【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンター等に応用される電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、感光体ドラムや感光体ベルト等の画像形成体のクリーニング手段としてブレードを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置としては、複数の感光体（例えば、ドラム状やベルト状の感光体があるが、以下、感光体ドラムを例とする）を備えたものが知られており、このような画像形成装置では、各感光体ドラムの周囲には画像形成プロセス手段として、帯電部、レーザービーム書込部、現像部、転写部、クリーニング部、除電部等が配置されており、また各感光体ドラムの転写位置を移動する移動体（転写材搬送ベルト、中間転写ベルト等）を備えている。そして複写機における構造を説明すると、例えば、カラー複写機では、原稿読取部でカラー原稿を読み取り、光の３原色（レッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ））に分解して検知し、画像処理部でこの３原色を画像処理して各色の画像信号（例えば、ブラック（Ｂｋ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ）の画像信号）を作成し、この各色画像信号を各レーザービーム書込部に送り、各レーザービーム書込部からのレーザービームにより各感光体ドラム上に各色画像の静電潜像を形成し、該潜像を各現像部の各色トナー（Ｂｋトナー，Ｍトナー，Ｙトナー，Ｃトナー）で現像し、各感光体ドラム上に形成された各色トナー像を、例えば各感光体ドラムの転写位置を移動する転写材搬送ベルトに担持された転写材上に順次重ね合わせて転写し、カラー画像が転写された転写材を定着部に搬送して定着し、カラー画像を得る。そして、トナー像転写後の各感光体ドラムはクリーニング部で残留トナーを除去され、除電部で除電されることが一般的である。
更に近年においては、環境破壊の関係からオゾンレスとの帯電方法としては、接触帯電方式である、帯電ローラが用いられることが一般的となっている。しかし、このローラ帯電方式と従来用いられていたコロナ帯電方式を比較すると、ローラ帯電方式は微小空間の放電現象を利用した帯電であるため、放電電流が電子写真感光体表面と帯電ローラ表面の間の空間に流れており、非常に高エネルギーな電子やイオン等の粒子が電子写真感光体表面に衝突を繰り返す。また、放電している空間が狭いため、放電生成物の密度の非常に高い環境に電子写真感光体表面をさらしていることと同義となり、電子写真感光体表面の酸化反応が起こり易い。つまり、この方式では、電子写真感光体表面が受けるダメージは非常に大きく、電子写真感光体は削れ易くなり、傷も入り易くなることで、耐久性が著しく低下するという問題がある。
【０００３】
上記のように複数の感光体ドラムを有し、高画像を求めるために、当然のことながら、繰り返し使用される電子写真感光体にあっては、その電子写真感光体表面には帯電、画像露光、トナー現像、紙への転写、クリーニング処理と行った電気的、機械的外力が直接加えられるため、それらに対する耐久性が要求される。具体的には、摺擦による表面の磨耗や傷の発生に対する耐久性、帯電による表面劣化、例えば転写効率や滑り性の低下、更には感度低下、電位低下等の電気特性の劣化に対する耐久性も要求される。
【０００４】
一般に電子写真感光体の表面は薄い樹脂層であり、樹脂の特性が非常に重要である。磨耗や傷のような機械的特性の他に、上述の諸条件をある程度満足する樹脂として、近年、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等が実用化されているが、前述したような特性の全てがこれらの樹脂で満足されるわけではなく、特に電子写真感光体の高耐久化を図る上では該樹脂の被膜硬度は十分高いとは言い難い。これらの樹脂を表面層形成用の樹脂として用いた場合でも繰り返し使用時において表面層の磨耗が起こり、更に傷が発生するという問題点があった。
【０００５】
更に、近年の有機電子写真感光体の高感度化に対する要求から電荷輸送材料等の低分子量化合物が比較的大量に添加される場合が多いが、この場合それら低分子量材料の可塑剤的な作用により膜強度が著しく低下し、一層繰り返し使用時の表面層の磨耗や傷発生が問題となっている。また、電子写真感光体を長期にわたって保存する際に前述の低分子量成分が析出してしまい、層分離すると行った問題も発生している。
【０００６】
これらの問題点を解決する手段として、硬化性の樹脂を電荷輸送層用の樹脂として用いる試みが、例えば特開平２−１２７６５２号公報に開示されている。このように、電荷輸送層用の樹脂に硬化性の樹脂を用い電荷輸送層を硬化、架橋することによって機械的強度が増し、繰り返し使用時の耐削れ性及び耐傷性は大きく向上するような検討がなされている。
【０００７】
また、これの高速化が求められる複写機においては複数の感光体が存在するが、ユーザーのモードによっては、単色モードで本体を扱う場合もある。このような場合において、使用されている感光体とクリーニングブレードの間には常にトナーが供給されているが、他の使用されていないドラムにおいては、感光体とクリーニングブレードの間にはトナーが介在しない問題となった。つまり、通常、クリーニングブレードのクリーニング方法としては、感光体とクリーニングブレードの間に初期、潤滑剤などの塗布し、現像後はトナーがある程度その滑剤としての役割をしていることが知られている。しかし、上記のような帯電方式では潤滑剤が接触帯電による微小振動でとれたり、高耐久ドラムを用いた場合の削り粉（これも潤滑剤としての作用あり）が発生しないため、クリーニングブレードとしての潤滑効果を示す物質がなくなり、クリーニングブレードが簡単に捲れる問題が発生した。また、これらのことにより、常に潤滑剤を塗布するものの提案も行われているが、近年の複写機本体の小型化によるドラム周りの位置関係を考えても、このような塗布機能をつけるには十分なスペースがとれないのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では上記問題を解決すると共に、クリーニングブブレードを用いて、画像形成装置の感光体ドラム（あるいは感光体ベルト）のクリーニングを行う手段としては、最適であるに、しかも感光ドラムが高耐久になる場合のクリーニング捲れを防止するとともに、感光ドラムの少スペース化も計れ、さらには、帯電方法としては、帯電ローラを用いることで、環境にも易しいものとなる。つまり、画像形成装置の高速化と小型化の両立ができる機能をもつものとなる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、複数の感光体１１と、該感光体１１各々を独立して回転駆動する複数の駆動手段１７と、転写後の感光体１１上の残留物をクリーニングするクリーニングブレード１２とクリーニングブレードエッジ部にトナーが残っているかどうかを検出するセンサー１３があり、クリーニングブレードエッジ部にトナーがない場合、必然的に現像が行われトナーが供給される。その際のトナーの供給量としては、４〜８ｇ／ｍ２であればよい。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、感光体としては、通常削れにくいものの方が高耐久が形成できるが、滑剤となる削れ粉が発生しないので、この画像形成方法での範囲としては、感光体の削れ量が２μｍ／１０Ｋ以下枚であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１、２の画像形成装置において、ブレードエッジ部に滑剤としてのトナーが保持されたとしても、帯電ローラ（ＡＣ帯電）による表面の微細振動がブレードエッジ部のトナーを顕著に取ってしまうことに大きな原因が考えられるので、ここで請求の範囲とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１，２，３の画像形成装置におけるトナーの有無の検知による現像におけるトナーの供給はあるくまで、感光体上の面積が狭く、他の補助手段がつけられない場合が限定である。しかも特徴としては、複数の感光体を持ち、単色モードで画像を形成した際、画像を形成してない感光体とブレードエッジ部のトナーが少なくなつことに原因があるので、請求の範囲とする。
【００１３】
請求項５、６の発明は、検知の際、波長を２種類持たせることで、よりクリーニング性能を高めることができる。これは、通常トナーのクリーニングを行う上で、トナーの母体の量と外添の量を見分けることでより一層のクリーニング性を高めることができる。通常トナーの母体を判別するには可視域のセンサーで吸収され、また、外添剤を判別するには、赤外のセンサーで見極めることができるので請求の範囲とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図１に本発明に係る画像形成装置の一構成例を示す。図１に示す画像形成装置は特に感光ドラムの周りの図の一例であり、これに限定される配置だけではない。１１は感光ドラムであり、１２はクリーニングブレード１３はトナーを検知する光センサーであり、１４は帯電ローラ、１５は帯電ローラで潜像を形成したところに画像を形成する現像ユニットであり、そこから感光体上にトナーＴを形成する。転写部１６でほとんどのトナーは転写されるが、そこで発生する転写残トナーＴＲを清掃するのがクリーニングブレード１２である。ブレード１２の先端にトナーが無い常態が発生すると光センサー１３が検知し、現像駆動制御部１７に信号をおくり、現像を行うようにする。その際、転写工程は行っても行わなくてもよいが、行う場合は、転写側にクリーニング部がつけてあることが必須となる。この際、トナーの現像量としては、０．１ｍｇ〜１ｇ／ｃｍ２であることが好ましい。０．１ｍｇ／ｃｍ２より少ない場合はトナーのブレードエッジ部に残る時間がすぐで、滑剤としての効果がない。また、１ｇ／ｃｍ２より多くなるとブレードへのアタックが大きすぎて、かえって捲れを助長してしまう。
【００１５】
ここで用いられる感光ドラム１１について説明する。
【００１６】
通常、ドラムの削れ量を少なくするための感光ドラムとしてはＯＣＬドラムが知られている。また、そのＯＣＬ層の表面保護層を有することも知られている。さらに保護層に硬化剤をいれでドラムを硬くすることも現在は検討されている。
【００１７】
電子写真感光体の基材としては、一般的なもので基材自体が導電性を有するもの、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、チタン、ニッケル、マグネシウム、インジウム、金、白金、銀、鉄等を用いることができる。その他にアルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ、金等を蒸着等によりプラスチック等の誘電体基材に被膜形成し、導電層としたものや、導電性微粒子をプラスチックや紙に混合したもの等を用いることができる。
【００１８】
特に導電性微粒子をポリマーバインダー中に分散して塗布することにより得られる導電層は形成が容易であり、均質な表面を形成することに適している。このとき用いられる導電性微粒子の１次粒径は１００ｎｍ以下であり、より好ましくは５０ｎｍ以下のものが用いられる。導電性微粒子としては、導電性酸化亜鉛、導電性酸化チタン、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、カーボンブラック、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、インジウム等が用いられ、これらを絶縁性微粒子の表面にコーティングして用いてもよい。前記導電性微粒子の含有量は体積抵抗が十分に低くなるように使用され、好ましくは１×１０１０Ωｃｍ以下の抵抗となるように添加される。より好ましくは１×１０８Ωｃｍ以下で用いられる。
【００１９】
導電性基材と光導電層の中間に、注入阻止機能と接着機能をもつ下引きを設けることもできる。下引き層としてはカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリビニルブチラール、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン、等によって形成することができる。下引き層の膜厚は０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．３μｍ〜３μｍが用いられる。
【００２０】
光導電層としては電荷発生層と電荷輸送層からなる機能分離タイプのものや、電荷発生と電荷輸送を同一の層で行う単層タイプが用いられる。
【００２１】
電荷発生材料としては、たとえば、セレン−テルル、ピリリウム系染料、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、ジベンズピレンキノン系顔料、ピラントロン系顔料、トリスアゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、アゾ系顔料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、シアニン系顔料等を用いることができる。
【００２２】
電荷輸送性化合物は電子輸送性化合物と正孔輸送性化合物に大別される。
【００２３】
電子輸送性化合物としては、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノン、クロラニル、テトラシアノキノジメタン、およびアルキル置換ジフェノキノン等の電子受容性化合物やこれらの電子受容性化合物を高分子化したものが挙げられる。正孔輸送性化合物としてはピレン、およびアントラセン等の多環芳香族化合物、カルバゾール、インドール、オキサゾール、チアゾール、オキサチアゾール、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾールおよびトリアゾール等の複素環化合物、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾンおよびＮ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール等のヒドラゾン系化合物、α−フェニル−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンおよび５−（４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）ベンジリデン）−５Ｈ−ジベンゾ（ａ，ｄ）シクロヘプテン等のスチリル系化合物、ベンジジン系化合物、トリアリールアミン系化合物あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖または側鎖に有する高分子化合物（ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン等）が挙げられる。
【００２４】
上記電荷発生材料や電荷輸送材料は必要に応じてバインダーポリマーが用いられる。バインダーポリマーの例としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、等のビニル化合物の重合体および共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキで、それらに上記の電荷発生材料や電荷輸送材料とともに、要に応じてバインダーポリマーが用いられる。バインダーポリマーの例としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、等のビニル化合物の重合体および共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、けい素樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００２５】
光導電層には、前記化合物以外にも、機械的特性の改良や耐久性向上のために添加剤を用いることができる。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定化剤、架橋剤、潤滑剤、導電性制御剤等が用いられる。
【００２６】
また、最表層にはクリーニングブレードと感光ドラムとの低摩擦を形成する上でも、例えばフッ素原子含有樹脂微粒子をその表面層に均一に分散させることによって得ることができる。
【００２７】
フッ素原子含有樹脂微粒子の具体例としては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル及びパーフルオロアルキルビニルエーテルなどの重合体、及びそれらの共重合体が用いられる。フッ素原子含有樹脂微粒子の粒径は０．０１〜５μｍの範囲であることが好ましく、その分子量は３０００〜５００００００の範囲であることが好ましい。
【００２８】
フッ素原子含有樹脂微粒子は、バインダー樹脂と共に感光層組成物として分散される。分散の方法としては、サンドミル、ボールミル、ロールミル、ホモジナイザー、ナノマイザー、ペイントシェイカー及び超音波などが使用される。分散時には、補助的にフッ素系の界面活性剤、グラフトポリマー及びカップリング剤などを用いてもさしつかえない。
【００２９】
フッ素原子含有樹脂微粒子の含有量は、感光体の最表面層において、最表面層の全固形分に対し４〜７０重量％が好ましく、更に好ましくは１０〜５５重量％である。４重量％未満では表面エネルギーの低下が不十分であり、７０重量％を超えると表面層の膜強度低下を引き起こす。
【００３０】
フッ素原子含有樹脂微粒子を分散するバインダー樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂及びブチラール樹脂などが挙げられる。更に、反応性のエポキシ、（メタ）アクリルモノマーやオリゴマーも混合後硬化して用いることが可能である。
【００３１】
本発明に用いられる電子写真感光体は、感光層の上に保護層を積層してもよい。保護層の膜厚は０．０１〜２０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．１〜１０μｍである。保護層には前述した電荷発生材料または電荷輸送材料や、金属及びその酸化物、窒化物、塩、合金、更にはカーボンなどの導電性材料などを含有してもよい。
【００３２】
保護層に用いるバインダー樹脂としては、ポリエステル（ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート）、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリサルホン、ポリエチルエーテルケトン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂及びブチラール樹脂などなどの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂などがあり、感光体の絶縁層として公知の材料を用いることができる。反応性のエポキシ、（メタ）アクリルモノマーやオリゴマーも混合後硬化して用いることが可能である。これらはあくまでも感光ドラムが硬化させたりして、削れ難いものの一例であり、これらのことに限定されるものではない。
【００３３】
硬いドラムの目安としては、実際、電子写真装置に紙を通紙し１０Ｋ枚当たり、２μｍ以下に削れ量が抑えられていることが必要。
【００３４】
また、感光体（ドラム）の系としては、直径３５ｍｍ以下のものでの効果が大きい。３５φより大きくなると、本体自体大きくなるし、また、他の滑剤塗布手段を設けたりできるので、優位性が見出せにくくなる。ただ、６０φでも８０φでも使えない効果ではない。
【００３５】
次に本発明に使用する帯電ローラの一例を示す。
【００３６】
この発明で用いられる、接触式の帯電手段は例えば１〜２ＫＶ程度の直流電圧が印加される導電性の帯電ローラが一般的であり、該帯電ローラを像担持体である感光ドラムに接触させ、該感光ドラムの回転とともにこの帯電ローラを従動回転等させることにより、感光ドラムを所定の電位に一様帯電できるようになっている。
【００３７】
本発明に用いられる帯電装置の構成材料としては、通常２層及び単層構成になっており、ここでは、弾性層（下層）に用いられる樹脂材料としては例えばＥＰＤＭ・ＥＰＴ・ＥＰＭ・ＮＢＲ・ＢＲ・ＢＲ・ＣＲ等の合成ゴム天然ゴム等熱硬化性エラストマまた塩化ビニル・酢酸ビニルポリエステル・ＰＶＡ等熱可塑性エラストマ等が用いられ、また弾性層に導電性を付与するために添加される導電性粒子としては、カーボンブラック・酸化亜鉛・酸化チタン・金属粉等の導電性粒子が用いられる。
【００３８】
また上層として、抵抗調整層に用いられる樹脂材料としては、ポリアミド・ポリイミド・フッ素樹脂・シリコン樹脂・ＰＶＡ・ポリエステル等常温において柔軟性を有する材料が用いられ、また抵抗導電層に導電性を付与するために添加される導電性粒子としては、先に挙げたカーボンブラック・酸化亜鉛・酸化チタン・金属粉等の導電性粒子が用いられる。ただ、ここで上げた帯電ローラの材料は一例であって、これらを単層及び混合させたりすることはこの限りではない。
さらに電子写真で一般的に使用されるトナーについて説明する。
【００３９】
本発明で用いられるトナーに含有される離型剤としてのワックス成分としては、例えば、パラフィン系ワックス、ポリオレフィン系ワックス及びこれらの変性物（例えば酸化物やグラフト処理物）、高級脂肪族及びその金属塩、アミドワックスが挙げられるが何らこれに限定するものではない。
【００４０】
本発明において、トナーが含有するワックス成分の含有量は、トナーの結着樹脂１００重量部に対し好ましくは１〜５０重量部、より好ましくは５〜４５重量部であることが良い。トナーが含有するワックス成分の含有量が１重量部未満の場合には、オイルレス定着プロセスに適用した際のトナーの離型性が十分に得られ難くオフセット現象が生じることがあり、５０重量部を超える場合には、トナーの耐ブロッキング性及び保存性が低下する。
【００４１】
上記のワックス成分を含有するトナーは、重合性単量体、ワックス成分及び着色剤を少なくとも含有する単量体組成物を重合することによりトナー粒子を製造する重合トナー製法、又は結着樹脂、ワックス及び着色剤を少なくとも含むトナー構成材料を溶融混練、粉砕及び分級によりトナー粒子を製造する粉砕トナー製法のいずれのトナー製造方法を用いて製造することも可能である。
【００４２】
本発明の重合トナー製法は、ワックス成分を多く含有するトナーの製造に有利であり、特に、水系媒体中で上記単量体組成物を懸濁重合することによってトナー粒子を製造する懸濁重合トナー製法が、トナー中に含有させるワックス成分の量を多くすることができることから好ましい。
【００４３】
上記の重合トナーに使用できる重合性単量体としては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレンの如きスチレン系単量体；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きメタクリル酸エステル類その他のアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如き単量体が挙げられる。
【００４４】
これらの単量体は単独で、又は２種以上を混合して使用し得る。上述の単量体の中でも、スチレン又はスチレン誘導体を単独で、又は他の単量体と混合して使用することがトナーの現像特性、及び耐久性の点から好ましい。
【００４５】
粉砕トナー製法でトナーを製造する場合において、トナーの結着樹脂に用いられる重合体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸の如き酸類及びそのエステル類の如き単量体を重合して得られた樹脂、又はそれらの単量体を２種以上共重合して得られた樹脂；ポリエステル；ポリスルホネート；ポリエーテル及びポリウレタンを用いることができる。
【００４６】
本発明で用いられるトナーは、特にカラー画像を形成するトナーが好ましく、トナーに含有される着色剤としては、公知のものが使用でき、例えばカーボンブラック；鉄黒；Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン６の如き染料；黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウォッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカーミン３Ｂ、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、キナクリドン、ジスアゾ系のイエロー顔料、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧの如き顔料が挙げられる。
【００４７】
本発明において重合法を用いてトナーを得る場合には、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要があり、重合阻害のない物質による疎水化処理の如く、表面改質を施しておいたほうが良い。
【００４８】
また、トナーにおいて、流動性や転写性を考慮して、通常は、外添剤をトナー全体にまぶしてある。この場合の外添剤としては、酸化チタンやシリカ、チタン酸ストロンチウム、酸化スズ、酸化亜鉛、アルミナなどの一般的なものである。更に、今回ブレードエッジ部のトナーの有無を検出する手段について述べる。常にブレードエッジ部に光を照射し、そこに滑剤及びトナーがあると反射が散乱されて光が返ってこない（図２−Ａ）。そこにトナー及び滑剤がなくなると光の散乱がなくなりセンサー自体に光がもどってくるため、それによってそこでトナーの有無を判断する。
【００４９】
更に、その光学センサーを２つ持つことでさらにクリーニング性のラチチュードを上げることができる。通常、トナーのクリーニングについては、トナーの母体だけをクリーニングし、上記外添処方のものを残すようにすればもっと効果的である。その際、トナー自体を検出するには可視域の光学センサーで検知すればよく。外添剤の処方のものが多いことを確認するには、長波長（赤外域）で反応すればよい。
【００５０】
つまり、トナーの母体は通常透明であり、その中に顔料といわれる可視域で吸収を示すものが含まれている。それに対して、外添剤などの無機微粒子などは赤外域に吸収波長をもつ。ため、その組み合わせでブレードエッジ部におけるトナー及び外添量が計測できる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明に関する感光ドラムとしては、直径３０ｍｍのアルミニウム製等の導電性ドラム基体上に、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した電荷発生層とポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散した電荷輸送層２０μｍを持ち、さらに保護層には光硬化性のアクリル樹脂を光硬化させたものを用いた。この場合の保護層の膜厚としては、３μｍである。このドラムをキヤノン製の複写機のＣＰ２１５０に入れるとともに、ドラム周りを図１に改造し、単色モードにおけるブレードの捲れ現象を調べた。２Ｋ枚流した際、ブレードが安定しなくなり、ブレードエッジ部のトナーが無くなったことを検知し、自動的に現像を行うと、また、必然的にブレードの挙動が安定するようになった。そのときのトナー供給量は０．３ｍｇ／ｃｍ２。これらのことを繰り返し、１００Ｋ枚まで良好なクリーニングが可能になった。そのときの感光ドラムの削れ量は１．１μｍ／１０Ｋだった。
【００５２】
（実施例２）
実施例１において、保護層として電荷発生層のポリカーボネートの比率を上げ、膜の硬化性をましたものを用いる以外実施例１と同様の感光ドラムを形成した。このドラムで実施例１と同様に光センサーにおけるクリーニングブレードエッジ部のトナーの有無を確認した。トナーの保持が不安定になるとブレードの挙動が安定しなくなり、現像を若干するたけで効果があった。そのときのトナー供給量は０．３ｍｇ／ｃｍ２。これらのことから、１００Ｋまで良好なクリーニングが行われた。そのときのドラムの削れ量は１．５μｍ／１０Ｋであった。
【００５３】
（実施例３）
実施例１において、保護層として、エポキシ樹脂を熱硬化させた以外、実施例と同様な感光ドラムを形成した。このドラムで実施例１と同様に光センサーで検知し、クリーニングブレードエッジ部におけるトナーの有無で現像を行った。そのときのトナー供給量は０．３ｍｇ／ｃｍ２。その繰り返しで１００Ｋまで良好なクリーニングが行われた。そのときのドラムの削れ量は１．３μｍ／１０Ｋであった。
【００５４】
（実施例４）
本発明に関する感光ドラムとしては、直径３０ｍｍのアルミニウム製等の導電性ドラム基体上に、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した電荷発生層とポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散した電荷輸送層２０μｍを持ち、さらに保護層には光硬化性のアクリル樹脂を光硬化させたものを用いた。この場合の保護層の膜厚としては、３μｍである。このドラムをキヤノン製の複写機のＣＰ２１５０に入れるともに、ドラム周りを図１に改造し、単色モードにおけるブレードの捲れ現象を調べた。その際、並列にセンサーを２種類つけ、同じ部分に光があたるようにした。その１種類の波長が、４００ｎｍでもう１種類は１７００ｎｍの光をみるようにした。２Ｋ枚流した際、ブレードが安定しなくなり、ブレードエッジ部のトナー及び外添剤が無くなったことを検知（吸収波長が上昇していることを把握）し、自動的に現像を行うと、また、必然的にブレードの挙動が安定するようになった。そのときのトナー供給量は０．３ｍｇ／ｃｍ２。これらのことを繰り返し、１００Ｋ枚まで良好なクリーニングが可能になった。そのときの感光ドラムの削れ量は１．１μｍ／１０Ｋだった。
【００５５】
（比較例１）
実施例１と同様に感光体を製造し、センサーも何も使用しないで、単色モードの空回転を行った。クリーニングブレードは２０００枚ぐらいで不安定になり、数枚流して捲れた。
【００５６】
（比較例２）
実施例１の感光ドラムにおいて保護層を用いず、実施例１と同様の実験を行った。その際クリーニングの捲れは見られなかったが、ドラムの削れがひどく、高画質及び、高耐久を得るほどの画像再現性が得られなかった。削れ量は４μ／１０Ｋであった。
【００５７】
（比較例３）
実施例１のドラム周りにおいての帯電方法でコロナ帯電を利用する以外、実施例１と同様の実験を行った。オゾンが発生量が多く、また、十分な帯電をするためのコロナ帯電器を製造するに感光ドラムを大きくしなければならなかった。
【００５８】
（比較例４）
実施例４と同様に関する感光ドラムとしては、直径３０ｍｍのアルミニウム製等の導電性ドラム基体上に、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した電荷発生層とポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散した電荷輸送層２０μｍを持ち、さらに保護層には光硬化性のアクリル樹脂を光硬化させたものを用いた。この場合の保護層の膜厚としては、３μｍである。このドラムをキヤノン製の複写機のＣＰ２１５０に入れるとともに、ドラム周りを図１に改造し、２色モード（外添量が基本的に多く残るモード）でのにおけるブレードの捲れ現象を調べた。その際、並列にセンサーを２種類つけ、同じ部分に光があたるようにした。その１種類の波長が、４００ｎｍでもう１種類は１７００ｎｍの光をみるようにした。２Ｋ枚流した際、ブレードが部のセンサーを調べると、トナーの吸収波長は無くなり、外添剤だけの吸収波長は残っていた。このときのブレード部は十分に安定的で現像を流さなくても十分なクリーニング性が得られていた。ただ、１０Ｋ枚では安定しなくなり、ブレードエッジ部のトナーだけが少なくなり及び外添剤の吸収がある場合はを検知（吸収波長が上昇していることを把握）し、自動的に現像を行うと、また、必然的にブレードの挙動が安定するようになった。そのときのトナー供給量は０．３ｍｇ／ｃｍ２。これらのことを繰り返し、１００Ｋ枚まで良好なクリーニングが可能になった。そのときの感光ドラムの削れ量は１．１μｍ／１０Ｋだった。
【００５９】
（比較例５）
実施例４と同様に関する感光ドラムとしては、直径３０ｍｍのアルミニウム製等の導電性ドラム基体上に、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した電荷発生層とポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散した電荷輸送層２０μｍを持ち、さらに保護層には光硬化性のアクリル樹脂を光硬化させたものを用いた。この場合の保護層の膜厚としては、３μｍである。このドラムをキヤノン製の複写機のＣＰ２１５０に入れるとともに、ドラム周りを図１に改造し、単色ハーフトンモード（外添量が基本的に少なく残るモード）でのにおけるブレードの捲れ現象を調べた。その際、並列にセンサーを２種類つけ、同じ部分に光があたるようにした。その１種類の波長が、４００ｎｍでもう１種類は１７００ｎｍの光をみるようにした。１Ｋ枚流した際、ブレードが部のセンサーを調べると、トナーの吸収波長は十分ではあるが、外添剤だけの吸収波長がなくなっていた。その上みるみるブレードが不安定な方向になりこの１．５枚では安定しなくなり、ブレードエッジ部のトナーだけが少なくなり及び外添剤の吸収がある場合はを検知（吸収波長が上昇していることを把握）し、自動的に現像を行うと、また、必然的にブレードの挙動が安定するようになった。そのときのトナー供給量は０．３ｍｇ／ｃｍ２。これらのことを繰り返し、１００Ｋ枚まで良好なクリーニングが可能になった。そのときの感光ドラムの削れ量は１．１μｍ／１０Ｋだった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、高硬度で耐久性に優れた感光体を用い、しかも環境に適した帯電方法を用いた場合におけるクリーニング方法において良好な方法が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるドラム周りの断面図
【図２】トナーの有無を検知する光センサーの模式図
【符号の説明】
１１ 感光ドラム
１２ クリーニングブレード
１３ 光センサー
１４ 帯電ローラ
１７ 現像駆動部
Ｔ トナー
ＴＲ 残留トナー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus applied to a copying machine, a printer, and the like, and more particularly, to an image forming apparatus using a blade as a cleaning unit for an image forming body such as a photosensitive drum or a photosensitive belt.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electrophotographic image forming apparatus, an image forming apparatus including a plurality of photoconductors (for example, there is a drum-shaped or belt-shaped photoconductor, but a photoconductor drum is exemplified below) is known. In such an image forming apparatus, a charging unit, a laser beam writing unit, a developing unit, a transfer unit, a cleaning unit, a charge removing unit, and the like are arranged as image forming process means around each photosensitive drum. Further, a moving body (transfer material transport belt, intermediate transfer belt, etc.) that moves the transfer position of each photosensitive drum is provided. The structure of a copying machine will be described. For example, in a color copying machine, a color document is read by a document reading unit and separated into three primary colors of light (red (R), green (G), and blue (B)) for detection. Then, an image processing unit performs image processing on the three primary colors to generate image signals of each color (for example, image signals of black (Bk), magenta (M), yellow (Y), and cyan (C)). An image signal is sent to each laser beam writing unit, and an electrostatic latent image of each color image is formed on each photosensitive drum by a laser beam from each laser beam writing unit, and the latent image is formed into a toner of each color in each developing unit. (Bk toner, M toner, Y toner, C toner), and the respective color toner images formed on the respective photosensitive drums are carried on a transfer material conveying belt which moves the transfer position of each photosensitive drum, for example. Sequentially on the transfer material It transcribed combined, fixing and conveying the transfer material with the color image transferred to the fixing unit, to obtain a color image. After the transfer of the toner image, the photosensitive drum is generally removed of residual toner by a cleaning unit and is discharged by a discharging unit.
Further, in recent years, a charging roller, which is a contact charging system, has been generally used as a charging method for ozone-less due to environmental destruction. However, comparing this roller charging method with the conventionally used corona charging method, the roller charging method is charging using the discharge phenomenon in a minute space, so the discharge current is between the surface of the electrophotographic photosensitive member and the surface of the charging roller. Particles of extremely high energy, such as electrons and ions, repeatedly collide with the surface of the electrophotographic photosensitive member. Further, since the discharge space is narrow, it is synonymous with exposing the electrophotographic photosensitive member surface to an environment in which the density of discharge products is extremely high, and an oxidation reaction on the electrophotographic photosensitive member surface easily occurs. That is, in this method, the surface of the electrophotographic photoreceptor is extremely damaged, and the electrophotographic photoreceptor is easily scraped and easily scratched, resulting in a problem that the durability is significantly reduced.
[0003]
In the case of an electrophotographic photosensitive member having a plurality of photosensitive drums as described above and repeatedly used in order to obtain a high image, the surface of the electrophotographic photosensitive member is charged and image exposed. , Toner development, transfer to paper, and cleaning, electrical and mechanical external forces are applied directly, so that durability against them is required. Specifically, durability against the occurrence of surface abrasion and scratches due to rubbing, surface deterioration due to electrification, for example, reduction in transfer efficiency and slipperiness, as well as durability against deterioration in electrical characteristics such as sensitivity reduction and potential reduction. Required.
[0004]
Generally, the surface of an electrophotographic photosensitive member is a thin resin layer, and the characteristics of the resin are very important. In addition to mechanical properties such as abrasion and scratches, in recent years, acrylic resins, polycarbonate resins, and the like have been put to practical use as resins that satisfy the above-described conditions to some extent. The resin is not satisfactory, and it is hard to say that the film hardness of the resin is sufficiently high particularly for achieving high durability of the electrophotographic photosensitive member. Even when these resins are used as the resin for forming the surface layer, there is a problem that the surface layer is worn and the flaw is further generated during repeated use.
[0005]
In addition, low molecular weight compounds such as charge transport materials are often added in relatively large amounts due to recent demands for higher sensitivity of organic electrophotographic photoreceptors. In this case, due to the plasticizer action of these low molecular weight materials, The film strength is remarkably reduced, and abrasion and scratching of the surface layer during repeated use are problematic. Further, when the electrophotographic photoreceptor is stored for a long period of time, the above-mentioned low molecular weight component is precipitated, and there is a problem that the layer separation is performed.
[0006]
As a means for solving these problems, an attempt to use a curable resin as a resin for the charge transport layer is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-127652. In this way, the use of a curable resin as the resin for the charge transport layer, curing and cross-linking of the charge transport layer increases the mechanical strength, and significantly improves the abrasion resistance and scratch resistance during repeated use. Has been made.
[0007]
Further, in a copying machine which requires high speed, there are a plurality of photoconductors, but depending on the mode of the user, the main body may be handled in a single color mode. In such a case, the toner is always supplied between the used photoconductor and the cleaning blade, but the toner is interposed between the photoconductor and the cleaning blade in other unused drums. Not a problem. In other words, it is generally known that a cleaning method of the cleaning blade is such that a lubricant or the like is initially applied between the photoconductor and the cleaning blade, and that after development, the toner functions to some extent as a lubricant. . However, in the above-described charging method, the lubricant is not removed by minute vibration due to contact charging, and shavings (which also act as a lubricant) when a highly durable drum is used are not generated. The substance exhibiting the lubricating effect disappeared, and a problem that the cleaning blade was easily turned up occurred. In addition, due to these facts, it has been proposed to always apply a lubricant. However, considering the positional relationship around the drum due to the recent miniaturization of the copying machine body, it is difficult to provide such an application function. At present it is not possible to take up enough space.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, the present invention solves the above-mentioned problem, and is the most suitable means for cleaning the photosensitive drum (or photosensitive belt) of the image forming apparatus using the cleaning blade. In addition to preventing the cleaning from being turned up when the battery becomes durable, the space for the photosensitive drum can be reduced, and the use of a charging roller as a charging method makes the environment easier. That is, the image forming apparatus has a function capable of achieving both high speed and downsizing of the image forming apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a plurality of photoconductors 11, a plurality of driving units 17 for independently rotating each of the photoconductors 11, and a residue on the photoconductor 11 after transfer. There is a cleaning blade 12 for cleaning the toner and a sensor 13 for detecting whether or not toner remains on the edge of the cleaning blade. When there is no toner on the edge of the cleaning blade, development is inevitably performed and toner is supplied. At this time, the supply amount of the toner may be 4 to 8 g / m2.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a photosensitive member which is usually hard to scrape can form a high durability, but shaving powder serving as a lubricant is not generated. The range is characterized in that the shaved amount of the photoconductor is 2 μm / 10K or less.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, even if toner as a lubricant is held at the blade edge portion, fine vibration of the surface caused by the charging roller (AC charging) causes the toner at the blade edge portion. Is considered to be a major cause, and therefore it is claimed herein.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, and third aspects, the area on the photosensitive member is small until the toner is supplied in the development by detecting the presence or absence of the toner, and other auxiliary means are provided. No case is limited. In addition, as a feature, when an image is formed in a single color mode having a plurality of photoconductors, the reason is that the photoconductor which does not form an image and the toner at the blade edge portion are reduced, and therefore, it is claimed. .
[0013]
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the cleaning performance can be further improved by giving two types of wavelengths at the time of detection. This is because the cleaning performance can be further improved by discriminating the amount of the base of the toner and the amount of the external additive when cleaning the normal toner. Normally, the base of the toner is absorbed by a sensor in the visible region, and the external additive can be determined by an infrared sensor.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated examples. FIG. 1 shows a configuration example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an example of a view around a photosensitive drum in particular, and is not limited to this. Reference numeral 11 denotes a photosensitive drum, 12 denotes a cleaning blade, 13 denotes an optical sensor for detecting toner, 14 denotes a charging roller, and 15 denotes a developing unit that forms an image where a latent image is formed by the charging roller. A toner T is formed on a photoconductor. Most of the toner is transferred by the transfer unit 16, and the cleaning blade 12 cleans the transfer residual toner TR generated there. When a normal state in which no toner is present at the tip of the blade 12 occurs, the optical sensor 13 detects the normal state, and sends a signal to the development drive control unit 17 to perform development. At this time, the transfer step may or may not be performed, but when it is performed, a cleaning unit must be provided on the transfer side. At this time, the development amount of the toner is 0.1 mg to 1 g / cm. 2 It is preferable that 0.1mg / cm 2 If the amount is less, the time for the toner to remain at the blade edge portion is short, and there is no effect as a lubricant. 1g / cm 2 If the number is too large, the attack on the blade is too large, which in turn promotes turning.
[0015]
The photosensitive drum 11 used here will be described.
[0016]
Generally, an OCL drum is known as a photosensitive drum for reducing the amount of drum abrasion. It is also known to have a surface protective layer of the OCL layer. Further, it is currently being studied to harden the drum by adding a curing agent to the protective layer.
[0017]
As a substrate of the electrophotographic photoreceptor, a general substrate having conductivity itself, for example, aluminum, aluminum alloy, copper, zinc, stainless steel, chromium, titanium, nickel, magnesium, indium, gold, Platinum, silver, iron and the like can be used. In addition, use a material such as aluminum, indium oxide, tin oxide, gold, or the like formed on a dielectric substrate such as a plastic by vapor deposition to form a conductive layer, or a material obtained by mixing conductive fine particles with plastic or paper. Can be.
[0018]
In particular, a conductive layer obtained by dispersing and applying conductive fine particles in a polymer binder is easy to form, and is suitable for forming a uniform surface. The primary particle size of the conductive fine particles used at this time is 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less. Examples of the conductive fine particles include conductive zinc oxide, conductive titanium oxide, Al, Au, Cu, Ag, Co, Ni, Fe, carbon black, ITO, tin oxide, indium oxide, and indium. It may be used by coating on the surface of conductive fine particles. The content of the conductive fine particles is used so that the volume resistance is sufficiently low, and is preferably added so as to have a resistance of 1 × 10 10 Ωcm or less. More preferably, it is used at 1 × 10 8 Ωcm or less.
[0019]
An undercoat having an injection preventing function and an adhesive function can be provided between the conductive substrate and the photoconductive layer. The undercoat layer can be formed of casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyvinyl butyral, phenol resin, polyamide, polyurethane, gelatin, or the like. The thickness of the undercoat layer is 0.1 μm to 10 μm, preferably 0.3 μm to 3 μm.
[0020]
As the photoconductive layer, a function separation type including a charge generation layer and a charge transport layer, and a single layer type in which charge generation and charge transport are performed in the same layer are used.
[0021]
Examples of the charge generating material include selenium-tellurium, pyrylium dyes, thiopyrylium dyes, phthalocyanine pigments, anthantrone pigments, dibenzopyrenequinone pigments, pyranthrone pigments, trisazo pigments, disazo pigments, and azo pigments. Pigments, indigo pigments, quinacridone pigments, cyanine pigments and the like can be used.
[0022]
The charge transporting compound is roughly classified into an electron transporting compound and a hole transporting compound.
[0023]
Examples of the electron transporting compound include electron accepting compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone, 2,4,5,7-tetranitrofluorenone, chloranil, tetracyanoquinodimethane, and alkyl-substituted diphenoquinone; The thing which polymerized the electron-accepting compound is mentioned. Examples of the hole-transporting compound include polycyclic aromatic compounds such as pyrene and anthracene, heterocyclic compounds such as carbazole, indole, oxazole, thiazole, oxathiazole, pyrazole, pyrazoline, thiadiazole and triazole, p-diethylaminobenzaldehyde-N, Hydrazone-based compounds such as N-diphenylhydrazone and N, N-diphenylhydrazino-3-methylidene-9-ethylcarbazole, α-phenyl-4′-N, N-diphenylaminostilbene and 5- (4- (di- styryl-based compounds such as p-tolylamino) benzylidene) -5H-dibenzo (a, d) cycloheptene, benzidine-based compounds, triarylamine-based compounds, or polymer compounds having a group consisting of these compounds in the main chain or side chain ( Po -N- vinylcarbazole, polyvinyl anthracene and the like).
[0024]
As the charge generation material and the charge transport material, a binder polymer is used as needed. Examples of the binder polymer include polymers and copolymers of vinyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylate, methacrylate, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, etc., polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, and polycarbonate. , Polyester, polysulfone, and polyphenylene oxide, and a binder polymer is used as necessary together with the above-described charge generation material and charge transport material. Examples of the binder polymer include polymers and copolymers of vinyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylate, methacrylate, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, etc., polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, and polycarbonate. , Polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyurethane, cellulose resin, phenol resin, melamine resin, silicon resin, epoxy resin and the like.
[0025]
In the photoconductive layer, in addition to the above compounds, additives can be used for improving mechanical properties and improving durability. As such additives, antioxidants, ultraviolet absorbers, stabilizers, cross-linking agents, lubricants, conductivity control agents, and the like are used.
[0026]
In order to form a low friction between the cleaning blade and the photosensitive drum on the outermost layer, it can be obtained, for example, by uniformly dispersing fluorine atom-containing resin fine particles in the surface layer.
[0027]
Specific examples of the fluorine atom-containing resin fine particles include polymers such as tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride and perfluoroalkyl vinyl ether, and copolymers thereof. Coalescing is used. The particle diameter of the fluorine atom-containing resin fine particles is preferably in the range of 0.01 to 5 μm, and the molecular weight thereof is preferably in the range of 3000 to 5,000,000.
[0028]
The fluorine atom-containing resin fine particles are dispersed as a photosensitive layer composition together with a binder resin. As a dispersion method, a sand mill, a ball mill, a roll mill, a homogenizer, a nanomizer, a paint shaker, an ultrasonic wave, or the like is used. At the time of dispersion, a fluorine-based surfactant, a graft polymer, a coupling agent, or the like may be additionally used.
[0029]
The content of the fluorine atom-containing resin fine particles in the outermost surface layer of the photoreceptor is preferably from 4 to 70% by weight, more preferably from 10 to 55% by weight, based on the total solid content of the outermost surface layer. If it is less than 4% by weight, the decrease in surface energy is insufficient, and if it exceeds 70% by weight, the film strength of the surface layer is reduced.
[0030]
Examples of the binder resin that disperses the fluorine atom-containing resin fine particles include polyester, polyurethane, polyarylate, polyethylene, polystyrene, polybutadiene, polycarbonate, polyamide, polypropylene, polyimide, polyamideimide, polysulfone, polyallyl ether, polyacetal, phenol resin, and acrylic resin. , A silicone resin, an epoxy resin, a urea resin, an allyl resin, an alkyd resin and a butyral resin. Further, reactive epoxy and (meth) acrylic monomers and oligomers can be used after mixing and curing.
[0031]
The electrophotographic photosensitive member used in the present invention may have a protective layer laminated on the photosensitive layer. The thickness of the protective layer is preferably from 0.01 to 20 μm, more preferably from 0.1 to 10 μm. The protective layer may contain the above-described charge generation material or charge transport material, or a conductive material such as a metal and its oxide, nitride, salt, alloy, and carbon.
[0032]
Examples of the binder resin used for the protective layer include polyester (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate), polyurethane, polyarylate, polyethylene, polystyrene, polybutadiene, polycarbonate, polyamide, polypropylene, polyimide, polyamideimide, polysulfone, polyallyl ether, and polyacetal. , Polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyethyl ether ketone, polyvinyl chloride, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, phenolic resin, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, urea resin, allyl resin, alkyd resin and butyral There are thermoplastic resins such as resins, thermosetting resins, and photo-setting resins. It may be a known material as a layer. Reactive epoxy and (meth) acrylic monomers and oligomers can also be used after mixing and curing. These are only examples of those which are hard to be scraped due to hardening of the photosensitive drum and are not limited to these.
[0033]
As a rough guide for a hard drum, it is necessary that the amount of shaving be suppressed to 2 μm or less per 10K sheets after passing paper through an electrophotographic apparatus.
[0034]
The effect of a photoconductor (drum) system having a diameter of 35 mm or less is large. If it is larger than 35φ, the main body itself becomes large and other lubricant applying means can be provided, so that it is difficult to find superiority. However, neither 60φ nor 80φ is not an effect that cannot be used.
[0035]
Next, an example of the charging roller used in the present invention will be described.
[0036]
The contact-type charging means used in the present invention is generally a conductive charging roller to which a DC voltage of, for example, about 1 to 2 KV is applied, and the charging roller is brought into contact with a photosensitive drum as an image carrier, By rotating the charging roller with the rotation of the photosensitive drum, the photosensitive drum can be uniformly charged to a predetermined potential.
[0037]
The constituent material of the charging device used in the present invention usually has a two-layer structure and a single-layer structure. Here, as the resin material used for the elastic layer (lower layer), for example, EPDM, EPT, EPM, NBR, BR -Thermosetting elastomers such as synthetic rubbers, natural rubbers such as BR and CR, and thermoplastic elastomers such as vinyl chloride, vinyl acetate polyester and PVA are used, and conductive particles are added to impart conductivity to the elastic layer. For example, conductive particles such as carbon black, zinc oxide, titanium oxide, and metal powder are used.
[0038]
As the upper layer, as the resin material used for the resistance adjusting layer, a material having flexibility at normal temperature, such as polyamide, polyimide, fluororesin, silicon resin, PVA, or polyester, is used. As the conductive particles added for this purpose, the above-mentioned conductive particles such as carbon black, zinc oxide, titanium oxide, and metal powder are used. However, the material of the charging roller raised here is merely an example, and it is not limited to a single layer or a mixture thereof.
Further, a toner generally used in electrophotography will be described.
[0039]
Examples of the wax component as a release agent contained in the toner used in the present invention include paraffin wax, polyolefin wax and modified products thereof (eg, oxides and graft-treated products), higher aliphatics and metals thereof. Examples include, but are not limited to, salts and amide waxes.
[0040]
In the present invention, the content of the wax component contained in the toner is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin of the toner. When the content of the wax component contained in the toner is less than 1 part by weight, it is difficult to sufficiently obtain the releasability of the toner when applied to the oilless fixing process, and the offset phenomenon may occur, and the toner may have an offset phenomenon of 50 parts by weight. When the ratio exceeds the above range, the blocking resistance and the storage stability of the toner decrease.
[0041]
The toner containing the above wax component is prepared by polymerizing a monomer composition containing at least a polymerizable monomer, a wax component and a colorant to produce toner particles, or a binder resin, wax. It is also possible to use any one of the pulverized toner production methods of producing toner particles by melt-kneading, pulverizing, and classifying a toner constituent material containing at least a toner and a colorant.
[0042]
The method for producing a polymerized toner of the present invention is advantageous for producing a toner containing a large amount of wax components, and in particular, a suspension-polymerized toner for producing toner particles by suspension-polymerizing the monomer composition in an aqueous medium. The production method is preferable because the amount of the wax component contained in the toner can be increased.
[0043]
Examples of the polymerizable monomer that can be used in the above polymerized toner include styrene-based monomers such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, and p-ethylstyrene; Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, acrylic Acrylic esters such as phenyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methacryl Acid Allyl, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, such as methacrylic acid esters other acrylonitrile diethylaminoethyl methacrylate, methacrylonitrile, and such monomers of acrylamide.
[0044]
These monomers can be used alone or in combination of two or more. Among the above-mentioned monomers, it is preferable to use styrene or a styrene derivative alone or in a mixture with another monomer, from the viewpoint of the developing characteristics and durability of the toner.
[0045]
In the case of producing a toner by a pulverized toner production method, the polymer used for the binder resin of the toner is obtained by polymerizing monomers such as acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid and esters thereof. Resin, or a resin obtained by copolymerizing two or more of these monomers; polyester; polysulfonate; polyether and polyurethane.
[0046]
The toner used in the present invention is particularly preferably a toner that forms a color image. As the colorant contained in the toner, known ones can be used, for example, carbon black; iron black; I. Direct Red 1, C.I. I. Direct Red 4, C.I. I. Acid Red 1, C.I. I. Basic Red 1, C.I. I. Modant Red 30, C.I. I. Solvent Red 49, C.I. I. Solvent Red 52, C.I. I. Direct Blue 1, C.I. I. Direct Blue 2, C.I. I. Acid Blue 9, C.I. I. Acid Blue 15, C.I. I. Basic Blue 3, C.I. I. Basic Blue 5, C.I. I. Modant Blue 7, C.I. I. Direct Green 6, C.I. I. Basic Green 4, C.I. I. Dyes such as Basic Green 6; graphite, cadmium yellow, mineral fast yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hanza yellow G, permanent yellow NCG, tartrazine lake, molybdenum orange, permanent orange GTR, benzidine orange G, cadmium red, Permanent Red 4R, Watching Red Calcium Salt, Brilliant Carmine 3B, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Navy Blue, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Quinacridone, Disazo Yellow Pigment, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Pigment Pigments such as Green B, Malachite Green Lake, and Final Yellow Green G.
[0047]
In the case of obtaining a toner using a polymerization method in the present invention, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property and aqueous phase migration property of the colorant, and the surface modification such as a hydrophobic treatment with a substance having no polymerization inhibition is required. It is better to have
[0048]
Further, in the toner, an external additive is usually applied to the entire toner in consideration of fluidity and transferability. In this case, the external additive is a general one such as titanium oxide, silica, strontium titanate, tin oxide, zinc oxide, and alumina. Further, means for detecting the presence or absence of toner in the blade edge portion this time will be described. The blade edge is always irradiated with light, and if there is a lubricant and toner there, the reflection is scattered and the light does not return (FIG. 2-A). If there is no toner and lubricant there, the scattering of light is stopped and the light returns to the sensor itself.
[0049]
Further, by providing two optical sensors, the latitude of the cleaning property can be further increased. Normally, it is more effective to clean the toner by cleaning only the base of the toner and leaving the toner having the above-mentioned external prescription. At that time, the toner itself may be detected by an optical sensor in the visible region. In order to confirm that there are many external additives, it is sufficient to react at a long wavelength (infrared region).
[0050]
That is, the base of the toner is usually transparent, and includes a pigment which absorbs in a visible region called a pigment. On the other hand, inorganic fine particles such as external additives have an absorption wavelength in the infrared region. Therefore, the toner and the external additive amount at the blade edge can be measured by the combination.
[0051]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Example 1)
The photosensitive drum according to the present invention has a charge generation layer in which a disazo pigment is dispersed in a resin and a charge transport layer in which hydrazone is dispersed in a polycarbonate resin having a charge transport layer of 20 μm on a conductive drum substrate made of aluminum or the like having a diameter of 30 mm. As the protective layer, a material obtained by photo-curing a photo-curable acrylic resin was used. In this case, the thickness of the protective layer is 3 μm. The drum was put into a CP2150 of a Canon copier, and the periphery of the drum was modified as shown in FIG. 1 to examine the blade turning phenomenon in the monochrome mode. When 2K sheets were fed, the blade became unstable, and it was detected that the toner at the edge of the blade had run out, and when the development was automatically performed, the behavior of the blade was inevitably stabilized. The toner supply amount at that time is 0.3 mg / cm 2 . These steps were repeated, and good cleaning was possible up to 100K sheets. The abrasion amount of the photosensitive drum at that time was 1.1 μm / 10K.
[0052]
(Example 2)
A photosensitive drum similar to that of Example 1 was formed in Example 1, except that the ratio of the polycarbonate in the charge generation layer was increased as the protective layer, and that the film was cured. Using this drum, the presence or absence of toner at the edge of the cleaning blade in the optical sensor was confirmed in the same manner as in Example 1. When the toner retention became unstable, the behavior of the blade became unstable, and an effect was obtained by slightly developing the blade. The toner supply amount at that time is 0.3 mg / cm 2 . From these, good cleaning was performed up to 100K. The abrasion amount of the drum at that time was 1.5 μm / 10K.
[0053]
(Example 3)
In Example 1, a photosensitive drum similar to the example was formed as a protective layer except that an epoxy resin was thermally cured. Using this drum, detection was performed by an optical sensor in the same manner as in Example 1, and development was performed based on the presence or absence of toner at the edge of the cleaning blade. The toner supply amount at that time is 0.3 mg / cm 2 . By repeating this, good cleaning was performed up to 100K. The abrasion amount of the drum at that time was 1.3 μm / 10K.
[0054]
(Example 4)
The photosensitive drum according to the present invention has a charge generation layer in which a disazo pigment is dispersed in a resin and a charge transport layer in which hydrazone is dispersed in a polycarbonate resin having a charge transport layer of 20 μm on a conductive drum substrate made of aluminum or the like having a diameter of 30 mm. As the protective layer, a material obtained by photo-curing a photo-curable acrylic resin was used. In this case, the thickness of the protective layer is 3 μm. This drum was inserted into a CP2150 of a Canon copier, and the periphery of the drum was modified as shown in FIG. 1 to examine the blade turning phenomenon in the single-color mode. At that time, two types of sensors were attached in parallel, and light was applied to the same part. One kind of wavelength was 400 nm and the other kind was 1700 nm. When 2K sheets are fed, the blade becomes unstable, and it is detected that the toner and external additives at the blade edge have been lost (it is understood that the absorption wavelength has risen), and the development is automatically performed. Inevitably, the behavior of the blade became stable. The toner supply amount at that time is 0.3 mg / cm 2 . These steps were repeated, and good cleaning was possible up to 100K sheets. The abrasion amount of the photosensitive drum at that time was 1.1 μm / 10K.
[0055]
(Comparative Example 1)
A photoreceptor was manufactured in the same manner as in Example 1, and idling was performed in the single-color mode without using any sensor. The cleaning blade became unstable after about 2,000 blades, and several blades were turned up.
[0056]
(Comparative Example 2)
The same experiment as in Example 1 was performed without using the protective layer in the photosensitive drum of Example 1. At that time, no turning of the cleaning was observed, but the drum was severely scraped, and image reproducibility to obtain high image quality and high durability was not obtained. The shaving amount was 4 μ / 10K.
[0057]
(Comparative Example 3)
The same experiment as in Example 1 was performed except that corona charging was used in the charging method around the drum in Example 1. A large amount of ozone is generated, and the size of the photosensitive drum must be increased in order to manufacture a corona charger for sufficiently charging.
[0058]
(Comparative Example 4)
As a photosensitive drum related to the same as in Example 4, a charge generating layer in which a disazo pigment was dispersed in a resin and a charge transporting layer in which hydrazone was dispersed in a polycarbonate resin of 20 μm were formed on a conductive drum substrate made of aluminum or the like having a diameter of 30 mm. The protective layer used was a photo-curable acrylic resin that was photo-cured. In this case, the thickness of the protective layer is 3 μm. The drum was put into a CP2150 of a copier made by Canon Inc., and the periphery of the drum was modified as shown in FIG. At that time, two types of sensors were attached in parallel, and light was applied to the same part. One kind of wavelength was 400 nm, and the other kind was 1700 nm. When 2K sheets were flown, when the blade inspected the sensor at the portion, the absorption wavelength of the toner disappeared, and the absorption wavelength of the external additive alone remained. At this time, the blade portion was sufficiently stable, and sufficient cleaning properties were obtained without causing development to flow. However, if the number of sheets reaches 10K, the image becomes unstable, only the toner at the blade edge decreases, and the external additive is absorbed (detecting that the absorption wavelength has risen), and the development is automatically performed. Inevitably, the behavior of the blades became inevitable. The toner supply amount at that time is 0.3 mg / cm 2 . These steps were repeated, and good cleaning was possible up to 100K sheets. The abrasion amount of the photosensitive drum at that time was 1.1 μm / 10K.
[0059]
(Comparative Example 5)
As a photosensitive drum related to the same as in Example 4, a charge generation layer in which a disazo pigment was dispersed in a resin and a charge transport layer in which hydrazone was dispersed in a polycarbonate resin, 20 μm, were formed on a conductive drum substrate made of aluminum or the like having a diameter of 30 mm. The protective layer used was a photo-curable acrylic resin that was photo-cured. In this case, the thickness of the protective layer is 3 μm. This drum was inserted into a CP2150 of a Canon copier, and the drum periphery was modified as shown in FIG. 1 to examine the turning-over phenomenon of the blade in a single-color half-ton mode (a mode in which the amount of external addition remains basically small). At that time, two types of sensors were attached in parallel, and light was applied to the same part. One kind of wavelength was 400 nm and the other kind was 1700 nm. When 1K sheets were flown, the blade inspected the sensor at the section, and it was found that the absorption wavelength of the toner was sufficient, but the absorption wavelength of the external additive alone disappeared. In addition, the blade is seen to be in an unstable direction and becomes unstable with this 1.5 sheet, and only the toner at the blade edge is reduced and the case where the external additive is absorbed is detected (the absorption wavelength is increased). When the development was automatically performed, the behavior of the blade was inevitably stabilized. The toner supply amount at that time is 0.3 mg / cm 2 . These steps were repeated, and good cleaning was possible up to 100K sheets. The abrasion amount of the photosensitive drum at that time was 1.1 μm / 10K.
[0060]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the favorable method was attained in the cleaning method in the case of using the photosensitive member excellent in durability with high hardness, and also using the charging method suitable for environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view around a drum according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of an optical sensor that detects the presence or absence of toner.
[Explanation of symbols]
11 Photosensitive drum
12 Cleaning blade
13 Optical Sensor
14 Charging roller
17 Developing drive
T toner
TR Residual toner
