorant, and a magnetic component such as a magnetic substance are added to a polymerizable monomer. In addition, other additives, for example, an organic solvent, a high molecular weight polymer, a dispersing agent and the like which are added in order to reduce the viscosity of the polymer produced by the polymerization reaction are appropriately added. Then, the compound (monomer system) in which the blend is uniformly dissolved or dispersed by a disperser such as a homogenizer, a ball mill, a colloid mill, or an ultrasonic disperser is added to an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. Suspend.
At this time, the particle size of the obtained toner particles becomes sharper by using a high-speed disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser to obtain a desired toner particle size at a stretch. The polymerization initiator may be added at the same time when other additives are added to the polymerizable monomer, or may be mixed immediately before being suspended in the aqueous medium. Further, a polymerization initiator dissolved in a polymerizable monomer or a solvent can be added immediately after granulation and before starting the polymerization reaction.
As the dispersion stabilizer, known surfactants and organic / inorganic dispersants can be used. Among them, inorganic dispersants are unlikely to produce harmful ultrafine powders, and because of their steric hindrance, dispersion stability is obtained, so even if the reaction temperature is changed, stability is not easily lost, and cleaning is easy and does not adversely affect the toner. Can be preferably used.
In the polymerization step, the polymerization is performed at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. When the polymerization is carried out in this temperature range, the release agent or wax to be sealed inside is precipitated by phase separation, and the encapsulation becomes more complete. In order to consume the remaining polymerizable monomer, it is possible to raise the reaction temperature to 90 to 150 ° C. at the end of the polymerization reaction.
The toner can also be produced by a dispersion polymerization method in which a toner is directly produced using an aqueous organic solvent that is soluble in monomers and insoluble in the resulting polymer. Furthermore, a method for producing a toner using an emulsion polymerization method represented by a soap-free polymerization method in which a toner is produced by direct polymerization in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator, and polymer particles obtained by emulsion polymerization are associated. The toner can also be produced by the aggregation method.
The polymerized toner particles are filtered, washed, and dried by a known method after the polymerization is completed, and the toner can be obtained by mixing and adhering the inorganic fine powder to the surface. Moreover, it is also one of desirable forms that a classification process is included in the manufacturing process to cut coarse powder and fine powder.
When the toner is manufactured by a pulverization method, a known method is used. For example, a binder resin, a magnetic material, a release agent, a charge control agent, and optionally a component such as a colorant and other additives necessary for the toner and other additives are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill. This is melt-kneaded using a heat kneader such as a heating roll, kneader, extruder, etc., and other toner materials such as a magnetic material are dispersed or dissolved in the resin, and cooled and solidified. After pulverization, the toner particles can be obtained by classification and, if necessary, surface treatment. Either the classification or the surface treatment may be performed first. In the classification step, it is preferable to use a multi-division classifier in terms of production efficiency.
The pulverization step can be performed by a method using a known pulverizer such as a mechanical impact type or a jet type. In order to obtain a toner having a specific degree of circularity, it is preferable to perform a process of further pulverizing by applying heat or applying a mechanical impact in an auxiliary manner. Further, a hot water method in which finely pulverized (classified as necessary) toner particles are dispersed in hot water, a method of passing in a hot air stream, or the like may be used.
Examples of means for applying a mechanical impact force include a method using a mechanical impact pulverizer such as a kryptron system manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd. or a turbo mill manufactured by Turbo Industry. Moreover, a method using a device such as a mechano-fusion system manufactured by Hosokawa Micron Corporation or a hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. can be mentioned. This is a method in which the toner is pressed against the inside of the casing by centrifugal force with high-speed rotating blades, and mechanical impact force is applied to the toner by force such as compression force and friction force.
In the case of using the mechanical impact method, a thermomechanical impact in which the processing temperature is a temperature in the vicinity of the glass transition point Tg (Tg ± 10 ° C.) of the toner is preferable from the viewpoint of preventing aggregation and productivity. More preferably, it is particularly effective to improve the transfer efficiency to carry out at a temperature in the range of the glass transition point Tg ± 5 ° C. of the toner.
<本発明に用いられる無機導電微粒子>
本発明に用いられる
無機導電微粒子は、帯電用の粒子である。従って、該無機導電微粒子は、一次粒子の状態で存在するばかりでなく、二次粒子の凝集した状態で存在することもなんら問題はない。どのような凝集状態であれ、凝集体として帯電用の粒子としての機能が実現できればその形態は重要ではない。
上記無機導電微粒子の個数平均粒径は、0.03μm以上、2.00μm以下であることが好ましく、0.07μm以上、1.5μm以下であることがより好ましく、0.15μm以上、1.0μm以下であることが特に好ましい。
上記個数平均粒径が、0.03μmを下回るとトナーから遊離しにくくなり、帯電粒子としての機能を発揮し難くなる。一方、2.00μmを超えると上記導電性弾性ローラに均
一に付着し難くなる。
上記個数平均粒径の測定方法は、光学あるいは電子顕微鏡による観察において、100個抽出し、水平方向最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その50%粒径を上記個数平均粒径とした。
<Inorganic conductive fine particles used in the present invention>
The inorganic conductive fine particles used in the present invention are particles for charging. Accordingly, there is no problem that the inorganic conductive fine particles exist not only in the state of primary particles but also in the state of aggregation of secondary particles. In any aggregated state, the form is not important as long as the function as a charging particle can be realized as an aggregate.
The number average particle size of the inorganic conductive fine particles is preferably 0.03 μm or more and 2.00 μm or less, more preferably 0.07 μm or more and 1.5 μm or less, 0.15 μm or more, 1.0 μm or less. It is particularly preferred that
When the number average particle size is less than 0.03 μm, it is difficult to release from the toner, and the function as charged particles is hardly exhibited. On the other hand, when it exceeds 2.00 μm, it is difficult to uniformly adhere to the conductive elastic roller.
The number average particle size was measured by extracting 100 particles by observation with an optical or electron microscope, calculating the volume particle size distribution with the maximum horizontal chord length, and taking the 50% particle size as the number average particle size.
また、上記無機導電微粒子の体積抵抗率は、帯電性及び帯電リークの観点より、1×104Ω・cm以上、1×108Ω・cm以下である。該無機導電微粒子の体積抵抗率は、好ましくは5×104Ω・cm以上、1×107Ω・cm以下であり、より好ましくは、1×105Ω・cm以上、5×106Ω・cm以下である。
上記体積抵抗率の測定方法は、錠剤法により測定し正規化して求めた。即ち、底面積2.26cm2の円筒内に約0.5gの粉体試料を入れ上下電極に15kgの加圧を行うと同時に100Vの電圧を印加し抵抗値を計測し、その後正規化して体積抵抗率を算出した。
上記無機導電微粒子はクリーニング部材からの漏れが発生した場合に潜像露光時の妨げにならないよう、白色または透明に近いことが望ましい。さらに、無機導電微粒子が感光体上から記録材に一部転写されてしまうことを考えるとカラー記録では無色、あるいは白色のものが望ましい。
上記無機導電微粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛及びアルミナなどの金属酸化物、並びに、これらの表面に処理を施したものなどが使用可能である。中でも、酸化チタン(特にチタン酸ストロンチウム)を酸化スズでコートしたものは、粒径や導電性の制御を行いやすい為に好ましい。上記に例示された無機導電微粒子は、公知の方法によって製造が可能である。
Further, the volume resistivity of the inorganic conductive fine particles is 1 × 10 4 Ω · cm or more and 1 × 10 8 Ω · cm or less from the viewpoint of chargeability and charge leakage. The volume resistivity of the inorganic conductive fine particles is preferably 5 × 10 4 Ω · cm or more and 1 × 10 7 Ω · cm or less, more preferably 1 × 10 5 Ω · cm or more and 5 × 10 6 Ω. -It is cm or less.
The volume resistivity was measured by the tablet method and normalized. That is, about 0.5 g of a powder sample is placed in a cylinder with a bottom area of 2.26 cm 2 , 15 kg of pressure is applied to the upper and lower electrodes, and at the same time, a voltage of 100 V is applied and the resistance value is measured. The resistivity was calculated.
The inorganic conductive fine particles are preferably white or nearly transparent so as not to interfere with the latent image exposure when leakage from the cleaning member occurs. Further, considering that the inorganic conductive fine particles are partially transferred from the photoreceptor to the recording material, it is desirable that the color recording is colorless or white.
As said inorganic electroconductive fine particles, metal oxides, such as a titanium oxide, a zinc oxide, and an alumina, and what processed these surfaces can be used. Among these, titanium oxide (especially strontium titanate) coated with tin oxide is preferable because the particle size and conductivity can be easily controlled. The inorganic conductive fine particles exemplified above can be produced by a known method.
上記無機導電微粒子を、像担持体である感光体と、接触帯電部材であるクリーニング補助部材の導電性弾性ローラとの帯電ニップ部に介在させることで、該粒子の滑剤効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままでは感光体に対して速度差を持たせて接触させることが困難であった導電性弾性ローラであっても、それを感光体面に対して無理なく容易に効果的に回転の速度差を持たせて接触させた状態にすることが可能となる。さらに、該導電性弾性ローラが該無機導電粒子を介して感光体面に密に接触することで、より高い頻度で感光体面に接触する構成となる。上記速度差を設ける構成としては、導電性弾性ローラを回転駆動あるいは固定して感光体との速度差を設けることになる。
上記導電性弾性ローラの回転の速度と感光体の回転の速度に速度差を設けることにより、導電性弾性ローラと感光体の帯電ニップ部において無機導電微粒子が感光体に接触する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ることができる。
導電性弾性ローラと感光体の帯電ニップ部に存在する無機導電微粒子が感光体表面を隙間なく摺擦することで感光体に電荷を直接注入できるようになる。結果、導電性弾性ローラによる感光体の接触帯電は無機導電微粒子の介存により注入帯電機構が支配的となる。
これにより、従来のローラ帯電等では得られなかった高い帯電効率が得られ、導電性弾性ローラに印加した電圧とほぼ同等の帯電電位を感光体に与えることができる。かくして、接触帯電部材として導電性弾性ローラを用いた場合でも、該導電性弾性ローラに対する帯電に必要な印加バイアスは感光体に必要な帯電電位相当の電圧で十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な接触帯電方式ないし装置を実現することができる。また、帯電ニップ部や導電性弾性ローラの表面に無機導電微粒子を予め担持させておくことで、プリンタ使用の全くの初期より上記の帯電性能を支障なく発揮させることができる。
また、上記無機導電微粒子の、感光体と導電性弾性ローラとの当接部(帯電ニップ部)通過後における帯電極性は感光体電位極性と逆極性であることが好ましい。
By interposing the inorganic conductive fine particles in the charging nip portion between the photosensitive member as the image carrier and the conductive elastic roller of the cleaning auxiliary member as the contact charging member, the frictional resistance of the particles increases the frictional resistance. Even if it is a conductive elastic roller that has been difficult to bring in contact with the photosensitive member as it is, it can easily and effectively rotate the difference in rotational speed with respect to the surface of the photosensitive member. It can be brought into contact with each other. Further, the conductive elastic roller is in close contact with the surface of the photoconductor through the inorganic conductive particles, so that the surface of the photoconductor is more frequently contacted. As a configuration for providing the speed difference, the conductive elastic roller is rotationally driven or fixed to provide a speed difference from the photosensitive member.
By providing a speed difference between the rotation speed of the conductive elastic roller and the rotation speed of the photosensitive member, the chance of the inorganic conductive fine particles contacting the photosensitive member at the charging nip portion between the conductive elastic roller and the photosensitive member is greatly increased. And high contactability can be obtained.
The inorganic conductive fine particles present in the charging nip portion between the conductive elastic roller and the photosensitive member rub against the surface of the photosensitive member without any gap, so that charges can be directly injected into the photosensitive member. As a result, the contact charging of the photosensitive member by the conductive elastic roller is dominated by the injection charging mechanism due to the presence of the inorganic conductive fine particles.
As a result, high charging efficiency that cannot be obtained by conventional roller charging or the like can be obtained, and a charging potential almost equal to the voltage applied to the conductive elastic roller can be applied to the photoconductor. Thus, even when a conductive elastic roller is used as the contact charging member, a voltage equivalent to the charging potential required for the photosensitive member is sufficient as the bias applied to the conductive elastic roller, and stable without using a discharge phenomenon. A safe contact charging method or apparatus can be realized. In addition, by carrying the inorganic conductive fine particles in advance on the surface of the charging nip portion or the conductive elastic roller, the above charging performance can be exhibited without any problem from the very beginning of use of the printer.
The charging polarity of the inorganic conductive fine particles after passing through the contact portion (charging nip portion) between the photosensitive member and the conductive elastic roller is preferably opposite to the photosensitive member potential polarity.
上記導電性弾性ローラへの無機導電微粒子の補給方法は以下の通りである。
最初に、感光体と導電性弾性ローラとの帯電ニップ部に十分量の無機導電微粒子を介在させても、あるいは導電性弾性ローラに十分量の無機導電微粒子を塗布しておいても、装
置の使用に伴い無機導電微粒子が帯電ニップ部や導電性弾性ローラから減少したり、無機導電微粒子が劣化したりすることで、帯電性の低下が生じる。そのため、帯電性の低下が生じた際には、帯電ニップ部や導電性弾性ローラに対して無機導電微粒子を補給する必要がある。
導電性弾性ローラの表面に無機導電微粒子を供給する無機導電微粒子供給手段を設けてもよいが、本願では、現像器内に無機導電微粒子を供給することによって、感光体表面を介して無機導電微粒子を補給している。該無機導電微粒子は現像装置内ではトナーに対する帯電補助剤としての外添剤であり、帯電部では帯電用の粒子である。
A method for supplying the inorganic conductive fine particles to the conductive elastic roller is as follows.
First, even if a sufficient amount of inorganic conductive fine particles are interposed in the charging nip portion between the photosensitive member and the conductive elastic roller, or a sufficient amount of inorganic conductive fine particles are applied to the conductive elastic roller, The use of the inorganic conductive fine particles decreases from the charging nip portion or the conductive elastic roller or the inorganic conductive fine particles are deteriorated due to use. Therefore, when the charging property is lowered, it is necessary to replenish the inorganic conductive fine particles to the charging nip portion and the conductive elastic roller.
Although there may be provided inorganic conductive fine particle supply means for supplying inorganic conductive fine particles to the surface of the conductive elastic roller, in the present application, the inorganic conductive fine particles are supplied via the surface of the photoreceptor by supplying the inorganic conductive fine particles into the developing device. Is replenished. The inorganic conductive fine particle is an external additive as a charging aid for the toner in the developing device, and is a charging particle in the charging portion.
<本発明に用いられる無機研磨微粒子>
本発明者らが鋭意検討した結果、感光体と上記導電性弾性ローラとの間に無機研磨微粒子を介在させて摺擦すると、高硬度感光体における放電生成物質、紙粉、トナー等の付着物を効果的に除去でき、画像流れや感光体上への異物の融着を防止できることを見出した。
上記無機研磨微粒子は、粒子形状が直方体状の微粒子である。直方体状の粒子形状を持つ無機研磨微粒子としては、チタン酸ストロンチウムの微粒子、チタン酸バリウムの微粒子、チタン酸カルシウムの微粒子が挙げられるが、中でもチタン酸ストロンチウムの微粒子が好ましい。
上記無機研磨微粒子の一次粒子の個数平均粒径は、0.03μm以上、0.50μm以下であることが好ましく、0.05μm以上、0.30μm以下であることが好ましく、0.10μm以上、0.20μm以下であることが特に好ましい。
上記無機研磨微粒子の個数平均粒径が、0.03μm未満ではトナーや感光体表面に研磨粒子が付着しやすく研磨効果が不十分である。一方、0.50μmを超えた場合、ブレードエッジと感光体の間に挟み込まれたときに、スジ状に該無機研磨微粒子が抜けて帯電ローラのスジ汚れや感光体融着・キズの原因となりやすい。
上記無機研磨微粒子の個数平均粒径は、電子顕微鏡にて5万倍の倍率で撮影した写真から100個の粒径を測定し、その算術平均を算出することで求めた。粒径は、一次粒子の最長辺をa、最短辺をbとしたとき、(a+b)/2から求めた。
<Inorganic abrasive fine particles used in the present invention>
As a result of intensive studies by the present inventors, when an inorganic abrasive fine particle is interposed between the photosensitive member and the conductive elastic roller and rubbed, deposits such as discharge generation substances, paper powder, and toner on the high-hardness photosensitive member It has been found that the image can be effectively removed, and the image flow and the fusion of foreign matter onto the photoreceptor can be prevented.
The inorganic abrasive fine particles are fine particles having a rectangular parallelepiped shape. Examples of the inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped particle shape include strontium titanate fine particles, barium titanate fine particles, and calcium titanate fine particles. Among them, strontium titanate fine particles are preferable.
The number average particle size of primary particles of the inorganic abrasive fine particles is preferably 0.03 μm or more and 0.50 μm or less, preferably 0.05 μm or more and 0.30 μm or less, 0.10 μm or more, 0 It is particularly preferable that the thickness is 20 μm or less.
When the number average particle size of the inorganic abrasive fine particles is less than 0.03 μm, the abrasive particles are likely to adhere to the surface of the toner or the photoreceptor, and the polishing effect is insufficient. On the other hand, when the thickness exceeds 0.50 μm, when sandwiched between the blade edge and the photoconductor, the inorganic abrasive fine particles come out in a streak shape, which is liable to cause streaks on the charging roller, photoconductor fusing and scratches. .
The number average particle diameter of the inorganic abrasive fine particles was determined by measuring 100 particle diameters from a photograph taken at a magnification of 50,000 with an electron microscope and calculating the arithmetic average thereof. The particle size was determined from (a + b) / 2, where a is the longest side of the primary particles and b is the shortest side.
本発明で好適に用いられる粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子は、たとえば硫酸チタニル水溶液を加水分解して得た含水酸化チタンスラリーのpHを調整して得たチタニアゾルの分散液にストロンチウムの水酸化物を添加して、反応温度まで加温することで合成することができる。該含水酸化チタンスラリーのpHは0.5以上1.0以下とすることで、良好な結晶化度および粒径のチタニアゾルが得られる。
また、チタニアゾル粒子に吸着しているイオンを除去する目的で、該チタニアゾルの分散液にたとえば水酸化ナトリウム等のアルカリ性物質を添加することが好ましい。このときナトリウムイオン等を含水酸化チタン表面に吸着させないために、該スラリーのpHを7以上にしないことが好ましい。また反応温度は60℃〜100℃程度が好ましく、所望の粒度分布を得るためには昇温速度を30℃/時間以下にすることが好ましく、反応時間は3時間以上7時間以下であることが好ましい。
このようにして作製された無機研磨微粒子は円形度が0.89〜0.91であり、粒子形状が直方体状のペロブスカイト型結晶として得ることが出来る。円形度が小さいことでブレードエッジでの粒子転がりを防ぐことが可能となり良好な掻き取り性を得ることが出来る。また微粒子が直方体状であるとその稜線による掻き取り性が得られる。
図4に、粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子の電子顕微鏡写真(倍率2万倍)の例を示す。このように、無機研磨微粒子の粒子形状は、電子顕微鏡写真(倍率2万倍)を用いることで確認できる。
また、上記無機研磨微粒子の、感光体と導電性弾性ローラとの当接部通過後における帯電極性が感光体電位極性と同極性であることが好ましい。さらに、上記粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子が上記無機導電微粒子を兼ねても構わない。
尚、上記導電性弾性ローラへの無機研磨微粒子の補給方法は上記無機導電微粒子の供給方法と同様の方法を用いることが可能である。
The inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped shape suitably used in the present invention are prepared by, for example, dispersing strontium hydroxide in a titania sol dispersion obtained by adjusting the pH of a hydrous titanium oxide slurry obtained by hydrolyzing a titanyl sulfate aqueous solution. It can synthesize | combine by adding a thing and heating to reaction temperature. By setting the pH of the hydrous titanium oxide slurry to 0.5 or more and 1.0 or less, a titania sol having a good crystallinity and a particle size can be obtained.
For the purpose of removing ions adsorbed on the titania sol particles, it is preferable to add an alkaline substance such as sodium hydroxide to the titania sol dispersion. At this time, it is preferable that the pH of the slurry is not 7 or higher so that sodium ions and the like are not adsorbed on the surface of the hydrous titanium oxide. The reaction temperature is preferably about 60 ° C. to 100 ° C., the temperature rising rate is preferably 30 ° C./hour or less in order to obtain a desired particle size distribution, and the reaction time is 3 hours or more and 7 hours or less. preferable.
The inorganic abrasive fine particles thus prepared can be obtained as perovskite crystals having a circularity of 0.89 to 0.91 and a rectangular parallelepiped shape. Since the degree of circularity is small, it is possible to prevent particle rolling at the blade edge, and good scraping properties can be obtained. Further, when the fine particles are in the shape of a rectangular parallelepiped, the scraping property by the ridgeline can be obtained.
FIG. 4 shows an example of an electron micrograph (magnification of 20,000 times) of inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped shape. Thus, the particle shape of the inorganic abrasive fine particles can be confirmed by using an electron micrograph (magnification 20,000 times).
Further, it is preferable that the charged polarity of the inorganic abrasive fine particles after passing through the contact portion between the photoconductor and the conductive elastic roller is the same as the photoconductor potential polarity. Further, the inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped shape may also serve as the inorganic conductive fine particles.
The method for supplying the inorganic abrasive fine particles to the conductive elastic roller can be the same as the method for supplying the inorganic conductive fine particles.
本発明において、上記クリーニング補助部材には、トナー、無機導電微粒子及び無機研磨微粒子(以下トナー等ともいう)を導電性弾性ローラにコートし、導電性弾性ローラ上のトナー、無機導電微粒子及び無機研磨微粒子の量をコントロールするトナーコート部材がさらに配設されることが好ましい。該トナーコート部材としては、図5に記載されたように、弾性ブレード501aが好ましい。また、該弾性ブレードは導電性弾性ローラに当接させていることが好ましい。弾性ブレードは金属ブレードでも良いし樹脂ブレードでも良いが耐久性の観点で望ましくは0.1〜0.5mm程度の厚みの金属ブレードが良い。該金属ブレードの材質としては例えばリン青銅やステンレスなどが好ましい。
また、トナーコート部材は、導電性弾性ローラ上のトナー等とトナーコート部材との接触部にトリボ付与の為の樹脂を有することが好ましい。特にトナー等を積極的に帯電させたい場合は、トナーコート部材表面に荷電制御剤を含む樹脂を被覆させると良い。
さらに、導電性弾性ローラにトナーコート部材は当接しており、当接されたトナーコート部材の先端が導電性弾性ローラから離れている浮き部分(図7 C)参照)を有するこ
とが好ましい。
In the present invention, the cleaning auxiliary member is coated with toner, inorganic conductive fine particles and inorganic abrasive fine particles (hereinafter also referred to as toner) on a conductive elastic roller, and the toner, inorganic conductive fine particles and inorganic polishing on the conductive elastic roller are coated. It is preferable that a toner coat member for controlling the amount of fine particles is further provided. As the toner coat member, an elastic blade 501a is preferable as shown in FIG. The elastic blade is preferably in contact with a conductive elastic roller. The elastic blade may be a metal blade or a resin blade, but a metal blade having a thickness of about 0.1 to 0.5 mm is desirable from the viewpoint of durability. As the material of the metal blade, for example, phosphor bronze or stainless steel is preferable.
Further, the toner coat member preferably has a resin for applying tribo at a contact portion between the toner on the conductive elastic roller and the toner coat member. In particular, when it is desired to positively charge the toner or the like, the surface of the toner coat member may be coated with a resin containing a charge control agent.
Further, it is preferable that the toner coat member is in contact with the conductive elastic roller, and the tip of the contacted toner coat member has a floating portion (see FIG. 7C) that is separated from the conductive elastic roller.
以下、実施例にて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は何らこれに制約されるものではない。尚、以下の配合における部数は特に説明が無い場合は質量部である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not restrict | limited at all to this. In addition, the number of parts in the following composition is part by mass unless otherwise specified.
<感光体の製造例>
図8は電源周波数としてVHF帯を用いた高周波プラズマCVD法による負帯電電子写真感光体の製造装置の構成図である。導電性基体801を反応容器802内に設置しガス導入管803からSiH4等の反応ガスを導入して電極より高周波プラズマを発生させて
基体上に各層を成膜する。この製造装置を用い、表面を切削してRz0.3の表面粗さ(十点平均高さ)を持たせたφ80mmのアルミニウムシリンダー上に、表1に示した条件で電荷注入阻止層、光導電層、上部阻止層、表面層の順に成膜を行ってネガ型アモルファスシリコン(a−Si)感光体を作製した。得られた感光体のビッカース硬度(JIS規格)は1200Kg/m2であった。
<Example of photoconductor production>
FIG. 8 is a block diagram of an apparatus for manufacturing a negatively charged electrophotographic photosensitive member by a high-frequency plasma CVD method using a VHF band as a power supply frequency. A conductive substrate 801 is placed in a reaction vessel 802, a reaction gas such as SiH 4 is introduced from a gas introduction tube 803, high frequency plasma is generated from the electrodes, and each layer is formed on the substrate. Using this manufacturing apparatus, a charge injection blocking layer and a photoconductive layer were formed under the conditions shown in Table 1 on an φ80 mm aluminum cylinder having a surface roughness (ten-point average height) of Rz 0.3 by cutting the surface. A negative amorphous silicon (a-Si) photoreceptor was produced by sequentially forming a layer, an upper blocking layer, and a surface layer. The obtained photoreceptor had a Vickers hardness (JIS standard) of 1200 kg / m 2 .
<現像剤の製造例>
イオン交換水709gに、0.1M−Na3PO4水溶液451gを投入し、60℃に加温した後、1.0M−CaCl2水溶液67.7gを徐々に添加して、Ca3(PO4)2を含む水系媒体を得た。
スチレン 80部
n−ブチルアクリレート 20部
不飽和ポリエステル樹脂 2部
飽和ポリエステル樹脂 3部
負荷電性制御剤(モノアゾ染料系のFe化合物) 1部
着色剤 20〜100部
上記処方をアトライター(三井三池化工機(株))を用いて均一に分散混合した。
この単量体組成物を60℃に加温し、そこにベヘニン酸ベヘニルを主体とするエステルワックス(DSCにおける吸熱ピークの極大値72℃)6部を添加混合溶解した。これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)[60℃条件下の半減期時間t1/2が140分]5gを溶解し、重合性単量体系を作製した。
上記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、60℃、N2雰囲気下においてTK式ホモミキサー(特殊機化工業(株))にて10,000rpmで15分間撹拌し、造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、60℃で6時間反応させた。その後、液温を80℃とし更に4時間撹拌を続けた。反応終了後、80℃で更に2時間蒸留を行い、その後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えてCa3(PO4)2を溶解した。そして、濾過,水洗,乾燥して重量平均粒径6.5μmの非磁性1成分トナーを得た。
上記トナー 100部
一次粒径8nmのシリカにヘキサメチルジシラザンで表面を処理し、処理後のBET値が250m2/gの疎水性シリカ微粉体 1.2部
下記のように製造した無機研磨微粒子 0.5部
下記のように製造した無機導電微粒子 0.5部
(但し、無機導電微粒子が無機研磨微粒子と共通の場合は1部)
とをヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株))で混合して、現像剤Aを調製した。
<Examples of developer production>
Into 709 g of ion-exchanged water, 451 g of a 0.1 M Na 3 PO 4 aqueous solution was added and heated to 60 ° C., and then 67.7 g of a 1.0 M CaCl 2 aqueous solution was gradually added to obtain Ca 3 (PO 4 2 ) An aqueous medium containing 2 was obtained.
Styrene 80 parts n-Butyl acrylate 20 parts Unsaturated polyester resin 2 parts Saturated polyester resin 3 parts Negative charge control agent (monoazo dye-based Fe compound) 1 part Colorant 20-100 parts Atlite (Mitsui Miike Chemical) Machine) to uniformly disperse and mix.
This monomer composition was heated to 60 ° C., and 6 parts of ester wax (maximum value of endothermic peak in DSC 72 ° C.) mainly composed of behenyl behenate was added and dissolved therein. 5 g of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) [a half-life time t 1/2 at 60 ° C. of 140 minutes] was dissolved in this to prepare a polymerizable monomer system. .
The polymerizable monomer system was put into the aqueous medium, and the mixture was granulated by stirring at 10,000 rpm for 15 minutes in a TK homomixer (Special Machine Industries Co., Ltd.) at 60 ° C. in an N 2 atmosphere. . Then, it was made to react at 60 degreeC for 6 hours, stirring with a paddle stirring blade. Thereafter, the liquid temperature was raised to 80 ° C. and stirring was continued for 4 hours. After completion of the reaction, distillation was further performed at 80 ° C. for 2 hours, and then the suspension was cooled and hydrochloric acid was added to dissolve Ca 3 (PO 4 ) 2 . Then, filtration, washing and drying were performed to obtain a non-magnetic one-component toner having a weight average particle diameter of 6.5 μm.
100 parts of the above toner Surface treated with hexamethyldisilazane on silica having a primary particle diameter of 8 nm, and 1.2 parts of hydrophobic silica fine powder having a BET value of 250 m 2 / g after the treatment Inorganic abrasive fine particles produced as follows 0.5 part Inorganic conductive fine particles produced as follows 0.5 part (However, 1 part if inorganic conductive fine particles are common with inorganic abrasive fine particles)
And a Henschel mixer (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.) to prepare developer A.
<無機研磨微粒子の製造例>
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で洗浄した。次に、該含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.65に調整してチタニアゾル分散液を得た。該チタニアゾル分散液にNaOHを添加し、分散液のpHを4.5に調整し上澄み液の電気伝導度が70μS/cmになるまで洗浄をくり返した。
該含水酸化チタンに対し、0.97倍モル量のSr(OH)2・8H2Oを加えてSUS製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらにSrTiO3換算で0.1mol/リットル以上2.0mol/リットル以下になるように蒸留水を加え、スラリーを得た。
窒素雰囲気中で該スラリーを85℃まで8℃/時間で昇温し、85℃に到達してから5時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後、純水で洗浄をくり返した。
得られたチタン酸ストロンチウムは、一次粒子の個数平均粒径が150nmで、800nm以上の凝集体の含有率が0.5個数%であった。また粒子形状が直方体状であるものの含有率は80個数%以上であった。この粒子を以下粒子Aとする。
さらにこの粒子に対し、ステアリン酸による表面処理を行ってポジ帯電しやすくなるように調整した粒子Bを製造した。得られた粒子A及びBの物性を表1に示す。
<Production example of inorganic abrasive fine particles>
The hydrous titanium oxide slurry obtained by hydrolyzing the aqueous titanyl sulfate solution was washed with an alkaline aqueous solution. Next, hydrochloric acid was added to the hydrous titanium oxide slurry to adjust the pH to 0.65 to obtain a titania sol dispersion. NaOH was added to the titania sol dispersion, the pH of the dispersion was adjusted to 4.5, and washing was repeated until the electrical conductivity of the supernatant reached 70 μS / cm.
0.97-fold molar amount of Sr (OH) 2 .8H 2 O was added to the hydrous titanium oxide, and the mixture was placed in a SUS reaction vessel and purged with nitrogen gas. Furthermore, distilled water was added so that it might be 0.1 mol / liter or more and 2.0 mol / liter or less in terms of SrTiO 3 to obtain a slurry.
The slurry was heated to 85 ° C. at 8 ° C./hour in a nitrogen atmosphere, and reacted for 5 hours after reaching 85 ° C. After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, the supernatant was removed, and washing was repeated with pure water.
In the obtained strontium titanate, the number average particle size of primary particles was 150 nm, and the content of aggregates of 800 nm or more was 0.5 number%. Further, the content of particles having a rectangular parallelepiped shape was 80% by number or more. This particle is hereinafter referred to as particle A.
Further, the particles B were prepared by subjecting the particles to a surface treatment with stearic acid so as to facilitate positive charging. Table 1 shows the physical properties of the obtained particles A and B.
<無機導電微粒子の製造例>
(酸化スズコート直方体状チタン酸ストロンチウムの製造例)
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液
で洗浄した。次に、該含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.65に調整してチタニアゾル分散液を得た。該チタニアゾル分散液にNaOHを添加し、分散液のpHを4.5に調整し上澄み液の電気伝導度が70μS/cmになるまで洗浄をくり返した。
該含水酸化チタンに対し、0.97倍モル量のSr(OH)2・8H2Oを加えてSUS製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらにSrTiO3換算で0.1mol/リットル以上2.0mol/リットル以下になるように蒸留水を加え、スラリーを得た。
窒素雰囲気中で該スラリーを85℃まで8℃/時間で昇温し、85℃に到達してから5時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後純水で洗浄をくり返した。得られたスラリー95gを水760ml中に分散させ、一方、平均粒子径が0.3μmの二酸化チタン粒子5gを水25ml中に分散させ、これらの分散スラリーを混合し、攪拌して75℃まで加熱した後、25%水酸化ナトリウム水溶液を滴下してスラリーのpHを12程度に調整した。次いで錫酸ナトリウム(Na2SnO3・3H2O 96%含有)184gを水500mlに溶解した水溶液を該分散スラリーに添加し、30分間攪拌した後、20%硫酸水溶液を90分間かけてスラリー液のpHが2.5になるまで中和した。この分散スラリーをpH2.5、75℃に保持しながら3時間熟成した後、濾過し、洗浄し、乾燥し、横型チューブ炉中でアルゴン雰囲気下、300℃で2時間焼成して、酸化スズコート直方体状チタン酸ストロンチウム(無機導電微粒子かつ無機研磨微粒子)を得た。この粒子を粒子Cとする。
<Example of production of inorganic conductive fine particles>
(Production example of tin oxide coated strontium titanate)
The hydrous titanium oxide slurry obtained by hydrolyzing the aqueous titanyl sulfate solution was washed with an alkaline aqueous solution. Next, hydrochloric acid was added to the hydrous titanium oxide slurry to adjust the pH to 0.65 to obtain a titania sol dispersion. NaOH was added to the titania sol dispersion, the pH of the dispersion was adjusted to 4.5, and washing was repeated until the electrical conductivity of the supernatant reached 70 μS / cm.
0.97-fold molar amount of Sr (OH) 2 .8H 2 O was added to the hydrous titanium oxide, and the mixture was placed in a SUS reaction vessel and purged with nitrogen gas. Furthermore, distilled water was added so that it might be 0.1 mol / liter or more and 2.0 mol / liter or less in terms of SrTiO 3 to obtain a slurry.
The slurry was heated to 85 ° C. at 8 ° C./hour in a nitrogen atmosphere, and reacted for 5 hours after reaching 85 ° C. After the reaction, the mixture was cooled to room temperature, the supernatant was removed, and washing was repeated with pure water. 95 g of the resulting slurry is dispersed in 760 ml of water, while 5 g of titanium dioxide particles having an average particle size of 0.3 μm are dispersed in 25 ml of water, and these dispersed slurries are mixed, stirred and heated to 75 ° C. Then, 25% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to adjust the pH of the slurry to about 12. Next, an aqueous solution obtained by dissolving 184 g of sodium stannate (containing 96% Na 2 SnO 3 .3H 2 O) in 500 ml of water was added to the dispersion slurry, stirred for 30 minutes, and then added with a 20% aqueous sulfuric acid solution over 90 minutes. The solution was neutralized until the pH became 2.5. The dispersion slurry was aged for 3 hours while maintaining the pH at 2.5 and 75 ° C., then filtered, washed, dried, and baked at 300 ° C. for 2 hours in a horizontal tube furnace in an argon atmosphere. Strontium titanate (inorganic conductive fine particles and inorganic abrasive fine particles) was obtained. This particle is referred to as particle C.
(酸化錫コート硫酸バリウムの製造例)
平均粒子径が0.08μmの硫酸バリウム粒子95gを水760ml中に分散させた。一方、平均粒子径が0.03μmの二酸化チタン粒子5gを水25ml中に分散させた。これらの分散スラリーを混合し、攪拌して75℃まで加熱した後、25%水酸化ナトリウム水溶液を滴下してスラリーのpHを12程度に調整した。次いで錫酸ナトリウム(Na2SnO3・3H2O 96%含有)184gを水500mlに溶解した水溶液を該分散スラリーに添加し、30分間攪拌した後、20%硫酸水溶液を90分間かけてスラリー液のpHが2.5になるまで中和した。この分散スラリーをpH2.5、75℃に保持しながら3時間熟成した後、濾過し、洗浄し、乾燥し、横型チューブ炉中でアルゴン雰囲気下、300℃で2時間焼成して、酸化錫コート硫酸バリウム(無機導電微粒子)を得た。この無機導電微粒子はチタンをTiO2として2.4質量%、錫をSnO2として50.8質量%含有し、残部は硫酸バリウムで構成されていた。この粒子を粒子Dとする。
さらに粒子Dと同様の製法で、硫酸バリウムの平均粒子径、錫酸ナトリウムの濃度、攪拌時間、中和時間変えて酸化錫被覆量の異なる粒子E、F、G、Hを製造した。
得られた粒子C、D、E、F、G、及びHの物性を表2に示す。
(Production example of tin oxide coated barium sulfate)
95 g of barium sulfate particles having an average particle size of 0.08 μm were dispersed in 760 ml of water. On the other hand, 5 g of titanium dioxide particles having an average particle diameter of 0.03 μm were dispersed in 25 ml of water. These dispersion slurries were mixed, stirred and heated to 75 ° C., and then a 25% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to adjust the pH of the slurry to about 12. Next, an aqueous solution obtained by dissolving 184 g of sodium stannate (containing 96% Na 2 SnO 3 .3H 2 O) in 500 ml of water was added to the dispersion slurry, stirred for 30 minutes, and then added with a 20% aqueous sulfuric acid solution over 90 minutes. The solution was neutralized until the pH became 2.5. The dispersion slurry was aged for 3 hours while maintaining the pH at 2.5 and 75 ° C., then filtered, washed, dried, and baked in a horizontal tube furnace at 300 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere. Barium sulfate (inorganic conductive fine particles) was obtained. The inorganic conductive fine particles contained 2.4% by mass of titanium as TiO 2 , 50.8% by mass of tin as SnO 2 , and the remainder was composed of barium sulfate. This particle is referred to as particle D.
Further, particles E, F, G, and H having different tin oxide coating amounts were produced by changing the average particle diameter of barium sulfate, the concentration of sodium stannate, the stirring time, and the neutralization time by the same production method as for particles D.
Table 2 shows the physical properties of the obtained particles C, D, E, F, G, and H.
<クリーニング補助部材としての導電性弾性ローラの製造例>
以下に示す材料を混練、成形、加硫発泡、圧入、研磨という工程の製造方法により導電性スポンジローラを作製した。
<未加硫未発泡原料組成物>
エチレンプロピレンジエンゴム 100質量部
〔商品名:EPT8075E、三井化学(株)製〕
亜鉛華 5質量部
ステアリン酸 2質量部
カーボンブラック 35〜71質量部
炭酸カルシウム 20質量部
パラフィン系オイル 50質量部
〔商品名:PW−380、出光興産(株)製〕
メルカプトベンゾチアゾール(加硫促進剤) 2質量部
ジブチルカルバミン酸亜鉛(加硫促進剤) 1質量部
ジエチルチウラムジスルフィド(加硫促進剤) 2質量部
硫黄(加硫剤) 2質量部
ADCA(発泡剤) 40質量部
〔商品名:ビニホールAC♯3、永和化成(株)製〕
加熱装置としては加硫缶(加圧水蒸気を用いる加硫装置)を用い、加熱炉の温度は160℃、加熱時間は国際ゴム硬度35度となるように60〜90分とした。スポンジゴムチューブ形状に作製した導電性弾性層を接着剤塗布してある導電性支持体へ圧入して接着加熱処理をした後、トラバース研磨機により研磨し、導電性スポンジローラを得た。
製造した導電性スポンジローラは直径16mm、肉厚3mm(支持体径10mm)、国際ゴム硬度35度、発泡セル平均径250μmである。分散させるカーボン量をそれぞれ、68、45,40、71、及び35質量部と変えて電気抵抗の異なる導電性弾性ローラ(スポンジローラ)A、B、C、D、及びEを製造した。得られた導電性弾性ローラ(スポンジローラ)A、B、C、D、及びEの抵抗値を表3に示す。尚、抵抗値(Ω)は温度23℃湿度5%RHの環境下で、外径30mmのアルミシリンダに15mN/mmで当接させて回転させながら300Vの直流電圧を印加して測定した。
<Example of manufacturing a conductive elastic roller as a cleaning auxiliary member>
A conductive sponge roller was manufactured by a manufacturing method including the following materials: kneading, molding, vulcanization foaming, press-fitting, and polishing.
<Unvulcanized unfoamed raw material composition>
100 parts by mass of ethylene propylene diene rubber [Product name: EPT8075E, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.]
Zinc flower 5 parts by mass Stearic acid 2 parts by mass Carbon black 35-71 parts by mass Calcium carbonate 20 parts by mass Paraffinic oil 50 parts by mass [Product name: PW-380, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.]
Mercaptobenzothiazole (vulcanization accelerator) 2 parts by mass Zinc dibutylcarbamate (vulcanization accelerator) 1 part by mass Diethyl thiuram disulfide (vulcanization accelerator) 2 parts by mass Sulfur (vulcanizing agent) 2 parts by mass ADCA (foaming agent) ) 40 parts by mass [Brand name: VINYHALL AC # 3, manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.]
As the heating device, a vulcanizing can (vulcanizing device using pressurized steam) was used, the temperature of the heating furnace was 160 ° C., and the heating time was 60 to 90 minutes so that the international rubber hardness was 35 degrees. A conductive elastic layer produced in the form of a sponge rubber tube was pressed into a conductive support coated with an adhesive and subjected to an adhesive heating treatment, followed by polishing with a traverse polishing machine to obtain a conductive sponge roller.
The produced conductive sponge roller has a diameter of 16 mm, a wall thickness of 3 mm (support diameter of 10 mm), an international rubber hardness of 35 degrees, and a foamed cell average diameter of 250 μm. Conductive elastic rollers (sponge rollers) A, B, C, D, and E having different electric resistances were manufactured by changing the amount of carbon to be dispersed to 68, 45, 40, 71, and 35 parts by mass, respectively. Table 3 shows resistance values of the obtained conductive elastic rollers (sponge rollers) A, B, C, D, and E. The resistance value (Ω) was measured by applying a DC voltage of 300 V while rotating by contacting an aluminum cylinder with an outer diameter of 30 mm at 15 mN / mm in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 5% RH.
<トナーコート部材>
本実施例では、トナーコート部材として、厚さ0.10mm、自由長10mm、リン青銅ブレードを用いた。導電性弾性ローラとの当接圧は15mN/mmとなるように設置した。また、リン青銅ブレード先端にトリボ付与の為のポジ帯電付与性樹脂(以下、コートブレード先端樹脂ともいう)を備えたリン青銅ブレードブレードも作製した。尚、トナーコート部材の据え付けには、図7のa)〜c)に示す3パターンを用いた。図7のc)は、導電性弾性ローラにトナーコート部材が当接しており、当接されたトナーコート部材の先端が導電性弾性ローラから離れている浮き部分を有することを示している。この浮き部分では、トナーコート部材の先端から導電性弾性ローラの表面までの距離が1mmとなっている。
<Toner coat member>
In this example, a phosphor bronze blade having a thickness of 0.10 mm, a free length of 10 mm, was used as the toner coat member. The contact pressure with the conductive elastic roller was set to 15 mN / mm. Further, a phosphor bronze blade blade provided with a positive charge imparting resin (hereinafter also referred to as a coated blade tip resin) for applying tribo at the tip of the phosphor bronze blade was also produced. For the installation of the toner coat member, three patterns shown in a) to c) of FIG. 7 were used. FIG. 7C shows that the toner coat member is in contact with the conductive elastic roller, and the tip of the contacted toner coat member has a floating portion that is separated from the conductive elastic roller. In this floating portion, the distance from the tip of the toner coat member to the surface of the conductive elastic roller is 1 mm.
<接触帯電装置(一次帯電装置)>
一次帯電用の接触帯電装置として、放電方式の帯電ローラと電荷注入方式の磁気ブラシローラを作製した。
放電方式の帯電ローラは弾性ローラであり、以下に作製方法を示す。
(1)基層の作製
エピクロルヒドリンゴム(商品名:エピクロマーCG102、ダイソー(株)製)1
00質量部、充填剤としての炭酸カルシウム30質量部、研磨性改善のための補強材としての着色グレードカーボン(商品名:シーストSO、東海カーボン(株)製)1質量部、酸化亜鉛4質量部、可塑剤としてのDOP10質量部、老化防止剤としての2−メルカプトベンズイミダゾール0.5質量部、過塩素酸4級アンモニウム塩4質量部を、加圧ニーダーで30分混練した。さらに、加硫促進剤としてのノクセラーDM1質量部、加硫促進剤としてノクセラーTS1.0質量部、加硫剤としての硫黄1.2質量部を加えてさらに15分間オープンロールで混練した。
前記ゴム混合物を、ゴム押し出し機を使用して、円筒形に押し出し、加硫缶中を使用して、160℃の水蒸気中で80分間一次加硫し、導電性弾性体基層ゴム一次加硫チューブを得た。
次に、円柱形の導電性支持体(鋼製、表面はニッケルメッキ)に金属とゴムとの熱硬化性接着剤(商品名:メタロックU−20)を塗布し、風乾した。この導電性支持体を、前記導電性弾性体基層ゴム一次加硫チューブに挿入し、その後、電気オーブンで160℃2時間の二次加硫と接着剤の硬化を行い、未研磨層を得た。この未研磨層のゴム部分の両端部を突っ切り、ゴム部分を回転砥石で研磨し、端部直径16.00mm、中央部直径16.10mmのクラウン形状の導電性弾性体基層を得た。
(2)表層の調製
ADCA(商品名:ビニホールAC#3C平均粒径8μm 永和化成工業(株)製)をエルボージェット分級器で分級を行い、10μm以下の微粉ADCA(平均粒径2μm)を得た。
ラクトン変性アクリルポリオール(商品名:プラクセルDC2016、ダイセル化学工業(株)製)400質量部を、600質量部のMIBK(メチルイソブチルケトン)に溶解し、固形分28質量%の溶液とした。このアクリルポリオール溶液200質量部に対してイソホロンジイソシアネートのブロックタイプのイソシアヌレート型3量体(商品名:ベスタナートB1370、デグサ・ヒュルス製)を17.3質量部とヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型3量体(商品名:デュラネートTPA−B80E、旭化成工業製)を11.0質量部、導電性酸化スズ10質量部、シリコーンオイル(商品名:SH−28PA、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製)を0.11質量部、前記ADCA分級品を2.8質量部配合し、これに直径0.8mmのガラスビーズ200質量部を加えて、ガラスビンに入れてペイントシェーカを使い12時間分散した。最後に208メッシュの網で溶液を濾過して表層塗料を得た。
前記表層塗料をディッピンク法により前記導電性弾性体基層を有する帯電ローラの表面に塗工した。風乾した後、硬化温度140℃で120分間加熱した。こうして作製した帯電ローラをN/N(常温常湿:23℃/50%RH)環境に24時間以上放置した後、帯電ローラの抵抗を測定したところ、1.0×106Ωであった。
得られた帯電ローラを45mN/mmの当接圧をもって感光体に当接させて、+620Vの直流バイアスに2.7kHz・1.1kVpp・サイン波の交流バイアスを重畳させたバイアスを印加した。尚、該帯電ローラは感光体の回転に従動して(感光体とは反対方向)に回転する。
一方、電荷注入方式の磁気ブラシローラは、外径16mmの非磁性導電帯電スリーブと、これに内包されるマグネットロールと、帯電スリーブ上での帯電磁性粒子とによって構成される。該マグネットロールは固定され、帯電スリーブが回転駆動可能となっている。帯電スリーブ表面の感光体に対向する位置でのマグネットによる最大磁束密度は800×
10−4T(テスラ)である。
磁気ブラシローラは、帯電スリーブ上に上記帯電磁性粒子を厚さ1mm、長手幅220mmでコートして感光体との間に幅約5mmの帯電ニップを形成するように、感光体と接触させる。該帯電スリーブには帯電バイアス印加電源から−450VのDC帯電バイアスが印加されていて、感光体の帯電面がほぼ−450Vに一様に帯電される。尚、該磁気ブラシローラの帯電スリーブの回転方向は感光体と逆方向(順方向)で、かつ帯電スリーブの回転線速度を435mm/secとしての感光体の回転線速度に対して1.5倍速となるように設定した。
また、上記帯電磁性粒子の作製方法を以下に示す。
Fe2O3:51.2モル%、CuO:24.4モル%、ZnO:24.4モル%をボールミルにて粉砕、混合し分散剤および結着剤と水を加えスラリーとした後、スプレードライヤーにより造粒操作を行い、分級した後に1120℃にて焼成を行った。得られた帯電磁性粒子を解砕処理の後、分級を行い、体積平均粒径が50μmである帯電磁性粒子を得た。帯電磁性粒子の体積抵抗値は1×107 Ωcmであった。
<Contact charging device (primary charging device)>
As a contact charging device for primary charging, a discharge charging roller and a charge injection magnetic brush roller were produced.
The discharge type charging roller is an elastic roller, and a manufacturing method will be described below.
(1) Production of base layer Epichlorohydrin rubber (trade name: Epichromer CG102, manufactured by Daiso Corporation) 1
00 parts by weight, 30 parts by weight of calcium carbonate as a filler, 1 part by weight of colored grade carbon (trade name: Seast SO, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) as a reinforcing material for improving polishing, 4 parts by weight of zinc oxide Then, 10 parts by mass of DOP as a plasticizer, 0.5 part by mass of 2-mercaptobenzimidazole as an anti-aging agent, and 4 parts by mass of quaternary ammonium perchlorate were kneaded in a pressure kneader for 30 minutes. Furthermore, 1 part by mass of Noxeller DM as a vulcanization accelerator, 1.0 part by mass of Noxeller TS as a vulcanization accelerator, and 1.2 parts by mass of sulfur as a vulcanization agent were added and kneaded with an open roll for 15 minutes.
The rubber mixture is extruded into a cylindrical shape using a rubber extruder, and is first vulcanized in steam at 160 ° C. for 80 minutes using a vulcanizing can, and a conductive elastic base layer rubber primary vulcanization tube. Got.
Next, a thermosetting adhesive (trade name: METALOC U-20) of metal and rubber was applied to a cylindrical conductive support (steel, nickel plated on the surface) and air-dried. This conductive support was inserted into the conductive elastic base layer rubber primary vulcanization tube, and then subjected to secondary vulcanization at 160 ° C. for 2 hours and curing of the adhesive in an electric oven to obtain an unpolished layer. . Both ends of the rubber portion of the unpolished layer were cut off and the rubber portion was polished with a rotating grindstone to obtain a crown-shaped conductive elastic base layer having an end diameter of 16.00 mm and a center diameter of 16.10 mm.
(2) Preparation of surface layer ADCA (trade name: VINYHALL AC # 3C average particle size 8 μm, manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.) is classified with an elbow jet classifier to obtain fine powder ADCA (average particle size 2 μm) of 10 μm or less. It was.
400 parts by mass of a lactone-modified acrylic polyol (trade name: Plaxel DC2016, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 600 parts by mass of MIBK (methyl isobutyl ketone) to obtain a solution having a solid content of 28% by mass. 17.3 parts by mass of a block type isocyanurate type trimer of isophorone diisocyanate (trade name: Bestanat B1370, manufactured by Degussa Huls) and 200 parts by mass of this acrylic polyol solution and an isocyanurate type 3 quantity of hexamethylene diisocyanate 11.0 parts by mass (trade name: Duranate TPA-B80E, manufactured by Asahi Kasei Kogyo), 10 parts by mass of conductive tin oxide, silicone oil (trade name: SH-28PA, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) 0.11 part by mass and 2.8 parts by mass of the ADCA classification product were added, 200 parts by mass of glass beads having a diameter of 0.8 mm were added thereto, and the mixture was placed in a glass bottle and dispersed for 12 hours using a paint shaker. Finally, the solution was filtered through a 208 mesh screen to obtain a surface coating.
The surface coating was applied to the surface of the charging roller having the conductive elastic base layer by the dipping method. After air drying, it was heated at a curing temperature of 140 ° C. for 120 minutes. The charging roller thus prepared was left in an N / N (normal temperature and normal humidity: 23 ° C./50% RH) environment for 24 hours or more, and the resistance of the charging roller was measured. As a result, it was 1.0 × 10 6 Ω.
The obtained charging roller was brought into contact with the photosensitive member with a contact pressure of 45 mN / mm, and a bias obtained by superimposing an AC bias of 2.7 kHz, 1.1 kVpp, and a sine wave on a DC bias of +620 V was applied. The charging roller is rotated in the direction opposite to the photosensitive member following the rotation of the photosensitive member.
On the other hand, the charge injection type magnetic brush roller is constituted by a nonmagnetic conductive charging sleeve having an outer diameter of 16 mm, a magnet roll included therein, and charged magnetic particles on the charging sleeve. The magnet roll is fixed, and the charging sleeve can be driven to rotate. The maximum magnetic flux density by the magnet at the position facing the photoconductor on the surface of the charging sleeve is 800 ×.
10 −4 T (Tesla).
The magnetic brush roller is brought into contact with the photosensitive member so that the charging magnetic particles are coated on the charging sleeve with a thickness of 1 mm and a longitudinal width of 220 mm to form a charging nip having a width of about 5 mm with the photosensitive member. A DC charging bias of −450 V is applied to the charging sleeve from a charging bias application power source, and the charging surface of the photosensitive member is uniformly charged to approximately −450 V. The rotating direction of the charging sleeve of the magnetic brush roller is the reverse direction (forward direction) to the photosensitive member, and 1.5 times the rotating linear velocity of the photosensitive member when the rotating linear velocity of the charging sleeve is 435 mm / sec. It set so that it might become.
In addition, a method for producing the charged magnetic particles will be described below.
Fe 2 O 3 : 51.2 mol%, CuO: 24.4 mol%, ZnO: 24.4 mol% were pulverized and mixed in a ball mill, and a dispersant, a binder and water were added to form a slurry, and then sprayed. The granulation operation was performed with a dryer, and after classification, firing was performed at 1120 ° C. The obtained charged magnetic particles were crushed and then classified to obtain charged magnetic particles having a volume average particle diameter of 50 μm. The volume resistance value of the charged magnetic particles was 1 × 10 7 Ωcm.
<実施例1>
キヤノン製デジタルコピアiR6570の感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、クリーニング装置、及び前露光装置を下記のように改造した画像形成装置を用いた。
感光体は、上記ネガ型アモルファスシリコン(a−Si)感光体を使用した。
帯電装置には、上記電荷注入方式の磁気ブラシローラを使用した。
露光装置は、イメージ露光となるようにした。
現像装置は、非磁性1成分ネガトナー用の現像器を使用した。該現像器のトナーホッパー部に上記現像剤Aを300g充填した。また、トナーがなくなるごとに現像器を交換した。
クリーニング装置は図6のa)に示すような構成とした。すなわち、iR6570のクリーニング装置において、感光体のクリーニングブレード当接点より感光体回転方向上流側且つ転写部材下流側に、上記導電性弾性ローラB(スポンジローラB)を45mN/mmの当接圧にて当接させた。また、上記導電性弾性ローラBの回転方向は感光体の回転と順方向に設定した。さらに、感光体の回転の線速度を290mm/secとし、上記導電性弾性ローラBの回転の線速度と感光体の回転の線速度との速度差比を20%に設定した。尚、上記導電性弾性ローラに対して、感光体の帯電極性と同極の直流バイアス−150V及び2.7kHz・300Vpp・サイン波の交流バイアスを重畳的に印加した。また、該導電性弾性ローラ通過前後の感光体の電位を測定したところ、導電性弾性ローラ通過前が−50V、通過後が−130Vであった。
上記導電性弾性ローラには、予め上記粒子C(粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子[帯電極性は負帯電(ネガ)]が無機導電微粒子[帯電極性は負帯電(ネガ)]を兼ねる場合)を塗布した。
上記導電性弾性ローラのトナーコート部材として、上記リン青銅ブレードを使用した。また、リン青銅ブレードは、図7のc)に記載のように、導電性弾性ローラにリン青銅ブレードが当接しており、当接されたリン青銅ブレードの先端が導電性弾性ローラから離れている浮き部分を有するように設定した。
前露光装置(除電装置)は、感光体と上記導電性弾性ローラの当接部分に対して感光体回転方向上流側かつ転写部材下流側に配設した。該前露光装置は、LEDによる除電光を感光体に照射する構成とした。
<Example 1>
An image forming apparatus in which the Canon Digital Copier iR6570 photoconductor, charging device, exposure device, developing device, cleaning device, and pre-exposure device were modified as follows was used.
The negative type amorphous silicon (a-Si) photosensitive member was used as the photosensitive member.
The charge injection type magnetic brush roller was used as the charging device.
The exposure apparatus was set to image exposure.
As the developing device, a developing device for non-magnetic one-component negative toner was used. 300 g of the developer A was charged in the toner hopper of the developing unit. Also, the developer was replaced every time the toner ran out.
The cleaning device is configured as shown in FIG. That is, in the cleaning device of iR6570, the conductive elastic roller B (sponge roller B) is placed at a contact pressure of 45 mN / mm on the upstream side in the rotation direction of the photoconductor and on the downstream side of the transfer member from the contact point of the cleaning blade of the photoconductor. Abutted. The rotation direction of the conductive elastic roller B was set to the forward direction with respect to the rotation of the photosensitive member. Further, the linear velocity of rotation of the photosensitive member was 290 mm / sec, and the speed difference ratio between the linear velocity of rotation of the conductive elastic roller B and the linear velocity of rotation of the photosensitive member was set to 20%. A DC bias of −150 V and a 2.7 kHz / 300 Vpp / sine wave AC bias having the same polarity as the charging polarity of the photosensitive member were applied to the conductive elastic roller in a superimposed manner. Further, when the electric potential of the photoreceptor before and after passing through the conductive elastic roller was measured, it was −50 V before passing through the conductive elastic roller and −130 V after passing through.
In the conductive elastic roller, the particle C (when the particle shape is a rectangular parallelepiped inorganic abrasive fine particle [charged polarity is negatively charged (negative)] and inorganic conductive fine particle [charged polarity is negatively charged (negative)]) Was applied.
The phosphor bronze blade was used as a toner coat member of the conductive elastic roller. Further, as shown in FIG. 7 c), the phosphor bronze blade is in contact with the conductive elastic roller, and the tip of the contacted phosphor bronze blade is separated from the conductive elastic roller. It was set to have a floating part.
The pre-exposure device (static elimination device) is disposed upstream of the contact portion between the photoconductor and the conductive elastic roller in the photoconductor rotation direction and on the downstream side of the transfer member. The pre-exposure device is configured to irradiate the photoconductor with a charge eliminating light from an LED.
上記画像形成装置を用い、下記評価方法により評価を実施した。評価結果を表4、5及び6に示す。
(1)クリーニング性能の評価
温度30℃、湿度85%RHの環境下、A4で5%の画像にて50万枚の画出しを行い、出力した全ての画像について発生したクリーニング不良の有無とそのレベルを目視で評
価した。評価結果は以下のようにランク分けした。
(評価基準)
◎:全くクリーニング不良無し。
○:感光体上にクリーニング不良に起因する融着が発生するが、画像には影響を及ぼさ
ない。
△:数枚クリーニング不良に起因するスジ汚れがあるが、目立たない。
×:1枚以上、画像上目立つクリーニング不良が発生する。
Evaluation was carried out by the following evaluation method using the image forming apparatus. The evaluation results are shown in Tables 4, 5 and 6.
(1) Evaluation of cleaning performance In an environment of a temperature of 30 ° C. and a humidity of 85% RH, 500,000 images were printed with 5% images at A4, and whether or not there was any cleaning failure that occurred for all the output images The level was evaluated visually. The evaluation results were ranked as follows.
(Evaluation criteria)
A: No cleaning failure at all.
○: Fusion due to poor cleaning occurs on the photoconductor, but the image is not affected.
Δ: Streaks due to poor cleaning of several sheets are present but not noticeable.
×: One or more sheets have a noticeable cleaning defect on the image.
(2)画像流れの評価
温度30℃、湿度85%RHの環境下、A4で5%の画像にて10万枚の画出しを行った。10万枚画出し後に、本体電源を切ってから、同環境にて48時間放置した後に、A4でデジタルハーフトーン画像および5ポイント文字画像を100枚ずつ計200枚出力して評価した。評価結果は以下のようにランク分けした。
(評価基準)
◎:1〜200枚で画像流れ無し。
○:50枚以降の画像のハーフトーンにハイライトの飛びが僅かにあるが、文字は良好。
△:1枚目から画像のハーフトーンにハイライトの飛びが僅かにあるが、文字は良好。
×:1枚目から文字までボケる画像流れが発生する。
(2) Evaluation of image flow In an environment of a temperature of 30 ° C. and a humidity of 85% RH, 100,000 images were printed with an A4 5% image. After the 100,000 images were printed, the main unit was turned off and left in the same environment for 48 hours, and then A4 output a total of 200 digital halftone images and 5-point character images, 100 images each for evaluation. The evaluation results were ranked as follows.
(Evaluation criteria)
A: There is no image flow with 1 to 200 sheets.
○: There is a slight highlight jump in the halftone of 50 or more images, but the characters are good.
Δ: There is a slight highlight jump in the halftone of the image from the first sheet, but the characters are good.
X: An image flow blurring from the first sheet to characters occurs.
(3)帯電性1の評価
温度23℃、湿度5%RHの環境下で縦罫線画像にて1万枚の画出しを行った後、ハーフトーン画像の画出しを行い、スポンジローラの帯電不均一が原因による濃度スジムラについて評価した。
(評価基準)
◎:スジ無し。
○:スジが僅かにあるが、ほとんど見えない。
△:スジがあるが、目立たない。
×:スジが目立つ。
(3) Evaluation of chargeability 1 After printing 10,000 sheets of vertical ruled line images in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 5% RH, a halftone image was printed, and the sponge roller Density unevenness due to non-uniform charging was evaluated.
(Evaluation criteria)
A: No streak.
○: There are slight streaks, but they are hardly visible.
Δ: There are streaks but they are not noticeable.
X: Streaks are conspicuous.
(4)帯電性2の評価
温度30℃、湿度85%RHの環境下で、縦罫線画像にて1万枚の画出しを行った後、ハーフトーン画像の画出しを行い、スポンジローラの帯電不均一が原因による濃度スジムラについて評価した。
(評価基準)
○:スジ無し。
△:スジがあるが、目立たない。
×:スジが目立つ。
××:電流リークが発生。
(4) Evaluation of chargeability 2 Under an environment of a temperature of 30 ° C. and a humidity of 85% RH, after printing 10,000 sheets as a vertical ruled line image, a halftone image was printed, and a sponge roller The density unevenness due to non-uniform charging was evaluated.
(Evaluation criteria)
○: No streak.
Δ: There are streaks but they are not noticeable.
X: Streaks are conspicuous.
XX: Current leak occurs.
(4)潜像メモリゴーストの評価
温度30℃、湿度85%RHの環境下で、A3で先端付近に黒丸、後端にハーフトーンのある画像(ゴーストチャート)にて1枚画出しを行って、ハーフトーン中に潜像メモリ起因の黒丸ゴーストが見られるかを評価した。
○:ゴーストは見られない。
△:ゴーストが確認できるが、あっても目立たない。
×:ゴーストが確認でき、目立つ。
(4) Evaluation of latent image memory ghost Under an environment of temperature 30 ° C. and humidity 85% RH, one image is printed with a black circle near the tip and a halftone at the rear edge (ghost chart) at A3. Then, it was evaluated whether a black circle ghost attributed to the latent image memory could be seen in the halftone.
○: Ghost is not seen.
Δ: Ghost can be confirmed, but it is not noticeable even if it exists.
X: A ghost can be confirmed and is conspicuous.
(5)スポンジローラ耐久性の評価
温度30℃、湿度85%RHの環境下、A4で5%画像にて50万枚の画出しを行って
、画だし耐久後のハーフトーン画像を評価することでスポンジローラ表面の耐久性を評価した。
◎:スポンジローラ表面の「へたり」による帯電ムラなし。
○:スポンジローラ表面の「へたり」による帯電ムラはわずかでほとんどわからない。
△:スポンジローラ表面の「へたり」による帯電ムラが少し確認できるが、目立たない。
×:スポンジローラ表面の「へたり」による帯電不良が発生し、画像に目立って見える。
(5) Evaluation of sponge roller durability Under a temperature of 30 ° C. and humidity of 85% RH, 500,000 images were printed with 5% images at A4, and halftone images after image durability were evaluated. Thus, the durability of the sponge roller surface was evaluated.
A: No uneven charging due to "sagging" on the sponge roller surface.
○: Charging unevenness due to “sagging” on the surface of the sponge roller is slight and hardly recognized.
Δ: Some uneven charging due to “sagging” on the surface of the sponge roller can be confirmed, but is not noticeable.
X: Poor charging due to “sagging” on the surface of the sponge roller occurs, and the image is conspicuous.
<比較例1〜3>
実施例1において、クリーニング装置の構成を図6のa)から図6のb)(比較例1)、図6のc)(比較例2)、図6のd)(比較例3)に変更した以外は同様にして評価を実施した。ここで、図6のb)は、感光体のクリーニングブレード当接点と導電性弾性ローラの間にコロナ放電による帯電部材を配設し、かつ導電性弾性ローラには、バイアスを印加しない構成を示す。図6のc)は導電性弾性ローラより感光体の回転方向上流側にコロナ放電による帯電部材を配設し、かつ導電性弾性ローラには、バイアスを印加しない構成を示す。図6のd)は導電性ファーブラシローラをクリーニングブレード当接点より上流に配設し、導電性ファーブラシローラにバイアスを印加する構成を示す。結果を表4及び5に示す。
<Comparative Examples 1-3>
In Example 1, the configuration of the cleaning device is changed from a) in FIG. 6 to b) in FIG. 6 (Comparative Example 1), c) in FIG. 6 (Comparative Example 2), and d) in FIG. 6 (Comparative Example 3). Evaluation was carried out in the same manner except that. Here, FIG. 6 b) shows a configuration in which a charging member by corona discharge is disposed between the contact point of the cleaning blade of the photosensitive member and the conductive elastic roller, and no bias is applied to the conductive elastic roller. . FIG. 6C shows a configuration in which a charging member by corona discharge is provided upstream of the conductive elastic roller in the rotation direction of the photosensitive member, and no bias is applied to the conductive elastic roller. FIG. 6d shows a configuration in which a conductive fur brush roller is disposed upstream of the cleaning blade contact point and a bias is applied to the conductive fur brush roller. The results are shown in Tables 4 and 5.
<実施例2〜16及び比較例4〜9>
実施例1において、導電性弾性ローラ(スポンジローラ)の種類、コートブレード先端樹脂の有無、無機導電微粒子の種類とその帯電極性、粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子の種類とその帯電極性、及び交流重畳の有無を表6に記載の様に変更した以外は、同様にして評価を実施した。結果を表6に示す。
<Examples 2 to 16 and Comparative Examples 4 to 9>
In Example 1, the type of conductive elastic roller (sponge roller), the presence / absence of a coating blade tip resin, the type and charge polarity of inorganic conductive fine particles, the type and charge polarity of inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped shape, and Evaluation was carried out in the same manner except that the presence or absence of AC superposition was changed as shown in Table 6. The results are shown in Table 6.
<実施例17〜28及び比較例10〜11>
実施例1において、帯電装置に上記帯電ローラを使用したこと、並びに、導電性弾性ローラ(スポンジローラ)の種類、コートブレード先端樹脂の有無、無機導電微粒子の種類とその帯電極性、粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子の種類とその帯電極性、及び交流重畳の有無を表7に記載の様に変更した以外は、同様にして評価を実施した。結果を表7
に示す。
<Examples 17 to 28 and Comparative Examples 10 to 11>
In Example 1, the charging roller was used in the charging device, and the type of conductive elastic roller (sponge roller), presence / absence of the coating blade tip resin, the type and charge polarity of the inorganic conductive fine particles, and the particle shape were rectangular parallelepiped. The evaluation was carried out in the same manner except that the type of the inorganic fine abrasive particles, their charging polarity, and the presence or absence of AC superposition were changed as shown in Table 7. Results are shown in Table 7.
Shown in
<実施例29及び30>
実施例5において、導電性弾性ローラとリン青銅ブレード間に微小ギャップ(200μm)を設けた構成(図7のa))(実施例29)、導電性弾性ローラにリン青銅ブレードが当接しており、当接されたリン青銅ブレードの先端が導電性弾性ローラから離れている浮き部分が存在しない構成(図7のb))(実施例30)に変更した以外は、同様にして評価を実施した。結果を表8に示す。
<Examples 29 and 30>
In Example 5, a configuration in which a minute gap (200 μm) is provided between the conductive elastic roller and the phosphor bronze blade (FIG. 7a)) (Example 29), and the phosphor bronze blade is in contact with the conductive elastic roller The evaluation was carried out in the same manner except that the configuration was such that there was no floating portion where the tip of the abutted phosphor bronze blade was separated from the conductive elastic roller (FIG. 7b)) (Example 30). . The results are shown in Table 8.
上記表4〜8の結果からわかるように、導電性弾性ローラを有するクリーニング補助部材が感光体のクリーニングブレード当接点より感光体回転方向上流側かつ転写部材下流側に配設され、該導電性弾性ローラは無機導電微粒子と粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子を介して感光体に接触し、感光体と周速差を持って回転するローラであり、導電性弾性ローラには直流バイアスが印加されていることで、感光体に電荷注入が行われて感光体の帯電を補助しながらも感光体の摺擦が同時に行われて、帯電による感光体表面劣化を抑えることができ、結果、画像流れを抑止しながら、良好なクリーニング性能を維持できる。
実施例1と比較例1〜3の比較から、スポンジローラで感光体を摺擦しながら、同時に電荷注入を行ってトナーと感光体間の付着力を機械的かつ静電的に低減することがクリーニングに良いことが示唆され、実際に良好であった。
実施例4乃至6、10乃至16、20乃至22、26乃至30のように無機導電微粒子の帯電極性を感光体の電位極性と逆極(すなわち帯電ローラの印加バイアスと逆極)とすることで、スポンジローラ表面に無機導電微粒子がコートされるため帯電性がさらに良好になる。一方、実施例1、2、5、7、8、11、13乃至18、21、23、24、27、29、及び30のように無機研磨微粒子を感光体の電位極性と同極(すなわち帯電ロ
ーラの印加バイアスと同極)とすることで、無機研磨微粒子がクリーニングブレードに供給されやすくなりクリーニング性が向上する。該現象は導電性弾性ローラと感光体の当接ニップ下流出口付近での電位差によって起きている。すなわち、該現象は、導電性弾性ローラと感光体の当接ニップ下流出口付近においては弾性導電ローラの表面電位が−150V、感光体側の表面電位は−130V前後となっており、その電位差により無機導電微粒子ないしは無機研磨微粒子がスポンジローラと感光体のどちらかに選択的に移動しやすくなることに起因するものと考えられる。
As can be seen from the results in Tables 4 to 8 above, a cleaning auxiliary member having a conductive elastic roller is disposed on the upstream side of the photosensitive member rotation direction and on the downstream side of the transfer member from the contact point of the photosensitive member with the cleaning blade. The roller is a roller that contacts the photosensitive member through inorganic conductive fine particles and inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped shape, and rotates with a circumferential speed difference from the photosensitive member. A DC bias is applied to the conductive elastic roller. As a result, charge injection is performed on the photoconductor to assist charging of the photoconductor, and the photoconductor is rubbed at the same time, so that deterioration of the surface of the photoconductor due to charging can be suppressed. Good cleaning performance can be maintained while suppressing
From the comparison between Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, it is possible to mechanically and electrostatically reduce the adhesion force between the toner and the photoreceptor by simultaneously injecting charges while rubbing the photoreceptor with a sponge roller. Suggested to be good for cleaning, actually good.
As in Examples 4 to 6, 10 to 16, 20 to 22, and 26 to 30, the charging polarity of the inorganic conductive fine particles is set to be opposite to the potential polarity of the photosensitive member (that is, opposite to the bias applied to the charging roller). Further, since the surface of the sponge roller is coated with inorganic conductive fine particles, the chargeability is further improved. On the other hand, as in Examples 1, 2, 5, 7, 8, 11, 13 to 18, 21, 23, 24, 27, 29, and 30, the inorganic abrasive fine particles have the same polarity (i.e., charged) as the potential polarity of the photoreceptor. By setting the same polarity as the applied bias of the roller, the inorganic abrasive fine particles are easily supplied to the cleaning blade, and the cleaning property is improved. This phenomenon occurs due to a potential difference near the downstream exit of the contact nip between the conductive elastic roller and the photosensitive member. That is, the phenomenon is that the surface potential of the elastic conductive roller is about -150 V near the exit at the downstream end of the contact nip between the conductive elastic roller and the photosensitive member, and the surface potential on the photosensitive member side is about -130 V. This is considered to be due to the fact that the conductive fine particles or inorganic abrasive fine particles easily move selectively to either the sponge roller or the photoconductor.
実施例1乃至6、13乃至22、29、30のように導電性弾性ローラに交流バイアスを重畳すると、感光体の潜像メモリを消しやすくなり、潜像ゴーストが発生し難くなる。
実施例1乃至16、29、30のように、一次帯電を電荷注入方式とすると画像流れによる画質低下をさらに抑えることが出来る。
また、表8のスポンジローラに対するトナーコート部材の設置方法に関して、実施例5、29、30の結果に見られるように、トナーコート部材を当接させることによってトナー表面に付着して遊離していない無機導電微粒子及び無機研磨微粒子がスポンジローラ表面に移動しやすくなるために、スポンジローラ表面が無機導電微粒子及び無機研磨微粒子で覆われやすくなってスポンジローラの耐久性が向上する。さらに、トナーコート部材の先端に浮き部分を作ってトナーを溜まり易くすると、トナーとスポンジローラ表面とが接触する機会が増え、かつ無機導電微粒子及び無機研磨微粒子が移動し易くなって耐久性が大きく向上する。
When an AC bias is superimposed on the conductive elastic roller as in Examples 1 to 6, 13 to 22, 29, and 30, the latent image memory of the photoconductor is easily erased, and latent image ghost is less likely to occur.
As in Examples 1 to 16, 29, and 30, when the primary charging is the charge injection method, it is possible to further suppress deterioration in image quality due to image flow.
Further, regarding the installation method of the toner coat member with respect to the sponge roller of Table 8, as seen in the results of Examples 5, 29 and 30, the toner coat member is not adhered and released by contacting the toner coat member. Since the inorganic conductive fine particles and the inorganic abrasive fine particles easily move to the surface of the sponge roller, the sponge roller surface is easily covered with the inorganic conductive fine particles and the inorganic abrasive fine particles, and the durability of the sponge roller is improved. Further, if the floating portion is formed at the tip of the toner coat member to easily collect the toner, the chance of contact between the toner and the surface of the sponge roller increases, and the inorganic conductive fine particles and the inorganic abrasive fine particles are easily moved to increase durability. improves.
上記実施例では、粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子としてチタン酸ストロンチウムの微粒子を用いたが、チタン酸バリウムの微粒子、チタン酸カルシウムの微粒子を用いても同様の効果が得られると考える。
また、記録材体は中間転写ドラムや中間転写ベルト等の中間転写体であってもよい。この場合は、この中間転写体から紙などの二次記録媒体に再度トナー画像の転写が行なわれるが、上記実施例と同様の効果が得られると考える。
In the above embodiment, strontium titanate fine particles were used as the inorganic polishing fine particles having a rectangular parallelepiped shape. However, it is considered that the same effect can be obtained by using barium titanate fine particles and calcium titanate fine particles.
The recording material may be an intermediate transfer member such as an intermediate transfer drum or an intermediate transfer belt. In this case, the toner image is transferred again from the intermediate transfer member to a secondary recording medium such as paper, but it is considered that the same effect as in the above embodiment can be obtained.
101 感光体(像担持体;ドラム)
102 一次帯電装置(帯電ローラ)
103 レーザスキャナ(露光手段)
104 現像装置
104a 非磁性トナー用現像ローラ
104b 現像剤層厚規制ブレード
104c 現像剤攪拌搬送スクリュー軸
105 転写装置
106 転写後帯電器(記録材分離用帯電器;コロナ帯電器)
107 定着器
108 除電部材
109 クリーニング装置
109a クリーニングブレード
109b クリーニング補助部材(摺擦補助部材;導電性弾性ローラ)
109c トナーコート部材
109d 転写残トナー搬送スクリュー
202 電荷注入方式の帯電装置
202a 帯電磁性粒子
202b 非磁性導電帯電スリーブ
202c マグネットロール
301 基体
302 光導電層
303 表面保護層
304 下部電荷注入阻止層
305 上部電荷注入阻止層
306 下部光導電層
307 上部光導電層
501a トナーコート部材としての弾性ブレード
501b クリーニングブレード
501c 導電性弾性ローラ
501d 感光体
800 真空処理装置
801 導電性基体
802 反応容器
803 ガス導入管
804 高周波電極
805 高周波電力供給システム
806 基体支持体
807 排気管
808 第一の高周波電源
809 第一のマッチングボックス
810 回転軸
811 モーター
812 減速ギア
813 電力分岐部
814 シールド
815 第二の高周波電源
816 第二のマッチングボックス
101 photoconductor (image carrier; drum)
102 Primary charging device (charging roller)
103 Laser scanner (exposure means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 104 Developing device 104a Non-magnetic toner developing roller 104b Developer layer thickness regulating blade 104c Developer stirring and conveying screw shaft 105 Transfer device 106 Post-transfer charger (recording material separating charger; corona charger)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 107 Fixing device 108 Static elimination member 109 Cleaning apparatus 109a Cleaning blade 109b Cleaning auxiliary member (rubbing auxiliary member; conductive elastic roller)
109c Toner coating member 109d Transfer residual toner conveying screw 202 Charge injection type charging device 202a Charged magnetic particle 202b Nonmagnetic conductive charging sleeve 202c Magnet roll 301 Base 302 Photoconductive layer 303 Surface protective layer 304 Lower charge injection blocking layer 305 Upper charge injection Blocking layer 306 Lower photoconductive layer 307 Upper photoconductive layer 501a Elastic blade as toner coat member 501b Cleaning blade 501c Conductive elastic roller 501d Photoconductor 800 Vacuum processing device 801 Conductive substrate 802 Reaction vessel 803 Gas introduction tube 804 High frequency electrode 805 High-frequency power supply system 806 Substrate support 807 Exhaust pipe 808 First high-frequency power supply 809 First matching box 810 Rotating shaft 811 Motor 812 Reduction gear 81 The power distribution unit 814 shield 815 and second high-frequency power source 816 second matching box
Claims (14)
前記感光体が珪素原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有する感光体であり、
導電性弾性ローラを有するクリーニング補助部材が前記感光体の前記クリーニングブレード当接点より感光体回転方向上流側かつ転写部材下流側に配設され、
前記導電性弾性ローラは、無機導電微粒子と粒子形状が直方体状の無機研磨微粒子を介して前記感光体に接触し、前記感光体と周速差を持って回転するローラであり、
前記導電性弾性ローラには直流バイアスが印加されており、
前記無機導電微粒子の体積抵抗率が、1×104Ω・cm以上、1×108Ω・cm以下であり、
前記導電性弾性ローラの抵抗値が、1×104Ω以上、1×108Ω以下であることを特徴とする画像形成方法。 A charging step for charging the surface of the photosensitive member with a contact charging device, a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the charged photosensitive member by exposure, and a developing device for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive member A developing process for forming a toner image by developing the toner contained in the toner, a transfer process for transferring the toner image on the photoconductor to a transfer material by a transfer member, and a cleaning device for the transfer residual toner on the photoconductor An image forming method including a cleaning step of removing with a cleaning blade in contact with the photoconductor,
The photoconductor is a photoconductor having a photoconductive layer composed of a non-single crystal material based on silicon atoms,
A cleaning auxiliary member having a conductive elastic roller is disposed on the upstream side of the photosensitive member rotation direction and on the downstream side of the transfer member from the contact point of the cleaning blade of the photosensitive member.
The conductive elastic roller is a roller that comes into contact with the photosensitive member through inorganic conductive fine particles and inorganic abrasive fine particles having a rectangular parallelepiped shape and rotates with a circumferential speed difference from the photosensitive member,
A DC bias is applied to the conductive elastic roller,
The volume resistivity of the inorganic conductive fine particles is 1 × 10 4 Ω · cm or more and 1 × 10 8 Ω · cm or less,
A resistance value of the conductive elastic roller is 1 × 10 4 Ω or more and 1 × 10 8 Ω or less.
させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成方法。 A neutralizing member for neutralizing the photosensitive member is further disposed on the upstream side of the photosensitive elastic roller in the rotational direction of the photosensitive member and on the downstream side of the transfer member, and after removing the photosensitive member by the neutralizing member, 9. The image forming method according to claim 1, wherein a DC bias having the same polarity is applied to the conductive elastic roller to charge the surface of the photoreceptor.
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