JP2011085621A - Image forming apparatus - Google Patents

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Seijiro Takahashi
聖二郎 高橋
Takeshi Ishida
健 石田
Masahiko Kurachi
雅彦 倉地
Seisuke Maeda
誠亮 前田
Toshiyuki Fujita
俊行 藤田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus using an electrophotographic photoreceptor that prevents scratches (flows) or density spots (unevenness) on the photoreceptor surface even in long-term use in a charging process using a contact charging device, and that has excellent wear resistance and gas resistance. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a contact charging device that comes into contact with the surface of an electrophotographic photoreceptor having a photosensitive layer and a surface layer successively layered on a conductive support, to charge the surface of the photoreceptor; an image exposing means forming an electrostatic latent image on the electrophotographic photoreceptor; a developing means developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photoreceptor; and a transfer means transferring the toner image developed on the photoreceptor. The surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains a product obtained by reacting a metal oxide surface-treated with a compound having at least a reactive organic group, with a curable compound for forming a chemical bond with the reactive organic group. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置に関する。より詳しくは、接触帯電器を用いた帯電プロセスにおける長期使用においても感光体表面の傷(キズ)、濃度斑(ムラ)がなく、かつ耐磨耗性及び耐ガス性に優れた電子写真感光体を用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus. More specifically, the electrophotographic photosensitive member is excellent in wear resistance and gas resistance, and has no scratches or density spots (unevenness) on the surface of the photosensitive member even in long-term use in a charging process using a contact charger. The present invention relates to an image forming apparatus using.

従来、電子写真装置たとえば普通紙複写機、レーザプリンタ、LEDプリンタなどに用いられる感光体への帯電装置は非接触のコロナ放電装置を使うのが一般的でこれまで広く使われてきている。しかしコロナ放電装置は、気中放電であるためオゾンやNOxの発生が避けられない。   Conventionally, a non-contact corona discharge device is generally used as a charging device for a photoreceptor used in an electrophotographic apparatus such as a plain paper copier, a laser printer, and an LED printer, and has been widely used so far. However, since the corona discharge device is an air discharge, the generation of ozone and NOx is inevitable.

また、コロナ帯電方式は一般的にはワイアとその回りにシールドケースを配置し、これらの間に高電圧を印加することになるが、長時間使用すると放電による生成物がワイア及びケースに沈着し放電が不安定になる。特に負コロナ放電時には、この生成物がワイアの汚れとなり著しく放電を不安定にし、更に、オゾンやNOxの発生が増加すると云うような問題がある。   In the corona charging method, generally, a wire and a shield case are arranged around it, and a high voltage is applied between them. However, when used for a long time, the product due to discharge is deposited on the wire and the case. Discharge becomes unstable. In particular, during negative corona discharge, there is a problem that this product becomes a fouling of the wire and makes the discharge remarkably unstable, and further increases the generation of ozone and NOx.

このような事情から、近年、環境問題のため人体に好ましくないオゾンやNOxの発生は極力避ける為、低圧電源でオゾンの発生の少ない帯電ローラや磁気ブラシを用いた接触帯電方式の開発が進められている(例えば特許文献1)。   Under these circumstances, in recent years, in order to avoid the generation of ozone and NOx, which are undesirable for the human body due to environmental problems, the development of contact charging systems using charging rollers and magnetic brushes that generate less ozone with a low-voltage power supply has been promoted. (For example, Patent Document 1).

しかし、この接触帯電方式では、弾性体或いは磁気ブラシ等の帯電部材が、電子写真感光体(以下において、単に「感光体」ともいう。)と接触させた状態で、静止状態に置かれることがあり(画像形成を一次中止している場合等)、その後、画像形成を再開すると、該帯電部材と感光体の接触部で、画像むらが発生するという問題がある。かかる問題の解決策として、電子写真感光体の表面被膜の硬度を特定の硬度以上にすることが提案されている(例えば特許文献2)。   However, in this contact charging method, a charging member such as an elastic body or a magnetic brush may be placed in a stationary state in a state where the charging member is in contact with an electrophotographic photosensitive member (hereinafter also simply referred to as “photosensitive member”). Yes (for example, when image formation is temporarily stopped), and when image formation is resumed thereafter, there is a problem that unevenness of image occurs at the contact portion between the charging member and the photosensitive member. As a solution to such a problem, it has been proposed that the hardness of the surface coating of the electrophotographic photosensitive member is not less than a specific hardness (for example, Patent Document 2).

しかしながら、電子写真プロセスを用いた作像手段は、近年、プロダクションプリント領域への発展など、従来以上の耐久性が必要とされている。したがって、物理的な負荷のみではなく、化学的負荷(放電劣化:NOxの付加や酸化)に対する耐性も必要とされる。   However, in recent years, image forming means using an electrophotographic process has been required to have durability higher than that of the past, such as development to a production print area. Therefore, not only a physical load but also a resistance against a chemical load (discharge deterioration: addition of NOx and oxidation) is required.

一般に、電子写真感光体の感光層における電荷輸送層は、電荷輸送物質等の劣化しやすい化合物が多く、化学的負荷に対する耐久性は小さい。そこで、機能分離した表面層を用いることで、物理的、化学的負荷に対して耐性を向上させる技術が提案されている。   In general, the charge transport layer in the photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor has many compounds that are easily deteriorated, such as a charge transport material, and has low durability against chemical loads. Therefore, a technique for improving the resistance against physical and chemical loads by using a functionally separated surface layer has been proposed.

例えば、電子写真感光体における重合性モノマー(単量体)より形成された表面層は、機械的強度の向上や適度な弾性を保持させるために用いられている。そして、機械的強度を更に向上させ、かつ導電性を保持させるために導電性粒子、中でも金属酸化物粒子(フィラー)を表面層中に含有させることが行われている。   For example, a surface layer formed of a polymerizable monomer (monomer) in an electrophotographic photoreceptor is used for improving mechanical strength and maintaining appropriate elasticity. And in order to improve mechanical strength further and to maintain electroconductivity, it is performed to make a surface layer contain electroconductive particle, especially metal oxide particle (filler).

上記の如く、電子写真感光体の表面層に、金属酸化物粒子を含有させること、また、重合性モノマーより形成され、光又は熱によって重合させた3次元構造中の空隙を埋めるために金属酸化物粒子を添加することは既に知られている(例えば特許文献3参照)。   As described above, the surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains metal oxide particles, and metal oxide is formed to fill the voids in the three-dimensional structure formed from a polymerizable monomer and polymerized by light or heat. It is already known to add physical particles (for example, see Patent Document 3).

しかしながら、そのフィラーの分散状態を制御することは難しく、重合性モノマーの重合時、又は溶媒乾燥時にフィラーが凝集してしまい、不均一にフィラーが分散した状態で硬化してしまう。この不均一な凝集状態での硬化が原因となり、透明度が十分でなく均一な帯電性が得られないと同時に、クリーニング不良によって良好な画像が得られないことが問題であった。   However, it is difficult to control the dispersion state of the filler. When the polymerizable monomer is polymerized or when the solvent is dried, the filler aggregates, and the filler is cured in a non-uniformly dispersed state. Due to the curing in the non-uniform aggregation state, the transparency is not sufficient and uniform chargeability cannot be obtained, and at the same time, a good image cannot be obtained due to poor cleaning.

これらの対策として、金属酸化物粒子表面に反応性基を付与することで、塗布直後の最も分散性が高い状態で硬化させることにより、金属酸化物粒子が均一に分散した表面層を得るという検討がなされている。しかし、表面層に金属酸化物粒子が含有された系では、溶媒が蒸発する際に系内の電荷バランスが一時的に崩れ、金属酸化物粒子が凝集してしまうこと、及び重合性モノマーが硬化する際に、フリーな状態で存在する金属酸化物粒子が、不均一な分布で硬化してしまう傾向が顕著である(例えば特許文献4参照)。   As a countermeasure against these problems, it is possible to obtain a surface layer in which metal oxide particles are uniformly dispersed by imparting a reactive group to the surface of metal oxide particles and curing in the most dispersible state immediately after coating. Has been made. However, in the system in which the metal oxide particles are contained in the surface layer, when the solvent evaporates, the charge balance in the system is temporarily lost, the metal oxide particles are aggregated, and the polymerizable monomer is cured. In doing so, the tendency of the metal oxide particles existing in a free state to harden with a non-uniform distribution is remarkable (see, for example, Patent Document 4).

この防止策として、電子写真感光体の表面層が、反応性アクリル基又はメタクリル基を有する硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマーが重合することにより形成され、かつ該導電性粉体が反応性アクリル基又はメタクリル基を有するカップリング剤により、表面処理されている構成を有する発明が開示されている(特許文献5参照)。   As a preventive measure, the surface layer of the electrophotographic photosensitive member is formed by polymerization of a curable acrylic monomer or oligomer having a reactive acrylic group or methacrylic group, and the conductive powder has a reactive acrylic group or An invention having a configuration in which a surface treatment is performed with a coupling agent having a methacryl group is disclosed (see Patent Document 5).

しかしながら、上記の各種公知技術は、物理的負荷及び化学的劣化に対する耐性において、十分とは言えず、更なる向上(改良)を実現する技術の開発が要望されている。   However, the various known techniques described above are not sufficient in terms of resistance to physical load and chemical deterioration, and development of a technique for realizing further improvement (improvement) is desired.

特開2001−235880号公報JP 2001-235880 A 特開2005−31342号公報JP 2005-31342 A 特開2000−267324号公報JP 2000-267324 A 特開平6−35220号公報JP-A-6-35220 特開平11−95474号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-95474

本発明は、上記問題・状況にかんがみてなされたものであり、その解決課題は、接触帯電器を用いた帯電プロセスにおける長期使用においても感光体表面の傷(キズ)、濃度斑(ムラ)がなく、かつ耐磨耗性及び耐ガス性に優れた電子写真感光体を用いた画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems and situations, and the problem to be solved is that scratches and scratches on the surface of the photosensitive member and unevenness in density (unevenness) occur even in long-term use in a charging process using a contact charger. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus using an electrophotographic photoreceptor excellent in wear resistance and gas resistance.

本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。   The above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.

1.導電性支持体上に感光層及び表面層を有する電子写真感光体の表面に接触して該電子写真感光体の表面を帯電させる接触帯電手段と、該電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、該電子写真感光体上に現像されたトナー像を転写する転写手段とを備えた画像形成装置であって、該電子写真感光体の表面層が、少なくとも反応性有機基を有する化合物で表面処理した金属酸化物粒子と、該反応性有機基と化学結合を形成可能な硬化性化合物とを反応させて得られる生成物を含有することを特徴とする画像形成装置。   1. Contact charging means for charging the surface of the electrophotographic photosensitive member by contacting the surface of the electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer and a surface layer on a conductive support; and an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member. An image provided with an image exposure means to be formed, a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member, and a transfer means for transferring a toner image developed on the electrophotographic photosensitive member A forming apparatus, wherein the surface layer of the electrophotographic photosensitive member is surface-treated with a compound having at least a reactive organic group, and a curable compound capable of forming a chemical bond with the reactive organic group, An image forming apparatus characterized by containing a product obtained by reacting.

2.前記反応性有機基を有する化合物が、反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシラン化合物であることを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。   2. 2. The image forming apparatus according to 1 above, wherein the compound having a reactive organic group is a silane compound having a reactive acryloyl group or a methacryloyl group.

3.前記硬化性化合物が、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアクリル系モノマー又はオリゴマーであることを特徴とする前記1又は前記2に記載の画像形成装置。   3. 3. The image forming apparatus as described in 1 or 2 above, wherein the curable compound is an acrylic monomer or oligomer having an acryloyl group or a methacryloyl group.

4.前記アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアクリル系モノマー又はオリゴマーの分子量Mと該アクリロイル基又はメタクリロイル基数Acの比:Ac/Mが下記の関係にあることを特徴とする前記3に記載の画像形成装置。
0.005<Ac/M<0.012
4). 4. The image forming apparatus as described in 3 above, wherein the ratio Ac / M of the molecular weight M of the acrylic monomer or oligomer having an acryloyl group or methacryloyl group and the number Ac of the acryloyl group or methacryloyl group is as follows.
0.005 <Ac / M <0.012

本発明の上記手段により、接触帯電器を用いた帯電プロセスにおける長期使用においても感光体表面の傷(キズ)、濃度斑(ムラ)がなく、かつ耐磨耗性及び耐ガス性に優れた電子写真感光体を用いた画像形成装置を提供することができる。   By the above means of the present invention, an electron having no abrasion (scratch) or density unevenness (unevenness) on the surface of the photoreceptor and excellent wear resistance and gas resistance even in a long-term use in a charging process using a contact charger. An image forming apparatus using a photographic photoreceptor can be provided.

すなわち、本発明に係る表面層は、下記の理由により、物理的強度及び化学的劣化耐性に格段に優れている。   That is, the surface layer according to the present invention is remarkably excellent in physical strength and chemical deterioration resistance for the following reasons.

(1)耐摩耗性/耐傷性(表面キズ)について
本発明に係る電子写真感光体の最表面には、電荷輸送物質などの可塑性かつ劣化しやすい化合物が入っていないため、物理的、化学的負荷双方に対して優れた耐久性を有している。
(1) Abrasion resistance / scratch resistance (surface scratches) Since the outermost surface of the electrophotographic photosensitive member according to the present invention does not contain a plastic and easily deteriorated compound such as a charge transport material, it is physically and chemically Excellent durability against both loads.

また、コロトロン方式よりも物理的負荷が増す接触帯電システムにおいても、本発明に係る構成の感光体は十分な耐久性を備えている。   Further, even in a contact charging system in which a physical load is increased as compared with the corotron method, the photoconductor configured according to the present invention has sufficient durability.

なお、接触帯電では、スコロトロン方式よりも化学的劣化に強いことが重要となる。化学的劣化部はNOxの付加や酸化により小分子の集合体となっており、帯電器との習擦するにより揮発してしまうからである。   In contact charging, it is important to be stronger against chemical degradation than the scorotron method. This is because the chemically deteriorated portion is an aggregate of small molecules due to the addition or oxidation of NOx, and volatilizes due to the friction with the charger.

したがって、化学的負荷に対しても優れた耐久性を持つことが必須であり、本発明に係る構成の感光体では化学的負荷に強い表面層構成となっており、優れた耐久性がある。   Therefore, it is essential to have excellent durability against chemical loads, and the photoconductor having the structure according to the present invention has a surface layer structure that is resistant to chemical loads and has excellent durability.

(2)濃度斑(ムラ)について
本発明に係る電子写真感光体は、耐摩耗性が優れるため、表面粗さを維持した状態で印刷可能であり、トナーやほこりなどの汚れを巻き込んだ状態で作像されることがない。
(2) Concentration unevenness (unevenness) The electrophotographic photosensitive member according to the present invention is excellent in abrasion resistance, and therefore can be printed in a state where the surface roughness is maintained, and in a state where dirt such as toner and dust is involved. It is never imaged.

すなわち、感光体のみならず、帯電器にとっても汚れの防止となり、帯電斑(ムラ)や不安定な放電が抑制され、濃度斑(ムラ)のない安定した画形成を長期にわたって可能とする。   That is, not only the photoconductor but also the charger is prevented from being contaminated, charging spots (unevenness) and unstable discharge are suppressed, and stable image formation without density spots (unevenness) is possible over a long period of time.

ローラ帯電を行う画像形成装置の1例を示す図1 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus that performs roller charging. 接触式の磁気ブラシ帯電装置図Contact-type magnetic brush charging device diagram 図2の帯電装置による交流バイアス電圧と帯電電位との関係を示す図The figure which shows the relationship between the alternating current bias voltage and charging potential by the charging device of FIG. 本発明の磁気ブラシ帯電器を有する画像形成装置の1例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the image forming apparatus which has the magnetic brush charger of this invention

本発明の画像形成装置は、導電性支持体上に感光層、表面層を順次積層してなる電子写真感光体の表面に接触して該電子写真感光体の表面を帯電させる接触帯電器と、該電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、該電子写真感光体上に現像されたトナー像を転写する転写手段とを備えた画像形成装置であって、該電子写真感光体の表面層が、少なくとも反応性有機基を有する金属酸化物と、該反応性有機基と化学結合を形成可能な硬化性化合物とを反応させて得られる生成物を含有することを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項4までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。   The image forming apparatus of the present invention comprises a contact charger for contacting the surface of an electrophotographic photosensitive member formed by sequentially laminating a photosensitive layer and a surface layer on a conductive support to charge the surface of the electrophotographic photosensitive member, Image exposing means for forming an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member, developing means for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member, and developed on the electrophotographic photosensitive member An image forming apparatus provided with a transfer means for transferring a toner image, wherein the surface layer of the electrophotographic photosensitive member forms at least a metal oxide having a reactive organic group and a chemical bond with the reactive organic group It contains a product obtained by reacting with a possible curable compound. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 4.

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記反応性有機基を有する化合物が、反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシラン化合物であることが好ましい。また、前記硬化性化合物が、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアクリル系モノマー又はオリゴマーであることが好ましい。さらに、この場合において、当該アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアクリル系モノマー又はオリゴマーの分子量Mと該アクリロイル基又はメタクリロイル基数Acの比:Ac/Mが、
0.005<Ac/M<0.012
の関係にあることが好ましい。
As an embodiment of the present invention, it is preferable that the compound having a reactive organic group is a silane compound having a reactive acryloyl group or a methacryloyl group from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention. The curable compound is preferably an acrylic monomer or oligomer having an acryloyl group or a methacryloyl group. Furthermore, in this case, the ratio Ac / M of the molecular weight M of the acrylic monomer or oligomer having the acryloyl group or methacryloyl group and the number Ac of the acryloyl group or methacryloyl group:
0.005 <Ac / M <0.012
It is preferable that the relationship is

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。   Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail.

(電子写真感光体の構成の概要)
本発明に係る電子写真感光体は、基本的には、導電性支持体上に感光層、表面層を順次積層してなる電子写真感光体であって、当該表面層が、少なくとも反応性有機基を有する化合物で表面処理した金属酸化物粒子と、該反応性有機基と化学結合を形成可能な硬化性化合物とを反応させて得られる生成物を含有することを特徴とする。
(Outline of the configuration of the electrophotographic photoreceptor)
The electrophotographic photosensitive member according to the present invention is basically an electrophotographic photosensitive member in which a photosensitive layer and a surface layer are sequentially laminated on a conductive support, and the surface layer has at least a reactive organic group. And a product obtained by reacting a metal oxide particle surface-treated with a compound having a curable compound capable of forming a chemical bond with the reactive organic group.

以下、本発明に係る電子写真感光体の構成要素について詳細な説明をする。   Hereinafter, the constituent elements of the electrophotographic photosensitive member according to the present invention will be described in detail.

(表面層)
本発明に係る表面層は、上述のように、少なくとも反応性有機基を有する化合物で表面処理した金属酸化物と、該反応性有機基と化学結合を形成可能な硬化性化合物とを反応させて得られる生成物を含有することを特徴とする。以下、各化合物について詳述する。
(Surface layer)
As described above, the surface layer according to the present invention reacts a metal oxide surface-treated with a compound having at least a reactive organic group and a curable compound capable of forming a chemical bond with the reactive organic group. It contains the product obtained. Hereinafter, each compound will be described in detail.

〔金属酸化物粒子〕
本発明において用いられる金属酸化物粒子は、遷移金属も含めた金属酸化物粒子であればよく、例えば、シリカ(酸化ケイ素)、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガン、酸化セレン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化錫、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム等の金属酸化物粒子が例示されるが、中でも、酸化錫、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン等の粒子が好ましく、特に酸化錫、アルミナが好ましい。
[Metal oxide particles]
The metal oxide particles used in the present invention may be metal oxide particles including transition metals, for example, silica (silicon oxide), magnesium oxide, zinc oxide, lead oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, indium oxide. Examples include metal oxide particles such as bismuth oxide, yttrium oxide, cobalt oxide, copper oxide, manganese oxide, selenium oxide, iron oxide, zirconium oxide, germanium oxide, tin oxide, titanium oxide, niobium oxide, molybdenum oxide, and vanadium oxide. Of these, particles of tin oxide, alumina, zinc oxide, titanium oxide and the like are preferable, and tin oxide and alumina are particularly preferable.

上記金属酸化物粒子は、気相法、塩素法、硫酸法、プラズマ法、電解法等の一般的な製造法で作製されたものが用いられる。   As the metal oxide particles, those produced by a general production method such as a gas phase method, a chlorine method, a sulfuric acid method, a plasma method, or an electrolytic method are used.

上記金属酸化物の数平均一次粒径は1〜300nmの範囲が好ましい。特に好ましくは3〜100nmである。粒径が小さい場合は耐摩耗性が十分でなく、また粒径が大きい場合には書き込み光を散乱させたり、粒子が光硬化を阻害し耐摩耗性が十分でなく成る可能性がある。   The number average primary particle size of the metal oxide is preferably in the range of 1 to 300 nm. Especially preferably, it is 3-100 nm. When the particle size is small, the wear resistance is not sufficient, and when the particle size is large, writing light may be scattered, or the particles may inhibit photocuring and the wear resistance may be insufficient.

上記金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡(日本電子製)により10000倍の拡大写真を撮影し、ランダムに300個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像(凝集粒子は除いた)を自動画像処理解析装置LUZEX AP((株)ニレコ)ソフトウェアバージョン Ver.1.32を使用して数平均一次粒径を算出した。   The number average primary particle size of the metal oxide particles is a photographic image (excluding aggregated particles) taken with a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd.) with a magnification of 10000 times, and 300 particles randomly taken by a scanner. A) automatic image processing analyzer LUZEX AP (Nireco Corp.) software version Ver. The number average primary particle size was calculated using 1.32.

表面層中の金属酸化物粒子の割合は、硬化性化合物100質量部に対して1〜200質量部、特に好ましくは30〜120質量部である。   The ratio of the metal oxide particles in the surface layer is 1 to 200 parts by mass, particularly preferably 30 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable compound.

〔反応性有機基を有する化合物〕
金属酸化物粒子の表面処理に用いる反応性有機基を有する化合物について説明する。
[Compound having a reactive organic group]
The compound having a reactive organic group used for the surface treatment of the metal oxide particles will be described.

本発明で用いられる反応性有機基を有する化合物としては、炭素−炭素二重結合を有する官能基と、金属酸化物粒子表面のヒドロキシル基(水酸基)とカップリングするアルコキシ基等の極性基を同一分子中に有する化合物が好ましい。炭素−炭素二重結合を有する官能基を有する化合物は、紫外線や電子線等の活性線照射により重合(硬化)して、ポリスチレン、ポリアクリレート等の樹脂となる官能基を有する化合物が好適であり、中でも、少ない光量あるいは短い時間での硬化が可能であることから反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシラン化合物が特に好ましい。   As the compound having a reactive organic group used in the present invention, the functional group having a carbon-carbon double bond and the polar group such as an alkoxy group coupled with the hydroxyl group (hydroxyl group) on the surface of the metal oxide particle are the same. A compound contained in the molecule is preferred. The compound having a functional group having a carbon-carbon double bond is preferably a compound having a functional group that is polymerized (cured) by irradiation with active rays such as ultraviolet rays or electron beams to become a resin such as polystyrene or polyacrylate. Among them, a silane compound having a reactive acryloyl group or a methacryloyl group is particularly preferable because it can be cured in a small amount of light or in a short time.

本発明で用いられる反応性有機基を有する化合物により表面処理された金属酸化物粒子は、例えば、下記一般式(1)として表される化合物を、金属酸化物粒子と反応させて製造することができる。   The metal oxide particles surface-treated with the compound having a reactive organic group used in the present invention can be produced, for example, by reacting a compound represented by the following general formula (1) with the metal oxide particles. it can.

即ち、下記一般式(1);   That is, the following general formula (1);

Figure 2011085621
Figure 2011085621

(式中、Rは水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアラルキル基、Rは重合性二重結合を有する有機基、Xはハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基、アミノキシ基、フェノキシ基を示し、nは1〜3の整数である。)で表されるシラン化合物と表面にヒドロキシル基(水酸基)を有する金属酸化物粒子(一般に、表面処理を行っていない金属酸化物粒子は表面にヒドロキシル基(水酸基)を有している。)とを反応させることにより製造することができる。 (Wherein R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 is an organic group having a polymerizable double bond, X is a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group) Group, aminoxy group, phenoxy group, and n is an integer of 1 to 3) and metal oxide particles having a hydroxyl group (hydroxyl group) on the surface (generally, no surface treatment is performed). The metal oxide particles can be produced by reacting the surface with a hydroxyl group (hydroxyl group).

また、金属酸化物粒子と反応させるシラン化合物としては、シリル基、特に加水分解性を有するシリル基を有し、ラジカル重合が可能な化合物であれば特に制限されない。   Further, the silane compound to be reacted with the metal oxide particles is not particularly limited as long as it is a compound having a silyl group, particularly a hydrolyzable silyl group and capable of radical polymerization.

以下に、上記一般式(1)で示される化合物例を挙げる。   Examples of the compound represented by the general formula (1) will be given below.

S−1 CH=CHSi(CH)(OCH
S−2 CH=CHSi(OCH
S−3 CH=CHSiCl
S−4 CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCH
S−5 CH=CHCOO(CHSi(OCH
S−6 CH=CHCOO(CHSi(OC)(OCH
S−7 CH=CHCOO(CHSi(OCH
S−8 CH=CHCOO(CHSi(CH)Cl
S−9 CH=CHCOO(CHSiCl
S−10 CH=CHCOO(CHSi(CH)Cl
S−11 CH=CHCOO(CHSiCl
S−12 CH=C(CH)COO(CHSi(CH)(OCH
S−13 CH=C(CH)COO(CHSi(OCH
S−14 CH=C(CH)COO(CHSi(CH)(OCH
S−15 CH=C(CH)COO(CHSi(OCH
S−16 CH=C(CH)COO(CHSi(CH)Cl
S−17 CH=C(CH)COO(CHSiCl
S−18 CH=C(CH)COO(CHSi(CH)Cl
S−19 CH=C(CH)COO(CHSiCl
S−20 CH=CHSi(C)(OCH
S−21 CH=C(CH)Si(OCH
S−22 CH=C(CH)Si(OC
S−23 CH=CHSi(OCH
S−24 CH=C(CH)Si(CH)(OCH
S−25 CH=CHSi(CH)Cl
S−26 CH=CHCOOSi(OCH
S−27 CH=CHCOOSi(OC
S−28 CH=C(CH)COOSi(OCH
S−29 CH=C(CH)COOSi(OC
S−30 CH=C(CH)COO(CHSi(OC
S−31 CH=CHCOO(CHSi(CH(OCH
S−32 CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCOCH
S−33 CH=CHCOO(CHSi(CH)(ONHCH
S−34 CH=CHCOO(CHSi(CH)(OC
S−35 CH=CHCOO(CHSi(C1021)(OCH
S−36 CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCH
又、前記一般式(1)の化合物以外でも、下記の反応性有機基を有するシラン化合物を用いてもよい。
S-1 CH 2 = CHSi ( CH 3) (OCH 3) 2
S-2 CH 2 = CHSi ( OCH 3) 3
S-3 CH 2 = CHSiCl 3
S-4 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-5 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
S-6 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (OC 2 H 5) (OCH 3) 2
S-7 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
S-8 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) Cl 2
S-9 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 SiCl 3
S-10 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (CH 3) Cl 2
S-11 CH 2 = CHCOO (CH 2 ) 3 SiCl 3
S-12 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-13 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
S-14 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-15 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
S-16 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3) Cl 2
S-17 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 SiCl 3
S-18 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3) Cl 2
S-19 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 SiCl 3
S-20 CH 2 = CHSi ( C 2 H 5) (OCH 3) 2
S-21 CH 2 ═C (CH 3 ) Si (OCH 3 ) 3
S-22 CH 2 = C ( CH 3) Si (OC 2 H 5) 3
S-23 CH 2 = CHSi ( OCH 3) 3
S-24 CH 2 = C ( CH 3) Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-25 CH 2 = CHSi ( CH 3) Cl 2
S-26 CH 2 = CHCOOSi ( OCH 3) 3
S-27 CH 2 = CHCOOSi ( OC 2 H 5) 3
S-28 CH 2 = C ( CH 3) COOSi (OCH 3) 3
S-29 CH 2 = C ( CH 3) COOSi (OC 2 H 5) 3
S-30 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OC 2 H 5) 3
S-31 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (OCH 3)
S-32 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (OCOCH 3) 2
S-33 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (ONHCH 3) 2
S-34 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (OC 6 H 5) 2
S-35 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (C 10 H 21) (OCH 3) 2
S-36 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 2 C 6 H 5) (OCH 3) 2
Moreover, you may use the silane compound which has the following reactive organic group other than the compound of the said General formula (1).

Figure 2011085621
Figure 2011085621

Figure 2011085621
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これらのシラン化合物は単独で又は二種以上を混合して使用することができる。   These silane compounds can be used alone or in admixture of two or more.

〔反応性金属酸化物粒子の製法〕
次に、本発明に係る反応性有機基を有する化合物により表面処理された金属酸化物粒子(反応性金属酸化物粒子)の製法を、一般式(1)等で表されるシラン化合物を用いた場合を例に説明する。
[Production method of reactive metal oxide particles]
Next, the manufacturing method of the metal oxide particle (reactive metal oxide particle) surface-treated with the compound having a reactive organic group according to the present invention is a silane compound represented by the general formula (1) or the like. A case will be described as an example.

該表面処理するに際し、金属酸化物粒子100質量部に対し、シラン化合物を表面処理剤として0.1〜200質量部、溶媒50〜5000質量部を用いて湿式メディア分散型装置を使用して処理することが好ましい。   When the surface treatment is performed, the treatment is performed using a wet media dispersion type apparatus using 0.1 to 200 parts by mass of a silane compound as a surface treatment agent and 50 to 5000 parts by mass of a solvent with respect to 100 parts by mass of the metal oxide particles. It is preferable to do.

反応性有機基を有する化合物の表面処理量(反応性有機基を有する化合物の被覆量)は、金属酸化物粒子に対し0.1質量%以上60質量%以上であることが好ましい。特に好ましくは5質量%以上40質量%以下である。   The surface treatment amount of the compound having a reactive organic group (the coating amount of the compound having a reactive organic group) is preferably 0.1% by mass or more and 60% by mass or more with respect to the metal oxide particles. Especially preferably, it is 5 mass% or more and 40 mass% or less.

この反応性有機基を有する化合物の表面処理量は、表面処理後の金属酸化物粒子を550℃で3時間熱処理し、その強熱残分を蛍光X線にて定量分析し、Si量から分子量換算で求めたものである。   The surface treatment amount of the compound having a reactive organic group was determined by heat treating the metal oxide particles after the surface treatment at 550 ° C. for 3 hours, quantitatively analyzing the ignition residue with fluorescent X-rays, and calculating the molecular weight from the Si amount. It is obtained by conversion.

以下に、均一で、しかもより微細にシラン化合物で表面処理された金属酸化物粒子を製造する表面処理方法を述べる。   The following describes a surface treatment method for producing metal oxide particles that are uniform and more finely surface-treated with a silane compound.

すなわち、金属酸化物粒子とシラン化合物を含むスラリー(固体粒子の懸濁液)を湿式粉砕することにより、金属酸化物粒子を微細化すると同時に金属酸化物粒子の表面処理が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化するので、均一で、しかもより微細なシラン化合物により表面処理された金属酸化物粒子を得ることができる。   That is, by subjecting a slurry (suspension of solid particles) containing metal oxide particles and a silane compound to wet pulverization, the metal oxide particles are refined and surface treatment of the metal oxide particles proceeds at the same time. Thereafter, since the solvent is removed to form powder, metal oxide particles that are surface-treated with a uniform and finer silane compound can be obtained.

本発明において用いられる表面処理装置である湿式メディア分散型装置とは、容器内にメディアとしてビーズを充填し、さらに回転軸と垂直に取り付けられた撹拌ディスクを高速回転させることにより、金属酸化物粒子の凝集粒子を砕いて粉砕・分散する工程を有する装置であり、その構成としては、金属酸化物粒子に表面処理を行う際に金属酸化物粒子を十分に分散させ、かつ表面処理できる形式であれば問題なく、たとえば、縦型・横型、連続式・回分式など、種々の様式が採用できる。具体的にはサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等が使用できる。これらの分散型装置は、ボール、ビーズ等の粉砕媒体(メディア)を使用して衝撃圧壊、摩擦、専断、ズリ応力等により微粉砕、分散が行われる。   The wet media dispersion type apparatus, which is a surface treatment apparatus used in the present invention, is a metal oxide particle by filling beads in a container as a medium and rotating a stirring disk mounted perpendicularly to a rotation axis at high speed. It is a device having a step of crushing and pulverizing and dispersing the aggregated particles of the metal oxide, and the constitution thereof should be a type in which the metal oxide particles can be sufficiently dispersed and surface-treated when the surface treatment is performed on the metal oxide particles. For example, various types such as a vertical type, a horizontal type, a continuous type, and a batch type can be adopted. Specifically, a sand mill, ultra visco mill, pearl mill, glen mill, dyno mill, agitator mill, dynamic mill and the like can be used. These dispersive devices are pulverized and dispersed by impact crushing, friction, cutting, shear stress, etc., using a grinding medium such as balls and beads.

上記サンドグラインダーミルで用いるビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール、フリント石などを原材料としたボールが使用可能であるが、特にジルコニア製やジルコン製のものが好ましい。また、ビーズの大きさとしては、通常、直径1〜2mm程度のものを使用するが、本発明では0.3〜1.0mm程度のものを用いるのが好ましい。   As the beads used in the sand grinder mill, balls made of glass, alumina, zircon, zirconia, steel, flint stone and the like can be used, but those made of zirconia or zircon are particularly preferable. Further, as the size of the beads, those having a diameter of about 1 to 2 mm are usually used, but in the present invention, those having a diameter of about 0.3 to 1.0 mm are preferably used.

湿式メディア分散型装置に使用するディスクや容器内壁には、ステンレス製、ナイロン製、セラミック製など種々の素材のものが使用できるが、本発明では特にジルコニア又はシリコンカーバイドといったセラミック製のディスクや容器内壁が好ましい。   Various materials such as stainless steel, nylon, and ceramic can be used for the disk and container inner wall used in the wet media dispersion type apparatus. In the present invention, the disk and container inner wall made of ceramic such as zirconia or silicon carbide are particularly used. Is preferred.

以上のような湿式処理により、反応性有機基を有する一般式(1)のシラン化合物により表面処理された金属酸化物粒子を得ることができる。   By the wet treatment as described above, metal oxide particles surface-treated with the silane compound of the general formula (1) having a reactive organic group can be obtained.

以上、酸化チタン粒子で説明したが、アルミナ、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物粒子も、酸化チタンと同様に表面にヒドロキシル基(水酸基)を有しているので、酸化チタンと同様に一般式(1)等のシラン化合物による表面処理により、反応性有機基を有する金属酸化物粒子を得ることができる。ここで、反応性有機基を有するとは、金属酸化物粒子の表面のヒドロキシル基(水酸基)とシリル基を有する化合物が加水分解反応により、化学的な結合を形成していることである。   The titanium oxide particles have been described above, but metal oxide particles such as alumina, zinc oxide, and tin oxide also have hydroxyl groups (hydroxyl groups) on the surface in the same manner as titanium oxide. Metal oxide particles having a reactive organic group can be obtained by surface treatment with a silane compound such as formula (1). Here, having a reactive organic group means that a compound having a hydroxyl group (hydroxyl group) and a silyl group on the surface of the metal oxide particle forms a chemical bond by a hydrolysis reaction.

これにより、一般式(1)等のシラン化合物中の反応性有機基が、粒子表面へのシラン化合物のカップリングにより存在する金属酸化物粒子となる。   Thereby, the reactive organic group in silane compounds, such as General formula (1), becomes the metal oxide particle which exists by coupling of the silane compound to the particle | grain surface.

こうして得られた反応性有機基を有する金属酸化物粒子はこれら金属酸化物粒子間の相互の反応により、保護層を形成できるが、より好ましくは、以下に記す本発明に係る硬化性化合物との反応により保護層を形成することが好ましい。   The metal oxide particles having a reactive organic group thus obtained can form a protective layer by the mutual reaction between these metal oxide particles, but more preferably, the metal oxide particles with the curable compound according to the present invention described below. It is preferable to form a protective layer by reaction.

上記の反応性有機基を有する化合物により表面処理された金属酸化物粒子は、以下に記す本発明に係る硬化性化合物との反応により表面層を形成する。   The metal oxide particles surface-treated with the compound having a reactive organic group form a surface layer by a reaction with the curable compound according to the present invention described below.

〔硬化性化合物〕
本願明に係る硬化性化合物は、金属酸化物粒子の反応性有機基と反応する化合物であれば制限はないが、特に炭素−炭素二重結合を有する各種化合物を用いることが好ましい。
[Curable compound]
The curable compound according to the present application is not particularly limited as long as it is a compound that reacts with the reactive organic group of the metal oxide particles, but various compounds having a carbon-carbon double bond are particularly preferably used.

当該硬化性化合物は、紫外線や電子線等の活性線照射により重合(硬化)して、ポリスチレン、ポリアクリレート等、一般に感光体のバインダー樹脂として用いられる樹脂となるラジカル重合性モノマーが好適であり、ラジカル重合性モノマーでは特に、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N−ビニルピロリドン系モノマーが好ましい。中でも、少ない光量あるいは短い時間での硬化が可能であることからアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアクリル系モノマーが特に好ましい。   The curable compound is preferably a radically polymerizable monomer that is polymerized (cured) by irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays and electron beams, and becomes a resin generally used as a binder resin for a photoreceptor, such as polystyrene and polyacrylate. Of the radical polymerizable monomers, styrene monomers, acrylic monomers, methacrylic monomers, vinyl toluene monomers, vinyl acetate monomers, and N-vinyl pyrrolidone monomers are particularly preferable. Among these, an acrylic monomer having an acryloyl group or a methacryloyl group is particularly preferable because it can be cured in a small amount of light or in a short time.

本発明においては、これら本発明に係る硬化性化合物を単独で用いても、混合して用いてもよい。   In the present invention, these curable compounds according to the present invention may be used alone or in combination.

以下に本発明に係る硬化性化合物の例を示す。   Examples of the curable compound according to the present invention are shown below.

本発明においてアクリル系モノマーとは、アクリロイル基(CH=CHCO−)又はメタクリロイル基(CH=CCHCO−)を有する化合物である。 In the present invention, the acrylic monomer is a compound having an acryloyl group (CH 2 ═CHCO—) or a methacryloyl group (CH 2 ═CCH 3 CO—).

また、以下にいうAc基数(アクリロイル基数)とはアクリロイル基又はメタクリロイル基の数を表す。   Moreover, the number of Ac groups (the number of acryloyl groups) mentioned below represents the number of acryloyl groups or methacryloyl groups.

Figure 2011085621
Figure 2011085621

Figure 2011085621
Figure 2011085621

Figure 2011085621
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Figure 2011085621
Figure 2011085621

Figure 2011085621
Figure 2011085621

Figure 2011085621
Figure 2011085621

Figure 2011085621
Figure 2011085621

但し、上記においてR及びR′はそれぞれ下記で示される。   However, in the above, R and R 'are respectively shown below.

Figure 2011085621
Figure 2011085621

Figure 2011085621
Figure 2011085621

Figure 2011085621
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本発明においては、アクリル系モノマーは官能基が2以上であること好ましく、4以上が特に好ましい。又、前記アクリル系モノマーでは、前記アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物の分子量Mと該アクリロイル基又はメタクリロイル基数Acの比(Ac/M、アクリロイル基又はメタクリロイル基数/分子量)が0.005より大きい化合物が好ましい。その様な化合物を用いた構成とし、重合反応率を上げることによりAc/Mを大きくすると、膜密度の高い優れたガスバリア性等を有する電子写真感光体を得ることができる。   In the present invention, the acrylic monomer preferably has 2 or more functional groups, particularly preferably 4 or more. In the acrylic monomer, the ratio of the molecular weight M of the compound having an acryloyl group or methacryloyl group to the number Ac of the acryloyl group or methacryloyl group (Ac / M, number of acryloyl groups or methacryloyl groups / molecular weight) is greater than 0.005. Is preferred. When such a compound is used and Ac / M is increased by increasing the polymerization reaction rate, an electrophotographic photoreceptor having a high film density and excellent gas barrier properties can be obtained.

Ac/Mが0.005より大きい化合物としては、例えば前記例示化合物中、No.1〜19、21、23、26、28、30、31〜33、35、37、40〜44、並びに61がある。   Examples of compounds with Ac / M greater than 0.005 include No. 1 to 19, 21, 23, 26, 28, 30, 31 to 33, 35, 37, 40 to 44, and 61.

更に、前記アクリル系モノマーが、反応性メタクリロイル基を有し、且つ、そのAc/Mが、0.005より大きく、0.012より小さい条件を満たす範囲が特に好ましい。   Furthermore, it is particularly preferable that the acrylic monomer has a reactive methacryloyl group, and the Ac / M is in a range satisfying a condition that is greater than 0.005 and less than 0.012.

この関係範囲で用いることにより、架橋密度が高くなり、感光体の耐摩耗性が向上する。   By using in this relationship range, the crosslinking density is increased and the abrasion resistance of the photoreceptor is improved.

なお、本発明においては、官能基密度の異なる二種類以上の硬化性化合物を混合して使用してもよい。   In the present invention, two or more curable compounds having different functional group densities may be mixed and used.

〔上記以外の添加剤、その他〕
表面層は、上記硬化性化合物及び金属酸化物粒子の他に、必要に応じて重合開始剤、滑剤粒子及び酸化防止剤等を配合した塗布液を塗布し、反応させて硬化膜を形成できる。
[Additives other than the above, other]
The surface layer can form a cured film by applying and reacting a coating liquid containing a polymerization initiator, lubricant particles, an antioxidant, and the like, if necessary, in addition to the curable compound and metal oxide particles.

本願発明に係る反応性有機基を有する金属酸化物粒子や硬化性化合物を反応させる際には、電子線開裂で反応する方法、ラジカル重合開始剤あるいはカチオン重合性開始剤を添加して、光、熱で反応する方法などが用いられる。重合開始剤は光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。   When reacting metal oxide particles having a reactive organic group and a curable compound according to the present invention, a method of reacting by electron beam cleavage, a radical polymerization initiator or a cationic polymerization initiator is added, and light, A method of reacting with heat is used. As the polymerization initiator, either a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator can be used. Further, both light and heat initiators can be used in combination.

これら光硬化性化合物のラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましく、中でも、アルキルフェノン系化合物、或いはフォスフィンオキサイド系化合物が好ましい。特に、α−ヒドロキシアセトフェノン構造、或いはアシルフォスフィンオキサイド構造を有する化合物が好ましい。また、カチオン重合を開始させる化合物としては、例えば、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB(C 、PF 、AsF 、SbF 、CFSO 塩などのイオン系重合開始剤やスルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物或いは、鉄アレン錯体等の非イオン系重合開始剤を挙げることができる。特に、非イオン系重合開始剤であるスルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物が好ましい。 As a radical polymerization initiator of these photocurable compounds, a photopolymerization initiator is preferable, and among them, an alkylphenone compound or a phosphine oxide compound is preferable. In particular, a compound having an α-hydroxyacetophenone structure or an acylphosphine oxide structure is preferable. The compound that initiates cationic polymerization, e.g., diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, aromatic onium compounds such as phosphonium B (C 6 F 5) 4 -, PF 6 -, AsF 6 -, SbF 6 - , CF 3 SO 3 - ionic polymerization initiator or sulfonic acid sulfonated materials that generate a such as salts, halides or generates hydrogen halide, can be mentioned nonionic polymerization initiator such as iron arene complex. In particular, a sulfonate that generates a sulfonic acid that is a nonionic polymerization initiator and a halide that generates a hydrogen halide are preferable.

下記に好ましく用いられる光重合開始剤を例示する。   The photoinitiator used preferably below is illustrated.

α−アミノアセトフェノン系の例   Examples of α-aminoacetophenone series

Figure 2011085621
Figure 2011085621

α−ヒドロキシアセトフェノン系化合物の例   Examples of α-hydroxyacetophenone compounds

Figure 2011085621
Figure 2011085621

アシルフォスフィンオキサイド系化合物の例   Examples of acylphosphine oxide compounds

Figure 2011085621
Figure 2011085621

その他のラジカル重合開始剤の例   Examples of other radical polymerization initiators

Figure 2011085621
Figure 2011085621

光硬化性樹脂の表面層を形成するには、反応性有機基を有する化合物により表面処理された金属酸化物粒子、該反応性有機基と化学結合を形成可能な硬化性化合物等と混合して、表面層の塗布液を作製し、表面層の塗布液(上記組成物)を感光層上に塗布した後、塗膜の流動性が無くなる程度まで1次乾燥した後、紫外線を照射して表面層を硬化し、更に塗膜中の揮発性物質の量を規定量にするため2次乾燥を行って作製する方法が好ましい。   In order to form a surface layer of a photocurable resin, it is mixed with metal oxide particles surface-treated with a compound having a reactive organic group, a curable compound capable of forming a chemical bond with the reactive organic group, and the like. After the surface layer coating solution was prepared and the surface layer coating solution (the above composition) was coated on the photosensitive layer, the surface was first dried to such an extent that the fluidity of the coating film disappeared, and then irradiated with ultraviolet rays. A method of curing the layer and performing secondary drying to make the amount of the volatile substance in the coating film a specified amount is preferable.

紫外線を照射する装置としては、紫外線硬化樹脂を硬化させるのに用いられている公知の装置を用いることができる。   As a device for irradiating ultraviolet rays, a known device used for curing an ultraviolet curable resin can be used.

樹脂を紫外線硬化させる紫外線の量(mJ/cm)は、紫外線照射強度と照射時間で制御することが好ましい。 The amount of ultraviolet rays (mJ / cm 2 ) for curing the resin with ultraviolet rays is preferably controlled by the ultraviolet irradiation intensity and irradiation time.

一方、熱重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド系化合物、パーオキシケタール系化合物、ハイドロパーオキサイド系化合物、ジアルキルパオキサイド系化合物、ジアシルパーオキサイド系化合物、パーオキシジカーボネート系化合物、パーオキシエステル系化合物等が用いられ、これらの熱重合開始剤は企業の製品カタログ等で公開されている。   On the other hand, as the thermal polymerization initiator, ketone peroxide compounds, peroxyketal compounds, hydroperoxide compounds, dialkyl peroxide compounds, diacyl peroxide compounds, peroxydicarbonate compounds, peroxyester compounds Compounds and the like are used, and these thermal polymerization initiators are disclosed in company product catalogs.

本発明には、これらの熱重合開始剤を、前記の光重合開始剤と同様に、反応性有機基を有する化合物により表面処理された金属酸化物粒子、該反応性有機基と化学結合を形成可能な硬化性化合物等と混合して、表面層の塗布液を作製し、該塗布液を感光層の上に塗布後、加熱乾燥して、本発明に係る表面層を形成する。熱重合開始剤としては、前記その他のラジカル重合開始剤等を用いることができる。   In the present invention, as in the case of the photopolymerization initiator, these thermal polymerization initiators form metal oxide particles surface-treated with a compound having a reactive organic group, and a chemical bond with the reactive organic group. A surface layer coating solution is prepared by mixing with a possible curable compound or the like, and the coating solution is applied onto the photosensitive layer and then dried by heating to form the surface layer according to the present invention. As the thermal polymerization initiator, the above-mentioned other radical polymerization initiators can be used.

これらの重合開始剤は1種又は2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、硬化性化合物の100質量部に対し0.1〜50質量部、好ましくは0.5〜30質量部である。   These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Content of a polymerization initiator is 0.1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of a curable compound, Preferably it is 0.5-30 mass parts.

また、本発明に係る表面層には、さらに各種の電荷輸送物質を含有させることもできる。   The surface layer according to the present invention may further contain various charge transport materials.

本発明に用いる表面層において、各種の滑剤粒子を加えることもできる。例えば、フッ素原子含有樹脂粒子を加えることができる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に四フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。表面層中の滑剤粒子の割合は、アクリル系樹脂100質量部に対して、好ましくは5〜70質量部、より好ましくは10〜60質量%である。滑剤粒子の粒径は、平均一次粒径が0.01μm〜1μmのものが好ましい。特に好ましくは、0.05μm〜0.5μmのものである。樹脂の分子量は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。   Various lubricant particles can be added to the surface layer used in the present invention. For example, fluorine atom-containing resin particles can be added. Fluorine atom-containing resin particles include tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, hexafluorochloroethylene propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, ethylene difluoride dichloride resin, and these One or two or more types are preferably selected from the copolymers, but tetrafluoroethylene resin and vinylidene fluoride resin are particularly preferable. The ratio of the lubricant particles in the surface layer is preferably 5 to 70 parts by mass, more preferably 10 to 60% by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin. The average particle size of the lubricant particles is preferably 0.01 μm to 1 μm. Particularly preferably, it is 0.05 μm to 0.5 μm. The molecular weight of the resin can be appropriately selected and is not particularly limited.

表面層を形成するための溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール、ベンジルアルコール、トルエン、キシレン、メチレンクローライド、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Solvents for forming the surface layer include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol, benzyl alcohol, toluene, xylene, methylene chloride, methyl ethyl ketone, cyclohexane, Examples include, but are not limited to, ethyl acetate, butyl acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, and diethylamine.

塗布方法は、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法などの公知の方法を用いることができる。   As a coating method, known methods such as a dip coating method, a spray coating method, a spinner coating method, a bead coating method, a blade coating method, a beam coating method, and a slide hopper method can be used.

しかし、表面層の塗布方法は、感光体全体を表面層塗布液に浸漬する浸漬塗布は、表面層形成材料の下層への拡散を増大させるので、表面層の下の感光層の膜を極力溶解させないため、円形量規制型(円形スライドホッパー型がその代表例)塗布等の塗布方法を用いるのが好ましい。前記円形量規制型塗布については例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。   However, the surface layer coating method involves immersing the entire photoconductor in the surface layer coating solution to increase diffusion of the surface layer forming material to the lower layer, so that the photosensitive layer film below the surface layer is dissolved as much as possible. Therefore, it is preferable to use a coating method such as a circular amount regulation type (a circular slide hopper type is a typical example). The circular amount regulation type coating is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-189061.

(導電性支持体)
本発明で用いる支持体は導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラム又はシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化亜鉛などをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又はバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
(Conductive support)
The support used in the present invention may be any one as long as it has conductivity, for example, a metal such as aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and stainless steel formed into a drum or sheet, aluminum or copper Metal foils such as those laminated on plastic films, aluminum, indium oxide and zinc oxide deposited on plastic films, metals with conductive layers applied alone or with a binder resin, plastic films and For example, paper.

(中間層)
本発明においては、導電層と感光層の中間にバリアー機能と接着機能をもつ中間層を設けることもできる。
(Middle layer)
In the present invention, an intermediate layer having a barrier function and an adhesive function may be provided between the conductive layer and the photosensitive layer.

中間層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、ポリウレタン及びゼラチンなどのバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し、浸漬塗布などによって形成できる。中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。   The intermediate layer can be formed by dip coating or the like by dissolving a binder resin such as casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyurethane and gelatin in a known solvent. Of these, an alcohol-soluble polyamide resin is preferred.

中間層に使用する溶媒としては、無機粒子を良好に分散し、ポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール等の炭素数2〜4のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。また、保存性、粒子の分散性を向上するために、前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクローライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。   As the solvent used for the intermediate layer, a solvent in which inorganic particles are well dispersed and the polyamide resin is dissolved is preferable. Specifically, alcohols having 2 to 4 carbon atoms such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol and the like are excellent in solubility and coating performance of the polyamide resin. In addition, examples of co-solvents that can be used in combination with the above-described solvent to improve the storability and particle dispersibility and obtain preferable effects include methanol, benzyl alcohol, toluene, methylene chloride, cyclohexanone, and tetrahydrofuran.

バインダー樹脂の濃度は、中間層の膜厚や生産速度に合わせて適宜選択される。   The density | concentration of binder resin is suitably selected according to the film thickness and production rate of an intermediate | middle layer.

無機粒子などを分散したと時のバインダー樹脂に対する無機粒子の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して無機粒子20〜400質量部が好ましく、さらに好ましくは50〜200部である。   When the inorganic particles are dispersed, the mixing ratio of the inorganic particles to the binder resin at the time is preferably 20 to 400 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

無機粒子の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。   As a means for dispersing the inorganic particles, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.

中間層の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。   The method for drying the intermediate layer can be appropriately selected according to the type of solvent and the film thickness, but thermal drying is preferred.

中間層の膜厚は、0.1〜15μmが好ましく、0.3〜10μmがより好ましい。   The thickness of the intermediate layer is preferably from 0.1 to 15 μm, more preferably from 0.3 to 10 μm.

(感光層)
本発明においては、当該感光層の構成態様について特に限定はないが、電荷発生層と電荷輸送層を有するいわゆる積層型の感光層が好ましい。
(Photosensitive layer)
In the present invention, the configuration of the photosensitive layer is not particularly limited, but a so-called laminated photosensitive layer having a charge generation layer and a charge transport layer is preferable.

〔電荷発生層〕
本発明に用いられる電荷発生層は、電荷発生物質とバインダー樹脂を含有し、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散、塗布して形成したものが好ましい。
(Charge generation layer)
The charge generation layer used in the present invention preferably contains a charge generation material and a binder resin, and is formed by dispersing and coating the charge generation material in a binder resin solution.

電荷発生物質は、スーダンレッド及びダイアンブルーなどのアゾ原料、ピレンキノン及びアントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの電荷発生物質は単独、もしくは公知の樹脂中に分散する形態で使用することができる。   Examples of the charge generation material include azo raw materials such as Sudan Red and Diane Blue, quinone pigments such as pyrenequinone and anthanthrone, quinocyanine pigments, perylene pigments, indigo pigments such as indigo and thioindigo, and phthalocyanine pigments. It is not something. These charge generating substances can be used alone or in a form dispersed in a known resin.

電荷発生層のバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内2つ以上を含む共重合体樹脂(例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂)及びポリ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   As the binder resin of the charge generation layer, a known resin can be used, for example, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, Polyurethane resins, phenol resins, polyester resins, alkyd resins, polycarbonate resins, silicone resins, melamine resins, and copolymer resins containing two or more of these resins (eg, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, chlorides) Vinyl-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin) and poly-vinylcarbazole resin, but are not limited thereto.

電荷発生層の形成は、バインダー樹脂を溶剤で溶解した溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。   The charge generation layer is formed by dispersing a charge generation material in a solution in which a binder resin is dissolved in a solvent using a disperser to prepare a coating solution, and applying the coating solution to a certain film thickness using a coating device. It is preferable to prepare the film by drying.

電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクローライド、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Solvents for dissolving and coating the binder resin used in the charge generation layer include, for example, toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol , Butanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, diethylamine and the like, but are not limited thereto.

電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。   As a means for dispersing the charge generating material, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.

バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷発生物質1〜600質量部が好ましく、さらに好ましくは50〜500部である。電荷発生層の膜厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは0.01〜5μm、より好ましくは0.05〜3μmである。なお、電荷発生層用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。前記顔料を真空蒸着することによって形成すこともできる。   The mixing ratio of the charge generating material to the binder resin is preferably 1 to 600 parts by weight, more preferably 50 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. The thickness of the charge generation layer varies depending on the characteristics of the charge generation material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 3 μm. It should be noted that the coating solution for the charge generation layer can prevent the occurrence of image defects by filtering foreign matter and aggregates before coating. The pigment can also be formed by vacuum deposition.

〔電荷輸送層〕
本発明に係る感光層に用いられる電荷輸送層は、電荷輸送物質とバインダー樹脂を含有し、電荷輸送物質をバインダー樹脂溶液中に溶解、塗布して形成される。
(Charge transport layer)
The charge transport layer used in the photosensitive layer according to the present invention contains a charge transport material and a binder resin, and is formed by dissolving and coating the charge transport material in a binder resin solution.

電荷輸送物質は、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン及びポリ−9−ビニルアントラセン等を2種以上混合して使用してもよい。   Charge transport materials include, for example, carbazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, pyrazoline compounds Oxazolone derivatives, benzimidazole derivatives, quinazoline derivatives, benzofuran derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, aminostilbene derivatives, triarylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene derivatives, benzidine derivatives, poly-N-vinylcarbazole, poly-1- Two or more kinds of vinylpyrene and poly-9-vinylanthracene may be mixed and used.

該電荷輸送物質の基本構造としては、トリフェニルアミン誘導体、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用いることができるが、中でも、スチリル系化合物が好ましい。   As the basic structure of the charge transport material, a triphenylamine derivative, a styryl compound, a benzidine compound, a butadiene compound, and the like can be used, and among them, a styryl compound is preferable.

電荷輸送層用のバインダー樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂及びスチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられるが、ポリカーボネートが好ましい。更にはBPA、BPZ、ジメチルBPA、BPA−ジメチルBPA共重合体等が耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。   A known resin can be used as the binder resin for the charge transport layer, and polycarbonate resin, polyacrylate resin, polyester resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, polymethacrylic ester resin, and styrene-methacrylic acid. Examples include ester copolymer resins, and polycarbonate is preferred. Further, BPA, BPZ, dimethyl BPA, BPA-dimethyl BPA copolymer and the like are preferable in terms of crack resistance, wear resistance, and charging characteristics.

電荷輸送層の形成は、バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。   The charge transport layer is preferably formed by dissolving the binder resin and the charge transport material to prepare a coating solution, applying the coating solution to a certain film thickness with a coating machine, and drying the coating film.

上記バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクローライド、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the solvent for dissolving the binder resin and the charge transport material include toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, butanol, Examples thereof include, but are not limited to, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, and diethylamine.

バインダー樹脂に対する電荷輸送物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷輸送物質10〜500質量部が好ましく、さらに好ましくは20〜100質量部である。   The mixing ratio of the charge transport material to the binder resin is preferably 10 to 500 parts by mass, more preferably 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

電荷輸送層の膜厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは5〜40μmで、さらに好ましくは10〜30μmである。   The thickness of the charge transport layer varies depending on the characteristics of the charge transport material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 5 to 40 μm, more preferably 10 to 30 μm.

電荷輸送層中には酸化防止剤、電子導電剤、安定剤等を添加してもよい。酸化防止剤については特願平11−200135号、電子導電剤は特開昭50−137543号、同58−76483号公報等に記載のものがよい。   An antioxidant, an electronic conductive agent, a stabilizer and the like may be added to the charge transport layer. The antioxidants described in Japanese Patent Application No. 11-200135 and the electronic conductive agents described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 50-137543 and 58-76483 are preferable.

(画像形成装置)
本発明の画像形成装置は、導電性支持体上に感光層、表面層を順次積層してなる電子写真感光体の表面に接触して該電子写真感光体の表面を帯電させる接触帯電器と、該電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、該電子写真感光体上に現像されたトナー像を転写する転写手段とを備えた画像形成装置であることを特徴とする。
(Image forming device)
The image forming apparatus of the present invention comprises a contact charger for contacting the surface of an electrophotographic photosensitive member formed by sequentially laminating a photosensitive layer and a surface layer on a conductive support to charge the surface of the electrophotographic photosensitive member, Image exposing means for forming an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member, developing means for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member, and developed on the electrophotographic photosensitive member An image forming apparatus including a transfer unit that transfers a toner image.

以下、当該画像形成装置の構成要素及び構成について説明する。   Hereinafter, the components and configuration of the image forming apparatus will be described.

〔接触帯電装置〕
本発明に係る接触帯電装置としては、磁気ブラシ方式、帯電ローラ方式、ブレード方式等各種帯電部材を用いることができるが、これらの中でも、帯電ローラ方式、或いは磁気ブラシ方式が好ましく本発明に用いられる。すなわち、帯電の均一性が得られやすい帯電ローラ、或いは磁気ブラシが良い。以下、帯電ローラ方式、及び磁気ブラシ方式の帯電手段について記載する。
[Contact charging device]
As the contact charging device according to the present invention, various charging members such as a magnetic brush method, a charging roller method, and a blade method can be used. Among these, a charging roller method or a magnetic brush method is preferably used in the present invention. . That is, a charging roller or a magnetic brush that is easy to obtain charging uniformity is preferable. The charging roller type and magnetic brush type charging means will be described below.

本発明においては、導電性弾性部材により構成された帯電ローラを感光体(像担持体)に接触させ、該帯電ローラに電圧を印加して感光体(像担持体)を帯電することが出来る。   In the present invention, a charging roller composed of a conductive elastic member can be brought into contact with a photosensitive member (image carrier), and a voltage can be applied to the charging roller to charge the photosensitive member (image carrier).

このような帯電ローラ方式は、直流電圧をローラに印加する直流帯電方式、交流電圧をローラに印加する誘導帯電方式のいずれでもよい。   Such a charging roller system may be either a DC charging system in which a DC voltage is applied to the roller or an induction charging system in which an AC voltage is applied to the roller.

また、誘導帯電方式で印加される電圧の周波数fは任意のものが用いられるが、ストロービングすなわち縞模様を防止するために、導電性弾性ローラ及び像担持体部材の相対速度に応じて適当な周波数を選択できる。該相対速度は導電性弾性ローラと像担持体との接触領域の大きさによって決めることができる。   In addition, the frequency f of the voltage applied by the induction charging method is arbitrary, but in order to prevent strobing, that is, a stripe pattern, an appropriate frequency f is used according to the relative speed of the conductive elastic roller and the image carrier member. The frequency can be selected. The relative speed can be determined by the size of the contact area between the conductive elastic roller and the image carrier.

導電性弾性ローラは、芯金の外周に導電性弾性部材よりなる層(単に導電性弾性層又H、導電性ゴム層ともいう)を被覆したものである。   The conductive elastic roller is formed by coating the outer periphery of a metal core with a layer made of a conductive elastic member (also simply referred to as a conductive elastic layer or H or a conductive rubber layer).

前記導電性ゴム層に用いることのできるゴム組成物としては、ポリノルボルネンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。これらのゴムは、単独でまたは2種以上の混合ゴムとして使用することができる。   Examples of the rubber composition that can be used for the conductive rubber layer include polynorbornene rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile rubber, and silicone rubber. These rubber | gum can be used individually or as 2 or more types of mixed rubbers.

導電性を付与するために、これらのゴム組成物に導電性付与剤を配合して使用する。適当な導電性付与剤としては、公知のカーボンブラック(ファーネス系カーボンブラックまたはケツチエンブラック)、酸化錫等の金属粉が挙げられる。導電性付与剤の使用量はゴム組成物全量に対して約5〜約50質量部である。   In order to impart conductivity, a conductivity imparting agent is blended with these rubber compositions. Examples of suitable conductivity imparting agents include known carbon black (furnace carbon black or ketien black), metal powder such as tin oxide. The usage-amount of an electroconductivity imparting agent is about 5 to about 50 mass parts with respect to the rubber composition whole quantity.

ゴム組成物には、ゴム基材、発泡剤、導電性付与剤以外に必要に応じて、ゴム用薬品、ゴム添加剤を配合して導電性発泡ゴム組成物とすることもできる。ゴム用薬品、ゴム添加剤としては、硫黄、パーオキサイド等の加硫剤、亜鉛華、ステアリン酸等の加硫促進助剤、スルフェンアミド系、チラウム系、チアゾール系、グラニジン系等の加硫促進剤、アミン系、フェノール系、硫黄系、リン系等の老化防止剤、または酸化防止剤、紫外線吸収剤、オゾン劣化防止剤、粘着付与剤等を使用することができ、さらに各種の補強剤、摩擦係数調整剤、シリカ、タルク、クレイ等の無機充填剤も任意に選択し使用し得る。これらの導電性ゴム層は10〜10Ωcmの範囲の直流体積抵抗率を有することが好ましい。 In addition to the rubber base material, the foaming agent, and the conductivity imparting agent, the rubber composition may be blended with a rubber chemical and a rubber additive as necessary to obtain a conductive foamed rubber composition. Rubber chemicals and rubber additives include vulcanizing agents such as sulfur and peroxide, vulcanization accelerators such as zinc white and stearic acid, vulcanized sulfenamide, thyrium, thiazole and granidine Accelerators, amine-based, phenol-based, sulfur-based, phosphorus-based anti-aging agents, antioxidants, UV absorbers, ozone degradation inhibitors, tackifiers, etc. can be used, and various reinforcing agents In addition, an inorganic filler such as a friction coefficient modifier, silica, talc, clay and the like can be arbitrarily selected and used. These conductive rubber layers preferably have a DC volume resistivity in the range of 10 3 to 10 7 Ωcm.

更にこれら導電性弾性層の外側には、感光体表面に残留したトナー等の帯電部材への付着を防止する目的で、離型性被覆層を設けてもよい。該被覆層は又弾性層からのオイルの浸みだしの防止をはかると共に弾性層の抵抗ムラをキャンセルし、抵抗の均一化をはかる、帯電ローラの表面を保護する、帯電ローラの硬度を調整する、等の機能を果たしている。   Further, on the outside of these conductive elastic layers, a releasable coating layer may be provided for the purpose of preventing the toner remaining on the surface of the photoreceptor from adhering to the charging member. The coating layer also prevents oil seepage from the elastic layer and cancels the resistance unevenness of the elastic layer, uniforms the resistance, protects the surface of the charging roller, and adjusts the hardness of the charging roller. Etc.

被覆層は上記物性を満足するものであれば、いずれのものでも良く、ひとつの層でも、複数の層でも良い。材料としてはヒドリンゴム、ウレタンゴム、ナイロン、ポリ弗化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂が挙げられる。また、被覆層の厚みは100〜1000μmであることが好ましく、抵抗値は10〜10Ω・cmであることが好ましい。また、表層に近づくにつれ抵抗値は大きくなっていることが好ましい。抵抗を調整する方法としては、被覆層にカーボンブラック、金属及び金属酸化物等の導電性物質を含有させること等が挙げられる。 The covering layer may be any layer as long as it satisfies the above physical properties, and may be a single layer or a plurality of layers. Examples of the material include resins such as hydrin rubber, urethane rubber, nylon, polyvinylidene fluoride, and polyvinylidene chloride. Moreover, it is preferable that the thickness of a coating layer is 100-1000 micrometers, and it is preferable that resistance value is 10 < 5 > -10 < 9 > (omega | ohm) * cm. Moreover, it is preferable that resistance value becomes large as it approaches the surface layer. Examples of the method for adjusting the resistance include adding a conductive material such as carbon black, metal, and metal oxide to the coating layer.

本発明に係る帯電ローラの表面粗さRzを調整するには帯電ローラの表面層(導電性弾性層又は被覆層)に粉体を含有させることが好ましい。本発明に用いられる粒体は、無機物あるいは有機物のいずれでもよいが、無機物の場合、シリカ粉末が特に好ましい。有機物の場合、たとえばウレタン樹脂粒子、ナイロン粒子、シリコーンゴム粒子、エポキシ樹脂粒子等が挙げられる。これらの粒子は単独でまたは2種以上混合して用いられる。適当な粒体は表面層の表面粗度Rzを0.05〜10.0μmの範囲に調整できる物質を選べばよいが、粒体の粒子径が1〜20μmの範囲にあると所望の表面粗度範囲が達成されやすい。粒子径が20μmを超すと、表面粗度Rzも10.0μmを超し、所期の目的を果さない。   In order to adjust the surface roughness Rz of the charging roller according to the present invention, it is preferable to include powder in the surface layer (conductive elastic layer or coating layer) of the charging roller. The granular material used in the present invention may be either an inorganic substance or an organic substance, but in the case of an inorganic substance, silica powder is particularly preferable. In the case of organic substances, for example, urethane resin particles, nylon particles, silicone rubber particles, epoxy resin particles and the like can be mentioned. These particles are used alone or in combination of two or more. A suitable particle may be selected from a material that can adjust the surface roughness Rz of the surface layer to a range of 0.05 to 10.0 μm. The degree range is easy to achieve. If the particle diameter exceeds 20 μm, the surface roughness Rz also exceeds 10.0 μm, which does not fulfill the intended purpose.

表面粗度Rzを0.05〜10.0μmの範囲に設定する理由は、10.0μmを超すとローラ表面に対するトナーのフィルミングが顕著になるからであり、0.05μm未満であると帯電ローラと感光体ドラムの密着性が高まり、すなわち接触面積が大きくなるので帯電音の抑制ができなくなるからである。   The reason why the surface roughness Rz is set in the range of 0.05 to 10.0 μm is that if it exceeds 10.0 μm, filming of the toner on the roller surface becomes remarkable, and if it is less than 0.05 μm, the charging roller This is because the adhesion between the photosensitive drum and the photosensitive drum is increased, that is, the contact area is increased, so that charging noise cannot be suppressed.

粉体の表面層中の配合割合は、樹脂100質量部に対して約5〜約20質量部の割合で配合し、分散することが好ましい。   It is preferable to mix and disperse | distribute the mixture ratio in the surface layer of a powder in the ratio of about 5 to about 20 mass parts with respect to 100 mass parts of resin.

本発明に係る帯電ローラは、たとえば、次のようにして製造することができる。すなわち、まず円筒状成形空間を有する成形型内に、金属製の回転軸(芯金)を入れ成形型内に導電性弾性体層形成材料を充填し、加硫を行うことにより回転軸の外周面に導電性弾性体層を形成する。次いで、導電性弾性体層の形成された回転軸を成形型から取出す。   The charging roller according to the present invention can be manufactured, for example, as follows. That is, first, a metal rotating shaft (core metal) is placed in a forming die having a cylindrical forming space, a conductive elastic layer forming material is filled in the forming die, and vulcanization is performed, whereby the outer periphery of the rotating shaft is filled. A conductive elastic layer is formed on the surface. Next, the rotating shaft on which the conductive elastic layer is formed is taken out from the mold.

一方、ウレタン樹脂等の材と、粒体、導電付与剤その他の添加剤を配合し、この配合物をボールミル等を用いて混合、撹拌し表面層形成材料混合物を調製する。そしてこの混合物をディップ法、ロールコート法、スプレーコーティング法等によって前記導電性弾性体層の形成された回転軸表面に均一な厚みに塗工して乾燥し、加熱硬化することにより2層構造の帯電ローラを製造することができる。   On the other hand, a material such as a urethane resin and granules, a conductivity-imparting agent and other additives are blended, and this blend is mixed and stirred using a ball mill or the like to prepare a surface layer forming material mixture. Then, the mixture is applied to the surface of the rotating shaft on which the conductive elastic layer is formed by a dip method, a roll coating method, a spray coating method, etc., dried to a uniform thickness, and heat-cured to form a two-layer structure. A charging roller can be manufactured.

このようにして得られる帯電ローラは、その最外層である表面層の表面の粗度Rzが0.05〜10.0μmに形成される。   The charging roller thus obtained is formed so that the surface roughness Rz of the outermost surface layer is 0.05 to 10.0 μm.

次に、本発明に用いる現像剤トナー及び現像条件について説明する。   Next, the developer toner and development conditions used in the present invention will be described.

本発明に係る現像法においては一成分現像剤及び二成分現像剤のいずれかを用いて像担持体上の静電潜像を現像することができる。一成分現像剤は、少なくとも磁性粉末及びバインダー樹脂よりなる磁性トナーからなり、これらには着色剤を含むこともできる。   In the developing method according to the present invention, the electrostatic latent image on the image carrier can be developed using either a one-component developer or a two-component developer. The one-component developer is composed of a magnetic toner composed of at least a magnetic powder and a binder resin, and may contain a colorant.

また、現像法は接触、非接触のどちらでも用いることができる。非接触の現像法を採用する場合には非接触での正規現像又は非接触での反転現像を行うことができる。そのときの直流現像電界は絶対値で1×10〜1×10V/cm、好ましくは5×10〜1×10V/cmとされ、10V/cm未満だと現像が不足し、十分な画像濃度が得られず、10V/cmを越えると画質が荒れ、かぶりが発生する。 Further, the developing method can be used either in contact or non-contact. When a non-contact development method is employed, normal development without contact or reversal development without contact can be performed. The DC developing electric field at that time is 1 × 10 3 to 1 × 10 5 V / cm in absolute value, preferably 5 × 10 3 to 1 × 10 4 V / cm, and development is less than 10 3 V / cm. Insufficient image density is obtained, and if it exceeds 10 5 V / cm, the image quality is rough and fogging occurs.

次に交流バイアスは0.5〜4kV(p−p)、好ましくは1〜3kV(p−p)とされ、又周波数は0.1〜10kHz、好ましくは2〜8kHzとされる。   Next, the AC bias is 0.5 to 4 kV (pp), preferably 1 to 3 kV (pp), and the frequency is 0.1 to 10 kHz, preferably 2 to 8 kHz.

前記交流バイアスが0.5kV(p−p)未満の場合、キャリアに付着したトナーが離脱せず、非接触現像が不十分となり、画像濃度が不足する。又交流バイアスが4kV(p−p)を越えると現像剤中のキャリアが飛翔して感光体上にキャリア付着を生ずる。   When the AC bias is less than 0.5 kV (pp), the toner attached to the carrier does not come off, non-contact development becomes insufficient, and the image density becomes insufficient. On the other hand, when the AC bias exceeds 4 kV (pp), carriers in the developer fly and cause carrier adhesion on the photosensitive member.

更に交流バイアスの周波数が0.1kHz未満では矢張りキャリアからのトナーの脱離が不十分となり現像不足、画像濃度低下を招く。又交流バイアスの周波数が10kHzを越えるとトナーが電界の変動に追随できず、矢張り現像不良となり、画像濃度が低下する。   Further, if the frequency of the AC bias is less than 0.1 kHz, the toner is not sufficiently detached from the arrow carrier, resulting in insufficient development and a decrease in image density. On the other hand, if the frequency of the AC bias exceeds 10 kHz, the toner cannot follow the fluctuation of the electric field, resulting in poor arrow development and a decrease in image density.

〔画像形成装置の構成〕
以下、図を参照して説明をする。図1は、ローラ帯電を行う画像形成装置の一例を示す図である。この画像形成装置は本発明を実施するためのものであり、静電潜像形成のための帯電極に帯電ローラを感光体ドラムに接触させて帯電せしめ、又トナーの転写紙への転写のための転写極に転写ローラを用いて、この転写ローラを直接或いは転写紙を挟んで感光体ドラムに接触させることによりオゾンの発生を回避させた態様のものでいわゆる接触帯電方式を採用しており、そして非接触現像により静電潜像を現像するものである。
[Configuration of image forming apparatus]
Hereinafter, description will be made with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus that performs roller charging. This image forming apparatus is for practicing the present invention, and is charged by bringing a charging roller into contact with a photosensitive drum on a belt electrode for forming an electrostatic latent image, and for transferring toner onto a transfer sheet. A transfer roller is used as the transfer pole, and the transfer roller is brought into contact with the photosensitive drum directly or with the transfer paper interposed therebetween, so that the generation of ozone is avoided. The electrostatic latent image is developed by non-contact development.

図1(a)において帯電ローラ1によって帯電された感光体ドラム2上に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は、感光体ドラム2に近接して配置された現像装置3の現像剤担持体である現像スリーブ4によってトナー像に現像される。そして、転写前の除電ランプ5によって感光体ドラム2の電荷が除電された後、トナー像は、給紙カセットから搬送ローラ8によって搬送されてきた転写紙Pに、転写ローラ6によりトナーと逆極性の電荷が付与され、この逆極性の電荷の静電気力により転写紙Pにトナーが転写される。トナー転写後の転写紙Pは、感光体ドラム2から分離された後、搬送ベルト7によって定着装置へ送られ、加熱ローラと押圧ローラによってトナー像が転写紙Pに定着される。   In FIG. 1A, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2 charged by the charging roller 1. The electrostatic latent image is developed into a toner image by a developing sleeve 4 that is a developer carrying member of the developing device 3 disposed in the vicinity of the photosensitive drum 2. Then, after the charge of the photosensitive drum 2 is discharged by the discharging lamp 5 before transfer, the toner image is transferred to the transfer paper P transported by the transporting roller 8 from the paper feed cassette and transferred to the transfer paper 6 by the reverse polarity of the toner. The toner is transferred onto the transfer paper P by the electrostatic force of the reverse polarity charge. After the toner transfer, the transfer paper P is separated from the photosensitive drum 2 and then sent to the fixing device by the conveyance belt 7, and the toner image is fixed to the transfer paper P by the heating roller and the pressing roller.

前記帯電ローラ1(及び転写ローラ6)には電源9(10)からDC及びAC成分から成るバイアス電圧が印加され、オゾン発生量が極めて少い状態で感光体ドラム2への帯電及びトナー像の転写紙Pへの転写が行なわれる。前記バイアス電圧は通常±500〜1000VのDCバイアスとこれに重畳して100Hz〜10KHz、200〜3500V(p−p)のACバイアスとからなる。   A bias voltage composed of DC and AC components is applied to the charging roller 1 (and transfer roller 6) from a power source 9 (10), and the charging of the photosensitive drum 2 and the toner image are generated in a state where the amount of ozone generation is extremely small. Transfer onto the transfer paper P is performed. The bias voltage is usually composed of a DC bias of ± 500 to 1000 V and an AC bias of 100 Hz to 10 KHz and 200 to 3500 V (pp) superimposed thereon.

前記帯電ローラ1及び転写ローラ6は感光体ドラム2への圧接下に従動又は強制回転される。   The charging roller 1 and the transfer roller 6 is driven or forced rotation under pressure to the photosensitive drum 2.

前記感光体ドラム2への圧接は10〜100g/cmとされローラの回転は感光体ドラム2の周速の1〜8倍とされる。   The pressure contact with the photosensitive drum 2 is 10 to 100 g / cm, and the rotation of the roller is 1 to 8 times the peripheral speed of the photosensitive drum 2.

図1(b)に示すように前記帯電ローラ1(及び転写ローラ6)は芯金20と、その外周に設けられた導電性弾性部材であるクロルプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴム層又はそれらのスポンジ層21から成り、好ましくは最外層に0.01〜1μm厚の離型性弗素系樹脂又はシリコーン樹脂層から成る保護層22を設けて構成される。   As shown in FIG. 1B, the charging roller 1 (and the transfer roller 6) includes a cored bar 20 and a rubber layer such as chlorprene rubber, urethane rubber, and silicone rubber that are conductive elastic members provided on the outer periphery thereof. Or it consists of those sponge layers 21, Preferably it is comprised by providing the protective layer 22 which consists of a mold release fluorine-type resin or silicone resin layer of 0.01-1 micrometer thickness in the outermost layer.

転写後の感光体ドラム2はクリーニング器11のクリーニングブレード12の圧接によりクリーニングされ次の画像形成に供えられる。   Photosensitive drum 2 after the transfer is cleaned by pressure contact of the cleaning blade 12 of the cleaning unit 11 is equipped for the next image formation.

画像形成装置としては、感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又像露光器、現像器、転写又は分離器、クリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。   As an image forming apparatus, a photosensitive member and components such as a developing device and a cleaning device may be integrally combined as a process cartridge, and this unit may be configured to be detachable from the apparatus main body. In addition, at least one of an image exposure device, a developing device, a transfer or separation device, and a cleaning device is integrally supported together with a photosensitive member to form a process cartridge, and a single unit that can be attached to and detached from the apparatus main body, and a rail of the apparatus main body, etc. It is good also as a structure which can be attached or detached using the guide means.

なお、前記図1においては、帯電器、及び転写極ともローラ帯電器を用いているが、本発明においては、転写極には転写ローラ以外の転写手段を用いても良い。   In FIG. 1, a roller charger is used for both the charger and the transfer electrode. However, in the present invention, transfer means other than the transfer roller may be used for the transfer electrode.

次に、帯電用磁気ブラシを形成する磁気粒子について説明する。   Next, the magnetic particles forming the charging magnetic brush will be described.

図2は、接触式の磁気ブラシ帯電装置図、図3は図2の帯電装置による交流バイアス電圧と帯電電位との関係を示す図である。   FIG. 2 is a diagram of a contact-type magnetic brush charging device, and FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an AC bias voltage and a charging potential by the charging device of FIG.

一般に帯電用磁気ブラシを形成する磁気粒子の体積平均粒径が大きいと、(イ)帯電用磁気粒子搬送体(搬送担体)上に形成される磁気ブラシの穂の状態が粗いために、電界による振動を与えながら帯電しても、磁気ブラシにムラが現れ易く、帯電ムラの問題が起こる。この問題を解消するには、磁気粒子の体積平均粒径を小さくすればよく、実験の結果、体積平均粒径が200μm以下でその効果が現れ初め、特に150μm以下になると、質的に磁気ブラシの穂の粗に伴う問題が生じなくなる。しかし、粒子が細か過ぎると帯電時に感光体ドラム50面に付着するようになったり、飛散し易くなったりする。これらの現象は、粒子に作用する磁界の強さ、それによる粒子の磁化の強さにも関係するが、一般的には、粒子の体積平均粒径が20μm以下に顕著に現れるようになる。   In general, when the volume average particle diameter of magnetic particles forming the charging magnetic brush is large, (a) the state of the ears of the magnetic brush formed on the charging magnetic particle carrier (conveyance carrier) is rough. be charged while applying vibration, easily unevenness appears in a magnetic brush, a problem of uneven charging occurs. In order to solve this problem, the volume average particle diameter of the magnetic particles may be reduced. As a result of the experiment, the effect starts to appear when the volume average particle diameter is 200 μm or less, and particularly when the volume average particle diameter is 150 μm or less, the magnetic brush is qualitatively improved. The problems associated with the coarseness of the ears are eliminated. However, if adapted to adhere to the photosensitive drum 50 surface during charged particle is too small, or is easily scattered. These phenomena relate to the strength of the magnetic field acting on the particles and the magnetization strength of the particles, but generally, the volume average particle diameter of the particles becomes noticeable at 20 μm or less.

以上から、磁気粒子の粒径は体積平均粒径が200μm以下、20μm以上であり、且つ該磁気粒子の個数平均粒径の1/2倍以下の粒径を有する磁気粒子を30個数%以下とすることが必要である。なお、磁化の強さは30〜100emu/gのものが好ましく用いられる。   From the above, the magnetic particles have a volume average particle size of 200 μm or less, 20 μm or more, and 30% by number or less of magnetic particles having a particle size of 1/2 or less of the number average particle size of the magnetic particles. It is necessary to. The magnetization strength is preferably 30 to 100 emu / g.

このような磁気粒子は、磁性体として前述した従来の二成分現像剤の磁性キャリア粒子におけると同様の、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や合金、例えば四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化クロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合金、と云った強磁性体の粒子、又はそれら磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂で被覆するか、あるいは、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂で作るかして得られた粒子を従来公知の平均粒径選別手段で粒径選別することによって得られる。   Such magnetic particles are the same as the magnetic carrier particles of the conventional two-component developer described above as the magnetic material, such as metals such as iron, chromium, nickel and cobalt, or their compounds and alloys, such as iron tetroxide. , Γ-ferric oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, manganese-copper alloys, ferromagnetic particles, or the surfaces of these magnetic particles are made of styrene resin, vinyl resin, ethylene resin Particles obtained by coating with a resin such as rosin-modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin, or made of resin containing dispersed magnetic fine particles are conventionally known. It can be obtained by selecting the particle size with an average particle size selecting means.

なお、磁気粒子を球状に形成することは、搬送担体に形成される粒子層が均一となり、また搬送担体に高いバイアス電圧を均一に印加することが可能となると云う効果も与える。すなわち、磁気粒子が球形化されていることは、(1)一般に、磁気粒子は長軸方向に磁化吸着され易いが、球形化によってその方向性がなくなり、従って、磁気粒子層が均一に形成され、局所的に抵抗の低い領域や層厚のムラの発生を防止する、(2)磁気粒子の高抵抗化と共に、従来の粒子に見られるようなエッジ部が無くなって、エッジ部への電界の集中が起こらなくなり、その結果、帯電用磁気粒子の搬送担体に高いバイアス電圧を印加しても、感光体ドラム50面に均一に放電して帯電ムラが起こらない、という効果を与える。   In addition, forming the magnetic particles in a spherical shape has an effect that the particle layer formed on the carrier is uniform, and a high bias voltage can be uniformly applied to the carrier. That is, the magnetic particles are spherical. (1) Generally, magnetic particles are easily magnetized and adsorbed in the long axis direction, but their directionality is lost due to the spherical shape. Therefore, the magnetic particle layer is uniformly formed. (2) With the increase in resistance of magnetic particles, the edge portion as found in conventional particles is eliminated, and the electric field to the edge portion is prevented. Concentration does not occur, and as a result, even when a high bias voltage is applied to the carrier for charging magnetic particles, the surface of the photosensitive drum 50 is uniformly discharged and charging unevenness does not occur.

以上のような効果を奏する球形粒子には磁気粒子の抵抗率が10〜1010Ωcmであるように導電性の磁気粒子を形成したものが好ましい。この抵抗率は、粒子を0.50cmの断面積を有する容器に入れてタッピングした後、詰められた粒子上に1kg/cmの荷重を掛け、荷重と底面電極との間に1000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読み取ることで得られる値であり、この抵抗率が低いと、搬送担体にバイアス電圧を印加した場合に、磁気粒子に電荷が注入されて、感光体ドラム50面に磁気粒子が付着し易くなったり、あるいはバイアス電圧による感光体ドラム50の絶縁破壊が起こり易くなったりする。また、抵抗率が高いと電荷注入が行われず帯電が行われない。 Spherical particles that exhibit the above effects are preferably those in which conductive magnetic particles are formed so that the resistivity of the magnetic particles is 10 5 to 10 10 Ωcm. The resistivity after tapping putting particles in a container having a sectional area of 0.50 cm 2, a load of 1 kg / cm 2 on packed particles, 1000V / cm between the load and a bottom electrode This value is obtained by reading the current value when a voltage generating an electric field is applied. If this resistivity is low, when a bias voltage is applied to the carrier, charges are injected into the magnetic particles, and the Magnetic particles are likely to adhere to the surface of the body drum 50, or dielectric breakdown of the photosensitive drum 50 due to a bias voltage is likely to occur. If the resistivity is high, charge injection is not performed and charging is not performed.

さらに、接触式の磁気ブラシ帯電装置120に用いられる磁気粒子は、それにより構成される磁気ブラシが振動電界により軽快に動き、しかも外部飛散が起きないように、比重が小さく、且つ適度の最大磁化を有するものが望ましい。具体的には真比重が6以下で最大磁化が30〜100emu/gのもの、特に40〜80emu/gを用いると好結果が得られることが判明した。   Furthermore, the magnetic particles used in the contact-type magnetic brush charging device 120 have a small specific gravity and an appropriate maximum magnetization so that the magnetic brush formed by the magnetic brush is moved easily by an oscillating electric field and no external scattering occurs. It is desirable to have Specifically, it has been found that good results can be obtained when the true specific gravity is 6 or less and the maximum magnetization is 30 to 100 emu / g, particularly 40 to 80 emu / g.

以上を総合して、磁気粒子は、少なくとも長軸と短軸の比が3倍以下であるように球形化されており、針状部やエッジ部等の突起が無く、抵抗率は好ましくは10〜1010Ωcmの範囲にあることが望まれる。そして、このような球状の磁気粒子は、磁性体粒子にできるだけ球形のものを選ぶこと、磁性体微粒子分散系の粒子では、できるだけ磁性体の微粒子を用いて、分散樹脂粒子形成後に球形化処理を施すこと、あるいはスプレードライの方法によって分散樹脂粒子を形成すること等によって製造される。 In summary, the magnetic particles are spheroidized so that the ratio of the major axis to the minor axis is 3 times or less, there are no protrusions such as needles and edges, and the resistivity is preferably 10 It is desired to be in the range of 5 to 10 10 Ωcm. For such spherical magnetic particles, select spherical particles as much as possible for magnetic particles, and for magnetic particles dispersed particles, use magnetic particles as much as possible, and perform spheronization after forming dispersed resin particles. Or by forming dispersed resin particles by a spray drying method.

図2又は図3によれば、帯電装置としての磁気ブラシ帯電装置120は回転する感光体ドラム50と対向し、感光体ドラム50との近接部(帯電部T)において同方向(反時計方向)に回転される帯電用磁気粒子搬送体としての、例えばアルミ材やステンレス材を用いた円筒状の帯電スリーブ120aと、該帯電スリーブ120aの内部に設けられるN、S極よりなる磁石体121と、該磁石体121により帯電スリーブ120aの外周面上に形成され感光体ドラム50を帯電する磁気粒子からなる磁気ブラシと、磁石体121のN−N磁極部において該帯電スリーブ120a上の磁気ブラシを掻取るスクレーパ123と、磁気ブラシ帯電装置120内の磁気粒子を撹拌或いは磁気粒子供給時に使用済み磁気粒子を磁気ブラシ帯電装置120の排出口125より溢れさせて排出する撹拌スクリュウ124と、磁気ブラシの穂立ち規制板126とにより構成される。帯電スリーブ120aは磁石体121に対し回動可能になっていて、感光体ドラム50との対向位置で感光体ドラム50の移動方向と同方向(反時計方向)に0.1〜1.0倍の周速度で回転させられるのが好ましい。また帯電スリーブ120aは、帯電バイアス電圧を印加し得る導電性の搬送担体が用いられるが、特に、表面に粒子層が形成される導電性の帯電スリーブ120aの内部に複数の磁極を有する磁石体121が設けられている構造のものが好ましく用いられる。このような搬送担体においては、磁石体121との相対的な回転によって、導電性の帯電スリーブ120aの表面に形成される磁気粒子層が波状に起伏して移動するようになるから、新しい磁気粒子が次々と供給され、帯電スリーブ120a表面の磁気粒子層に多少の層厚の不均一があっても、その影響は上記波状の起伏によって実際上問題とならないように十分カバーされる。帯電スリーブ120aの表面は磁気粒子の安定な均一搬送のために表面の平均粗さを5.0〜30μmとすることが好ましい、平滑であると搬送は十分に行えなく、粗すぎると表面の凸部から過電流が流れ、どちらにしても帯電ムラが生じ易い。上記の表面粗さとするにはサンドブラスト処理が好ましく用いられる。また、帯電スリーブ120aの外径は5.0〜20mmが好ましい。これにより、帯電に必要な接触領域を確保する。接触領域が必要以上に大きいと帯電電流が過大となるし、小さいと帯電ムラが生じ易い。また上記のように小径とした場合、遠心力により磁気粒子が飛散あるいは感光体ドラム50に付着し易いために、帯電スリーブ120aの線速度は感光体ドラム50の移動速度と殆ど同じか、それよりも遅いことが好ましい。   According to FIG. 2 or FIG. 3, the magnetic brush charging device 120 as a charging device faces the rotating photoconductor drum 50 and is in the same direction (counterclockwise) at a proximity portion (charging unit T) with the photoconductor drum 50. A cylindrical charging sleeve 120a using, for example, an aluminum material or a stainless material, and a magnet body 121 made of N and S poles provided inside the charging sleeve 120a, A magnetic brush made of magnetic particles formed on the outer peripheral surface of the charging sleeve 120 a by the magnet body 121 and charging the photosensitive drum 50, and a magnetic brush on the charging sleeve 120 a at the NN magnetic pole portion of the magnet body 121 are scraped. The scraper 123 to be taken and the magnetic particles in the magnetic brush charging device 120 are stirred or supplied to the magnetic brush charging device 120 when the magnetic particles are supplied. And stirring screw 124 to discharge overflowing from the discharge port 125, constituted by the bristles regulating plate 126 of the magnetic brush. The charging sleeve 120a is rotatable with respect to the magnet body 121, and is 0.1 to 1.0 times in the same direction (counterclockwise) as the movement direction of the photosensitive drum 50 at a position facing the photosensitive drum 50. It is preferably rotated at a peripheral speed. As the charging sleeve 120a, a conductive carrier capable of applying a charging bias voltage is used. In particular, the magnet body 121 having a plurality of magnetic poles inside the conductive charging sleeve 120a having a particle layer formed on the surface thereof. Those having a structure provided with are preferably used. In such a carrier, the magnetic particle layer formed on the surface of the conductive charging sleeve 120a moves up and down in a wave shape due to the relative rotation with the magnet body 121. Even if the magnetic particle layer on the surface of the charging sleeve 120a is somewhat uneven in thickness, the influence is sufficiently covered so as not to cause a problem due to the wavy undulations. The surface of the charging sleeve 120a preferably has an average surface roughness of 5.0 to 30 [mu] m for stable and uniform transfer of magnetic particles. If the surface is smooth, the surface cannot be sufficiently transported. Overcurrent flows from the part, and in any case, uneven charging tends to occur. Sand blasting is preferably used to achieve the above surface roughness. Further, the outer diameter of the charging sleeve 120a is preferably 5.0 to 20 mm. This ensures a contact area necessary for charging. If the contact area is larger than necessary, the charging current becomes excessive, and if it is small, charging unevenness is likely to occur. When the diameter is small as described above, magnetic particles are likely to be scattered or adhere to the photosensitive drum 50 due to centrifugal force. Therefore, the linear velocity of the charging sleeve 120a is almost the same as the moving velocity of the photosensitive drum 50, or more It is also preferable that it is slow.

また、帯電スリーブ120a上に形成する磁気粒子層の厚さは、規制手段によって十分に掻き落されて均一な層となる厚さであることが好ましい。帯電領域において帯電スリーブ120aの表面上の磁気粒子の存在量が多すぎると磁気粒子の振動が十分に行われず感光体の摩耗や帯電ムラを起こすとともに過電流が流れ易く、帯電スリーブ120aの駆動トルクが大きくなるという欠点がある。反対に磁気粒子の帯電領域における帯電スリーブ120a上の存在量が少な過ぎると感光体ドラム50への接触に不完全な部分を生じ磁気粒子の感光体ドラム50上への付着や帯電ムラを起こすことになる。実験を重ねた結果、帯電領域における磁気粒子の好ましい付着量は100〜400mg/cmであり、特に好ましくは200〜300mg/cmであることが判明している。なお、この付着量は、磁気ブラシの帯電領域における平均値である。 Further, the thickness of the magnetic particle layer formed on the charging sleeve 120a is preferably a thickness that is sufficiently scraped off by the regulating means to form a uniform layer. If there is too much magnetic particles on the surface of the charging sleeve 120a in the charging region, the magnetic particles will not vibrate sufficiently, causing photoconductor wear and charging unevenness and overcurrent easily flowing, and driving torque of the charging sleeve 120a. Has the disadvantage of becoming larger. On the other hand, if the amount of the magnetic particles on the charging sleeve 120a in the charged region of the magnetic particles is too small, an incomplete portion is formed in contact with the photosensitive drum 50, and adhesion of the magnetic particles on the photosensitive drum 50 or uneven charging occurs. become. Result of repeated experimentation, the preferred deposition amount of the magnetic particles in the charging area is 100 to 400 mg / cm 2, particularly preferably has proven 200-300 mg / cm 2. This adhesion amount is an average value in the charging region of the magnetic brush.

帯電装置としての磁気ブラシ帯電装置120には、直流(DC)バイアスE3に必要により交流(AC)バイアスAC3が重畳される帯電バイアス、例えば直流バイアスE3としてトナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)の−100〜−500Vが、また交流バイアスAC3として周波数1〜5kHz、電圧300〜500VP−Pの帯電バイアスが印加される帯電スリーブ120aにより、感光体ドラム50の周面が接触、摺擦されて感光体ドラム50が帯電される。帯電スリーブ120aと感光体ドラム50との間には前記交流バイアスAC3の電圧印加による振動電界が形成されているので、磁気ブラシを経て感光体層10a上への電荷の注入が円滑に行われて一様に高速な帯電が行われる。 The magnetic brush charging device 120 serving as a charging device includes a charging bias in which an alternating current (AC) bias AC3 is superimposed on a direct current (DC) bias E3 as necessary, for example, a direct current bias E3 having the same polarity as the toner (in this embodiment, minus). -100 to-500V polarity) is also frequency 1~5kHz as AC bias AC3, the charging sleeve 120a which charging bias voltage 300~500V P-P is applied, contacting the peripheral surface of the photosensitive drum 50 is slidingly The photosensitive drum 50 is charged by rubbing. Since an oscillating electric field is formed between the charging sleeve 120a and the photosensitive drum 50 by applying the voltage of the AC bias AC3, the electric charge is smoothly injected onto the photosensitive layer 10a through the magnetic brush. High-speed charging is performed uniformly.

感光体ドラム50を帯電した帯電スリーブ120a上の磁気ブラシは、磁石体121に設けられるN−N磁極部において、スクレーパ123により帯電スリーブ120a上より落下され帯電スリーブ120aとの近接部において帯電スリーブ120aと逆方向(反時計方向)に回転する撹拌スクリュウ124により撹拌された後、再度磁気ブラシ形成され帯電部Tに搬送される。   The magnetic brush on the charging sleeve 120a charged with the photosensitive drum 50 is dropped from the charging sleeve 120a by the scraper 123 at the NN magnetic pole portion provided in the magnet body 121, and the charging sleeve 120a in the vicinity of the charging sleeve 120a. Then, the magnetic brush is formed again and conveyed to the charging unit T after being stirred by the stirring screw 124 rotating in the opposite direction (counterclockwise).

図3に示すように、帯電バイアスの交流バイアスAC3のピーク・ピーク電圧(VP−P)と帯電電位との関係は、ピーク・ピーク電圧VP−Pが大きくなるに従い帯電電位が大きくなり、帯電電位はピーク・ピーク電圧が一定のV1で帯電バイアスの直流バイアスE3の値VSとほぼ等しい値で飽和し、それ以上ピーク・ピーク電圧VP−Pを大きくしても帯電電位は殆ど変化しないという特性がある。磁気粒子の電気抵抗は環境条件によっても変化するが、また使用するに従い磁気粒子の表面にトナーが融着するなどして電気抵抗は高くなる。このため、特性曲線は使用初期の新しい磁気粒子の場合は実線で示す(a)のように左側に、長期間使用した磁気粒子の場合は前記特性曲線は点線で示す(b)のように右側に位置することになる。 As shown in FIG. 3, the relationship between the peak-to-peak voltage of the AC bias AC3 of the charging bias and (V P-P) and the charging potential, the charge potential is increased in accordance with the peak-to-peak voltage V P-P increases, The charging potential is saturated at a constant peak-to-peak voltage V1 and approximately equal to the value VS of the DC bias E3 of the charging bias, and the charging potential hardly changes even if the peak-to-peak voltage VP-P is further increased. There is a characteristic. Although the electric resistance of the magnetic particles varies depending on the environmental conditions, the electric resistance increases as the toner is fused to the surface of the magnetic particles as it is used. For this reason, the characteristic curve is shown on the left side as shown by a solid line in the case of new magnetic particles in the initial stage of use, and the characteristic curve is shown on the right side as shown in FIG. Will be located.

本発明の画像形成装置の接触方式による帯電装置では、装着電源のon時或いはプリント開始前に帯電電位に相当する直流バイアスE3の電圧値を所定値とし、交流バイアスAC3のピーク・ピーク電圧(VP−P)を低い値から次第に大きくした帯電バイアスを印加してその時変化する感光体ドラム50の帯電電位を電位計ESによって検出する。検出される帯電電位はA/D変換器によってディジタル値に変換されたのち制御部(CPU)に入力される。制御部ではこの帯電電位が所定値VSの飽和点に達した時のVP−Pの値を適正バイアス値V1と規定してプリント動作とする。 In the charging device using the contact method of the image forming apparatus of the present invention, the voltage value of the DC bias E3 corresponding to the charging potential is set to a predetermined value when the mounted power source is turned on or before printing is started, and the peak-to-peak voltage (V A charging bias gradually increasing from a low value ( PP ) is applied, and the charging potential of the photosensitive drum 50 that changes at that time is detected by an electrometer ES. The detected charging potential is converted into a digital value by an A / D converter and then input to a control unit (CPU). In the control unit, the value of VP -P when the charged potential reaches the saturation point of the predetermined value VS is defined as an appropriate bias value V1, and the printing operation is performed.

すなわち、プリントが行われる時交流バイアスAC3を低い値から次第に大きくして(スイープして)交流バイアスAC3のVP−Pの値V1を求め、制御部からバイアス信号が出力される。この制御信号はD/A変換器によってアナログ値に変換された後交流バイアスAC3に送出され、交流バイアスAC3は決定されたピーク・ピーク電圧V1を出力する。その際のピーク・ピーク電圧V1の値とメモリに格納された磁気粒子の劣化により交換すべき規定値V2を読み出しこれと比較する。磁気粒子はトナーの混入により抵抗が増加するので、プリントの使用に従い適正バイアス値V1が増加する。これに伴い印加するVP−Pが増加し帯電不能な状態が生じることになる。測定した電圧値が帯電不能を示す規定値V2より小さい間は画像形成を続けるが、規定値V2より大きくなると、制御部より画像形成動作停止信号が送出され画像形成動作を停止し、不図示の操作部の表示部に帯電装置異常の表示を行う。この表示に基づき、帯電用の磁気粒子の供給ボトル220を磁気ブラシ帯電装置120にセットし、供給ボトル220底面の不図示の開閉蓋を開口して磁気粒子を磁気ブラシ帯電装置120に落下、供給する。上記において感光体ドラム50の電位の測定に電位計ESを用いたが、バイアス電源に直流電流計を繋いで用いて交流バイアスVP−Pを変化させ、この電流値が飽和点に達した時のVP−Pを適正バイアス値V1と設定し、規定値V2との比較を行いV1を越えた時磁気粒子の供給を行うようにしてもよい。 That is, when printing is performed, the AC bias AC3 is gradually increased (swept) from a low value to obtain the value V1 of VP -P of the AC bias AC3, and a bias signal is output from the control unit. This control signal is converted to an analog value by the D / A converter and then sent to the AC bias AC3. The AC bias AC3 outputs the determined peak-to-peak voltage V1. At this time, the value of the peak-to-peak voltage V1 and the specified value V2 to be exchanged due to the deterioration of the magnetic particles stored in the memory are read and compared. Since the resistance of the magnetic particles increases due to toner mixing, the proper bias value V1 increases as the print is used. Along with this, VP-P to be applied increases, and an unchargeable state occurs. The image formation is continued while the measured voltage value is smaller than the prescribed value V2 indicating that charging is not possible. However, when the measured voltage value is larger than the prescribed value V2, an image forming operation stop signal is sent from the control unit to stop the image forming operation. The charging unit abnormality is displayed on the display unit of the operation unit. Based on this display, the charging magnetic particle supply bottle 220 is set in the magnetic brush charging device 120, and an opening / closing lid (not shown) on the bottom of the supply bottle 220 is opened to drop and supply the magnetic particles to the magnetic brush charging device 120. To do. In the above description, the electrometer ES is used to measure the potential of the photosensitive drum 50. When the DC bias ammeter is connected to the bias power source and the AC bias VP-P is changed, the current value reaches the saturation point. VP-P may be set to an appropriate bias value V1, compared with a specified value V2, and magnetic particles may be supplied when V1 is exceeded.

また、メンテナンス時或いは例えば5万プリント等の定期時に、帯電用の磁気粒子の交換が行われる。メモリに記憶されたメンテナンスプリント毎や例えば5万プリント毎の定期時に、制御部を通して交換信号が出され、不図示の駆動モータの駆動により予めセットされた帯電用の磁気粒子の供給ボトル220の供給ローラ221が回転され、供給ボトル220内の磁気粒子が磁気ブラシ帯電装置120内に全量が1回で落下される。供給後空の供給ボトル220を外し、新たな供給ボトル220をセットすることにより画像形成装置が作動状態となるように制御することも可能である。また、定期時に制御部より不図示の操作部に例えばランプの点滅等による供給信号を表示し、供給ボトル220を磁気ブラシ帯電装置120にセットし、供給ボトル220底面の不図示の開閉蓋を開口して磁気粒子を供給するようにしてもよい。   Also, during periodic maintenance and the like during or for example 50,000 prints, replacement of the magnetic particles for charging is carried out. At each maintenance print stored in the memory or at regular intervals of, for example, 50,000 prints, an exchange signal is output through the control unit, and supply of the charging magnetic particle supply bottle 220 set in advance by driving a drive motor (not shown) roller 221 is rotated, the magnetic particles in the supply bottle 220 is the total amount in the magnetic brush charging device 120 is dropped once. It is also possible to control the image forming apparatus to be in an operating state by removing the empty supply bottle 220 after supply and setting a new supply bottle 220. In addition, a supply signal such as blinking of a lamp is displayed on the operation unit (not shown) from the control unit at regular intervals, the supply bottle 220 is set on the magnetic brush charging device 120, and an open / close lid (not shown) on the bottom of the supply bottle 220 is opened. Then, magnetic particles may be supplied.

落下された磁気粒子は回転される帯電スリーブ120aにより搬送され、スクレーパ123により帯電スリーブ120a表面より掻落とされて磁気ブラシ帯電装置120の底部に補給される。これに伴い、反時計方向に回転される撹拌スクリュウ124により磁気ブラシ帯電装置120内部に収納されている使用済みの磁気粒子が排出口125より溢れ出され、ダクトDBを通して共通の磁気粒子回収容器300に回収される。この際、供給ボトル220より磁気ブラシ帯電装置120内に供給される1回の磁気粒子供給量は磁気ブラシ帯電装置120内に収納される全磁気粒子に対して、20〜50質量%が好ましい。20質量%未満では新規に供給される磁気粒子量が少な過ぎ交換効果がなく良好な帯電が行われず、50質量%を越えると新規の磁気粒子が溢れ出てしまう。   The dropped magnetic particles are conveyed by the rotating charging sleeve 120a, scraped off from the surface of the charging sleeve 120a by the scraper 123, and replenished to the bottom of the magnetic brush charging device 120. Accordingly, the used magnetic particles stored in the magnetic brush charging device 120 are overflowed from the discharge port 125 by the stirring screw 124 rotated counterclockwise, and the common magnetic particle recovery container 300 is passed through the duct DB. To be recovered. At this time, the supply amount of the magnetic particles supplied from the supply bottle 220 into the magnetic brush charging device 120 is preferably 20 to 50% by mass with respect to all the magnetic particles stored in the magnetic brush charging device 120. If the amount is less than 20% by mass, the amount of newly supplied magnetic particles is so small that there is no exchange effect and good charging is not performed. If the amount exceeds 50% by mass, new magnetic particles overflow.

上記により、帯電装置内の磁気粒子が劣化されることなく良好な帯電性能が長期に維持される。   The above, good charging performance without magnetic particles in the charging device is deteriorated is maintained long term.

図4は、磁気ブラシ帯電器を有する画像形成装置の1例を示す断面図である。図4において50は像担持体である感光体ドラム(感光体)で、有機感光層をドラム上に塗布し、その上に樹脂層を塗設した感光体で、接地されて時計方向に駆動回転される。52は磁気ブラシ帯電器で、感光体ドラム50周面に対し一様な帯電を与えられる。この帯電器52による帯電に先だって、前画像形成での感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた露光部51による露光を行って感光体周面の除電をしてもよい。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus having a magnetic brush charger. In FIG. 4, reference numeral 50 denotes a photosensitive drum (photosensitive member) which is an image bearing member. An organic photosensitive layer is applied on the drum, and a resin layer is coated thereon. The photosensitive member is grounded and rotated clockwise. Is done. Reference numeral 52 denotes a magnetic brush charger that can uniformly charge the circumferential surface of the photosensitive drum 50. Prior to charging by the charger 52, in order to eliminate the history of the photoconductor in the previous image formation, exposure by the exposure unit 51 using a light emitting diode or the like may be performed to neutralize the peripheral surface of the photoconductor.

感光体への一様帯電ののち像露光器53により画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の像露光器53は図示しないレーザーダイオードを露光光源とする。回転するポリゴンミラー531、fθレンズ等を経て反射ミラー532により光路を曲げられた光により感光体ドラム上の走査がなされ、静電潜像が形成される。   Image exposure based on an image signal is performed by the later image exposure unit 53 uniformly charging the photosensitive member. The image exposure unit 53 in this figure uses a laser diode (not shown) as an exposure light source. Scanning on the photosensitive drum is performed by the light whose optical path is bent by the reflection mirror 532 through the rotating polygon mirror 531 and the fθ lens, and an electrostatic latent image is formed.

その静電潜像は次いで現像器54で現像される。感光体ドラム50周縁にはトナーとキャリアとから成る現像剤を内蔵した現像器54が設けられていて、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ541によって現像が行われる。現像剤は、例えば前述のフェライトをコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、前述のスチレンアクリル系樹脂を主材料としてカーボンブラック等の着色剤と荷電制御剤と低分子量ポリオレフィンからなる着色粒子に、シリカ、酸化チタン等を外添したトナーとからなるもので、現像剤は図示していない層形成手段によって現像スリーブ541上に100〜600μmの層厚に規制されて現像域へと搬送され、現像が行われる。この時通常は感光体ドラム50と現像スリーブ541の間に直流バイアス、必要に応じて交流バイアス電圧をかけて現像が行われる。また、現像剤は感光体に対して接触あるいは非接触の状態で現像される。   The electrostatic latent image is then developed by the developing device 54. A developing device 54 containing a developer composed of toner and carrier is provided on the periphery of the photosensitive drum 50, and development is performed by a developing sleeve 541 that contains a magnet and rotates while holding the developer. The developer is, for example, a carrier composed of the above-mentioned ferrite as a core and coated with an insulating resin around it, and a coloring material such as carbon black, a charge control agent, and a low molecular weight polyolefin mainly composed of the above-mentioned styrene acrylic resin. It consists of toner with silica, titanium oxide, etc. added externally to the particles. The developer is regulated to a layer thickness of 100 to 600 μm on the developing sleeve 541 by a layer forming means (not shown) and conveyed to the developing area. Then, development is performed. At this time, usually, development is performed by applying a DC bias between the photosensitive drum 50 and the developing sleeve 541 and, if necessary, an AC bias voltage. Further, the developer is developed in contact with or not in contact with the photoreceptor.

転写材(「記録紙」ともいう。)Pは画像形成後、転写のタイミングの整った時点で給紙ローラ57の回転作動により転写域へと給紙される。   The transfer material (also referred to as “recording paper”) P is fed to the transfer area by the rotation operation of the feed roller 57 at the time when the transfer timing is ready after the image formation.

転写域においては転写のタイミングに同期して感光体ドラム50の周面に転写ローラ(転写器)58が圧接され、給紙された転写材Pを挟着して転写される。   In the transfer area, a transfer roller (transfer device) 58 is pressed against the peripheral surface of the photosensitive drum 50 in synchronization with the transfer timing, and the transferred transfer material P is sandwiched and transferred.

次いで転写材Pは転写ローラとほぼ同時に圧接状態とされた分離ブラシ(分離器)59によって除電がなされ、感光体ドラム50の周面により分離して定着装置60に搬送され、熱ローラ601と圧着ローラ602の加熱、加圧によってトナーを溶着したのち排紙ローラ61を介して装置外部に排出される。なお前記の転写ローラ58及び分離ブラシ59は転写材Pの通過後感光体ドラム50の周面より退避離間して次なるトナー像の形成に備える。   Next, the transfer material P is neutralized by a separation brush (separator) 59 brought into a pressure contact state almost simultaneously with the transfer roller, separated by the peripheral surface of the photosensitive drum 50, conveyed to the fixing device 60, and pressed against the heat roller 601. heating the roller 602, and is discharged to the outside of the apparatus through the discharge rollers 61 after welded toner by pressure. The transfer roller 58 and the separation brush 59 are separated from the peripheral surface of the photosensitive drum 50 after the transfer material P has passed, and prepare for the formation of the next toner image.

一方、転写材Pを分離した後の感光体ドラム50は、クリーニング器62のクリーニングブレード621の圧接により残留トナーを除去・清掃し、再び露光部51による除電と帯電器52による帯電を受けて次なる画像形成のプロセスに入る。   On the other hand, the photosensitive drum 50 after separating the transfer material P is subjected to removal and cleaning of residual toner by pressure contact of the cleaning blade 621 of the cleaning device 62, and after receiving the charge removal by the exposure unit 51 and charging by the charger 52 again. The image forming process is entered.

なお、70は感光体、帯電器、転写器・分離器及びクリーニング器を一体化されている着脱可能なプロセスカートリッジである。   Incidentally, 70 is a photoreceptor, a charger, a detachable process cartridge is integrated transcription unit-separator and a cleaning device.

画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。   As the image forming apparatus, the above-described photosensitive member and components such as a developing device and a cleaning device may be integrally coupled as a process cartridge, and this unit may be configured to be detachable from the apparatus main body. In addition, a process cartridge is formed by integrally supporting at least one of a charger, an image exposure device, a developing device, a transfer or separation device, and a cleaning device together with a photosensitive member, and a single unit that is detachable from the apparatus main body. It is good also as a structure which can be attached or detached using guide means, such as a rail of an apparatus main body.

像露光は、画像形成装置を複写機やプリンタとして使用する場合には、原稿からの反射光や透過光を感光体に照射すること、或いはセンサーで原稿を読み取り信号化し、この信号に従ってレーザービームの走査、LEDアレイの駆動、又は液晶シャッターアレイの駆動を行い感光体に光を照射することなどにより行われる。   When the image forming apparatus is used as a copying machine or a printer, image exposure is performed by irradiating the photosensitive member with reflected light or transmitted light from a document or by reading a document with a sensor and generating a laser beam according to this signal. scan, driving an LED array, or carried out, such as by irradiating light to the photosensitive body performs driving of the liquid crystal shutter array.

なお、ファクシミリのプリンタとして使用する場合には、像露光器13は受信データをプリントするための露光を行うことになる。   In the case of using as a facsimile printer, the image exposure device 13 carries out an exposure for printing received data.

本発明の画像形成装置は、複写機、レーザープリンタ、LEDプリンタ、液晶シャッター式プリンタ等の電子写真装置一般に適用し得るものであるが、更には電子写真技術を応用したディスプレイ、記録、軽印刷、製版、ファクシミリ等の装置にも広く適用し得るものである。   The image forming apparatus of the present invention can be applied to general electrophotographic apparatuses such as copying machines, laser printers, LED printers, and liquid crystal shutter printers. Furthermore, the display, recording, light printing, The present invention can be widely applied to apparatuses such as plate making and facsimile.

本発明に係る画像形成方法においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、像露光をスポット面積が2000μm以下の露光ビームを用いて行うことを特徴とする。このような小スポットの露光ビームを用いても、本発明に係る有機感光体は、該スポット面積に対応した画像を忠実に形成することができる。より好ましいスポット面積は、100〜800μmである。その結果800dpi(dpiとは2.54cm当たりのドット数)以上で、階調性が豊かな電子写真画像を達成することができる。 The image forming method according to the present invention is characterized in that when forming an electrostatic latent image on a photoreceptor, image exposure is performed using an exposure beam having a spot area of 2000 μm 2 or less. Even if such a small spot exposure beam is used, the organophotoreceptor according to the present invention can faithfully form an image corresponding to the spot area. A more preferable spot area is 100 to 800 μm 2 . As a result, an electrophotographic image having a gradation of not less than 800 dpi (dpi is the number of dots per 2.54 cm) can be achieved.

前記露光ビームのスポット面積とは、該露光ビームを該ビームと垂直な面で切断したとき、該切断面に現れる光強度分布面で、光強度が最大ピーク強度の1/e以上の領域に相当する面積を意味する。 The spot area of the exposure beam is a light intensity distribution plane that appears on the cut surface when the exposure beam is cut along a plane perpendicular to the beam, and is in a region where the light intensity is 1 / e 2 or more of the maximum peak intensity. It means the corresponding area.

用いられる光ビームとしては半導体レーザを用いた走査光学系、及びLEDや液晶シャッター等の固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の1/eまでの部分をスポット面積とする。 Examples of the light beam used include a scanning optical system using a semiconductor laser, and a solid state scanner such as an LED or a liquid crystal shutter. The light intensity distribution includes a Gaussian distribution and a Lorentz distribution, but 1 / e of each peak intensity. A portion up to 2 is defined as a spot area.

以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this. In the following text, “part” means “part by mass”.

(感光体1の作製)
下記の様に感光体1を作製した。
(Preparation of photoreceptor 1)
Photoreceptor 1 was produced as follows.

直径60mmの円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面粗さRz=1.5(μm)の導電性支持体を用意した。   The surface of a cylindrical aluminum support having a diameter of 60 mm was cut to prepare a conductive support having a surface roughness Rz = 1.5 (μm).

〈中間層〉
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層塗布液を作製した。
<Intermediate layer>
A dispersion having the following composition was diluted twice with the same mixed solvent, and allowed to stand overnight, followed by filtration (filter; using a lime mesh 5 μm filter manufactured by Nihon Pall) to prepare an intermediate layer coating solution.

ポリアミド樹脂CM8000(東レ社製) 1部
酸化チタンSMT500SAS(テイカ社製) 3部
メタノール 10部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行った。
Polyamide resin CM8000 (manufactured by Toray Industries, Inc.) 1 part Titanium oxide SMT500SAS (manufactured by Teika) 3 parts Methanol 10 parts Dispersion was carried out for 10 hours in a batch manner using a sand mill as a disperser.

上記塗布液を用いて前記支持体上に、乾燥膜厚2μmとなるよう浸漬塗布法で塗布した。   On the support by using the above coating solution was applied by dip coating to a dry film thickness of 2 [mu] m.

〈電荷発生層〉
電荷発生物質:チタニルフタロシアニン顔料(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、少なくとも27.3°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料) 20部
ポリビニルブチラール樹脂(#6000−C:電気化学工業社製) 10部
酢酸t−ブチル 700部
4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン 300部を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
<Charge generation layer>
Charge generation material: titanyl phthalocyanine pigment (titanyl phthalocyanine pigment having a maximum diffraction peak at a position of at least 27.3 ° by Cu-Kα characteristic X-ray diffraction spectrum measurement) 20 parts polyvinyl butyral resin (# 6000-C: Electrochemical Industry) 10 parts) t-butyl acetate 700 parts 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone 300 parts were mixed and dispersed for 10 hours using a sand mill to prepare a charge generation layer coating solution. This coating solution was applied onto the intermediate layer by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.3 μm.

〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質(4,4′−ジメチル−4″−(β−フェニルスチリル)トリフェニルアミン) 225部
バインダー:ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300部
酸化防止剤(Irganox1010:日本チバガイギー社製) 6部
THF(テトラヒドロフラン) 1600部
トルエン 400部
シリコーンオイル(KF−50:信越化学社製) 1部を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に円形スライドホッパー塗布機を用いて塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
<Charge transport layer>
Charge transport material (4,4′-dimethyl-4 ″-(β-phenylstyryl) triphenylamine) 225 parts Binder: Polycarbonate (Z300: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) 300 parts Antioxidant (Irganox 1010: manufactured by Ciba Geigy Japan) ) 6 parts THF (tetrahydrofuran) 1600 parts Toluene 400 parts Silicone oil (KF-50: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1 part was mixed and dissolved to prepare a charge transport layer coating solution. A charge transporting layer having a dry film thickness of 20 μm was formed by coating with a circular slide hopper coating machine.

〈表面層〉
金属酸化物粒子として数平均一次粒子径が15nmの酸化アルミニウムを用い、反応性有機基を有する化合物として例示化合物(S−15)を用い、以下に示すように、反応性有機基を有する化合物による表面処理の調製を行った。
<Surface layer>
As the metal oxide particles, aluminum oxide having a number average primary particle size of 15 nm is used, the exemplified compound (S-15) is used as the compound having a reactive organic group, and the compound having a reactive organic group is used as shown below. A surface treatment was prepared.

まず、数平均一次粒子径が15nmの酸化アルミニウム粒子100部、上記例示化合物(S−15)100部、トルエン/イソプロピルアルコール=1/1(質量比)の混合溶媒300部の混合液を、ジルコニアビーズとともにサンドミルに入れ約40℃で、回転速度1500rpmで撹拌し、酸化アルミニウム粒子の反応性有機基を有する化合物による表面処理を行った。さらに、上記処理混合物を取り出し、ヘンシェルミキサーに投入して回転速度1500rpmで15分間撹拌した後、120℃で3時間乾燥することによって、反応性有機基を有する化合物による酸化アルミニウム粒子の表面処理を終了し、表面処理済み酸化アルミニウム1を得た。上記の反応性有機基を有する化合物による表面処理により、酸化アルミニウム粒子の粒子表面は反応性有機基を有する化合物により被覆されていた。   First, a mixed solution of 100 parts of aluminum oxide particles having a number average primary particle diameter of 15 nm, 100 parts of the above exemplary compound (S-15), and 300 parts of a mixed solvent of toluene / isopropyl alcohol = 1/1 (mass ratio) is obtained. The mixture was placed in a sand mill together with the beads at about 40 ° C. and stirred at a rotational speed of 1500 rpm, and surface treatment was performed with a compound having a reactive organic group of aluminum oxide particles. Further, the above treatment mixture is taken out, put into a Henschel mixer, stirred for 15 minutes at a rotation speed of 1500 rpm, and then dried at 120 ° C. for 3 hours to complete the surface treatment of the aluminum oxide particles with the compound having a reactive organic group. Thus, surface-treated aluminum oxide 1 was obtained. By the surface treatment with the compound having a reactive organic group, the particle surface of the aluminum oxide particles was coated with the compound having a reactive organic group.

この際の反応性有機基を有する化合物の表面処理量(反応性有機基を有する化合物の被覆量)は、酸化アルミニウム粒子に対し15質量%(つまり、酸化アルミニウム粒子100質量部に対して反応性有機基を有する化合物の表面処理量は40質量部)であった。   The surface treatment amount of the compound having a reactive organic group at this time (the coating amount of the compound having a reactive organic group) is 15% by mass with respect to the aluminum oxide particles (that is, reactive with respect to 100 parts by mass of the aluminum oxide particles). The surface treatment amount of the compound having an organic group was 40 parts by mass).

続いて下記のような方法で表面層を形成した。   Subsequently, a surface layer was formed by the following method.

表面処理済み酸化アルミニウム酸粒子1(S−15にて表面処理済) 100部
硬化性化合物(例示化合物43) 100部
重合開始剤(例示化合物1−6) 30部
n−プロピルアルコール 400部
上記成分を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、表面層塗布液を作製した。該塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、表面層を塗布した。塗布後、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥膜厚2.0μmの表面層を得た。
Surface-treated aluminum oxide oxide particles 1 (surface-treated with S-15) 100 parts Curing compound (Exemplary Compound 43) 100 parts Polymerization initiator (Exemplary Compound 1-6) 30 parts n-propyl alcohol 400 parts Were mixed and stirred and sufficiently dissolved and dispersed to prepare a surface layer coating solution. A surface layer was applied to the photoreceptor on which the coating solution had been prepared up to the charge transport layer using a circular slide hopper coater. After the coating, ultraviolet rays were irradiated for 1 minute using a metal halide lamp to obtain a surface layer having a dry film thickness of 2.0 μm.

〔感光体2〜13の作製〕
以下、感光体1の作製条件を下記「表1」の如く変更して感光体2〜13を作製した。
[Preparation of photoconductors 2 to 13]
Photoreceptors 2 to 13 were produced by changing the production conditions of the photoreceptor 1 as shown in “Table 1” below.

Figure 2011085621
Figure 2011085621

〔性能評価〕
(画像ムラ)
まず、図1に示した接触帯電装置である帯電ローラを有する画像形成装置を基本構成としたデジタルカラープリンタに上記で作製した感光体1〜13を搭載して、10℃/15%RH環境下において印字率5%画像で100,000枚実写の印字履歴を加えた後、出力されたプリント画像の画質欠陥(色点および筋状傷)の有無を目視下記のような基準を設けて評価した。
[Performance evaluation]
(Image unevenness)
First, the photoconductors 1 to 13 prepared above are mounted on a digital color printer having a basic configuration of an image forming apparatus having a charging roller which is a contact charging apparatus shown in FIG. 1, and in a 10 ° C./15% RH environment. After adding a print history of 100,000 sheets with an image of 5% printing rate, the presence or absence of image quality defects (color points and streak) in the printed image was visually evaluated using the following criteria. .

◎:画像上に縦スジ状の欠陥及び色点は無く、プリント画像は良好。   A: There are no vertical stripe-like defects and color spots on the image, and the printed image is good.

○:画像上に薄い縦スジ状の欠陥及び色点が若干確認される。   ○: A thin vertical streak-like defect and a color point are slightly confirmed on the image.

△:画像上に縦スジ状の欠陥及び色点が確認されるが、実用上問題ないレベル。   △: Although vertical streak-like defects on the image and the color point is confirmed, no practical problem.

×:画像上に縦スジ状の欠陥及び色点が多く確認され、実用上問題がある。   ×: vertical stripe-like defects on the image and color point number is confirmed, problems in practical use.

(感光体表面の実機耐久試験)
次いで、上記と同条件で更に400,000枚実写の印字履歴を加え、表面削れ量(α値)、表面キズ、変色度合いを評価した。
(Real machine durability test on the photoreceptor surface)
Next, a print history of 400,000 actual shots was added under the same conditions as described above, and the amount of surface abrasion (α value), surface scratches, and degree of discoloration were evaluated.

具体的には下記α値にて評価した。   Specifically, the following α value was evaluated.

α値={(深さ方向の表面削れ量[μm])/(ドラムの総回転数[rot.])}
×100000
すなわち、α値が小さいほど、耐摩耗性を有する。
α value = {(surface scraping amount in the depth direction [μm]) / (total drum rotation speed [rot.])}
× 100,000
That is, the smaller the α value, the higher the wear resistance.

また、同時に、感光体表面の状態を観察し目視にて表面キズ及び変色度合いを(良)5〜1(悪)の10段階(0.5刻み)で評価した。   At the same time, the state of the photoreceptor surface was observed and visually evaluated for surface scratches and discoloration in 10 steps (0.5 increments) of (good) to 1 (bad).

また、図1に示した帯電ローラを有する画像形成装置を基本構成としたデジタルカラープリンタの帯電装置をスコロトロン方式に改造した装置に、感光体10を搭載して上記と同様の評価を行い比較例3とした。   In addition, a photoconductor 10 is mounted on an apparatus obtained by remodeling a charging apparatus of a digital color printer based on an image forming apparatus having a charging roller shown in FIG. It was set to 3.

Figure 2011085621
Figure 2011085621

表2に示した結果から明らかなように、本発明内の感光体1〜11を用いた実施例1〜11は何れの特性も実用範囲内であるが、本発明外の感光体12、11を用いた比較例1、2、また、スコロトロン方式を用いた比較例3は少なくとも何れかの特性に問題があることが分かる。   As is apparent from the results shown in Table 2, Examples 1 to 11 using the photoreceptors 1 to 11 in the present invention have all the characteristics within the practical range, but the photoreceptors 12 and 11 outside the present invention are used. Comparative examples 1 and 2 were used, also, Comparative example 3 it can be seen that there is a problem in at least one of characteristics using scorotron.

すなわち、本発明により、接触帯電装置を用いた帯電プロセスにおける長期使用においても感光体表面の傷(キズ)、濃度斑(ムラ)がなく、かつ耐磨耗性及び耐ガス性に優れた電子写真感光体を用いた画像形成装置を提供することができることが分かる。   That is, according to the present invention, there is no scratch (scratch) or density unevenness (unevenness) on the surface of a photoreceptor even in long-term use in a charging process using a contact charging device, and electrophotography excellent in wear resistance and gas resistance. It can be seen that an image forming apparatus using a photoreceptor can be provided.

1 帯電ローラ
3 現像装置
4 現像スリーブ
5 除電ランプ
6 転写ローラ
7 搬送ベルト
8 搬送ローラ
9、10 電源
11 クリーニング器
12 クリーニングブレード
20 芯金
50 感光体ドラム(又は感光体)
51 露光部
52 磁気ブラシ帯電器
53 像露光器
54 現像器
57 給紙ローラ
58 転写ローラ(転写器)
59 分離ブラシ(分離器)
60 定着装置
61 排紙ローラ
62 クリーニング器
70 プロセスカートリッジ
120 磁気ブラシ帯電装置
120a 帯電スリーブ
220 供給ボトル
300 磁気粒子回収容器
ES 電位計
531 ポリゴンミラー
532 反射ミラー
541 現像スリーブ
601 熱ローラ
602 圧着ローラ
621 クリーニングブレード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging roller 3 Developing device 4 Developing sleeve 5 Static elimination lamp 6 Transfer roller 7 Conveying belt 8 Conveying roller 9, 10 Power supply 11 Cleaning device 12 Cleaning blade 20 Core metal 50 Photosensitive drum (or photosensitive member)
51 Exposure Unit 52 Magnetic Brush Charger 53 Image Exposure Unit 54 Development Unit 57 Paper Feed Roller 58 Transfer Roller (Transfer Unit)
59 Separation brush (separator)
60 fixing device 61 paper discharge roller 62 cleaning device 70 process cartridge 120 magnetic brush charging device 120a charging sleeve 220 supply bottle 300 magnetic particle collection container ES electrometer 531 polygon mirror 532 reflection mirror 541 developing sleeve 601 heat roller 602 pressure roller 621 cleaning blade

Claims (4)

導電性支持体上に感光層及び表面層を有する電子写真感光体の表面に接触して該電子写真感光体の表面を帯電させる接触帯電手段と、該電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、該電子写真感光体上に現像されたトナー像を転写する転写手段とを備えた画像形成装置であって、該電子写真感光体の表面層が、少なくとも反応性有機基を有する化合物で表面処理した金属酸化物粒子と、該反応性有機基と化学結合を形成可能な硬化性化合物とを反応させて得られる生成物を含有することを特徴とする画像形成装置。   Contact charging means for charging the surface of the electrophotographic photosensitive member by contacting the surface of the electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer and a surface layer on a conductive support; and an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member. An image provided with an image exposure means to be formed, a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member, and a transfer means for transferring a toner image developed on the electrophotographic photosensitive member A forming apparatus, wherein the surface layer of the electrophotographic photosensitive member is surface-treated with a compound having at least a reactive organic group, and a curable compound capable of forming a chemical bond with the reactive organic group, An image forming apparatus characterized by containing a product obtained by reacting. 前記反応性有機基を有する化合物が、反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシラン化合物であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the compound having a reactive organic group is a silane compound having a reactive acryloyl group or a methacryloyl group. 前記硬化性化合物が、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアクリル系モノマー又はオリゴマーであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the curable compound is an acrylic monomer or oligomer having an acryloyl group or a methacryloyl group. 前記アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するアクリル系モノマー又はオリゴマーの分子量Mと該アクリロイル基又はメタクリロイル基数Acの比:Ac/Mが下記の関係にあることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
0.005<Ac/M<0.012
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the ratio of Ac / M of the molecular weight M of the acrylic monomer or oligomer having the acryloyl group or methacryloyl group to the number Ac of the acryloyl group or methacryloyl group is as follows. .
0.005 <Ac / M <0.012
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9122183B2 (en) 2012-03-16 2015-09-01 Ricoh Company, Ltd. Electrophotographic photoreceptor, image forming apparatus and process cartridge
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