JP2021043358A - Image forming apparatus - Google Patents

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大脇 弘憲
Hironori Owaki
弘憲 大脇
高典 上野
Takanori Ueno
高典 上野
基也 山田
Motoya Yamada
基也 山田
阿部 幸裕
Yukihiro Abe
幸裕 阿部
康夫 小島
Yasuo Kojima
康夫 小島
白砂 寿康
Toshiyasu Shirasago
寿康 白砂
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Abstract

To provide an image forming apparatus that can prevent high humidity deletion while achieving power saving, and can reduce unevenness in sensitivity of a photoreceptor.SOLUTION: An image forming apparatus has a cylindrical photoreceptor 201, a heater 209 that heats the photoreceptor 201, and air flow generation means that generates an air flow in the longitudinal direction of the photoreceptor 201. The length of the heater 209 in the longitudinal direction of the photoreceptor 201 is shorter than the length of an area 1 that is an image forming area in the longitudinal direction of the photoreceptor 201. The arithmetic average roughness of an outside surface of the photoreceptor 201 in JISB0601:2001 gradually increases from a first end of the area 1 that is the image forming area of the photoreceptor 201 toward a second end. The photoreceptor 201 is arranged such that the end (second end) with a larger arithmetic average roughness of the outside surface is the upstream side of the air flow, and the end (first end) with a smaller arithmetic average roughness of the outside surface is the downstream side of the air flow.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、感光体を加熱するヒータを搭載した画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus equipped with a heater for heating a photoconductor.

電子写真方法及びこれを利用した画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタとして広く一般的に利用されている。そのような画像形成装置では、光導電層が設けられた感光体の表面を一様に帯電させ、画像情報に応じたレーザやLEDによって露光させることにより感光体の表面上に静電潜像を形成する。そして、形成された静電潜像にトナーを付着させることによって感光体の表面にトナー像を形成し、これを紙などの転写材へ転写させて画像形成が行なわれる。 An electrophotographic method and an image forming apparatus using the same are widely and generally used as a copier, a facsimile apparatus, and a printer. In such an image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor by uniformly charging the surface of the photoconductor provided with the photoconducting layer and exposing the photoconductor with a laser or LED corresponding to the image information. Form. Then, a toner image is formed on the surface of the photoconductor by adhering the toner to the formed electrostatic latent image, and the toner image is transferred to a transfer material such as paper to form an image.

このような画像形成装置に好適に用いることが可能な感光体として、シリコン原子を主成分とする非単結晶材料で形成される光導電層を有する感光体(以下、a−Si感光体と略記する。)が挙げられる。a−Si感光体は、そのビッカース硬度が1000kgf/mm以上と非常に硬く、耐久性、耐熱性、環境安定性に優れている。そのため、特に高信頼性が要求される高速機において好ましい。 As a photoconductor that can be suitably used in such an image forming apparatus, a photoconductor having a photoconducting layer formed of a non-single crystal material containing a silicon atom as a main component (hereinafter, abbreviated as a-Si photoconductor). To do.) Can be mentioned. The a-Si photoconductor has a Vickers hardness of 1000 kgf / mm 2 or more, which is extremely hard, and is excellent in durability, heat resistance, and environmental stability. Therefore, it is particularly preferable for high-speed machines that require high reliability.

a−Si感光体を用いた画像形成装置においては、高湿環境下で文字がぼけたり、或いは、文字が印字されずに白抜けが発生したりする画像不良が発生する場合がある。以下、これらの画像不良を「高湿流れ」と略記する。高湿流れは、電子写真感光体(以下、単に「感光体」とも記載する。)の表面に吸着した水分が原因の一つであると認識されている。従来から、高湿流れを抑えるために、感光体を加熱し、感光体の表面に吸着した水分を低減または除去することが行われてきた。そのような感光体の加熱手段としては、様々な方法が知られており、例えば、感光体の内部にヒータを設けて加熱する方法が知られている。他の方法として、感光体を加熱するヒータを、感光体の外部に設けて、感光体を外部から加熱する方法が知られている(特許文献1)。 In an image forming apparatus using an a-Si photoconductor, image defects such as blurring of characters in a high humidity environment or white spots without printing the characters may occur. Hereinafter, these image defects will be abbreviated as "high humidity flow". It is recognized that one of the causes of the high humidity flow is the moisture adsorbed on the surface of the electrophotographic photosensitive member (hereinafter, also simply referred to as “photoreceptor”). Conventionally, in order to suppress a high humidity flow, the photoconductor has been heated to reduce or remove the water adsorbed on the surface of the photoconductor. Various methods are known as means for heating such a photoconductor, and for example, a method in which a heater is provided inside the photoconductor to heat the photoconductor is known. As another method, there is known a method in which a heater for heating the photoconductor is provided outside the photoconductor to heat the photoconductor from the outside (Patent Document 1).

特開2017−015759号公報JP-A-2017-015759

近年では、自然環境の保全という観点から画像形成装置においても省電力化が望まれている。前述のヒータにおいても、消費電力の低減は求められており、省電力化を達成しつつ高湿流れを抑制するためには、更なる改善の余地を有していた。
また、感光体としてa−Si感光体を用いた場合は、画像形成プロセスの帯電工程で発生するオゾンや印加される電流電圧に起因して、外表面が酸化される場合がある。外表面に酸化膜が形成されると、酸化膜が反射防止層として機能するため、酸化膜の厚さによって膜中に進入する光の量が変わり、感光体の感度が変化し、感光体の電位に影響する場合があることがわかってきた。酸化膜が均一に形成されるのであれば、画像への影響は小さいが、酸化膜が不均一に形成されると、感光体の感度ムラにつながり、電位ムラ、延いては、画像上における濃度ムラにつながる場合があるためである。このため、酸化膜をより均一に形成させて、感度ムラを低減させるためには、更なる改善の余地を有していた。
In recent years, power saving has been desired in image forming apparatus from the viewpoint of preserving the natural environment. The above-mentioned heaters are also required to reduce power consumption, and there is room for further improvement in order to suppress high humidity flow while achieving power saving.
When an a-Si photoconductor is used as the photoconductor, the outer surface may be oxidized due to ozone generated in the charging process of the image forming process and the applied current voltage. When an oxide film is formed on the outer surface, the oxide film functions as an antireflection layer, so that the amount of light entering the film changes depending on the thickness of the oxide film, the sensitivity of the photoconductor changes, and the photoconductor's sensitivity changes. It has been found that it may affect the potential. If the oxide film is formed uniformly, the effect on the image is small, but if the oxide film is formed non-uniformly, it leads to uneven sensitivity of the photoconductor, resulting in uneven potential and eventually density on the image. This is because it may lead to unevenness. Therefore, in order to form the oxide film more uniformly and reduce the sensitivity unevenness, there is room for further improvement.

本発明の一態様によれば、
円筒状の感光体と、
前記感光体を加熱する加熱手段と、
前記感光体の長手方向にエアフローを発生させるエアフロー発生手段と、
前記感光体の表面を帯電する帯電手段と、
前記感光体の表面に露光光を照射する露光手段と、
前記感光体の表面にトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記感光体の表面のトナーを除去するためのクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記感光体の長手方向における前記加熱手段の長さが、前記感光体の長手方向における画像形成領域の長さより短く、
前記感光体の外表面のJIS B0601:2001における算術平均粗さは、前記感光体の前記画像形成領域の第1の端部から、前記画像形成領域の第2の端部に向かうにつれて漸次増大し、
前記第1の端部が前記第2の端部よりも前記エアフローの下流側である画像形成装置が提供される。
According to one aspect of the invention
Cylindrical photoconductor and
A heating means for heating the photoconductor and
An airflow generating means for generating airflow in the longitudinal direction of the photoconductor, and
A charging means for charging the surface of the photoconductor and
An exposure means for irradiating the surface of the photoconductor with exposure light,
A developing means for forming a toner image on the surface of the photoconductor, and
A transfer means for transferring the toner image to a transfer material,
A cleaning means for removing toner on the surface of the photoconductor, and
In the image forming apparatus having
The length of the heating means in the longitudinal direction of the photoconductor is shorter than the length of the image forming region in the longitudinal direction of the photoconductor.
The arithmetic mean roughness of the outer surface of the photoconductor in JIS B0601: 2001 gradually increases from the first end of the image forming region of the photoconductor toward the second end of the image forming region. ,
An image forming apparatus is provided in which the first end portion is on the downstream side of the air flow from the second end portion.

本発明によれば、省電力化、高湿流れ抑制、及び感度ムラ低減を達成可能な画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of achieving power saving, suppression of high humidity flow, and reduction of sensitivity unevenness.

感光体とその外表面の算術平均粗さ、ヒータ、及び、エアフローの構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of the arithmetic mean roughness of a photoconductor and its outer surface, a heater, and an air flow. 本発明に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the schematic structure of the image forming apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る感光体の層構成の一例を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed an example of the layer structure of the photoconductor which concerns on this invention. 本発明の実施例、及び、比較例の算術平均粗さの測定結果を表すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the arithmetic mean roughness of the Example of this invention and the comparative example.

以下に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
(電子写真感光体)
図3(a)〜(c)は、本発明の製造方法で製造可能な感光体の層構成の例を示した模式図である。
図3(a)に示す感光体300は、基体301と、基体301の上に順次形成された光導電層302と、表面層303とから構成される。
図3(b)に示すように、基体301の上に、基体側からの電荷の注入を阻止するために、下部電荷注入阻止層304を設け、下部電荷注入阻止層304の上に光導電層302と、表面層303とを順次設けた層構成であってもよい。
図3(c)に示すように、光導電層302と表面層303との間に、表面側からの電荷の注入を阻止するために、上部電荷注入阻止層305を設けた層構成であってもよい。
必要に応じて、光導電層302は、基体301側の第一の層領域と表面層303側の第二の層領域とからなる2層構成にしてもよい。また、光導電層302と表面層303との界面に関しては、連続的に変化させ界面反射を抑制する界面制御を施してもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Electrophotophotoreceptor)
3 (a) to 3 (c) are schematic views showing an example of a layer structure of a photoconductor that can be manufactured by the manufacturing method of the present invention.
The photoconductor 300 shown in FIG. 3A is composed of a substrate 301, a photoconducting layer 302 sequentially formed on the substrate 301, and a surface layer 303.
As shown in FIG. 3B, a lower charge injection blocking layer 304 is provided on the substrate 301 to prevent charge injection from the substrate side, and a photoconducting layer is provided on the lower charge injection blocking layer 304. A layer structure in which the 302 and the surface layer 303 are sequentially provided may be used.
As shown in FIG. 3C, the layer structure is such that an upper charge injection blocking layer 305 is provided between the photoconducting layer 302 and the surface layer 303 in order to prevent charge injection from the surface side. May be good.
If necessary, the photoconducting layer 302 may have a two-layer structure including a first layer region on the substrate 301 side and a second layer region on the surface layer 303 side. Further, the interface between the photoconducting layer 302 and the surface layer 303 may be continuously changed to perform interface control to suppress interfacial reflection.

感光体としては、種々の感光体を使用することができ、例えば、アモルファスシリコン感光体(a−Si感光体)を使用することができる。上記a−Si感光体は、一般的に知られている真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法などの成膜方法により、基体上に図3に示すような層構成のa−Si感光体を製造すればよい。それらの中でも、原料ガスにRF帯やVHF帯の高周波電力を印加してグロー放電により分解し、基体上に堆積膜を形成するプラズマCVD法を用いると、a−Si感光体を好適に作製することができる。原料ガスとしては、例えば以下のものが挙げられる。シラン(SiH)、ジシラン(Si)、メタン(CH)、エタン(C)、一酸化窒素(NO)などの材料ガス、ジボラン(B)、ホスフィン(PH)などのドーピングガス、水素(H)、ヘリウム(He)、アルゴン(Ar)などの希釈ガス。 As the photoconductor, various photoconductors can be used, and for example, an amorphous silicon photoconductor (a-Si photoconductor) can be used. The a-Si photoconductor is formed on a substrate by a generally known film deposition method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, an optical CVD method, or a plasma CVD method. An a-Si photoconductor having a layer structure as shown in (1) may be produced. Among them, an a-Si photoconductor is suitably produced by using a plasma CVD method in which high-frequency power in the RF band or VHF band is applied to the raw material gas and decomposed by glow discharge to form a deposited film on the substrate. be able to. Examples of the raw material gas include the following. Material gases such as silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), nitrogen monoxide (NO), diborane (B 2 H 6 ), phosphine (PH) Doping gas such as 3 ), diluted gas such as hydrogen (H 2 ), helium (He), argon (Ar).

本発明においては、感光体の外表面のJIS B0601:2001における算術平均粗さが、感光体の第1の端部から、第2の端部に向かうにつれて漸次増大することを特徴とする。これを達成するためには、基体301の表面を粗面化することが好ましい。粗面化する具体的な方法としては、例えば、ウエットブラスト、ドライブラスト、ウエットエッチング、ドライエッチング、研磨、切削加工等の公知の方法を用いることができる。 The present invention is characterized in that the arithmetic mean roughness of the outer surface of the photoconductor in JIS B0601: 2001 gradually increases from the first end portion to the second end portion of the photoconductor. In order to achieve this, it is preferable to roughen the surface of the substrate 301. As a specific method for roughening the surface, for example, known methods such as wet blasting, dry lasting, wet etching, dry etching, polishing, and cutting can be used.

基体の表面を粗面化し、粗面化された基体の表面の上に、図3に示した層構成を成膜することによって感光体の外表面も粗面化することができる。
つまり、外表面の算術平均粗さを、感光体の第1の端部から、第2の端部に向かうにつれて漸次増大させるためには、
基体の表面の算術平均粗さを、第1の端部から第2の端部に向かうにつれて漸次増大させればよい。
基体の表面の算術平均粗さを、第1の端部から第2の端部に向かうにつれて漸次増大させるためには、
基体の表面を粗面化するときの処理条件を、第1の端部から第2の端部に向かうにつれて又は第2の端部から第1の端部に向かうにつれて、変化させればよい。
より具体的には、ウエットブラスト処理によって基体の表面を粗面化する場合に、ワーク(基体)に対するブラストヘッドの位置に応じて
長手方向におけるブラストヘッドの移動速度を変化させたり、
ブラストヘッドからワークに研磨剤を投射するエアーの圧力を変化させたり、
ワークとブラストヘッドとの距離(間隔)を変化させたりする等の方法で実現できる。
The outer surface of the photoconductor can also be roughened by roughening the surface of the substrate and forming the layer structure shown in FIG. 3 on the surface of the roughened substrate.
That is, in order to gradually increase the arithmetic mean roughness of the outer surface from the first end to the second end of the photoconductor,
The arithmetic mean roughness of the surface of the substrate may be gradually increased from the first end to the second end.
In order to gradually increase the arithmetic mean roughness of the surface of the substrate from the first end to the second end,
The treatment conditions for roughening the surface of the substrate may be changed from the first end to the second end or from the second end to the first end.
More specifically, when the surface of the substrate is roughened by wet blasting, the moving speed of the blast head in the longitudinal direction is changed according to the position of the blast head with respect to the work (base).
Change the pressure of the air that projects the abrasive from the blast head to the work,
This can be achieved by changing the distance (interval) between the work and the blast head.

また、感光体の外表面を粗面化する別の方法として、図3の各層を形成した後に表面層303の外表面を粗面化しても良い。この場合における粗面化する具体的な方法としては、ドライブラスト、研磨や、微細な凹凸形状を有するモールドを加圧接触させて、微細な凹凸形状を外表面に転写することで、外表面で粗面化する方法などが挙げられる。
外表面の算術平均粗さを、感光体の第1の端部から、第2の端部に向かうにつれて漸次増大させるためには、外表面を粗面化するときに、算術平均粗さが第1の端部から第2の端部に向かって漸次増大するように処理条件を変化させればよい。
前記の基体の表面を粗面化する場合と同様に、ブラスト処理によって外表面を粗面化する場合に、ワークに対するブラストヘッドの位置に応じて
長手方向におけるブラストヘッドの移動速度を変化させたり、
ブラストヘッドからワークに研磨剤を投射する圧力を変化させたり、
ワークとブラストヘッドとの距離(間隔)を変化させたりする等の方法で実現できる。
Further, as another method of roughening the outer surface of the photoconductor, the outer surface of the surface layer 303 may be roughened after forming each layer of FIG. Specific methods for roughening the surface in this case include drive lasting, polishing, and pressure contact of a mold having a fine uneven shape to transfer the fine uneven shape to the outer surface on the outer surface. Examples include a method of roughening the surface.
In order to gradually increase the arithmetic mean roughness of the outer surface from the first end to the second end of the photoconductor, when the outer surface is roughened, the arithmetic mean roughness is first. The processing conditions may be changed so as to gradually increase from the end of 1 to the second end.
Similar to the case of roughening the surface of the substrate, when the outer surface is roughened by the blasting treatment, the moving speed of the blast head in the longitudinal direction is changed according to the position of the blast head with respect to the work.
Change the pressure at which the abrasive is projected from the blast head to the work,
This can be achieved by changing the distance (interval) between the work and the blast head.

(画像形成装置)
図2は、本発明の画像形成装置の概略構成を説明する図である。図2中に矢印Xで示す方向に、感光体201は、所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動され、回転過程で一次帯電器202により所定の極性・電位に帯電処理される。次いで、露光手段(不図示)から照射された画像露光光203を受け、これにより感光体201の表面上には、目的の画像に対応した静電潜像が形成される。次いで、現像器204から供給されるトナーを用いて静電潜像が現像され、感光体201の表面にトナー像が形成される。
(Image forming device)
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus of the present invention. The photoconductor 201 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction indicated by the arrow X in FIG. 2, and is charged to a predetermined polarity and potential by the primary charger 202 during the rotation process. Next, it receives the image exposure light 203 irradiated from the exposure means (not shown), whereby an electrostatic latent image corresponding to the target image is formed on the surface of the photoconductor 201. Next, the electrostatic latent image is developed using the toner supplied from the developer 204, and the toner image is formed on the surface of the photoconductor 201.

そして、一次転写バイアスをバイアス電源(不図示)から一次転写ローラ205に印加することによって、感光体201の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト206に一次転写される。その後、感光体201の表面は、クリーニングブレードを有する感光体クリーナユニット207によってクリーニングされ、除電手段208によって除電される。また、感光体クリーナユニット207と除電手段208との間には、感光体201を外部から加熱するための加熱手段としてヒータ209を有している。 Then, by applying the primary transfer bias to the primary transfer roller 205 from the bias power supply (not shown), the toner image formed on the surface of the photoconductor 201 is first transferred to the intermediate transfer belt 206. After that, the surface of the photoconductor 201 is cleaned by the photoconductor cleaner unit 207 having a cleaning blade, and the static electricity is removed by the static elimination means 208. Further, a heater 209 is provided between the photoconductor cleaner unit 207 and the static elimination means 208 as a heating means for heating the photoconductor 201 from the outside.

図1は、感光体201とその外表面の算術平均粗さ、ヒータ209、及び、エアフローの構成を説明する図である。画像形成装置は、一次帯電器202で発生するオゾンを取り除くために、感光体の長手方向にエアフローを発生させるエアフロー発生手段(不図示)を有している。図1中の矢印101は、エアフロー発生手段から発生したエアフローの向きを示している。 FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the arithmetic mean roughness of the photoconductor 201 and its outer surface, the heater 209, and the air flow. The image forming apparatus has an airflow generating means (not shown) that generates airflow in the longitudinal direction of the photoconductor in order to remove ozone generated by the primary charger 202. The arrow 101 in FIG. 1 indicates the direction of the airflow generated from the airflow generating means.

図1中のエリア1は感光体201の長手方向における画像形成領域を示し、エリア2は感光体201の長手方向においてヒータ209と対向し、加熱される被加熱領域を示している。図1に示すように、本発明の画像形成装置は、電子写真感光体201を加熱するヒータ209の長さが、電子写真感光体201の長手方向における画像形成領域の長さより短いことを特徴とする。 Area 1 in FIG. 1 shows an image forming region in the longitudinal direction of the photoconductor 201, and area 2 shows a region to be heated facing the heater 209 in the longitudinal direction of the photoconductor 201. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus of the present invention is characterized in that the length of the heater 209 for heating the electrophotographic photosensitive member 201 is shorter than the length of the image forming region in the longitudinal direction of the electrophotographic photosensitive member 201. To do.

前述のように、感光体の外表面の算術平均粗さは、画像形成領域の第1の端部から、第2の端部に向かうにつれて漸次増大している。本発明の画像形成装置は、外表面の算術平均粗さが漸次増大する感光体を、図1に示したように、第1の端部が第2の端部よりもエアフローの下流側に配置されることを特徴とする。
即ち、外表面の算術平均粗さが大きい方の端部(前記第2の端部)をエアフローの上流側とし、外表面の算術平均粗さが小さい方の端部(前記第1の端部)をエアフローの下流側となるように配置している。
As described above, the arithmetic mean roughness of the outer surface of the photoconductor gradually increases from the first end portion of the image forming region toward the second end portion. In the image forming apparatus of the present invention, as shown in FIG. 1, a photoconductor whose outer surface arithmetic mean roughness gradually increases is arranged so that the first end portion is on the downstream side of the airflow from the second end portion. It is characterized by being done.
That is, the end having the larger arithmetic mean roughness on the outer surface (the second end) is the upstream side of the airflow, and the end having the smaller arithmetic mean roughness on the outer surface (the first end). ) Is placed on the downstream side of the airflow.

以上の構成とすることで、省電力化を達成しつつ、高湿流れを抑制することができる理由について、本発明者らは以下のように考えている。まず、感光体を加熱するヒータの長さを、感光体の長手方向における画像形成領域の長さより短くすることによって、消費電力の低減が可能となり、省電力化を達成することができる。
図1中のエリア1は画像形成領域、エリア2はヒータと対向する領域、エリア3aとエリア3bは、エリア1のうちエリア2ではない領域を示している。高湿流れに対しては、エリア2に関しては、ヒータによって加熱され、感光体に吸着した水分が低減または除去されるため、高湿流れを抑制することができる。
The present inventors consider the reason why the high humidity flow can be suppressed while achieving power saving by the above configuration as follows. First, by making the length of the heater that heats the photoconductor shorter than the length of the image forming region in the longitudinal direction of the photoconductor, it is possible to reduce the power consumption and achieve the power saving.
Area 1 in FIG. 1 indicates an image forming area, area 2 indicates an area facing the heater, and areas 3a and 3b indicate areas of area 1 that are not area 2. With respect to the high humidity flow, the area 2 is heated by the heater to reduce or remove the water adsorbed on the photoconductor, so that the high humidity flow can be suppressed.

エリア3aとエリア3bについては、以下のメカニズムによって高湿流れを抑制できることがわかってきた。
エリア3aに関しては、図1から明らかなように、エアフローの上流側に位置することから、高湿流れの原因物質とされる窒素酸化物等の放電生成物が比較的少なく、エアフローの効果によって高湿流れを抑制しやすいことがわかってきた。
エリア3bに関しては、感光体の外表面の算術平均粗さを小さくすることによって、感光体とクリーニングブレードとの接触面積を大きくする構成としたためと推測している。接触面積を大きくすることによって、クリーニングブレードによる感光体の外表面への摺擦力を高めることができ、窒素酸化物等の放電生成物が効率的に掻き取られやすくなり、高湿流れを抑制しやすい構成であることがわかってきた。
Regarding areas 3a and 3b, it has been found that high humidity flow can be suppressed by the following mechanism.
As is clear from FIG. 1, the area 3a is located on the upstream side of the airflow, so that the discharge products such as nitrogen oxides, which are the causative substances of the high humidity flow, are relatively small, and the area 3a is high due to the effect of the airflow. It has been found that it is easy to suppress the wet flow.
It is presumed that the area 3b is configured to increase the contact area between the photoconductor and the cleaning blade by reducing the arithmetic mean roughness of the outer surface of the photoconductor. By increasing the contact area, the rubbing force of the cleaning blade on the outer surface of the photoconductor can be increased, discharge products such as nitrogen oxides can be easily scraped off, and high humidity flow can be suppressed. It has become clear that the configuration is easy to use.

以上のように、ヒータの長さを短くし、これに加えて、感光体の外表面の算術平均粗さの分布とエアフローの向きを図1に示した前述の構成とすることで、省電力と高湿流れ抑制が両立できることを見出し、本発明の完成に至った。 As described above, the length of the heater is shortened, and in addition to this, the distribution of the arithmetic mean roughness of the outer surface of the photoconductor and the direction of the air flow are configured as shown in FIG. 1 to save power. And the high humidity flow suppression can be achieved at the same time, and the present invention has been completed.

感光体の長手方向における加熱手段(ヒータ209)の長さをAとし、
感光体の長手方向における画像形成領域(エリア1)の長さをBとしたとき、
Aが、B/3以上、2B/3以下であることが好ましい。
AがB/3以上であると、上述のヒータ加熱による効果、エアフローの効果、摺擦力の効果がより効率的に発揮されて、ドラム全域において高湿流れを抑制しやすくなる効果がより顕著に発揮される。
Aが2B/3以下であると、省電力という観点からより好ましい。
Let A be the length of the heating means (heater 209) in the longitudinal direction of the photoconductor.
When the length of the image forming region (area 1) in the longitudinal direction of the photoconductor is B,
It is preferable that A is B / 3 or more and 2B / 3 or less.
When A is B / 3 or more, the above-mentioned effect of heating the heater, the effect of air flow, and the effect of rubbing force are more efficiently exhibited, and the effect of easily suppressing high humidity flow over the entire drum is more remarkable. It is demonstrated in.
When A is 2B / 3 or less, it is more preferable from the viewpoint of power saving.

また、前述のように、感光体としてa−Si感光体を用いた場合は、帯電工程で発生するオゾンや印加される電流電圧に起因して、酸化膜が形成され、画像上における濃度ムラにつながる場合がある。このときの酸化膜は、放電によって酸化される力と、クリーニングブレードによる摺擦によって取り除かれる力のバランスによって形成され、酸化膜として進行していく。放電によって酸化される力に関しては、エアフローの下流側の方が、放電によって発生したオゾンが多く残留するため、エアフローの下流側に行くほど酸化されやすい構成となる。これに対し、感光体の外表面の算術平均粗さが漸次増大するように分布させて、算術平均粗さが小さい方をエアフローの下流側に配置することで、クリーニングブレードによる摺擦力は、エアフローの下流に行くほど強くなる構成とした。この結果、感光体の長手方向における、オゾンの分布と、摺擦力の分布とがバランスするため、酸化膜の進行をより均一化することができ、酸化膜に起因する感度ムラをより低減できる更なる効果を有していることがわかった。「オゾンの分布と、摺擦力の分布とがバランスする」とは、オゾンが少ないエアフローの上流側では摺擦力が弱く、オゾンが多いエアフローの下流側では摺擦力が強い、ことを意味する。そしてその結果、エアフローの上流側では、生成される酸化膜が少なく、かつ除去される酸化膜も少ない、一方、エアフローの下流側では、生成される酸化膜が多く、かつ除去される酸化膜も多い。 Further, as described above, when an a-Si photoconductor is used as the photoconductor, an oxide film is formed due to ozone generated in the charging process and the applied current voltage, resulting in uneven density on the image. May be connected. The oxide film at this time is formed by the balance between the force oxidized by the electric discharge and the force removed by rubbing with the cleaning blade, and proceeds as an oxide film. Regarding the force to be oxidized by the electric discharge, since a large amount of ozone generated by the electric discharge remains on the downstream side of the air flow, the structure is such that it is easily oxidized as it goes to the downstream side of the air flow. On the other hand, by distributing the outer surface of the photoconductor so that the arithmetic mean roughness gradually increases and arranging the one with the smaller arithmetic mean roughness on the downstream side of the airflow, the rubbing force of the cleaning blade can be reduced. The configuration is such that it becomes stronger toward the downstream of the airflow. As a result, since the distribution of ozone and the distribution of rubbing force in the longitudinal direction of the photoconductor are balanced, the progress of the oxide film can be made more uniform, and the sensitivity unevenness caused by the oxide film can be further reduced. It was found to have a further effect. "The distribution of ozone and the distribution of rubbing force are balanced" means that the rubbing force is weak on the upstream side of the airflow with low ozone and strong on the downstream side of the airflow with high ozone. To do. As a result, on the upstream side of the airflow, less oxide film is produced and less is removed, while on the downstream side of the airflow, more oxide film is produced and less oxide film is removed. There are many.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these examples.

〔実施例1〕
図3に示す円筒状の基体301として、アルミニウムよりなる外径84mm、内径78mm、長さ381mm、肉厚3mmのものを用い、a−Si感光体300を以下のように作製した。
基体301の外表面には、鏡面切削加工、ウエットブラスト加工を行い、さらにそれぞれの加工終了時には、基体301の洗浄を行った。
[Example 1]
As the cylindrical substrate 301 shown in FIG. 3, an aluminum photoconductor 300 having an outer diameter of 84 mm, an inner diameter of 78 mm, a length of 381 mm, and a wall thickness of 3 mm was used, and an a-Si photoconductor 300 was prepared as follows.
The outer surface of the substrate 301 was subjected to mirror cutting and wet blasting, and the substrate 301 was washed at the end of each processing.

まず、鏡面切削加工として、円筒状の基体301の振動抑制のため、内部にウレタンゴム製の円筒を、基体301の内側に密着させるように挿入し、基体301の内周を主軸ヤトイと芯押しヤトイのテーパー面で左右から挟持して切削装置に設置した。その後、基体301を3000rpmにて高速回転させ、基体301への1回転あたりの送りピッチを0.12mmとして、ダイヤモンドバイトの切込み量を設定し、ダイヤモンドバイトを押し当てて切削した。切削が終了したら、基体301を切削装置から外し、洗浄機に移動させ、脱脂洗浄を行った。 First, as a mirror cutting process, in order to suppress the vibration of the cylindrical base 301, a urethane rubber cylinder is inserted inside the base 301 so as to be in close contact with the inside of the base 301, and the inner circumference of the base 301 is centered with the spindle yatoi. It was installed on the cutting device by sandwiching it from the left and right with the tapered surface of the rubber. Then, the substrate 301 was rotated at a high speed of 3000 rpm, the feed pitch per rotation to the substrate 301 was set to 0.12 mm, the depth of cut of the diamond bite was set, and the diamond bite was pressed against the substrate for cutting. When the cutting was completed, the substrate 301 was removed from the cutting device, moved to a washing machine, and degreased and washed.

次に、基体301をウエットブラスト加工装置に、基体301の内面の両端を保持させて設置した。その後、基体301を15rpmで回転させ、その表面に、投射ノズルから研磨剤の濃度が10Vol%になるように、アルミナからなる研磨剤と水とが混合した溶液を、圧縮空気と混合させて、基体301の外表面に投射した。このときの投射ノズルの移動速度を5mm/secとし、投射時のエアーの圧力は0.10〜0.30MPaの範囲で変化させた。そして、基体301のウエットブラスト加工開始端部から、反対側の端部まで、徐々にエアーの圧力を低下させて、基体301の外表面の算術平均粗さを変化させた。ウエットブラスト加工処理が終了したら、基体301をウエットブラスト加工装置から外し、洗浄機に移動させ純水と超音波を用いた洗浄を行った。 Next, the substrate 301 was installed in a wet blasting apparatus while holding both ends of the inner surface of the substrate 301. Then, the substrate 301 was rotated at 15 rpm, and a solution of a mixture of an abrasive made of alumina and water was mixed with compressed air on the surface of the substrate 301 so that the concentration of the abrasive was 10 Vol% from the projection nozzle. It was projected onto the outer surface of the substrate 301. The moving speed of the projection nozzle at this time was set to 5 mm / sec, and the air pressure at the time of projection was changed in the range of 0.10 to 0.30 MPa. Then, the air pressure was gradually reduced from the wet blasting start end portion of the substrate 301 to the opposite end portion to change the arithmetic mean roughness of the outer surface of the substrate 301. When the wet blasting process was completed, the substrate 301 was removed from the wet blasting apparatus, moved to a washing machine, and washed using pure water and ultrasonic waves.

その後、図3(c)に示した層構成となるように、円筒状の基体301の上に、下部電荷注入阻止層304、光導電層302、上部電荷注入阻止層305、及び、表面層303を成膜し、a−Si感光体300を作製した。
作製したa−Si感光体に対して、「算術平均粗さ」、「高湿流れ」、「感度ムラ」の評価を以下の手順で実施した。
After that, the lower charge injection blocking layer 304, the photoconducting layer 302, the upper charge injection blocking layer 305, and the surface layer 303 are placed on the cylindrical substrate 301 so as to have the layer structure shown in FIG. 3C. Was formed to prepare an a-Si photoconductor 300.
The prepared a-Si photoconductor was evaluated for "arithmetic mean roughness", "high humidity flow", and "sensitivity unevenness" according to the following procedure.

「算術平均粗さ」
本発明において算術平均粗さRaの測定は、JIS B0651:2001に準拠した表面粗さ測定機((株)ミツトヨ製、フォームトレーサー SV−C4000S4)を用いて測定した。用いた触針の形状はJIS B0651:2001に従った。すなわち、触針の形状は球状の先端をもつ円錐とし、球状の先端の半径2μm、円錐のテーパー角度60゜、測定力は0.75mNとした。また、基準長さ、評価長さ、λs輪郭曲線フィルタ、λc輪郭曲線フィルタの設定はJIS B0633:2001、及びJIS B0651:2001に従った。なお、スキャン速度は0.1mm/sec、測定環境は気温25℃、相対湿度65%とした。その他、特に記載していない条件に関しては、全てJIS B0601:2001、JIS B0633:2001、及びJIS B0651:2001に基づいて行った。また、具体的なフォームトレーサー SV−C4000S4による測定手順は、全て装置付属の取扱説明書に従って行った。
"Arithmetic Mean Roughness"
In the present invention, the arithmetic mean roughness Ra was measured using a surface roughness measuring machine (manufactured by Mitutoyo Co., Ltd., Foam Tracer SV-C4000S4) conforming to JIS B0651: 2001. The shape of the stylus used was in accordance with JIS B0651: 2001. That is, the shape of the stylus was a cone having a spherical tip, the radius of the spherical tip was 2 μm, the taper angle of the cone was 60 °, and the measuring force was 0.75 mN. The setting of the reference length, the evaluation length, the λs contour curve filter, and the λc contour curve filter was in accordance with JIS B0633: 2001 and JIS B0651: 2001. The scanning speed was 0.1 mm / sec, the measurement environment was an air temperature of 25 ° C., and a relative humidity of 65%. Other conditions not specifically described were all based on JIS B0601: 2001, JIS B0633: 2001, and JIS B0651: 2001. In addition, all the measurement procedures by the specific foam tracer SV-C4000S4 were performed according to the instruction manual attached to the device.

感光体の軸方向における測定位置は、中央を0mmとして、40mm間隔で±160mmまでの9ヶ所(−160mm,−120mm,−80mm,−40mm,0mm,40mm,80mm,120mm,160mm)で測定した。なお、測定位置のプラス、マイナスは、後述する画像形成装置内に配置した場合のエアフローの向きと同じになるように表記しており、マイナス側がエアフローの上流側、プラス側がエアフローの下流側を示している。その測定結果を図4に示す。 The measurement positions of the photoconductor in the axial direction were measured at 9 locations (-160 mm, -120 mm, -80 mm, -40 mm, 0 mm, 40 mm, 80 mm, 120 mm, 160 mm) up to ± 160 mm at 40 mm intervals with the center as 0 mm. .. The plus and minus of the measurement position are described so as to be the same as the direction of the air flow when placed in the image forming apparatus described later, and the minus side indicates the upstream side of the air flow and the plus side indicates the downstream side of the air flow. ing. The measurement result is shown in FIG.

「高湿流れ」
画像流れの評価は、オフィス向け複合機(キヤノン(株)製、imageRUNNER ADVANCE 8585III)を図1に示した構成となるように改造した改造機によって行った。より具体的には、図1に示した構成の感光体を外部から加熱できるヒータを設置し、帯電器の帯電極性をマイナス帯電方式とする改造を行った。また、ヒータの長さ(A)は200mmとし、この画像形成装置の最大画像形成領域の長さ(B)は330mmとした。
つまり、加熱手段であるヒータの長さA(200mm)は、
画像形成領域の長さB(330mm)の1/3(110mm)以上でありかつ
画像形成領域の長さB(330mm)の2/3(220mm)以下である。
また、エリア3aの長さは65mm、エリア3bの長さも65mmとした。
"High humidity flow"
The evaluation of the image flow was carried out by a modified machine obtained by modifying an office multifunction device (imageRUNNER ADVANCE 8585III manufactured by Canon Inc.) so as to have the configuration shown in FIG. More specifically, a heater capable of heating the photoconductor having the configuration shown in FIG. 1 from the outside was installed, and the charging polarity of the charger was modified to be a negative charging method. The length (A) of the heater was set to 200 mm, and the length (B) of the maximum image forming region of this image forming apparatus was set to 330 mm.
That is, the length A (200 mm) of the heater, which is the heating means, is
It is 1/3 (110 mm) or more of the length B (330 mm) of the image forming region and 2/3 (220 mm) or less of the length B (330 mm) of the image forming region.
Further, the length of the area 3a is 65 mm, and the length of the area 3b is also 65 mm.

改造した画像形成装置に、作製したa−Si感光体を配置した。このときa−Si感光体を設置する向きは、図1に示した構成となるように、下記のように配置した。
算術平均粗さが大きい方が、エアフローの上流側となり、
算術平均粗さが小さい方が、エアフローの下流側となる。
そして、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、A3ノビサイズ用紙(330mm×483mm)に全面文字チャート(4pt、印字率4%)を出力し、初期の画像とした。このとき、ヒータはオンし、a−Si感光体の表面を温度約40℃に保った条件で画像を出力した。
The prepared a-Si photoconductor was placed in the modified image forming apparatus. At this time, the orientation of the a-Si photoconductor was arranged as follows so as to have the configuration shown in FIG.
The larger the arithmetic mean roughness is, the upstream side of the airflow.
The smaller the arithmetic mean roughness is, the downstream side of the airflow.
Then, in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, a full-face character chart (4 pt, printing rate of 4%) was output on A3 size paper (330 mm × 483 mm) to obtain an initial image. At this time, the heater was turned on, and an image was output under the condition that the surface of the a-Si photoconductor was kept at a temperature of about 40 ° C.

その後、高温高湿環境下で連続通紙試験を実施した。より具体的には、環境を温度30℃、相対湿度80%とし、印字率1%のA4テストパターンを用いて、一日当り2.5万枚の連続通紙試験を二十日、累計50万枚まで行った。連続通紙試験終了後、環境は温度30℃、相対湿度80%の状態で、初期の画像と同じチャートを用いて画像を出力した。 Then, a continuous paper passing test was carried out in a high temperature and high humidity environment. More specifically, the environment is set to a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 80%, and using an A4 test pattern with a printing rate of 1%, a continuous paper passing test of 25,000 sheets per day is performed for 20 days, for a cumulative total of 500,000. I went up to the sheet. After the continuous paper passing test was completed, the image was output using the same chart as the initial image in a state where the temperature was 30 ° C. and the relative humidity was 80%.

初期に出力した画像と、連続通紙試験後に出力した画像を、オフィス向け複合機(キヤノン(株)製、imageRUNNER ADVANCE 8585III)を用いて、モノクロ300dpiの2値の条件でPDFファイルに電子化した。電子化した画像を、画像編集ソフト(Adobe製、Photoshop(登録商標))を用いて、感光体1周分の画像領域(長さ263.9mm)の範囲内における黒で表示されるピクセルの比率(以下「黒比率」と表記する)を測定した。より具体的には、図1に示したエリア2、エリア3a、エリア3bに相当する画像上の位置で、40mm×263.9mmの範囲の画像を切り取り、画像編集ソフトで黒比率を計算した。測定した黒比率は、初期の画像の黒比率に対する連続通紙試験後の画像の黒比率の比で評価した。
A:0.95以上
B:0.85以上、0.95未満
C:0.85未満
この評価方法では、数値が大きいほど高湿流れが少なく良好な評価結果であることを示している。この評価結果を表1に示す。
The initial output image and the image output after the continuous paper passing test were digitized into a PDF file under binary conditions of monochrome 300 dpi using an office multifunction device (Canon Co., Ltd., imageRUNNER ADVANCE 8585III). .. The ratio of pixels displayed in black within the range of the image area (length 263.9 mm) for one circumference of the photoconductor using image editing software (Photoshop (registered trademark) manufactured by Adobe) for the digitized image. (Hereinafter referred to as "black ratio") was measured. More specifically, an image having a range of 40 mm × 263.9 mm was cut out at a position on the image corresponding to the areas 2, 3a, and 3b shown in FIG. 1, and the black ratio was calculated by image editing software. The measured black ratio was evaluated by the ratio of the black ratio of the image after the continuous paper passing test to the black ratio of the initial image.
A: 0.95 or more B: 0.85 or more, less than 0.95 C: less than 0.85 In this evaluation method, the larger the value, the less the high humidity flow and the better the evaluation result. The evaluation results are shown in Table 1.

「感度ムラ」
前述の高湿流れ評価と同様の画像形成装置を用い、作製したa−Si感光体を高湿流れ評価と同様に画像形成装置に設置し、図1に示した構成の画像形成装置を準備した。
そして、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、A3ノビサイズ用紙(330mm×483mm)に、画素密度25%、37.5%、50%の全面ハーフトーン画像を出力し、初期の画像とした。このとき、ヒータはオンし、a−Si感光体の表面を温度約40℃に保った条件で画像を出力した。
"Sensitivity unevenness"
Using the same image forming apparatus as the high humidity flow evaluation described above, the produced a-Si photoconductor was installed in the image forming apparatus in the same manner as in the high humidity flow evaluation, and the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was prepared. ..
Then, in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, a full-face halftone image having a pixel density of 25%, 37.5%, and 50% is output on A3 size paper (330 mm × 483 mm), and the image is combined with the initial image. did. At this time, the heater was turned on, and an image was output under the condition that the surface of the a-Si photoconductor was kept at a temperature of about 40 ° C.

その後、その環境を維持して温度23℃、相対湿度50%の環境下で連続通紙試験を実施した。より具体的には、印字率1%のA4テストパターンを用いて、一日当り2.5万枚の連続通紙試験を二十日、累計50万枚まで行った。連続通紙試験途中で通紙枚数が10万枚を経過する毎、及び、50万枚の連続通紙試験終了後に、温度23℃、相対湿度50%の環境を維持して、初期の画像と同じ画像を出力した。 Then, the continuous paper passing test was carried out in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% while maintaining the environment. More specifically, using an A4 test pattern with a printing rate of 1%, a continuous paper passing test of 25,000 sheets per day was carried out for 20 days, up to a total of 500,000 sheets. Every time 100,000 sheets pass during the continuous paper passing test, and after the continuous paper passing test of 500,000 sheets is completed, the environment of the temperature of 23 ° C. and the relative humidity of 50% is maintained, and the initial image is displayed. The same image was output.

その後、これまでに出力した画像を用いて、画像濃度の均一性に関する測定を行い、感度ムラの評価を行った。前述のように、a−Si感光体を用いた場合は、帯電工程で発生するオゾンや印加される電流電圧に起因して、酸化膜が形成され、画像上における濃度ムラにつながる場合がある。このため、画像濃度の均一性に関する測定を行い、感度ムラの評価を行った。 Then, using the images output so far, the uniformity of the image density was measured and the sensitivity unevenness was evaluated. As described above, when the a-Si photoconductor is used, an oxide film may be formed due to ozone generated in the charging process and the applied current voltage, which may lead to density unevenness on the image. Therefore, the uniformity of the image density was measured and the sensitivity unevenness was evaluated.

出力した画像は、反射濃度計(エックスライト社製、504分光濃度計)を用いて画像濃度均一性を測定した。より具体的には、出力用紙の短辺方向には、中央を0mmとして、20mm間隔で±160mmまでの17ヶ所、長辺方向には、画像先端を0mmとして、20mm間隔で260mmまでの14か所、合計238ヶ所で画像濃度を測定した。それら238ヶ所の測定値の標準偏差を計算し、目視観察において注視してみれば僅かに濃度ムラが確認できる程度のごく軽微な濃度ムラが確認できる比較用画像サンプルの標準偏差を1として規格化し、以下の基準で相対的に評価した。
A:1.10未満
B:1.10以上、1.30未満
C:1.3以上
この評価方法では、数値が小さいほど感度ムラが小さく、良好な評価結果であることを示している。初期の評価数値、連続通紙試験の途中の評価数値、及び、連続通紙試験の終了後の評価数値のうち、最も数値の大きくなった評価結果を表1に合わせて示す。
The output image was measured for image density uniformity using a reflection densitometer (manufactured by X-Rite, 504 spectrodensitometer). More specifically, in the short side direction of the output paper, the center is 0 mm and 17 places up to ± 160 mm at 20 mm intervals, and in the long side direction, the image tip is 0 mm and 14 up to 260 mm at 20 mm intervals. Image densities were measured at a total of 238 locations. Calculate the standard deviation of the measured values at these 238 locations, and standardize the standard deviation of the comparative image sample as 1 so that slight density unevenness can be confirmed by visually observing. , Evaluated relatively according to the following criteria.
A: Less than 1.10 B: 1.10 or more, less than 1.30 C: 1.3 or more In this evaluation method, the smaller the value, the smaller the sensitivity unevenness, indicating that the evaluation result is good. Table 1 shows the evaluation results with the largest numerical values among the initial evaluation values, the evaluation values during the continuous paper passing test, and the evaluation values after the continuous paper passing test is completed.

〔比較例1〕
比較例1においては、実施例1と同様の条件で、実施例1において作製されたa−Si感光体と同様のa−Si感光体を作製した。
作製したa−Si感光体を、実施例1とは異なり、長手方向の向きが図1に示した構成とは正反対になるように画像形成装置に配置した。即ち、比較例1では、下記のようにa−Si感光体を画像形成装置に配置した。
算術平均粗さが小さい方が、エアフローの上流側となり、
算術平均粗さが大きい方が、エアフローの下流側となる。
それ以外に関しては、実施例1と同様の方法で、「算術平均粗さ」、「高湿流れ」、「感度ムラ」の評価を実施した。算術平均粗さの測定結果については図4に、高湿流れ、感度ムラの評価結果については表1に合わせて示す。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, an a-Si photoconductor similar to the a-Si photoconductor produced in Example 1 was produced under the same conditions as in Example 1.
Unlike the first embodiment, the produced a-Si photoconductor was placed in the image forming apparatus so that the orientation in the longitudinal direction was opposite to the configuration shown in FIG. That is, in Comparative Example 1, the a-Si photoconductor was placed in the image forming apparatus as shown below.
The smaller the arithmetic mean roughness is, the upstream side of the airflow.
The larger the arithmetic mean roughness is, the downstream side of the airflow.
Other than that, "arithmetic mean roughness", "high humidity flow", and "sensitivity unevenness" were evaluated by the same method as in Example 1. The measurement results of the arithmetic mean roughness are shown in FIG. 4, and the evaluation results of high humidity flow and sensitivity unevenness are shown in Table 1.

〔比較例2〕
比較例2においては、a−Si感光体の製作時におけるウエットブラスト加工工程におけるエアーの圧力条件を、実施例1とは異なり、加工開始端部から反対の端部までのエアーの圧力を変化させず、一定の圧力でウエットブラスト加工を行った。ウエットブラストの加工条件以外は、実施例1と同じ条件でa−Si感光体を作製した。
作製したa−Si感光体に対して、実施例1と同様の方法で、「算術平均粗さ」、「高湿流れ」、「感度ムラ」の評価を実施した。算術平均粗さの測定結果については図4に、高湿流れ、感度ムラの評価結果については表1に合わせて示す。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the air pressure condition in the wet blasting process during the production of the a-Si photoconductor was changed from the processing start end to the opposite end, unlike in Example 1. Wet blasting was performed at a constant pressure. An a-Si photoconductor was prepared under the same conditions as in Example 1 except for the wet blasting processing conditions.
The prepared a-Si photoconductor was evaluated for "arithmetic mean roughness", "high humidity flow", and "sensitivity unevenness" in the same manner as in Example 1. The measurement results of the arithmetic mean roughness are shown in FIG. 4, and the evaluation results of high humidity flow and sensitivity unevenness are shown in Table 1.

Figure 2021043358
Figure 2021043358

図4に示すように、実施例1のa−Si感光体の算術平均粗さは、
長手方向のプラス側からマイナス側に向かって漸次増大しており、
画像形成装置のエアフローの下流側から上流側に向かって漸次増大していることが確認できる。
算術平均粗さと長手方向位置はかなり強い相関があり、算術平均粗さはおおよそ長手方向の長さ1mmあたり0.1nm程度変化している。また、算術平均粗さの測定範囲における平均値は、概ね0.05μm程度であり、エアフローの下流側のエリア3bに相当する位置における算術平均粗さは、前述の平均値未満であることがわかる。
As shown in FIG. 4, the arithmetic mean roughness of the a-Si photoconductor of Example 1 is
It gradually increases from the positive side to the negative side in the longitudinal direction.
It can be confirmed that the airflow of the image forming apparatus gradually increases from the downstream side to the upstream side.
There is a fairly strong correlation between the arithmetic mean roughness and the position in the longitudinal direction, and the arithmetic mean roughness changes by about 0.1 nm per 1 mm of length in the longitudinal direction. Further, the average value in the measurement range of the arithmetic mean roughness is about 0.05 μm, and it can be seen that the arithmetic mean roughness at the position corresponding to the area 3b on the downstream side of the airflow is less than the above-mentioned average value. ..

図4に示すように、比較例1のa−Si感光体の算術平均粗さは、実施例1とは逆向きで、
長手方向のマイナス側からプラス側に向かって漸次増大しており、
画像形成装置のエアフローの上流側から下流側に向かって漸次増大していることが確認できる。
算術平均粗さと長手方向位置の相関関係に関しては、実施例1と同様で、かなり強い相関があり、算術平均粗さはおおよそ長手方向の長さ1mmあたり0.1nm程度変化している。
比較例2で示したa−Si感光体に関しては、算術平均粗さは概ね一定となっており、算術平均粗さと長手方向位置にはほとんど相関関係は認められないことが確認できる。
As shown in FIG. 4, the arithmetic mean roughness of the a-Si photoconductor of Comparative Example 1 is opposite to that of Example 1.
It gradually increases from the negative side in the longitudinal direction to the positive side.
It can be confirmed that the airflow of the image forming apparatus gradually increases from the upstream side to the downstream side.
The correlation between the arithmetic mean roughness and the position in the longitudinal direction is the same as in Example 1, and there is a fairly strong correlation, and the arithmetic mean roughness changes by about 0.1 nm per 1 mm of length in the longitudinal direction.
Regarding the a-Si photoconductor shown in Comparative Example 2, the arithmetic mean roughness is substantially constant, and it can be confirmed that there is almost no correlation between the arithmetic mean roughness and the longitudinal position.

表1から明らかなように、実施例1に示した本発明の画像形成装置は、エリア2、エリア3a、エリア3bともに、良好な高湿流れの評価結果が得られていることがわかる。即ち、ヒータによる加熱で高湿流れに対して有利なエリア2だけでなく、ヒータの加熱が届きにくいエリア3a、3bまで含めたすべての画像形成領域において高湿流れが良好であること確認できる。
これに対し、比較例1、比較例2の画像形成装置では、エアフローの下流側のエリア3bで画像流れが発生してしまい、高湿流れの評価ランクが下がる結果となってしまった。
As is clear from Table 1, it can be seen that the image forming apparatus of the present invention shown in Example 1 has obtained good evaluation results of high humidity flow in all of the area 2, the area 3a, and the area 3b. That is, it can be confirmed that the high humidity flow is good not only in the area 2 which is advantageous for the high humidity flow by heating by the heater, but also in all the image forming regions including the areas 3a and 3b where the heating of the heater is difficult to reach.
On the other hand, in the image forming apparatus of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, an image flow was generated in the area 3b on the downstream side of the air flow, resulting in a decrease in the evaluation rank of the high humidity flow.

実施例1の画像形成装置ではエリア3bにおいても高湿流れの評価が良好であった原因は以下のとおりと推測している。即ち、エリア3bの算術平均粗さを小さくすることによって、クリーニングブレードによる摺擦力を高めることができ、窒素酸化物等の放電生成物が効率的に掻き取られやすくなったためと推測している。
以上の結果より、本発明の画像形成装置では、ヒータの長さを短くしたことによって、消費電力を低減しつつ、高湿流れを抑制できたことが確認できた。
It is presumed that the reason why the evaluation of the high humidity flow was good in the area 3b in the image forming apparatus of the first embodiment is as follows. That is, it is presumed that by reducing the arithmetic mean roughness of the area 3b, the rubbing force of the cleaning blade can be increased, and the discharge products such as nitrogen oxides can be easily scraped off efficiently. ..
From the above results, it was confirmed that in the image forming apparatus of the present invention, the high humidity flow could be suppressed while reducing the power consumption by shortening the length of the heater.

また、実施例1に示した本発明の画像形成装置は、感度ムラの評価においても、良好な評価結果が得られた。これに対し、比較例1、比較例2の画像形成装置では、目視観察でごく軽微な濃度ムラが確認され、評価ランクが下がる結果となってしまった。
実施例1の画像形成装置に関して感度ムラの評価が良好であった原因は以下のとおりと推測している。即ち、オゾンが多く残留するエアフローの下流側の摺擦力を高めた構成としたために、オゾンの分布と、摺擦力の分布がバランスし、酸化膜の進行をより均一化することができたためと推測している。
以上の結果より、本発明の画像形成装置では、酸化の進行をより均一にさせることができ、感度ムラを低減できることが確認できた。
In addition, the image forming apparatus of the present invention shown in Example 1 also obtained good evaluation results in the evaluation of sensitivity unevenness. On the other hand, in the image forming apparatus of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, very slight density unevenness was confirmed by visual observation, and the evaluation rank was lowered.
It is presumed that the reason why the evaluation of sensitivity unevenness was good with respect to the image forming apparatus of Example 1 is as follows. That is, because the structure is such that the rubbing force on the downstream side of the airflow in which a large amount of ozone remains is increased, the distribution of ozone and the rubbing force can be balanced, and the progress of the oxide film can be made more uniform. I'm guessing.
From the above results, it was confirmed that the image forming apparatus of the present invention can make the progress of oxidation more uniform and reduce sensitivity unevenness.

201 …感光体
202 …一次帯電器
203 …画像露光光
204 …現像器
205 …一次転写ローラ
206 …中間転写ベルト
207 …感光体クリーナユニット
208 …除電手段
209 …ヒータ


201 ... Photoreceptor 202 ... Primary charger 203 ... Image exposure light 204 ... Developer 205 ... Primary transfer roller 206 ... Intermediate transfer belt 207 ... Photoreceptor cleaner unit 208 ... Static elimination means 209 ... Heater


Claims (3)

円筒状の感光体と、
前記感光体を加熱する加熱手段と、
前記感光体の長手方向にエアフローを発生させるエアフロー発生手段と、
前記感光体の表面を帯電する帯電手段と、
前記感光体の表面に露光光を照射する露光手段と、
前記感光体の表面にトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記感光体の表面のトナーを除去するためのクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において
前記感光体の長手方向における前記加熱手段の長さが、前記感光体の長手方向における画像形成領域の長さより短く、
前記感光体の外表面のJIS B0601:2001における算術平均粗さは、前記感光体の前記画像形成領域の第1の端部から、前記画像形成領域の第2の端部に向かうにつれて漸次増大し、
前記第1の端部が前記第2の端部よりも前記エアフローの下流側である
ことを特徴とする画像形成装置。
Cylindrical photoconductor and
A heating means for heating the photoconductor and
An airflow generating means for generating airflow in the longitudinal direction of the photoconductor, and
A charging means for charging the surface of the photoconductor and
An exposure means for irradiating the surface of the photoconductor with exposure light,
A developing means for forming a toner image on the surface of the photoconductor, and
A transfer means for transferring the toner image to a transfer material,
A cleaning means for removing toner on the surface of the photoconductor, and
The length of the heating means in the longitudinal direction of the photoconductor is shorter than the length of the image forming region in the longitudinal direction of the photoconductor.
The arithmetic mean roughness of the outer surface of the photoconductor in JIS B0601: 2001 gradually increases from the first end of the image forming region of the photoconductor toward the second end of the image forming region. ,
An image forming apparatus characterized in that the first end portion is on the downstream side of the air flow with respect to the second end portion.
前記感光体の長手方向における前記加熱手段の長さをA
前記感光体の長手方向における画像形成領域の長さをB
としたとき
Aが、B/3以上、2B/3以下である
請求項1に記載の画像形成装置。
The length of the heating means in the longitudinal direction of the photoconductor is A.
The length of the image forming region in the longitudinal direction of the photoconductor is B.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein A is B / 3 or more and 2B / 3 or less.
前記感光体がアモルファスシリコン感光体である請求項1または2のいずれか一項に記載の画像形成装置。

The image forming apparatus according to any one of claims 1 or 2, wherein the photoconductor is an amorphous silicon photoconductor.

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