JP2012150390A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置は、その高速性能から印刷の分野に使用されるなど利用分野を拡大している。 Electrophotographic image forming apparatuses have been used in a wider range of applications, such as being used in the field of printing due to their high speed performance.
電子写真画像形成装置の高速化に伴って、高耐久化した画像形成装置、即ち、耐久期間中に形成することができる画像枚数を多くした画像形成装置に対するニーズが高まっている。 With the increase in the speed of electrophotographic image forming apparatuses, there is an increasing need for highly durable image forming apparatuses, that is, image forming apparatuses that increase the number of images that can be formed during a durable period.
装置の高耐久化に必要な技術として、感光体の高耐久化技術がある。 As a technique necessary for enhancing the durability of the apparatus, there is a technique for enhancing the durability of the photoreceptor.
有機感光体においては、感光体表面に保護層を設けることにより高耐久化が実現されている。 In the organic photoreceptor, high durability is realized by providing a protective layer on the surface of the photoreceptor.
特許文献１では、反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子と、反応性メタクリロイル基を有し、かつ、反応性メタクリロイル基の官能基密度が０．００５より大きい硬化型モノマーとを、反応させて得られる組成物からなる保護層を有する有機電子写真感光体が開示されている。
In
特許文献１の有機電子写真感光体はアモルファスシリコン感光体と同等の耐久性を有する。
The organic electrophotographic photoreceptor of
一方、像流れと称される画像不良を防止する、クリーニング性能を向上する等を目的としてクリーニングブラシを制御する技術が開発されている。 On the other hand, techniques for controlling a cleaning brush have been developed for the purpose of preventing image defects called image flow and improving cleaning performance.
特許文献２では、クリーニングブラシからなるクリーニング手段のクリーニング性能低下を防止するために、クリーニング手段を画像密度に応じて制御することが提案されている。
In
特許文献３では、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置において、帯電時に発生するオゾン生成物に起因する像流れを防止するために、トナーをクリーニング装置に供給することが提案されている。
特許文献４では、感光体表面上の放電生成物を除去するために、感光体表面を摺擦する回転ブラシの回転速度を制御することが提案されている。
In
特許文献１の感光体は高い耐久性を有する有機感光体である。しかしながら、特許文献１の感光体もそれが使用される条件により該感光体の性能を十分に活かすことができず、高画質を維持し、耐久性を伸ばすには困難を伴う。
The photoreceptor of
特許文献２〜４では、感光体をクリーニングするクリーニングブラシを制御しているが、クリーニング性能の改良や放電生成物の除去を行っただけでは、特許文献１で提案されている感光体を用いた画像形成において高画質の維持と感光体耐久性とを十分に確保することができない。
In
本発明は、特許文献１に開示されている感光体の性能を十分に活かして、高画質の画像を形成し、高耐久性の感光体を搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a high-quality image is formed and a highly durable photoconductor is mounted by fully utilizing the performance of the photoconductor disclosed in
前記目的は下記の発明により達成される。 The object is achieved by the following invention.
１．反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子と、反応性メタクリロイル基を有し、かつ、式｛前記反応性メタクリロイル基の官能力基密度＝（前記反応性メタクリロイル基数）／（硬化型モノマーの分子量）｝で表される反応性メタクリロイル基の官能基密度が０．００５より大きい前記硬化型モノマーと、を反応させて得られる組成物からなる保護層を有する有機電子写真感光体からなる感光体と、
前記感光体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記感光体上のトナー像を転写体に転写する転写装置と、
転写後の前記感光体をクリーニングするクリーニング装置であって、前記感光体の表面を研磨する研磨手段を有するクリーニング装置と、を備える画像形成装置において、
前記研磨手段の研磨力を調整する研磨力調整手段と、前記研磨力調整手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
1. Tin oxide particles having a reactive acryloyl group or a methacryloyl group, a reactive methacryloyl group, and the formula {functional group density of the reactive methacryloyl group = (the number of reactive methacryloyl groups) / (of the curable monomer) (Molecular weight)}, a photoconductor comprising an organic electrophotographic photoconductor having a protective layer comprising a composition obtained by reacting a reactive methacryloyl group having a functional group density of greater than 0.005. When,
Toner image forming means for forming a toner image on the photoreceptor;
A transfer device for transferring the toner image on the photosensitive member to a transfer member;
An image forming apparatus comprising: a cleaning device that cleans the photoconductor after transfer, and a cleaning device that includes a polishing unit that polishes the surface of the photoconductor.
An image forming apparatus comprising: a polishing force adjusting unit that adjusts a polishing force of the polishing unit; and a control unit that controls the polishing force adjusting unit.
２．温度と湿度とを検知する環境センサと、
転写体の種類の情報を発生する紙種情報発生手段と、
形成される画像の印字率の情報を発生する印字率情報発生手段と、
前記感光体の履歴の情報を発生する感光体履歴情報発生手段と、
前記研磨手段の履歴の情報を発生する研磨履歴情報発生手段との少なくともいずれか１以上を有し、
前記制御手段は、前記環境センサと、前記紙種情報発生手段と、前記印字率情報発生手段と、前記感光体履歴情報発生手段と、前記研磨履歴情報発生手段との少なくともいずれか１以上からの情報に基づいて前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
2. An environmental sensor that detects temperature and humidity;
Paper type information generating means for generating information on the type of transfer member;
Printing rate information generating means for generating printing rate information of an image to be formed;
Photoconductor history information generating means for generating information on the history of the photoconductor;
Having at least one of polishing history information generating means for generating history information of the polishing means,
The control means includes at least one of the environmental sensor, the paper type information generation means, the printing rate information generation means, the photoconductor history information generation means, and the polishing history information generation means. 2. The image forming apparatus according to 1, wherein the polishing force adjusting unit is controlled based on information.
３．前記研磨力調整手段は、
前記感光体の表面速度と前記研磨手段の表面速度との差を調整する速度差調整手段と、
前記感光体上に形成される感光体研磨用のトナー像を形成するトナーの量を調整する形成トナー量調整手段と、
前記感光体と前記研磨手段との間の電圧を調整して前記感光体から前記研磨手段に移動するトナーの量を調整するトナー移動量調整手段と、
前記研磨手段から除去されるトナーの量を調整するトナー除去量調整手段との少なくともいずれか１以上を有することを特徴とする前記１又は２に記載の画像形成装置。
3. The polishing force adjusting means includes
A speed difference adjusting means for adjusting a difference between a surface speed of the photoconductor and a surface speed of the polishing means;
Forming toner amount adjusting means for adjusting the amount of toner for forming a toner image for photoconductor polishing formed on the photoconductor;
A toner movement amount adjusting unit that adjusts a voltage between the photoconductor and the polishing unit to adjust an amount of toner that moves from the photoconductor to the polishing unit;
3. The image forming apparatus according to 1 or 2, further comprising at least one of a toner removal amount adjusting unit that adjusts an amount of toner removed from the polishing unit.
４．前記転写装置は、記録材からなる前記転写体にトナー像を転写し、
前記制御手段は、前記環境センサからの情報と、前記紙種情報発生手段からの情報と、前記印字率情報発生手段からの情報との組み合わせに基づいて、前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする前記２又は３に記載の画像形成装置。
4). The transfer device transfers a toner image to the transfer body made of a recording material,
The control means controls the polishing force adjusting means based on a combination of information from the environmental sensor, information from the paper type information generating means, and information from the printing rate information generating means. 4. The image forming apparatus as described in 2 or 3 above.
５．前記転写体が中間転写体からなり、
前記制御手段は、前記環境センサからの情報と、前記印字率情報発生手段からの情報との組み合わせに基づいて、前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする前記２又は３に記載の画像形成装置。
5. The transfer body is an intermediate transfer body,
The image according to (2) or (3), wherein the control unit controls the polishing force adjusting unit based on a combination of information from the environmental sensor and information from the printing rate information generating unit. Forming equipment.
６．帯電された前記感光体を所定量の光で露光したときの電位である露光電位を検知する電位センサを有し、
前記制御手段は、前記電位センサからの情報に基づいて、前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
6). Having a potential sensor that detects an exposure potential that is a potential when the charged photoreceptor is exposed to a predetermined amount of light;
2. The image forming apparatus according to 1, wherein the control unit controls the polishing force adjusting unit based on information from the potential sensor.
７．温度と湿度とを検知する環境センサと、
前記感光体の履歴の情報を発生する感光体履歴情報発生手段と、
前記研磨手段の履歴の情報を発生する研磨履歴情報発生手段との少なくともいずれか１以上を有し、
前記制御手段は、前記環境センサと、前記感光体履歴情報発生手段と、前記研磨履歴情報発生手段との少なくともいずれか１以上からの情報に基づいて前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
7). An environmental sensor that detects temperature and humidity;
Photoconductor history information generating means for generating information on the history of the photoconductor;
Having at least one of polishing history information generating means for generating history information of the polishing means,
The control means controls the polishing force adjusting means based on information from at least one of the environmental sensor, the photoreceptor history information generating means, and the polishing history information generating means. The image forming apparatus according to 6 above.
本発明においては、反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子と、反応性メタクリロイル基を有し、かつ、反応性メタクリロイル基の官能基密度が０．００５より大きい硬化型モノマーとを、反応させて得られる組成物からなる保護層を有する感光体を用い、研磨力調整手段を制御することにより、感光体表面に対する研磨力を適正に調整する。これにより、前記感光体の持つ耐久性が十分に活かされ、高画質の画像を長期間にわたり形成することができる高耐久性の画像形成装置が実現される。 In the present invention, a tin oxide particle having a reactive acryloyl group or a methacryloyl group is reacted with a curable monomer having a reactive methacryloyl group and a functional group density of the reactive methacryloyl group greater than 0.005. By using a photoconductor having a protective layer made of the composition obtained and controlling the polishing power adjusting means, the polishing power on the surface of the photoconductor is appropriately adjusted. Thereby, the durability of the photoconductor is fully utilized, and a highly durable image forming apparatus capable of forming a high-quality image over a long period of time is realized.
以下本発明を本発明の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the embodiment.
〔実施の形態１〕
＜画像形成装置＞
図１に示す画像形成装置１は、デジタル方式による画像形成装置の断面構成図であって、原稿搬送装置Ａ、画像読取部Ｂ、画像形成部Ｃ、記録材搬送部Ｄから構成されている。
[Embodiment 1]
<Image forming apparatus>
An
自動原稿搬送装置Ａでは、原稿載置台１１上に載置された原稿が原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読取位置１３ａにて画像の読取が行われる。原稿読取が終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。
In the automatic document feeder A, the document placed on the document table 11 is separated and conveyed by the
画像読取部Ｂはプラテンガラス１３と、ミラー、レンズからなる光学系１５とＯＯＤからなる撮像素子１６とを有し、自動原稿搬送装置Ａにより搬送される原稿又はプラテンガラス１３上の原稿を読み取る。
The image reading unit B includes a
画像形成部Ｃはドラム状の感光体２１を有し、感光体２１の周囲には、帯電装置２２、露光装置２３及び現像装置２４からなるトナー像形成手段と、転写装置２５と分離装置２６とクリーニング装置２７とが配置される。回転する感光体２１へは帯電装置２２による一様帯電がなされた後、露光装置２３により画像信号に基づいた像露光が行われる。感光体２１上の静電潜像は現像装置２４によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。本発明の画像形成方法では、現像に用いられる現像剤には重合トナーを用いることが好ましい。形状や粒度分布が均一な重合トナーを本発明に係わる有機感光体と併用することにより、より鮮鋭性が良好な電子写真画像を得ることができる。
The image forming unit C includes a drum-shaped
記録材搬送部Ｄでは、装置下部に異なるサイズの記録材Ｐが収納された記録材収納手段としての３個の給紙トレイ４１が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４１Ａが設けられていて、それらの何れかから選択された記録材Ｐは搬送ローラ４３によって搬送路４０を搬送され、記録材Ｐの傾きと偏りの修正を行う対のレジストローラ４４によって記録材Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、転写装置２５及び分離装置２６によって、トナー像が転写され、記録材Ｐが感光体２１から分離される。分離後の記録材Ｐは転写搬送ベルト装置４５により搬送され、定着装置５０に送られる。
In the recording material transport unit D, three
定着装置５０は定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを有しており、記録材Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナー像を定着する。定着処理後の記録材Ｐは排紙搬送部６０の排紙トレイ６４上に排出される。
The fixing
以上は記録材Ｐの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は、記録材Ｐは排紙切換部材（符号なし）により、排紙搬送部６０の下方搬送路６１に搬送される。
The above describes the state in which image formation is performed on one side of the recording material P. However, in the case of double-sided copying, the recording material P is conveyed below the paper
記録材Ｐは更に、反転部６３でスイッチバックし表裏反転した後に、再給紙部６２から転写位置に搬送される。そして、記録材Ｐの裏面にトナー像の転写装置２５による転写及び定着装置５０による定着の後、記録材Ｐは排紙トレイ６４に排出される。
The recording material P is further transferred from the
本発明の画像形成装置としては、感光体２１、現像装置２４、クリーニング装置２７等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。
The image forming apparatus of the present invention is constructed by integrally connecting components such as the
ＶＳは感光体２１の電位を検知する電位センサである。
VS is a potential sensor that detects the potential of the
＜現像剤＞
本発明の有機感光体上に形成された静電潜像は現像によりトナー像として顕像化される。現像に用いられるトナーは、粉砕トナーでも、重合トナーでもよいが、安定した粒度分布を得られる観点から、重合法で作製された重合トナーが好ましい。
<Developer>
The electrostatic latent image formed on the organic photoreceptor of the present invention is visualized as a toner image by development. The toner used for development may be a pulverized toner or a polymerized toner, but a polymerized toner prepared by a polymerization method is preferred from the viewpoint of obtaining a stable particle size distribution.
重合トナーとはトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマーの重合と、必要によりその後の化学的処理により形成されるトナーを意味する。より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と、必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て形成されるトナーを意味する。 The polymerized toner means a toner whose toner shape is formed by polymerization of a raw material monomer of a binder resin and, if necessary, subsequent chemical treatment. More specifically, it means a toner formed through a polymerization reaction such as suspension polymerization or emulsion polymerization, and if necessary, a step of fusing particles between them.
なお、トナーの体積平均粒径、即ち、上記５０％体積粒径（Ｄｖ５０）は２〜９μｍ、より好ましくは３〜７μｍであることが望ましい。この範囲とすることにより、解像度を高くすることができる。さらに上記の範囲と組み合わせることにより、小粒径トナーでありながら、微細な粒径のトナーの存在量を少なくすることができ、長期に亘ってドット画像の再現性が改善され、鮮鋭性の良好な、安定した画像を形成することができる。 The volume average particle diameter of the toner, that is, the 50% volume particle diameter (Dv50) is preferably 2 to 9 μm, more preferably 3 to 7 μm. By setting this range, the resolution can be increased. In addition, by combining with the above range, the amount of toner having a fine particle diameter can be reduced while being a small particle diameter toner, the dot image reproducibility is improved over a long period of time, and the sharpness is excellent. In addition, a stable image can be formed.
本発明に用いられるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。 The toner used in the present invention may be used as a one-component developer or a two-component developer.
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に０．１〜０．５μｍ程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものがあげられ、いずれも使用することができる。 When used as a one-component developer, a non-magnetic one-component developer or a magnetic one-component developer containing about 0.1 to 0.5 μm of magnetic particles in the toner can be used. be able to.
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いることが出来る。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては１５〜１００μｍ、より好ましくは２５〜８０μｍのものがよい。 Further, it can be mixed with a carrier and used as a two-component developer. In this case, conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead can be used as the magnetic particles of the carrier. Ferrite particles are particularly preferable. The magnetic particles preferably have a volume average particle size of 15 to 100 μm, more preferably 25 to 80 μm.
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。 The volume average particle diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。 The carrier is preferably a carrier in which magnetic particles are further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin. The resin composition for coating is not particularly limited, and for example, olefin resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, silicone resin, ester resin, or fluorine-containing polymer resin is used. In addition, the resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and a known resin can be used. For example, a styrene-acrylic resin, a polyester resin, a fluorine resin, a phenol resin, or the like is used. be able to.
トナーは研磨剤を含有する。 The toner contains an abrasive.
研磨剤はトナーに添加される粒径０．１〜１．０μｍの微粒子であり、好ましく用いられるものは種々の無機粒子、有機微粒子等が挙げられるが、感光体の保護層を研磨するという観点から無機粒子が好ましい。例えば、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化セリウム等を好ましく使用することができる。又これらの無機粒子は、表面が疎水化されているものでもよい。なお、添加量としてはトナー中に好ましくは０．１〜３．０質量％（ここで、トナーの総質量は微粒子も含めた総質量を指す）、より好ましくは０．１〜２．０質量％である。この範囲を越えると感光体の保護層の研磨効果は増加するものの、研磨力が強くなり過ぎ、感光体の耐久性を低下させる。また、過小の場合には、感光体上の放電生成物の除去効果が低下し、像流れ等の画質低下を起こす。 The abrasive is a fine particle having a particle diameter of 0.1 to 1.0 μm added to the toner. Examples of the abrasive preferably used include various inorganic particles and organic fine particles. The viewpoint of polishing the protective layer of the photoreceptor. To inorganic particles are preferred. For example, titanium oxide, strontium titanate, barium titanate, calcium titanate, cerium oxide and the like can be preferably used. These inorganic particles may have a hydrophobic surface. The addition amount is preferably 0.1 to 3.0% by mass in the toner (here, the total mass of the toner indicates the total mass including fine particles), more preferably 0.1 to 2.0% by mass. %. If this range is exceeded, the polishing effect of the protective layer of the photoreceptor increases, but the polishing power becomes too strong and the durability of the photoreceptor decreases. On the other hand, if it is too small, the effect of removing the discharge products on the photoreceptor is lowered, and the image quality such as image flow is lowered.
＜感光体＞
例えば、反応性酸化錫と光硬化アクリル樹脂を用い、アクリルモノマーを分子量１０００以上の高分子量オリゴマーとすることにより、モノマーよりも硬度の高い膜を生成できる。しかしながら、画像ボケや像流れが発生しやすいという問題があり、画質向上のための解決策とは成っていなかった。
<Photoconductor>
For example, a film having higher hardness than that of the monomer can be generated by using a reactive tin oxide and a photo-curing acrylic resin and making the acrylic monomer a high molecular weight oligomer having a molecular weight of 1000 or more. However, there is a problem that image blur and image flow are likely to occur, and it has not been a solution for improving image quality.
本発明では、低分子量で官能基の多いモノマー、即ち、反応基当量が大きいモノマーと反応性酸化錫を反応させることにより、分子量１０００以上のオリゴマーよりも硬度を上げることができることを見出した。この場合、必要により開始剤として自己開裂型の重合開始剤を使用することでより目的を達成することが出来る。 In the present invention, it has been found that by reacting a monomer having a low molecular weight and a large number of functional groups, that is, a monomer having a large reactive group equivalent and a reactive tin oxide, the hardness can be increased as compared with an oligomer having a molecular weight of 1000 or more. In this case, the purpose can be more achieved by using a self-cleaving type polymerization initiator as an initiator if necessary.
また、メタクリロイル基を有するモノマーを硬化して得られる硬化膜は、アクリルロイル基を有するモノマーを硬化して得られる硬化膜よりもＮＯｘ吸着に起因した画像ボケが発生しにくい。一方で、反応性が劣るため膜硬度が得られないという問題点がある。しかし、本発明の如く、メタクリロイル基を有するモノマーと重合性不飽和基として反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子（ＳｎＯ２）を反応させると、ＳｎＯ２は屈折率が低いためＵＶ硬化の際に膜がＵＶ光をよく透過し、モノマーにＵＶ光が十分に照射され重合が促進されるため、他の屈折率の高い金属酸化物を使った硬化膜よりも硬い硬化膜が得られた。 In addition, a cured film obtained by curing a monomer having a methacryloyl group is less likely to cause image blur due to NOx adsorption than a cured film obtained by curing a monomer having an acryloyl group. On the other hand, since the reactivity is poor, there is a problem that the film hardness cannot be obtained. However, when a monomer having a methacryloyl group and a tin oxide particle (SnO 2 ) having a reactive acryloyl group or a methacryloyl group as a polymerizable unsaturated group are reacted as in the present invention, SnO 2 has a low refractive index, and thus is UV-cured. In this case, the film transmits UV light well, and the monomer is sufficiently irradiated with UV light to promote polymerization, so that a cured film harder than other cured films using metal oxides with a high refractive index can be obtained. It was.
〔反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子〕
本発明で用いられる反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子について説明する。
[Tin oxide particles having reactive acryloyl group or methacryloyl group]
The tin oxide particles having a reactive acryloyl group or methacryloyl group used in the present invention will be described.
本発明で用いられる反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子は、例えば、下記一般式（１）として表される化合物と、酸化錫粒子とを反応させて製造することができる。 The tin oxide particles having a reactive acryloyl group or methacryloyl group used in the present invention can be produced, for example, by reacting a compound represented by the following general formula (1) with tin oxide particles.
（式中、Ｒ３は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアラルキル基、Ｒ４は反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する有機基、Ｘはハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基、アミノキシ基、フェノキシ基を示し、ｎは１〜３の整数である。）
以下に、上記一般式（１）で示される化合物例を挙げる。
(Wherein R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 is an organic group having a reactive acryloyl group or methacryloyl group, X is a halogen atom, an alkoxy group) An acyloxy group, an aminoxy group, or a phenoxy group, and n is an integer of 1 to 3.)
Examples of the compound represented by the general formula (1) will be given below.
Ｓ−１ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−３ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−４ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−５ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−６ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
Ｓ−７ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−８ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３ＳｉＣｌ３
Ｓ−９ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−１０ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１１ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−１２ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１３ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１４ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
Ｓ−１５ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１６ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３ＳｉＣｌ３
Ｓ−１７ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１８ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−１９ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２０ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−２１ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−２２ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＯＣＨ３）
Ｓ−２３ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＯＣＨ３）２
Ｓ−２４ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＮＨＣＨ３）２
Ｓ−２５ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ６Ｈ５）２
Ｓ−２６ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（Ｃ１０Ｈ２１）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２７ ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ５）（ＯＣＨ３）２
これらのシラン化合物は単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
S-1 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-2 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
S-3 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (OC 2 H 5) (OCH 3) 2
S-4 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
S-5 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3)
S-6 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2
S-7 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (CH 3)
S-8 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3
S-9 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-10 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
S-11 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-12 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
S-13 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3)
S-14 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2
S-15 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3)
S-16 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3
S-17 CH 2 = CHCOOSi ( OCH 3) 3
S-18 CH 2 = CHCOOSi ( OC 2 H 5) 3
S-19 CH 2 = C ( CH 3) COOSi (OCH 3) 3
S-20 CH 2 = C ( CH 3) COOSi (OC 2 H 5) 3
S-21 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OC 2 H 5) 3
S-22 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (OCH 3)
S-23 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (OCOCH 3) 2
S-24 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (ONHCH 3) 2
S-25 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (OC 6 H 5) 2
S-26 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (C 10 H 21) (OCH 3) 2
S-27 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (
These silane compounds can be used alone or in admixture of two or more.
〔反応性基を有する酸化錫粒子の製法〕
本発明に係わる反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子は、酸化錫粒子を前記した一般式（１）等で表されるシラン化合物を用いて表面処理することにより、得ることが出来る。該表面被覆処理するに際し、酸化錫粒子１００質量部に対し、シラン化合物を表面処理剤として０．１〜１００質量部、溶媒５０〜５０００質量部を用いて湿式メディア分散型装置を使用して処理することが好ましい。
[Method for producing tin oxide particles having a reactive group]
The tin oxide particles having a reactive acryloyl group or methacryloyl group according to the present invention can be obtained by surface-treating the tin oxide particles using the silane compound represented by the general formula (1) or the like. In carrying out the surface coating treatment, 0.1-100 parts by mass of a silane compound as a surface treatment agent and 50-5000 parts by mass of a solvent are used with 100 parts by mass of tin oxide particles, using a wet media dispersion type apparatus. It is preferable to do.
以下に、均一でしかも、より微細にシラン化合物で表面被覆処理された酸化錫粒子を製造する表面処理方法を述べる。 The following describes a surface treatment method for producing tin oxide particles that are uniform and more finely surface-coated with a silane compound.
即ち、酸化錫粒子とシラン化合物を含むスラリー（固体粒子の懸濁液）を湿式粉砕することにより、酸化錫粒子を微細化すると同時に酸化錫粒子の表面処理が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化するので、均一でしかもより微細なシラン化合物により表面処理された酸化錫粒子を得ることができる。 That is, by subjecting a slurry (suspension of solid particles) containing tin oxide particles and a silane compound to wet pulverization, the surface treatment of the tin oxide particles proceeds at the same time as the tin oxide particles are refined. Thereafter, since the solvent is removed to form powder, tin oxide particles that are surface-treated with a uniform and finer silane compound can be obtained.
本発明において用いられる表面処理装置である湿式メディア分散型装置とは、容器内にメディアとしてビーズを充填し、さらに回転軸と垂直に取り付けられた撹拌ディスクを高速回転させることにより、アルミナの凝集粒子を砕いて粉砕・分散する工程を有する装置であり、その構成としては、酸化錫粒子に表面処理を行う際に酸化錫粒子を十分に分散させ、かつ表面処理できる形式であれば問題なく、たとえば、縦型・横型、連続式・回分式など、種々の様式が採用できる。具体的にはサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等が使用できる。これらの分散型装置は、ボール、ビーズ等の粉砕媒体（メディア）を使用して衝撃圧壊、摩擦、せん断、ズリ応力等により微粉砕、分散が行われる。 The wet media dispersion type apparatus, which is a surface treatment apparatus used in the present invention, is an aggregated particle of alumina by filling beads in a container as a medium and rotating a stirring disk mounted perpendicularly to the rotation axis at high speed. Is a device having a step of crushing and pulverizing / dispersing, and as a configuration thereof, there is no problem if the tin oxide particles are sufficiently dispersed and subjected to surface treatment when the surface treatment is performed on the tin oxide particles, for example, Various styles such as vertical type, horizontal type, continuous type and batch type can be adopted. Specifically, a sand mill, ultra visco mill, pearl mill, glen mill, dyno mill, agitator mill, dynamic mill and the like can be used. These dispersion-type devices are pulverized and dispersed by impact crushing, friction, shearing, shear stress, etc., using a grinding medium (media) such as balls and beads.
上記サンドグラインダーミルで用いるビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール、フリント石などを原材料としたボールが使用可能であるが、特にジルコニア製やジルコン製のものが好ましい。また、ビーズの大きさとしては、通常、直径１〜２ｍｍ程度のものを使用するが、本発明では０．３〜１．０ｍｍ程度のものを用いるのが好ましい。 As the beads used in the sand grinder mill, balls made of glass, alumina, zircon, zirconia, steel, flint stone and the like can be used, but those made of zirconia or zircon are particularly preferable. Further, as the size of the beads, those having a diameter of about 1 to 2 mm are usually used, but in the present invention, those having a diameter of about 0.3 to 1.0 mm are preferably used.
湿式メディア分散型装置に使用するディスクや容器内壁には、ステンレス製、ナイロン製、セラミック製など種々の素材のものが使用できるが、本発明では特にジルコニアまたはシリコンカーバイドといったセラミック製のディスクや容器内壁が好ましい。 Various materials such as stainless steel, nylon and ceramic can be used for the disk and container inner wall used in the wet media dispersion type apparatus. In the present invention, the disk and container inner wall made of ceramic such as zirconia or silicon carbide are particularly used. Is preferred.
以上のような湿式処理により、一般式（１）のシラン化合物による表面処理により、反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子を得ることができる。 By the wet treatment as described above, tin oxide particles having a reactive acryloyl group or methacryloyl group can be obtained by surface treatment with the silane compound of the general formula (1).
ここで、反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するとは、金属酸化物粒子の表面の水酸基とアルコキシシラン化合物が加水分解反応により、化学的な結合を形成していることである。 Here, having a reactive acryloyl group or methacryloyl group means that the hydroxyl group on the surface of the metal oxide particle and the alkoxysilane compound form a chemical bond by a hydrolysis reaction.
これにより、一般式（１）等のシラン化合物中の反応性有機基が、粒子表面に存在する金属酸化物粒子となる。 Thereby, the reactive organic group in the silane compound such as the general formula (1) becomes metal oxide particles present on the particle surface.
上記の反応性基を有する酸化錫粒子は、以下に記す本発明に係わる重合性基を有する化合物との反応により保護層を形成する。 The tin oxide particles having the reactive group form a protective layer by reaction with the compound having a polymerizable group according to the present invention described below.
〔反応性メタクリロイル基を有する硬化型モノマー〕
反応性メタクリロイル基を有する硬化型モノマー、即ち、酸化錫粒子の反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基と反応する化合物（硬化性化合物ということがある）を用いる。
[Curable monomer having a reactive methacryloyl group]
A curable monomer having a reactive methacryloyl group, that is, a compound that reacts with the reactive acryloyl group or methacryloyl group of the tin oxide particles (sometimes referred to as a curable compound) is used.
本発明においては、これら本発明に係わる硬化性化合物を単独で用いても、混合して用いてもよい。 In the present invention, these curable compounds according to the present invention may be used alone or in combination.
以下に本発明に係わる硬化性化合物の例を示す。 The example of the curable compound concerning this invention is shown below.
本発明においてメタクリロイル系化合物とは、メタクリロイル基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯ−）を有する化合物である。また、以下にいうＡｃ基数とはメタクリロイル基の数を表す。 In the present invention, the methacryloyl compound is a compound having a methacryloyl group (CH 2 ═C (CH 3 ) CO—). Moreover, the number of Ac groups referred to below represents the number of methacryloyl groups.
但し、上記においてＲは下記で示される。 However, in the above, R is shown below.
本発明においては、硬化性化合物は官能基が２以上であることが好ましい。又、前記メタクリロイル系化合物では、前記メタクリロイル基を有する化合物の分子量Ｍと該メタクリロイル基数Ａｃの比（Ａｃ／Ｍ、メタクリロイル基数／分子量）が０．００５より大きい化合物である。 In the present invention, the curable compound preferably has 2 or more functional groups. The methacryloyl-based compound is a compound in which the ratio of the molecular weight M of the compound having a methacryloyl group to the number Ac of the methacryloyl group (Ac / M, the number of methacryloyl groups / molecular weight) is greater than 0.005.
Ａｃ／Ｍが０．００５より大きい硬化型モノマーを用いることにより、架橋密度が高くなり、感光体の耐摩耗性が向上し、しかも像流れや画像ボケの発生を防止できる。 By using a curable monomer having an Ac / M greater than 0.005, the crosslink density is increased, the wear resistance of the photoreceptor is improved, and the occurrence of image drift and image blur can be prevented.
Ａｃ／Ｍの上限値については、値が大きくなると樹脂中の架橋数が増加することから、保護層の硬さは増大し感光体の耐摩耗性は向上する。しかしながら、硬度が高過ぎて保護層のひび割れ、あるいは製造時の塗布液寿命への悪影響が生じやすく、且つ、像流れや画像ボケの発生はむしろ増加傾向が出てくる場合もある。従って、Ａｃ／Ｍは０．０５より小さいくするほうが、むしろ望ましい。更に、Ａｃ／Ｍは０．０１以下であると特に好ましい。 As for the upper limit of Ac / M, as the value increases, the number of crosslinks in the resin increases, so the hardness of the protective layer increases and the wear resistance of the photoreceptor improves. However, since the hardness is too high, the protective layer is cracked or the life of the coating solution during production tends to be adversely affected, and the occurrence of image flow and image blurring tends to increase. Therefore, it is rather desirable that Ac / M is smaller than 0.05. Further, Ac / M is particularly preferably 0.01 or less.
尚、本発明においては、官能基密度の異なる２種類以上の硬化性化合物を混合して使用してもよい。 In the present invention, two or more curable compounds having different functional group densities may be mixed and used.
〔酸化錫粒子〕
本発明に用いられる酸化錫粒子は、公知の方法、例えば気相法、塩素法、硫酸法、プラズマ法、電解法等の一般的な製造法で作製されたものが用いられる。特にプラズマ法で作製した粒子は、微細で均質な、粒度分布が狭く、かつ凝集粒子が少ない、比較的揃った晶癖を持つ微粒子が得られて好ましい。
[Tin oxide particles]
As the tin oxide particles used in the present invention, those produced by a general production method such as a known method, for example, a gas phase method, a chlorine method, a sulfuric acid method, a plasma method, or an electrolytic method are used. In particular, particles produced by the plasma method are preferable because fine and homogeneous particles having a narrow particle size distribution and few aggregated particles and having relatively uniform crystal habit can be obtained.
本発明に用いられる酸化錫粒子の形状は、球形でも異形でもよく、また表面は滑らかでも凹凸があってもよいが、球形でかつ滑らかな表面を持つ粒子が表面処理が均一にできるため好ましい。 The shape of the tin oxide particles used in the present invention may be spherical or irregular, and the surface may be smooth or uneven, but spherical particles having a smooth surface are preferred because the surface treatment can be made uniform.
本発明に用いられる酸化錫粒子の数平均一次粒径は１〜３００ｎｍの範囲であり、特に好ましくは３〜１００ｎｍである。粒径が小さい場合は耐摩耗性が十分でなく、また粒径が大きい場合には書き込み光を散乱させるたり、粒子が光硬化を阻害し耐摩耗性が十分でなく成る可能性がある。 The number average primary particle size of the tin oxide particles used in the present invention is in the range of 1 to 300 nm, particularly preferably 3 to 100 nm. When the particle size is small, the wear resistance is not sufficient, and when the particle size is large, writing light may be scattered, or the particles may hinder photocuring and the wear resistance may be insufficient.
上記酸化錫粒子の数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡（日本電子製）により１００００倍の拡大写真を撮影し、ランダムに３００個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像（凝集粒子は除いた）を自動画像処理解析装置ＬＵＺＥＸ ＡＰ（（株）ニレコ）ソフトウェアバージョン Ｖｅｒ．１．３２を使用して数平均一次粒径を算出した。 The number average primary particle size of the tin oxide particles is a photographic image (excluding agglomerated particles) taken with a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd.) at a magnification of 10,000 times, and randomly capturing 300 particles with a scanner. ) Automatic image processing analyzer LUZEX AP (Nireco Corp.) software version Ver. The number average primary particle size was calculated using 1.32.
保護層中の酸化錫粒子の割合は、硬化性化合物１００質量部に対して１〜２００質量部、特に好ましくは５０〜１８０質量部である。 The ratio of the tin oxide particles in the protective layer is 1 to 200 parts by mass, particularly preferably 50 to 180 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable compound.
〔上記以外の添加剤、その他〕
保護層は、上記硬化性化合物及び酸化錫粒子の他に、必要に応じて重合開始剤、滑剤粒子及び酸化防止剤等を配合した塗布液を塗布し、反応させて硬化膜を形成できる。
[Additives other than the above, other]
In addition to the curable compound and tin oxide particles, the protective layer can be coated with a coating solution containing a polymerization initiator, lubricant particles, an antioxidant, and the like, if necessary, and reacted to form a cured film.
本発明の硬化性化合物を反応させる際には、電子線開裂で反応する方法、ラジカル重合開始剤あるいは、光、熱で反応する方法などが用いられる。重合開始剤は光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。 When the curable compound of the present invention is reacted, a method of reacting by electron beam cleavage, a radical polymerization initiator, a method of reacting with light or heat, or the like is used. As the polymerization initiator, either a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator can be used. Further, both light and heat initiators can be used in combination.
これら光硬化性化合物のラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましく、中でも、アルキルフェノン系化合物、或いはフォスフィンオキサイド系化合物が好ましい。特に、α−ヒドロキシアセトフェノン構造、或いはアシルフォスフィンオキサイド構造を有する化合物が好ましい。 As a radical polymerization initiator of these photocurable compounds, a photopolymerization initiator is preferable, and among them, an alkylphenone compound or a phosphine oxide compound is preferable. In particular, a compound having an α-hydroxyacetophenone structure or an acylphosphine oxide structure is preferable.
下記に好ましく用いられる光重合開始剤を例示する。 The photoinitiator used preferably below is illustrated.
α−アミノアセトフェノン系の例 Examples of α-aminoacetophenone series
α−ヒドロキシアセトフェノン系化合物の例 Examples of α-hydroxyacetophenone compounds
アシルフォスフィンオキサイド系化合物の例 Examples of acylphosphine oxide compounds
その他のラジカル重合開始剤の例 Examples of other radical polymerization initiators
非イオン系重合開始剤 Nonionic polymerization initiator
イオン系重合開始剤 Ionic polymerization initiator
本発明の保護層は、塗布後、自然乾燥または熱乾燥を行った後、活性線を照射して反応させることが好ましい。 The protective layer of the present invention is preferably subjected to reaction by irradiation with actinic radiation after natural drying or heat drying after coating.
塗布方法は、中間層、感光層と同様の、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法などの公知の方法を用いることができる。 As the coating method, a known method such as a dip coating method, a spray coating method, a spinner coating method, a bead coating method, a blade coating method, a beam coating method, and a slide hopper method can be used as in the case of the intermediate layer and the photosensitive layer. .
本発明の感光体は、塗膜に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、硬化樹脂を生成することが好ましい。活性線としては紫外線や電子線が特に好ましい。 The photoreceptor of the present invention is capable of generating a cured resin by irradiating actinic rays on the coating to generate radicals and polymerizing, and curing by forming a cross-linking bond between molecules and within the molecule. preferable. As the active ray, ultraviolet rays and electron beams are particularly preferable.
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ（パルス）キセノン等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常５〜５００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは５〜１００ｍＪ／ｃｍ２である。ランプの電力は、好ましくは０．１ｋＷ〜５ｋＷであり、特に好ましくは、０．５ｋＷ〜３ｋＷである。 As the ultraviolet light source, any light source that generates ultraviolet light can be used without limitation. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a flash (pulse) xenon, or the like can be used. Irradiation conditions vary depending on each lamp, but the irradiation amount of active rays is usually 5 to 500 mJ / cm 2 , preferably 5 to 100 mJ / cm 2 . The power of the lamp is preferably 0.1 kW to 5 kW, particularly preferably 0.5 kW to 3 kW.
電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような電子線照射用の電子線加速機として、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子線照射の際の加速電圧は、１００〜３００ｋＶであることが好ましい。吸収線量としては、０．５〜１０Ｍｒａｄであることが好ましい。 As an electron beam source, there is no particular limitation on the electron beam irradiation apparatus, and generally, an electron beam accelerator for electron beam irradiation is a curtain beam type that is relatively inexpensive and can provide a large output. Used. The acceleration voltage during electron beam irradiation is preferably 100 to 300 kV. The absorbed dose is preferably 0.5 to 10 Mrad.
必要な活性線の照射量を得るための照射時間としては、０．１秒〜１０分が好ましく、作業効率の観点から０．１秒〜５分がより好ましい。 The irradiation time for obtaining the necessary irradiation amount of active rays is preferably 0.1 second to 10 minutes, and more preferably 0.1 second to 5 minutes from the viewpoint of work efficiency.
活性線としては、紫外線が使用しやすく特に好ましい。 As the actinic radiation, ultraviolet rays are easy to use and are particularly preferable.
本発明の感光体は、活性線を照射する前後、及び活性線を照射中に乾燥を行うことができ、乾燥を行うタイミングはこれらを組み合わせて適宜選択できる。 The photoreceptor of the present invention can be dried before and after irradiating active rays and during irradiation with active rays, and the timing of drying can be appropriately selected by combining them.
乾燥の条件は、溶媒の種類、膜厚などによって適宜選択できる。乾燥温度は、好ましくは室温〜１８０℃であり、特に好ましくは８０℃〜１４０℃である。乾燥時間は、好ましくは１分〜２００分であり、特に好ましくは５分〜１００分である。 Drying conditions can be appropriately selected depending on the type of solvent, film thickness, and the like. The drying temperature is preferably room temperature to 180 ° C, particularly preferably 80 ° C to 140 ° C. The drying time is preferably 1 minute to 200 minutes, and particularly preferably 5 minutes to 100 minutes.
保護層の膜厚は好ましくは０．２〜１０μｍであり、より好ましくは０．５〜６μｍである。 The thickness of the protective layer is preferably 0.2 to 10 μm, more preferably 0.5 to 6 μm.
〔導電性支持体〕
本発明で用いる支持体は導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化亜鉛などをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
[Conductive support]
The support used in the present invention may be any one as long as it has conductivity, for example, a metal such as aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and stainless steel formed into a drum or a sheet, aluminum or copper Metal foils such as those laminated on plastic films, aluminum, indium oxide and zinc oxide deposited on plastic films, metals with conductive layers applied alone or with a binder resin, plastic films and For example, paper.
〔中間層〕
本発明においては、導電層と感光層の中間にバリアー機能と接着機能をもつ中間層を設けることもできる。
[Middle layer]
In the present invention, an intermediate layer having a barrier function and an adhesive function may be provided between the conductive layer and the photosensitive layer.
中間層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、ポリウレタン及びゼラチンなどのバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し、浸漬塗布などによって形成できる。中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。 The intermediate layer can be formed by dip coating or the like by dissolving a binder resin such as casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyurethane and gelatin in a known solvent. Of these, an alcohol-soluble polyamide resin is preferred.
中間層に使用する溶媒としては、無機粒子を良好に分散し、ポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール等の炭素数２〜４のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。また、保存性、粒子の分散性を向上するために、前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。 As the solvent used for the intermediate layer, a solvent in which inorganic particles are well dispersed and the polyamide resin is dissolved is preferable. Specifically, alcohols having 2 to 4 carbon atoms such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol and the like are excellent in solubility and coating performance of the polyamide resin. In addition, examples of co-solvents that can be used in combination with the above-described solvent to obtain favorable effects in order to improve storage stability and particle dispersibility include methanol, benzyl alcohol, toluene, methylene chloride, cyclohexanone, and tetrahydrofuran.
バインダー樹脂の濃度は、中間層の膜厚や生産速度に合わせて適宜選択される。 The density | concentration of binder resin is suitably selected according to the film thickness and production rate of an intermediate | middle layer.
無機粒子などを分散したと時のバインダー樹脂に対する無機粒子の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して無機粒子２０〜４００質量部が好ましく、さらに好ましくは５０〜２００部である。 When the inorganic particles are dispersed, the mixing ratio of the inorganic particles to the binder resin at the time is preferably 20 to 400 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
無機粒子の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 As a means for dispersing the inorganic particles, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.
中間層の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。 The method for drying the intermediate layer can be appropriately selected according to the type of solvent and the film thickness, but thermal drying is preferred.
中間層の膜厚は、０．１〜１５μｍが好ましく、０．３〜１０μｍがより好ましい。 The thickness of the intermediate layer is preferably from 0.1 to 15 μm, more preferably from 0.3 to 10 μm.
〔感光層〕
特に限定はないが、電荷発生層と電荷輸送層を有するいわゆる積層型の感光層が好ましい。
(Photosensitive layer)
Although there is no particular limitation, a so-called laminated photosensitive layer having a charge generation layer and a charge transport layer is preferable.
（電荷発生層）
本発明に用いられる電荷発生層は、電荷発生物質とバインダー樹脂を含有し、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散、塗布して形成したものが好ましい。
(Charge generation layer)
The charge generation layer used in the present invention preferably contains a charge generation material and a binder resin, and is formed by dispersing and coating the charge generation material in a binder resin solution.
電荷発生物質は、スーダンレッド及びダイアンブルーなどのアゾ原料、ピレンキノン及びアントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの電荷発生物質は単独、もしくは公知の樹脂中に分散する形態で使用することができる。 Examples of the charge generation material include azo raw materials such as Sudan Red and Diane Blue, quinone pigments such as pyrenequinone and anthanthrone, quinocyanine pigments, perylene pigments, indigo pigments such as indigo and thioindigo, and phthalocyanine pigments. It is not something. These charge generating substances can be used alone or in a form dispersed in a known resin.
電荷発生層のバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリロイル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内２つ以上を含む共重合体樹脂（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂）及びポリ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As the binder resin of the charge generation layer, a known resin can be used, for example, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic resin, methacryloyl resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, Polyurethane resins, phenol resins, polyester resins, alkyd resins, polycarbonate resins, silicone resins, melamine resins, and copolymer resins containing two or more of these resins (eg, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, chlorides) Vinyl-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin) and poly-vinylcarbazole resin, but are not limited thereto.
電荷発生層の形成は、バインダー樹脂を溶剤で溶解した溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。 The charge generation layer is formed by dispersing a charge generation material in a solution in which a binder resin is dissolved in a solvent using a disperser to prepare a coating solution, and applying the coating solution to a certain film thickness using a coating device. It is preferable to prepare the film by drying.
電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、１−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Solvents for dissolving and coating the binder resin used in the charge generation layer include, for example, toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, Examples include butanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, and diethylamine, but are not limited thereto.
電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 As a means for dispersing the charge generating material, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.
バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷発生物質１〜６００質量部が好ましく、さらに好ましくは５０〜５００部である。電荷発生層の膜厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは０．０１〜５μｍ、より好ましくは０．０５〜３μｍである。なお、電荷発生層用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。前記顔料を真空蒸着することによって形成すこともできる。 The mixing ratio of the charge generating material to the binder resin is preferably 1 to 600 parts by weight, more preferably 50 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. The thickness of the charge generation layer varies depending on the characteristics of the charge generation material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 3 μm. It should be noted that the coating solution for the charge generation layer can prevent the occurrence of image defects by filtering foreign matter and aggregates before coating. The pigment can also be formed by vacuum deposition.
（電荷輸送層）
本発明の感光層に用いられる電荷輸送層は、電荷輸送物質とバインダー樹脂を含有し、電荷輸送物質をバインダー樹脂溶液中に溶解、塗布して形成される。
(Charge transport layer)
The charge transport layer used in the photosensitive layer of the present invention contains a charge transport material and a binder resin, and is formed by dissolving and coating the charge transport material in a binder resin solution.
電荷輸送物質は、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン及びポリ−９−ビニルアントラセン等を２種以上混合して使用してもよい。 Examples of charge transport materials include carbazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, pyrazoline compounds Oxazolone derivatives, benzimidazole derivatives, quinazoline derivatives, benzofuran derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, aminostilbene derivatives, triarylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene derivatives, benzidine derivatives, poly-N-vinylcarbazole, poly-1- Two or more kinds of vinylpyrene and poly-9-vinylanthracene may be mixed and used.
電荷輸送物質（ＣＴＭ）としては、Ｎ原子の原子量比が４．５％未満の電荷輸送物質を用いることが好ましい。該電荷輸送物質の基本構造としては、トリフェニルアミン誘導体、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用いることができるが、中でも、スチリル系化合物が好ましい。 As the charge transport material (CTM), it is preferable to use a charge transport material having an atomic weight ratio of N atoms of less than 4.5%. As the basic structure of the charge transport material, a triphenylamine derivative, a styryl compound, a benzidine compound, a butadiene compound, and the like can be used, and among them, a styryl compound is preferable.
電荷輸送層用のバインダー樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂及びスチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられるが、ポリカーボネートが好ましい。更にはＢＰＡ、ＢＰＺ、ジメチルＢＰＡ、ＢＰＡ−ジメチルＢＰＡ共重合体等が耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。 A known resin can be used as the binder resin for the charge transport layer, and polycarbonate resin, polyacrylate resin, polyester resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, polymethacrylic ester resin, and styrene-methacrylic acid. Examples include ester copolymer resins, and polycarbonate is preferred. Further, BPA, BPZ, dimethyl BPA, BPA-dimethyl BPA copolymer and the like are preferable in terms of crack resistance, wear resistance, and charging characteristics.
電荷輸送層の形成は、バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。 The charge transport layer is preferably formed by dissolving the binder resin and the charge transport material to prepare a coating solution, applying the coating solution to a certain film thickness with a coating machine, and drying the coating film.
上記バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the solvent for dissolving the binder resin and the charge transport material include toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, butanol, and tetrahydrofuran. 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, diethylamine, and the like, but are not limited thereto.
バインダー樹脂に対する電荷輸送物質の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷輸送物質１０〜５００質量部が好ましく、さらに好ましくは２０〜１００質量部である。 The mixing ratio of the charge transport material to the binder resin is preferably 10 to 500 parts by mass, more preferably 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
電荷輸送層の膜厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは５〜４０μｍで、さらに好ましくは１０〜３０μｍである。 The thickness of the charge transport layer varies depending on the characteristics of the charge transport material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 5 to 40 μm, and more preferably 10 to 30 μm.
電荷輸送層中には酸化防止剤、電子導電剤、安定剤等を添加してもよい。酸化防止剤については特開２０００−３０５２９１号公報、電子導電剤は特開昭５０−１３７５４３号、同５８−７６４８３号公報等に記載のものがよい。 An antioxidant, an electronic conductive agent, a stabilizer and the like may be added to the charge transport layer. As the antioxidant, those described in JP-A No. 2000-305291 and the electronic conductive agent as described in JP-A Nos. 50-137543 and 58-76483 are preferable.
以下、本発明の代表的実施態様をあげて本発明を詳細に説明するが、無論、本発明の様態はこれに限定されない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to typical embodiments of the present invention. However, the present invention is of course not limited thereto. In the following text, “part” means “part by mass”.
〔感光体の作製例〕
下記の様に感光体を作製した。
[Example of photoconductor preparation]
A photoreceptor was prepared as follows.
〈導電性支持体〉
直径１００ｍｍの円筒形アルミニウム支持体（長さ３６０ｍｍ）の表面を切削加工し、表面粗さＲｚ＝１．５（μｍ）の導電性支持体を用意した。
<Conductive support>
The surface of a cylindrical aluminum support (length: 360 mm) having a diameter of 100 mm was cut to prepare a conductive support having a surface roughness Rz = 1.5 (μm).
〈中間層〉
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過（フィルター；日本ポール社製リジメッシュ５μｍフィルター使用）し、中間層塗布液を作製した。
<Intermediate layer>
A dispersion having the following composition was diluted twice with the same mixed solvent, and allowed to stand overnight, followed by filtration (filter; using a
ポリアミド樹脂ＣＭ８０００（東レ社製） １部
酸化チタンＳＭＴ５００ＳＡＳ（テイカ社製） ３部
メタノール １０部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で１０時間の分散を行った。
Polyamide resin CM8000 (manufactured by Toray Industries, Inc.) 1 part Titanium oxide SMT500SAS (manufactured by Teika) 3
上記塗布液を用いて前記支持体上に、乾燥膜厚２．０μｍとなるよう浸漬塗布法で塗布した。 It apply | coated by the dip coating method so that it might become a dry film thickness of 2.0 micrometers on the said support body using the said coating liquid.
〈電荷発生層〉
電荷発生物質：チタニルフタロシアニン顔料（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線回折スペクトル測定で、少なくとも２７．３°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料） ２０部
ポリビニルブチラール樹脂（＃６０００−Ｃ：電気化学工業社製） １０部
酢酸ｔ−ブチル ７００部
４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン ３００部
を混合し、サンドミルを用いて１０時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
<Charge generation layer>
Charge generation material: titanyl phthalocyanine pigment (titanyl phthalocyanine pigment having a maximum diffraction peak at a position of at least 27.3 ° by Cu-Kα characteristic X-ray diffraction spectrum measurement) 20 parts polyvinyl butyral resin (# 6000-C: Electrochemical Industry) 10 parts) t-butyl acetate 700 parts 4-methoxy-4-methyl-2-
〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質（４，４′−ジメチル−４″−（β−フェニルスチリル）
トリフェニルアミン） ２２５部
バインダー：ポリカーボネート（Ｚ３００：三菱ガス化学社製） ３００部
酸化防止剤（Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０：ＢＡＳＦジャパン社製） ６部
ＴＨＦ（テトラヒドロフラン） １６００部
トルエン ４００部
シリコーンオイル（ＫＦ−５４：信越化学社製） １部
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に円形スライドホッパー塗布機を用いて塗布し、１１０℃で６０分乾燥して乾燥膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。
<Charge transport layer>
Charge transport material (4,4′-dimethyl-4 ″-(β-phenylstyryl)
225 parts Binder: Polycarbonate (Z300: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) 300 parts Antioxidant (Irganox 1010: manufactured by BASF Japan) 6 parts THF (tetrahydrofuran) 1600
〈保護層〉
（酸化錫粒子の準備）
数平均一次粒径３０ｎｍの酸化錫粒子１００質量部、表面処理剤として「例示化合物Ｓ−４」３０質量部、メチルエチルケトン１０００質量部を湿式サンドミル（径０．５ｍｍのアルミナビーズ）に入れ、３０℃にて６時間混合、その後、メチルエチルケトンとアルミナビーズを濾別し、６０℃にて乾燥し反応性アクリロイル基を有する酸化錫粒子１を調製した。
<Protective layer>
(Preparation of tin oxide particles)
100 parts by mass of tin oxide particles having a number average primary particle size of 30 nm, 30 parts by mass of “Exemplary Compound S-4” and 1000 parts by mass of methyl ethyl ketone as a surface treatment agent are placed in a wet sand mill (alumina beads having a diameter of 0.5 mm), and 30 ° C. Then, methyl ethyl ketone and alumina beads were separated by filtration and dried at 60 ° C. to prepare
酸化錫粒子１ ８部
硬化型モノマー（例示化合物１） １０部
重合開始剤（例示化合物：重合開始剤３−２） １部
１−プロピルアルコール ４０部
上記成分を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、保護層塗布液を作製した。該塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、保護層を塗布した。塗布後、メタルハライドランプを用いて紫外線を１分間照射して、乾燥膜厚２．０μｍの保護層を得た。
＜クリーニング装置＞
図２はクリーニング装置２７の構成を示す図である。
<Cleaning device>
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
クリーニング装置２７は、感光体２１表面の残留トナーを除去するとともに感光体２１の表面を研磨するものであり、クリーニングブレードと、感光体２１にクリーニングブレードを当接あるいは離間させる当接離間機構とトナー飛散を防止するための飛散防止部材２７９とを含む。
The
当接離間機構は、支持部材２７３と支持軸２７４と、支持軸２７４を中心として支持部材２７３を回動させる図示しない第１の動力装置とを含む。
The contact / separation mechanism includes a
支持軸２７４を中心として支持部材２７３を回転させることにより、クリーニングブレード２７１Ａを感光体２１に当接された状態、あるいは離間された状態とすることができる。
By rotating the
支持部材２７３は、クリーニングブレード２７１Ａに代えてクリーニングブレード２７１Ｂを感光体２１に当接するクリーニング位置に設定する自動交換機構として、上記のクリーニングブレード２７１Ａ及び２７１Ｂを保持する保持部材２７２を支持する。保持部材２７２は図示しない第２の動力装置により駆動されて回転し、クリーニングブレード２７１Ａ又はクリーニングブレード２７１Ｂをクリーニング位置に設定する。
The
保持部材２７２を回動させ上記自動交換させる動力装置は、例えばバネの反発力をチャージしておいて解除したときの動力によるものであることが好ましい。
The power device that rotates the holding
クリーニングブレード２７１Ａの当接位置より、感光体回転方向下流側へのトナー飛散を阻止するための飛散防止部材２７９が設けられる。飛散防止部材２７９の先端は感光体２１に接触する。
A
トナー回収部は、クリーニング部で感光体２１の表面から除去されたトナーを回収するトナー回収手段として機能するものであり、クリーニングブラシ２７５とフリッカー２７６とスクレーパ２７７と、回収スクリュー７８とを含む。フリッカー２７６は、クリーニングブラシ２７５の回転時に、ブラシ毛を叩くことによりクリーニングブラシ２７５からトナーを除去する。スクレーパ２７７はフリッカー２７６の表面に付着しているトナーを掻き取る。
The toner collection unit functions as a toner collection unit that collects toner removed from the surface of the
感光体２１に表面を研磨する研磨手段としてのクリーニングブラシ２７５は矢印Ｗ１で示す方向に回転する感光体２１に対して、矢印Ｗ２で示す方向に回転して感光体２１をクリーニングするとともに、感光体２１の表面を研磨する。
The cleaning
クリーニングブラシ２７５の材料としては、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。クリーニングブラシ２７５はカーボン等の導電性物質を含有させることにより導電性化されている。
Examples of the material for the cleaning
＜感光体表面の研磨＞
感光体の表面に放電生成物等の異物が付着することにより像流れと称される画質低下が生ずる。このために、クリーニング工程において、クリーニングブレードやクリーニングブラシにより異物を除去することが行われる。
<Polishing of photoreceptor surface>
When foreign matters such as discharge products adhere to the surface of the photoconductor, the image quality called image flow is deteriorated. For this reason, in the cleaning process, foreign matter is removed by a cleaning blade or a cleaning brush.
特許文献１で提案されている保護層は従来の保護層に比較して高い硬度を有し、感光体の耐久性を増すと言う特徴を有する。このような感光体では、感光体表面上の異物を除去するだけでなく、保護層の表面を研磨する研磨力を適正なものにすることにより感光体の性能をさらに活かすことができるようになることが特許文献１の感光体を用いた画像形成試験の結果判明した。
The protective layer proposed in
研磨が不十分な場合、中間調画像の再現性の低下、画像鮮鋭性の低下など、像流れと称される画質低下が発生する。また、研磨が過剰である場合には、保護層の膜厚が早期に薄くなって、感光体の耐久性が低下する。 When the polishing is insufficient, image quality deterioration called image flow occurs, such as a reduction in reproducibility of a halftone image and a reduction in image sharpness. In addition, when the polishing is excessive, the thickness of the protective layer is reduced early and the durability of the photoreceptor is lowered.
このように画質の観点と感光体寿命の観点から保護層の研磨を制御することが必要になるが、そのためには、画像形成工程の中で行われる研磨を制御する必要がある。そして、研磨を制御するには、保護層の膜厚を把握することが必要である。 As described above, it is necessary to control the polishing of the protective layer from the viewpoint of image quality and the life of the photoconductor. For this purpose, it is necessary to control the polishing performed in the image forming process. And in order to control polishing, it is necessary to grasp | ascertain the film thickness of a protective layer.
保護層の膜厚を把握するための膜厚測定方法としては種々あるが、露光電位を用いる露光電位法が電子写真工程の中で用いるのに便利である。露光電位法は、感光体を所定の電位に帯電した後に、所定量の光による露光、例えば、最大量の光で露光し、露光後の感光体の表面電位から感光体の保護層の膜厚を測定する方法である。 Although there are various methods for measuring the thickness of the protective layer, the exposure potential method using the exposure potential is convenient for use in the electrophotographic process. In the exposure potential method, the photosensitive member is charged to a predetermined potential and then exposed to a predetermined amount of light, for example, exposed to the maximum amount of light, and the film thickness of the protective layer of the photosensitive member is determined from the surface potential of the photosensitive member after the exposure. Is a method of measuring.
図３は保護層を有する感光体の露光電位と保護層の膜厚との関係の一例を示す。図３において、縦軸は、たとえば最大露光量のように、帯電された感光体を所定量の光で露光したときの電位（露光電位）であり、横軸は保護層の膜厚である。図示のように露光電位と膜厚とは比例関係にある。露光電位は図１に示す電位センサＶＳ、即ち、露光後の感光体２１の表面電位を検知する電位センサＶＳにより測定される。図３に示す関係から露光電位を電位センサＶＳで測定することにより保護層の膜厚を検出することが可能となる。そして、露光電位法で保護層の膜厚を検出することにより、感光体の研磨における研磨の効果を評価することが可能となる。即ち、初期における保護層の膜厚と、感光体表面を研磨しつつ画像形成を行い、感光体を所定数回転させたときの保護層の膜厚を測定することにより研磨手段の研磨力が把握される。
FIG. 3 shows an example of the relationship between the exposure potential of a photoreceptor having a protective layer and the thickness of the protective layer. In FIG. 3, the vertical axis represents the potential (exposure potential) when a charged photoconductor is exposed with a predetermined amount of light, such as the maximum exposure amount, and the horizontal axis represents the thickness of the protective layer. As shown in the figure, the exposure potential and the film thickness are in a proportional relationship. The exposure potential is measured by the potential sensor VS shown in FIG. 1, that is, the potential sensor VS that detects the surface potential of the
このような研磨力を表す指標として摩耗指標αを用いる。摩耗指標αは感光体の単位回転（例えば１０００００回）あたりの摩耗量（μｍ／１０００００ｒｏｔ）である。 The wear index α is used as an index representing such polishing power. The wear index α is a wear amount (μm / 100,000 rot) per unit rotation (for example, 100,000 times) of the photoreceptor.
画質及び感光体と摩耗指標αとの関係を図４に示す。図４において、摩耗指標αのレベルＬ１は所期の感光体耐久性を確保するための上限、レベルＬ２は高温高湿下において像流れを発生しないための下限値、レベルＬ３は常温常湿下において像流れを発生しないための下限値である。 FIG. 4 shows the relationship between the image quality and the photoreceptor and the wear index α. In FIG. 4, the level L1 of the wear index α is the upper limit for ensuring the expected durability of the photoreceptor, the level L2 is the lower limit for preventing image flow under high temperature and high humidity, and the level L3 is under normal temperature and normal humidity. Is a lower limit value for preventing image flow.
図４に示すように摩耗指標αをレベルＬ１とレベルＬ２との間又はレベルＬ１とレベルＬ３との間の適正範囲に維持することにより高画質の画像を形成し、十分な感光体耐久性を確保することが可能となる。なお、図４における曲線Ｌ４は、クリーニングブラシと感光体との速度差対摩耗指標αの関係を示す。 As shown in FIG. 4, a high-quality image is formed by maintaining the wear index α in an appropriate range between the level L1 and the level L2 or between the level L1 and the level L3, and sufficient photoreceptor durability is achieved. It can be secured. A curve L4 in FIG. 4 shows the relationship between the speed difference between the cleaning brush and the photoreceptor and the wear index α.
感光体表面の保護層は、感光体表面をクリーニングブラシで摺擦することにより研磨されるが、クリーニングブラシによる研磨では次のａ１〜ａ４に挙げる研磨力調整手段により摩耗指標αが調整される。
ａ１．速度差調整手段
感光体とクリーニングブラシとの速度差は、感光体表面の周速と、クリーニングブラシ表面の周速との差であり、速度差が大きいほど摩耗指標αは大きくなる。感光体の周面とクリーニングブラシの周面とが反対方向に移動するときは、速度差が大きく、同方向の移動では、速度差が小さい。
ａ２．形成トナー量調整手段（帯幅調整手段）
トナー中には前記現像剤の項で説明したように感光体を研磨する研磨剤が含有される。したがって、クリーニングブラシにより保持されるトナーの量が多い程、クリーニングブラシに保持される研磨剤の量が多くなり摩耗指標αは大きくなる。クリーニングブラシに保持されるトナーの量は次のように、感光体上の形成される感光体研磨用のトナー像を形成するトナーの量を調整することにより調整される。例えば、感光体研磨用のトナー帯の帯幅を調整することにより調整される。
The protective layer on the surface of the photosensitive member is polished by rubbing the surface of the photosensitive member with a cleaning brush. In the polishing with the cleaning brush, the wear index α is adjusted by the polishing force adjusting means listed in the following a1 to a4.
a1. Speed difference adjusting means The speed difference between the photoconductor and the cleaning brush is a difference between the peripheral speed of the surface of the photoconductor and the peripheral speed of the surface of the cleaning brush, and the wear index α increases as the speed difference increases. When the peripheral surface of the photoconductor and the peripheral surface of the cleaning brush move in opposite directions, the speed difference is large, and when moving in the same direction, the speed difference is small.
a2. Forming toner amount adjusting means (band width adjusting means)
The toner contains an abrasive that polishes the photoreceptor as described in the section of the developer. Therefore, as the amount of toner held by the cleaning brush increases, the amount of abrasive held by the cleaning brush increases and the wear index α increases. The amount of toner held on the cleaning brush is adjusted by adjusting the amount of toner that forms a toner image for photoconductor polishing formed on the photoconductor as follows. For example, it is adjusted by adjusting the width of the toner band for photoconductor polishing.
図５は感光体研磨のために感光体２１上に形成されるトナー帯を示す。図示のようにトナー帯ＴＢは複数のトナー像Ｇの間である画像領域外に形成される。トナー帯ＴＢは、トナー帯形成手段を構成する帯電装置２２と露光装置２３と現像装置２４とにより感光体２１上に形成される。即ち、帯電装置２２による帯電と、露光装置２３による帯状露光と、現像装置２４による現像とによりトナー帯ＴＢが感光体２１上に形成される。トナー像Ｇは記録材に転写され、画像領域においては、転写残トナーがクリーニング装置に持ち込まれるが、画像領域外に形成されたトナー帯ＴＢは転写されることなく、クリーニング装置２７に持ち込まれ、クリーニングブラシ２７５に回収される。このためには、トナー像Ｇが形成されている画像領域では転写電圧を印加し、トナー帯ＴＢが形成されている画像領域外では、転写電圧とは逆の電圧を印加する。
FIG. 5 shows a toner band formed on the
帯幅調整手段としての露光装置２３が帯状露光を行うときの露光幅を調整することにより、クリーニングブラシ２７５に回収されるトナーの量が変化し、クリーニングブラシ２７５に保持されるトナーの量が変化する。
ａ３．トナー移動量調整手段
図６は電圧の調整によりトナー移動量を調整するトナー移動量調整手段を示す。
The amount of toner collected by the cleaning
a3. Toner Movement Amount Adjustment Unit FIG. 6 shows a toner movement amount adjustment unit that adjusts the toner movement amount by adjusting the voltage.
感光体２１とクリーニングブラシ２７５との間にトナー移動量調整手段としての電源Ｅ１により可変電圧が印可される。負帯電トナーを用いた場合、クリーニングブラシ２７５に正電圧が印加され、印加電圧値を変えることにより、感光体２１からクリーニングブラシ２７５に移るトナーの量が変えられる。
A variable voltage is applied between the
感光体２１とクリーニングブラシ２７５間の電圧は、通常、感光体２１上の転写残トナーがクリーニングブラシ２７５をすり抜けてクリーニングブレードの位置に達しクリーニングブレードで掻き取られ除去されるように設定される。しかしながら、感光体２１とクリーニングブラシ２７５間の電圧を調整することにより、クリーニングブラシ２７５が回収するトナーの量を調整することができる。電圧を大きくしてクリーニングブラシ２７５に移るトナーの量を多くすることによりクリーニングブラシ２７５に回収されるトナーの量が多くなり、クリーニングブラシ２７５の研磨力がアップする。
ａ４．トナー除去量調整手段
クリーニングブラシ２７５に保持されているトナーはブラシ清掃手段としての叩き部材２７６によりクリーニングブラシ２７５から除去される。このようにして、クリーニングブラシ２７５に保持されるトナーの量は感光体２１から回収する量と叩き部材２７６により除去される量とがバランスして一定レベルに維持される。そして、叩き部材２７６が除去するトナーの量を変えることによりクリーニングブラシ２７５に保持されるトナーの量が変えられる。
The voltage between the
a4. Toner removal amount adjusting means The toner held on the cleaning
図６は、また、クリーニングブラシの清掃を制御することによりクリーニングブラシに保持されるトナーの量を制御する手段を示す。 FIG. 6 also shows means for controlling the amount of toner held on the cleaning brush by controlling the cleaning of the cleaning brush.
クリーニングブラシ２７５と叩き部材２７６との間に、トナー除去量調整手段としての電源Ｅ２により電圧を印加し、印加電圧を変えることによりクリーニングブラシ２７５に保持されるトナーの量が変化する。また、クリーニングブラシ２７５と叩き部材２７６との間の速度差を制御することによってもクリーニングブラシ２７５により保持されるトナーの量を制御することができる。
A voltage is applied between the cleaning
前記ａ１〜ａ４の研磨力調整手段の調整値と摩耗指標αとの関係は、例えば、図４における曲線Ｌ４で示すように予め調べておくことが可能である。したがって、画像形成工程において、摩耗指標αを適正値にするための研磨力調整手段の調整値を決定することが可能となる。このようにして、クリーニングブラシからなる研磨手段の研磨力を望むレベルに調整することが可能となる。なお前記ａ１〜ａ４の研磨力調整手段はいずれか一つ又は複数の組み合わせで使用することができる。 The relationship between the adjustment values of the polishing force adjusting means a1 to a4 and the wear index α can be examined in advance, for example, as shown by a curve L4 in FIG. Therefore, in the image forming process, it is possible to determine an adjustment value of the polishing force adjusting means for setting the wear index α to an appropriate value. In this way, it becomes possible to adjust the polishing power of the polishing means comprising the cleaning brush to a desired level. The a1 to a4 polishing force adjusting means can be used in any one or a combination thereof.
一方、画質は摩耗指標αに関連する次の要因により影響を受ける。
ｂ１．環境
環境温度又は環境湿度は画質に対して様々に影響する。例えば、湿度が高い環境下では像流れが発生しやすいために、摩耗指標αを上げる必要がある。また、高い湿度では、クリーニングブラシ２７５の押圧力が低下する結果、感光体２１とクリーニングブラシ２７５との速度差を増すことが必要になる。
ｂ２．紙種
感光体は転写位置において転写材に接触してトナー像が記録材に転写される。転写時における転写材との接触により感光体２１が摩耗する。このことから分かるように、転写材の種類により感光体２１が受ける摩耗が変化し、摩耗指標αが変化する。
ｂ３．印字率
形成する画像の印字率が高いほど転写残トナーの量、即ち、クリーニング装置２７に持ち込まれるトナーの量が多くなり、摩耗指標αが高くなる。
ｂ４．感光体の履歴
保護層は、感光体の履歴が増すにしたがって摩耗し薄くなる。したがって、感光体の履歴が増すにしたがって、摩耗指標αを低くする必要がある。
ｂ５．クリーニングブラシの履歴
クリーニングブラシ２７５の履歴が増すにしたがってその研磨力が低下する。即ち、図７に示すようにクリーニングブラシ２７５の圧力はプリント枚数の増加に対応して低下する。なお、図７における曲線Ｌ５はブラシ圧力の初期値を高く設定した場合の変化を示し、曲線Ｌ６はブラシ圧力の初期値を低く設定した場合の変化を示す。したがって、所期の研磨力を維持するには、クリーニングブラシ２７５の履歴が増すのに対応して、速度差を増すなど前記研磨力調整手段を調整することが必要になる。
On the other hand, the image quality is affected by the following factors related to the wear index α.
b1. Environment Environmental temperature or humidity has various effects on image quality. For example, since the image flow is likely to occur in an environment with high humidity, it is necessary to increase the wear index α. Further, at high humidity, the pressing force of the cleaning
b2. Paper type The photoreceptor contacts the transfer material at the transfer position, and the toner image is transferred to the recording material. The
b3. Printing Rate The higher the printing rate of the image to be formed, the greater the amount of residual toner, that is, the amount of toner brought into the
b4. Photoreceptor History The protective layer becomes worn and thin as the photoreceptor history increases. Therefore, it is necessary to lower the wear index α as the history of the photoreceptor increases.
b5. Cleaning Brush History As the history of the cleaning
本発明の感光体では、要因ｂ１〜ｂ５の各々の変化に対応して研磨力調整手段を制御してクリーニングブラシの研磨力を制御することにより、摩耗指標αを適正範囲内に維持し高画質の画像を安定して形成することが可能となる。 In the photoconductor of the present invention, the abrasion index α is controlled within the appropriate range by controlling the polishing force adjusting means in accordance with each change of the factors b1 to b5, thereby maintaining the wear index α within an appropriate range. It is possible to stably form the image.
更に、要因ｂ１〜ｂ５の内のいずれか２以上の組み合わせに基づいて研磨力調整手段ａ１〜ａ４を制御することにより、摩耗指標αを適正範囲内に確実に維持し高画質の画像をより安定して形成することが可能となる。 Furthermore, by controlling the polishing force adjusting means a1 to a4 based on a combination of any two or more of the factors b1 to b5, the wear index α is reliably maintained within an appropriate range, and a high quality image is more stable. Can be formed.
特に、前記要因ｂ１、ｂ２及びｂ３の組み合わせに基づいて研磨力調整手段ａ１〜ａ４を制御することにより、摩耗指標αを適正範囲内に確実に維持し高画質の画像を非常に安定して形成することが可能となり、また、感光体の寿命を長くすることが可能となる。 In particular, by controlling the polishing force adjusting means a1 to a4 based on the combination of the factors b1, b2 and b3, the wear index α is reliably maintained within an appropriate range, and a high-quality image is formed very stably. In addition, the life of the photoconductor can be extended.
図８は前記要因ｂ１〜ｂ４の情報を入力して、研磨力調整手段ａ１〜ａ４を制御する制御系のブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram of a control system for inputting the information on the factors b1 to b4 and controlling the polishing force adjusting means a1 to a4.
ＣＲはクリーニングブラシの研磨力を制御する制御手段、ＳＥ１は画像形成装置内の温度を検知する温度センサ、ＳＥ２は画像形成装置内の湿度を検知する湿度センサである。温度センサＳＥ１と湿度センサＳＥ２とは画像形成装置内の環境を検知する環境センサを構成する。０Ｐは画像形成条件、特に、使用される記録材Ｐの紙種の情報を発生する紙種情報発生手段としての操作部、ＩＰは、形成される画像の画像デ−タから印字率の情報を発生する印字率情報発生手段としての画像処理部、ＥＤは、感光体の移動距離の情報を発生する感光体履歴情報発生手段としての感光体移動距離計、２３は感光体上に形成される感光体研磨用のトナー帯の幅を調整する帯幅調整手段としての露光装置、ＢＭはクリーニングブラシを回転駆動する速度差調整手段としてのブラシモータ、Ｅ１は前述したように感光体とクリーニングブラシ間にトナーをクリーニングブラシに移動させる電圧を印加するトナー移動量調整手段としての電源、Ｅ２は前述したように、クリーニングブラシと叩き部材間にトナーを叩き部材に移動させる電圧を印加するトナー除去量調整手段としての電源である。 CR is a control means for controlling the polishing force of the cleaning brush, SE1 is a temperature sensor for detecting the temperature in the image forming apparatus, and SE2 is a humidity sensor for detecting the humidity in the image forming apparatus. The temperature sensor SE1 and the humidity sensor SE2 constitute an environment sensor that detects the environment in the image forming apparatus. 0P is an image forming condition, in particular, an operation unit as paper type information generating means for generating information on the paper type of the recording material P to be used, and IP is information on the printing rate from the image data of the image to be formed. An image processing unit serving as a printing rate information generating unit, ED is a photosensitive member moving distance meter as a photosensitive member history information generating unit generating information on a photosensitive member moving distance, and 23 is a photosensitive member formed on the photosensitive member. An exposure device as a band width adjusting means for adjusting the width of the toner band for body polishing, BM is a brush motor as a speed difference adjusting means for rotationally driving the cleaning brush, and E1 is between the photoconductor and the cleaning brush as described above. A power source as a toner movement amount adjusting means for applying a voltage for moving the toner to the cleaning brush, E2, as described above, moves the toner to the hitting member between the cleaning brush and the hitting member. A power supply as a toner removing amount adjusting means for applying a voltage.
感光体移動距離計ＥＤは、感光体に設けられたエンコーダからのパスルを累計して感光体の移動距離を計測するものであり、感光体２１が画像形成装置に装着された後の感光体の移動距離を累計する。クリーニングブラシは感光体と同時に作動するので、感光体の移動距離の計測からクリーニングブラシの表面の移動距離、即ち、クリーニングブラシの履歴の情報を得ることができる。このように、感光体移動距離計ＥＤはクリーニングブラシの履歴情報を発生する研磨履歴情報発生手段を構成する。
The photoconductor moving distance meter ED measures the moving distance of the photoconductor by accumulating pulses from an encoder provided on the photoconductor, and the
制御手段ＣＲは温度センサＳＥ１、湿度センサＳＥ２、操作部ＯＰ、画像処理部ＩＰ、及び感光体移動距離計ＥＤの少なくともいずれか１以上からの情報に基づいて、ブラシモータＢＭ、電源Ｅ１、Ｅ２及び露光装置２３の少なくともいずれか１以上を制御して、摩耗指標αを諸要因に対応した適正とする制御を行う。
The control means CR is based on information from at least one of the temperature sensor SE1, the humidity sensor SE2, the operation unit OP, the image processing unit IP, and the photoreceptor movement distance meter ED, and the brush motor BM, the power sources E1, E2, and the like. At least one or more of the
〔実施の形態２〕
本実施の形態はクリーニングブラシの研磨力を検知し、検知した研磨力に基づいて、研磨力を適正値に制御するものである。画像形成装置及びクリーニング装置の構成は図１、２に示すものである。
[Embodiment 2]
In the present embodiment, the polishing force of the cleaning brush is detected, and the polishing force is controlled to an appropriate value based on the detected polishing force. The configurations of the image forming apparatus and the cleaning apparatus are shown in FIGS.
図９は研磨力調整手段を制御する制御系のブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram of a control system for controlling the polishing force adjusting means.
図９において、ＶＳは露光電位を検出する電位センサであり、図１０に示すように、露光装置２３の露光位置と現像装置２４との間の感光体２１の電位を検知する。
In FIG. 9, VS is a potential sensor that detects the exposure potential, and detects the potential of the
制御手段ＣＲは、帯電装置２２及び露光装置２３を制御して、感光体２１を帯電し、所定光量の露光を行うことにより感光体２１上に露光電位を形成する。電位センサＶＳは形成された露光電位を検知する。制御手段ＣＲは電位センサＶＳからの情報と感光体移動距離計ＥＤの情報とに基づいて、摩耗指標αを算出する。そして、制御手段ＣＲは算出した摩耗指標αが適正値となるように、露光装置２３、ブラシモータＢＭ及び電源Ｅ１、Ｅ２のいずれか１以上を制御して研磨力を制御する。
The control means CR controls the charging
制御手段ＣＲは前記ｂ１〜ｂ４の要因の変化に対応した最適の摩耗指標αを決定し、決定した摩耗指標αを実現する研磨力となるように研磨力調整手段ａ１〜ａ４の選択と、選択した研磨力調整手段の制御とを行う。 The control means CR determines the optimum wear index α corresponding to the change of the factors b1 to b4, and selects and selects the polishing force adjusting means a1 to a4 so as to achieve the polishing power that realizes the determined wear index α. And controlling the polishing force adjusting means.
例えば、図４に示すように、常温常湿における摩耗指標αの下限と、高温高湿における摩耗指標αの下限とは異なる。また、感光体の履歴が長くなると、オゾン等により表層の劣化が起こり像流れが発生しやすくなるので、摩耗指標αを上げることが必要になる。制御手段ＣＲはこのような要因に対して最適の摩耗指標αを設定する。 For example, as shown in FIG. 4, the lower limit of the wear index α at normal temperature and normal humidity is different from the lower limit of the wear index α at high temperature and high humidity. Further, when the history of the photosensitive member becomes long, the surface layer is deteriorated by ozone or the like and the image flow is likely to occur, so it is necessary to increase the wear index α. The control means CR sets an optimum wear index α for such factors.
〔実施の形態３〕
図１１は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。このカラー画像形成装置は画像読取部Ｂと画像形成部Ｃと記録材搬送部Ｄとを有する。画像形成部Ｃは４個の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋを有する。
[Embodiment 3]
FIG. 11 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. This color image forming apparatus includes an image reading unit B, an image forming unit C, and a recording material conveying unit D. The image forming unit C includes four
イエロー色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙ、帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、転写装置としての一次転写ローラ５Ｙ及びクリーニング装置６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍ、帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ、転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ及びクリーニング装置６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃ、帯電装置２Ｃ、露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ、転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ及びクリーニング装置６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ、転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ及びクリーニング装置６Ｋを有する。
The
前記画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット１０Ｙを例にして詳細に説明する。
The
画像形成ユニット１０Ｙは、像形成体である感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング装置６Ｙを有し、感光体１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー画像を形成する。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット１０Ｙのうち、少なくとも感光体１Ｙ、帯電装置２Ｙ、現像装置４Ｙ、クリーニング装置６Ｙを一体としたユニットとして構成されている。
The
帯電装置２Ｙは、感光体１Ｙに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体１Ｙにコロナ放電型の帯電器が用いられている。 The charging device 2Y is means for applying a uniform potential to the photoreceptor 1Y. In this embodiment, a corona discharge type charger is used for the photoreceptor 1Y.
露光装置３Ｙは、帯電装置２Ｙによって一様な電位を与えられた感光体１Ｙ上に、画像信号（イエロー）に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光装置３Ｙとしては、感光体１Ｙの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したＬＥＤと結像素子（商品名；セルフォックレンズ）とから構成されるもの、あるいは、レーザ光学系などが用いられる。
The
現像装置４Ｙは、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤で静電潜像を現像する。
The developing
一次転写ローラ５Ｙには、転写電圧が印加されており、感光体１Ｙ上のトナー像を中間転写体３１に転写する。
A transfer voltage is applied to the primary transfer roller 5Y, and the toner image on the photoreceptor 1Y is transferred to the
クリーニング装置６Ｙは、クリーニングブレードにより感光体１Ｙ上の転写残トナーを掻き取りクリーニングする。
The
中間転写体ユニット３０は、複数のローラ３２〜３５と、複数のローラ３２〜３５に巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体３１を有する。
The intermediate
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより形成された各色のトナー像は、転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、回動する中間転写体３１上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙トレイ４１内に収容された記録材Ｐは、給紙ユニット４２により給紙され、複数の搬送ローラ４３と、レジストローラ４４とを経て、二次転写ローラ５Ａに搬送される。カラー画像は二次転写ローラ５Ａにより記録材Ｐ上に一括転写される。カラー画像が転写された記録材Ｐは、定着装置５０により定着処理され、機外の排紙トレイ６４上に載置される。
The toner images of the respective colors formed by the
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａにより記録材Ｐにカラー画像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した中間転写体３１は、クリーニング装置６Ａによりクリーニングされる。
On the other hand, after the color image is transferred to the recording material P by the
画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに当接している。他の一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接する。
During the image forming process, the
二次転写ローラ５Ａは、ここを記録材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に当接する。
The
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側方には中間転写体ユニット３０が配置されている。中間転写体ユニット３０は、ローラ３２〜３５を巻回して回動可能な無端ベルト状の中間転写体３１、一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、及びクリーニング装置６Ａとから成る。
The
二次転写ローラ５Ａにより形成される二次転写位置に記録材Ｐを供給する搬送路４０は縦に配置された３個の給紙トレイ４１と、給紙トレイ４１から記録材を送り出す給紙ユニット４２と、給紙ユニット４２により送り出された記録材Ｐを搬送する複数の搬送ローラ４３と、記録材Ｐを二次転写位置に搬送するレジストローラ４４とを備える。４６は手差し給紙部である。
The
定着処理された記録材Ｐを搬送し排出する排紙搬送部は、定着装置５０から排出された記録材Ｐを下方に搬送する下方搬送路６１と、二次転写位置に搬送する再給紙部６２と、下方搬送路６１から記録材を受け取って表裏反転した後に再給紙部６２に搬送する反転部６３と、排紙トレイ６４を有する。
The paper discharge conveyance unit that conveys and discharges the recording material P that has been subjected to fixing processing includes a
定着装置５０から排出された記録材Ｐはそのまま排紙トレイ６４に排出する排紙モードと、下方搬送路６１に搬送した後に、搬送方向を反転し下方搬送路６１中を上方に搬送し排紙トレイ６４に搬送する排紙モードとがある。
The recording material P discharged from the fixing
両面画像形成においては、第１面に画像が形成され定着装置５０を通過した記録材Ｐは下方搬送路６１を下方に搬送され、反転部６３において表裏反転された後に、再給紙部６２を搬送されて、二次転写位置に再給紙される。
In double-sided image formation, the recording material P on which an image has been formed on the first surface and passed through the fixing
第２面に画像が形成され、定着装置５０から排出された記録材Ｐはそのまま排紙トレイ６４に排出される。
An image is formed on the second surface, and the recording material P discharged from the fixing
図１１の画像形成装置において、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋはそれぞれ前述した感光体、即ち、反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する酸化錫粒子と、反応性メタクリロイル基を有し、かつ、反応性メタクリロイル基の官能基密度が０．００５より大きい硬化型モノマーとを、反応させて得られる組成物からなる保護層を有する電子写真感光体である。
In the image forming apparatus of FIG. 11, each of the
また、感光体１Ｙをクリーニングするクリーニング装置６Ｙ、感光体１Ｍをクリーニングするクリーニング装置６Ｍ、感光体１Ｃをクリーニングするクリーニング装置６Ｃ及び感光体１Ｋをクリーニングするクリーニング装置６Ｋはそれぞれ図２に示し、前述したクリーニングブラシ及びクリーニングブラシからトナーを除去する清掃手段を有する。
A
これらのクリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋのクリーニングブラシにより感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの研磨が行われる。
The
図１１に示すカラー画像形成装置においては、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のトナー像は中間転写体３１に転写されるので、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは記録材Ｐに接触しない。したがって、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの研磨が紙種により影響されることはない。
In the color image forming apparatus shown in FIG. 11, since the toner images on the
したがって、本実施の形態においては、研磨力調整手段の制御において、制御手段は環境と印字率との組み合わせ要因に基づいて研磨力を調整することが好ましく、この制御により、本発明の高画質の画像形成が可能となり、また、感光体が長寿命化が達成される。 Therefore, in the present embodiment, in the control of the polishing force adjusting means, it is preferable that the control means adjusts the polishing power based on the combination factor of the environment and the printing rate. Image formation is possible, and the life of the photoreceptor is extended.
＜実施例１＞
（１）実施例
図１に示し、前記感光体の作成例に従って作成した本発明の感光体を搭載した画像形成装置を用い、クリーニング装置２７として次のものを用いた。
・クリーニングブレード
方式：カウンタ方式
材質：ウレタンゴム
ゴム硬度：６５°（ＪＩＳＡ）
反発弾性：５０％
長さ：３６３．５ｍｍ
厚み：２ｍｍ
自由長：９ｍｍ
押圧方式：錘方式
当接加重：１７Ｎ／ｍ
当接角度（剛体としての角度）：２０°
・クリーニングブラシ
材質：導電性ポリエステル
線径：１０ｄ
密度：４００００本／２５．４ｍｍ
ブラシローラの軸径：φ１２ｍｍ
外径：φ１９ｍｍ
毛長：３．８ｍｍ
感光体への食い込み量：１．０ｍｍ
回転方向：ブラシローラの周面が感光体の周面と同一方向に移動する回転方向
・叩き部材
材質：ＳＵＳ
径：φ１０ｍｍ
対ブラシ線速比：０．５
叩き部材に対するブラシ食い込み量：０．８５ｍｍ
叩き部材を接地
・スクレーパ
材質：ＳＵＳ
厚み：０．０５ｍｍ
・研磨剤
チタン酸カルシウム
トナー中の含有量：０．５質量％
研磨力を次の３レベルに設定した。
○研磨力大：
速度差＝４００ｍｍ／ｓ
トナー帯幅１０ｍｍ
α＝０．４
クリーニング装置にトナーを送るためのトナー帯形成：帯幅１０ｍｍ
○研磨力中：
速度差＝２５０ｍｍ／ｓ
トナー帯幅０ｍｍ
α＝０．２
クリーニング装置にトナーを送るためのトナー帯形成せず
○研磨力小：
速度差＝５０ｍｍ／ｓ
トナー帯幅０ｍｍ
α＝０．１
クリーニング装置にトナーを送るためのトナー帯形成せず
表１に示すように環境と紙種と印字率との組み合わせ要因に対して研磨力の最適に設定した。
<Example 1>
(1) Example An image forming apparatus equipped with the photoconductor of the present invention prepared according to the photoconductor preparation example shown in FIG. 1 was used, and the following was used as the
・ Cleaning blade Method: Counter method Material: Urethane rubber Rubber hardness: 65 ° (JISA)
Rebound resilience: 50%
Length: 363.5mm
Thickness: 2mm
Free length: 9mm
Pressing method: Weight method Contact load: 17 N / m
Contact angle (angle as rigid body): 20 °
-Cleaning brush Material: Conductive polyester Wire diameter: 10d
Density: 40000 pieces / 25.4mm
Brush roller shaft diameter: φ12mm
Outer diameter: φ19mm
Hair length: 3.8mm
Biting into the photoreceptor: 1.0 mm
Rotation direction: Rotation direction in which the peripheral surface of the brush roller moves in the same direction as the peripheral surface of the photosensitive member.
Diameter: φ10mm
Brush speed ratio: 0.5
The amount of brush biting into the hitting member: 0.85mm
Tapping member is grounded and scraper Material: SUS
Thickness: 0.05mm
・ Abrasive Calcium titanate Content in toner: 0.5% by mass
The polishing power was set to the following three levels.
○ High polishing power:
Speed difference = 400mm / s
Toner band width 10mm
α = 0.4
Toner band formation for feeding toner to the cleaning device:
○ During polishing power:
Speed difference = 250mm / s
Toner band width 0mm
α = 0.2
No toner band for sending toner to the cleaning device ○ Low polishing power:
Speed difference = 50mm / s
Toner band width 0mm
α = 0.1
No toner band for feeding toner to the cleaning device was formed. As shown in Table 1, the polishing power was optimally set for the combination factors of environment, paper type and printing rate.
表１に示すように環境の変化、紙種の変化、印字率の変化に対して、良好な画質の画像が得られるとともに、１０００ｋ以上の感光体耐久性が得られた。なお、表１における○極めて良好な画質を示し、△は良好な画質を示す。
＜比較例＞
感光体として、特開平８−２６２７５２号公報に記載された感光体、即ち、表面層にシリカ微粒子を含有させて耐久性を向上した感光体を用い、感光体の寿命を確保するために実施例１における研磨力小で画像形成を行った。
As shown in Table 1, an image having a good image quality was obtained with respect to a change in environment, a change in paper type, and a change in printing rate, and a photoreceptor durability of 1000 k or more was obtained. In Table 1, o indicates extremely good image quality, and Δ indicates good image quality.
<Comparative example>
In order to ensure the life of the photoconductor, a photoconductor described in JP-A-8-262275, that is, a photoconductor whose surface layer contains silica fine particles to improve durability is used. The image was formed with a small polishing power in 1.
結果を表２に示す。 The results are shown in Table 2.
表２に示すように、高温、高湿、コート紙及び高印字率において像流れが発生した。 As shown in Table 2, image flow occurred at high temperature, high humidity, coated paper, and high printing rate.
１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ、１Ｙ、２１ 感光体
２２、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ、２Ｙ 帯電装置
２３、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ、３Ｙ 露光装置
２４、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋ、４Ｙ 現像装置
２５ 転写装置
５Ｃ、５Ｍ、５Ｋ、５Ｙ 一次転写ローラ
２７、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋ、６Ｙ クリーニング装置
２７５ クリーニングブラシ
ＣＲ 制御手段
ＳＥ１ 温度センサ
ＳＥ２ 湿度センサ
ＩＰ 画像処理部
ＥＤ 感光体移動距離計
1C, 1M, 1K, 1Y, 21
Claims (7)
前記感光体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記感光体上のトナー像を転写体に転写する転写装置と、
転写後の前記感光体をクリーニングするクリーニング装置であって、前記感光体の表面を研磨する研磨手段を有するクリーニング装置と、を備える画像形成装置において、
前記研磨手段の研磨力を調整する研磨力調整手段と、前記研磨力調整手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 Tin oxide particles having a reactive acryloyl group or a methacryloyl group, a reactive methacryloyl group, and the formula {functional group density of the reactive methacryloyl group = (the number of reactive methacryloyl groups) / (of the curable monomer) (Molecular weight)}, a photoconductor comprising an organic electrophotographic photoconductor having a protective layer comprising a composition obtained by reacting a reactive methacryloyl group having a functional group density of greater than 0.005. When,
Toner image forming means for forming a toner image on the photoreceptor;
A transfer device for transferring the toner image on the photosensitive member to a transfer member;
An image forming apparatus comprising: a cleaning device that cleans the photoconductor after transfer, and a cleaning device that includes a polishing unit that polishes the surface of the photoconductor.
An image forming apparatus comprising: a polishing force adjusting unit that adjusts a polishing force of the polishing unit; and a control unit that controls the polishing force adjusting unit.
転写体の種類の情報を発生する紙種情報発生手段と、
形成される画像の印字率の情報を発生する印字率情報発生手段と、
前記感光体の履歴の情報を発生する感光体履歴情報発生手段と、
前記研磨手段の履歴の情報を発生する研磨履歴情報発生手段との少なくともいずれか１以上を有し、
前記制御手段は、前記環境センサと、前記紙種情報発生手段と、前記印字率情報発生手段と、前記感光体履歴情報発生手段と、前記研磨履歴情報発生手段との少なくともいずれか１以上からの情報に基づいて前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 An environmental sensor that detects temperature and humidity;
Paper type information generating means for generating information on the type of transfer member;
Printing rate information generating means for generating printing rate information of an image to be formed;
Photoconductor history information generating means for generating information on the history of the photoconductor;
Having at least one of polishing history information generating means for generating history information of the polishing means,
The control means includes at least one of the environmental sensor, the paper type information generation means, the printing rate information generation means, the photoconductor history information generation means, and the polishing history information generation means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the polishing force adjusting unit is controlled based on information.
前記感光体の表面速度と前記研磨手段の表面速度との差を調整する速度差調整手段と、
前記感光体上に形成される感光体研磨用のトナー像を形成するトナーの量を調整する形成トナー量調整手段と、
前記感光体と前記研磨手段との間の電圧を調整して前記感光体から前記研磨手段に移動するトナーの量を調整するトナー移動量調整手段と、
前記研磨手段から除去されるトナーの量を調整するトナー除去量調整手段との少なくともいずれか１以上を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。 The polishing force adjusting means includes
A speed difference adjusting means for adjusting a difference between a surface speed of the photoconductor and a surface speed of the polishing means;
Forming toner amount adjusting means for adjusting the amount of toner for forming a toner image for photoconductor polishing formed on the photoconductor;
A toner movement amount adjusting unit that adjusts a voltage between the photoconductor and the polishing unit to adjust an amount of toner that moves from the photoconductor to the polishing unit;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising at least one of a toner removal amount adjusting unit that adjusts an amount of toner removed from the polishing unit.
前記制御手段は、前記環境センサからの情報と、前記紙種情報発生手段からの情報と、前記印字率情報発生手段からの情報との組み合わせに基づいて、前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。 The transfer device transfers a toner image to the transfer body made of a recording material,
The control means controls the polishing force adjusting means based on a combination of information from the environmental sensor, information from the paper type information generating means, and information from the printing rate information generating means. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記制御手段は、前記環境センサからの情報と、前記印字率情報発生手段からの情報との組み合わせに基づいて、前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。 The transfer body is an intermediate transfer body,
The said control means controls the said grinding | polishing force adjustment means based on the combination of the information from the said environmental sensor, and the information from the said printing rate information generation means, The said 2 or 3 characterized by the above-mentioned. Image forming apparatus.
前記制御手段は、前記電位センサからの情報に基づいて、前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 Having a potential sensor that detects an exposure potential that is a potential when the charged photoreceptor is exposed to a predetermined amount of light;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the polishing force adjusting unit based on information from the potential sensor.
前記感光体の履歴の情報を発生する感光体履歴情報発生手段と、
前記研磨手段の履歴の情報を発生する研磨履歴情報発生手段との少なくともいずれか１以上を有し、
前記制御手段は、前記環境センサと、前記感光体履歴情報発生手段と、前記研磨履歴情報発生手段との少なくともいずれか１以上からの情報に基づいて前記研磨力調整手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。 An environmental sensor that detects temperature and humidity;
Photoconductor history information generating means for generating information on the history of the photoconductor;
Having at least one of polishing history information generating means for generating history information of the polishing means,
The control means controls the polishing force adjusting means based on information from at least one of the environmental sensor, the photoreceptor history information generating means, and the polishing history information generating means. The image forming apparatus according to claim 6.
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| JP2017026878A (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
| JP2023053000A (en) * | 2017-11-19 | 2023-04-12 | ランダ コーポレイション リミテッド | digital printing system |
| US12011920B2 (en) | 2019-12-29 | 2024-06-18 | Landa Corporation Ltd. | Printing method and system |
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