JP2009217094A - Electrifying member cleaning device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Electrifying member cleaning device, process cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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Yuji Terai
雄司 寺井
Akira Nishimura
亮 西村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrifying member cleaning device which has excellent cleaning performance for the surface of an electrifying member such as an electrifying roll and suppresses hindrance of the rotation of the electrifying roll, even in a small-diameter electrifying roll. <P>SOLUTION: The electrifying member cleaning device includes a small movable piece member which is not fixed to a specific position, as a cleaning member for cleaning the surface of the electrifying member provided to an image forming apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、帯電部材清掃装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。   The present invention relates to a charging member cleaning device, a process cartridge, and an image forming apparatus.

従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタなどの画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、コロナ放電現象を利用した帯電装置の場合には、オゾンや窒素酸化物などが発生することがある。これに対して、導電性の帯電ロールなどの帯電部材を像保持体に直接接触させて像保持体の帯電を行う接触帯電方式はオゾンや窒素酸化物などの発生が大幅に少なく、電源効率も良いことから、最近では主流となっている。   Conventionally, as a charging device of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer adopting an electrophotographic method, a device using a corona discharge phenomenon such as a scorotron charger has been widely used, but a charging device using a corona discharge phenomenon is used. In this case, ozone or nitrogen oxides may be generated. In contrast, a contact charging method in which a charging member such as a conductive charging roll is directly brought into contact with the image carrier to charge the image carrier significantly reduces the generation of ozone, nitrogen oxides, etc., and improves the power efficiency. Recently, it has become mainstream because it is good.

このような接触帯電方式の帯電装置では、帯電ロールが像保持体に接触しているため、帯電ロールの表面にトナー成分や紙粉などの付着による汚れが発生しやすいという問題がある。画像形成動作を繰り返し行う像保持体の表面は、転写工程の下流側において、転写後の残留トナーなどの異物除去を行うクリーニング工程を経た後、帯電工程のエリアへと進入してくるが、クリーニング工程を経てもトナーの一部やトナーの外添剤など、トナーよりも小さい粒子がクリーニングされずに像保持体上に残留し、帯電ロールの表面へと付着してしまう。帯電ロールの表面に付着した異物は帯電ロールの表面抵抗値にムラを生じさせ、異常放電や不安定な放電となり帯電均一性を悪化させてしまうことがある。   In such a contact charging type charging device, since the charging roll is in contact with the image carrier, there is a problem that the surface of the charging roll is likely to be contaminated with toner components or paper powder. The surface of the image carrier that repeats the image forming operation passes through a cleaning process for removing foreign matter such as residual toner after transfer on the downstream side of the transfer process, and then enters the charging process area. Even after passing through the process, particles smaller than the toner, such as a part of the toner and the external additive of the toner, remain on the image carrier without being cleaned, and adhere to the surface of the charging roll. The foreign matter adhering to the surface of the charging roll may cause unevenness in the surface resistance value of the charging roll, resulting in abnormal discharge or unstable discharge, which may deteriorate charging uniformity.

このような問題を改善するための技術として、帯電ロールの表面に清掃部材として板状のブラシやスポンジを当接させ、帯電ロールの表面汚れを掻き落とすようなクリーニング方式が提案されている。例えば、特許文献1,2では、帯電ロールの表面粗さをトナー径に比して小さくすることが示されており、特許文献3には、帯電ロールの表面の十点平均粗さを3μm以上40μm以下にすることが示されており、特許文献4には、帯電ロールの表面の十点平均粗さを30μm以下にすることが示されている。   As a technique for solving such a problem, a cleaning method has been proposed in which a plate-like brush or sponge is brought into contact with the surface of the charging roll as a cleaning member to scrape off the surface contamination of the charging roll. For example, Patent Documents 1 and 2 indicate that the surface roughness of the charging roll is made smaller than the toner diameter, and Patent Document 3 discloses that the ten-point average roughness of the surface of the charging roll is 3 μm or more. It is shown that it is 40 μm or less, and Patent Document 4 shows that the ten-point average roughness of the surface of the charging roll is 30 μm or less.

しかしながら、特許文献1〜4の技術では、帯電ロールと当接するクリーニング部材の表面に異物が除々に堆積していき、目詰まりによってクリーニング性能が低下してしまい、その結果帯電ロールが汚れてしまうという欠点があり、また帯電ロールに対して固定されたクリーニング部材がブレーキとなり、帯電ロールの回転を阻害してしまう問題があった。近年、その問題点を解決すべく発泡体樹脂もしくは発泡体ゴムなどを用いたロールタイプの帯電ロールクリーナが提案されている。   However, in the techniques of Patent Documents 1 to 4, foreign matter gradually accumulates on the surface of the cleaning member in contact with the charging roll, and the cleaning performance deteriorates due to clogging. As a result, the charging roll becomes dirty. There are drawbacks, and there is a problem that the cleaning member fixed to the charging roll acts as a brake and obstructs the rotation of the charging roll. In recent years, in order to solve the problem, a roll type charging roll cleaner using a foam resin or foam rubber has been proposed.

このような発泡体で構成されるロールタイプの帯電ロールクリーナにおいて、帯電ロールに付着した外添剤やトナーなどの付着物がクリーニング部材で除去される際には、まず、発泡体で構成されるクリーニング部材のセル内に外添剤などの異物が取り込まれる。セル内に取り込まれた異物は、凝集して適度な大きさの凝集体になり、適度な大きさの凝集体になると、この凝集体が、セルから吐き出されて帯電ロールを介して像保持体へ戻り、クリーニングブレードなどにより像保持体から除去されるため、クリーニング部材に異物が堆積せず、クリーニング部材によるクリーニング性能の維持継続がなされていると考えられている。   In a roll-type charging roll cleaner constituted by such a foam, when an adhering substance such as an external additive or a toner adhering to the charging roll is removed by a cleaning member, first, it is constituted by a foam. Foreign substances such as external additives are taken into the cells of the cleaning member. The foreign matter taken into the cell aggregates into a moderately sized aggregate. When the moderately sized aggregate is formed, the aggregate is discharged from the cell and is passed through the charging roll to form an image carrier. Since it is removed from the image carrier by a cleaning blade or the like, it is considered that foreign matters do not accumulate on the cleaning member, and that the cleaning performance is maintained by the cleaning member.

近年、画像形成装置が小型化するとともに帯電ロールの小径化が進み、それに応じてこのロールタイプの帯電ロールクリーナの小径化が進んでいる。この帯電ロールクリーナを支持する金属製の芯材は取り付け剛性を確保するために小径化が困難であるため、ロールタイプの帯電ロールクリーナの小径化においては、発泡体層の厚みを薄くする手法がとられている。帯電ロールクリーナによる帯電ロールのクリーニング性を確保するためには、帯電ロールに対してある一定以上発泡体層を食い込ませる必要があるが、発泡体層の厚みが薄いため、従来よりも高い荷重が帯電ロールにかかることになる。   In recent years, the image forming apparatus has been downsized and the diameter of the charging roll has been reduced, and accordingly, the diameter of the roll type charging roll cleaner has been reduced. Since it is difficult to reduce the diameter of the metal core material that supports the charging roll cleaner in order to ensure mounting rigidity, a method of reducing the thickness of the foam layer is used in reducing the diameter of the roll type charging roll cleaner. It has been taken. In order to ensure the cleaning property of the charging roll by the charging roll cleaner, it is necessary to bite the foam layer to a certain level or more with respect to the charging roll. However, since the thickness of the foam layer is thin, a higher load than before is required. It will be applied to the charging roll.

特開平8−166705号公報JP-A-8-166705 特開平9−222776号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-222776 特開2005−24675号公報JP 2005-24675 A 特開平11−143183号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-143183

本発明は、帯電ロールなどの帯電部材表面の良好なクリーニング性能を有し、小径の帯電ロールにおいても帯電ロールの回転の阻害を抑制することができる帯電部材清掃装置、その帯電部材清掃装置を備えるプロセスカートリッジおよび画像形成装置である。   The present invention includes a charging member cleaning device that has good cleaning performance on the surface of a charging member such as a charging roll, and that can inhibit inhibition of rotation of the charging roll even in a small-diameter charging roll, and the charging member cleaning device. A process cartridge and an image forming apparatus.

本発明は、画像形成装置に備えられる帯電部材の表面を清掃するための清掃部材として、特定の位置に固定されない移動可能な小片部材を含む帯電部材清掃装置である。   The present invention is a charging member cleaning device including a movable small piece member that is not fixed at a specific position as a cleaning member for cleaning the surface of a charging member provided in an image forming apparatus.

また、前記帯電部材清掃装置において、前記小片部材の形状が、球形状、円柱状および多角柱状のうちの少なくとも1つであることが好ましい。   In the charging member cleaning device, it is preferable that a shape of the small piece member is at least one of a spherical shape, a cylindrical shape, and a polygonal column shape.

また、前記帯電部材清掃装置において、前記小片部材の材質として、樹脂、ゴムおよび無機物のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。   In the charging member cleaning device, it is preferable that the small piece member includes at least one of resin, rubber, and inorganic material.

また、本発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材清掃装置と、を備えるプロセスカートリッジである。   In addition, the present invention is a process cartridge including an image holding member, a charging member that charges the surface of the image holding member, and the charging member cleaning device.

また、本発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材清掃装置と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、を備える画像形成装置である。   The present invention also provides an image carrier, a charging member that charges the surface of the image carrier, the charging member cleaning device, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the image carrier, An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops a latent image formed on a surface of an image holding member with toner to form a toner image.

本発明の請求項1によると、本構成を有していない場合に比較して、帯電ロールなどの帯電部材表面の良好なクリーニング性能を有し、小径の帯電ロールにおいても帯電ロールの回転の阻害を抑制することが可能な帯電部材清掃装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the surface of the charging member such as a charging roll has a better cleaning performance than the case where the present configuration is not provided, and the rotation of the charging roll is inhibited even in a small-diameter charging roll. It is possible to provide a charging member cleaning device capable of suppressing the above.

本発明の請求項2によると、本構成を有していない場合に比較して、帯電ロールなどの帯電部材表面のより良好なクリーニング性能を有し、小径の帯電ロールにおいても帯電ロールの回転の阻害を抑制することが可能な帯電部材清掃装置を提供することができる。   According to the second aspect of the present invention, the surface of the charging member such as a charging roll has a better cleaning performance than the case where this configuration is not provided. It is possible to provide a charging member cleaning device capable of suppressing the inhibition.

本発明の請求項3によると、本構成を有していない場合に比較して、帯電ロールなどの帯電部材表面のより良好なクリーニング性能を有し、小径の帯電ロールにおいても帯電ロールの回転の阻害を抑制することが可能な帯電部材清掃装置を提供することができる。   According to the third aspect of the present invention, the surface of the charging member such as a charging roll has a better cleaning performance than the case where this configuration is not provided. It is possible to provide a charging member cleaning device capable of suppressing the inhibition.

本発明の請求項4によると、本構成を有していない場合に比較して、帯電ロールなどの帯電部材表面の良好なクリーニング性能を有し、小径の帯電ロールにおいても帯電ロールの回転の阻害を抑制することが可能なプロセスカートリッジを提供することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the surface of the charging member such as a charging roll has a better cleaning performance than the case where the present configuration is not provided, and the rotation of the charging roll is inhibited even in a small-diameter charging roll. It is possible to provide a process cartridge capable of suppressing the above.

本発明の請求項5によると、本構成を有していない場合に比較して、帯電ロールなどの帯電部材表面の良好なクリーニング性能を有し、小径の帯電ロールにおいても帯電ロールの回転の阻害を抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the surface of the charging member such as a charging roll has a better cleaning performance than the case where this configuration is not provided, and the rotation of the charging roll is inhibited even in a small-diameter charging roll. It is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing the above.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.

<帯電装置>
図1(a)は、本発明の実施形態に係る帯電部材清掃装置を備える画像形成装置の一例を示す概略構成図であり、図1(b)は、帯電部材清掃装置と像保持体周囲の拡大図である。帯電装置1は、回転する円筒状の帯電部材である帯電ロール10と、帯電ロール10の表面を清掃するための帯電部材清掃装置である帯電ロールクリーナ12と、を備える。帯電ロール10は、導電性芯材14と、導電性芯材14の外周に形成された帯電層16とを備える。帯電ロールクリーナ12は、特定の位置に固定されない小片部材18と、その小片部材を収容するための収容部材である筐体20とを備える。小片部材18は、収容部材である筐体20内で移動可能である。また、図示しない高圧電源により、帯電ロール10に電圧が印加される。
<Charging device>
FIG. 1A is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus including a charging member cleaning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is an enlarged view. The charging device 1 includes a charging roll 10 that is a rotating cylindrical charging member, and a charging roll cleaner 12 that is a charging member cleaning device for cleaning the surface of the charging roll 10. The charging roll 10 includes a conductive core member 14 and a charging layer 16 formed on the outer periphery of the conductive core member 14. The charging roll cleaner 12 includes a small piece member 18 that is not fixed at a specific position, and a housing 20 that is a housing member for housing the small piece member. The small piece member 18 is movable in the housing 20 that is a housing member. In addition, a voltage is applied to the charging roll 10 by a high voltage power source (not shown).

図1に示すように、帯電装置1が画像形成装置5に設置されたときに、感光体ドラム26の横には、感光体ドラム26と接触するように帯電ロール10が配置されている。この帯電ロール10の導電性芯材14は回転可能に支持されている。帯電ロール10の感光体ドラム26と反対側には、帯電ロールクリーナ12が設けられている。   As shown in FIG. 1, when the charging device 1 is installed in the image forming apparatus 5, the charging roll 10 is disposed beside the photosensitive drum 26 so as to be in contact with the photosensitive drum 26. The conductive core material 14 of the charging roll 10 is rotatably supported. A charging roll cleaner 12 is provided on the opposite side of the charging roll 10 from the photosensitive drum 26.

像保持体である感光体ドラム26は、図示しないモータによって矢印X方向に回転駆動され、感光体ドラム26の回転により帯電ロール10が矢印Y方向に従動回転する。帯電ロール10は、回転駆動される感光体ドラム26に接触して回転しつつ感光体ドラム26の表面を帯電させる接触帯電方式のものである。   The photosensitive drum 26 that is an image holding member is rotationally driven in the direction of arrow X by a motor (not shown), and the charging roll 10 is driven to rotate in the direction of arrow Y by the rotation of the photosensitive drum 26. The charging roll 10 is of a contact charging type that charges the surface of the photosensitive drum 26 while rotating in contact with the rotationally driven photosensitive drum 26.

帯電ロールクリーナ12は、帯電ロール10とこれに接する感光体ドラム26とのニップ位置以外の他の構成要素と干渉しない位置に配置されている。帯電ロールクリーナ12は、帯電ロール10の表面を清掃するための清掃部材として、特定の位置に固定されない移動可能な小片部材18を含む。本実施形態では、この小片部材18を、帯電ロール10のクリーニング部分の少なくとも一部を覆う筐体20内に収容している。小片部材18は、筐体20内を移動して、帯電ロール10の帯電層16の表面に接触するように収容されている。この筐体20には、帯電ロール10と筐体20との間へ小片部材18が入り込み、帯電ロール10と筐体20との隙間で噛みこみが発生することを防止するための、また、小片部材18が静電付着により帯電ロール10の表面に付着し、筐体20外に流出することを防止するための流出防止手段として、帯電ロール10の回転下流側に流出防止板22が設けられていてもよい。   The charging roll cleaner 12 is disposed at a position where it does not interfere with other components other than the nip position between the charging roll 10 and the photosensitive drum 26 in contact therewith. The charging roll cleaner 12 includes a movable small piece member 18 that is not fixed at a specific position as a cleaning member for cleaning the surface of the charging roll 10. In the present embodiment, the small piece member 18 is accommodated in a housing 20 that covers at least a part of the cleaning portion of the charging roll 10. The small piece member 18 is accommodated so as to move in the housing 20 and contact the surface of the charging layer 16 of the charging roll 10. In order to prevent the small piece member 18 from entering the case 20 between the charging roll 10 and the case 20 and causing the biting between the charging roll 10 and the case 20, An outflow prevention plate 22 is provided on the rotation downstream side of the charging roll 10 as an outflow prevention means for preventing the member 18 from adhering to the surface of the charging roll 10 due to electrostatic adhesion and flowing out of the housing 20. May be.

帯電ロールクリーナ12は、小片部材18が移動して帯電ロール10の表面に接触するように配置され、小片部材18が移動して帯電ロール10の周面に接触する。この小片部材18と帯電ロール10表面との摺擦、および帯電ロール10に静電付着した小片部材18が流出防止板22によって強制的に帯電ロール10表面から除去される際に、帯電ロール10表面のトナーやトナー外添剤などの付着物がクリーニングされる。また、この小片部材18の筐体20への充填量を適切に制御することで、この小片部材18が筐体20内で移動可能となるため、帯電ロール10の回転を阻害することはほとんどない。   The charging roll cleaner 12 is arranged so that the small piece member 18 moves and contacts the surface of the charging roll 10, and the small piece member 18 moves and contacts the peripheral surface of the charging roll 10. When the small piece member 18 and the surface of the charging roll 10 are rubbed and the small piece member 18 electrostatically attached to the charging roll 10 is forcibly removed from the surface of the charging roll 10 by the outflow prevention plate 22, Deposits such as toner and toner external additives are cleaned. Further, by appropriately controlling the filling amount of the small piece member 18 into the housing 20, the small piece member 18 can be moved in the housing 20, so that the rotation of the charging roll 10 is hardly hindered. .

また、図1のように、使用時に帯電ロール10が感光体ドラム26の上方もしくは横方向に位置する場合は、重力を利用して小片部材18を帯電ロール10表面に当て付けることが可能であるが、図2のように、帯電ロール10が感光体ドラム26に対して下方に位置する場合、重力では小片部材18を帯電ロール10表面に当て付けることができないため、筐体20内の小片部材18を撹拌する撹拌手段として撹拌パドル24などを用いて強制的に小片部材18を撹拌することで、帯電ロール10表面に小片部材18を接触させて、帯電ロール10の表面をクリーニングすることができる。   Further, as shown in FIG. 1, when the charging roll 10 is positioned above or laterally of the photosensitive drum 26 in use, it is possible to apply the small piece member 18 to the surface of the charging roll 10 using gravity. However, when the charging roll 10 is positioned below the photosensitive drum 26 as shown in FIG. 2, the small piece member 18 cannot be applied to the surface of the charging roll 10 by gravity. By forcibly agitating the small piece member 18 using an agitation paddle 24 or the like as an agitation means for agitating 18, the surface of the charging roll 10 can be cleaned by bringing the small piece member 18 into contact with the surface of the charging roll 10. .

小片部材18を充填する筐体20は、例えば樹脂製のものであり、射出成形が可能な樹脂材料であればよい。   The casing 20 that fills the small piece member 18 is made of, for example, resin, and may be a resin material that can be injection-molded.

小片部材18の形状は、帯電ロール10表面をクリーニングできればよく特に制限はないが、クリーニング性能、入手しやすさなどの観点から、球形状、円柱状および三角柱、四角柱、五角柱、六角柱などの多角柱状のうちの少なくとも1つであることが好ましい。   The shape of the small piece member 18 is not particularly limited as long as the surface of the charging roll 10 can be cleaned. However, from the viewpoint of cleaning performance, availability, etc., a spherical shape, a cylindrical shape and a triangular prism, a quadrangular column, a pentagonal column, a hexagonal column, etc. It is preferable that it is at least one of these polygonal columnar shapes.

小片部材18の材質としては、帯電ロール10表面をクリーニングできればよく特に制限はないが、樹脂、ゴムおよびガラス、金属などの無機物のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。小片部材18としては、使用時の騒音や重量などの観点から樹脂、特に樹脂の発泡体が好ましく、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミドまたはポリプロピレンなどの発泡性の樹脂またはニトリルゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、シリコーンゴムなどのゴムを材質としたものより選択することができる。この小片部材18は1種類に限定せず、複数種を同時に使用することも可能である。   The material of the small piece member 18 is not particularly limited as long as the surface of the charging roll 10 can be cleaned, but preferably includes at least one of resin, rubber, glass, and inorganic materials such as metal. The small piece member 18 is preferably a resin, particularly a foamed resin from the viewpoint of noise and weight during use, and a foamable resin such as polyurethane, polyethylene, polystyrene, polyamide or polypropylene, nitrile rubber (NBR), ethylene- It can be selected from those made of rubber such as propylene-diene rubber (EPDM), styrene butadiene rubber (SBR), and silicone rubber. The small piece member 18 is not limited to one type, and a plurality of types can be used simultaneously.

またこの小片部材18の径は特に限定するものではないが、省スペースおよび帯電ロール10表面へのなるべく均一な接触などの観点から、例えばφ0.5mm以上φ3mm以下程度の範囲であり、特にφ1mm以上φ2mm以下の範囲がより好ましい。   The diameter of the small piece member 18 is not particularly limited. However, from the viewpoint of space saving and as uniform contact as possible with the surface of the charging roll 10, for example, it is in the range of about 0.5 mm to 3 mm, particularly 1 mm or more. A range of φ2 mm or less is more preferable.

筐体20内の小片部材18の充填量は、小片部材18が筐体20内で移動可能となるようにすればよく、特に制限はない。   The filling amount of the small piece member 18 in the housing 20 is not particularly limited as long as the small piece member 18 can be moved in the housing 20.

このように、帯電ロール10の表面を清掃するための清掃部材として、小片部材18を使用して、この小片部材18を特定の位置に固定されない移動可能とすることで、帯電ロール10と清掃部材の接触領域を確保しつつ、帯電ロール10に対する小片部材18の圧力を低く抑えることが可能となる。このため、高いクリーニング性を維持したまま、帯電ロール10が小径であっても帯電ロール10の回転駆動をほとんど阻害することがない。また、構成が比較的簡単であるため、安価な小片部材を選択することにより、安価な帯電部材清掃装置が得られる。   As described above, by using the small piece member 18 as a cleaning member for cleaning the surface of the charging roll 10 and making the small piece member 18 movable without being fixed at a specific position, the charging roll 10 and the cleaning member. It is possible to keep the pressure of the small piece member 18 against the charging roll 10 low while securing the contact area. For this reason, even if the charging roll 10 has a small diameter while maintaining high cleaning properties, the rotational driving of the charging roll 10 is hardly hindered. Further, since the structure is relatively simple, an inexpensive charging member cleaning device can be obtained by selecting an inexpensive small piece member.

帯電ロール10について説明する。   The charging roll 10 will be described.

この帯電ロール10は、導電性芯材14上に帯電層16として導電性弾性層、表面層などが順次形成されたものである。   In the charging roll 10, a conductive elastic layer, a surface layer, and the like are sequentially formed as a charging layer 16 on a conductive core 14.

帯電ロール10の径は好ましくはφ8mm以上φ15mm以下、より好ましくはφ9mm以上φ14mm以下で、帯電層16の肉厚が1.5mm以上4mm以下であることが好ましい。直径が15mmを超えると周面1箇所あたりの外添剤に接触する回数が減り、また放電回数が減るので、汚れや帯電性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。直径が8mm未満であると画像形成装置を小型化できるので優位であるが、周面1箇所あたりの外添剤に接触する回数が増え、また放電回数が増えるので、長期安定性に対して不利となる。   The diameter of the charging roll 10 is preferably φ8 mm or more and φ15 mm or less, more preferably φ9 mm or more and φ14 mm or less, and the thickness of the charging layer 16 is preferably 1.5 mm or more and 4 mm or less. When the diameter exceeds 15 mm, the number of times of contact with the external additive per place on the peripheral surface is reduced, and the number of discharges is reduced, which is excellent in terms of long-term stability against dirt and charging performance, but is disadvantageous from the viewpoint of miniaturization. If the diameter is less than 8 mm, the image forming apparatus can be downsized, which is advantageous. However, the number of times of contact with the external additive per location on the peripheral surface increases and the number of discharges increases, which is disadvantageous for long-term stability. It becomes.

この帯電ロール10であるが、所定の帯電性能を有するものであれば以下の構成に限定されるものでないことは言うまでもない。   The charging roll 10 is not limited to the following configuration as long as it has a predetermined charging performance.

導電性芯材14の材質としては、快削鋼、ステンレス鋼などが使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。   As the material of the conductive core material 14, free-cutting steel, stainless steel or the like is used, and the material and the surface treatment method are appropriately selected according to the application such as slidability, and the material having no conductivity is plated. For example, the conductive treatment may be performed by general processing.

帯電ロール10の帯電層16を構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴムなどの弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材などの導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウムなどの充填剤など、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性の導電性芯材14の周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子およびイオンのうち少なくとも1つを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したものなどを用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。   The conductive elastic layer constituting the charging layer 16 of the charging roll 10 may be, for example, an elastic material such as elastic rubber, a conductive material such as carbon black or ionic conductive material that adjusts the resistance of the conductive elastic layer, or the like. Accordingly, materials that can be usually added to rubber, such as softeners, plasticizers, curing agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, and fillers such as silica and calcium carbonate, may be added. It is formed by coating the peripheral surface of the conductive core material 14 with a mixture in which materials usually added to rubber are added. As a conductive agent for the purpose of adjusting the resistance value, a material in which a material that conducts electricity using at least one of electrons and ions as a charge carrier, such as carbon black or an ionic conductive agent blended in a matrix material, is dispersed. Can be used. The elastic material may be a foam.

上記導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴムなど、およびこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。   The elastic material constituting the conductive elastic layer is formed, for example, by dispersing a conductive agent in a rubber material. Rubber materials include isoprene rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, butyl rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide. -Allyl glycidyl ether copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, natural rubber and the like, and blended rubbers thereof. Among these, silicone rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and blended rubbers thereof are preferably used. These rubber materials may be foamed or non-foamed.

導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼などの各種導電性金属または合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体などの各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの粉末を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウムなどの過塩素酸塩、塩素酸塩など;リチウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩など;を挙げることができる。   As the conductive agent, an electronic conductive agent or an ionic conductive agent is used. Examples of electronic conductive agents include carbon blacks such as ketjen black and acetylene black; pyrolytic carbon, graphite; various conductive metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, stainless steel; tin oxide, indium oxide, titanium oxide Examples thereof include various conductive metal oxides such as tin oxide-antimony oxide solid solution and tin oxide-indium oxide solid solution; and the like. Examples of ionic conductive agents include perchlorates and chlorates such as tetraethylammonium and lauryltrimethylammonium; alkali metals such as lithium and magnesium, alkaline earth metal perchlorates and chlorates, etc. Can be mentioned.

これらの導電剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム材100質量部に対して、1質量部以上60質量部以下の範囲であることが好ましく、一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材100質量部に対して、0.1質量部以上5.0質量部以下の範囲であることが好ましい。   These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. Further, the amount of addition is not particularly limited, but in the case of the electronic conductive agent, it is preferably in the range of 1 part by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber material. In the case of an agent, it is preferably in the range of 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber material.

帯電層16を構成する上記表面層は、トナーなどの異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴムなどの何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体などを挙げることができる。   The surface layer constituting the charging layer 16 is formed for the purpose of preventing contamination by foreign matters such as toner, and the surface layer material may be any of resin, rubber, etc. It is not limited. Polyester, polyimide, copolymer nylon, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, melamine resin, fluoro rubber, epoxy resin, polycarbonate, polyvinyl alcohol, cellulose, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyethylene And ethylene vinyl acetate copolymer.

このうち外添剤による汚れ防止の観点から、ポリフッ化ビニリデン、4フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが好ましく用いられる。共重合ナイロンは、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロン、の内のいずれか1種または複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、6ナイロン、66ナイロンなどが挙げられる。ここで、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、質量比で合わせて10質量%以上であるのが好ましい。上記重合単位が10質量%以上の場合は、調液性および表面層塗布時における成膜性に優れるとともに、特に繰り返し使用時における樹脂層の磨耗や樹脂層への異物付着が少なく、ロールの耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる。   Of these, polyvinylidene fluoride, a tetrafluoroethylene copolymer, polyester, polyimide, and copolymer nylon are preferably used from the viewpoint of preventing contamination by an external additive. The copolymer nylon includes one or more of 610 nylon, 11 nylon, and 12 nylon as polymerized units, and the other polymer units contained in the copolymer include 6 nylon. 66 nylon and the like. Here, the proportion of polymer units composed of 610 nylon, 11 nylon, and 12 nylon contained in the copolymer is preferably 10% by mass or more in total by mass ratio. When the polymerized unit is 10% by mass or more, it has excellent liquid preparation properties and film formability during coating of the surface layer, and particularly less wear of the resin layer and adhesion of foreign matter to the resin layer during repeated use, and durability of the roll Excellent properties and less change in properties due to the environment.

上記高分子材料は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、当該高分子材料の数平均分子量は、1,000以上100,000以下の範囲であることが好ましく、10,000以上50,000以下の範囲であることがより好ましい。   The above polymer materials may be used alone or in combination of two or more. Further, the number average molecular weight of the polymer material is preferably in the range of 1,000 or more and 100,000 or less, and more preferably in the range of 10,000 or more and 50,000 or less.

また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が3μm以下であるものが望ましい。   The surface layer can contain a conductive material to adjust the resistance value. The conductive material preferably has a particle size of 3 μm or less.

また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子およびイオンのうち少なくとも1つを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したものなどを用いることができる。   In addition, as a conductive agent for adjusting the resistance value, at least one of electrons and ions such as carbon black, conductive metal oxide particles, or ionic conductive agent blended in the matrix material is used as a charge carrier. A material in which a material that conducts electricity is dispersed can be used.

導電剤のカーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック350」、同「スペシャルブラック100」、同「スペシャルブラック250」、同「スペシャルブラック5」、同「スペシャルブラック4」、同「スペシャルブラック4A」、同「スペシャルブラック550」、同「スペシャルブラック6」、同「カラーブラックFW200」、同「カラーブラックFW2」、同「カラーブラックFW2V」、キャボット社製「MONARCH1000」、キャボット社製「MONARCH1300」、キャボット社製「MONARCH1400」、同「MOGUL−L」、同「REGAL400R」などが挙げられる。   Specifically, carbon black as a conductive agent includes “Special Black 350”, “Special Black 100”, “Special Black 250”, “Special Black 5”, “Special Black 4” manufactured by Degussa, "Special Black 4A", "Special Black 550", "Special Black 6", "Color Black FW200", "Color Black FW2", "Color Black FW2V", "MONARCH1000" manufactured by Cabot, Cabot “MONARCH1300” manufactured by the company, “MONARCH1400” manufactured by Cabot, “MOGUL-L”, “REGAL400R”, and the like.

上記カーボンブラックはpH4.0以下であることが好ましい。一般的なカーボンブラックに比べ、表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよく、前記pH4.0以下のカーボンブラックを配合することにより、帯電均一性をよくすることができ、さらに抵抗値の変動を小さくすることができる。   The carbon black preferably has a pH of 4.0 or less. Compared to general carbon black, it has good dispersibility in the resin composition due to the effect of oxygen-containing functional groups present on the surface, and blending with carbon black having a pH of 4.0 or less improves charging uniformity. In addition, the fluctuation of the resistance value can be reduced.

上記抵抗値を調整するための導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、インジウムスズ酸化物(ITO)などの導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤であれば何れも用いることができ、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても2種類以上を併用することができる。また、本実施形態の効果を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整および強度の点より、好ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が好ましい。   The conductive metal oxide particles, which are conductive particles for adjusting the resistance value, are conductive materials such as tin oxide, tin oxide doped with antimony, zinc oxide, anatase titanium oxide, and indium tin oxide (ITO). As long as it is a conductive agent using electrons as charge carriers, any particle can be used and is not particularly limited. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, any particle size may be used as long as the effect of the present embodiment is not impaired, but from the viewpoint of resistance value adjustment and strength, tin oxide, antimony-doped tin oxide, and anatase-type titanium oxide are preferable. Furthermore, tin oxide and tin oxide doped with antimony are preferred.

このような導電性材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。   By performing resistance control with such a conductive material, the resistance value of the surface layer does not change depending on environmental conditions, and stable characteristics can be obtained.

さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂などが用いられている。特に、フッ素変性アクリレートポリマを含んで構成されることが好ましい。また、表面層の中に粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ロール10への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール10の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム26との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール10と感光体ドラム26相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。   Further, a fluorine-based or silicone-based resin or the like is used for the surface layer. In particular, it is preferably configured to contain a fluorine-modified acrylate polymer. Moreover, you may add particle | grains in a surface layer. As a result, the surface layer becomes hydrophobic and acts to prevent the foreign matter from adhering to the charging roll 10. In addition, insulating particles such as alumina and silica are added to provide irregularities on the surface of the charging roll 10, thereby reducing the burden at the time of rubbing against the photosensitive drum 26 and charging roll 10 and the photosensitive drum. It is also possible to improve the mutual wear resistance.

<プロセスカートリッジ>
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、像保持体と、像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、上記帯電部材清掃装置とを備える。本実施形態のプロセスカートリッジは、必要に応じて、帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の像保持体表面を清掃する像保持体清掃手段とからなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。
<Process cartridge>
A process cartridge according to the present embodiment includes an image carrier, a charging member that charges the surface of the image carrier, and the charging member cleaning device. The process cartridge according to this embodiment includes a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the charged image carrier, and a toner that develops the latent image formed on the surface of the image carrier with toner as necessary. From the group consisting of developing means for forming an image, transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to the transfer target, and image carrier cleaning means for cleaning the surface of the image carrier after transfer You may provide at least 1 type selected.

本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの一例の概略構成を図3に示し、その構成について説明する。プロセスカートリッジ3は、静電潜像が形成される像保持体としての感光体ドラム(電子写真感光体)26と、感光体ドラム26の表面を接触帯電する円筒状の帯電部材である帯電ロール10と、帯電ロール10の表面を清掃するための帯電部材清掃装置としての帯電ロールクリーナ12と、感光体ドラム26の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段としての現像ロール52と、感光体ドラム26の表面に接触して、転写後に感光体ドラム26に残ったトナーなどを清掃する像保持体清掃手段としてのクリーニングブレード56とが一体に支持されており、画像形成装置に着脱自在である。画像形成装置に装着されたときには感光体ドラム26の周囲に、帯電ロール10、レーザ光あるいは原稿の反射光などにより感光体ドラム26の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置58、現像ロール52、感光体ドラム26表面のトナー像を被転写体である記録紙62に転写処理する転写手段としての転写ロール54、クリーニングブレード56がこの順序で配置されるようになっている。なお、図3では、他の電子写真プロセスにおいて通常必要な機能ユニットは、その記載を省略してある。   A schematic configuration of an example of the process cartridge according to the embodiment of the present invention is shown in FIG. 3, and the configuration will be described. The process cartridge 3 includes a photosensitive drum (electrophotographic photosensitive member) 26 as an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a charging roll 10 that is a cylindrical charging member that contacts and charges the surface of the photosensitive drum 26. And a charging roll cleaner 12 as a charging member cleaning device for cleaning the surface of the charging roll 10, and development for forming a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 26 A developing roll 52 as a unit and a cleaning blade 56 as an image carrier cleaning unit that contacts the surface of the photosensitive drum 26 and cleans toner remaining on the photosensitive drum 26 after transfer are integrally supported. And is detachable from the image forming apparatus. Exposure as latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 26 around the photosensitive drum 26 by the charging roll 10, laser light, or reflected light of the original when mounted on the image forming apparatus. The apparatus 58, the developing roll 52, the transfer roll 54 as a transfer means for transferring the toner image on the surface of the photosensitive drum 26 to the recording paper 62 as the transfer target, and the cleaning blade 56 are arranged in this order. Yes. In FIG. 3, functional units normally required in other electrophotographic processes are omitted.

本実施形態に係るプロセスカートリッジ3の動作について説明する。   The operation of the process cartridge 3 according to this embodiment will be described.

まず、感光体ドラム26表面に接触された帯電ロール10に対して電圧を高圧電源(図示せず)から給電することによって、感光体ドラム26の表面を一様に高電位に帯電する。このとき感光体ドラム26および帯電ロール10は図3の矢印方向にそれぞれ回転する。帯電後、感光体ドラム26表面に露光装置58により画像情報に応じた画像光(露光)60が照射されると、照射された部分は電位が低下する。画像光60は画像の黒/白などに応じた光量の分布であるため、画像光60の照射によって感光体ドラム26表面に記録画像に対応する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。静電潜像が形成された部分が、現像ロール52を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像を可視化したトナー像が形成される。トナー像が形成された部分に、所定のタイミングでレジストロール(図示せず)により記録紙62が搬送され、感光体ドラム26表面のトナー像と重なる。このトナー像が、転写ロール54によって記録紙62に転写された後、記録紙62は、感光体ドラム26から分離される。分離された記録紙62は搬送経路を通って搬送され、定着手段としての定着ユニット(図示せず)によって、加熱加圧定着されたあと、機外へ排出される。   First, the surface of the photosensitive drum 26 is uniformly charged to a high potential by supplying a voltage from a high voltage power source (not shown) to the charging roll 10 in contact with the surface of the photosensitive drum 26. At this time, the photosensitive drum 26 and the charging roll 10 rotate in the directions of the arrows in FIG. After charging, when image light (exposure) 60 corresponding to image information is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 26 by the exposure device 58, the potential of the irradiated portion decreases. Since the image light 60 has a light amount distribution corresponding to the black / white of the image, a potential distribution corresponding to a recorded image, that is, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 26 by irradiation of the image light 60. When the portion where the electrostatic latent image is formed passes through the developing roll 52, toner adheres according to the level of the potential, and a toner image in which the electrostatic latent image is visualized is formed. The recording paper 62 is conveyed to a portion where the toner image is formed by a resist roll (not shown) at a predetermined timing, and overlaps the toner image on the surface of the photosensitive drum 26. After the toner image is transferred to the recording paper 62 by the transfer roll 54, the recording paper 62 is separated from the photosensitive drum 26. The separated recording paper 62 is transported through a transport path, and is heated and pressed and fixed by a fixing unit (not shown) as fixing means, and then discharged outside the apparatus.

プロセスカートリッジ3に設けられた帯電ロール10には帯電ロールクリーナ12が設置される。帯電ロールクリーナ12は、筐体内で小片部材18が移動して帯電ロール10の表面に接触するように配置され、小片部材18が移動して帯電ロール10の周面に接触することで、帯電ロール10表面のトナーやトナー外添剤などの付着物がクリーニングされる。   A charging roll cleaner 12 is installed on the charging roll 10 provided in the process cartridge 3. The charging roll cleaner 12 is arranged so that the small piece member 18 moves and contacts the surface of the charging roll 10 in the housing, and the small piece member 18 moves and contacts the peripheral surface of the charging roll 10, thereby 10. Deposits such as toner and toner external additives on the surface are cleaned.

感光体ドラム26は、少なくとも静電潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。電子写真感光体は、円筒状の導電性の基体外周面に必要に応じて下引き層と、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とがこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜など他の種類の感光層を使用してもよい。   The photosensitive drum 26 has a function of forming at least an electrostatic latent image (electrostatic charge image). In the electrophotographic photosensitive member, an undercoat layer, a charge generation layer containing a charge generation material, and a charge transport layer containing a charge transport material are formed in this order on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive substrate as necessary. It is a thing. The order of stacking the charge generation layer and the charge transport layer may be reversed. These are laminated photoconductors in which a charge generation material and a charge transport material are contained in separate layers (charge generation layer, charge transport layer), but both the charge generation material and the charge transport material are the same. A single-layer type photoreceptor included in the above layer may be used, and a laminated photoreceptor is preferable. Further, an intermediate layer may be provided between the undercoat layer and the photosensitive layer. In addition, other types of photosensitive layers such as an amorphous silicon photosensitive film may be used in addition to the organic photoreceptor.

露光装置58としては、特に制限はなく、例えば、感光体ドラム26表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光などの光源を、所望の像様に露光できるレーザ光学系、LEDアレイなどの光学系機器などが挙げられる。   The exposure device 58 is not particularly limited. For example, a laser optical system, an LED array, or the like that can expose the surface of the photosensitive drum 26 with a light source such as a semiconductor laser beam, an LED beam, or a liquid crystal shutter beam in a desired image manner. Examples include optical system equipment.

現像手段は、感光体ドラム26上に形成された静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む一成分現像剤あるいは二成分現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、トナー層が感光体ドラム26に接触する方式のものでも、接触しない方式のものでもよい。例えば、図3のように静電荷像現像用トナーを現像ロール52を用いて感光体ドラム26に付着させる機能を有する現像器、あるいはブラシなどを用いてトナーを感光体ドラム26に付着させる機能を有する現像器など、公知の現像器などが挙げられる。現像剤担時体には、通常直流電圧が使用されるが、更に交流電圧を重畳させて使用してもよい。   The developing means has a function of developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 26 with a one-component developer or a two-component developer containing an electrostatic charge image developing toner to form a toner image. Such a developing device is not particularly limited as long as it has the above-described function, and can be appropriately selected according to the purpose. Even a type in which the toner layer is in contact with the photosensitive drum 26 does not come into contact. A method may be used. For example, as shown in FIG. 3, a developing device having a function of attaching the electrostatic image developing toner to the photosensitive drum 26 using the developing roll 52, or a function of attaching the toner to the photosensitive drum 26 using a brush or the like. Examples of the developing device include a known developing device. A direct current voltage is normally used for the developer carrier, but an alternating voltage may be further superimposed.

転写手段としては、紙などに直接転写する方式のものでも、中間転写体を介して転写する方式のものでもよい。例えば、図3に示すような記録紙62を介して直接接触して転写する導電性または半導電性のロールなどを用いた転写ロール54および転写ロール押圧装置(図示せず)を用いることができる。また、記録紙62の裏側(感光体と反対側)からトナーとは逆極性の電荷を記録紙62に与え、静電気力によりトナー像を記録紙62に転写するものを用いてもよい。転写ロール54には、感光体ドラム26に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロール54は、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード(周速)などにより、任意に設定することができる。また、低コスト化のため、転写ロール54として単層の発泡ロールなどが好適に用いられる。   The transfer unit may be a type that directly transfers to paper or the like, or a type that transfers via an intermediate transfer member. For example, it is possible to use a transfer roll 54 and a transfer roll pressing device (not shown) using a conductive or semiconductive roll that directly transfers through a recording sheet 62 as shown in FIG. . Further, a recording paper 62 may be used in which a charge having a polarity opposite to that of the toner is applied to the recording paper 62 from the back side (the side opposite to the photosensitive member) of the recording paper 62 and the toner image is transferred to the recording paper 62 by electrostatic force. A direct current may be applied to the transfer roll 54 as a transfer current applied to the photosensitive drum 26, or an alternating current may be applied in a superimposed manner. The transfer roll 54 can be arbitrarily set depending on the width of the image area to be charged, the shape of the transfer charger, the opening width, the process speed (circumferential speed), and the like. Further, a single layer foam roll or the like is preferably used as the transfer roll 54 for cost reduction.

定着手段としての定着ユニットとしては、記録紙62に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであれば特に制限はない。   The fixing unit as the fixing unit is not particularly limited as long as the toner image transferred onto the recording paper 62 is fixed by heating, pressing, or heating and pressing.

トナー像を転写する被転写体である記録紙62としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタなどに使用される普通紙、OHPシートなどが挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、転写材の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂などでコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙などを好適に使用することができる。   Examples of the recording paper 62 that is a transfer target to which the toner image is transferred include plain paper, an OHP sheet, and the like used in electrophotographic copying machines and printers. In order to further improve the smoothness of the image surface after fixing, it is preferable that the surface of the transfer material is as smooth as possible. For example, coated paper whose surface of plain paper is coated with resin, art paper for printing, etc. It can be preferably used.

<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、上記帯電部材清掃装置と、像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段とを備える。本実施形態の画像形成装置は、必要に応じて、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の像保持体表面を清掃する像保持体清掃手段とからなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記プロセスカートリッジを使用するものであってもよい。
<Image forming apparatus>
An image forming apparatus according to the present embodiment includes an image carrier, a charging member that charges the surface of the image carrier, the charging member cleaning device, and a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the image carrier. And a developing means for developing the latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image. The image forming apparatus according to the present embodiment includes a transfer unit that transfers a toner image formed on the surface of the image carrier to the transfer target, and an image carrier cleaning that cleans the surface of the image carrier after the transfer, as necessary. You may provide at least 1 type selected from the group which consists of means. The image forming apparatus according to the present embodiment may use the process cartridge.

図4には、本実施形態に係る画像形成装置の一例として、タンデム方式のフルカラーの画像形成装置5が示されている。この画像形成装置5の内部には、感光体ドラム26や現像器などを有する画像形成ユニットが、イエロー(64Y)、マゼンタ(64M)、シアン(64C)、および黒(64K)の各色毎にそろえられている。感光体ドラム26としては、例えば、表面に有機感光体などを含む感光体層が被覆された導電性円筒体が用いられ、図示しないモータにより、矢印X方向に例えば約150mm/secのプロセススピードで回転駆動される。   FIG. 4 shows a tandem full-color image forming apparatus 5 as an example of the image forming apparatus according to the present embodiment. Inside the image forming apparatus 5, an image forming unit having a photosensitive drum 26 and a developing device is arranged for each color of yellow (64Y), magenta (64M), cyan (64C), and black (64K). It has been. As the photosensitive drum 26, for example, a conductive cylinder whose surface is coated with a photosensitive layer including an organic photosensitive member is used, and a process speed of, for example, about 150 mm / sec in the direction of arrow X by a motor (not shown). Driven by rotation.

感光体ドラム26の表面は、感光体ドラム26に接触して配置された帯電ロール10によって所定の電位に帯電された後、露光装置58から出射されるレーザービームによって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。   The surface of the photoconductive drum 26 is charged to a predetermined potential by the charging roll 10 disposed in contact with the photoconductive drum 26, and then subjected to image exposure by a laser beam emitted from the exposure device 58. An electrostatic latent image corresponding to the above is formed.

この感光体ドラム26上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器66Y,66M,66C,66Kによって現像され、所定の色のトナー像となる。   The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 26 is developed by developing units 66Y, 66M, 66C, and 66K for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A toner image of a predetermined color is obtained.

例えば、フルカラーの画像を形成する場合、各色の感光体ドラム26の表面には、帯電、露光、現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して行われ、各色の感光体ドラム26の表面には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が形成される。   For example, when a full-color image is formed, the charging, exposure, and development processes are performed on the surface of the photosensitive drum 26 of each color by yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A toner image corresponding to each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is formed on the surface of the photosensitive drum 26 of each color. .

感光体ドラム26上に順次形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、用紙搬送ベルト68上を搬送される記録紙62に順番に各色画像形成ユニットの転写ロール54により転写される。   The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the photosensitive drum 26 are sequentially printed on the recording paper 62 conveyed on the paper conveying belt 68. Are transferred by the transfer roll 54 of each color image forming unit.

さらに、トナー像が転写された記録紙62は、定着装置70へと搬送され、この定着装置70によって加熱および加圧されてトナー像が記録紙62上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録紙62は、排出ロール72によって画像形成装置5の上部に設けられた排出トレイ74上にそのまま排出される。   Further, the recording paper 62 onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 70, and is heated and pressurized by the fixing device 70, so that the toner image is fixed on the recording paper 62. Thereafter, in the case of single-sided printing, the recording paper 62 on which the toner image is fixed is discharged as it is onto a discharge tray 74 provided on the upper portion of the image forming apparatus 5 by a discharge roll 72.

―方、両面プリントの場合には、定着装置70により第一面(表面)にトナー像が定着された記録紙62を、排出ロール72によって排出トレイ74上にそのまま排出せずに、排出ロール72によって記録紙62の後端部を狭持した状態で、排出ロール72を逆転させるとともに、記録紙62の搬送径路を両面用の用紙搬送路76に切り替え、この両面用の用紙搬送路76に配設された搬送ロール78によって、記録紙62の表裏を反転した状態で、再度、用紙搬送ベルト68の転写位置へ搬送して、記録紙62の第二面(裏面)にトナー像を転写する。そして、記録紙62の第二面(裏面)のトナー像を定着装置70によって定着させ、記録紙62を排出トレイ74上に排出する。   On the other hand, in the case of duplex printing, the recording paper 62 on which the toner image is fixed on the first surface (front surface) by the fixing device 70 is not directly discharged onto the discharge tray 74 by the discharge roll 72 but is discharged as it is. With the rear end portion of the recording paper 62 being held in place, the discharge roll 72 is reversed, the conveyance path of the recording paper 62 is switched to the double-sided paper conveyance path 76, and the double-sided paper conveyance path 76 is arranged. With the conveying roll 78 provided, the recording sheet 62 is reversed and conveyed to the transfer position of the sheet conveying belt 68, and the toner image is transferred to the second surface (back surface) of the recording sheet 62. Then, the toner image on the second surface (back surface) of the recording paper 62 is fixed by the fixing device 70, and the recording paper 62 is discharged onto the discharge tray 74.

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム26の表面は、感光体ドラム26が1回転する毎に、感光体ドラム26の斜め上方に配置されたクリーニングブレード56によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。   The surface of the photoconductive drum 26 after the toner image transfer process is completed is changed by a cleaning blade 56 disposed obliquely above the photoconductive drum 26 every time the photoconductive drum 26 makes one rotation. Paper dust and the like are removed to prepare for the next image forming process.

画像形成装置5に設けられた帯電ロール10には帯電ロールクリーナ12が設置される。帯電ロールクリーナ12は、筐体内で小片部材が移動して帯電ロール10の表面に接触するように配置され、小片部材が移動して帯電ロール10の周面に接触することで、帯電ロール10表面のトナーやトナー外添剤などの付着物がクリーニングされる。   A charging roll cleaner 12 is installed on the charging roll 10 provided in the image forming apparatus 5. The charging roll cleaner 12 is arranged so that the small piece member moves and contacts the surface of the charging roll 10 in the housing, and the small piece member moves and contacts the peripheral surface of the charging roll 10, thereby Deposits such as toner and toner external additives are cleaned.

本実施形態に係る画像形成装置の帯電部材清掃装置以外の構成については、これらに限らず従来から電子写真方式の画像形成装置の各構成として公知の構成が適用できる。すなわち、上記帯電部材清掃装置以外の構成、例えば、帯電部材、潜像形成手段、現像手段、転写手段、像保持体清掃手段、除電手段、給紙手段、搬送手段、画像制御手段などについて、必要に応じて従来公知のものが適宜採用される。これらの構成については、本実施形態において特に限定されるものではない。   The configuration other than the charging member cleaning device of the image forming apparatus according to the present embodiment is not limited thereto, and conventionally known configurations can be applied as the respective configurations of the electrophotographic image forming apparatus. That is, other than the charging member cleaning device, for example, a charging member, a latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, an image carrier cleaning unit, a discharging unit, a paper feeding unit, a conveying unit, an image control unit, etc. are necessary. According to the above, conventionally known ones are appropriately employed. These configurations are not particularly limited in the present embodiment.

また、本実施形態に係る画像形成装置としては、上記構成に限らず、帯電装置以外の構成については例えば感光体を1つのみ有する画像形成装置、像保持体上に保持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置など従来公知のものが適宜採用される。これらの構成については、本実施形態において特に限定されるものではない。   Further, the image forming apparatus according to the present embodiment is not limited to the above-described configuration, and for configurations other than the charging device, for example, an image forming device having only one photoconductor, and a toner image held on the image holding member in the middle. Conventionally known devices such as a color image forming apparatus that sequentially repeats primary transfer onto a transfer body are appropriately employed. These configurations are not particularly limited in the present embodiment.

<トナーおよび現像剤>
本実施形態において用いられる現像剤としては、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤であっても、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いられる一成分現像剤であってもよい。
<Toner and developer>
The developer used in this embodiment may be a two-component developer including a toner and a carrier, or may be a one-component developer used alone, such as a magnetic toner.

本実施形態において用いられる現像剤には、外添剤として球形のシリカを含むことが好ましい。この理由として、シリカは屈折率が1.5前後であり、粒径を大きくしても光散乱による透明度の低下、特にOHP表面への画像作製時の光透過性などに影響を及ぼさないことが挙げられる。   The developer used in the present embodiment preferably contains spherical silica as an external additive. The reason for this is that silica has a refractive index of around 1.5, and even if the particle size is increased, the transparency is not lowered due to light scattering, and in particular, it does not affect the light transmittance during image preparation on the OHP surface. Can be mentioned.

一方、一般的なフュームドシリカは比重2.2であり、粒径的にも最大50nmが製造上から限界となる場合がある。また凝集体として粒径を上げることはできるが、均一分散が困難となる場合があり、安定してシール効果を発揮できない場合がある。   On the other hand, general fumed silica has a specific gravity of 2.2, and the maximum particle size of 50 nm may be a limit in production. In addition, although the particle size can be increased as an aggregate, uniform dispersion may be difficult, and the sealing effect may not be exhibited stably.

クリーニング性向上のために含有される外添剤の材料として好適なシリカ、特に比重1.3以上1.9以下で球形単分散のシリカは、湿式法であるゾルゲル法により得ることができる。該ゾルゲル法は湿式法で、かつ焼成することなしに製造する方法であるため、蒸気相酸化法などの他の方法に比べ、比重を低く制御することができる。また、疎水化処理工程での疎水化処理剤種、或いは処理量を制御することにより、更に比重を調整することが可能となる。シリカの粒径は、ゾルゲル法の加水分解、縮重合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の質量比、反応温度、撹拌速度、供給速度により自由に制御できる。単分散で球形形状のシリカとすることもゾルゲル法にて可能となる。   Silica suitable as a material for the external additive contained for improving the cleaning property, particularly spherical monodispersed silica having a specific gravity of 1.3 or more and 1.9 or less can be obtained by a sol-gel method which is a wet method. Since the sol-gel method is a wet method and is a method of producing without firing, the specific gravity can be controlled lower than other methods such as a vapor phase oxidation method. Further, it is possible to further adjust the specific gravity by controlling the type of hydrophobic treatment agent or the amount of treatment in the hydrophobization treatment step. The particle size of the silica can be freely controlled by the hydrolysis of the sol-gel method, the mass ratio of alkoxysilane, ammonia, alcohol, water in the condensation polymerization step, the reaction temperature, the stirring rate, and the supply rate. Monodispersed and spherical silica can be formed by the sol-gel method.

具体的なシリカの製造方法は以下の通りである。   A specific method for producing silica is as follows.

まず、水およびアルコールの混合溶液に、アンモニア水を触媒とし、温度をかけながらテトラメトキシシランなどのシラン化合物を滴下し撹拌を行う。次に、生成したシリカゾル懸濁液の遠心分離を行い、湿潤シリカゲルとアルコール、アンモニア水とに分離する。湿潤シリカゲルに溶剤を加え再度シリカゾルの状態にし、疎水化処理剤を加え、シリカ表面の疎水化を行う。疎水化処理としては、一般的なシラン化合物などを用いることができる。次にこの疎水化処理シリカゾルから溶媒を除去、乾燥、シーブすることにより、目的のシリカを得ることができる。またこのように得られた再度上述のゾルゲル法による処理を行っても構わない。   First, a silane compound such as tetramethoxysilane is dropped into a mixed solution of water and alcohol using ammonia water as a catalyst while applying temperature, and stirring is performed. Next, the produced silica sol suspension is centrifuged to separate it into wet silica gel, alcohol and aqueous ammonia. A solvent is added to wet silica gel to form a silica sol again, and a hydrophobizing agent is added to hydrophobize the silica surface. As the hydrophobic treatment, a general silane compound or the like can be used. Next, the target silica can be obtained by removing the solvent from the hydrophobized silica sol, drying, and sieve. Moreover, you may perform the process by the above-mentioned sol-gel method again obtained in this way.

トナーは特に限定しないが、結着樹脂と着色剤を主成分とし、必要に応じて離型剤などを含有する公知のものである。トナーとして、重合法により作製される重合トナーを用いることが好ましい。トナー形状が不定形であることにより、流動性助剤の添加によっても流動性が十分でないことがあり、使用中の機械的せん断力によるトナー表面の粒子のトナー凹部への移動により、経時的に流動性が低下したり、流動性助剤のトナー内部への埋没が起こることで、現像性、転写性、クリーニング性などが悪化する。また、クリーニングにより回収されたトナーを再び現像機に戻して使用すると更に画質の低下を生じ易い。これらを防ぐためにさらに流動性助剤を増加すると感光体上への汚染、フィルミング、傷などを発生させてしまう。   The toner is not particularly limited, and is a known toner that contains a binder resin and a colorant as main components and, if necessary, a release agent. As the toner, it is preferable to use a polymerized toner prepared by a polymerization method. Due to the irregular shape of the toner, the fluidity may not be sufficient even with the addition of a fluidity aid, and due to the mechanical shearing force during use, the particles on the toner surface move to the toner recesses over time. When the fluidity is lowered or the fluidity aid is buried in the toner, developability, transferability, cleaning property, etc. are deteriorated. Further, when the toner collected by cleaning is returned to the developing machine and used again, the image quality is likely to further deteriorate. If the flow aid is further increased in order to prevent these, contamination, filming, scratches and the like on the photoreceptor are generated.

このため、意図的にトナー形状および表面構造の制御を可能とする手段として、乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている。これらは一般に、乳化重合などの重合法により樹脂粒子の分散液を作製し、他方、溶媒に着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を作製し、これらを混合した後、加熱、pH制御、凝集剤添加などにより上記の樹脂粒子と着色剤とを所望の粒子径になるまで凝集させ、その後凝集粒子を所望の粒子径で安定させ、次いで、樹脂粒子のガラス転移点以上の温度に過熱して融合させてトナーを作製するものである。   For this reason, as a means for intentionally enabling control of the toner shape and the surface structure, a toner production method by an emulsion polymerization aggregation method has been proposed. These are generally prepared by dispersion of resin particles by a polymerization method such as emulsion polymerization, on the other hand, by preparing a colorant particle dispersion in which a colorant is dispersed in a solvent, and mixing these, heating, pH control, The above-mentioned resin particles and colorant are aggregated to a desired particle size by adding a flocculant, and then the aggregated particles are stabilized at a desired particle size, and then heated to a temperature above the glass transition point of the resin particles. The toner is made by fusing.

乳化重合凝集法で得たトナー粒子は、その粒度分布特性において従来の懸濁重合法などに代表される他の重合法で得たトナー粒子と比較して極めて優れた特性(特に粒度分布が狭く、分級操作を必要としない)を示し、これをトナーとして用いれば高品質の画質を長期にわたり得ることが可能である。また、乳化重合凝集法によるトナーの作製方法は、凝集粒子を樹脂粒子のガラス転移点(Tg)以上に加熱して融合させることから、その加熱の仕方やpHの制御などにより、不定形の形状から、球形の粒子状態のトナーまで様々な形状のトナーを作製することができるため、使用される電子写真システムにおいて、いわゆるポテト形状から球形までの範囲で形状の選択が可能である。   The toner particles obtained by the emulsion polymerization agglomeration method have extremely superior characteristics (particularly a narrow particle size distribution) compared to toner particles obtained by other polymerization methods represented by the conventional suspension polymerization method. If it is used as a toner, high quality image quality can be obtained over a long period of time. In addition, since the toner is prepared by the emulsion polymerization aggregation method, the aggregated particles are heated and fused to a temperature higher than the glass transition point (Tg) of the resin particles. To toner in a spherical particle state, various shapes of toner can be produced. Therefore, in the electrophotographic system used, the shape can be selected in a range from a so-called potato shape to a spherical shape.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1,2)
帯電ロールと帯電ロールクリーナを以下のように作製した。
<帯電ロール1>
エピクロルヒドリンゴム100質量部にイオン導電剤PEL−100(日本カーリット社製)3質量部を添加して十分混練した後、これを押し出し成形後、φ6mmのSUM−Niシャフト(硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの)を挿入し、プレス成形機にて成形、加硫を行った後、研磨によって所望の外径に加工を行い、端部外径φ8.95mm、中央部外径φ9.00mmとなるように加工した。その後、この導電性弾性ロール表面に浸漬コーティング方法によって以下の組成、膜厚にてコーティングした。
(Examples 1 and 2)
A charging roll and a charging roll cleaner were prepared as follows.
<Charging roll 1>
After adding 3 parts by mass of ionic conductive agent PEL-100 (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) to 100 parts by mass of epichlorohydrin rubber and sufficiently kneading it, after extrusion molding, φ6mm SUM-Ni shaft (nickel plating on sulfur free cutting steel) After being molded and vulcanized with a press molding machine, it is processed to a desired outer diameter by polishing, and an end outer diameter φ8.95 mm and a central outer diameter φ9.00 mm are obtained. It processed so that it might become. Thereafter, the conductive elastic roll surface was coated with the following composition and film thickness by a dip coating method.

下記混合物をビーズミルにて分散して得られた分散液Aを、上記導電性弾性ロールの表面に浸漬塗布した後、160℃で30分間加熱乾燥し、厚さ5μmの表面層を形成し、帯電ロール1を得た。
高分子材料(フッ素ワニス):ゼッフルGK−500(ダイキン工業社製) 100質量部
導電性付与材(アンチモンドープ酸化スズ):SN−100P(石原産業社製) 40質量部
硬化剤:コロネート2507(日本ポリウレタン工業社製) 40質量部
溶剤:2−ブタノン 200質量部
酢酸ブチル 350質量部
Dispersion A obtained by dispersing the following mixture in a bead mill is applied by dip coating on the surface of the conductive elastic roll, and then heated and dried at 160 ° C. for 30 minutes to form a surface layer having a thickness of 5 μm. Roll 1 was obtained.
Polymer material (fluorine varnish): Zeffle GK-500 (Daikin Kogyo Co., Ltd.) 100 parts by mass Conductivity imparting material (antimony-doped tin oxide): SN-100P (Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 40 parts by mass Curing agent: Coronate 2507 ( 40 parts by mass Solvent: 200 parts by mass of 2-butanone
350 parts by weight of butyl acetate

<帯電ロール2>
エピクロルヒドリンゴム100質量部にイオン導電剤PEL−100(日本カーリット社製)3質量部を添加して十分混練した後、これを押し出し成形後、φ6mmのSUM−Niシャフト(硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの)を挿入し、プレス成形機にて成形、加硫を行った後、研磨によって所望の外径に加工を行い、端部外径φ8.95mm、中央部外径φ9.00mmとなるように加工した。その後、この導電性弾性ロール表面に浸漬コーティング方法によって以下の組成、膜厚にてコーティングした。
<Charging roll 2>
After adding 3 parts by mass of ionic conductive agent PEL-100 (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) to 100 parts by mass of epichlorohydrin rubber and sufficiently kneading it, after extrusion molding, φ6mm SUM-Ni shaft (nickel plating on sulfur free cutting steel) After being molded and vulcanized with a press molding machine, it is processed to a desired outer diameter by polishing, and an end outer diameter φ8.95 mm and a central outer diameter φ9.00 mm are obtained. It processed so that it might become. Thereafter, the conductive elastic roll surface was coated with the following composition and film thickness by a dip coating method.

下記材料をビーズミルにて分散して得られた分散液Bを、メチルエチルケトン(MEK)で希釈し、前記導電性弾性ロールの表面に浸漬塗布した後、180℃で30分間加熱乾燥し、厚さ7μmの表面層を形成し、帯電ロール2を得た。
高分子材料(飽和共重合ポリエステル樹脂溶液):バイロン30SS(東洋紡績社製) 100質量部
硬化剤(アミノ樹脂溶液):スーパーベッカミンG−821−60(大日本インキ化学工業社製) 26.3質量部
導電剤(カーボンブラック):MONARCH1000(キャボット社製) 10質量部
Dispersion B obtained by dispersing the following materials in a bead mill was diluted with methyl ethyl ketone (MEK), dip-coated on the surface of the conductive elastic roll, and then dried by heating at 180 ° C. for 30 minutes, thickness 7 μm Thus, a charging roll 2 was obtained.
Polymer material (saturated copolymer polyester resin solution): Byron 30SS (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 100 parts by mass Curing agent (amino resin solution): Superbecamine G-821-60 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 26. 3 parts by mass Conductive agent (carbon black): MONARCH1000 (manufactured by Cabot) 10 parts by mass

<帯電ロールクリーナ>
小片部材として球形状のポリスチレン発泡ビーズ(φ2mm)を、ABS樹脂にて製作したケース内に充填した。ビーズの充填量は、帯電ロールを取り付け、感光体に押し付けられた状態で帯電ロールとケース内壁との空間の9割程度を埋める充填量とし、小片部材が特定の位置に固定されず、ケース内で移動可能となるようにした。また、帯電ロールの回転下流側に流出防止板を設けた。
<Charging roll cleaner>
As a small piece member, spherical polystyrene foam beads (φ2 mm) were filled in a case made of ABS resin. The amount of beads to be filled is the amount that fills about 90% of the space between the charging roll and the inner wall of the case when the charging roll is attached and pressed against the photoconductor, and the small piece member is not fixed at a specific position. It became possible to move with. In addition, an outflow prevention plate was provided on the downstream side of the rotation of the charging roll.

上記のようにして作製した帯電ロール1,2および帯電ロールクリーナを、画像形成装置(DELL製C3110cn)用のプロセスカートリッジにそれぞれ組み込み、DELL製C3110cnに取り付けた。使用時に帯電ロールが感光体の斜め上方に位置するようにし、帯電ロールの感光体と反対側に帯電ロールクリーナを設置した。連続印字テストを常温常湿環境(23℃、55%RH)下にて実施した。結果を表1に示す。この結果は8000枚走行した際の帯電ロール表面の付着物量の代用特性として、5mm幅の金属ベアリングを100gfで帯電ロールに押し当て、帯電ロールを5rpmで回転させながら100V(DC)の電圧を印加させた際の帯電ロールの体積抵抗(logΩ)を、22℃/55%RH環境下にて微小電流計(アドバンテストR8340)を用いて測定した結果(60点/周の測定を行い、その3周分の測定の平均値)である。なお、表1に示す数値は、走行枚数0と走行後との帯電ロールの体積抵抗差(帯電ロール本体の通電上昇分含む)である。   The charging rolls 1 and 2 and the charging roll cleaner produced as described above were each incorporated in a process cartridge for an image forming apparatus (DELL C3110cn) and attached to a DELL C3110cn. In use, the charging roll was positioned obliquely above the photoreceptor, and a charging roll cleaner was installed on the opposite side of the charging roll from the photoreceptor. The continuous printing test was performed under a normal temperature and humidity environment (23 ° C., 55% RH). The results are shown in Table 1. This result is a substitute characteristic of the amount of deposits on the surface of the charging roll when running 8000 sheets, a metal bearing with a width of 5 mm is pressed against the charging roll at 100 gf, and a voltage of 100 V (DC) is applied while rotating the charging roll at 5 rpm. The volume resistance (log Ω) of the charging roll was measured using a microammeter (Advantest R8340) in an environment of 22 ° C./55% RH (measured at 60 points / circumference, 3 Average value of the measurement in minutes). In addition, the numerical value shown in Table 1 is the volume resistance difference (including the increase in energization of the charging roll body) of the charging roll between the number of running sheets 0 and after running.

(比較例1,2)
φ4mmのSUM24L上にNiメッキを施したシャフトの上にウレタン樹脂を用いて、外径φ8mmの円筒状の弾性層を形成して、クリーニングロールを作製した。実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
(Comparative Examples 1 and 2)
A cylindrical elastic layer with an outer diameter of φ8 mm was formed on a shaft plated with Ni on a φ4 mm SUM24L, using urethane resin, to prepare a cleaning roll. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2009217094
Figure 2009217094

この結果より、実施例1,2では、比較例1,2の従来のロールタイプのクリーニングロールと比較して同等以下の帯電ロールのクリーニング性を得ることができた。このように、小径の帯電ロールにおいてもその回転を阻害することのない、安価な帯電ロールのクリーニング装置を得ることができた。   From this result, in Examples 1 and 2, it was possible to obtain the same or less charging roll cleaning performance as compared with the conventional roll type cleaning rolls in Comparative Examples 1 and 2. Thus, an inexpensive charging roll cleaning device that does not inhibit the rotation of a small-diameter charging roll could be obtained.

(a)本発明の実施形態に係る帯電部材清掃装置を備える画像形成装置の一例を示す概略構成図である。(b)本発明の実施形態に係る帯電部材清掃装置を備える画像形成装置における帯電装置と像保持体周囲の拡大図である。(A) It is a schematic block diagram which shows an example of an image forming apparatus provided with the charging member cleaning apparatus which concerns on embodiment of this invention. FIG. 4B is an enlarged view of the periphery of the charging device and the image carrier in the image forming apparatus including the charging member cleaning device according to the embodiment of the invention. 本発明の実施形態に係る帯電部材清掃装置を備える画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of an image forming apparatus provided with the charging member cleaning apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an example of a process cartridge concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 帯電装置、3 プロセスカートリッジ、5 画像形成装置、10 帯電ロール、12 帯電ロールクリーナ、14 導電性芯材、16 帯電層、18 小片部材、20 筐体、22 流出防止板、24 撹拌パドル、26 感光体ドラム、52 現像ロール、54 転写ロール、56 クリーニングブレード、58 露光装置、60 画像光、62 記録紙、64Y,64M,64C,64K 画像形成ユニット、66Y,66M,66C,66K 現像器、68 用紙搬送ベルト、70 定着装置、72 排出ロール、74 排出トレイ、76 用紙搬送路、78 搬送ロール。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging device, 3 Process cartridge, 5 Image forming apparatus, 10 Charging roll, 12 Charging roll cleaner, 14 Conductive core material, 16 Charging layer, 18 Small piece member, 20 Case, 22 Outflow prevention plate, 24 Stirring paddle, 26 Photosensitive drum, 52 Developing roll, 54 Transfer roll, 56 Cleaning blade, 58 Exposure device, 60 Image light, 62 Recording paper, 64Y, 64M, 64C, 64K Image forming unit, 66Y, 66M, 66C, 66K Developer, 68 Paper transport belt, 70 fixing device, 72 discharge roll, 74 discharge tray, 76 paper transport path, 78 transport roll.

Claims (5)

画像形成装置に備えられる帯電部材の表面を清掃するための清掃部材として、特定の位置に固定されない移動可能な小片部材を含むことを特徴とする帯電部材清掃装置。   A charging member cleaning apparatus comprising a movable small piece member that is not fixed at a specific position as a cleaning member for cleaning a surface of a charging member provided in an image forming apparatus. 請求項1に記載の帯電部材清掃装置であって、
前記小片部材の形状が、球形状、円柱状および多角柱状のうちの少なくとも1つであることを特徴とする帯電部材清掃装置。
The charging member cleaning device according to claim 1,
The charging member cleaning device, wherein the small piece member has at least one of a spherical shape, a cylindrical shape, and a polygonal columnar shape.
請求項1または2に記載の帯電部材清掃装置であって、
前記小片部材の材質として、樹脂、ゴムおよび無機物のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする帯電部材清掃装置。
The charging member cleaning device according to claim 1 or 2,
The charging member cleaning device according to claim 1, wherein the small piece member includes at least one of resin, rubber, and inorganic material.
像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、請求項1〜3のいずれか1項に記載の帯電部材清掃装置と、を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。   A process cartridge comprising: an image holding member; a charging member that charges a surface of the image holding member; and the charging member cleaning device according to claim 1. 像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、請求項1〜3のいずれか1項に記載の帯電部材清掃装置と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image carrier, a charging member that charges the surface of the image carrier, the charging member cleaning device according to claim 1, and a latent image that forms a latent image on the surface of the image carrier. An image forming apparatus comprising: an image forming unit; and a developing unit that develops a latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image.
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