JP5190757B2 - Corona charger and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明はコロナ帯電器に係わり、特に負コロナを発生するコロナ帯電器およびそれを搭載した画像形成装置に関する。 The present invention relates to a corona charger, and more particularly to a corona charger that generates a negative corona and an image forming apparatus equipped with the corona charger.
一般に電子写真装置は、一様に帯電された感光体上に画像データにより変調された書込光を照射して、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像の形成された感光体に現像部によりトナーを供給してトナー画像を感光体上に形成して現像する。画像形成装置はこの感光体上のトナー画像を転写部で転写紙(記録紙、或いは中間転写体)に転写した後、定着部で転写紙上に転写したトナーを加熱・加圧して定着させ、感光体表面に残留したトナーをクリーニング部でクリーニングブレードにより掻き取る等の方法により回収する。以上のような画像形成プロセスが取られる。
ここで被帯電体である感光体を帯電する手段としてコロナ帯電器が用いられる。
In general, an electrophotographic apparatus irradiates a uniformly charged photoconductor with writing light modulated by image data to form an electrostatic latent image on the photoconductor, and this electrostatic latent image is formed. Toner is supplied to the photoreceptor by a developing unit, and a toner image is formed on the photoreceptor and developed. The image forming apparatus transfers the toner image on the photosensitive member to transfer paper (recording paper or intermediate transfer member) at the transfer portion, and then heats and pressurizes the toner transferred onto the transfer paper at the fixing portion to fix the toner image. The toner remaining on the body surface is collected by a method such as scraping with a cleaning blade at the cleaning unit. The image forming process as described above is taken.
Here, a corona charger is used as means for charging the photosensitive member which is a member to be charged.
コロナ放電は、不均一な電界中で行われる局所的な空気の絶縁破壊によって生じる持続的な放電である。一般には、微小径のワイヤをアルミなどのシールドケース中に張り、そのシールドケースの一部を削除したような構造をしている。その削除された領域からコロナイオンが放出される構成となっている。コロナワイヤに印加する電圧を増加していくと、ワイヤの周囲に局所的な強い電場が形成され、部分的な空気の絶縁破壊が起こり、放電が持続する。これがコロナ放電である。 Corona discharge is a sustained discharge caused by local air breakdown that occurs in a non-uniform electric field. In general, the structure is such that a small diameter wire is stretched in a shield case such as aluminum and a part of the shield case is deleted. Corona ions are released from the deleted region. As the voltage applied to the corona wire is increased, a strong local electric field is formed around the wire, causing partial breakdown of air and sustaining the discharge. This is corona discharge.
コロナ放電の放電形態は、印加電圧の極性により大きく左右される。正コロナ放電の場合は、コロナワイヤ面に均一な放電が形成される。負コロナ放電の場合は、ストリーマ放電が点在する形の放電形態となる。正コロナ放電は帯電の均一性がかなり良いが、負コロナでは放電ムラが発生するため、正コロナより劣る。また、放電による発生するオゾンの量は負コロナのほうが正コロナよりも一桁程度多く、環境に対する負荷も大きい。 The discharge mode of corona discharge greatly depends on the polarity of the applied voltage. In the case of normal corona discharge, a uniform discharge is formed on the corona wire surface. In the case of negative corona discharge, a discharge form in which streamer discharge is scattered is obtained. The positive corona discharge has fairly good charging uniformity, but the negative corona causes discharge unevenness and is inferior to the positive corona. In addition, the amount of ozone generated by the discharge is about an order of magnitude greater in the negative corona than in the positive corona, and the burden on the environment is greater.
<コロナ帯電器とその特徴>
(1)コロトロン型コロナ帯電器
コロトロン型コロナ帯電器とそれを用いた帯電法の構成を図1(a)に示す。コロトロン型コロナ帯電器は直径50〜100umのタングステンワイヤを1cm程度離して金属でシールドした構成である。開口面を被帯電体に対向して配置した状態で、コロナワイヤに5〜10kVの高電圧を印加し、これによって発生した正または負イオンを被帯電体表面に移動させて帯電する。図2(a)に示すようにコロトロン型コロナ帯電器は一定量の電荷発生を行うので、被帯電体表面を均一に一定電位に帯電することは必ずしも得意ではない。一定電荷を記録紙に与えることを目的とする転写用の帯電器としては特に有効である。
<Corona charger and its features>
(1) Corotron type corona charger FIG. 1A shows the configuration of a corotron type corona charger and a charging method using the same. The corotron-type corona charger has a structure in which a tungsten wire having a diameter of 50 to 100 μm is shielded with a metal about 1 cm apart. A high voltage of 5 to 10 kV is applied to the corona wire in a state where the opening surface is arranged to face the member to be charged, and positive or negative ions generated thereby are moved to the surface of the member to be charged and charged. As shown in FIG. 2 (a), the corotron type corona charger generates a certain amount of charge, and is not necessarily good at uniformly charging the surface of the object to be charged at a constant potential. It is particularly effective as a transfer charger intended to give a constant charge to the recording paper.
(2)スコロトロン型コロナ帯電器
スコロトロン型コロナ帯電器は、被帯電体表面の帯電電位のムラを少なくするために考案されたものである。図1(b)に示すようにコロトロンの開口面に数本のワイヤ或いはメッシュをグリッド電極として配置した構成である。このスコロトロン型帯電器の開口面を被帯電体に対向させ、グリッド電極にバイアス電圧を印加する。
スコロトロン型コロナ帯電器の帯電特性を図2(b)に示す。スコロトロン型コロナ帯電器の特徴は帯電時間が長くなってもグリッド電極に印加された電圧によって帯電電位が規制され、表面電位が飽和することである。この飽和値はグリッド印加電圧により制御できる。スコロトロン型コロナ帯電器は、コロトロン型に比べて構造が複雑で帯電効率も劣るが、帯電電位の均一性に優れ、広く使用される。電子写真方式の画像形成装置におけるグリッド電極は帯電グリッドと呼ばれる。
(2) Scorotron-type corona charger The scorotron-type corona charger has been devised in order to reduce the unevenness of the charged potential on the surface of the object to be charged. As shown in FIG. 1B, several wires or meshes are arranged as grid electrodes on the opening surface of the corotron. The opening surface of the scorotron charger is made to face the member to be charged, and a bias voltage is applied to the grid electrode.
FIG. 2B shows charging characteristics of the scorotron type corona charger. A feature of the scorotron type corona charger is that the charging potential is regulated by the voltage applied to the grid electrode even when the charging time is long, and the surface potential is saturated. This saturation value can be controlled by the grid applied voltage. The scorotron-type corona charger has a complicated structure and inferior charging efficiency as compared with the corotron-type, but is excellent in uniformity of charging potential and widely used. The grid electrode in the electrophotographic image forming apparatus is called a charging grid.
コロナ帯電器で発生する窒素酸化物による被帯電体表面の変質に対して、様々な検討がされてきた。
特許文献1ではコロナ帯電器のSUS材質の帯電グリッドにグラファイト粒子、ニッケル粒子、アルミニウム化合物粒子と有機樹脂バインダを含有する導電性塗料を塗布したもので構成され、制御電極の放電生成物による腐食を抑止し、生成された放電生成物を導電性皮膜が吸収することで被帯電体の汚染を抑制している。皮膜中の微粒子が放電生成物を吸収する作用を利用しているが、吸収可能な量は粒子の吸着サイトの数で決まってしまうため、経時での使用においては吸着サイトが埋もれるのが早く、効果が薄れてしまうことが予想される。
Various investigations have been made on the alteration of the surface of an object to be charged by nitrogen oxides generated by a corona charger.
In Patent Document 1, a SUS material charging grid of a corona charger is coated with a conductive paint containing graphite particles, nickel particles, aluminum compound particles and an organic resin binder, and corrosion caused by discharge products of the control electrode is prevented. The conductive film absorbs the generated discharge product and suppresses contamination of the object to be charged. The fine particles in the film use the action of absorbing the discharge product, but the amount that can be absorbed is determined by the number of adsorption sites of the particles, so the adsorption sites are quickly buried when used over time. The effect is expected to fade.
本発明では放電生成物の削減に主にゼオライトを用いているが、同様な例としては特許文献2ではコロナ帯電器に開口部を設け、そこに設置した微細に区画された連通開口にオゾン吸着粒子層を形成することによりオゾンの拡散を抑制している。オゾン吸着粒子にはゼオライトおよび活性炭が用いられている。この発明によるとオゾンの拡散を抑制は可能であるが、被帯電体側に拡散するオゾンによる被帯電体汚染は抑制できないため、画像に影響する課題は効果が期待できない。 In the present invention, zeolite is mainly used to reduce discharge products. As a similar example, in Patent Document 2, an opening is provided in a corona charger, and ozone adsorption is provided in a finely divided communication opening provided there. Ozone diffusion is suppressed by forming a particle layer. Zeolite and activated carbon are used for the ozone adsorption particles. According to the present invention, it is possible to suppress the diffusion of ozone, but the charged object contamination by the ozone diffusing to the charged object side cannot be suppressed, so that the effect on the image cannot be expected to be effective.
また、特許文献3では被帯電体表面に付着した放電生成物を吸着する生成物除去手段に加え、被帯電体表面に放電生成物を付着させ難くする生成物付着防止手段と、被帯電体表面に付着した放電生成物が低抵抗化するのを防止する低抵抗化防止手段と、被帯電体表面近傍での放電生成物の発生量を少なくする生成物発生防止手段のうちの少なくとも1つを設けた構成となっており、ゼオライト等の吸着剤を被帯電体とコロナ帯電器の間に配置させる例もあるが、もう1つ別の放電生成物吸着手段を被帯電体に接触させることが必須となっており、複数の部材が必要となる。また、吸着剤を被帯電体とコロナ帯電器との間に配置させると被帯電体の帯電が不安定となることが予想される。 Further, in Patent Document 3, in addition to the product removal means for adsorbing the discharge product attached to the surface of the member to be charged, the product adhesion preventing means for making the discharge product difficult to attach to the surface of the member to be charged At least one of a resistance reduction preventing means for preventing the discharge product adhering to the resistance from lowering and a product generation preventing means for reducing the amount of discharge product generated near the surface of the charged body. Although there is an example in which an adsorbent such as zeolite is arranged between the charged object and the corona charger, another discharge product adsorbing means may be brought into contact with the charged object. It is essential and a plurality of members are required. Further, when the adsorbent is disposed between the charged body and the corona charger, it is expected that charging of the charged body becomes unstable.
本発明は以上の事情に鑑み、放電により発生する放電生成物量を削減することにより、環境および被帯電体の汚染を抑制することができるコロナ帯電器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a corona charger that can suppress contamination of the environment and an object to be charged by reducing the amount of discharge products generated by discharge.
本発明者は前述の課題を解決すべく鋭意検討した結果、コロナ帯電器から発生する放電生成物を減少させることで、大気汚染を防ぐとともに電子写真方式の電子写真装置に用いた際には感光体の変質を防ぎ、帯電器直下濃度ムラや像流れの発生の抑制が可能となり、電子写真装置の信頼性が飛躍的に向上することを見出し本発明に到達した。
即ち、本発明は以下に記載するとおりのコロナ帯電器および画像形成装置である。
As a result of diligent investigations to solve the above-mentioned problems, the present inventor has reduced the discharge products generated from the corona charger, thereby preventing air pollution and photosensitivity when used in an electrophotographic electrophotographic apparatus. It has been found that the deterioration of the body can be prevented, the occurrence of density unevenness and image flow directly under the charger can be suppressed, and the reliability of the electrophotographic apparatus can be remarkably improved.
That is, the present invention is a corona charger and an image forming apparatus as described below.
(1)コロナ放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器において、該帯電グリッドが表面にゼオライトと導電剤とバインダ樹脂とを含む層を有し、ゼオライトと導電剤の配合比を調整し、かつ内側層中の導電剤の配合比が外側層中の導電剤の配合比よりも大きくしてなる、帯電グリッドの外側層の体積抵抗率(ρo[Ω・cm])が1.0×108〜1.0×1010[Ω・cm]の範囲にあり、帯電グリッド内側層の体積抵抗率が該外側層の体積抵抗率(ρi[Ω・cm])より低いことを特徴とするコロナ帯電器。
(2)(1)に記載のコロナ帯電器と、電子写真感光体と、像露光手段、現像手段、転写または分離手段、クリーニング手段の少なくとも何れか1つ以上とを組み合わせて造られ、装置本体に脱着可能に設置されていることを特徴とするプロセスカートリッジ
(3)(1)に記載のコロナ帯電器を用いることを特徴とする画像形成装置。
(1) In a corona charger having a corona discharge electrode and a charging grid, the charging grid has a layer containing zeolite, a conductive agent, and a binder resin on the surface , and adjusts the mixing ratio of the zeolite and the conductive agent; and The volume resistivity (ρ o [Ω · cm]) of the outer layer of the charging grid in which the blending ratio of the conductive agent in the inner layer is larger than the blending ratio of the conductive agent in the outer layer is 1.0 × 10. It is in the range of 8 to 1.0 × 10 10 [Ω · cm], and the volume resistivity of the charging grid inner layer is lower than the volume resistivity (ρ i [Ω · cm]) of the outer layer. Corona charger.
( 2 ) The apparatus main body manufactured by combining the corona charger according to (1) , the electrophotographic photosensitive member, and at least one of image exposure means, development means, transfer or separation means, and cleaning means. A process cartridge ( 3 ) characterized in that the corona charger described in (1) is used.
被帯電体の表面電位の制御が容易な帯電グリッド(制御電極)を有するスコロトロン型の放電型コロナ帯電器において、帯電グリッドの表面に形成したゼオライト、導電剤及びバインダ樹脂からなる層を保持させるに際し、グリッドの裏表で前記層を構成する成分の配合比を変えることで、効率的に帯電を安定させ、コロナ帯電器から発生する放電生成物量を削減し、感光体等の被帯電体の変質を抑制することで安定した画像を維持することができる。 In a scorotron type discharge-type corona charger having a charging grid (control electrode) that can easily control the surface potential of an object to be charged, when holding a layer made of zeolite, a conductive agent and a binder resin formed on the surface of the charging grid. By changing the mixing ratio of the components constituting the layers on the front and back of the grid, the charging is efficiently stabilized, the amount of discharge products generated from the corona charger is reduced, and the property of the charged object such as the photoconductor is changed. Suppressing can maintain a stable image.
本発明を電子写真装置を例に挙げて以下説明する。
図3は電子写真装置の構成例を示す模式図である。帯電装置101により像担持体100に(±)600〜1400Vが帯電される。電荷の付与(荷電)が行われた後、画像露光系102により潜像形成が行われる。アナログ複写機の場合、露光ランプで照射された原稿像がミラーにより逆像の形で感光体に可視光投影され結像されるが、デジタル複写機の場合にはCCD(電荷結合素子)で読み取られた原稿像は波長400〜780nmのLDやLEDのデジタル信号に変換されて、感光体上に結像される。従って、アナログとデジタルの波長域は異なる。結像によって感光層では電荷分離が行われ、感光体に潜像形成が行われる。
The present invention will be described below by taking an electrophotographic apparatus as an example.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of the electrophotographic apparatus. The image carrier 100 is charged with (±) 600 to 1400 V by the charging device 101. After the charge is applied (charged), the image exposure system 102 forms a latent image. In the case of an analog copying machine, the original image irradiated by the exposure lamp is projected onto the photosensitive member in the form of a reverse image by a mirror and formed into an image. In the case of a digital copying machine, it is read by a CCD (charge coupled device). The obtained original image is converted into a digital signal of an LD or LED having a wavelength of 400 to 780 nm, and formed on the photosensitive member. Therefore, the analog and digital wavelength ranges are different. By image formation, charge separation is performed in the photosensitive layer, and a latent image is formed on the photosensitive member.
原稿に応じた潜像形成が行われた像担持体100は、現像装置103で現像剤により現像が行われ、原稿像は顕像化(トナー像)される。次に、感光体上のトナー像は転写装置104に電圧を印加することによりコピー用紙109に転写される。転写で印加する電圧は感光体に流れる電流が一定となるよう定電流制御となっている。一方、像担持体100は転写後、クリーニング装置105(クリーニングブラシ106及び弾性ゴムクリーニングブレード107で構成)でトナー像が清掃され清浄化される。クリーニング後の感光体にはトナー像を形成されたあとの潜像(原稿像)が多少なりとも保持されているため、消去し均一化するために除電装置(一般に赤色光が使用される)108で除電され、次の潜像形成の準備を終え一連の複写プロセスが終了する。 The image carrier 100 on which the latent image has been formed according to the document is developed with a developer by the developing device 103, and the document image is visualized (toner image). Next, the toner image on the photoreceptor is transferred to the copy sheet 109 by applying a voltage to the transfer device 104. The voltage applied in the transfer is controlled by constant current so that the current flowing through the photosensitive member is constant. On the other hand, after the image carrier 100 is transferred, the toner image is cleaned and cleaned by a cleaning device 105 (consisting of a cleaning brush 106 and an elastic rubber cleaning blade 107). Since the latent image (original image) after the toner image is formed is held on the photosensitive member after cleaning, the static eliminator (generally using red light) 108 for erasing and uniformizing. Then, the preparation for the next latent image formation is completed and a series of copying processes is completed.
上記、画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれてもよいが、プロセスカートリッジの形態でそれら装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであっても良い。
画像形成装置用のプロセスカートリッジとは、像担持体を内蔵し、他に帯電装置、現像装置、転写手段、クリーニング手段、除電手段の少なくとも一つを具備し、画像形成装置本体に着脱可能とした装置(部品)である。
The image forming means may be fixedly incorporated in a copying apparatus, facsimile, or printer, but may be incorporated in these apparatuses in the form of a process cartridge and detachable.
A process cartridge for an image forming apparatus includes an image carrier, and further includes at least one of a charging device, a developing device, a transfer unit, a cleaning unit, and a charge eliminating unit, and is detachable from the image forming apparatus main body. It is a device (part).
[放電生成物が引き起こす課題]
<環境への影響>
負のコロナ放電を行うコロナ帯電器を用いた場合、放電により空気中の物質が反応し放電生成物と呼ばれる物質が生成されることが知られている。その中には酸素が酸化されたオゾン(O3)や、オゾンによって窒素が酸化された一酸化窒素(NO)および二酸化窒素(NO2)等の窒素酸化物(NOx)が含まれている。オゾンは0.1ppm程度で臭気を感じ、呼吸器系に悪影響を与える物質である。窒素酸化物はその中でも二酸化窒素(NO2)が人の呼吸器に悪影響を与えるため、環境基準で一時間値の一日平均値が0.04〜0.06ppm以下と定められているのに加え、窒素酸化物は紫外線による光化学反応で光化学オキシダント(Ox)という物質に変化し、この物質も0.06ppm以下と環境基準が定められている。放電によるそれぞれの発生量はオゾンが数10ppm、窒素酸化物が数ppmであり、現状コピー機においては活性炭等のフィルターを用いて機外への排出量を削減している。
[Problems caused by discharge products]
<Environmental impact>
It is known that when a corona charger that performs negative corona discharge is used, a substance in the air reacts by discharge to generate a substance called a discharge product. It contains ozone (O 3 ) in which oxygen is oxidized, and nitrogen oxides (NOx) such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ) in which nitrogen is oxidized by ozone. Ozone is a substance that feels odor at about 0.1 ppm and adversely affects the respiratory system. Nitrogen oxide (NO 2 ) has an adverse effect on human respiratory organs, and the daily average of hourly values is determined to be 0.04 to 0.06 ppm or less according to environmental standards. In addition, nitrogen oxides are converted into a substance called photochemical oxidant (O x ) by a photochemical reaction caused by ultraviolet rays, and the environmental standard is also set to 0.06 ppm or less for this substance. The amount of each discharge generated is several tens of ppm for ozone and several ppm for nitrogen oxides. The current copying machine uses a filter such as activated carbon to reduce the amount discharged outside the machine.
<印刷品質に関わる影響>
(雨だれ状ムラ)
コロナ放電を行うスコロトロン帯電器を用いた画像形成装置では、出力画像に図4に示すような雨だれ状のムラが発生することがある(ハーフトーン中の薄い縦線が雨だれ状ムラである)。これは帯電器による感光体の帯電において、小さな範囲で帯電量に大きなムラが存在することによるものである。このムラが生じるのは例えば帯電ワイヤに付着したトナーやその添加剤であるシリカや放電生成物の局部的な付着による放電不良や、帯電グリッドに同様の電気抵抗の高い物質が付着し、放電され発生した電荷がグリッドを流れず感光体への移動量が増加した、または静電容量が高くなった帯電グリッド自体が帯電し、帯電グリッドに印加した電圧以上に感光体表面電位が局所的に上がってしまうことが考えられる。
<Influence on print quality>
(Raindrop unevenness)
In an image forming apparatus using a scorotron charger that performs corona discharge, a raindrop-shaped unevenness as shown in FIG. 4 may occur in the output image (a thin vertical line in the halftone is a raindrop-shaped unevenness). This is due to the presence of large unevenness in the charge amount in a small range in charging the photosensitive member by the charger. This unevenness is caused by, for example, defective discharge due to local adhesion of the toner adhering to the charging wire, silica as its additive, or the discharge product, or a similar substance having high electric resistance adheres to the charging grid and is discharged. The generated charge does not flow through the grid and the amount of movement to the photoconductor increases, or the charged grid itself increases in electrostatic capacity, and the surface potential of the photoconductor rises locally above the voltage applied to the charge grid. It can be considered.
(画像流れ[画像ボケ])
複写機などの電子写真法を使用した画像形成装置では、放電を伴う帯電方式を使用している限り大なり小なり画像流れ(又は像流れ、画像ボケなど)による解像度低下が生じる。
画像流れは紙粉付着や使用環境にも依存するが、主たる要因は放電生成物であり、画像流れから解放されるためにはオゾン、NOx等を排出しない帯電方法の発明(注入帯電法でも画像流れ有り)を行わない限り現在では不可能に近い。前記要因で起こる画像流れは原因物質を必要最小限に研磨したり、研磨できない場合には加熱することによって改善する事が出来るが、感光体の寿命の低下、電力やスペース、制御手段などが課題となる。被帯電体表面を積極的に削ることで画像ボケの発生を抑制されることから、像流れの抑制には表面に付着した放電生成物を除去する必要があるが、近年開発が進められている高耐久被帯電体では磨耗量が少ないため、原因物質の除去が困難である。
画像流れを改善するためには状況に応じた手を打つ必要が有るが、それには画像流れの状況を把握して、適切な手段を行う事によって解決を図る事が重要である。
(Image Flow [Image Blur])
In an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a copying machine, resolution decreases due to image flow (or image flow, image blur, etc.) as long as a charging method with discharge is used.
Although the image flow depends on the paper dust adhesion and the usage environment, the main factor is the discharge product, and the invention of a charging method that does not discharge ozone, NOx, etc. in order to be released from the image flow. It is almost impossible at present unless it is done. The image flow caused by the above factors can be improved by polishing the causative substance to the minimum necessary or by heating if it cannot be polished, but there are problems such as a decrease in the life of the photoreceptor, power and space, and control means. It becomes. Since the generation of image blur is suppressed by actively shaving the surface of the charged body, it is necessary to remove the discharge products adhering to the surface in order to suppress the image flow. Since a highly durable object has a small amount of wear, it is difficult to remove the causative substance.
In order to improve the image flow, it is necessary to take steps according to the situation. For that purpose, it is important to grasp the situation of the image flow and to solve it by taking appropriate measures.
放電生成物は最初点状(しみ状)に付着し、次第に全面に拡張してゆく。付着しても初期には画像流れは起こらないが、除去されないと次第に付着面積が広がり、感光体表面には吸湿性の低抵抗層が形成される。画像流れ(又は画像ボケ)現象は画像形成中の電荷が感光体表面もしくはその近傍で拡散して正常な静電潜像が形成されず、エッジが不鮮明でぼやけた画像になる現象である。すなわち、静電潜像が形成される際に、感光体表層又は層中に低抵抗層が有るとその領域で電荷の歪みが生じ、静電潜像が乱される事によって起こる現象である。図5に画像流れ現象を説明する模式図を示す。 The discharge product first adheres in the form of spots (stains) and gradually expands over the entire surface. Even if it adheres, the image does not flow initially, but if it is not removed, the adhesion area gradually increases, and a hygroscopic low-resistance layer is formed on the surface of the photoreceptor. The image flow (or image blur) phenomenon is a phenomenon in which electric charges during image formation are diffused on or near the surface of the photosensitive member, so that a normal electrostatic latent image is not formed, resulting in an image with blurry edges. That is, when an electrostatic latent image is formed, if there is a low resistance layer in the surface layer of the photoreceptor or a layer, electric charge distortion occurs in that region, and this phenomenon occurs when the electrostatic latent image is disturbed. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the image flow phenomenon.
感光体表層にマイナス帯電後、画像露光を行うと電荷発生層中で正孔−電子対が形成され、電子(−)は導電性支持体側へ、正孔(+)は表層のマイナス電荷に向かって移動するが、移動の途中で低抵抗層が有ると正孔は表面層まで直進せず横方向にリークするか、表層が低抵抗化している場合には自由表面上で横方向へ移動する。したがって、電荷の拡散、散逸が起こり正常な静電潜像が形成され難くなる。抵抗値の変化が少ないほど電荷の移動が抑えられる為、解像度低下は小さい。抵抗値の変化が大きく、体積抵抗率が1.0×1012Ω・cm以下になると解像度が崩れ明らかな画像流れとなり、最終的には全く画像を消失する。この時電位的には矩形波の電位パターンとならず、なまった電位パターンとなり、帯電々位の低下、画像部電位の上昇が起こり、コントラスト電位の低い電位パターンを示す。これらの現象は時間経過と共に悪くなり、また湿度の上昇と共に悪化傾向にある。
すなわち、高解像度画像を形成するためには、少なくとも感光体の体積抵抗率は1013(Ω・cm)オーダー以上、表面抵抗率は1015(Ω・cm)オーダー以上であることが必要である。
When image exposure is performed after negative charging on the surface of the photoreceptor, hole-electron pairs are formed in the charge generation layer, with electrons (-) going to the conductive support and holes (+) going to the negative charge on the surface. However, if there is a low-resistance layer in the middle of movement, holes do not go straight to the surface layer but leak laterally, or if the surface layer has low resistance, it moves laterally on the free surface. . Accordingly, charge diffusion and dissipation occur, and it is difficult to form a normal electrostatic latent image. The smaller the change in resistance value, the smaller the reduction in resolution because the movement of charges is suppressed. When the change of the resistance value is large and the volume resistivity is 1.0 × 10 12 Ω · cm or less, the resolution is lost and the image is clearly displayed, and finally the image is completely lost. At this time, the potential does not become a rectangular wave potential pattern, but becomes a gradual potential pattern, and the charge level is lowered and the image portion potential is raised, indicating a potential pattern with a low contrast potential. These phenomena worsen with time and tend to worsen with increasing humidity.
That is, in order to form a high-resolution image, it is necessary that at least the volume resistivity of the photoreceptor is on the order of 10 13 (Ω · cm) or higher and the surface resistivity is on the order of 10 15 (Ω · cm) or higher. .
(コロナ帯電器直下濃度ムラ)
コロナ帯電器から発生する放電生成物により起こる課題としてはまず長時間放電後の放置によるコロナ帯電器直下濃度ムラがある。これは作像動作中の放電時に発生し、コロナ帯電器の内壁に付着した放電生成物が、装置が停止している間に徐々に被帯電体を汚染し、コロナ帯電器直下部とそれ以外の部分での表面電位に差が生じ、結果として画像濃度ムラが発生するという課題である。この課題は20%RH程度の低湿環境下でより顕著に発生し、常温常湿環境下に置かれることで次第に回復する。被帯電体表面が放電生成物と可逆的に反応し、静電容量が増大または抵抗が低下しているために電位差が生じることが確認されている。いずれの感光体においても発生が確認されているが、特に保護層として表面に架橋性の硬化膜を設けた感光体での発生が顕著である。
図6(a)はコロナ帯電器直下濃度ムラが生じた場合の画像の様子を示す図であり、図6(b)は該画像に対応する感光体表面電位を示す図である。
(Uneven density directly under the corona charger)
As a problem caused by the discharge product generated from the corona charger, first, there is density unevenness directly under the corona charger due to standing after a long discharge. This occurs at the time of discharge during image forming operation, and the discharge product attached to the inner wall of the corona charger gradually contaminates the charged object while the device is stopped. This is a problem in that a difference occurs in the surface potential in this portion, resulting in image density unevenness. This problem occurs more prominently in a low humidity environment of about 20% RH, and gradually recovers when placed in a normal temperature and normal humidity environment. It has been confirmed that the surface of the object to be charged reacts reversibly with the discharge product, and the potential difference is generated because the capacitance increases or the resistance decreases. Although the occurrence has been confirmed in any of the photoreceptors, the occurrence is particularly remarkable in a photoreceptor having a cross-linkable cured film on the surface as a protective layer.
FIG. 6A is a diagram showing the state of an image when density unevenness is generated directly under the corona charger, and FIG. 6B is a diagram showing the photoreceptor surface potential corresponding to the image.
機外に排出する放電生成物を削減するには排出までの経路にフィルター等に担持させた形態で効果を発揮するが、放電生成物により最も汚染されるのはコロナ帯電器直下にある被帯電体であり、コロナ帯電器と被帯電体間は安定した帯電が行われるために1〜2mm程度の一定間隔を設けて固定されていることが多い。そのため放電生成物による被帯電体の汚染を抑制するためには放電後コロナ帯電器と被帯電体間に遮蔽物を入れる、またはコロナ帯電器および被帯電体を移動させるといった複雑な機構が必要である。本発明ではゼオライトを帯電グリッドに保持することで上記機構の必要無しに被帯電体汚染の抑制を目的としている。 In order to reduce the discharge products discharged outside the machine, it is effective in the form of being supported by a filter etc. in the path to discharge, but the most contaminated by the discharge products is the charged object directly under the corona charger The corona charger and the member to be charged are often fixed at a fixed interval of about 1 to 2 mm in order to perform stable charging. Therefore, in order to suppress contamination of the object to be charged by the discharge product, a complicated mechanism such as inserting a shield between the corona charger and the object to be charged after discharge or moving the corona charger and object to be charged is necessary. is there. The object of the present invention is to suppress contamination of a charged object without the need for the above mechanism by holding zeolite on a charging grid.
[感光体の構成]
次に、電子写真感光体の部分について図面に基づいて説明する。
図7は、本発明に用いる電子写真感光体の一例を表わす断面図であり、導電性支持体(31)上に、中間層(33)、電荷発生機能を有する電荷発生層(35)と、電荷輸送物機能を有する電荷輸送層(37)が積層された積層構造の感光体である。
[Configuration of photoconductor]
Next, the electrophotographic photosensitive member will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of the electrophotographic photosensitive member used in the present invention. On the conductive support (31), an intermediate layer (33), a charge generation layer (35) having a charge generation function, This is a photoreceptor having a laminated structure in which a charge transport layer (37) having a charge transport material function is laminated.
<導電性支持体について>
導電性支持体(31)としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭58−86547号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体(31)として用いることができる。
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明に用いる導電性支持体(31)として用いることができる。
<About conductive support>
As the conductive support (31), a material having a volume resistance of 10 10 Ω · cm or less, for example, a metal such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, tin oxide, oxidation Metal oxide such as indium is deposited or sputtered to form film or cylindrical plastic, paper coated, or aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel, etc. After conversion, a tube that has been subjected to surface treatment such as cutting, superfinishing, or polishing can be used. Further, an endless nickel belt and an endless stainless steel belt disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-86547 can also be used as the conductive support (31).
In addition, the conductive support dispersed in a suitable binder resin and coated on the support can also be used as the conductive support (31) used in the present invention.
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。 Examples of the conductive powder include carbon black, acetylene black, metal powder such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc and silver, or metal oxide powder such as conductive tin oxide and ITO. Can be mentioned. The binder resin used at the same time is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinylcarbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, Examples thereof include thermoplastic, thermosetting resins, and photocurable resins such as melamine resin, urethane resin, phenol resin, and alkyd resin. Such a conductive layer can be provided by dispersing and coating these conductive powder and binder resin in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, dichloromethane, methyl ethyl ketone, and toluene.
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体(31)として良好に用いることができる。 Furthermore, it is electrically conductive by a heat-shrinkable tube in which the conductive powder is contained in a material such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyethylene, chlorinated rubber, Teflon (registered trademark) on a suitable cylindrical substrate. Those provided with a conductive layer can also be used favorably as the conductive support (31) of the present invention.
<感光層について>
(中間層について)
導電性支持体(31)上から感光層への電荷注入の防止や、干渉縞防止の目的のために設けることができる中間層(33)の構成は、結着樹脂や結着樹脂中に粒子を分散したものが用いられ、結着樹脂としてはポリビニルアルコール、ニトロセルロース、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、ポリウレタン、アルキッド−メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂などを利用することができる。中間層に分散させる粒子としては酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、シリカ及びそれらの表面処理品が用いられ、酸化チタンが分散性、電気的特性においてより好ましく、ルチル型とアナターゼ型いずれのものも用いることが可能である。
中間層を形成するには、例えば上述の結着樹脂を有機溶剤中に溶解し、その溶液中に上述の粒子をボールミル、サンドミル等の手段で分散し、支持体上に塗布、乾燥すれば良い。中間層の厚みは10μm以下、好ましくは0.1〜6μmである。
<About photosensitive layer>
(About the middle class)
The structure of the intermediate layer (33) that can be provided for the purpose of preventing charge injection from the conductive support (31) to the photosensitive layer or for preventing interference fringes is that the binder resin or particles are contained in the binder resin. The binder resin may be a thermoplastic resin such as polyvinyl alcohol, nitrocellulose, polyamide, or polyvinyl chloride, or a thermosetting resin such as polyurethane or alkyd-melamine resin. As particles to be dispersed in the intermediate layer, titanium oxide, aluminum oxide, tin oxide, zinc oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, silica and their surface treatment products are used, and titanium oxide is more preferable in terms of dispersibility and electrical characteristics. Both rutile and anatase types can be used.
In order to form the intermediate layer, for example, the above-described binder resin may be dissolved in an organic solvent, and the above-described particles may be dispersed in the solution by means of a ball mill, a sand mill, or the like, and applied to a support and dried. . The thickness of the intermediate layer is 10 μm or less, preferably 0.1 to 6 μm.
(電荷発生層)
電荷発生層(35)は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダ樹脂を併用することもできる。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
(Charge generation layer)
The charge generation layer (35) is a layer mainly composed of a charge generation material having a charge generation function, and a binder resin can be used in combination as necessary. As the charge generation material, inorganic materials and organic materials can be used.
無機系材料には、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。 Inorganic materials include crystalline selenium, amorphous selenium, selenium-tellurium, selenium-tellurium-halogen, selenium-arsenic compounds, and amorphous silicon. In amorphous silicon, dangling bonds that are terminated with hydrogen atoms or halogen atoms, or those that are doped with boron atoms, phosphorus atoms, or the like are preferably used.
一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。 On the other hand, a known material can be used as the organic material. For example, phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and metal-free phthalocyanine, azulenium salt pigments, squaric acid methine pigments, azo pigments having carbazole skeleton, azo pigments having triphenylamine skeleton, azo pigments having diphenylamine skeleton, dibenzothiophene skeleton Azo pigments having a fluorenone skeleton, azo pigments having an oxadiazole skeleton, azo pigments having a bis-stilbene skeleton, azo pigments having a distyryl oxadiazole skeleton, azo pigments having a distyrylcarbazole skeleton, perylene Pigments, anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenylmethane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and azomethine pigments, Goido based pigments, and bisbenzimidazole pigments. These charge generation materials can be used alone or as a mixture of two or more.
電荷発生層(35)に必要に応じて用いられるバインダ樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。これらのバインダ樹脂は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。また、電荷発生層のバインダ樹脂として上述のバインダ樹脂の他に、電荷輸送機能を有する高分子電荷輸送物質、例えば、アリールアミン骨格やベンジジン骨格やヒドラゾン骨格やカルバゾール骨格やスチルベン骨格やピラゾリン骨格等を有するポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリシロキサン、アクリル樹脂等の高分子材料やポリシラン骨格を有する高分子材料等を用いることができる。 Binder resins used as necessary for the charge generation layer (35) include polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, poly-N-. Examples thereof include vinyl carbazole and polyacrylamide. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more. In addition to the binder resin described above as a binder resin for the charge generation layer, a polymer charge transport material having a charge transport function, such as an arylamine skeleton, a benzidine skeleton, a hydrazone skeleton, a carbazole skeleton, a stilbene skeleton, a pyrazoline skeleton, etc. Polymer materials such as polycarbonate, polyester, polyurethane, polyether, polysiloxane, and acrylic resin, polymer materials having a polysilane skeleton, and the like can be used.
また、電荷発生層(35)には低分子電荷輸送物質を含有させることができる。
電荷発生層(35)に併用できる低分子電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ジフェノキノン誘導体などの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
The charge generation layer (35) may contain a low molecular charge transport material.
Low molecular charge transport materials that can be used in combination with the charge generation layer (35) include hole transport materials and electron transport materials.
Examples of the electron transporting material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4 , 5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7-tri Examples thereof include electron-accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide and diphenoquinone derivatives. These electron transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
正孔輸送物質としては、以下に表わされる電子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。正孔輸送物質としては、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。 Examples of the hole transporting material include the electron donating materials shown below and are used favorably. As hole transport materials, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, monoarylamine derivatives, diarylamine derivatives, triarylamine derivatives, stilbene derivatives, α-phenylstilbene derivatives, benzidine derivatives, diarylmethane derivatives, triaryls Other known materials such as methane derivatives, 9-styrylanthracene derivatives, pyrazoline derivatives, divinylbenzene derivatives, hydrazone derivatives, indene derivatives, butadiene derivatives, pyrene derivatives, bisstilbene derivatives, enamine derivatives, and the like can be given. These hole transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
電荷発生層(35)を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが主に挙げられる。
前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、CVD法等が用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。
また、後述のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダ樹脂と共にテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。また、必要に応じて、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のレベリング剤を添加することができる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行うことができる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.05〜2μmである。
As a method of forming the charge generation layer (35), a vacuum thin film preparation method and a casting method from a solution dispersion system are mainly exemplified.
As the former method, a vacuum deposition method, a glow discharge decomposition method, an ion plating method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a CVD method, or the like is used, and the above-described inorganic materials and organic materials can be satisfactorily formed.
In addition, in order to provide a charge generation layer by the casting method described later, if necessary, the inorganic or organic charge generation material, together with a binder resin, tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, toluene, dichloromethane, monochlorobenzene, dichloroethane, cyclohexanone, cyclohexane. Can be formed by dispersing with a ball mill, attritor, sand mill, bead mill, etc. using a solvent such as pentanone, anisole, xylene, methyl ethyl ketone, acetone, ethyl acetate, butyl acetate, etc. . Moreover, leveling agents, such as a dimethyl silicone oil and a methylphenyl silicone oil, can be added as needed. The application can be performed by dip coating, spray coating, bead coating, ring coating, or the like.
The thickness of the charge generation layer provided as described above is suitably about 0.01 to 5 μm, preferably 0.05 to 2 μm.
(電荷輸送層)
電荷輸送層(37)は電荷輸送機能を有する層で、電荷輸送機能を有する電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層(35)上に塗布、乾燥することにより形成させる。電荷輸送物質としては、前記電荷発生層(35)で記載した電子輸送物質、正孔輸送物質及び高分子電荷輸送物質を用いることができる。
(Charge transport layer)
The charge transport layer (37) is a layer having a charge transport function. A charge transport material having a charge transport function and a binder resin are dissolved or dispersed in an appropriate solvent, and this is coated on the charge generation layer (35) and dried. To form. As the charge transport material, the electron transport material, hole transport material and polymer charge transport material described in the charge generation layer (35) can be used.
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。 As the binder resin, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, Polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin And thermoplastic or thermosetting resins such as phenol resins and alkyd resins.
電荷輸送物質の量は結着樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。但し、高分子電荷輸送物質を用いる場合は、単独でも結着樹脂との併用も可能である。
電荷輸送層の塗工に用いられる溶媒としては前記電荷発生層と同様なものが使用できるが、電荷輸送物質及び結着樹脂を良好に溶解するものが適している。これらの溶剤は単独で使用しても2種以上混合して使用しても良い。また、電荷輸送層(37)の形成には電荷発生層(35)と同様な塗工法が可能である。
The amount of the charge transport material is appropriately 20 to 300 parts by weight, preferably 40 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. However, when a polymer charge transport material is used, it can be used alone or in combination with a binder resin.
As the solvent used for coating the charge transport layer, the same solvent as that used for the charge generation layer can be used, but a solvent that dissolves the charge transport material and the binder resin well is suitable. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The charge transport layer (37) can be formed by the same coating method as the charge generation layer (35).
また、必要により可塑剤、レベリング剤を添加することもできる。
電荷輸送層に併用できる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂100重量部に対して0〜30重量部程度が適当である。
電荷輸送層に併用できるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、結着樹脂100重量部に対して0〜1重量部程度が適当である。
電荷輸送層の膜厚は、5〜40μm程度が適当であり、好ましくは10〜30μm程度が適当である。
If necessary, a plasticizer and a leveling agent can be added.
As a plasticizer that can be used in combination with the charge transport layer, those used as plasticizers for general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is 0 with respect to 100 parts by weight of the binder resin. About 30 parts by weight is appropriate.
Leveling agents that can be used in combination with the charge transport layer include silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, and polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain. The amount used is a binder resin. About 0 to 1 part by weight is appropriate for 100 parts by weight.
The thickness of the charge transport layer is suitably about 5 to 40 μm, preferably about 10 to 30 μm.
(保護層)
電荷輸送層上に保護層(39)を設けることで耐磨耗性や傷に対する耐久性を向上させることができる。保護層は導電性微粒子を分散させたものや、フッ素含有樹脂、アクリル樹脂等の潤滑性微粒子を分散させたものや、機械的強度に優れた架橋膜によるものがある。この樹脂の例としてはフェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、硬化性アクリル樹脂、シロキサン系樹脂等が好ましい。更に保護層にはその電気特性を向上させるために、電荷輸送材料を含有させることが好ましい。尚、電荷輸送材料としては、例えば上記電荷輸送層の構成材料として挙げられたものを使用できる。
(Protective layer)
By providing the protective layer (39) on the charge transport layer, wear resistance and durability against scratches can be improved. The protective layer includes those in which conductive fine particles are dispersed, those in which lubricating fine particles such as a fluorine-containing resin and an acrylic resin are dispersed, and those made of a crosslinked film having excellent mechanical strength. Examples of this resin are preferably phenol resin, urethane resin, melamine resin, curable acrylic resin, siloxane resin, and the like. Further, the protective layer preferably contains a charge transport material in order to improve its electrical characteristics. In addition, as a charge transport material, what was mentioned as a constituent material of the said charge transport layer can be used, for example.
[コロナ帯電器の帯電グリッド]
<帯電グリッド基材>
コロナ帯電器の制御電極である帯電グリッドの基材としては従来使用されているものを用いることができる。帯電グリッドの材質としては、電極として機能するため導電体である金属が用いられる。電極としての機能としては金属であるアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属のほとんどが使用できるが、帯電器はコロナ放電により発生するオゾンやNOx等に曝露されるため、耐蝕性の高い金属が好ましく、クロムやニッケルを含んだステンレス等が用いられている。形状としてはコロナ放電で発生した電荷を感光体上へ移動させ、かつ制御電極としての機能を有する必要性から金属薄板にパンチング、エッチング等により開口部を設けたもの、または金属ワイヤを並べたものが通常用いられる。
今回用いた制御電極用の基材としては、厚さ0.1mm、長さ285mm、幅40mmのSUS304製板を用い、開口部長さ250mm、幅36mm部分に0.1mmの格子を45度の角度で0.5mm間隔で配したものを用いた。
実施例で用いた帯電グリッドの外観形状を図8に示す。
[Charging grid of corona charger]
<Charging grid substrate>
As the base material of the charging grid which is the control electrode of the corona charger, those conventionally used can be used. As a material of the charging grid, a metal which is a conductor is used to function as an electrode. Most of the metals such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc, and silver can be used as the electrode function, but the charger is exposed to ozone, NOx, etc. generated by corona discharge. A metal having high corrosion resistance is preferable, and stainless steel containing chromium or nickel is used. As the shape, it is necessary to move the charge generated by corona discharge onto the photoconductor and to have a function as a control electrode, so that a metal thin plate is provided with an opening by punching, etching or the like, or metal wires are arranged Is usually used.
As a base material for the control electrode used this time, a SUS304 plate having a thickness of 0.1 mm, a length of 285 mm, and a width of 40 mm is used, and an opening length of 250 mm and a width of 36 mm is formed by a 0.1 mm grid at an angle of 45 degrees. Used at intervals of 0.5 mm.
The appearance of the charging grid used in the example is shown in FIG.
<帯電グリッド塗工膜について>
(ゼオライト)
本発明では放電生成物除去にゼオライトを利用している。ゼオライトは水晶のような結晶で、主にアルミニウムとケイ素から構成されている。結晶は非常に小さく、目視では形や大きさを見ることはできない。拡大して見ると、細孔と呼ばれる孔が多く存在することが確認できる。この独自の構造を持つゼオライトは、今まで自然界に40種類以上発見されている。
吸着・分解機能に代表されるゼオライトの特徴をさらに活かすため、工業的に作られたものを合成ゼオライトと呼ぶ。合成ゼオライトは、能力が高く天然ゼオライトにはない種類のものが多数存在するが、コストが高いことが欠点である。
第3のゼオライトとして登場したのが人工ゼオライトである。石炭灰などの廃棄物と考えられていた物質を処理することで、地球と人類に有益なゼオライトに変える。しかも低コストであるため、現在、大きな注目を集めている材料である。
<Charging grid coating film>
(Zeolite)
In the present invention, zeolite is used to remove discharge products. Zeolite is a crystal like crystal, mainly composed of aluminum and silicon. The crystals are very small and cannot be seen visually in shape or size. When enlarged, it can be confirmed that there are many pores called pores. More than 40 types of zeolite having this unique structure have been discovered in nature.
In order to make the most of the characteristics of zeolite, which is represented by the adsorption / decomposition function, industrially produced zeolite is called synthetic zeolite. Synthetic zeolites have many types that are high in performance and are not found in natural zeolites, but their cost is a disadvantage.
Artificial zeolite has emerged as the third zeolite. By treating materials that were considered waste such as coal ash, it is converted into a zeolite that is beneficial to the earth and mankind. Moreover, because of its low cost, it is a material that is currently attracting a great deal of attention.
・吸着機能
ゼオライトは様々なものを吸着する働きがあり、そのメカニズムは脱臭剤や乾燥剤と類似している。この機能を活かすことで、有害物質の吸着や悪臭の除去が可能である。
・陽イオン交換機能
ゼオライトは天然ゼオライトの約2〜3倍という高い陽イオン交換機能を持っており、この機能を活かすことで、酸性を中和する土壌改良や汚水・排水中のアンモニウムイオンの除去などが可能である。
・触媒機能
ゼオライトには触媒としての機能があり、この機能を利用して、窒素酸化物(NOx)の分解等が研究されている。
・ Adsorption function Zeolite functions to adsorb various substances, and its mechanism is similar to that of deodorizers and desiccants. By making use of this function, it is possible to adsorb harmful substances and remove malodors.
・ Cation exchange function Zeolite has a high cation exchange function of about 2 to 3 times that of natural zeolite. By utilizing this function, soil improvement to neutralize acidity and removal of ammonium ions in sewage / drainage Etc. are possible.
-Catalytic function Zeolite has a function as a catalyst, and decomposition of nitrogen oxides (NOx) and the like have been studied using this function.
本発明に用いられるゼオライトの種類は問わないが、ゼオライトは結晶形と陽イオンの種類により細孔の大きさが変化するため吸着できる分子が異なる。そのため目的物質により結晶形と陽イオン種を選択すると効果的な除去が可能である。結晶形にはA型・X型・Y型・L型・モルデナイト型・フェリエライト型・ZSM−5型・ベータ型などがあり、陽イオン種にはカリウム・ナトリウム・カルシウム・アンモニウム・水素などがある。また、ゼオライトを構成するアルミニウムとケイ素の比率により吸着能や触媒能は変化し、最適な比率とすることで目的物質の除去が効率的に行うことができる。 The type of zeolite used in the present invention is not limited, but the size of pores varies depending on the crystal form and the type of cation, so that the molecules that can be adsorbed are different. Therefore, effective removal is possible by selecting the crystal form and cation species according to the target substance. Crystal types include A type, X type, Y type, L type, mordenite type, ferrierite type, ZSM-5 type, beta type, and cation species include potassium, sodium, calcium, ammonium, hydrogen, etc. is there. Further, the adsorption ability and catalytic ability change depending on the ratio of aluminum and silicon constituting the zeolite, and the target substance can be efficiently removed by setting the optimum ratio.
(バインダ樹脂)
本発明においてはゼオライトを帯電グリッドに保持させるために、バインダ樹脂を用いている。使用するバインダ樹脂はポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。また場合によっては上記樹脂を2種類以上混合して使用することも可能である。
バインダ樹脂がゼオライトを覆ってしまうことによる放電生成物除去機能の低下が起きないとされるバインダ比は通常10wt%程度とされていたが、評価によりバインダ樹脂比が30wt%付近でも放電生成物除去機能は低下しておらず、密着性との両立が可能であることが確認されている。
(Binder resin)
In the present invention, a binder resin is used to hold the zeolite on the charging grid. The binder resin used is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, poly Vinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, Examples thereof include thermoplastic or thermosetting resins such as phenol resins and alkyd resins. In some cases, two or more of the above resins may be mixed and used.
The binder ratio that the discharge product removal function does not deteriorate due to the binder resin covering the zeolite was normally about 10 wt%, but the evaluation was performed even when the binder resin ratio was around 30 wt%. It has been confirmed that the function is not lowered and compatibility with adhesion is possible.
(導電剤)
ワイヤまたは金属板の加工品である帯電グリッド基材は本来導電性を有するが、ゼオライトとバインダ樹脂に覆われるため電気抵抗が大きくなり、表面電位制御の役割を果たさない。そのため導電性を付与させる目的で、導電剤を混合している。ここで導電剤には活性炭や酸化スズといった導電性の粒子を用いることができる。場合により2種類の導電剤を用いることもできる。
(Conductive agent)
Although the charged grid base material, which is a processed product of a wire or a metal plate, is inherently conductive, it is covered with zeolite and a binder resin, so that the electric resistance increases and does not play a role in controlling the surface potential. Therefore, a conductive agent is mixed for the purpose of imparting conductivity. Here, conductive particles such as activated carbon and tin oxide can be used as the conductive agent. In some cases, two kinds of conductive agents can be used.
ゼオライトとバインダのみで、導電剤を含有しない塗膜を有する帯電グリッドでは被帯電物に対し表面電位制御の役割を果たさないことが確認されている。
これは塗膜の電気抵抗が高く、コロナ放電により発生した電子やイオンがグリッド上にたまり、印加した電圧以上にグリッドの電位が上がってしまうため、被帯電物表面の電位もグリッドに印加した電圧よりも高くなることが原因と考えられる。
塗膜の電気抵抗は低いほど帯電性は安定することになるが、被帯電物から放電生成物を保護するためのゼオライトの量を考慮すると導電剤の量を極端に多くすることはできない。
そこで、ワイヤ側の膜抵抗を下げて帯電を安定化し、被帯電物側塗膜のゼオライトの比率を帯電性に影響を与えない程度に上げることにより絶縁体のゼオライトを含む膜を帯電グリッドに保持した際にも帯電性の安定化と放電生成物除去効果が効率的に行うことができると考えられる。
It has been confirmed that a charged grid having a coating film containing only a zeolite and a binder and not containing a conductive agent does not play a role of controlling the surface potential of an object to be charged.
This is because the electrical resistance of the coating film is high, and electrons and ions generated by corona discharge accumulate on the grid, causing the grid potential to rise above the applied voltage. This is considered to be caused by a higher than
The lower the electrical resistance of the coating film, the more stable the chargeability. However, the amount of the conductive agent cannot be extremely increased considering the amount of zeolite for protecting the discharge product from the object to be charged.
Therefore, the membrane resistance on the wire side is lowered to stabilize the charging, and the membrane containing the insulating zeolite is held on the charging grid by increasing the zeolite ratio of the coating film on the charged object side to such an extent that it does not affect the charging property. In this case, it is considered that the charging property can be stabilized and the discharge product removal effect can be efficiently performed.
<帯電グリッドへの塗工法>
塗工液はまずバインダ樹脂を溶媒に対して比率5〜10wt%程度となるように作成し、攪拌している中にゼオライト粒子および導電剤を加えることにより作成した。スプレー塗工の際には塗工液固形分濃度は30wt%以下とする。
本発明においては、帯電グリッドの表面にゼオライトと導電剤とバインダ樹脂からなる層を形成する。
そして、帯電グリッドの外側層として体積抵抗率(ρo)が1.0×108〜1.0×1010[Ω・cm]の範囲にある層を形成し、帯電グリッドの内側層として体積抵抗率(ρi)が外側層よりも低い層を形成する。
なお、本願発明では、帯電グリッド外側とは図1で説明すると、被帯電体側をいい、帯電グリッド内側とは帯電ワイヤ側をいう。
実施例で用いた塗工法について以下説明する。
塗膜形成後において体積抵抗率がそれぞれ異なるような塗膜を得るために塗工液を二種類用意し、一つは帯電グリッドの外側に塗布し、他の一つは帯電グリッド内側にする。
作成した液を帯電グリッドへ塗工する方法としては、ディッピング方式、ローラ塗工、電気泳動電着法等があるが、今回最も塗工ムラの少ないスプレー方式を用いた。帯電グリッドを長軸方向両端からテンションを張り直径30mmの円筒状の基盤の長手方向に設置し、円筒を周方向に170rpmの速度で回転させているところを水平方向にスプレーを10mm/sec.の速度で走査させることにより塗工を行った。両面を塗工するために3mm程度基盤から浮かせて帯電グリッドを設置した。片面の塗工が終了した後、10分間放置し、塗工液を交換してもう片面を塗工した。スプレー塗工後乾燥機によって130℃で30分加熱し、乾燥することで膜を固定した。塗工膜厚は外側層及び内側層をそれぞれ30μmとした。
なお、実施例では、SUS製板を帯電グリッド基材として用いたが、帯電グリッドがワイヤ製である場合には、ワイヤの周囲に層が形成されるが、その場合においては、被帯電体側に面している側の層を外側層といい、ワイヤ側に面している側の層を内側層という。
<Coating method on the charging grid>
The coating liquid was first prepared by adding a binder resin to a ratio of about 5 to 10 wt% with respect to the solvent, and adding zeolite particles and a conductive agent while stirring. In the case of spray coating, the solid concentration of the coating liquid is 30 wt% or less.
In the present invention, a layer made of zeolite, a conductive agent and a binder resin is formed on the surface of the charging grid.
Then, a layer having a volume resistivity (ρ o ) in the range of 1.0 × 10 8 to 1.0 × 10 10 [Ω · cm] is formed as an outer layer of the charging grid, and a volume is formed as an inner layer of the charging grid. A layer having a lower resistivity (ρ i ) than the outer layer is formed.
In the present invention, the outer side of the charging grid means the charged object side, and the inner side of the charging grid means the charging wire side as described with reference to FIG.
The coating method used in the examples will be described below.
In order to obtain coating films having different volume resistivity after the coating film formation, two types of coating liquids are prepared, one applied to the outside of the charging grid and the other to the inside of the charging grid.
As a method for coating the prepared liquid on the charging grid, there are a dipping method, a roller coating method, an electrophoretic electrodeposition method, and the like, but this time, the spray method with the least coating unevenness was used. A charging grid is tensioned from both ends in the long axis direction and installed in the longitudinal direction of a cylindrical base having a diameter of 30 mm, and the cylinder is rotated at a speed of 170 rpm in the circumferential direction and sprayed in the horizontal direction at 10 mm / sec. Coating was carried out by scanning at a speed of. In order to coat both sides, a charging grid was installed about 3 mm above the base. After the coating on one side was completed, the coating was left for 10 minutes, the coating solution was changed, and the other side was coated. After spray coating, the membrane was fixed by heating at 130 ° C. for 30 minutes and drying. The coating film thickness was 30 μm for each of the outer layer and the inner layer.
In the embodiment, the SUS plate is used as the charging grid base material. However, when the charging grid is made of a wire, a layer is formed around the wire. The facing layer is called the outer layer, and the layer facing the wire side is called the inner layer.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、感光体作製例中において使用する「部」は、すべて重量部を表わす。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example. The “parts” used in the photoconductor production examples all represent parts by weight.
<感光体作製例>
φ100mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布、乾燥することにより、3.5μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、32μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を得た。
<Example of photoconductor preparation>
By coating and drying an undercoat layer coating solution, a charge generation layer coating solution, and a charge transport layer coating solution in the following order on a φ100 mm aluminum cylinder in sequence, an undercoat layer of 3.5 μm Then, a 0.2 μm charge generation layer and a 32 μm charge transport layer were formed to obtain a photoreceptor 1.
〔下引き層用塗工液〕
アルキド樹脂 6部
(ベッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業製)
メラミン樹脂 4部
(スーパーベッカミン G−821−60、大日本インキ化学工業製)
酸化チタン 40部
メチルエチルケトン 50部
[Coating liquid for undercoat layer]
Alkyd resin 6 parts (Beckosol 1307-60-EL, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
Melamine resin 4 parts (Super Becamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
Titanium oxide 40 parts Methyl ethyl ketone 50 parts
〔電荷発生層用塗工液〕
Y型チタニルフタロシアニン 6部
シリコーン樹脂溶液 70部
(KR5240、15%キシレン−ブタノール溶液:信越化学社製)
2−ブタノン 200部
[Coating liquid for charge generation layer]
Y-type titanyl phthalocyanine 6 parts Silicone resin solution 70 parts (KR5240, 15% xylene-butanol solution: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
2-butanone 200 parts
〔電荷輸送層用塗工液〕
電荷輸送物質(下記構造式A) 25部
ビスフェノールZ型ポリカーボネート 30部
(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製)
1,2−ジクロロエタン 200部
[Coating liquid for charge transport layer]
Charge transport material (Structural formula A below) 25 parts Bisphenol Z-type polycarbonate 30 parts (Iupilon Z300: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company)
1,2-dichloroethane 200 parts
<帯電グリッド作製例>
帯電グリッドを前記塗工法により作製した。なお、その際の液固形分は30%とした。それ以外の塗工条件を表1に示す。
<Example of charging grid preparation>
A charging grid was prepared by the coating method. In addition, the liquid solid content in that case was 30%. Table 1 shows other coating conditions.
[実施例1]
以下に示す材料を用いて塗工液を作成した。今回グリッドの片面ずつで配合比を変えているが、どちらもバインダ樹脂は全体の25wt%とし、ゼオライト/導電剤の比率は内側:5/5、外側:8/2としたものを用いた。
液の固形分濃度は30wt%となるよう調整した。
ゼオライト ・・・β型ゼオライト(980HOA 東ソー製)
導電剤 ・・・活性炭(RP−20 クラレケミカル製)
バインダ樹脂 ・・・ブチラール樹脂:(BM−5 積水化学製)
分散媒 ・・・メタノール
上記塗工液をコロナ帯電器の帯電グリッドにスプレーにより塗工し、以下に示す評価を行った。
[Example 1]
A coating solution was prepared using the materials shown below. This time, the blending ratio was changed for each side of the grid, but in both cases, the binder resin was 25 wt% of the whole, and the ratio of zeolite / conductive agent was 5/5 inside and 8/2 outside: 8/2.
The solid content concentration of the liquid was adjusted to 30 wt%.
Zeolite ・ ・ ・ β-type zeolite (980HOA manufactured by Tosoh Corporation)
Conductive agent: Activated carbon (RP-20, made by Kuraray Chemical)
Binder resin ... Butyral resin: (BM-5 Sekisui Chemical)
Dispersion medium: methanol The above coating solution was applied to a charging grid of a corona charger by spraying, and the following evaluation was performed.
[コロナ帯電器の評価方法]
(1)帯電制御性評価
帯電グリッドを10℃15%RH環境下に置いたプロセスカートリッジを有するimagio Neo 1050proに取り付けた。帯電ワイヤに一定電流が流れるように電圧を印加することでコロナ放電を行い、帯電グリッドに−900Vを印加した際の被帯電体である感光体の表面電位を測定した。その後中間調(ハーフトーン)画像を出力し、局所的な帯電不良時に発生する雨だれ状の放電ムラの有無を確認した。
◎・・・雨だれ状放電ムラは発生せず
○・・・雨だれ状放電ムラは若干発生するが、許容レベル
×・・・雨だれ状放電ムラ発生
[Evaluation method of corona charger]
(1) Evaluation of charge controllability The charge grid was attached to an imagio Neo 1050pro having a process cartridge placed in an environment of 10 ° C and 15% RH. Corona discharge was performed by applying a voltage so that a constant current would flow through the charging wire, and the surface potential of the photoreceptor to be charged when -900 V was applied to the charging grid was measured. After that, a halftone image was output, and the presence or absence of raindrop-like discharge unevenness that occurred at the time of local charging failure was confirmed.
◎ ・ ・ ・ Drain-like discharge unevenness does not occur
○ ・ ・ ・ Drain-like discharge unevenness occurs slightly, but acceptable level × ・ ・ ・ Drain-like discharge unevenness occurs
(2)放電生成物除去機能評価
帯電グリッドを32℃90%RH環境下に置いたプロセスカートリッジを有するimagio Neo 1050proに取り付けた。作像動作を行うことでコロナ帯電器を3時間放電後機械の電源を切り15時間放置した。その後機械の電源を入れ、中間調(ハーフトーン)画像出力、および全面文字画像の出力によりコロナ帯電器直下部の白抜け、像流れの発生有無を確認した。
◎・・・コロナ帯電器直下濃度ムラ発生せず
○・・・コロナ帯電器直下濃度ムラが若干発生しているが許容レベル
×・・・コロナ帯電器直下濃度ムラがくっきり発生し、許容できないレベル
(2) Evaluation of discharge product removal function The charged grid was attached to an imagio Neo 1050pro having a process cartridge placed in a 32 ° C. and 90% RH environment. By performing the image forming operation, the corona charger was discharged for 3 hours, and then the machine was turned off and left for 15 hours. The machine was then turned on, and the presence of white spots and image flow immediately below the corona charger was confirmed by outputting halftone images and full-text images.
◎ ・ ・ ・ No density unevenness directly under the corona charger
○ ・ ・ ・ Slightly uneven density just below the corona charger, but acceptable level × ・ ・ ・ Uneven density level just below the corona charger, unacceptable level
(3)グリッド塗膜体積抵抗率測定法
グリッド塗膜の体積抵抗率は以下のようにして測定を行った。
計測器:三菱油化株式会社 Hiresta MODEL HT−201
測定条件:二叉タイプの高電圧印加端子にて100Vの電圧印加し、測定開始後10秒後の値を測定値とした。3点の測定値の平均値を体積抵抗値とした。
測定方法:帯電グリッド塗膜部分と基体部分に二叉の高電圧印加端子(各φ2mm)を一本ずつ接触させ、流れる電流から体積抵抗率を算出した。また、この際に両端子間の中心を組成物を保持させている部分と保持させていない部分の境界となるように配置した。
帯電グリッドの内側層及び外側層のそれぞれについてその体積抵抗率を測定した。
なお、実施例では図8に示したものを用いたが、帯電グリッドとしてワイヤを用いた場合には体積抵抗率は単位面積(1cm2)当たりで換算した値を用いる。
上記の評価についての評価結果は表2に示した。
(3) Grid coating film volume resistivity measuring method The volume resistivity of the grid coating film was measured as follows.
Measuring instrument: Mitsubishi Yuka Co., Ltd. Hiresta MODEL HT-201
Measurement conditions: A voltage of 100 V was applied at a bifurcated high voltage application terminal, and the value 10 seconds after the start of measurement was taken as the measurement value. The average value of the three measured values was taken as the volume resistance value.
Measurement method: Two forked high voltage application terminals (each φ2 mm) were brought into contact with the charged grid coating film part and the base part one by one, and the volume resistivity was calculated from the flowing current. At this time, the center between both terminals was arranged to be the boundary between the part holding the composition and the part not holding it.
The volume resistivity of each of the inner and outer layers of the charging grid was measured.
In the embodiment, the one shown in FIG. 8 is used, but when a wire is used as the charging grid, the volume resistivity is a value converted per unit area (1 cm 2 ).
The evaluation results for the above evaluation are shown in Table 2.
(実施例2)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を1/9、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を8/2とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(実施例3)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を7/3、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を8/2とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(実施例4)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を3/7、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を9/1とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(実施例5)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を1/9、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を9/1とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(実施例6)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を7/3、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を9/1とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(Example 2)
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 1/9 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 8/2.
(Example 3)
Evaluation similar to Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 7/3 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 8/2.
Example 4
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 3/7 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 9/1.
(Example 5)
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 1/9 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 9/1.
(Example 6)
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 7/3 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 9/1.
(比較例1)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を3/7、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を7/3とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(比較例2)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を1/9、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を7/3とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(比較例3)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を7/3、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を7/3とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(比較例4)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を3/7、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を9.5/0.5とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(比較例5)
内側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を1/9、外側塗膜のゼオライト/導電剤重量比を9.5/0.5とした以外は実施例1と同様の評価を行った。
(比較例6)
塗工を行っていないグリッドを用い、実施例1と同様の評価を行った。
(Comparative Example 1)
Evaluation similar to Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 3/7 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 7/3.
(Comparative Example 2)
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 1/9 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 7/3.
(Comparative Example 3)
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 7/3 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 7/3.
(Comparative Example 4)
The same evaluation as in Example 1 was performed except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 3/7 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 9.5 / 0.5.
(Comparative Example 5)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the zeolite / conductive agent weight ratio of the inner coating film was 1/9 and the zeolite / conductive agent weight ratio of the outer coating film was 9.5 / 0.5.
(Comparative Example 6)
Evaluation similar to Example 1 was performed using the grid which has not performed coating.
外側塗膜の体積抵抗率を1.0×108〜1.0×1010[Ω・cm]の範囲内となるよう導電剤の量を調整することで、放電生成物を除去できるだけのゼオライトの量が保持できており、それに伴う異常画像の発生が抑制されている。また、内側塗膜の体積抵抗率を外側塗膜よりも低くすることで帯電制御性も向上し、さらに内側塗膜と外側塗膜の体積抵抗率を和が1.0×1013〜1.0×1015[Ω・cm]となるように調整することで、被帯電物側の放電生成物除去機能を高めるために若干不安定となった放電を、ワイヤ側の塗膜の抵抗を低くすることで安定化させることができ、帯電制御性安定化と放電生成物除去効果が向上されていると考えることができる。 Zeolite capable of removing discharge products by adjusting the amount of the conductive agent so that the volume resistivity of the outer coating film is in the range of 1.0 × 10 8 to 1.0 × 10 10 [Ω · cm]. Therefore, the generation of abnormal images associated therewith is suppressed. Moreover, charge controllability is also improved by making the volume resistivity of the inner coating film lower than that of the outer coating film, and the sum of the volume resistivity of the inner coating film and the outer coating film is 1.0 × 10 13 to 1. By adjusting to 0 × 10 15 [Ω · cm], discharge that has become slightly unstable in order to enhance the discharge product removal function on the charged object side, and lower the resistance of the coating film on the wire side It can be considered that the charge controllability is stabilized and the discharge product removal effect is improved.
本発明のコロナ帯電器は、放電生成物量の発生量を削減することができるので、画像形成装置等に用いることにより、感光体等の被帯電体の変質を抑制し、安定した画像を維持することができる。 Since the corona charger of the present invention can reduce the amount of discharge products, it can be used in an image forming apparatus or the like to suppress the deterioration of a charged body such as a photoconductor and maintain a stable image. be able to.
1 帯電器
2 ケーシング
3 エンドブロック(絶縁性)
4 エンドブロック(絶縁性)
6 帯電グリッド
8 グリッドを張るための爪
9グリッドバイアス印加電極
9a グリッドを張るための爪(バイアス印加電極とグリッドとを導通させている)
31 導電性支持体
33 中間層
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
100 感光体
101 帯電装置
102 画像露光系
103 現像装置
104 転写装置
105 クリーニング装置
106 クリーニングブラシ
107 弾性ゴムクリーニングブレード
108 除電装置
109 コピー用紙
1 Charger 2 Casing 3 End block (insulating)
4 End block (insulating)
6 Charging grid 8 Claw for stretching grid 9 Grid bias application electrode 9a Claw for stretching grid (bias application electrode and grid are connected)
31 conductive support 33 intermediate layer 35 charge generation layer 37 charge transport layer 100 photoconductor 101 charging device 102 image exposure system 103 developing device 104 transfer device 105 cleaning device 106 cleaning brush 107 elastic rubber cleaning blade 108 static elimination device 109 copy sheet
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