JP6319190B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
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Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、有機感光層が形成された有機感光体の表面を接触帯電方式により帯電させる画像形成装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, and more particularly, an image that charges a surface of an organic photoreceptor on which an organic photosensitive layer is formed by a contact charging method. The present invention relates to a forming apparatus.

近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、像担持体である感光体の表面を帯電させるために帯電装置が用いられている。帯電装置としては、感光体とコロナワイヤーを非接触に配置し、コロナ放電により感光体の表面を帯電させるスコロトロン帯電方式と、帯電ローラー等の帯電部材を感光体の表面に接触させて帯電させる接触帯電方式とが知られている。しかし、近年、人体に有害なオゾンの排出量を減らすため、オゾン排出量がより少ない接触帯電方式が採用されることが多くなっている。   In recent years, a charging device is used in an image forming apparatus using an electrophotographic process in order to charge the surface of a photoconductor as an image carrier. As a charging device, a photoconductor and a corona wire are arranged in a non-contact manner, and a scorotron charging method in which the surface of the photoconductor is charged by corona discharge, and a contact in which a charging member such as a charging roller is brought into contact with the surface of the photoconductor for charging. A charging method is known. However, in recent years, in order to reduce the amount of ozone that is harmful to the human body, a contact charging method with a smaller amount of ozone emission has been increasingly adopted.

一方、像担持体である感光体は、円筒基材の表面に十〜数十μmの感光層が形成されたものであるが、感光層を構成する主材料により有機感光体と無機感光体に分けられる。有機感光体は、無機感光体と比べて製造が容易であるとともに、感光層を形成する有機材料の選択肢が多様で設計の自由度が高いという利点を有する。   On the other hand, a photoconductor as an image bearing member is formed by forming a photosensitive layer having a thickness of 10 to several tens of μm on the surface of a cylindrical base material. Divided. Organic photoconductors have the advantage that they are easier to manufacture than inorganic photoconductors, and that the choice of organic materials for forming the photosensitive layer is diverse and the degree of freedom in design is high.

有機感光体としては、電荷発生剤を含有する電荷発生層と電荷輸送剤を含有する電荷輸送層とを積層した積層型感光体と、特許文献1に記載されているように、電荷発生剤と電荷輸送剤とを単一の感光層中に分散させた単層型感光体とがある。単層型感光体は、感光層の表面近傍で光キャリアが発生するため感光層を厚くすることができ、長寿命化に適していること、単層塗工であるため容易且つ低コストで製造できること等の利点を有する。従って、単層型感光体と接触帯電方式とを組み合わせることにより、より環境対応性に優れた電子写真プロセスの設計が可能になると考えられる。   As the organic photoreceptor, a multilayer photoreceptor in which a charge generation layer containing a charge generation agent and a charge transport layer containing a charge transport agent are laminated, and a charge generation agent as described in Patent Document 1, There is a single-layer type photoreceptor in which a charge transfer agent is dispersed in a single photosensitive layer. Single-layer photoconductors can generate photocarriers near the surface of the photosensitive layer, so that the photosensitive layer can be made thicker, suitable for longer life, and can be manufactured easily and at low cost due to the single-layer coating. It has advantages such as being able to do so. Therefore, it is considered that the electrophotographic process having better environmental compatibility can be designed by combining the single layer type photoreceptor and the contact charging method.

しかしながら、接触帯電方式に特有の問題として、帯電部材表面の凹凸から感光層に局所的に放電することで発生する帯電ムラがある。この帯電ムラは、特に正帯電単層型感光体で発生しやすい。この理由は、単層型感光体は電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂が同一層に含有されており、それぞれの材料に対して放電が発生する電圧が異なるため、局所放電しやすい箇所(放電サイト)が存在する。このような放電サイトが感光層表面に点在することによって帯電ムラが発生すると考えられる。帯電ムラの要因である局所放電を抑えるためには、放電電圧を上げて局所放電しにくい箇所にも放電を促す手段があるが、放電電圧(=感光体流れ込み電流)を上げることで感光層の削れが促進されるため、感光体の寿命が短くなってしまう。   However, a problem peculiar to the contact charging method is uneven charging caused by local discharge from the irregularities on the surface of the charging member to the photosensitive layer. This charging unevenness is likely to occur particularly in a positively charged single layer type photoreceptor. This is because a single layer type photoreceptor contains a charge generating agent, a charge transport agent, and a binder resin in the same layer, and the voltage at which discharge occurs for each material is different, so it is a place where local discharge is likely to occur. (Discharge site) exists. It is considered that uneven charging occurs when such discharge sites are scattered on the surface of the photosensitive layer. In order to suppress the local discharge, which is a cause of charging unevenness, there is a means for increasing the discharge voltage to promote the discharge even in a place where the local discharge is difficult. However, by increasing the discharge voltage (= photoconductor inflow current), Since the wear is promoted, the life of the photoreceptor is shortened.

また、図9に示すように、電荷発生層と電荷輸送層が分離している積層型感光体に対して、単層型感光体は光導電層の主成分である樹脂材料に電荷発生剤CGMや電荷輸送剤CTM(電荷のうち、電子を輸送するETM、ホールを輸送するHTM)など多くの材料が配合されている。このような構成により、単層型感光体で発生する光キャリアは光導電層に存在する各種材料中を通過することとなり、キャリアトラップされ易い傾向があると考えられる。そして、このキャリアトラップによる感光体特性の変化として帯電能力(一定電流を流した時のドラムの帯電電位で示される)の低下がある。   In addition, as shown in FIG. 9, in contrast to a stacked type photoreceptor in which a charge generation layer and a charge transport layer are separated, a single layer type photoreceptor has a charge generation agent CGM added to a resin material that is a main component of a photoconductive layer. And many materials such as a charge transport agent CTM (ETM that transports electrons, HTM that transports holes). With such a configuration, it is considered that the photocarrier generated in the single-layer type photoreceptor passes through various materials existing in the photoconductive layer and tends to be easily trapped. As a change in the photoreceptor characteristics due to the carrier trap, there is a decrease in charging ability (indicated by the charging potential of the drum when a constant current is passed).

また、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を帯電ローラーに印加させることで、感光体表面の帯電電位を均一化することができる傾向があるが、オゾンの発生量および感光層の削れの観点からも望ましくない。さらに、帯電ローラーの直径を大きくして放電領域を拡大したり、感光体の駆動速度(回転速度)を低下させて感光層が放電領域を通過する時間を延長したりすることも帯電ムラの抑制に一定の効果はあるが、製品の小型化や高速化の要望を考慮すると、これらの対策も望ましいものとは言えない。   In addition, there is a tendency that the charged potential on the surface of the photoreceptor can be made uniform by applying a superimposed voltage obtained by superimposing an alternating voltage on a direct current voltage to the charging roller. This is also undesirable. Furthermore, increasing the diameter of the charging roller to enlarge the discharge area, or decreasing the drive speed (rotation speed) of the photoconductor to extend the time that the photosensitive layer passes through the discharge area can also suppress charging unevenness. Although there are certain effects, these measures are not desirable in view of the demand for smaller and faster products.

そこで、特許文献2には、正帯電単層型感光体と、接触帯電部材である導電性ゴム製の帯電ローラーとを備え、帯電ローラーのゴム硬度、及び表面粗さを所定範囲とすることにより感光層のキャリアトラップ、膜削れ、帯電ムラを抑制する画像形成装置が開示されている。一方、特許文献3には、感光層中に樹脂または金属フィラーを均一分散させることにより、感光層の耐摩耗性を向上させた正帯電単層型感光体が開示されている。   Therefore, Patent Document 2 includes a positively charged single-layer type photoreceptor and a charging roller made of conductive rubber as a contact charging member, and by setting the rubber hardness and surface roughness of the charging roller within a predetermined range. An image forming apparatus that suppresses carrier trap, film shaving, and charging unevenness of a photosensitive layer is disclosed. On the other hand, Patent Document 3 discloses a positively charged single layer type photoreceptor in which the abrasion resistance of the photosensitive layer is improved by uniformly dispersing a resin or metal filler in the photosensitive layer.

特開2002−72511号公報JP 2002-72511 A 特開2012−14141号公報JP 2012-14141 A 特開2014−130236号公報JP, 2014-130236, A

特許文献2の方法を用いたとしても、正帯電単層型感光体の帯電ムラが完全に解消されるわけではなく、感光体側の工夫が必要となる。このような帯電ムラは、感光層表面が平滑であるほど感光層表面の放電サイトの影響が顕著に表れ局所放電が起きやすい。そのため、特に感光層の表面状態が比較的平滑である未使用状態の感光体で顕著に発生しやすい傾向がある。しかし、感光層表面の放電サイトは放電による劣化や、クリーニングブレードによる掻き取りまたは押し込みによって解消されるため、正帯電単層感光体の使用開始から時間が経過するとともに感光層表面の放電サイトの影響は無視できるものとなる。   Even if the method of Patent Document 2 is used, the charging unevenness of the positively charged single-layer type photoreceptor is not completely eliminated, and a device on the photoreceptor side is required. In such charging unevenness, the smoother the surface of the photosensitive layer, the more the influence of discharge sites on the surface of the photosensitive layer appears, and local discharge tends to occur. For this reason, it tends to be remarkably likely to occur particularly in an unused photoreceptor where the surface state of the photosensitive layer is relatively smooth. However, since the discharge site on the photosensitive layer surface is eliminated by discharge, scraping or pushing with a cleaning blade, the influence of the discharge site on the photosensitive layer surface as time elapses from the start of use of the positively charged single layer photoreceptor. Is negligible.

これに対し、特許文献3のように、正帯電単層型感光体の長寿命化のために感光層に樹脂または金属のフィラーを均一分散させ、ブレードによる摩耗レートを低減させた感光体を用いると、感光層表面の放電サイトの影響が顕著に表れる。感光層にフィラーを分散させた場合、ブレードの摩擦力が低減することにより感光層最表面の放電サイトの掻き取り力ないしは押し込み力が低下してしまうためである。   On the other hand, as in Patent Document 3, in order to extend the life of the positively charged single layer type photoreceptor, a photoreceptor in which a resin or metal filler is uniformly dispersed in the photosensitive layer and the wear rate by the blade is reduced is used. And the influence of the discharge site on the surface of the photosensitive layer appears remarkably. This is because when the filler is dispersed in the photosensitive layer, the scraping force or pushing force of the discharge site on the outermost surface of the photosensitive layer is reduced due to the reduction of the frictional force of the blade.

本発明は、上記問題点に鑑み、接触帯電方式を用いて単層型感光体を帯電させる際に、感光層表面で起こる帯電ムラを発生させず、且つ感光層の耐摩耗性も向上させた、環境対応型の画像形成装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention does not cause uneven charging on the surface of the photosensitive layer when the single-layer type photoreceptor is charged using the contact charging method, and also improves the wear resistance of the photosensitive layer. An object is to provide an environment-friendly image forming apparatus.

上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、正帯電単層型感光体と、帯電部材と、を備えた画像形成装置である。正帯電単層型感光体は、導電性基体上に、電荷発生剤、電荷輸送剤、フィラー、結着樹脂を含む単層構造の感光層が形成される。帯電部材は、感光体に接触した状態で帯電バイアスが印加されることにより前記感光層を帯電させる。帯電部材は、導電性ゴムで形成され、帯電バイアスとして直流電圧が印加される帯電ローラーであり、感光体は、感光層の表面粗さが断面曲線凹凸の平均間隔(Sm)で80〜300μm、且つ、十点平均粗さ(Rz)で0.45〜10μmである。   In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention is an image forming apparatus including a positively charged single layer type photoreceptor and a charging member. In the positively charged single layer type photoreceptor, a photosensitive layer having a single layer structure including a charge generator, a charge transport agent, a filler, and a binder resin is formed on a conductive substrate. The charging member charges the photosensitive layer by applying a charging bias in contact with the photosensitive member. The charging member is a charging roller formed of conductive rubber and applied with a DC voltage as a charging bias, and the photoreceptor has a surface roughness of the photosensitive layer of 80 to 300 μm in terms of an average interval (Sm) of cross-sectional curve irregularities, In addition, the ten-point average roughness (Rz) is 0.45 to 10 μm.

本発明の第1の構成によれば、正帯電単層型感光体の使用初期において、放電劣化していない電荷発生剤の存在により感光層表面近傍に発生する放電サイトに帯電部材から微小リークが生じ、異常放電画像が発生するという不具合を効果的に抑制することができる。また、感光層の耐摩耗性を向上させるために感光層にフィラーを含有させた場合、クリーニングブレードによる摩擦力が低減するため放電サイトの除去力も低下し、帯電ムラが長期間継続して発生するが、感光層の表面粗さを適正化することで、放電サイトの除去力の低下による帯電ムラの発生の抑制と感光体の長寿命化とを両立させることができる。   According to the first configuration of the present invention, in the initial stage of use of the positively charged single layer type photoreceptor, a minute leak from the charging member occurs at the discharge site generated near the surface of the photosensitive layer due to the presence of the charge generating agent that is not deteriorated in discharge. It is possible to effectively suppress a problem that an abnormal discharge image is generated. In addition, when a filler is contained in the photosensitive layer in order to improve the abrasion resistance of the photosensitive layer, the frictional force generated by the cleaning blade is reduced, so the discharge site removal force is also reduced, and charging unevenness continuously occurs for a long time. However, by optimizing the surface roughness of the photosensitive layer, it is possible to achieve both suppression of the occurrence of charging unevenness due to a decrease in the removal ability of the discharge site and an extension of the life of the photoreceptor.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の全体構成を示す概略図1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. 図1における画像形成部Paの部分拡大図Partial enlarged view of the image forming portion Pa in FIG. 感光層の表面が平滑である場合の帯電ローラー21から感光体ドラム1表面への放電状態を示す模式図Schematic diagram showing a discharge state from the charging roller 21 to the surface of the photosensitive drum 1 when the surface of the photosensitive layer is smooth. 図3における感光体ドラム1の表面電位分布を示すグラフ3 is a graph showing the surface potential distribution of the photosensitive drum 1 in FIG. 感光層の表面が過度に荒れている場合の帯電ローラー21から感光体ドラム1表面への放電状態を示す模式図Schematic diagram showing a discharge state from the charging roller 21 to the surface of the photosensitive drum 1 when the surface of the photosensitive layer is excessively rough. 図5における感光体ドラム1の表面電位分布を示すグラフ5 is a graph showing the surface potential distribution of the photosensitive drum 1 in FIG. 感光層の表面が適度に荒れている場合の帯電ローラー21から感光体ドラム1表面への放電状態を示す模式図Schematic diagram showing a discharge state from the charging roller 21 to the surface of the photosensitive drum 1 when the surface of the photosensitive layer is moderately rough. 図7における感光体ドラム1の表面電位分布を示すグラフ7 is a graph showing the surface potential distribution of the photosensitive drum 1 in FIG. 単層型感光体と積層型感光体におけるキャリアトラップを模式的に示す図The figure which shows the carrier trap in the single layer type photoreceptor and the lamination type photoreceptor typically

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の概略構成を示す断面図である。画像形成装置100は、本実施形態では、異なる4色(マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック)に対応する4つの感光体ドラム1a、1b、1cおよび1dを並列配置して画像形成を行う、4連タンデム型のカラープリンターで構成されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the image forming apparatus 100 forms images by arranging four photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d corresponding to four different colors (magenta, cyan, yellow, and black) in parallel. Consists of a tandem color printer.

画像形成装置100の装置本体内には、4つの画像形成部Pa、Pb、PcおよびPdが、図1では左側から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。   In the apparatus main body of the image forming apparatus 100, four image forming sections Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the left side in FIG. These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (magenta, cyan, yellow, and black), and magenta, cyan, and yellow are respectively subjected to charging, exposure, development, and transfer processes. And a black image are sequentially formed.

これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する上記した感光体ドラム1a〜1dがそれぞれ配設されており、さらに図1において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次転写された後、二次転写ローラー9において用紙P上に一度に転写され、さらに、定着装置13において用紙P上に定着された後、画像形成装置100より排出される。感光体ドラム1a〜1dを図1において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。   Each of the image forming portions Pa to Pd is provided with the above-described photosensitive drums 1a to 1d that carry visible images (toner images) of the respective colors, and further rotate counterclockwise in FIG. An intermediate transfer belt 8 is provided adjacent to each of the image forming portions Pa to Pd. The toner images formed on the photosensitive drums 1 a to 1 d are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 8 that moves while contacting the photosensitive drums 1 a to 1 d, and then the paper P is transferred by the secondary transfer roller 9. Then, the toner image is transferred onto the sheet P by the fixing device 13 and then discharged from the image forming apparatus 100. While the photosensitive drums 1a to 1d are rotated in the clockwise direction in FIG. 1, an image forming process for the photosensitive drums 1a to 1d is executed.

トナー像が転写される用紙Pは、画像形成装置100内の下部に配置された用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12aおよびレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主に継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。中間転写ベルト8および二次転写ローラー9は、ベルト駆動モーター(図示せず)により感光体ドラム1a〜1dと同一線速で回転駆動される。また、中間転写ベルト8の回転方向に対し二次転写ローラー9の下流側には、中間転写ベルト8表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー19が配置されている。   The paper P onto which the toner image is transferred is accommodated in a paper cassette 16 disposed in the lower part of the image forming apparatus 100, and is transferred to the secondary transfer roller 9 via the paper feed roller 12a and the registration roller pair 12b. Be transported. A sheet made of dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a (seamless) belt mainly having no seam is used. The intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer roller 9 are rotationally driven at the same linear speed as the photosensitive drums 1a to 1d by a belt drive motor (not shown). A blade-shaped belt cleaner 19 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed on the downstream side of the secondary transfer roller 9 with respect to the rotation direction of the intermediate transfer belt 8.

次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲および下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電装置2a、2b、2cおよび2dと、各感光体ドラム1a〜1dに対して画像データに基づく露光を行う露光ユニット5と、感光体ドラム1a〜1d上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像装置3a、3b、3cおよび3dと、感光体ドラム1a〜1d上でトナー像の転写後に残留した現像剤(トナー)を回収、除去するクリーニング装置7a、7b、7cおよび7dとが設けられている。   Next, the image forming units Pa to Pd will be described. Around the photosensitive drums 1a to 1d disposed rotatably, there are charging devices 2a, 2b, 2c and 2d for charging the photosensitive drums 1a to 1d, and the photosensitive drums 1a to 1d. An exposure unit 5 that performs exposure based on image data, developing devices 3a, 3b, 3c, and 3d that develop the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 1a to 1d with toner, and the photosensitive drums 1a to 1d Are provided with cleaning devices 7a, 7b, 7c and 7d for collecting and removing the developer (toner) remaining after the transfer of the toner image.

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット5によって画像データに基づいて光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dは、感光体ドラム1a〜1dに対向配置された現像ローラー(現像剤担持体)を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。   When image data is inputted from a host device such as a personal computer, first, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged by the charging devices 2a to 2d, and then light is irradiated by the exposure unit 5 based on the image data. The electrostatic latent images corresponding to the image data are formed on the respective photosensitive drums 1a to 1d. Each of the developing devices 3a to 3d includes a developing roller (developer carrying member) disposed so as to face the photosensitive drums 1a to 1d, and a predetermined amount of two-component developer containing toners of each color of magenta, cyan, yellow, and black. Filled.

なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a〜3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a〜4dから各現像装置3a〜3dにトナーが補給される。このトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット5の露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。   In addition, when the ratio of the toner in the two-component developer filled in each developing device 3a to 3d falls below a specified value due to the formation of a toner image described later, each developing device 3a to 3d is transferred from the toner container 4a to 4d. Toner is replenished. The toner is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by the developing devices 3a to 3d and electrostatically attached to form a toner image corresponding to the electrostatic latent image formed by exposure of the exposure unit 5. Is done.

そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム1a〜1d上のマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。一次転写ローラー6a〜6dは、一次転写駆動モーター(図示せず)により感光体ドラム1a〜1dおよび中間転写ベルト8と同一線速で回転駆動される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング装置7a〜7dにより除去される。   Then, by applying a predetermined transfer voltage between the primary transfer rollers 6a to 6d and the photosensitive drums 1a to 1d by the primary transfer rollers 6a to 6d, magenta, cyan, yellow on the photosensitive drums 1a to 1d and A black toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 8. These four color images are formed with a predetermined positional relationship predetermined for forming a predetermined full-color image. The primary transfer rollers 6a to 6d are rotationally driven at the same linear speed as the photosensitive drums 1a to 1d and the intermediate transfer belt 8 by a primary transfer drive motor (not shown). Thereafter, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d is removed by the cleaning devices 7a to 7d in preparation for the subsequent formation of a new electrostatic latent image.

中間転写ベルト8は、従動ローラー10及び駆動ローラー11に掛け渡されており、上記ベルト駆動モーターによる駆動ローラー11の回転に伴い中間転写ベルト8が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Pがレジストローラー対12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラー9と中間転写ベルト8のニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送され、ニップ部において用紙P上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Pは定着装置13へと搬送される。   The intermediate transfer belt 8 is stretched over a driven roller 10 and a driving roller 11, and when the intermediate transfer belt 8 starts to rotate counterclockwise as the driving roller 11 is rotated by the belt driving motor, the sheet P is loaded. The sheet is conveyed from the registration roller pair 12b to the nip portion (secondary transfer nip portion) between the secondary transfer roller 9 and the intermediate transfer belt 8 provided adjacent to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined timing. A full-color image is secondarily transferred to the image. The sheet P on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 13.

定着装置13に搬送された用紙Pは、定着ローラー対13aのニップ部(定着ニップ部)を通過する際に加熱および加圧されてトナー像が用紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。用紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。   The sheet P conveyed to the fixing device 13 is heated and pressurized when passing through the nip portion (fixing nip portion) of the pair of fixing rollers 13a to fix the toner image on the surface of the sheet P, and a predetermined full color image is formed. It is formed. The paper P on which the full-color image is formed is distributed in the transport direction by the branching section 14 that branches in a plurality of directions. When an image is formed on only one side of the paper P, it is discharged to the discharge tray 17 by the discharge roller pair 15 as it is.

一方、用紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着装置13を通過した用紙Pの一部を一旦排出ローラー対15から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Pは排出ローラー対15を逆回転させることにより分岐部14で反転搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラー9に再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラー9により用紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着装置13に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。   On the other hand, when forming images on both sides of the paper P, a part of the paper P that has passed through the fixing device 13 is once projected from the discharge roller pair 15 to the outside of the device. Thereafter, the paper P is distributed to the reverse conveyance path 18 by the branching section 14 by rotating the discharge roller pair 15 in the reverse direction, and is conveyed again to the secondary transfer roller 9 with the image surface reversed. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the surface of the paper P where the image is not formed by the secondary transfer roller 9 and conveyed to the fixing device 13 to fix the toner image, The paper is discharged to the discharge tray 17 by the discharge roller pair 15.

図2は、図1における画像形成部Pa付近を拡大して示す断面図である。感光体ドラム1aの周囲には、感光体ドラム1aの回転方向(図2の時計回り方向)に沿って、上述した帯電装置2a、現像装置3a、一次転写ローラー6a、クリーニング装置7aが配設されている。このうち、一次転写ローラー6aは、中間転写ベルト8を挟んで感光体ドラム1aと対向する位置に配置されている。また、感光体ドラム1aと、帯電装置2aと、クリーニング装置7aとはユニット化されている。なお、各画像形成部Pa〜Pdにおいて、感光体ドラム1a〜1dと、帯電装置2a〜2dと、クリーニング装置7a〜7dとから成るユニットを、ドラムユニット40a〜40dと称する。   FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the image forming portion Pa in FIG. Around the photosensitive drum 1a, the above-described charging device 2a, developing device 3a, primary transfer roller 6a, and cleaning device 7a are disposed along the rotation direction of the photosensitive drum 1a (clockwise direction in FIG. 2). ing. Among these, the primary transfer roller 6a is disposed at a position facing the photosensitive drum 1a with the intermediate transfer belt 8 interposed therebetween. The photosensitive drum 1a, the charging device 2a, and the cleaning device 7a are unitized. In each of the image forming portions Pa to Pd, units including the photosensitive drums 1a to 1d, the charging devices 2a to 2d, and the cleaning devices 7a to 7d are referred to as drum units 40a to 40d.

次に、上述した画像形成部Pa〜Pdを構成する各部材、装置の詳細について説明する。なお、図2では、画像形成部Paに配置される感光体ドラム1a、及びこれと相対する帯電装置2a、現像装置3a、クリーニング装置7aを示しているが、画像形成部Pb〜Pdに配置される感光体ドラム1b〜1d、及びこれと相対する帯電装置2b〜2d、現像装置3b〜3d、クリーニング装置7b〜7dの構成及び動作についても全く同様であるため、以下の説明では、各画像形成部Pa〜Pdの感光体ドラム、帯電装置、現像装置及びクリーニング装置を示すa〜dの符号を省略する。   Next, details of each member and apparatus constituting the above-described image forming units Pa to Pd will be described. 2 shows the photosensitive drum 1a disposed in the image forming portion Pa, and the charging device 2a, the developing device 3a, and the cleaning device 7a opposed to the photosensitive drum 1a, but are disposed in the image forming portions Pb to Pd. The configuration and operation of the photosensitive drums 1b to 1d, the charging devices 2b to 2d, the developing devices 3b to 3d, and the cleaning devices 7b to 7d that are opposite to the photosensitive drums 1b to 1d are the same. Reference numerals a to d indicating the photosensitive drums, the charging device, the developing device, and the cleaning device of the portions Pa to Pd are omitted.

感光体ドラム1は、アルミニウム等の導電性基体(筒体)上に、電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂(バインダー)、フィラーを同一層に含有した有機感光層(OPC)が積層された、正帯電単層型感光体である。 以下、導電性基体及び感光層について詳細に説明する。   The photosensitive drum 1 is formed by laminating an organic photosensitive layer (OPC) containing a charge generating agent, a charge transport agent, a binder resin (binder), and a filler in the same layer on a conductive substrate (cylinder) such as aluminum. Further, it is a positively charged single layer type photoreceptor. Hereinafter, the conductive substrate and the photosensitive layer will be described in detail.

[導電性基体]
導電性基体は、正帯電単層型感光体の導電性基体として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、導電性を有する材料で少なくとも表面部が構成されるもの等が挙げられる。例えば、導電性を有する材料からなるものであってもよいし、プラスチック材料等の表面を、導電性を有する材料で被覆したものであってもよい。また、導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等が挙げられる。また、導電性を有する材料としては、導電性を有する材料を1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて、例えば、合金等として用いてもよい。また、導電性基体の材料としては、上記の中でも、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であるアルミニウム又はアルミニウム合金を用いることが好ましい。
[Conductive substrate]
The conductive substrate is not particularly limited as long as it can be used as a conductive substrate of a positively charged single layer type photoreceptor. Specifically, a material having at least a surface portion made of a conductive material can be used. For example, it may be made of a conductive material, or may be a plastic material or the like whose surface is covered with a conductive material. Examples of the conductive material include aluminum, iron, copper, tin, platinum, silver, vanadium, molybdenum, chromium, cadmium, titanium, nickel, palladium, indium, stainless steel, and brass. Moreover, as a material which has electroconductivity, the material which has electroconductivity may be used by 1 type, and may be used as an alloy etc., for example, combining 2 or more types. As the material for the conductive substrate, among the above materials, it is preferable to use aluminum or an aluminum alloy that can transfer charges from the photosensitive layer to the conductive substrate.

導電性基体の形状は、使用する画像形成装置の構造に合わせて適宜選択することができ、例えば、シート状、ドラム状等の基体が好適に使用できる。また、導電性基体の厚みは上記形状に応じて適宜選択することができる。   The shape of the conductive substrate can be appropriately selected according to the structure of the image forming apparatus to be used. For example, a sheet-like or drum-like substrate can be suitably used. Further, the thickness of the conductive substrate can be appropriately selected according to the shape.

[感光層]
正帯電単層型感光体が備える感光層としては、電荷発生剤、電荷輸送剤、フィラー、及びバインダー樹脂を含む単層構造の感光層であり、フィラーが、シリカ微粒子及び樹脂微粒子からなる群より選択される1種以上の微粒子を含むものであれば特に限定されない。以下、感光層を構成する成分である、電荷発生剤、電荷輸送剤、フィラー、バインダー樹脂、及び添加剤、並びに正帯電単層型感光体の製造方法について説明する。
[Photosensitive layer]
The photosensitive layer provided in the positively charged single layer type photoreceptor is a photosensitive layer having a single layer structure including a charge generator, a charge transport agent, a filler, and a binder resin, and the filler is made of a group consisting of silica fine particles and resin fine particles. There is no particular limitation as long as it contains one or more selected fine particles. Hereinafter, the charge generating agent, the charge transport agent, the filler, the binder resin, the additive, and the method for producing the positively charged single layer type photoreceptor, which are the components constituting the photosensitive layer, will be described.

(電荷発生剤)
電荷発生剤としては、正帯電単層型感光体の電荷発生剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン顔料、ビスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコン等の無機光導電材料の粉末、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料等が挙げられる。
(Charge generator)
The charge generating agent is not particularly limited as long as it can be used as a charge generating agent for a positively charged single layer type photoreceptor. Specifically, for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, bisazo pigments, dithioketopyrrolopyrrole pigments, metal-free naphthalocyanine pigments, metal naphthalocyanine pigments, squaraine pigments, trisazo pigments, indigo pigments, azulenium pigments, cyanine pigments, Powders of inorganic photoconductive materials such as selenium, selenium-tellurium, selenium-arsenic, cadmium sulfide, amorphous silicon, pyrylium salts, ansanthrone pigments, triphenylmethane pigments, selenium pigments, toluidine pigments, pyrazoline pigments, Examples include quinacridone pigments.

また、電荷発生剤は、所望の領域に吸収波長を有するように、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、前述の各電荷発生剤のうち、特に半導体レーザー等の光源を使用したレーザービームプリンターやファクシミリ等のデジタル光学系の画像形成装置には、700nm以上の波長領域に感度を有する正帯電単層型電子写真感光体が必要となるため、例えば、無金属フタロシアニンやオキソチタニルフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料が好適に用いられる。なお、上記フタロシアニン系顔料の結晶形については特に限定されず、種々のものが使用される。   Moreover, a charge generation agent may be used independently so that it may have an absorption wavelength in a desired area | region, and may be used in combination of 2 or more type. Further, among the above-mentioned charge generating agents, in particular, in a digital optical image forming apparatus such as a laser beam printer or a facsimile using a light source such as a semiconductor laser, a positively charged single layer having sensitivity in a wavelength region of 700 nm or more Since a type electrophotographic photoreceptor is required, for example, phthalocyanine pigments such as metal-free phthalocyanine and oxotitanyl phthalocyanine are preferably used. The crystal form of the phthalocyanine pigment is not particularly limited, and various types can be used.

フタロシアニン系顔料の具体例としては、下記式(I)で表されるX型無金属フタロシアニン(x−H2Pc)や、下記式(II)で表されるα型やY型等のオキソチタニルフタロシアニンが挙げられる。   Specific examples of the phthalocyanine pigment include X-type metal-free phthalocyanine (x-H2Pc) represented by the following formula (I) and oxo titanyl phthalocyanine such as α-type and Y-type represented by the following formula (II). Can be mentioned.

Figure 0006319190
Figure 0006319190
Figure 0006319190
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これらのなかでも、(A)CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角2θ±0.2°=27.2°に主ピークを有し、(B)示差走査熱量分析において、吸着水の気化にともなうピーク以外に50℃以上270℃以下の範囲内に1つのピークを有するオキソチタニルフタロシアニンや、
(A)の特徴に加えて、且つ、(C)示差走査熱量分析において、吸着水の気化にともなうピーク以外は、50℃以上400℃以下の範囲内にピークを有しないオキソチタニルフタロシアニンや、
(A)の特徴に加えて、且つ、(D)示差走査熱量分析において、吸着水の気化にともなうピーク以外は、50℃以上270℃以下の範囲内にピークを有さず、270℃以上400℃以下の範囲内に1つのピークを有するオキソチタニルフタロシアニンが感度の点で好ましい。
Among these, (A) the CuKα characteristic X-ray diffraction spectrum has a main peak at a Bragg angle 2θ ± 0.2 ° = 27.2 °, and (B) in the differential scanning calorimetry, In addition to the accompanying peak, oxotitanyl phthalocyanine having one peak in the range of 50 ° C. or more and 270 ° C. or less,
In addition to the characteristics of (A), and (C) in differential scanning calorimetry, oxo titanyl phthalocyanine having no peak in the range of 50 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, other than the peak accompanying vaporization of adsorbed water,
In addition to the characteristics of (A), and (D) in differential scanning calorimetry, there is no peak in the range of 50 ° C. or higher and 270 ° C. or lower except for the peak accompanying vaporization of adsorbed water, and 270 ° C. or higher and 400 or higher. Oxo titanyl phthalocyanine having one peak in the range of 0 ° C. or lower is preferred in terms of sensitivity.

(電荷輸送剤)
本発明に使用される電荷輸送剤としては、正孔輸送剤(HTM)及び電子輸送剤(ETM)から選択される1種以上の材料を含む。以下、正孔輸送剤と、電子輸送剤とについて順に説明する。
(Charge transport agent)
The charge transfer agent used in the present invention includes one or more materials selected from a hole transfer agent (HTM) and an electron transfer agent (ETM). Hereinafter, the hole transport agent and the electron transport agent will be described in order.

正孔輸送剤(HTM)としては、正帯電単層型感光体の感光層に含まれる正孔輸送剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ベンジジン誘導体、2,5−ジ(4−メチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、1−フェニル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、トリアゾール系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環式化合物等が挙げられる。これらの正孔輸送剤の中では、分子中に1又は複数のトリフェニルアミン骨格を有するトリフェニルアミン系化合物がより好ましい。これらの正孔輸送剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The hole transport agent (HTM) is not particularly limited as long as it can be used as a hole transport agent contained in the photosensitive layer of the positively charged single layer type photoreceptor. Specifically, for example, benzidine derivatives, oxadiazole compounds such as 2,5-di (4-methylaminophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 9- (4-diethylaminostyryl) anthracene, etc. Styryl compounds, carbazole compounds such as polyvinylcarbazole, organic polysilane compounds, pyrazoline compounds such as 1-phenyl-3- (p-dimethylaminophenyl) pyrazoline, hydrazone compounds, triphenylamine compounds, indole compounds And nitrogen-containing cyclic compounds such as oxazole compounds, isoxazole compounds, thiazole compounds, and triazole compounds, and condensed polycyclic compounds. Among these hole transport agents, triphenylamine compounds having one or more triphenylamine skeletons in the molecule are more preferable. These hole transport agents may be used alone or in combination of two or more.

電子輸送剤(ETM)としては、正帯電単層型感光体の感光層に含まれる電子輸送剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ナフトキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、アントラキノン誘導体、アゾキノン誘導体、ニトロアントアラキノン誘導体、ジニトロアントラキノン誘導体等のキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、トリニトロチオキサントン誘導体、3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン誘導体、ジニトロアントラセン誘導体、ジニトロアクリジン誘導体、テトラシアノエチレン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸等が挙げられる。これらの電子輸送剤は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The electron transfer agent (ETM) is not particularly limited as long as it can be used as an electron transfer agent contained in the photosensitive layer of the positively charged single layer type photoreceptor. Specifically, for example, quinone derivatives such as naphthoquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, azoquinone derivatives, nitroantharaquinone derivatives, dinitroanthraquinone derivatives, malononitrile derivatives, thiopyran derivatives, trinitrothioxanthone derivatives, 3, 4, 5, 7-tetranitro-9-fluorenone derivative, dinitroanthracene derivative, dinitroacridine derivative, tetracyanoethylene, 2,4,8-trinitrothioxanthone, dinitrobenzene, dinitroanthracene, dinitroacridine, succinic anhydride, maleic anhydride, dibromoanhydride And maleic acid. These electron transfer agents may be used alone or in combination of two or more.

(フィラー)
フィラーは、シリカ微粒子及び樹脂微粒子からなる群より選択される1種以上の微粒子を含む。フィラーの体積平均粒子径は5nm以上5μm以下である。このようなフィラーが感光層中に含まれることで、耐磨耗性に優れる正帯電単層型感光体を得ることができる。
(Filler)
The filler includes one or more fine particles selected from the group consisting of silica fine particles and resin fine particles. The volume average particle diameter of the filler is 5 nm or more and 5 μm or less. By including such a filler in the photosensitive layer, it is possible to obtain a positively charged single layer type photoreceptor excellent in wear resistance.

樹脂微粒子の材質は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。樹脂微粒子の材質の好適な例としては、シリコーンゴム、オルガノポリシロキサンのようなシリコーン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、及びポリテトラフルオロエチレン樹脂のようなフッ素含有樹脂等の樹脂が挙げられる。シリコーン樹脂としては、ポリシルセスキオキサンが好ましく、ポリメチルシルセスキオキサンがより好ましい。   The material of the resin fine particles is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. Preferable examples of the material of the resin fine particles include silicone rubber, silicone resin such as organopolysiloxane, polyphenylene sulfide resin, and fluorine-containing resin such as polytetrafluoroethylene resin. As the silicone resin, polysilsesquioxane is preferable, and polymethylsilsesquioxane is more preferable.

シリカ微粒子は、本発明の目的を阻害しない限り、周知のシリカ微粒子から適宜選択することができる。シリカ微粒子としては、シランカップリング剤やシリコーンオイルのような表面処理剤で処理されたものも使用することができる。   The silica fine particles can be appropriately selected from known silica fine particles as long as the object of the present invention is not impaired. As the silica fine particles, those treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent or silicone oil can also be used.

フィラーの体積平均粒子径は、5nm以上、5μm以下であり、5nm以上、1μm以下がより好ましく、5nm以上、0.1μm以下が特に好ましい。フィラーの体積平均粒子径が過大である場合、感光体表面が良好に帯電されにくい傾向があり、電気特性に優れる正帯電単層型感光体を得にくい。   The volume average particle diameter of the filler is 5 nm or more and 5 μm or less, more preferably 5 nm or more and 1 μm or less, and particularly preferably 5 nm or more and 0.1 μm or less. When the volume average particle diameter of the filler is excessive, the surface of the photoreceptor tends to be hardly charged and it is difficult to obtain a positively charged single layer type photoreceptor excellent in electrical characteristics.

フィラーは、本発明の目的を阻害しない範囲で、シリカ微粒子及び樹脂微粒子以外の他の種類の微粒子を含んでいてもよい。シリカ微粒子及び樹脂微粒子以外の他の種類の微粒子は、例えば、金属酸化物微粒子、無機金属塩微粒子、及び有機金属塩微粒子のような微粒子の中から、得られる正帯電単層型電子写真感光体の性能を勘案して選択される。フィラーが、シリカ微粒子及び樹脂微粒子以外の他の種類の微粒子を含む場合、フィラー中の、シリカ微粒子の含有量と、樹脂微粒子の含有量の合計は、フィラーの質量に対して、80質量%以上が好ましく、90質量%以上が好ましく、95質量%以上が特に好ましい。   The filler may contain other types of fine particles other than silica fine particles and resin fine particles as long as the object of the present invention is not impaired. Other types of fine particles other than silica fine particles and resin fine particles are positively charged single layer type electrophotographic photoreceptors obtained from fine particles such as metal oxide fine particles, inorganic metal salt fine particles, and organic metal salt fine particles. It is selected in consideration of the performance. When the filler includes other types of fine particles other than silica fine particles and resin fine particles, the total content of silica fine particles and resin fine particles in the filler is 80% by mass or more based on the mass of the filler. Is preferable, 90 mass% or more is preferable, and 95 mass% or more is particularly preferable.

(結着樹脂)
結着樹脂としては、正帯電単層型電子写真感光体の感光層に含まれる結着樹脂として用いることができるものであれば、特に限定されない。結着樹脂として好適に使用される樹脂の具体例としては、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂;シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、その他架橋性の熱硬化性樹脂等の熱硬化性樹脂;エポキシアクリレート樹脂、ウレタン−アクリレート共重合樹脂等の光硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Binder resin)
The binder resin is not particularly limited as long as it can be used as the binder resin contained in the photosensitive layer of the positively charged single layer type electrophotographic photosensitive member. Specific examples of the resin suitably used as the binder resin include polycarbonate resin, styrene resin, styrene-butadiene copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid copolymer. Polymer, acrylic copolymer, polyethylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, chlorinated polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, polypropylene resin, ionomer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, alkyd resin, polyamide resin, polyurethane Resin, polyarylate resin, polysulfone resin, diallyl phthalate resin, ketone resin, polyvinyl butyral resin, polyether resin, polyester resin, etc .; silicone resin, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, Thermosetting resin such as cross-linking thermosetting resins, epoxy acrylate resins, urethane - include photocurable resins such as acrylate copolymer resin. These resins may be used alone or in combination of two or more.

これらの樹脂の中では、加工性、機械的特性、光学的特性、耐摩耗性のバランスに優れた感光層が得られることから、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールZC型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールC型ポリカーボネート樹脂、及びビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂がより好ましい。   Among these resins, a photosensitive layer having a good balance of processability, mechanical properties, optical properties, and abrasion resistance can be obtained. Therefore, bisphenol Z-type polycarbonate resins, bisphenol ZC-type polycarbonate resins, and bisphenol C-type polycarbonates are obtained. A resin and a polycarbonate resin such as a bisphenol A type polycarbonate resin are more preferable.

(添加剤)
正帯電単層型感光体の感光層は、上述した電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、フィラー、及び結着樹脂の他に、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で各種添加剤を含んでいてもよい。感光層に配合できる添加剤としては、例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、及びレベリング剤等が挙げられる。
(Additive)
In addition to the charge generating agent, hole transporting agent, electron transporting agent, filler, and binder resin, the photosensitive layer of the positively charged single layer type photoreceptor has various additives within a range that does not adversely affect the electrophotographic characteristics. May be included. Additives that can be incorporated into the photosensitive layer include, for example, antioxidants, radical scavengers, singlet quenchers, UV absorbers and other deterioration inhibitors, softeners, plasticizers, surface modifiers, extenders, Examples thereof include a sticking agent, a dispersion stabilizer, a wax, an acceptor, a donor, a surfactant, and a leveling agent.

次に、感光体ドラム1の製造方法について説明する。正帯電単層型感光体である感光体ドラム1の製造方法は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。感光体ドラム1の製造方法の好適な例としては、感光層用の塗布液を導電性基体上に塗布して感光層を形成する方法が挙げられる。具体的には、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、フィラー、結着樹脂、及び必要に応じて各種添加剤等を溶剤に溶解又は分散させた塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥することによって、感光層を製造することができる。塗布方法は、特に限定されないが、例えば、スピンコーター、アプリケーター、スプレーコーター、バーコーター、ディップコーター、ドクターブレード等を用いる方法が挙げられる。また、導電性基体上に形成された塗膜の乾燥方法としては、例えば、80℃以上150℃以下で15分間以上120分間以下の条件で熱風乾燥する方法等が挙げられる。   Next, a method for manufacturing the photosensitive drum 1 will be described. The method for producing the photosensitive drum 1 which is a positively charged single layer type photoreceptor is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. A preferred example of the method for producing the photosensitive drum 1 includes a method in which a photosensitive layer is formed by applying a coating solution for a photosensitive layer on a conductive substrate. Specifically, a coating solution in which a charge generating agent, a hole transporting agent, an electron transporting agent, a filler, a binder resin, and various additives as necessary are dissolved or dispersed in a solvent is applied onto a conductive substrate. Then, the photosensitive layer can be produced by drying. The application method is not particularly limited, and examples thereof include a method using a spin coater, applicator, spray coater, bar coater, dip coater, doctor blade and the like. Moreover, as a drying method of the coating film formed on the electroconductive base | substrate, the method of hot-air drying etc. on the conditions for 15 to 120 minutes at 80 to 150 degreeC are mentioned, for example.

感光層中における、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、及び結着樹脂の各含有量は、適宜選定され、特に限定されない。具体的には、例えば、電荷発生剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下が好ましく、0.5質量部以上30質量部以下がより好ましい。電子輸送剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、5質量部以上100質量部以下が好ましく、10質量部以上80質量部以下がより好ましい。正孔輸送剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、5質量部以上500質量部以下であることが好ましく、25質量部以上200質量部以下であることがより好ましい。また、正孔輸送剤と電子輸送剤の含有量の合計、すなわち、電荷輸送剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、20質量部以上500質量部以下であることが好ましく、30質量部以上200質量部以下であることがより好ましい。   The contents of the charge generating agent, hole transporting agent, electron transporting agent, and binder resin in the photosensitive layer are appropriately selected and are not particularly limited. Specifically, for example, the content of the charge generating agent is preferably 0.1 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and more preferably 0.5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. preferable. 5 mass parts or more and 100 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of binder resin, and, as for content of an electron transport agent, 10 mass parts or more and 80 mass parts or less are more preferable. The content of the hole transport agent is preferably 5 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, and more preferably 25 parts by mass or more and 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Further, the total content of the hole transport agent and the electron transport agent, that is, the content of the charge transport agent is preferably 20 parts by mass or more and 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. More preferably, they are 30 to 200 mass parts.

感光層の厚さは、感光層として充分な機能を有することができれば、特に限定されない。具体的には、例えば、5μm以上100μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることが好ましい。   The thickness of the photosensitive layer is not particularly limited as long as it has a sufficient function as the photosensitive layer. Specifically, for example, it is preferably 5 μm or more and 100 μm or less, and preferably 10 μm or more and 50 μm or less.

感光層用の塗布液に含有される溶剤としては、感光層を構成する各成分を溶解又は分散させることができれば、特に限定されない。具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類;ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性有機溶媒が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The solvent contained in the coating solution for the photosensitive layer is not particularly limited as long as each component constituting the photosensitive layer can be dissolved or dispersed. Specifically, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol; aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, octane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; dichloromethane, dichloroethane and tetrachloride Halogenated hydrocarbons such as carbon and chlorobenzene; ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate and methyl acetate Aprotic polar organic solvents such as dimethylformaldehyde, dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

次に、感光体ドラム1の周辺に配置される帯電装置2、現像装置3、一次転写ローラー6、クリーニング装置7について説明する。帯電装置2は、感光体ドラム1に当接して従動回転し、感光体ドラム1の表面を帯電する帯電ローラー21と、帯電ローラー21に当接して回転駆動され、帯電ローラー21の外周面を清掃するクリーニングブラシ23とを有する。   Next, the charging device 2, the developing device 3, the primary transfer roller 6, and the cleaning device 7 arranged around the photosensitive drum 1 will be described. The charging device 2 is driven to rotate in contact with the photosensitive drum 1 and is driven to rotate in contact with the charging roller 21 for charging the surface of the photosensitive drum 1 to clean the outer peripheral surface of the charging roller 21. And a cleaning brush 23.

帯電ローラー21は、金属製の芯金の外周面に半導電性の弾性材料で形成された弾性層(ゴム層)を有している。本実施形態では、芯金の外周面に、エピクロルヒドリンゴム層と、エピクロルヒドリンゴム層の表面に積層されたポリアミド樹脂から成る塗膜とで構成される弾性層が形成された導電性ゴムローラーを用いている。帯電ローラー21は、帯電装置2の筐体に回転可能に支持されている。また、帯電ローラー21は、感光体ドラム1に所定のニップ圧で圧接されており、感光体ドラム1に従動して回転するようになっている。   The charging roller 21 has an elastic layer (rubber layer) formed of a semiconductive elastic material on the outer peripheral surface of a metal core. In the present embodiment, a conductive rubber roller is used in which an elastic layer composed of an epichlorohydrin rubber layer and a coating film made of a polyamide resin laminated on the surface of the epichlorohydrin rubber layer is formed on the outer peripheral surface of the core metal. Yes. The charging roller 21 is rotatably supported by the casing of the charging device 2. The charging roller 21 is in pressure contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined nip pressure, and is rotated by being driven by the photosensitive drum 1.

また、画像形成時、帯電ローラー21にはトナーと同極性(正極性)の帯電バイアスが印加される。具体的には、帯電ローラー21の芯金は、バイアス制御回路及び帯電バイアス電源(図示せず)と電気的に接続され、帯電バイアス電源から帯電ローラー21に対して直流電圧から成る帯電バイアスが印加される。この帯電バイアスの印加によって帯電ローラー21の弾性層の抵抗に応じて流れる電流により、感光体ドラム1の表面の感光層を帯電させることができる。   Further, at the time of image formation, a charging bias having the same polarity (positive polarity) as that of the toner is applied to the charging roller 21. Specifically, the core of the charging roller 21 is electrically connected to a bias control circuit and a charging bias power source (not shown), and a charging bias composed of a DC voltage is applied to the charging roller 21 from the charging bias power source. Is done. The photosensitive layer on the surface of the photosensitive drum 1 can be charged by a current that flows according to the resistance of the elastic layer of the charging roller 21 by applying the charging bias.

クリーニングブラシ23は、回転軸の外周面に導電性のナイロン等の樹脂で形成されたブラシ部が突出しており、ブラシ部を帯電ローラー21の外周面に接触させた状態で回転することにより帯電ローラー21に付着しているトナーや紙粉等を除去するものである。クリーニングブラシ23の回転軸の一端には感光体ドラム1の回転軸に設けられた出力ギア(図示せず)と連結される入力ギア(図示せず)が固定されており、感光体ドラム1の回転駆動力によって、帯電ローラー21に対し所定の線速差をもって帯電ローラー21との対向面において同一方向に回転(ウィズ回転)する。なお、クリーニングブラシ23に代えて、ゴムや樹脂製のスポンジ状のローラーから成るクリーニングローラーを用いてもよい。   The cleaning brush 23 has a brush portion formed of a resin such as conductive nylon protruding on the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the charging roller is rotated by rotating the brush portion in contact with the outer peripheral surface of the charging roller 21. Toner and paper dust adhering to 21 are removed. An input gear (not shown) connected to an output gear (not shown) provided on the rotating shaft of the photosensitive drum 1 is fixed to one end of the rotating shaft of the cleaning brush 23. By the rotational driving force, the charging roller 21 rotates (with rotation) in the same direction on the surface facing the charging roller 21 with a predetermined linear velocity difference. In place of the cleaning brush 23, a cleaning roller made of a sponge roller made of rubber or resin may be used.

現像装置3は、攪拌搬送スクリュー、供給搬送スクリューから成る2本の攪拌搬送部材25と、磁気ローラー27とを有し、磁気ローラー27の表面に担持された二成分現像剤(磁気ブラシ)を感光体ドラム1表面に接触させて静電潜像をトナー像に現像する。現像装置3へのトナーの供給はトナーコンテナ4(図1参照)から中間ホッパー(図示せず)を介して行われる。   The developing device 3 includes two stirring and conveying members 25 including a stirring and conveying screw and a supply and conveying screw, and a magnetic roller 27. The developing device 3 sensitizes a two-component developer (magnetic brush) carried on the surface of the magnetic roller 27. The electrostatic latent image is developed into a toner image in contact with the surface of the body drum 1. The toner is supplied to the developing device 3 from the toner container 4 (see FIG. 1) via an intermediate hopper (not shown).

一次転写ローラー6は、感光体ドラム1表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト8に転写する。一次転写ローラー6には、トナーと逆極性の転写バイアスを印加するための転写バイアス電源及びバイアス制御回路(いずれも図示せず)が接続されている。   The primary transfer roller 6 transfers the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 8. The primary transfer roller 6 is connected to a transfer bias power source and a bias control circuit (both not shown) for applying a transfer bias having a polarity opposite to that of the toner.

クリーニング装置7は、クリーニングローラー30、クリーニングブレード31、及びトナー回収スクリュー33を有している。クリーニングローラー30は、感光体ドラム1に所定の圧力で圧接されており、ドラムクリーニングモーター(図示せず)により感光体ドラム1との当接面において同一方向に回転駆動されることで、感光体ドラム1表面の残留トナーを除去するとともに残留トナーを用いて感光体ドラム1表面の感光層を摺擦して研磨する。また、現像装置3から供給されるトナーは研磨材を含むトナー(研磨トナー)である。この研磨トナーは、感光体ドラム1上の静電潜像に付着してトナー像を形成するだけでなく、一次転写ローラー6で転写されなかった残留トナーを利用して感光体ドラム1の表面を研磨するために用いられる。   The cleaning device 7 includes a cleaning roller 30, a cleaning blade 31, and a toner recovery screw 33. The cleaning roller 30 is in pressure contact with the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure, and is driven to rotate in the same direction on the contact surface with the photosensitive drum 1 by a drum cleaning motor (not shown). Residual toner on the surface of the drum 1 is removed and the photosensitive layer on the surface of the photosensitive drum 1 is rubbed and polished using the residual toner. Further, the toner supplied from the developing device 3 is a toner containing an abrasive (abrasive toner). The abrasive toner not only adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 to form a toner image, but also uses the residual toner that has not been transferred by the primary transfer roller 6 to apply the surface of the photosensitive drum 1 to the surface. Used for polishing.

クリーニングローラー30の線速は感光体ドラム1の線速よりも速く(ここでは1.2倍)制御されている。クリーニングローラー30としては、例えば金属シャフトの周囲にローラー体としてEPDMゴム製でアスカーC硬度が55°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラー体の材質としてはEPDMゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカーC硬度が10〜90°の範囲のものが好適に使用される。   The linear velocity of the cleaning roller 30 is controlled to be faster (1.2 times here) than the linear velocity of the photosensitive drum 1. Examples of the cleaning roller 30 include a structure in which a foam layer made of EPDM rubber and having an Asker C hardness of 55 ° is formed as a roller body around a metal shaft. The material of the roller body is not limited to EPDM rubber, but may be a rubber or foamed rubber body of another material, and those having an Asker C hardness of 10 to 90 ° are preferably used.

感光体ドラム1表面の、クリーニングローラー30との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード31が感光体ドラム1に当接した状態で固定されている。クリーニングブレード31としては、例えばJIS(日本工業規格;Japanese Industrial Standards)硬度が78°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレード31の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム1への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム1の仕様に応じて適宜設定される。   A cleaning blade 31 is fixed in contact with the photoconductive drum 1 on the surface of the photoconductive drum 1 downstream of the contact surface with the cleaning roller 30 in the rotation direction. As the cleaning blade 31, for example, a polyurethane rubber blade having a JIS (Japanese Industrial Standards) hardness of 78 ° is used, and is attached at a predetermined angle with respect to the tangential direction of the photoreceptor at the contact point. The material, hardness and dimensions of the cleaning blade 31, the amount of biting into the photosensitive drum 1, the pressure contact force, and the like are appropriately set according to the specifications of the photosensitive drum 1.

トナー回収スクリュー33は、クリーニングローラー30、クリーニングブレード31によって感光体ドラム1表面から除去された残留トナーをクリーニング装置7の外部に排出する。   The toner collecting screw 33 discharges the residual toner removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning roller 30 and the cleaning blade 31 to the outside of the cleaning device 7.

上述したような、正帯電単層型感光体である感光体ドラム1を帯電ローラー21により帯電させる画像形成装置100において、感光体ドラム1の感光層の表面粗さと帯電ムラとの関係に着目した。図3は、感光層の表面が平滑である場合の帯電ローラー21から感光体ドラム1表面への放電状態を示す図、図4は、図3における表面電位分布を示すグラフである。図5は、感光層の表面が過度に荒れている(凹凸がある)場合の帯電ローラー21から感光体ドラム1表面への放電状態を示す図、図6は、図5における表面電位分布を示すグラフである。   In the image forming apparatus 100 that charges the photosensitive drum 1, which is a positively charged single-layer type photosensitive member, with the charging roller 21 as described above, attention is paid to the relationship between the surface roughness of the photosensitive layer of the photosensitive drum 1 and the charging unevenness. . FIG. 3 is a diagram showing a discharge state from the charging roller 21 to the surface of the photosensitive drum 1 when the surface of the photosensitive layer is smooth, and FIG. 4 is a graph showing a surface potential distribution in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a discharge state from the charging roller 21 to the surface of the photosensitive drum 1 when the surface of the photosensitive layer is excessively rough (there is unevenness), and FIG. 6 shows the surface potential distribution in FIG. It is a graph.

図3に示すように、感光層の表面が平滑である場合は、帯電ローラー21から感光体ドラム1に移動する電荷は感光層表面に存在する放電サイトSに選択的に流れ込みやすい。即ち、感光層表面が平滑であるほど放電サイトSに放電が集中するため、図4に示すように表面電位ムラが大きくなり画像不良に繋がる。   As shown in FIG. 3, when the surface of the photosensitive layer is smooth, the charges moving from the charging roller 21 to the photosensitive drum 1 tend to selectively flow into the discharge sites S existing on the surface of the photosensitive layer. That is, the smoother the photosensitive layer surface, the more concentrated the discharge is at the discharge site S. As shown in FIG. 4, the surface potential unevenness increases, leading to image defects.

一方、図5に示すように、感光層の表面が過度に荒れている(凹凸が目立ちすぎる)と感光層の表面の凸部Tに選択的に電荷が流れ込みやすい。即ち、感光層表面の凹凸が大きくなるほど凸部Tに放電が集中するため、図6に示すように表面電位ムラが大きくなり画像不良に繋がる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, when the surface of the photosensitive layer is excessively rough (unevenness is too conspicuous), the charge tends to selectively flow into the convex portions T on the surface of the photosensitive layer. That is, as the unevenness on the surface of the photosensitive layer increases, the discharge concentrates on the convex portion T. Therefore, the surface potential unevenness increases as shown in FIG. 6, leading to an image defect.

つまり、感光層の表面が平滑であるほど、感光層の放電サイトSの影響による局所放電が支配的になるが、感光層の表面の凹凸が増加するにつれて、放電サイトSの影響よりも感光層の表面の凹凸(空隙間距離)に応じた局所放電が支配的となることがわかる。   That is, the smoother the surface of the photosensitive layer, the more local discharge due to the influence of the discharge site S of the photosensitive layer becomes. However, as the unevenness of the surface of the photosensitive layer increases, the photosensitive layer becomes more affected than the influence of the discharge site S. It can be seen that the local discharge according to the surface irregularities (air gap distance) becomes dominant.

図7は、感光層の表面が適度に荒れている(適度な凹凸がある)場合の帯電ローラー21から感光体ドラム1表面への放電状態を示す図、図8は、図7における表面電位分布を示すグラフである。図7に示すように、感光層の表面が適度に荒れていると、放電サイトの影響による放電と、表面凹凸(空隙間距離)に応じた放電とが混在した状態となり、放電サイトSに加えて凸部Tにも電荷の流れが生じるため、図8に示すように表面電位のムラが解消されることがわかる。   FIG. 7 is a diagram showing a discharge state from the charging roller 21 to the surface of the photosensitive drum 1 when the surface of the photosensitive layer is moderately rough (having moderate irregularities), and FIG. 8 is a surface potential distribution in FIG. It is a graph which shows. As shown in FIG. 7, when the surface of the photosensitive layer is moderately rough, the discharge due to the influence of the discharge site and the discharge corresponding to the surface unevenness (air gap distance) are mixed, and in addition to the discharge site S Thus, since the flow of electric charge also occurs in the convex portion T, it can be seen that the unevenness of the surface potential is eliminated as shown in FIG.

そこで、本発明では、感光層の表面を適度に荒らすことによって空隙間距離が狭い箇所を作り、感光層の放電サイトの影響による局所放電と、表面凹凸(空隙間距離)による局所放電の両方を発生させることとした。具体的には、感光層表面の表面粗度が、断面曲線凹凸の平均間隔(Sm)で80〜300μmであり、且つ、十点平均粗さ(Rz)で0.45〜10μmであれば、画像不良が発生しないレベルに帯電ムラを抑制可能となることを見出した。   Therefore, in the present invention, the surface of the photosensitive layer is appropriately roughened to create a portion where the gap distance is narrow, and both local discharge due to the influence of the discharge site of the photosensitive layer and local discharge due to surface unevenness (void gap distance) are performed. It was decided to generate. Specifically, if the surface roughness of the photosensitive layer surface is 80 to 300 μm in terms of the average interval (Sm) of the cross-sectional curve irregularities and 0.45 to 10 μm in terms of the ten-point average roughness (Rz), It has been found that uneven charging can be suppressed to a level at which no image defect occurs.

また、感光層の表面粗さは、導電性基体の表面粗さをコントロールすることによって得ることができ、導電性基体の表面粗さがSmで50〜150μm、且つ、Rzで1.4〜15μmであれば、所望の感光層の表面粗さ(Smで80〜300μm、且つ、Rzで0.45〜10μm)が得られることを見出した。   The surface roughness of the photosensitive layer can be obtained by controlling the surface roughness of the conductive substrate. The surface roughness of the conductive substrate is 50 to 150 μm in Sm and 1.4 to 15 μm in Rz. Then, it was found that the desired surface roughness of the photosensitive layer (Sm of 80 to 300 μm and Rz of 0.45 to 10 μm) can be obtained.

上記の構成によれば、感光体ドラム1の使用初期において、放電劣化していない電荷発生剤の存在により感光層表面近傍に発生する放電サイトに帯電ローラー21から微小リークが生じ、異常放電画像が発生するという不具合を効果的に抑制することができる。また、感光層の耐摩耗性を向上させるために感光層にフィラーを含有させた場合、クリーニングブレード31による摩擦力が低減するため放電サイトの除去力も低下し、帯電ムラが長期間継続して発生するが、感光層の表面粗さを適正化することで、放電サイトの除去力の低下による帯電ムラの発生と感光体ドラム1の長寿命化とを両立させることができる。   According to the above configuration, in the initial stage of use of the photosensitive drum 1, a minute leak is generated from the charging roller 21 at the discharge site generated near the surface of the photosensitive layer due to the presence of the charge generating agent that is not deteriorated in discharge, and an abnormal discharge image is generated. The problem of occurring can be effectively suppressed. In addition, when a filler is contained in the photosensitive layer in order to improve the abrasion resistance of the photosensitive layer, the frictional force by the cleaning blade 31 is reduced, so that the discharge site removal force is also reduced, and charging unevenness occurs continuously for a long time. However, by optimizing the surface roughness of the photosensitive layer, it is possible to achieve both the generation of charging unevenness due to the reduction of the removal ability of the discharge sites and the extension of the life of the photosensitive drum 1.

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態で示した帯電ローラー21の材質や形状、帯電ローラー21に印加する帯電バイアス等は一例であり、感光体ドラム1の感光層の仕様に応じて適宜変更することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, the material and shape of the charging roller 21 shown in the above embodiment, the charging bias applied to the charging roller 21, and the like are examples, and can be appropriately changed according to the specification of the photosensitive layer of the photosensitive drum 1.

また、本発明の画像形成装置としては、図1に示したようなカラープリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、モノクロプリンター、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。以下、試験例により本発明の効果について更に具体的に説明する。
[試験例]
Further, the image forming apparatus of the present invention is not limited to the color printer as shown in FIG. 1, and may be other image forming apparatuses such as monochrome and color copiers, digital multifunction peripherals, monochrome printers, and facsimiles. . Hereinafter, the effects of the present invention will be described in more detail with reference to test examples.
[Test example]

(感光体ドラムの作製)
電荷発生剤(無金属フタロシアニン)5質量部、正孔輸送剤50質量部、電子輸送剤35質量部、結着樹脂(粘度平均分子量67000)100質量部、フィラー5質量部をテトラヒドロフラン800質量部とともにボールミルにて50時間混合分散し、感光体塗布液を調整した。この塗布液を、表面粗さの異なる直径30mmのアルミニウム製の導電性基体上にディップコート法にて塗布し、その後100℃で40分間熱風乾燥し、膜厚36μmで表面粗さの異なる感光層が形成された、10種類の感光体ドラム1(本発明1〜4、比較例1〜6)を作製した。
(Production of photosensitive drum)
Charge generator (metal-free phthalocyanine) 5 parts by mass, hole transport agent 50 parts by mass, electron transport agent 35 parts by mass, binder resin (viscosity average molecular weight 67000) 100 parts by mass, filler 5 parts by mass with tetrahydrofuran 800 parts by mass A ball mill was used for mixing and dispersing for 50 hours to prepare a photoreceptor coating solution. This coating solution is applied to an aluminum conductive substrate having a diameter of 30 mm with a different surface roughness by dip coating, followed by hot air drying at 100 ° C. for 40 minutes, and a photosensitive layer having a film thickness of 36 μm and a different surface roughness. 10 types of photosensitive drums 1 (Inventions 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6) were produced.

導電性基体及び感光層表面の粗さは表面粗さ測定器(SURFCOM1500DX、東京精密社製)を用いて測定を行い、JIS B0601−1994の規格に基づいて粗さを決定した(帯電ローラーの表面粗さも同様に決定した)。   The surface roughness of the conductive substrate and the photosensitive layer was measured using a surface roughness measuring instrument (SURFCOM 1500DX, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), and the roughness was determined based on the standard of JIS B0601-1994 (the surface of the charging roller). The roughness was determined in the same way).

作製された本発明1〜4、比較例1〜6の感光体ドラム及び帯電ローラーを試験機(京セラドキュメントソリューションズ社製、FS−C5300DN)に搭載し、印字率10%〜25%のテスト画像を印字した場合の帯電ムラを目視により評価し、帯電ムラが見られなかった場合を○、帯電ムラがあった場合を×とした。なお、帯電ローラーは、エピクロルヒドリンゴムを主成分とするゴムで構成される、硬度71°、直径12mm、導電性ゴム層の厚みmm、表面粗さRz12μm、Sm100μmであり、感光体の表面電位が520Vになるように帯電ローラー印加電圧を設定した。評価結果を導電性基体の表面粗さ、感光層の表面粗さと併せて表1に示す。   The prepared photosensitive drums and charging rollers of the present inventions 1 to 4 and comparative examples 1 to 6 are mounted on a testing machine (FS-C5300DN, manufactured by Kyocera Document Solutions), and test images with a printing rate of 10% to 25% are obtained. The charging unevenness in the case of printing was evaluated by visual observation. The case where no charging unevenness was observed was marked with ◯, and the case where there was charging unevenness was marked with x. The charging roller is made of rubber mainly composed of epichlorohydrin rubber, and has a hardness of 71 °, a diameter of 12 mm, a thickness of the conductive rubber layer of mm, a surface roughness of Rz of 12 μm, and an Sm of 100 μm, and the surface potential of the photoreceptor is 520V. The charging roller application voltage was set so that The evaluation results are shown in Table 1 together with the surface roughness of the conductive substrate and the surface roughness of the photosensitive layer.


Figure 0006319190
Figure 0006319190

表1から明らかなように、感光層の表面粗さが、Rz(μm)で0.45以上10以下、且つ、Sm(μm)で80以上300以下である本発明1〜4の感光体ドラムを用いた場合、帯電ムラの発生を効果的に抑制できることが確認された。   As is apparent from Table 1, the photosensitive drums of the present inventions 1 to 4 have surface roughness of the photosensitive layer of 0.45 to 10 in terms of Rz (μm) and 80 to 300 in terms of Sm (μm). It was confirmed that the occurrence of charging unevenness can be effectively suppressed when using.

本発明は、正帯電単層型感光体と、感光体に接触して帯電させる帯電部材を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、帯電部材を用いて単層型感光体を帯電させる際に、感光層表面で起こる帯電ムラを発生させず、且つ感光層の耐摩耗性も向上させた環境対応性に優れた画像形成装置を提供することができる。   The present invention can be used in an image forming apparatus including a positively charged single layer type photoreceptor and a charging member that is charged in contact with the photoreceptor. By utilizing the present invention, when charging a single-layer type photoreceptor using a charging member, the charging layer does not cause uneven charging, and the abrasion resistance of the photosensitive layer is improved, and the environment is excellent. An image forming apparatus can be provided.

Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d、1 感光体ドラム(正帯電単層型感光体)
2a〜2d、2 帯電装置
3a〜3d、3 現像装置
5 露光ユニット
6a〜6d、6 一次転写ローラー
7a〜7d、7 クリーニング装置
13 定着装置
21 帯電ローラー(帯電部材)
23 クリーニングブラシ
30 クリーニングローラー
31 クリーニングブレード
100 画像形成装置
Pa to Pd Image forming portions 1a to 1d, 1 photoconductor drum (positively charged single layer type photoconductor)
2a to 2d, 2 charging device 3a to 3d, 3 developing device 5 exposure unit 6a to 6d, 6 primary transfer roller 7a to 7d, 7 cleaning device 13 fixing device 21 charging roller (charging member)
23 Cleaning brush 30 Cleaning roller 31 Cleaning blade 100 Image forming apparatus

Claims (2)

導電性基体上に、電荷発生剤、電荷輸送剤、フィラー、結着樹脂を含む単層構造の感光層が形成された正帯電単層型感光体と、
該感光体に接触した状態で帯電バイアスが印加されることにより前記感光層を帯電させる帯電部材と、
を備えた画像形成装置において、
前記帯電部材は、導電性ゴムで形成され、帯電バイアスとして直流電圧が印加される帯電ローラーであり、
前記感光体は、前記感光層の表面粗さが断面曲線凹凸の平均間隔(Sm)で80〜300μm、且つ、十点平均粗さ(Rz)で0.45〜10μmであることを特徴とする画像形成装置。
A positively charged single layer type photoreceptor in which a photosensitive layer having a single layer structure including a charge generating agent, a charge transport agent, a filler, and a binder resin is formed on a conductive substrate;
A charging member that charges the photosensitive layer by applying a charging bias in contact with the photoreceptor;
In an image forming apparatus comprising:
The charging member is a charging roller formed of conductive rubber, to which a DC voltage is applied as a charging bias,
The photosensitive member is characterized in that the surface roughness of the photosensitive layer is 80 to 300 μm in terms of an average interval (Sm) of cross-sectional curve irregularities and 0.45 to 10 μm in terms of a ten-point average roughness (Rz). Image forming apparatus.
前記感光体は、前記導電性基体の表面粗さが断面曲線凹凸の平均間隔(Sm)で50〜150μm、且つ、十点平均粗さ(Rz)で1.4〜15μmであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The photosensitive member is characterized in that the surface roughness of the conductive substrate is 50 to 150 μm in terms of an average interval (Sm) of cross-sectional curve irregularities and 1.4 to 15 μm in terms of a ten-point average roughness (Rz). The image forming apparatus according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7071832B2 (en) * 2018-02-01 2022-05-19 シャープ株式会社 Charging device and image forming device equipped with it
JP7124629B2 (en) * 2018-10-19 2022-08-24 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus and photoreceptor lifetime monitoring method
JP7211098B2 (en) * 2019-01-18 2023-01-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and image forming apparatus
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5274342A (en) * 1975-12-18 1977-06-22 Mitsubishi Paper Mills Ltd Photosensitive material for electrophotography
JPS62163058A (en) * 1986-01-13 1987-07-18 Canon Inc Electrophotographic sensitive body
JPS6476057A (en) * 1987-09-18 1989-03-22 Canon Kk Electrophotographic sensitive body
JPH0876642A (en) * 1994-09-02 1996-03-22 Ricoh Co Ltd Latent image carrier and image forming device using that latent image carrier
JPH08328292A (en) * 1995-05-29 1996-12-13 Mita Ind Co Ltd Nonmagnet one-component developing method
JP5814222B2 (en) * 2012-12-28 2015-11-17 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Positively charged single layer type electrophotographic photosensitive member and image forming apparatus

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