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JP2006154565A - Contact electrification system and image forming device equipped with the same - Google Patents

Contact electrification system and image forming device equipped with the same Download PDF

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JP2006154565A
JP2006154565A JP2004347734A JP2004347734A JP2006154565A JP 2006154565 A JP2006154565 A JP 2006154565A JP 2004347734 A JP2004347734 A JP 2004347734A JP 2004347734 A JP2004347734 A JP 2004347734A JP 2006154565 A JP2006154565 A JP 2006154565A
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JP
Japan
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layer
charging
conductive
roller
charging roller
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Pending
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JP2004347734A
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Japanese (ja)
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Takashi Mukai
崇 向井
Koji Shinkawa
幸治 新川
Toru Sakuwa
徹 佐桑
Atsushi Tanaka
篤史 田中
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contact electrification system which will not cause leakage of photoreceptor, even when the maximum diameter of particles contained in the photoreceptor is larger than 1 μm. <P>SOLUTION: This contact electrification system has a photo receptor, made by forming a photosensitive layer on the primer layer made on the front or rear surface of a conductive support, a charging roller disposed to turn keeping its surface, in contact with the photosensitive layer and having a conductive elastic layer between its shaft and the surface, and a power source for apply a dc charging voltage between the conductive support of the photoconductor and the shaft of the charging roller. The conductive elastic layer is made conductive, by dispersing an electron conductive material and an ion conductive material in the elastic material and has conductivity of the extent of not breaking down the insulation of the photoconductive layer with the current concentrated at the curved section, when a current flows between the charging roller and the photosensitive layer by the charging voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、接触帯電装置及びそれを備えてなる画像形成装置に関する。   The present invention relates to a contact charging device and an image forming apparatus including the contact charging device.

従来、複写機、レーザープリンター、ファクシミリ等に用いられる電子写真方式の画像形成装置の帯電器には、ワイヤーとケースを用いたコロトロン帯電器や、ワイヤーとケースさらにグリッド電極を用いて感光体の表面電位を安定させるスコロトロン帯電器が多く用いられてきた。特に、スコロトロン帯電器は、ワイヤーと感光体表面の間に配置されたグリッドを用いることによって、感光体の表面電位を安定して制御できるという利点があり、帯電器として幅広く用いられてきた。   Conventionally, as a charger of an electrophotographic image forming apparatus used for a copying machine, a laser printer, a facsimile, etc., a corotron charger using a wire and a case, a surface of a photoreceptor using a wire and a case, and a grid electrode. Many scorotron chargers that stabilize the potential have been used. In particular, the scorotron charger has an advantage that the surface potential of the photoreceptor can be stably controlled by using a grid disposed between the wire and the photoreceptor surface, and has been widely used as a charger.

しかし、これらの帯電器には、5〜8kVの高電圧を印加する必要があり、オゾン発生量が多いという欠点がある。このような欠点を解消すべく、近年、帯電部材を感光体に接触もしくは近接させる帯電器が開発されてきた。接触ローラ帯電器、非接触ローラ帯電器、ブラシ帯電器、磁気ブラシ帯電器等がそれである。これらの帯電器は、一部の注入帯電方式のものを除いて、微小空隙放電による帯電方式を利用している。そして、これらの帯電器は、スコロトロン帯電器の欠点であった高圧電源の問題、オゾンの問題を解決可能な帯電器として現在の主流の帯電器となってきている。ところが、従来のスコロトロン帯電器と比較すると、帯電の均一性についてやや劣り、感光体リーク、即ち感光体層の局部電流集中による絶縁破壊が起こりやすいという欠点があった。   However, these chargers have a drawback that a high voltage of 5 to 8 kV needs to be applied and the amount of generated ozone is large. In order to eliminate such drawbacks, in recent years, a charger for bringing a charging member into contact with or close to a photosensitive member has been developed. Contact roller chargers, non-contact roller chargers, brush chargers, magnetic brush chargers, and the like. These chargers use a charging method based on micro-gap discharge except for some injection charging methods. These chargers have become mainstream chargers as chargers that can solve the problems of high-voltage power supply and ozone, which were the disadvantages of scorotron chargers. However, compared with the conventional scorotron charger, the uniformity of charging is slightly inferior, and there is a drawback that dielectric breakdown is likely to occur due to photoreceptor leakage, that is, local current concentration of the photoreceptor layer.

接触帯電の帯電均一性については、所望の感光体の表面電位に相当する直流電圧に、帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を持つ交流電圧成分を重畳した電圧を接触帯電部材に印加する交流帯電方式を用いた接触帯電方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、交流電圧を重畳するタイプの帯電器では、直流電圧を用いる帯電器に比べて大きな電流が流れる。即ち、帯電器と感光体の間で生じる気中放電電流が大きい。このために、直流電圧を用いる帯電器に比べて感光体の膜減りが多く、従って、感光体リークを起こし易くなる。また、帯電部材の耐久性が低くなりやすい。さらに、直流電圧印加時における帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧である高圧の交流電圧を重畳させるため、直流電源とは別に交流電源が必要となり、装置自体のコストアップを招く等の多くの問題点があった。   Regarding the charging uniformity of contact charging, a voltage obtained by superimposing an AC voltage component having a peak-to-peak voltage more than twice the charging start voltage on a DC voltage corresponding to the surface potential of the desired photoreceptor is applied to the contact charging member. A contact charging method using an AC charging method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, a charger that superimposes an AC voltage flows a larger current than a charger that uses a DC voltage. That is, the air discharge current generated between the charger and the photoreceptor is large. For this reason, the film thickness of the photoconductor is larger than that of a charger using a DC voltage, and therefore, photoconductor leakage is likely to occur. Further, the durability of the charging member tends to be low. Furthermore, in order to superimpose a high-voltage AC voltage that is a peak-to-peak voltage that is twice or more the charging start voltage when a DC voltage is applied, an AC power source is required in addition to the DC power source, which increases the cost of the device itself. There was a problem.

感光体リークは、様々な現象が重なって生じる。上記のように感光体の膜減りによる感光体耐圧の低下が原因となる場合もあるが、帯電ローラ表面への異物の付着、汚れや感光体の光導電層の欠陥、あるいは、感光体の支持体表面の異物の付着、汚れ、微細な穴等の欠陥部分に電流が集中して流れ、感光体リークとなることもある。この感光体リークが要因となって、黒点または白点状のスポット欠陥が引き起こされ、著しい場合には、帯電器自体の帯電能の低減や、感光体の軸方向全体に及ぶ帯電不良をきたしていた。   The photoreceptor leak is caused by overlapping various phenomena. As mentioned above, it may be caused by a decrease in the pressure resistance of the photoconductor due to a decrease in the film thickness of the photoconductor. The current may concentrate on a defective portion such as adhesion of foreign matter on the surface of the body, dirt, or fine holes, which may cause a photoconductor leak. This photoconductor leakage causes black spot or white spot-like spot defects. In the case of remarkable defects, the charging performance of the charger itself is reduced, or charging failure is caused over the entire axial direction of the photoconductor. It was.

特に近年、カラーの画像形成装置、あるいは専用の感光体クリーナー機構を設けないクリーナーレス方式の画像形成方式のマシンが増加する傾向にあり、これに伴って感光体リークの問題が注目されている。何故なら、カラーの画像形成装置使用するカラートナーは、従来のモノクロトナーよりもシリカ等の微細な外添剤量が増えているからである。この微細な外添剤が、クリーナーブレードをすり抜けて帯電部材に付着し、電流が集中する状況を作り出しやすいからである。また、クリーナーレス方式の画像形成装置では、帯電器の前にクリーナーが設けられないので、転写後に感光体表面に残留したトナーやキャリアが帯電部材と感光体のニップに入り込み、電流が集中する状況を作り出しやすいからである。   In particular, in recent years, there has been an increase in the number of color image forming apparatuses or cleaner-less image forming machines that do not have a dedicated photoconductor cleaner mechanism, and accordingly, the problem of photoconductor leakage has attracted attention. This is because the amount of fine external additives such as silica increases in the color toner used in the color image forming apparatus as compared with the conventional monochrome toner. This is because the fine external additive easily passes through the cleaner blade, adheres to the charging member, and easily creates a situation where current is concentrated. Also, in cleaner-less image forming apparatuses, since no cleaner is provided in front of the charger, the toner and carrier remaining on the surface of the photoconductor after the transfer enters the nip between the charging member and the photoconductor, and current is concentrated. It is because it is easy to produce.

このような感光体リークを防止するためには、帯電部材のクリーニングの確立と感光体の下引き層、即ち感光層と下部の導電性支持体との間に設けられる層をなるべく厚膜化して、支持体表面の凹凸の隠蔽性が高めることが有効である。ところが、感光体の下引き層を厚くしすぎると、残留電位が著しく上昇し、使用に耐え得ないようになってしまうという問題があった。そこで、接触帯電器を用いた画像形成装置において、感光体の下引き層を厚膜化せずに感光体リークを防止する技術として、感光体の導電性支持体の表面を陽極酸化処理することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、蒸着重合により形成されるポリイミド、ポリアミド、ポリ尿素、ポリウレタンよりなる下引き層を感光体に設けることが提案されている(例えば、特許文献3参照)。また、電荷発生材料として特定の結晶型のチタニルフタロシアニンを含有する電子写真感光体において、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂よりなる下引き層を設けることが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
このように、現在では、接触帯電器を用いた画像形成装置において、導電性支持体処理を施した感光体が多く使用されている。
In order to prevent such photoconductor leakage, the cleaning of the charging member and the undercoat layer of the photoconductor, that is, the layer provided between the photoconductive layer and the lower conductive support is made as thick as possible. It is effective to improve the concealability of the irregularities on the surface of the support. However, if the undercoat layer of the photoreceptor is too thick, there is a problem that the residual potential increases remarkably and cannot be used. Therefore, in an image forming apparatus using a contact charger, the surface of the conductive support of the photoconductor is anodized as a technique for preventing photoconductor leakage without increasing the thickness of the undercoat layer of the photoconductor. Has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In addition, it has been proposed to provide an undercoat layer made of polyimide, polyamide, polyurea, or polyurethane formed by vapor deposition polymerization on a photoreceptor (for example, see Patent Document 3). In addition, in an electrophotographic photoreceptor containing a specific crystal type titanyl phthalocyanine as a charge generation material, an undercoat layer made of a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, an unsaturated polyester resin, or a polyimide resin is provided. It has been proposed to provide (see, for example, Patent Document 4).
Thus, at present, in an image forming apparatus using a contact charger, a photoconductor subjected to a conductive support treatment is often used.

一方、異物による感光体リークを防止する技術に関しては、感光体中に含有される粒子の最大径を1μm以下とすることが提案されている(例えば、特許文献5参照)。接触帯電による感光体の放電絶縁破壊は、感光体中に含有されている最大粒径が1μmを超える粒子、即ち、感光層に分散されているアゾ顔料やフタロシアニン顔料などの電荷発生材料の凝集物、或は四フッ化エチレン樹脂粉体やフッ化ビニリデン樹脂粉体などの固体潤滑剤の凝集物、或は固形不純物さらには下引層などの中間層中にある支持体切削による切り粉などの固形不純物などが核となって起こるため、感光体中に含有される粒子の最大径を1μm以下とするものである。
特開昭63−149668号公報 特開平5−34964号公報 特開昭64−6962号公報 特開平3−33856号公報 特開平2−67575号公報
On the other hand, regarding a technique for preventing leakage of the photoreceptor due to foreign matter, it has been proposed that the maximum diameter of particles contained in the photoreceptor is 1 μm or less (see, for example, Patent Document 5). Discharge breakdown of the photoreceptor due to contact charging is caused by particles having a maximum particle size exceeding 1 μm contained in the photoreceptor, that is, aggregates of charge generating materials such as azo pigments and phthalocyanine pigments dispersed in the photosensitive layer. Or agglomerates of solid lubricants such as tetrafluoroethylene resin powder and vinylidene fluoride resin powder, or solid impurities and chips by cutting a support in an intermediate layer such as an undercoat layer, etc. Since solid impurities and the like occur as nuclei, the maximum diameter of the particles contained in the photoreceptor is 1 μm or less.
JP-A 63-149668 Japanese Patent Laid-Open No. 5-34964 JP-A 64-6962 JP-A-3-33856 Japanese Patent Laid-Open No. 2-67575

しかしながら、前述のように感光体中に含有される粒子の最大径を1μm以下にするためには、塗工前工程において、塗工液の濾過、遠心分離などを何度も行わなければならないため前工程のコストアップにつながる。また、塗工液を十分に濾過、遠心分離しても、材料によっては、電荷発生材料が塗工中に凝集してしまうため、電荷発生材料の選定幅が狭くなるという問題もある。   However, as described above, in order to reduce the maximum diameter of the particles contained in the photoreceptor to 1 μm or less, the coating liquid must be filtered and centrifuged many times in the pre-coating process. This leads to a cost increase in the previous process. Further, even if the coating liquid is sufficiently filtered and centrifuged, depending on the material, the charge generation material aggregates during the coating, which causes a problem that the selection range of the charge generation material is narrowed.

また、感光体リークを防止するために、前述したような導電性基体処理、例えば、感光体の導電性基体にアルマイト処理や、熱硬化性樹脂のコート等の処理を施した感光体を使用している。このような処理による感光体の下引き層の形成は、蒸着あるいは高温加熱を必要とするため、生産性の面から好ましくなかった。特に、有機溶剤に不溶あるいは難溶であるポリイミド樹脂を下引き層に用いる場合には、塗布適性に乏しいために蒸着重合によって層を形成するか、ポリアミック酸溶液を塗布し加熱して重合させる方法等が使用されていたが、これらの方法は、250℃以上の高温に加熱する工程必要があり、生産性が悪く製品のコストアップ要因になっていた。   In order to prevent leakage of the photosensitive member, use a photosensitive member that has been subjected to a conductive substrate treatment as described above, for example, an alumite treatment or a thermosetting resin coating applied to the conductive substrate of the photosensitive member. ing. Formation of the undercoat layer of the photoreceptor by such treatment is not preferable from the viewpoint of productivity because it requires vapor deposition or high-temperature heating. In particular, when a polyimide resin that is insoluble or hardly soluble in an organic solvent is used for the undercoat layer, because of poor coating suitability, a layer is formed by vapor deposition polymerization, or a polyamic acid solution is applied and heated for polymerization. However, these methods require a process of heating to a high temperature of 250 ° C. or higher, resulting in poor productivity and an increase in product cost.

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、我々は、感光体中に含有される粒子の最大径が1μmより大きな場合でも感光体リークを生じない接触帯電装置の検討を行った結果、すぐれた特性良好な結果が得られたので。また、特殊な導電性基体処理を行うことなく、感光体リークを生じないシステムの検討を行った。   The present invention has been made in view of such circumstances, and we have investigated a contact charging device that does not cause photoconductor leakage even when the maximum diameter of particles contained in the photoconductor is larger than 1 μm. As a result, excellent characteristics and good results were obtained. Further, a system that does not cause photoconductor leakage without performing a special conductive substrate treatment was examined.

この発明は、導電性支持体の表面上あるいは導電性支持体の表面に形成した下引き層上に感光層を形成してなる感光体と、表面が感光層と接触しながら回動するように配置され軸と表面との間に導電性弾性体層を有する帯電ローラと、感光体の導電性支持体と帯電ローラの軸部との間に直流の帯電電圧を印加する帯電用電源とを備え、前記導電性弾性体層が、弾性材料中に電子導電性材料とイオン導電性材料とを分散させて導電性を持たせたことにより帯電電圧によって帯電ローラと感光層の間を流れる電流が曲部的に集中して感光層の絶縁破壊を生じない程度の導電性を有することを特徴とする電子写真プロセス用の接触帯電装置を提供する。   According to the present invention, a photosensitive member in which a photosensitive layer is formed on the surface of a conductive support or an undercoat layer formed on the surface of the conductive support, and the surface rotates while being in contact with the photosensitive layer. A charging roller having a conductive elastic layer disposed between the shaft and the surface, and a charging power source for applying a DC charging voltage between the conductive support of the photosensitive member and the shaft portion of the charging roller. Since the conductive elastic layer is made conductive by dispersing the electronic conductive material and the ion conductive material in the elastic material, the current flowing between the charging roller and the photosensitive layer is bent by the charging voltage. Provided is a contact charging device for an electrophotographic process, characterized by having a conductivity that does not cause partial breakdown and cause dielectric breakdown of a photosensitive layer.

この発明の接触帯電装置は、帯電ローラの導電性弾性体層が、弾性材料中に電子導電性材料とイオン導電性材料とを分散させて導電性を持たせたことにより帯電電圧によって帯電ローラと感光層の間を流れる電流が曲部的に集中して感光層の絶縁破壊を生じない程度の導電性を有するので、感光体リークの発生が抑制され、しかも交流電圧に比べて感光体の膜減り量が少なく、帯電ローラの寿命が長く、かつ電源のコストが安い直流電圧を帯電ローラに印加して均一性の良好な帯電特性を得ることができる。   In the contact charging device of the present invention, the conductive elastic layer of the charging roller is made conductive by dispersing the electronic conductive material and the ionic conductive material in the elastic material so as to have conductivity. Since the current flowing between the photosensitive layers is concentrated in a curved portion and has a conductivity that does not cause dielectric breakdown of the photosensitive layer, the occurrence of photosensitive member leakage is suppressed, and the photosensitive member film is compared with an AC voltage. A charging characteristic with good uniformity can be obtained by applying a DC voltage to the charging roller with a small amount of reduction, a long life of the charging roller, and a low power supply cost.

前記課題を解決するために、発明者は検討を行い、感光体リークを回避するには、帯電部材−感光体間の電界差を減少させるべく直流電圧のみを帯電部材に印加する方法が効果的であるとの知見を得た。しかし、立ち上がり時間が比較的遅い電源を使用した場合、感光体リークが発生する。そこで、更なる検討の結果、帯電部材の基層の導電方式を電子導電性材料とイオン導電性材料の2種類を組み合わせたバイブリッド方式とすることで、感光体中に含有される粒子の最大径を約50μm以下まで感光体リークを起こさず、長期間良好な画像を得ることができることを見出した。   In order to solve the above-mentioned problems, the inventors have studied and in order to avoid the photoconductor leakage, it is effective to apply only a DC voltage to the charging member in order to reduce the electric field difference between the charging member and the photoconductor. The knowledge that it is. However, when a power source having a relatively slow rise time is used, a photoreceptor leak occurs. Therefore, as a result of further studies, the maximum diameter of the particles contained in the photoconductor is obtained by changing the conductive method of the base layer of the charging member to a hybrid method that combines two types of materials, an electronic conductive material and an ionic conductive material. It has been found that good images can be obtained for a long time without causing photoconductor leakage to about 50 μm or less.

この発明の接触帯電装置は、導電性支持体の表面上あるいは導電性支持体の表面に形成した下引き層上に感光層を形成してなる感光体と、表面が感光層と接触しながら回動するように配置され軸と表面との間に導電性弾性体層を有する帯電ローラと、感光体の導電性支持体と帯電ローラの軸部との間に直流の帯電電圧を印加する帯電用電源とを備え、前記導電性弾性体層が、弾性材料中に電子導電性材料とイオン導電性材料とを分散させて導電性を持たせたことにより帯電電圧によって帯電ローラと感光層の間を流れる電流が曲部的に集中して感光層の絶縁破壊を生じない程度の導電性を有することを特徴とする。   The contact charging device of the present invention comprises a photosensitive member formed with a photosensitive layer on the surface of the conductive support or an undercoat layer formed on the surface of the conductive support, and a rotating member while the surface is in contact with the photosensitive layer. A charging roller that is arranged to move and has a conductive elastic layer between the shaft and the surface, and a charging roller that applies a DC charging voltage between the conductive support of the photosensitive member and the shaft of the charging roller A power source, and the conductive elastic layer is made conductive by dispersing an electronic conductive material and an ionic conductive material in the elastic material, so that the charging roller and the photosensitive layer are electrically charged. It is characterized in that the flowing current is concentrated in a curved portion so that the dielectric breakdown of the photosensitive layer does not occur.

ここで、電子導電性材料とは、バインダー材料の中にカーボン等の電子導電剤を添加して分散させた材料のことをいい、電圧が印加された場合に電子が電子導電剤間をトンネル効果によって移動することにより導電性を示す。
また、イオン導電性材料とはバインダー材料の中にイオン導電性を有する導電剤を分散させた材料のことをいい、電圧が印加された場合に分子鎖間をイオンが伝播することにより導電性を示す。
バインダー材料は、例えば天然ゴムや合成ゴム、あるいはポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂などであってもよい。
また、電子導電剤としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、導電性金属酸化物等を用いることができる。導電性金属酸化物とは、より具体的には、ZnO・Al23 ,SnO2・Sb25 ,TiO・TiO2などであってもよい。
イオン導電剤としては、例えば、アルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等を用いることができる。ここで、アルカリ金属塩とは、例えばナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩などであってもよい。さらに、四級アンモニウム塩とは、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウニウム塩の過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等のハロゲン化ベンジル塩などであってもよい。
Here, the electronic conductive material means a material in which an electronic conductive agent such as carbon is added and dispersed in a binder material, and when a voltage is applied, electrons are tunneled between the electronic conductive agents. It shows conductivity by moving by.
The ion conductive material means a material in which a conductive agent having ionic conductivity is dispersed in a binder material. When voltage is applied, the ion is propagated between the molecular chains to make the conductivity. Show.
The binder material may be, for example, natural rubber, synthetic rubber, polyamide resin, polyurethane resin, silicon resin, or the like.
In addition, as the electronic conductive agent, for example, carbon black, graphite, conductive metal oxide, or the like can be used. More specifically, the conductive metal oxide may be ZnO.Al 2 O 3 , SnO 2 .Sb 2 O 5 , TiO.TiO 2 or the like.
As the ionic conductive agent, for example, an alkali metal salt or a quaternary ammonium salt can be used. Here, the alkali metal salt may be, for example, a sodium salt, a potassium salt, a lithium salt, or the like. Further, the quaternary ammonium salt is, for example, lauryltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octadodecyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, modified fatty acid / dimethylethylammonium salt perchlorate, chlorate , Borofluoride salts, sulfate salts, ethosulfate salts, benzyl halide salts such as benzyl bromide salts, benzyl chloride salts, and the like.

電子導電タイプの帯電部材の場合、導電性のメカニズムがバインダ樹脂(あるいはバインダーポリマー)中のカーボン間を電子が高電圧により伝わるトンネル効果によるため、電圧を変化させたときの電気抵抗の変動が大きい。また、電子導電剤は、バインダ樹脂中での均一分散が困難であるため電気抵抗のバラツキが大きい。そのため、電圧の立ち上がり特性の遅い高圧電源を使用した場合、導電剤のバラツキが大きいバインダ樹脂中を電子が移動する時間が長くなる。不安定な状態で電子が移動するため、ローラの比較的抵抗の低いあるポイントに電流が集中し、感光体リークを発生させるものと考えられる。そのため、立ち上がり特性の早い高圧電源では発生しなかった感光体リークも、電圧の立ち上がり特性の遅い高圧電源を使用した場合、発生してしまうと考えられる。   In the case of an electronic conductive type charging member, the electrical conductivity varies greatly due to the tunnel effect in which electrons are transferred between carbon in the binder resin (or binder polymer) by a high voltage. . In addition, since the electronic conductive agent is difficult to uniformly disperse in the binder resin, the electric resistance varies greatly. For this reason, when a high voltage power supply having a slow voltage rise characteristic is used, the time for electrons to move through the binder resin having a large variation in the conductive agent becomes long. Since electrons move in an unstable state, it is considered that the current concentrates at a certain point of the roller where the resistance is relatively low, causing a photoreceptor leak. For this reason, it is considered that a photoconductor leak that did not occur with a high-voltage power supply with a fast rise characteristic will also occur when a high-voltage power supply with a slow voltage rise characteristic is used.

また、イオン導電タイプの帯電部材の場合、感光体リークに関しては、比較的良好な結果が得られたが、イオン導電性材料が染み出し、感光体を汚染するといった問題があった。
これに対してハイブリッドタイプの帯電部材の場合は、イオン導電性材料が分散されていることによりバインダ樹脂中での均一分散が可能で電気抵抗のバラツキが小さい。そのため、電子導電タイプの帯電部材のように電流の集中が起こりにくく、たとえ、不安定な状態で電子が移動したとしても、あるポイントに電流が集中することがなく、感光体リークが発生しないと考えられる。また、イオン材料の含有量が少ないため、薄い表面層を設けることでイオン導電タイプの帯電部材で問題になったイオン導電性材料の滲み出しを低減することが可能となる。
従って、前記導電性弾性体層が、弾性材料の重量100に対して電子導電材料を5〜50重量部の範囲の割合で添加し、さらに前記弾性材料の重量100に対してイオン導電性材料を0.1〜10重量部の範囲の割合で添加することが好ましい。
電子導電材料の重量割合が前記範囲より小さいと、導電性弾性体層の抵抗率が高すぎて十分な帯電電位が得られない。逆に、電子導電材料の重量割合が前記範囲より大きいと帯電電圧を印加する電源の出力から感光体側をみたときの負荷抵抗が小さすぎて感光体がリークしやすい。
一方、イオン導電性材料は抵抗値を低くする効果が小さいため、重量割合が前記範囲より小さいと、イオン導電性材料を添加した効果が不十分で、十分な帯電電位が得られない。逆に、イオン導電性材料の添加量を前記範囲より大きくしたとしても、イオン導電材料の添加量に比例して導電性弾性体の抵抗が下がらなくなるばかりでなく、感光体表面へのブリードアウト(滲み出し)が問題になる。
In the case of an ion conductive type charging member, a relatively good result was obtained with respect to the photoreceptor leakage, but there was a problem that the ion conductive material oozes out and contaminates the photoreceptor.
On the other hand, in the case of a hybrid type charging member, since the ion conductive material is dispersed, uniform dispersion in the binder resin is possible, and variation in electric resistance is small. For this reason, current concentration is unlikely to occur as in the case of an electronic conductive type charging member, and even if electrons move in an unstable state, current does not concentrate at a certain point, and no photoconductor leakage occurs. Conceivable. Further, since the content of the ionic material is small, it is possible to reduce the bleeding of the ionic conductive material, which is a problem with the ionic conductive type charging member, by providing a thin surface layer.
Therefore, the conductive elastic layer adds the electron conductive material in a ratio of 5 to 50 parts by weight with respect to the weight 100 of the elastic material, and further adds the ion conductive material to the weight 100 of the elastic material. It is preferable to add at a ratio in the range of 0.1 to 10 parts by weight.
If the weight ratio of the electronic conductive material is smaller than the above range, the resistivity of the conductive elastic layer is too high to obtain a sufficient charging potential. On the other hand, when the weight ratio of the electronic conductive material is larger than the above range, the load resistance when the photoreceptor side is viewed from the output of the power source to which the charging voltage is applied is too small and the photoreceptor is likely to leak.
On the other hand, since the ion conductive material has a small effect of lowering the resistance value, if the weight ratio is smaller than the above range, the effect of adding the ion conductive material is insufficient and a sufficient charging potential cannot be obtained. On the contrary, even if the addition amount of the ion conductive material is larger than the above range, not only does the resistance of the conductive elastic body decrease in proportion to the addition amount of the ion conductive material, but also the bleedout ( Bleeding) is a problem.

前記感光層が、1マイクロメートルよりも大きく45マイクロメートル以下の範囲の最大径の粒子を含有する層であってもよい。前述のように、感光体に接触または近接して配置した帯電部材に直流電圧を印加することにより当該感光体を帯電させる画像形成装置において、感光体中に含有される粒子径を1マイクロメートルよりも大きく45マイクロメートル以下の範囲にすることで、長期間の使用に対しても感光体リークを防止することができる。   The photosensitive layer may be a layer containing particles having a maximum diameter in a range of more than 1 micrometer and not more than 45 micrometers. As described above, in an image forming apparatus that charges a photosensitive member by applying a DC voltage to a charging member disposed in contact with or close to the photosensitive member, the particle size contained in the photosensitive member is less than 1 micrometer. In addition, by setting it within a range of 45 micrometers or less, it is possible to prevent photoconductor leakage even for long-term use.

この発明の接触帯電装置は、粒子径が1マイクロメートルよりも大きく45マイクロメートル以下の範囲の粒子を含んでいても、即ち、従来技術のように感光層の粒子径を1マイクロメートル以下に管理しなくても感光体リークの発生が回避されるので、感光体の製造工程で凝集した粒子を感光層材料から取り除く必要がなく、製造工程を簡素化することができる。その結果、生産効率が向上しコストが低減できる。 In the contact charging device of the present invention, the particle diameter of the photosensitive layer is controlled to 1 micrometer or less as in the prior art, even if the particle diameter includes particles in the range of 1 micrometer to 45 micrometers or less. Even if it is not necessary, the occurrence of leakage of the photoreceptor is avoided, so that it is not necessary to remove the aggregated particles from the photosensitive layer material in the production process of the photoreceptor, and the production process can be simplified. As a result, production efficiency can be improved and costs can be reduced.

また、前記導電性支持体が、感光層を形成する表面に0.5〜2.0マイクロメートルの表面粗さを有していてもよい。導電性支持体の表面粗さを表すパラメータのうちの最大高さRmax(JIS規格 B 0601−1982)が0.5〜2.0マイクロメートルの範囲内であれば、感光体に照射された露光光が導電性支持体表面からの反射分によって干渉することがなく、かつ感光体リークを回避することができる。   Further, the conductive support may have a surface roughness of 0.5 to 2.0 micrometers on the surface on which the photosensitive layer is formed. If the maximum height Rmax (JIS standard B 0601-1982) among the parameters representing the surface roughness of the conductive support is in the range of 0.5 to 2.0 micrometers, the exposure irradiated to the photoreceptor. The light does not interfere with the reflection from the surface of the conductive support, and the photoconductor leakage can be avoided.

さらにまた、前記感光層が、導電性支持体上に形成された電荷発生層と電荷発生層上に形成された層厚が15〜38マイクロメートルの電荷輸送層からなっていてもよい。電荷輸送層の層圧が15〜38マイクロメートルの範囲内であれば、感光体リークが発生することなく、しかもキャリア拡散による画質劣化を生じることがない。   Furthermore, the photosensitive layer may comprise a charge generation layer formed on a conductive support and a charge transport layer having a thickness of 15 to 38 micrometers formed on the charge generation layer. If the layer pressure of the charge transport layer is within the range of 15 to 38 micrometers, the photoreceptor leak does not occur and image quality deterioration due to carrier diffusion does not occur.

前記導電性支持体が、アルミニウムの表面に熱可塑性樹脂を塗布してなる支持体であってもよい。従来の技術では、感光体の導電性支持体にアルマイト処理や熱硬化性樹脂をコートする処理が行われており、それらの処理のために高価な設備が必要であったが、この発明によれば、前記処理に比べて設備が安価な熱可塑性樹脂の塗布によって支持体の表面処理することにより、長期にわたって、感光体リークによる黒点または白点状のスポット欠陥や、残留電位の上昇による画像劣化を防止することができる。   The conductive support may be a support formed by applying a thermoplastic resin to the surface of aluminum. In the prior art, an alumite process or a process of coating a thermosetting resin has been performed on the conductive support of the photoreceptor, and expensive equipment was necessary for the process. For example, the surface treatment of the support is performed by applying a thermoplastic resin, which is cheaper than the above-mentioned treatment, and over a long period of time, black spots or white spot-like spot defects due to photoreceptor leakage, and image degradation due to an increase in residual potential Can be prevented.

前記帯電ローラが、感光層に接する表面に0.5〜14.5マイクロメートルの表面粗さを有するものであってもよい。帯電ローラの表面粗さが0.5〜14.5マイクロメートルであれば、安定した帯電電位を確保することができる。また、帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニング性の点でも良好な特性が得られる。   The charging roller may have a surface roughness of 0.5 to 14.5 micrometers on the surface in contact with the photosensitive layer. When the surface roughness of the charging roller is 0.5 to 14.5 micrometers, a stable charging potential can be secured. Also, good characteristics can be obtained in terms of the cleaning property for cleaning the surface of the charging roller.

また、前記帯電用電源が、帯電電圧の印加開始から帯電ローラ軸部電圧が目標電圧に達するまでの立ち上がり時間が0.02〜90ミリ秒であってもよい。ここで、立ち上がり時間とは、帯電軸ローラ軸部電圧が0Vから目標電圧に立ち上がる際、目標の10パーセントの電圧に達してから、目標の90パーセントの電圧に達するまでの時間をいう。帯電電圧の立ち上がり時間が0.02〜90ミリ秒の範囲であれば、感光体リークの発生を回避することができる。   The charging power source may have a rise time of 0.02 to 90 milliseconds from the start of charging voltage application until the charging roller shaft voltage reaches the target voltage. Here, the rise time refers to the time from when the charging shaft roller shaft voltage rises from 0 V to the target voltage until it reaches the target voltage of 10 percent until it reaches the target voltage of 90 percent. If the rising time of the charging voltage is in the range of 0.02 to 90 milliseconds, the occurrence of photoconductor leakage can be avoided.

また、この発明の画像形成装置は、前記いずれかの接触帯電装置を備えてなる。
前記画像形成装置が、カラー画像を形成するために互いに異なる色の画像を形成するための複数の感光体と、感光体を帯電するために各感光体に対応して配置された前記接触帯電装置を備える画像形成装置であってもよい。
The image forming apparatus of the present invention includes any one of the contact charging devices.
The image forming apparatus includes a plurality of photoconductors for forming images of different colors to form a color image, and the contact charging device arranged corresponding to each photoconductor to charge the photoconductor The image forming apparatus may be provided.

あるいはまた、この発明の画像形成装置は、感光体表面の帯電粒子を現像部側へ吸着して感光体をクリーニングする機能を有する現像部と、前記いずれかの接触帯電装置とを備えてなる。このようにすれば、専用のクリーニング部を設けない、いわゆるクリーナーレス方式を採用した画像形成装置において、感光体と帯電ローラとの間のニップ部に異物が入り込んだ場合でも、帯電ローラが電子導電性材料とイオン導電性材料とを分散させて導電性を持たせた導電性弾性体層を有するので感光体リークを起こすことがなく、長期にわたって良好な画質を維持することができる。   Alternatively, the image forming apparatus of the present invention includes a developing unit having a function of cleaning the photosensitive member by adsorbing charged particles on the surface of the photosensitive member to the developing unit side, and any one of the contact charging devices. In this way, in an image forming apparatus that employs a so-called cleaner-less system that does not have a dedicated cleaning unit, the charging roller is electronically conductive even if foreign matter enters the nip between the photoconductor and the charging roller. Since the conductive elastic layer is made conductive by dispersing the conductive material and the ion conductive material, the photosensitive member is not leaked and good image quality can be maintained over a long period of time.

前記の画像形成装置が、帯電ローラ表面をクリーニングする帯電ローラクリーニング部をさらに備えることにより、前記接触帯電装置が感光体のクリーニング機能を有してもよい。このようにすれば、帯電電圧と反対極性に帯電した帯電粒子が帯電ローラでクリーニングされ、帯電電圧と同極性に帯電した帯電粒子が現像部でクリーニングされるので、帯電電圧と反対極性に帯電した帯電粒子に対してもより安定したクリーニングが可能になる。   The image forming apparatus may further include a charging roller cleaning unit that cleans the surface of the charging roller, so that the contact charging device may have a photoconductor cleaning function. In this way, the charged particles charged to the opposite polarity to the charging voltage are cleaned by the charging roller, and the charged particles charged to the same polarity as the charging voltage are cleaned by the developing unit. More stable cleaning is possible for charged particles.

さらに、前記画像形成装置に、転写後に感光体表面に残留したトナーを攪乱するトナー攪乱部材が前記接触帯電装置の手前に配置され、残留トナーがトナー攪乱部材で攪乱された後に接触帯電装置を通過するように構成されていてもよい。このようにすれば、接触帯電装置の手前で残留トナーが攪拌されるので、現像部あるいは現像部と帯電ローラによる残留トナーのクリーニングがさらに容易になり、良好なクリーニング性が得られ、良好な画質が得られる。   Further, a toner disturbing member for disturbing the toner remaining on the surface of the photosensitive member after the transfer is disposed in front of the contact charging device in the image forming apparatus, and the residual toner passes through the contact charging device after being disturbed by the toner disturbing member. It may be configured to. In this way, since the residual toner is agitated before the contact charging device, cleaning of the residual toner by the developing portion or the developing portion and the charging roller is further facilitated, and good cleaning properties can be obtained and good image quality can be obtained. Is obtained.

以下、図面に示す実施形態にもとづいてこの発明をさらに詳述する。
なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
(実施の形態)
本発明を適用する画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置である。そして、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、定着、および除電の各工程を有する電子写真プロセスによって、感光体上にトナー像を形成して記録紙(シート)に転写する機能を有しており、複写機、レーザープリンター、ファクシミリ等の電子写真装置に適用される。また、モノクロ機にも、カラー機にも適用可能である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments shown in the drawings.
In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: The thing of the character which limits the technical scope of this invention is not.
(Embodiment)
An image forming apparatus to which the present invention is applied is an electrophotographic image forming apparatus. It has the function of forming a toner image on a photoconductor and transferring it to a recording paper (sheet) by an electrophotographic process having charging, exposure, development, transfer, cleaning, fixing, and static elimination steps. It is applied to electrophotographic apparatuses such as copying machines, laser printers and facsimiles. Also, it can be applied to a monochrome machine and a color machine.

まず、本発明を適用したモノクロ印字方式の画像形成装置について、図1を用いて説明する。図1は、この発明の接触帯電装置の実施の一態様を示す説明図である。図1に示すように、モノクロ印字方式の画像形成装置10(モノクロ機)は、外部から入力される画像データに応じて、所定の記録紙に対して単色の画像を形成するものである。そして、図1に示すように、感光体1、帯電器20、露光部30、現像部40、転写部50、定着部60、およびクリーニング部70を備えている。   First, a monochrome printing type image forming apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the contact charging device of the present invention. As shown in FIG. 1, a monochrome printing type image forming apparatus 10 (monochrome machine) forms a monochrome image on a predetermined recording sheet in accordance with image data input from the outside. As shown in FIG. 1, the photoconductor 1, the charger 20, the exposure unit 30, the development unit 40, the transfer unit 50, the fixing unit 60, and the cleaning unit 70 are provided.

感光体1と帯電器20とは、接触して配置されている。そして、帯電器20は、電源から供給される電力により感光体1の表面を均一に帯電させる。感光体1および帯電器20については、詳しくは後述する。   The photoreceptor 1 and the charger 20 are disposed in contact with each other. The charger 20 uniformly charges the surface of the photoreceptor 1 with power supplied from a power source. Details of the photoreceptor 1 and the charger 20 will be described later.

露光部30には、発光素子をアレイ状に並べた、例えば、ELやLED書込みヘッドや、レーザー照射部およびポリゴンミラーを備えたレーザースキャニングユニット(LSU)が用いられる。そして、帯電器20により帯電された感光体1を入力される画像データに応じて露光することによって、感光体1の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。   For the exposure unit 30, for example, a laser scanning unit (LSU) provided with light emitting elements arranged in an array, for example, an EL or LED writing head, a laser irradiation unit, and a polygon mirror is used. The photosensitive member 1 charged by the charger 20 is exposed according to input image data, thereby forming an electrostatic latent image corresponding to the image data on the surface of the photosensitive member 1.

現像部40は、感光体1にトナーを供給するための現像ローラ4を備え、トナーにより感光体1に形成された静電潜像を現像する。これにより、感光体1の表面に画像データに応じたトナー像が形成される。この例では、現像に用いる現像剤として、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いている。なお、二成分現像剤に限らず、一成分現像剤を用いてもよい。   The developing unit 40 includes a developing roller 4 for supplying toner to the photoreceptor 1 and develops the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1 with toner. As a result, a toner image corresponding to the image data is formed on the surface of the photoreceptor 1. In this example, a two-component developer composed of a nonmagnetic toner and a magnetic carrier is used as a developer used for development. Note that not only the two-component developer but also a one-component developer may be used.

転写部50は、図示しない給紙装置から供給され、Y方向に搬送される記録紙Pにトナー像を転写させる。転写方式としては、チャージャー方式やローラ方式がある。トナー像の転写後、定着部60にて記録紙P上のトナー像を熱融解によって定着させる。   The transfer unit 50 transfers a toner image onto the recording paper P that is supplied from a paper feeding device (not shown) and is conveyed in the Y direction. As a transfer method, there are a charger method and a roller method. After the transfer of the toner image, the fixing unit 60 fixes the toner image on the recording paper P by heat melting.

クリーニング部70は、転写部50によるトナー像の転写後、感光体1に残留したトナーを掻きとって回収する。なお、クリーニング部70を設ける替わりに、後述するように、帯電兼クリーニング装置や現像兼クリーニング装置を設ける構成としてもよい(図7参照)。   The cleaning unit 70 scrapes and collects the toner remaining on the photosensitive member 1 after the transfer of the toner image by the transfer unit 50. Instead of providing the cleaning unit 70, a charging / cleaning device and a developing / cleaning device may be provided as described later (see FIG. 7).

次に、感光体1について詳しく説明する。図2は、図1に示す感光体1の層構成を示す断面図である。図2に示すように、感光体1は、導電性支持体1a(例えば、アルミニウム等の金属ドラム)を基体としてその外周面上に下引き層1bが形成され、この下引き層1b上に感光層としての感光受容層1eが塗布されて形成されている。感光受容層1eは、電荷発生層1cと電荷輸送層1dとにより形成されている。このように、感光体1は、導電性支持体1a上に、下引き層1b、電荷発生層1c、および電荷輸送層1dがこの順で形成されている。   Next, the photoreceptor 1 will be described in detail. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the layer structure of the photoreceptor 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the photoreceptor 1 has a conductive support 1a (for example, a metal drum such as aluminum) as a base, and an undercoat layer 1b is formed on the outer peripheral surface thereof. A photosensitive layer 1b is formed on the undercoat layer 1b. The photosensitive receiving layer 1e as a layer is applied and formed. The photosensitive receiving layer 1e is formed of a charge generation layer 1c and a charge transport layer 1d. Thus, in the photoreceptor 1, the undercoat layer 1b, the charge generation layer 1c, and the charge transport layer 1d are formed in this order on the conductive support 1a.

導電性支持体1aは、感光体1の電極としての役目と同時に、下引き層1bおよび感光受容層1eの支持体としての役目を果たしており、その形状は、円筒状、板状、フィルム状、ベルト状のいずれでもよい。導電性支持体1aの材質としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料、あるいは表面にアルミニウム、銅、パラジウム、酸化錫、酸化インジウム等の導電性層を設けたポリエステルフィルム、フェノール樹脂パイプ、紙管等の絶縁性物質が挙げられる。体積抵抗が1010Ωcm以下の導電性を示すものが好ましく、体積抵抗を調整するために表面に酸化処理を施してもよい。 The conductive support 1a plays a role as a support for the undercoat layer 1b and the photosensitive receiving layer 1e at the same time as the electrode of the photoreceptor 1, and has a cylindrical shape, a plate shape, a film shape, Any of a belt shape may be sufficient. The conductive support 1a is made of a metal material such as aluminum, stainless steel, copper, or nickel, or a polyester film provided with a conductive layer such as aluminum, copper, palladium, tin oxide, or indium oxide on the surface, or a phenol resin. Examples include insulating materials such as pipes and paper tubes. Those having a volume resistance of 10 10 Ωcm or less are preferred, and the surface may be oxidized to adjust the volume resistance.

下引き層(コート層)1bは、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、セルロース、ニトロセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アルミニウム陽極酸化被膜、ゼラチン、でんぷん、カゼイン、N−メトキシメチル化ナイロン等から形成される。さらに、これらに酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウムの粒子を分散させてもよい。この下引き層1bは、膜厚が約0.1〜10μmで、導電性支持体1aと感光受容層1eとの接着層としての役割を果たす。加えて、導電性支持体1aから電荷が感光受容層1eへ流れ込むのを抑制するバリア層としての役割をも果たしている。このようにして下引き層1bは感光体1の帯電特性を維持するので、感光体1自身の寿命を延ばすことができる。この下引き層は必ずしも必要な構成ではない。導電性支持体1aを適当に表面処理することにより、以下の電荷発生層の良好な接着性を得られ、しかも十分は感光体寿命が得られた場合は下引き層を省略して製造工程を簡略化することができる。   The undercoat layer (coat layer) 1b is formed from, for example, polyamide, polyurethane, cellulose, nitrocellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, anodized aluminum film, gelatin, starch, casein, N-methoxymethylated nylon, etc. Is done. Further, titanium oxide, tin oxide, and aluminum oxide particles may be dispersed in these. The undercoat layer 1b has a thickness of about 0.1 to 10 μm and serves as an adhesive layer between the conductive support 1a and the photosensitive receiving layer 1e. In addition, it also serves as a barrier layer that suppresses the flow of charges from the conductive support 1a to the photosensitive receiving layer 1e. In this way, the undercoat layer 1b maintains the charging characteristics of the photoconductor 1, so that the life of the photoconductor 1 itself can be extended. This undercoat layer is not always necessary. By appropriately surface-treating the conductive support 1a, the following charge generation layer can be obtained with good adhesion, and when the life of the photoreceptor is sufficiently obtained, the undercoat layer is omitted and the manufacturing process is omitted. It can be simplified.

電荷発生層1cは、公知の電荷発生物質を含んで形成される。電荷発生層1cの電荷発生物質としては、可視光を吸収してフリー電荷を発生するものであれば、無機顔料、有機顔料、有機染料のいずれをも用いることができる。無機顔料としては、セレンおよびその合金、ヒ素−セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリコン、その他の無機光導電体が挙げられる。有機顔料としては、フタロシアニン系化合物、アゾ系化合物、キナクリドン系化合物、多環キノン系化合物、ペリレン系化合物等が挙げられる。有機染料としては、チアピリリウム塩、スクアリリウム塩等が挙げられる。中でも好適なキノン系発生物質は、フタロシアニン系化合物であり、特に、チタニルフタロシアニン化合物を用いることが好ましい。特に良好な感度特性、帯電特性、および繰返し特性が得られる。   The charge generation layer 1c is formed including a known charge generation material. As the charge generation material of the charge generation layer 1c, any of inorganic pigments, organic pigments, and organic dyes can be used as long as they absorb visible light and generate free charges. Inorganic pigments include selenium and its alloys, arsenic-selenium, cadmium sulfide, zinc oxide, amorphous silicon, and other inorganic photoconductors. Examples of organic pigments include phthalocyanine compounds, azo compounds, quinacridone compounds, polycyclic quinone compounds, and perylene compounds. Examples of organic dyes include thiapyrylium salts and squarylium salts. Among them, a preferable quinone-based generator is a phthalocyanine compound, and it is particularly preferable to use a titanyl phthalocyanine compound. Particularly good sensitivity characteristics, charging characteristics, and repetition characteristics can be obtained.

また、列挙した上述の顔料および染料の他に化学増感剤として電子受容性物質、例えば、テトラシアノエチレン、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、アントラキノン、p−ベンゾキノン等のキノン類、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等のニトロ化合物、または、光学増感剤として、キサンテン系色素、チアジン色素トリフェニルメタン系色素等の色素を電荷発生層1cに添加してもよい。好ましくは、有機顔料、有機染料等、上記の有機光導電性化合物を用いる。電荷発生層1cは、電荷発生物質をバインダ樹脂とともに適当な溶剤中に分散させ、塗工液を作成する。その塗工液をフィルタと用いて濾過する、もしくは遠心分離などにより、粒子径を制御する。その塗工液を導電性支持体1aに塗布して、乾燥あるいは硬化させて成膜して形成する。電荷発生層1cの膜厚は、約0.05〜5μm、好ましくは、約0.1〜1μmである。電荷発生層1cの形成方法としては、一般に、真空蒸着法、スパッタリング、CVD等の気相堆積法、あるいは電荷発生物質をボールミル、サンドグラインダ、ペイントシェーカー、超音波分散機等により粉砕し、溶剤中に分散させ、必要に応じてバインダ樹脂を加え、導電性支持体1aがシートの場合にはベーカアプリケータ、バーコータ、キャスティング、スピンコート等、導電性支持体1aが円筒体の場合にはスプレー法、垂直型リング法、浸漬塗布法等によって形成する方法が知られている。   In addition to the above-mentioned pigments and dyes listed above, as a chemical sensitizer, an electron accepting substance, for example, a cyano compound such as tetracyanoethylene, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, anthraquinone, p- Quinones such as benzoquinone, nitro compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone and 2,4,5,7-tetranitrofluorenone, or xanthene dyes, thiazine dyes triphenylmethane as optical sensitizers A dye such as a dye may be added to the charge generation layer 1c. Preferably, the above organic photoconductive compounds such as organic pigments and organic dyes are used. In the charge generation layer 1c, a charge generation material is dispersed in a suitable solvent together with a binder resin to prepare a coating solution. The coating liquid is filtered using a filter, or the particle size is controlled by centrifugation or the like. The coating liquid is applied to the conductive support 1a and dried or cured to form a film. The film thickness of the charge generation layer 1c is about 0.05 to 5 μm, preferably about 0.1 to 1 μm. In general, the charge generation layer 1c is formed by vapor deposition such as vacuum deposition, sputtering, or CVD, or by pulverizing a charge generation material with a ball mill, sand grinder, paint shaker, ultrasonic disperser, etc. In the case where the conductive support 1a is a sheet, a spray method is used when the conductive support 1a is a cylindrical body, such as a baker applicator, a bar coater, casting, or spin coating. A method of forming by a vertical ring method, a dip coating method or the like is known.

上記の電荷発生層1cに用いられるバインダ樹脂としては、具体的には、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、フェノキシ、エポキシ、シリコン、ポリアクリレート等の樹脂が挙げられる。
溶媒としては、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロルベンゼン、エチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。なお、ここで挙げたもの以外でもよく、アルコール系、ケトン系、アミド系、エステル系、エーテル系、炭化水素系、塩素化炭化水素系または芳香族系溶媒の単独あるいはブレンドしたものであってもよい。ただし、中でも電荷発生物質の粉砕およびミリング時の結晶転移に基づく感度低下、ポットライフによる特性低下を考慮した場合、そのような結晶転移を起こしにくいシクロヘキサノン、1,2−ジメトキシエタン、メチルエチルケトン、テトラヒドロキノンのいずれかを用いることが好ましい。
Specific examples of the binder resin used for the charge generation layer 1c include resins such as polycarbonate, polyarylate, polyvinyl butyral, polyester, polystyrene, polyvinyl chloride, phenoxy, epoxy, silicon, and polyacrylate.
Examples of the solvent include isopropyl alcohol, cyclohexanone, cyclohexane, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, ethyl cellosolve, ethyl acetate, methyl acetate, dichloromethane, dichloroethane, monochlorobenzene, and ethylene glycol dimethyl ether. In addition, those other than those listed here may be used, and alcohol-based, ketone-based, amide-based, ester-based, ether-based, hydrocarbon-based, chlorinated hydrocarbon-based or aromatic solvents may be used singly or blended. Good. However, when considering reduction of sensitivity due to crystal transition during milling and milling of charge generating materials, and deterioration of properties due to pot life, cyclohexanone, 1,2-dimethoxyethane, methyl ethyl ketone, tetrahydroquinone that hardly cause such crystal transition Either of these is preferably used.

電荷輸送層1dは、公知の電荷輸送物質を含んで形成される。電荷輸送物質としては、電荷発生層1cで発生した電荷を輸送できる有機光導電性化合物であればよい。ヒドラゾン誘導体、ピレン誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、エナミン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、アントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ポリシラン化合物、ポリゲルマン化合物等が挙げられるが、電荷輸送物質はこれらに限定されるものではない。   The charge transport layer 1d is formed including a known charge transport material. The charge transport material may be any organic photoconductive compound that can transport the charge generated in the charge generation layer 1c. Hydrazone derivatives, pyrene derivatives, pyrene-formaldehyde condensates and derivatives thereof, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, monoarylamine derivatives, diarylamine derivatives, stilbene derivatives, enamine derivatives, α-phenylstilbene derivatives, benzidine derivatives, A diarylmethane derivative, a triarylmethane derivative, an anthracene derivative, a pyrazoline derivative, an indene derivative, a butadiene derivative, a polysilane compound, a polygermane compound, and the like can be given, but the charge transport material is not limited thereto.

また、電荷輸送層1dは、電子輸送物質を含有していてもよい。具体的には、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、ジフェニル誘導体、ベンゾキノン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、電荷輸送層1dには、必要に応じて酸化防止剤等の安定剤、レベリング剤、可塑剤を添加することもできる。酸化防止剤としては、一般に、樹脂等に添加して利用される酸化防止剤をそのまま使用することができる。例えば、ビタミンE、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等を配合して用いてもよい。レベリング剤としては、シリコンオイル類や側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用でき、使用量はバインダ樹脂100重量部に対して、1重量部またはそれ以下が適当である。   The charge transport layer 1d may contain an electron transport material. Specifically, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitroxanthone, diphenyl derivatives, benzoquinone derivatives, etc. Although it is mentioned, it is not limited to these. Moreover, stabilizers, such as antioxidant, a leveling agent, and a plasticizer can also be added to the charge transport layer 1d as necessary. As the antioxidant, generally, an antioxidant that is added to a resin or the like and used can be used as it is. For example, vitamin E, hydroquinone, hindered amine, hindered phenol, paraphenylenediamine, arylalkane and derivatives thereof, organic sulfur compounds, organic phosphorus compounds, and the like may be used. As the leveling agent, silicone oils, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain can be used, and the amount used is suitably 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

電荷輸送層1dは、上述した電荷発生層1cと同様の手法および装置を用いて形成される。電荷輸送層1dは、電荷輸送物質をバインダ樹脂とともに、適当な溶媒中に溶解あるいは分散させ、電荷発生層1cが形成された導電性支持体1aに塗布し、乾燥あるいは硬化させて成膜して形成する。電荷輸送層1d用の塗布液は、1種または数種の電荷輸送物質、バインダ樹脂および添加剤を計量し、所定量の有機溶媒に溶解させる。この際、同時に溶解させて作製する方法でもよいが、好ましくは、まず、バインダ樹脂を溶媒中に溶解させた後に電荷輸送物質を投入、溶解させて作製する方法がよい。この方法によれば、バインダ樹脂への電荷輸送物質の分子分散性が向上され、膜中での潜在的かつ局所的な電荷輸送物質の結晶化が抑制されることにより、初期感度の向上、繰返し使用時の電位安定性、良好な画像特性等が付与される。そして、電荷輸送層1dの形成方法としては、導電性支持体1aがシート状の場合にはベーカアプリケータ、バーコータ、キャスティング、スピンコート等、導電性支持体1aがドラム状の場合にはスプレー法、垂直型リング法、浸漬塗布法等が用いられる。特に、生産性やコストの観点からは、浸漬塗布法が好ましい。   The charge transport layer 1d is formed using the same method and apparatus as the charge generation layer 1c described above. The charge transport layer 1d is formed by dissolving or dispersing a charge transport material in a suitable solvent together with a binder resin, coating the conductive support 1a on which the charge generation layer 1c is formed, and drying or curing the film. Form. In the coating liquid for the charge transport layer 1d, one or several kinds of charge transport materials, binder resins, and additives are measured and dissolved in a predetermined amount of an organic solvent. At this time, the method may be prepared by simultaneously dissolving, but preferably, the method is prepared by first dissolving the binder resin in a solvent and then introducing and dissolving the charge transport material. According to this method, the molecular dispersibility of the charge transport material in the binder resin is improved, and crystallization of a potential and local charge transport material in the film is suppressed, thereby improving the initial sensitivity and repeating. Potential stability during use, good image characteristics, and the like are imparted. As a method for forming the charge transport layer 1d, a bakery applicator, bar coater, casting, spin coating or the like is used when the conductive support 1a is a sheet, and a spray method is used when the conductive support 1a is a drum. A vertical ring method, a dip coating method, or the like is used. In particular, the dip coating method is preferable from the viewpoint of productivity and cost.

上記の電荷輸送層1dに用いられるバインダ樹脂としては、例えば、上述した電荷発生層1cに用いられるバインダ樹脂と同様のものが挙げられ、特に制限はない。例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、およびその共重合体、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノキシ、エポキシ、シリコン樹脂あるいはこれらの部分的架橋硬化物等の公知のバインダ樹脂が使用される。   Examples of the binder resin used for the charge transport layer 1d include those similar to the binder resin used for the charge generation layer 1c described above, and are not particularly limited. For example, vinyl polymers such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, and copolymers thereof, polyester, polyester carbonate, polyarylate, polysulfone, polyimide, phenoxy, epoxy, silicone resin, or partial cross-linking curing thereof. Known binder resins such as products are used.

この際、感光体中に含有される粒子の最大径を制御することが重要となる。含有される粒子が50μm以下であれば、帯電部材導電方式をハイブリッドとすることで、長期間、感光体リークが生じないシステムを設計することができる。   At this time, it is important to control the maximum diameter of the particles contained in the photoreceptor. If the contained particles are 50 μm or less, it is possible to design a system that does not cause photoconductor leakage for a long time by using a hybrid charging member conductive system.

また、電荷輸送層1dの初期膜厚を15〜38μmに設定することが重要である。膜厚が12μm以下では、電荷輸送層1d中の走行電荷の拡散が少なくなることにより高解像度が得られるものの、感光受容層1eに高電界がかかることにより絶縁破壊が起こり、画像欠陥が多発しやすくなる傾向がある。また、使用時のクリーニング工程による膜削れに対するマージンが少なく、設計上、感光体寿命が比較的短いものになってしまう。また、一般的に接触帯電器に使用する感光体は、スコロトロン帯電に用いる感光体よりも、膜厚が厚く形成される。しかし、膜厚が41μm以上では、感光体寿命を長くできるものの、電荷発生層1cから注入された電荷が電荷輸送層1d中を走行する過程において、電界方向から逸脱する電荷拡散の関与が大きくなり解像度が低下する傾向がある。なお、電荷輸送層1dには、成膜性、可とう性、塗布性等を向上させるために、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤等の添加剤を含有させてもよい。   It is important to set the initial film thickness of the charge transport layer 1d to 15 to 38 μm. When the film thickness is 12 μm or less, although high resolution can be obtained by reducing the diffusion of traveling charges in the charge transport layer 1d, dielectric breakdown occurs due to application of a high electric field to the photosensitive receiving layer 1e, and image defects frequently occur. It tends to be easier. In addition, there is little margin for film abrasion due to the cleaning process during use, and the life of the photoreceptor is relatively short in design. In general, a photoconductor used for a contact charger is formed thicker than a photoconductor used for scorotron charging. However, when the film thickness is 41 μm or more, the life of the photoreceptor can be extended, but in the process in which the charge injected from the charge generation layer 1c travels through the charge transport layer 1d, the charge diffusion that deviates from the electric field direction becomes large. The resolution tends to decrease. The charge transport layer 1d may contain additives such as known plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, and leveling agents in order to improve film formability, flexibility, coatability, and the like. Good.

電荷輸送層1dの初期膜厚を10〜41μmに設定した具体例を、後述する実施例8に示している。このように、電荷輸送層1dの厚さを、15μm以上とすることで、感光体の導電性支持体にアルマイト処理や熱硬化性樹脂をコートした高価な感光体を使用することなく、感光体リークによる黒点または白点状のスポット欠陥のような画像欠陥を生じさせず、長期にわたって安定して良好な画質を得ることができる。また、電荷輸送層1dの厚さを、38μm以下とすることで、キャリア拡散による画質劣化を防ぐことができる。   A specific example in which the initial film thickness of the charge transport layer 1d is set to 10 to 41 μm is shown in Example 8 to be described later. Thus, by setting the thickness of the charge transport layer 1d to 15 μm or more, the photosensitive member can be used without using an expensive photosensitive member in which the conductive support of the photosensitive member is coated with an alumite treatment or a thermosetting resin. An image defect such as a black spot or white spot-like spot defect due to a leak does not occur, and a good image quality can be stably obtained over a long period of time. Further, by setting the thickness of the charge transport layer 1d to 38 μm or less, it is possible to prevent image quality deterioration due to carrier diffusion.

次に、帯電器20について詳しく説明する。帯電器20は、電源から供給される電力により感光体1の表面を均一に帯電させるために設けられる。帯電器20としては、接触ローラ帯電器、非接触ローラ帯電器、ブラシ帯電器等の微小空隙放電を利用した帯電器や、注入帯電方式を利用した帯電器を利用できる。なお、帯電ローラ等の帯電部材に、直流電圧のみを印加するタイプの帯電器が最適である。   Next, the charger 20 will be described in detail. The charger 20 is provided to uniformly charge the surface of the photoreceptor 1 with electric power supplied from a power source. As the charger 20, a charger using a minute gap discharge such as a contact roller charger, a non-contact roller charger, a brush charger, or a charger using an injection charging method can be used. A charger of the type that applies only a DC voltage to a charging member such as a charging roller is optimal.

以下では、帯電器20として接触ローラ帯電器を用いた例について説明する。図3は、図1に示す帯電器20の構造を示す断面図である。図3に示すように、帯電器20は、帯電部材としての帯電ローラ2の導電物質が電子導電性材料とイオン導電性材料の両方が混合されていることが重要である。このため、帯電ローラ2を形成する材料、用いる材料の量比、用いる材料の混合状態等の要因に特に限定されない。帯電ローラ2は、導電性支持体2aを基体としてその外周面上に弾性層2bが形成され、この弾性層2b上に抵抗層2cが形成されている。このように、帯電ローラ2は、弾性層2b・抵抗層2cのような被覆層を導電性支持体2a上に有している。   Hereinafter, an example in which a contact roller charger is used as the charger 20 will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the charger 20 shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the charger 20, it is important that the conductive material of the charging roller 2 as a charging member is a mixture of both an electronic conductive material and an ionic conductive material. For this reason, it is not specifically limited to factors, such as the material which forms the charging roller 2, the quantity ratio of the material to be used, the mixed state of the material to be used. The charging roller 2 has an electroconductive support 2a as a base, an elastic layer 2b formed on the outer peripheral surface thereof, and a resistance layer 2c formed on the elastic layer 2b. As described above, the charging roller 2 has a coating layer such as the elastic layer 2b and the resistance layer 2c on the conductive support 2a.

また、ハイブリッドの帯電ローラ2を使用することによって、感光体1の導電性支持体1aにアルマイト処理や熱硬化性樹脂をコートした高価な感光体を使用することなく、従来の熱可塑性樹脂によるコートを施した導電性支持体を有する感光体を使用し、かつ感光体中に含有される粒子の最大粒径が45μm以下の場合であっても、感光体リークの発生を防止することができ、良好な画像を得ることができる。   Further, by using the hybrid charging roller 2, a conventional thermoplastic resin coating can be used without using an expensive photoconductor in which the conductive support 1a of the photoconductor 1 is coated with an alumite treatment or a thermosetting resin. Even when the photosensitive member having a conductive support subjected to the above is used and the maximum particle size of the particles contained in the photosensitive member is 45 μm or less, the occurrence of leakage of the photosensitive member can be prevented, A good image can be obtained.

導電性支持体2aは、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属材料の丸棒を用いることができる。さらに、防錆や耐傷性付与のために、これらの金属表面にメッキ処理を施してもよい。ただし、導電性を損なわないことが必要である。   As the conductive support 2a, a round bar made of a metal material such as iron, copper, stainless steel, aluminum, or nickel can be used. Furthermore, these metal surfaces may be subjected to a plating treatment in order to provide rust prevention and scratch resistance. However, it is necessary not to impair the conductivity.

弾性層2bは、被帯電体としての感光体1に対する給電や、帯電ローラ2の感光体1に対する良好な均一密着性を確保するために、適当な導電性と弾性を有している。帯電ローラ2と感光体1の均一密着性を確保するためには、弾性層2bを研磨して、その中央部が一番太く、中央部から両端部に行くにつれて細くなる形状(いわゆるクラウン形状)に形成することが好ましい。一般的に、帯電ローラ2は、導電性支持体2aの両端部に所定の押圧力を与えることによって感光体1と当接される。このため、押圧力が中央部では小さく、両端部ほど大きくなっている。したがって、帯電ローラ2の真直度が十分である場合には問題ないが、十分ではない場合には中央部と両端部に対応する画像に濃度ムラが生じてしまうという問題がある。また、A3ノビ対応機種の増加やカラー機の増加により帯電領域が拡大してきているため、導電性支持体2aの両端部のみへの押圧力によって帯電ローラ2自体がたわみ易くなっており、中央部にギャップができるといった問題が起きている。このような理由により弾性層2bをクラウン形状とすることが好ましい。   The elastic layer 2b has appropriate conductivity and elasticity in order to supply power to the photosensitive member 1 as a member to be charged and to ensure good uniform adhesion of the charging roller 2 to the photosensitive member 1. In order to ensure uniform adhesion between the charging roller 2 and the photosensitive member 1, the elastic layer 2b is polished so that the central portion is the thickest and becomes thinner from the central portion toward both ends (so-called crown shape). It is preferable to form. Generally, the charging roller 2 is brought into contact with the photoreceptor 1 by applying a predetermined pressing force to both ends of the conductive support 2a. For this reason, the pressing force is small at the central portion and is larger at both end portions. Therefore, there is no problem when the straightness of the charging roller 2 is sufficient, but there is a problem that density unevenness occurs in the images corresponding to the center and both ends when it is not sufficient. In addition, since the charging area has been expanded due to an increase in A3 Nobi compatible models and color machines, the charging roller 2 itself is easily deflected by the pressing force only on both ends of the conductive support 2a. There is a problem that there is a gap. For this reason, the elastic layer 2b is preferably crown-shaped.

弾性層2bは、ゴム等の弾性材料中に、カーボンブラック、グラファイト、導電性金属酸化物等の電子電導機構を有する導電剤、ならびにアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン電導機構を有する導電剤を適宜添加することによって形成される。
そして、体積抵抗が1010Ωcm未満の導電性を示すように調整されるのがよい。弾性層2bの弾性材料としては、例えば、天然ゴムや、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、ニトリルブタジエンゴム(NBR)およびクロロプレンゴム(CR)等の合成ゴム、さらには、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂等も挙げられる。
The elastic layer 2b is a conductive agent having an electron conduction mechanism such as carbon black, graphite, or a conductive metal oxide in an elastic material such as rubber, and a conductive material having an ion conduction mechanism such as an alkali metal salt or a quaternary ammonium salt. It is formed by adding a suitable agent.
And it is good to adjust so that volume resistance may show the electroconductivity below 10 < 10 > ohm-cm. Examples of the elastic material of the elastic layer 2b include natural rubber, ethylene propylene rubber (EPDM), styrene butadiene rubber (SBR), silicon rubber, urethane rubber, epichlorohydrin rubber, isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), Synthetic rubbers such as nitrile butadiene rubber (NBR) and chloroprene rubber (CR), as well as polyamide resin, polyurethane resin, silicon resin and the like can be mentioned.

抵抗層2cは、弾性層2bに接して形成され、弾性層2b中に含有される軟化油や可塑剤等の帯電ローラ2表面へのブリードアウト(滲み出し)を防止するとともに、帯電ローラ2全体の電気抵抗を調整するために設けられる。   The resistance layer 2c is formed in contact with the elastic layer 2b and prevents bleed-out (bleeding) of the softening oil or plasticizer contained in the elastic layer 2b to the surface of the charging roller 2, and the entire charging roller 2 It is provided to adjust the electrical resistance.

抵抗層2cを形成する材料としては、例えば、エピクロルヒドリンゴム、NBR、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。これらの材料は、単独で用いても、2種類以上の混合であっても、あるいは共重合体であってもよい。   Examples of the material forming the resistance layer 2c include epichlorohydrin rubber, NBR, polyolefin-based thermoplastic elastomer, urethane-based thermoplastic elastomer, polystyrene-based thermoplastic elastomer, fluororubber-based thermoplastic elastomer, polyester-based thermoplastic elastomer, and polyamide-based materials. Examples thereof include thermoplastic elastomers, polybutadiene thermoplastic elastomers, ethylene vinyl acetate thermoplastic elastomers, polyvinyl chloride thermoplastic elastomers, and chlorinated polyethylene thermoplastic elastomers. These materials may be used alone, may be a mixture of two or more, or may be a copolymer.

抵抗層2cは、導電性または半導電性を有している必要がある。このため、上述した材料に、電子電導機構を有する導電剤(導電性カーボン、グラファイト、導電性金属酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉等)、あるいはイオン電導機構を有する導電剤(アルカリ金属塩、アンモニウム塩等)を適宜添加することによって形成される。この場合、所望の電気抵抗を得るために、上記各種導電剤を2種以上併用してもよい。ただし、環境変動や感光体1の汚染を考慮すると、電子電導機構を有する導電剤を用いることが好ましい。   The resistance layer 2c needs to be conductive or semiconductive. For this reason, a conductive agent (electroconductive carbon, graphite, conductive metal oxide, copper, aluminum, nickel, iron powder, etc.) having an electron conduction mechanism or a conductive agent (alkali metal) having an ionic conduction mechanism is added to the above-described materials. Salt, ammonium salt, etc.) are added as appropriate. In this case, in order to obtain a desired electric resistance, two or more kinds of the above various conductive agents may be used in combination. However, in consideration of environmental fluctuations and contamination of the photoreceptor 1, it is preferable to use a conductive agent having an electronic conduction mechanism.

そして、帯電ローラ2表面の表面粗さRz(十点平均粗さ、JIS規格 B 0601−1982)を15μm以下とした具体例を、後述する実施例9に示している。このように、帯電ローラ2の表面粗さRzを15μm以下とすることによって、常に安定した帯電電位を確保することができ、また、問題のないレベルのトナークリーニング性を確保することができる。これにより、初期画質が良好な画像を得ることができる。特に帯電ローラ2に直流電圧のみを印加する場合には、帯電ローラ2表面の凸部が適度な放電ポイントとなり、常に安定した帯電電位を確保することができる。   A specific example in which the surface roughness Rz (ten-point average roughness, JIS standard B 0601-1982) of the surface of the charging roller 2 is 15 μm or less is shown in Example 9 to be described later. As described above, by setting the surface roughness Rz of the charging roller 2 to 15 μm or less, it is possible to always ensure a stable charging potential and to ensure a level of toner cleaning that is free from problems. Thereby, an image with good initial image quality can be obtained. In particular, when only a DC voltage is applied to the charging roller 2, the convex portion on the surface of the charging roller 2 serves as an appropriate discharge point, and a stable charging potential can always be secured.

次に、本発明を適用したカラー印字方式の画像形成装置について、図4を用いて説明する。図4は、この発明の接触帯電装置を備えるカラー印字方式(カラータンデム方式)の画像形成装置の構造を示す説明図である。図4に示すように、カラー印字方式の画像形成装置100(カラー機)は、外部から入力される画像データに応じて、所定の記録紙(シート)に対して多色および単色の画像を形成するものである。そして、図4に示すように、感光体101、帯電器120、露光部130、現像部140、定着部160、クリーニング部170、転写搬送ベルト部150等を備えている。また、給紙トレイ180、排紙トレイ190・191等を備えており、給紙トレイ180と排紙トレイ190との間には、略Sの字形状の用紙搬送路Sが設けられている。   Next, a color printing image forming apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing the structure of a color printing type (color tandem type) image forming apparatus provided with the contact charging device of the present invention. As shown in FIG. 4, a color printing type image forming apparatus 100 (color machine) forms multicolor and single color images on a predetermined recording sheet (sheet) in accordance with image data input from the outside. To do. As shown in FIG. 4, the apparatus includes a photoreceptor 101, a charger 120, an exposure unit 130, a development unit 140, a fixing unit 160, a cleaning unit 170, a transfer conveyance belt unit 150, and the like. A paper feed tray 180, paper discharge trays 190 and 191 and the like are provided, and a substantially S-shaped paper transport path S is provided between the paper feed tray 180 and the paper discharge tray 190.

なお、画像形成装置100において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、KCMYの各色用の感光体101a,101b,101c,101d、KCMYの各色用の帯電器120a,120b,120c,120d、KCMYの各色の露光部130a,130b,130c,130d、KCMYの各色の現像部140a,140b,140c,140d、KCMYの各色用のクリーニング部170a,170b,170c,170dが、各色に応じた4種類の潜像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それらKCMYの各色用の4つの画像ステーション(画像形成部)が用紙搬送路Sに沿って並べて配置されている。   Note that image data handled in the image forming apparatus 100 corresponds to a color image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Accordingly, the photosensitive members 101a, 101b, 101c, and 101d for the respective colors of KCMY, the chargers 120a, 120b, 120c, and 120d for the respective colors of KCMY, the exposure units 130a, 130b, 130c, and 130d for the respective colors of KCMY, and the respective colors of KCMY. Four developing units 140a, 140b, 140c, 140d, and four cleaning units 170a, 170b, 170c, and 170d for each color are provided so as to form four types of latent images corresponding to the respective colors. Four image stations (image forming units) for each color are arranged side by side along the sheet conveyance path S.

各色の感光体101a〜101dは、画像形成装置100の略中心部に略水平に並べて配置されている。感光体101a〜101dは、上述したモノクロ機の感光体1と同様にして形成される。   The photoconductors 101 a to 101 d for the respective colors are arranged substantially horizontally in a substantially central portion of the image forming apparatus 100. The photoconductors 101a to 101d are formed in the same manner as the photoconductor 1 of the monochrome machine described above.

それぞれの帯電器120a〜120dは、該帯電器120a〜120dと接触または近接して配置される感光体101a〜101dの表面を均一に帯電させる帯電手段として設けられている。それぞれの帯電器120a〜120dの帯電部材(帯電ローラ102a〜102d)は、上述したモノクロ機の帯電器20の帯電部材(帯電ローラ2)と同様にして形成される。なお、帯電器120a〜120dとしては、図4、図5に示すように帯電部材として帯電ローラ102a〜102dを備えた接触ローラ帯電器の他、非接触ローラ帯電器、ブラシ帯電器等の微小空隙放電を利用した帯電器や、注入帯電方式を利用した帯電器を利用できる。   Each of the chargers 120a to 120d is provided as a charging unit that uniformly charges the surfaces of the photoreceptors 101a to 101d disposed in contact with or close to the chargers 120a to 120d. The charging members (charging rollers 102a to 102d) of the chargers 120a to 120d are formed in the same manner as the charging member (charging roller 2) of the charger 20 of the monochrome machine described above. As the chargers 120a to 120d, as shown in FIGS. 4 and 5, in addition to a contact roller charger provided with charging rollers 102a to 102d as charging members, a small gap such as a non-contact roller charger, a brush charger, etc. A charger using a discharge or a charger using an injection charging method can be used.

それぞれの露光部130a〜130dには、発光素子をアレイ状に並べた、例えば、ELやLED書込みヘッドや、レーザー照射部および反射ミラーを備えたレーザースキャニングユニット(LSU)を用いる。そして、帯電部材により帯電された感光体101a〜101dを入力される画像データに応じて露光することによって、感光体101a〜101dの表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する。   For each of the exposure units 130a to 130d, for example, a laser scanning unit (LSU) including light emitting elements arranged in an array, for example, an EL or LED writing head, a laser irradiation unit, and a reflection mirror is used. Then, by exposing the photoconductors 101a to 101d charged by the charging member according to the input image data, electrostatic latent images corresponding to the image data are formed on the surfaces of the photoconductors 101a to 101d.

それぞれの現像部140a〜140dは、感光体101a〜101dにトナーを供給するための現像ローラを備え、感光体101a〜101dに形成された静電潜像を(K,C,M,Y)のトナーにより現像して顕像化する。これにより、感光体101a〜101dの表面に画像データに応じたトナー像が形成される。   Each of the developing units 140a to 140d includes a developing roller for supplying toner to the photoconductors 101a to 101d, and the electrostatic latent images formed on the photoconductors 101a to 101d are (K, C, M, Y). Develop with toner to visualize. As a result, toner images corresponding to the image data are formed on the surfaces of the photoreceptors 101a to 101d.

感光体101a〜101dの下方に配置される転写搬送ベルト部150について説明する。転写搬送ベルト部150は、転写ベルト155、転写ベルト駆動ローラ151、転写ベルトテンションローラ153、転写ベルト従動ローラ152、154、転写ローラ105a,105b,105c,105d、転写ベルトクリーニング部157等を備えている。   The transfer / conveying belt unit 150 disposed below the photoreceptors 101a to 101d will be described. The transfer conveyance belt unit 150 includes a transfer belt 155, a transfer belt driving roller 151, a transfer belt tension roller 153, transfer belt driven rollers 152 and 154, transfer rollers 105a, 105b, 105c, and 105d, a transfer belt cleaning unit 157, and the like. Yes.

転写ベルト駆動ローラ151、転写ベルトテンションローラ153、転写ローラ105a〜105d、転写ベルト従動ローラ152・154等は、転写ベルト155を張架し、この転写ベルト155を矢印B方向に回転駆動させるものである。   The transfer belt drive roller 151, the transfer belt tension roller 153, the transfer rollers 105a to 105d, the transfer belt driven rollers 152 and 154, and the like stretch the transfer belt 155 and rotate the transfer belt 155 in the arrow B direction. is there.

それぞれの転写ローラ105a〜105dは、転写搬送ベルト部150のハウジングの転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。そして、それぞれの感光体101a〜101dのトナー像を、転写ベルト155上に吸着されて搬送される記録紙に転写するための転写バイアスを与える。   Each of the transfer rollers 105 a to 105 d is rotatably supported by a transfer roller mounting portion of the housing of the transfer conveyance belt portion 150. Then, a transfer bias is applied to transfer the toner images of the respective photoconductors 101a to 101d onto the recording paper that is attracted onto the transfer belt 155 and conveyed.

転写ベルト155は、それぞれの感光体101a〜101dに接触するように設けられている。つまり、転写ベルト155を挟んで、感光体101aと転写ローラ105a、感光体101bと転写ローラ105b、感光体101cと転写ローラ105c、感光体101dと転写ローラ105dとがそれぞれ対向して配置されている。そして、感光体101a〜101dに形成された各色のトナー像を記録紙に順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像(多色トナー像)を形成する。転写ベルト155は、厚さ100〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。   The transfer belt 155 is provided in contact with each of the photoreceptors 101a to 101d. In other words, the photosensitive member 101a and the transfer roller 105a, the photosensitive member 101b and the transfer roller 105b, the photosensitive member 101c and the transfer roller 105c, and the photosensitive member 101d and the transfer roller 105d are arranged to face each other with the transfer belt 155 interposed therebetween. . Then, the color toner images (multicolor toner images) are formed by sequentially superimposing and transferring the toner images of the respective colors formed on the photoconductors 101a to 101d onto the recording paper. The transfer belt 155 is formed endlessly using a film having a thickness of about 100 to 150 μm.

それぞれの感光体101a〜101dから記録紙へのトナー像の転写は、無端状の転写ベルト155の内側に接触している転写ローラ105a〜105dによって行われる。転写ローラ105a〜105dには、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。転写ローラ105a〜105dは、直径8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材(例えばEPDM、発泡ウレタン等)により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録紙に対して均一に高電圧を印加することができる。なお、転写電極として転写ローラ105a〜105dを用いているが、ブラシ等であってもよい。   Transfer of the toner image from each of the photoreceptors 101a to 101d to the recording paper is performed by transfer rollers 105a to 105d that are in contact with the inner side of the endless transfer belt 155. To the transfer rollers 105a to 105d, a high voltage transfer bias (a high voltage having a polarity (+) opposite to the charging polarity (−) of the toner) is applied to transfer the toner image. The transfer rollers 105a to 105d are based on a metal (for example, stainless steel) shaft having a diameter of 8 to 10 mm, and a surface thereof is covered with a conductive elastic material (for example, EPDM, urethane foam, or the like). With this conductive elastic material, a high voltage can be uniformly applied to the recording paper. Although the transfer rollers 105a to 105d are used as the transfer electrodes, a brush or the like may be used.

また、感光体101a〜101dとの接触により転写ベルト155に付着したトナーは、記録紙の裏面を汚す原因となる。このため、転写ベルトクリーニング部157によって除去・回収するようにしている。転写ベルトクリーニング部157には、転写ベルト155に接触するクリーニング部材として、例えばクリーニングブレード157aが設けられており、このクリーニングブレード157aは、転写ベルト155を挟んで転写ベルト従動ローラ154と対向して配置されている。   Further, the toner adhering to the transfer belt 155 due to contact with the photoreceptors 101a to 101d causes the back surface of the recording paper to be stained. For this reason, the transfer belt cleaning unit 157 removes and collects. The transfer belt cleaning unit 157 is provided with, for example, a cleaning blade 157a as a cleaning member that comes into contact with the transfer belt 155. The cleaning blade 157a is disposed to face the transfer belt driven roller 154 with the transfer belt 155 interposed therebetween. Has been.

定着部160は、ヒートローラ161、加圧ローラ162等を備えており、ヒートローラ161および加圧ローラ162は、記録紙を挟んで回転するようになっている。また、ヒートローラ161は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部110により所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ162とともに記録紙を熱圧着することにより、記録紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、記録紙に対して熱定着させる機能を有している。なお、多色トナー像の定着後、記録紙は、搬送ローラ185によって用紙搬送路Sの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で(多色トナー像を下側に向けて)、排紙トレイ190上にフェイスダウンで排出されるようになっている。   The fixing unit 160 includes a heat roller 161, a pressure roller 162, and the like. The heat roller 161 and the pressure roller 162 are configured to rotate with a recording sheet interposed therebetween. The heat roller 161 is controlled by the control unit 110 to have a predetermined fixing temperature based on a signal from a temperature detector (not shown), and recording is performed by thermocompression of the recording paper together with the pressure roller 162. It has the function of fusing, mixing, and pressing the multicolor toner image transferred to the paper, and thermally fixing the recording paper. After fixing the multicolor toner image, the recording paper is conveyed to the reverse paper discharge path of the paper conveyance path S by the conveyance roller 185, and is discharged in a reversed state (with the multicolor toner image facing downward). It is discharged face down on the paper tray 190.

給紙トレイ180は、画像形成に使用する記録紙を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置100の4つの画像ステーションの下方に設けられている。排紙トレイ190は、画像形成済みの記録紙をフェイスダウンで載置するためのトレイであり、画像形成装置100の上部に設けられている。これに対し、排紙トレイ191は、画像形成済みの記録紙をフェイスアップで載置するためのトレイであり、画像形成装置100の側部に設けられている。   The paper feed tray 180 is a tray for storing recording paper used for image formation, and is provided below the four image stations of the image forming apparatus 100. The paper discharge tray 190 is a tray on which image-formed recording paper is placed face down, and is provided on the top of the image forming apparatus 100. On the other hand, the paper discharge tray 191 is a tray for placing image-formed recording paper face up, and is provided on the side of the image forming apparatus 100.

そして、記録紙を給紙トレイ180から転写搬送ベルト部150や定着部160を経由させて排紙トレイ190に送るために、略Sの字形状の用紙搬送路Sが設けられている。この用紙搬送路Sに沿って、ピックアップローラ181、レジストローラ182、定着部160、搬送方向切換えガイド184、搬送ローラ185等が配されている。   In order to send recording paper from the paper feed tray 180 to the paper discharge tray 190 via the transfer conveyance belt unit 150 and the fixing unit 160, a substantially S-shaped paper conveyance path S is provided. Along the sheet conveyance path S, a pickup roller 181, a registration roller 182, a fixing unit 160, a conveyance direction switching guide 184, a conveyance roller 185, and the like are arranged.

搬送ローラ185は、記録紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Sに沿って複数設けられている。ピックアップローラ181は、給紙トレイ180の端部に備えられ、給紙トレイ180から、記録紙を1枚毎に用紙搬送路Sに供給する呼び込みローラである。   The transport roller 185 is a small roller for promoting and assisting the transport of the recording paper, and a plurality of the transport rollers 185 are provided along the paper transport path S. The pickup roller 181 is a drawing roller that is provided at the end of the paper feed tray 180 and that feeds recording paper from the paper feed tray 180 to the paper transport path S one by one.

また、レジストローラ182は、用紙搬送路Sを搬送されている記録紙を一旦保持するために設けられている。そして、感光体101a〜101d上のトナー像を記録紙に良好に多重転写できるように、感光体101a〜101dの回転にあわせて、記録紙をタイミングよく搬送する機能を有している。具体的には、レジストローラ182は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、それぞれの感光体101a〜101d上のトナー像の先端を、記録紙における画像形成範囲の先端に合わせるように、記録紙を搬送するように設定されている。   Further, the registration roller 182 is provided to temporarily hold the recording paper conveyed through the paper conveyance path S. The recording paper is transported in a timely manner in accordance with the rotation of the photoconductors 101a to 101d so that the toner images on the photoconductors 101a to 101d can be well transferred onto the recording paper. Specifically, the registration roller 182 aligns the leading edge of the toner image on each of the photoconductors 101a to 101d with the leading edge of the image forming range on the recording paper based on a detection signal output from a pre-registration detection switch (not shown). Thus, the recording paper is set to be conveyed.

搬送方向切換えガイド184は、側面カバー186に回動可能に設けられている。この搬送方向切換えガイド184を回動させて実線で示す状態から破線で示す状態にすることによって、用紙搬送路Sの途中から記録紙を分離し、排紙トレイ191に記録紙を排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、記録紙は、定着部160と側面カバー186、搬送方向切換えガイド184の間に形成される搬送部S´(用紙搬送路Sの一部)を通り、上部の排紙トレイ190に排出される。   The conveyance direction switching guide 184 is rotatably provided on the side cover 186. By rotating the transport direction switching guide 184 from the state indicated by the solid line to the state indicated by the broken line, the recording paper can be separated from the middle of the paper transport path S and discharged onto the paper discharge tray 191. It has become. In the state indicated by the solid line, the recording sheet passes through the conveyance unit S ′ (a part of the sheet conveyance path S) formed between the fixing unit 160, the side cover 186, and the conveyance direction switching guide 184, and passes through the upper part. The paper is discharged to a paper discharge tray 190.

以上のような構成のカラー機においても、帯電ローラ102a〜102dの基層の導電方式を電子導電性材料とイオン導電性材料の2種類を組み合わせたバイブリッド方式とすることで、感光体中に含有される粒子の最大径を50μmとした場合でも、感光体リークを起こさず、長期間良好な画像を得ることができる。このため、感光体製造のコストダウンが可能となる。   Even in the color machine configured as described above, the conductive system of the base layer of the charging rollers 102a to 102d is contained in the photoreceptor by adopting a hybrid system that combines two types of electronic conductive material and ion conductive material. Even when the maximum particle diameter is 50 μm, no photoconductor leakage occurs, and a good image can be obtained for a long time. For this reason, it is possible to reduce the cost of manufacturing the photosensitive member.

また、従来では必要であった感光体101a〜101dの導電性支持体にアルマイト処理や熱硬化性樹脂をコートした高価な感光体を使用することなく、従来の熱可塑性樹脂によるコートを施した導電性支持体を有する感光体を使用した場合であっても、感光体リークの発生を防止することができ、良好な画像を得ることができる。   In addition, a conductive material coated with a conventional thermoplastic resin can be used without using an expensive photosensitive material obtained by coating an alumite treatment or a thermosetting resin on the conductive supports of the photosensitive members 101a to 101d, which has been conventionally required. Even when a photoconductor having a photosensitive support is used, the occurrence of photoconductor leakage can be prevented and a good image can be obtained.

次に、本発明を適用し、クリーナーレス方式を採用した画像形成装置(帯電兼クリーニング方式並びに現像兼クリーニング方式を採用した画像形成装置)について説明する。クリーナーレス方式を採用した画像形成装置では、転写後に感光体上に残留したトナーをブレードやブラシ等によりクリーニングする従来のクリーニング装置を省略して、感光体上の残留トナーを現像器もしくは帯電器に回収するようにしており、廃棄トナーの減少、装置の小型化を図ることができる。この画像形成装置は、モノクロ機にもカラー機にも適用可能である。以下では、カラー機に適用した例について、図5、図6を用いて詳しく説明する。   Next, an image forming apparatus (an image forming apparatus employing a charging / cleaning system and a developing / cleaning system) to which the present invention is applied and adopts a cleaner-less system will be described. In an image forming apparatus adopting a cleaner-less method, a conventional cleaning device that cleans toner remaining on the photoconductor with a blade or a brush after the transfer is omitted, and the residual toner on the photoconductor is transferred to a developing device or a charger. Since the toner is collected, waste toner can be reduced and the apparatus can be downsized. This image forming apparatus can be applied to both a monochrome machine and a color machine. Below, the example applied to the color machine is demonstrated in detail using FIG. 5, FIG.

図5は、帯電兼クリーニング方式並びに現像兼クリーニング方式を採用したカラー印字方式の画像形成装置を示す説明図である。また、図6は、図5において各色の画像を形成するために感光体およびその周辺に配置される各装置の構成を示す説明図である。図5に示す画像形成装置200は、クリーニング部170a〜170dの替わりに、帯電調整部材としての異物攪乱装置280a,280b,280c,280dが設けられている点で、図4に示す画像形成装置100と異なる。また、異物攪乱装置280a〜280dを設けたことに伴い、帯電器220a〜220dと現像部240a〜240dの構成が図4に示す画像形成装置100から若干変更されている。このため、異物攪乱装置280a〜280dと、この異物攪乱装置280a〜280dに関係する帯電器220a〜220dおよび現像部240a〜240dについて、図6を用いて説明することとし、その他の説明は省略する。なお、図5の各色の帯電器等には、各色に対応して符号の末尾にa、b、c、dの文字を付しているが、図6では末尾の文字を省略した符号を付して全ての色を代表させている。   FIG. 5 is an explanatory view showing an image forming apparatus of a color printing method adopting a charging / cleaning method and a developing / cleaning method. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the photosensitive member and the devices arranged around it in order to form the image of each color in FIG. The image forming apparatus 200 shown in FIG. 5 is provided with a foreign substance disturbing device 280a, 280b, 280c, 280d as a charge adjusting member instead of the cleaning units 170a to 170d. And different. Further, with the provision of the foreign substance disturbing devices 280a to 280d, the configurations of the chargers 220a to 220d and the developing units 240a to 240d are slightly changed from the image forming apparatus 100 shown in FIG. Therefore, the foreign matter disturbing devices 280a to 280d and the chargers 220a to 220d and the developing units 240a to 240d related to the foreign matter disturbing devices 280a to 280d will be described with reference to FIG. . In addition, although the letters a, b, c, and d are attached to the end of the reference numerals corresponding to the respective colors in the chargers of each color in FIG. To represent all colors.

まず、図6に示した帯電調整部材としての異物攪乱装置280について説明する。異物攪乱装置280は、感光体101上の異物の凝集塊を攪乱(攪拌)してほぐすことによって、帯電器220(帯電ローラ202)および現像部240(現像ローラ241)による異物の吸着効率を高めるために設けられている。ここで、感光体101上の異物とは、例えば、転写工程後に記録紙に転写されずに感光体101上に残留したトナー(残留トナー;負残留トナーおよび正残留トナー)や、感光体101の表面に付着した紙粉等の残留異物のことである。   First, the foreign matter disturbing device 280 as the charge adjusting member shown in FIG. 6 will be described. The foreign matter disturbing device 280 improves the efficiency of attracting foreign matters by the charger 220 (charging roller 202) and the developing unit 240 (developing roller 241) by disturbing (stirring) the aggregates of foreign matters on the photoconductor 101 and loosening them. It is provided for. Here, the foreign matter on the photosensitive member 101 is, for example, toner (residual toner; negative residual toner and positive residual toner) remaining on the photosensitive member 101 without being transferred to the recording paper after the transfer process, Residual foreign matter such as paper dust attached to the surface.

図6に示すように、異物攪乱装置280は、導電性ブラシ(トナー攪乱部材)281および攪乱電圧電源282を備えている。そして、転写ローラ105よりも下流側であって帯電器220よりも上流側に配置されている。導電性ブラシ281は、その先端を感光体101の表面と接触するように配設されたブラシであり、感光体101上の異物の凝集塊を攪乱する。攪乱電圧電源282は、導電性ブラシ281に対し、転写バイアスと同極性(+)の直流に交流電圧を重畳した攪乱電圧を印加する。このような異物攪乱装置280により、感光体101上の異物の電荷を調節するようにしている。   As shown in FIG. 6, the foreign matter disturbance device 280 includes a conductive brush (toner disturbance member) 281 and a disturbance voltage power source 282. Further, it is disposed downstream of the transfer roller 105 and upstream of the charger 220. The conductive brush 281 is a brush disposed so that the tip thereof is in contact with the surface of the photoconductor 101, and disturbs agglomerates of foreign matters on the photoconductor 101. The disturbance voltage power supply 282 applies a disturbance voltage in which an alternating voltage is superimposed on a direct current having the same polarity (+) as the transfer bias to the conductive brush 281. By such a foreign matter disturbing device 280, the charge of the foreign matter on the photosensitive member 101 is adjusted.

具体的には、画像形成装置200では、帯電器220によりマイナス帯電された感光体101表面を露光して静電潜像を形成し、この潜像の電荷消失部分に、現像部240によりマイナス帯電されたトナーを吸着させる反転現像を行うようにしている。このため、トナーは、転写領域(感光体101と転写ローラ105の対向部位)までは、略全てがマイナス帯電している。ところが、転写領域を越えて感光体101上にトナーが残留した場合、転写領域では高電圧の転写バイアス(例えば+2kV)が印加されるため、残留トナーの帯電量は幅広い分布となっており、全体としてはプラス帯電となっている。つまり、転写領域を越えた直後の残留トナーは、若干の負残留トナー(マイナス帯電している残留トナー)と、大半を占める正残留トナー(プラス帯電している残留トナー)とが混在した状態となっている。   Specifically, in the image forming apparatus 200, the surface of the photoreceptor 101 negatively charged by the charger 220 is exposed to form an electrostatic latent image, and the charge disappearing portion of the latent image is negatively charged by the developing unit 240. Reversal development is performed to attract the toner that has been absorbed. For this reason, almost all of the toner is negatively charged up to the transfer region (a portion where the photoconductor 101 and the transfer roller 105 face each other). However, when the toner remains on the photoconductor 101 beyond the transfer area, a high voltage transfer bias (for example, +2 kV) is applied in the transfer area, so that the charge amount of the residual toner has a wide distribution. As a positive charge. In other words, the residual toner immediately after exceeding the transfer region is a state in which some negative residual toner (negatively charged residual toner) and a large amount of positive residual toner (positively charged residual toner) are mixed. It has become.

そして、異物攪乱装置280では、導電性ブラシ281にプラスの攪乱電圧を印加することによって、残留トナーをより正帯電側にシフトさせ感光体101上の正残留トナーを増加させて、後述する帯電ローラ202による異物吸着効率を向上させるようにしている。また、この導電性ブラシ281における直流の攪乱電圧により、トナー以外の異物(例えば紙粉)も、プラスに帯電させる。なお、攪乱電圧電源282によって、導電性ブラシ281に交流電圧(交番電圧)を印加するようにしてもよい。   In the foreign matter disturbing device 280, by applying a positive disturbing voltage to the conductive brush 281, the residual toner is further shifted to the positive charging side to increase the positive residual toner on the photosensitive member 101, and a charging roller described later. The foreign matter adsorption efficiency by 202 is improved. In addition, foreign matter (for example, paper dust) other than toner is positively charged by the DC disturbance voltage in the conductive brush 281. Note that an alternating voltage (alternating voltage) may be applied to the conductive brush 281 by the disturbance voltage power supply 282.

次に、帯電器220について説明する。帯電器220は、感光体101を一様にマイナス帯電する機能に加えて、転写後に感光体101上に残留している異物のうち、プラス帯電しているものを感光体101から除去する機能を有している。ここで、プラス帯電している異物とは、正残留トナーおよびプラス帯電した紙粉等である。つまり、帯電器220は、プラス帯電している異物(およびその凝集魂)を、帯電ローラ202の表面に吸着することによって、感光体101の表面から除去する、帯電兼クリーニング装置である。   Next, the charger 220 will be described. In addition to the function of uniformly negatively charging the photoconductor 101, the charger 220 has a function of removing positively charged foreign substances remaining on the photoconductor 101 after the transfer from the photoconductor 101. Have. Here, the positively charged foreign matter includes positive residual toner and positively charged paper powder. That is, the charger 220 is a charging and cleaning device that removes positively charged foreign matter (and its aggregated soul) from the surface of the photoreceptor 101 by adsorbing it on the surface of the charging roller 202.

帯電ローラ202は、感光体101に押圧されることによって帯電ニップが形成され、感光体101と連れ周りで回転する。ただし、帯電ニップにトナーが混入するのを防止するために駆動系によって、感光体101の回転方向と同方向に回転(アゲンスト回転)するようにしてもよい。   The charging roller 202 is pressed against the photoconductor 101 to form a charging nip, and rotates together with the photoconductor 101. However, in order to prevent the toner from being mixed into the charging nip, it may be rotated in the same direction as the rotation direction of the photosensitive member 101 by the driving system.

そして、帯電ローラ202は、帯電バイアス電源(図示せず)によって印加される帯電バイアスにより、感光体101表面をマイナス帯電させるとともに、感光体101上に残留しているプラス帯電している異物を電気的に吸着する。   The charging roller 202 negatively charges the surface of the photoconductor 101 with a charging bias applied by a charging bias power source (not shown), and electrically charges the positively charged foreign matter remaining on the photoconductor 101. Adsorbs.

クリーニング部材(回収部材)221は、帯電ローラ202に吸着された異物を掻き取って帯電ローラ202の表面を清掃するために、帯電ローラ202に当接するように設けられている。クリーニング部材221の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートを用いることができる。なお、画像形成装置200は、クリーニング部材221により掻き取られた異物を現像部240の現像槽内に搬送(回収)する機能も有しており、クリーニングブレードやトナー搬送スクリューを含んでいる。   The cleaning member (recovery member) 221 is provided so as to come into contact with the charging roller 202 in order to scrape foreign matter adsorbed on the charging roller 202 and clean the surface of the charging roller 202. As a material of the cleaning member 221, for example, polyethylene terephthalate can be used. The image forming apparatus 200 also has a function of transporting (collecting) foreign matter scraped off by the cleaning member 221 into the developing tank of the developing unit 240, and includes a cleaning blade and a toner transport screw.

次に、現像部240について説明する。現像部240は、感光体101上の静電潜像を現像してトナー像を形成する機能に加えて、転写後に感光体101上に残留している異物のうち、マイナス帯電しているものを感光体1から除去・回収する機能を有している。ここで、マイナス帯電している異物とは、例えば、負残留トナーや紙粉等である。つまり、現像部240は、マイナス帯電している異物(およびその凝集魂)を、現像ローラ241の表面に吸着することによって、感光体101の表面から除去する、現像兼クリーニング装置である。   Next, the developing unit 240 will be described. In addition to the function of developing the electrostatic latent image on the photoconductor 101 to form a toner image, the developing unit 240 is a negatively charged foreign substance remaining on the photoconductor 101 after transfer. It has a function of removing and collecting from the photoreceptor 1. Here, the negatively charged foreign matter is, for example, negative residual toner or paper powder. That is, the developing unit 240 is a developing and cleaning device that removes negatively charged foreign matter (and its aggregated soul) from the surface of the photosensitive member 101 by adsorbing it on the surface of the developing roller 241.

現像ローラ241は、現像領域(感光体101と現像ローラ241の対向部位)において感光体101にトナーを供給して静電潜像を現像する一方、現像領域よりも上流側において感光体101上に残留しているマイナス帯電している異物を静電的に除去するようにしている。なお、現像ローラ241に吸着されたマイナス帯電している異物(特に負残留トナー)は、現像ローラ241の回転に伴って、現像ローラ241よりも奥に備えられているトナー供給ローラ242により掻き落とされ、攪拌されることによって十分に帯電される。   The developing roller 241 supplies toner to the photosensitive member 101 to develop the electrostatic latent image in a developing region (a portion where the photosensitive member 101 and the developing roller 241 face each other), while developing the electrostatic latent image on the photosensitive member 101 upstream of the developing region. The remaining negatively charged foreign matter is electrostatically removed. Note that negatively charged foreign matter (particularly negative residual toner) adsorbed on the developing roller 241 is scraped off by the toner supply roller 242 provided behind the developing roller 241 as the developing roller 241 rotates. And sufficiently charged by stirring.

図7は、前述の帯電兼クリーニング方式並びに現像兼クリーニング方式をモノクロ機に適用した構成の一例を示す説明図である。図7に示す構成例は、図5の画像形成装置と比べて現像部分を二成分現像方式とした点が異なるが、その他の構成で大きな相違はない。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a configuration in which the charging / cleaning method and the developing / cleaning method are applied to a monochrome machine. The configuration example shown in FIG. 7 differs from the image forming apparatus of FIG. 5 in that the development portion is a two-component development system, but there is no significant difference in other configurations.

現像兼クリーニング方式(並びに帯電兼クリーニング方式)を採用したクリーナーレス方式を採用した画像形成装置において、帯電ローラの基層の導電方式を電子導電性材料とイオン導電性材料の2種類を組み合わせたバイブリッド方式とすることで、感光体中に含有される粒子の最大径を45μmとした場合でも、感光体リークを起こさず、長期間良好な画像を得ることができる。このため、感光体製造のコストダウンが可能となる。   In an image forming apparatus that employs a cleanerless system that employs a development and cleaning system (and a charging and cleaning system), a hybrid that combines two types of electroconductive material and ion conductive material as the base layer of the charging roller. By adopting this method, even when the maximum diameter of the particles contained in the photosensitive member is 45 μm, a good image can be obtained for a long period without causing leakage of the photosensitive member. For this reason, it is possible to reduce the cost of manufacturing the photosensitive member.

また、従来では必要であった感光体の導電性支持体にアルマイト処理や熱硬化性樹脂をコートした高価な感光体を使用することなく、従来の熱可塑性樹脂によるコートを施した導電性支持体を有する感光体を使用した場合であっても、感光体リークの発生を防止することができ、良好な画像を得ることができる。
また、導電性ブラシ281を転写ローラ105よりも下流側であって帯電器220よりも上流側に配置、つまり、転写領域と帯電ニップとの間に配置することによって、トナー攪乱効果を確保することができ、長期にわたって安定した画質を得ることができる。
In addition, a conductive support that has been coated with a conventional thermoplastic resin without using an expensive photoconductor in which an alumite treatment or a thermosetting resin is coated on the conductive support of a photosensitive member that was conventionally required. Even when a photoconductor having the above is used, the occurrence of photoconductor leakage can be prevented and a good image can be obtained.
Further, by arranging the conductive brush 281 downstream of the transfer roller 105 and upstream of the charger 220, that is, between the transfer region and the charging nip, the toner disturbance effect can be ensured. And stable image quality can be obtained over a long period of time.

(実施例)
以下、本願発明の実施例1〜実施例9、および従来のものとの比較例1〜比較例5を示し、帯電部材の作製、感光体の作製、感光体のリーク確認、帯電部材の表面粗さ測定、画質確認の試験等についての結果を示す。
(Example)
Hereinafter, Examples 1 to 9 of the present invention and Comparative Examples 1 to 5 with the conventional ones will be shown. Preparation of charging member, preparation of photoreceptor, confirmation of leakage of photoreceptor, surface roughness of charging member The results of the measurement, image quality confirmation test, etc. are shown.

実施例1
<帯電部材の作製>
Φ9の導電性支持体上にイオン材料とカーボンを分散させて半導電性としたNBR層を形成し、その上にカーボンを分散させて半導電としたNBR層を形成することでΦ14の帯電部材を作成した。材料の配合を下記に記す。
−弾性層−
NBR 100重量部
エステル系可塑剤 25重量部
カーボンブラック 45重量部
第4級アンモニウム塩 1重量部
炭酸カルシウム 25重量部
酸化亜鉛 1重量部
ステアリン酸 1重量部
ジベンゾチアゾールジスルフィド 1重量部
テトラメチルチウラムモノサルファイド 1重量部
硫黄 1重量部
−表面層−
NBRラテックス 50重量部
SBRラテックス 50重量部
イオウ系加硫剤 5重量部
カーボンブラック 5重量部
Example 1
<Production of charging member>
An ionic material and carbon are dispersed on a Φ9 conductive support to form a semiconductive NBR layer, and a carbon is dispersed on the semiconductive NBR layer to form a Φ14 charging member. It was created. The composition of the material is described below.
-Elastic layer-
NBR 100 parts by weight Ester plasticizer 25 parts by weight Carbon black 45 parts by weight Quaternary ammonium salt 1 part by weight Calcium carbonate 25 parts by weight Zinc oxide 1 part by weight Stearic acid 1 part by weight Dibenzothiazole disulfide 1 part by weight Tetramethylthiuram monosulfide 1 part by weight Sulfur 1 part by weight -surface layer-
NBR latex 50 parts by weight SBR latex 50 parts by weight Sulfur-based vulcanizing agent 5 parts by weight Carbon black 5 parts by weight

<表面粗さ測定>
表面粗さ計(小坂研:SE−30H)を用いて帯電ローラの10点平均粗さ(Rz)を測定した。上記帯電ローラの場合、6.5μmであった。
<Surface roughness measurement>
The 10-point average roughness (Rz) of the charging roller was measured using a surface roughness meter (Kosaka Lab: SE-30H). In the case of the above charging roller, it was 6.5 μm.

<動抵抗の測定>
帯電部材(帯電ローラ)の動抵抗測定を温度25℃、湿度50%の環境において行った。図8は、帯電ローラの動抵抗を測定したときの様子を説明するための説明図である。測定の手順は以下のとおりであった。まず、帯電部材302と感光体303を実際の条件で圧接した。そして、感光体を実際の条件で回転、移動させ、帯電部材を実際の条件で回転、固定、移動させた。感光体を実際の帯電電位(本実験では、−620Vとした)に帯電させるために電源301を用いて電圧Vaを帯電部材に印加した。この条件下で、感光体に流れ込む電流値Ia(μA)を電流計304で測定した。
次に、感光体の代わりに感光体と同一形状の導電性の円筒電極(ステンレス製)を挿入した。感光体をドラム型の円筒電極に代えた以外は、帯電ローラの円筒電極への押圧力(10.3gf/cm)等は全て上記の実験と同様として、外部電源より電圧を印加した。円筒電極に感光体への流れ込み電流値と同じIa(μA)を流し、このときに印加されている電圧値から抵抗値を算出した。この値を帯電部材の動抵抗R(Ω)とした。上記帯電ローラの動抵抗Rは、2.74×106(Ω)であった。
<Measurement of dynamic resistance>
The dynamic resistance of the charging member (charging roller) was measured in an environment at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50%. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a state when the dynamic resistance of the charging roller is measured. The measurement procedure was as follows. First, the charging member 302 and the photoreceptor 303 were pressed against each other under actual conditions. Then, the photosensitive member was rotated and moved under actual conditions, and the charging member was rotated, fixed, and moved under actual conditions. In order to charge the photosensitive member to an actual charging potential (in this experiment, −620 V), a voltage Va was applied to the charging member using the power source 301. Under this condition, the current value Ia (μA) flowing into the photosensitive member was measured with an ammeter 304.
Next, instead of the photoconductor, a conductive cylindrical electrode (made of stainless steel) having the same shape as the photoconductor was inserted. Except that the photosensitive member was replaced with a drum-shaped cylindrical electrode, the pressing force (10.3 gf / cm) to the cylindrical electrode of the charging roller was all applied in the same manner as in the above experiment, and a voltage was applied from an external power source. The same Ia (μA) as the current flowing into the photosensitive member was passed through the cylindrical electrode, and the resistance value was calculated from the voltage value applied at this time. This value was defined as the dynamic resistance R (Ω) of the charging member. The charging roller had a dynamic resistance R of 2.74 × 10 6 (Ω).

<帯電部材の水の接触角測定>
水の接触角計(協和界面化学:CA−VP)を用いて帯電ローラの水の接触角を測定した。
上記帯電ローラの水の接触角は、94°であった。
<Measurement of water contact angle of charging member>
The water contact angle of the charging roller was measured using a water contact angle meter (Kyowa Interface Chemistry: CA-VP).
The water contact angle of the charging roller was 94 °.

<動摩擦係数測定>
帯電ローラ1の表面に対して、感光体ドラムの表面材をPETシートに塗布して作製した幅10mmのテープ材を100gの荷重を押し当てて移動させた場合の動摩擦係数を測定した。測定機材として、表面性測定機(新東化学:HEIDON−14D)を用いた。その結果、上記帯電ローラの動摩擦係数は、0.4であった。
<Dynamic friction coefficient measurement>
A dynamic friction coefficient was measured when a tape material having a width of 10 mm produced by applying the surface material of the photosensitive drum to the surface of the charging roller 1 was applied to a PET sheet and moved by applying a load of 100 g. A surface property measuring machine (Shinto Kagaku: HEIDON-14D) was used as the measuring equipment. As a result, the dynamic friction coefficient of the charging roller was 0.4.

実施例2
Φ9の導電性支持体上にイオン材料とカーボンを分散させて半導電性としたエピクロルヒドリン層を形成し、その上にカーボンを分散させて半導電としたフッ素ゴム層を形成することでΦ14の帯電部材を作成した。帯電ローラの配合を下記とした以外は、実施例1と同様の測定を行った。
−弾性層−
エピクロルヒドリンゴム 100重量部
エーテルエステル系可塑剤 15重量部
カーボンブラック 10重量部
第4級アンモニウム塩 1重量部
炭酸カルシウム 30重量部
酸化亜鉛 5重量部
脂肪酸 2重量部
ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド 1重量部
テトラメチルチウラムモノスルフィド 0.5重量部
硫黄 1重量部
−表面層−
フッ素ゴム 100重量部
フッ化カーボン 20重量部
アミン系硬化剤 2.5重量部
Example 2
An ionic material and carbon are dispersed on a Φ9 conductive support to form a semi-conductive epichlorohydrin layer, and a carbon rubber is dispersed thereon to form a semi-conductive fluororubber layer. A member was created. The same measurement as in Example 1 was performed except that the charging roller was mixed as follows.
-Elastic layer-
Epichlorohydrin rubber 100 parts by weight Ether ester plasticizer 15 parts by weight Carbon black 10 parts by weight Quaternary ammonium salt 1 part by weight Calcium carbonate 30 parts by weight Zinc oxide 5 parts by weight Fatty acid 2 parts by weight Di-2-benzothiazolyl disulfide 1 Parts by weight tetramethylthiuram monosulfide 0.5 parts by weight sulfur 1 part by weight -surface layer-
Fluoro rubber 100 parts by weight Fluorinated carbon 20 parts by weight Amine-based curing agent 2.5 parts by weight

<表面粗さ測定>
上記帯電ローラのRzは、2.5μmであった。
<動抵抗の測定>
上記帯電ローラの動抵抗Rは、9.72×105(Ω)であった。
<帯電部材の水の接触角測定>
上記帯電ローラの水の接触角は、127°であった。
<動摩擦係数測定>
上記帯電ローラの動摩擦係数は、1.0であった。
<Surface roughness measurement>
Rz of the charging roller was 2.5 μm.
<Measurement of dynamic resistance>
The charging roller had a dynamic resistance R of 9.72 × 10 5 (Ω).
<Measurement of water contact angle of charging member>
The water contact angle of the charging roller was 127 °.
<Dynamic friction coefficient measurement>
The charging roller had a dynamic friction coefficient of 1.0.

(比較例1)
Φ9の導電性支持体上にカーボンを分散させて半導電性としたEPDM層を形成し、その上にカーボンを分散させて半導電としたナイロン12のチューブを被せることでΦ14の帯電部材を作成した。帯電ローラの配合を下記とした以外は、実施例1と同様の測定を行った。
−弾性層−
EPDM 100重量部
カーボンブラック 25重量部
分子末端変性ワックス 5重量部
ジクミルパーオキサイド 25重量部
エチレングリコールジメタクリレート 2重量部
−表面層−
ナイロン12 100重量部
カーボンブラック 20重量部
(Comparative Example 1)
An EPDM layer made semi-conductive by dispersing carbon on a conductive support of Φ9 is formed, and a nylon 12 tube made semi-conductive by dispersing carbon is placed on the EPDM layer, thereby creating a charging member of Φ14 did. The same measurement as in Example 1 was performed except that the charging roller was mixed as follows.
-Elastic layer-
EPDM 100 parts by weight Carbon black 25 parts by weight Molecular end modified wax 5 parts by weight Dicumyl peroxide 25 parts by weight Ethylene glycol dimethacrylate 2 parts by weight -Surface layer-
Nylon 12 100 parts by weight Carbon black 20 parts by weight

<表面粗さ測定>
上記帯電ローラのRzは、0.5μmであった。
<動抵抗の測定>
上記帯電ローラの動抵抗Rは、1.97×106(Ω)であった。
<帯電部材の水の接触角測定>
上記帯電ローラの水の接触角は、88°であった。
<動摩擦係数測定>
上記帯電ローラの動摩擦係数は、0.21であった。
<Surface roughness measurement>
Rz of the charging roller was 0.5 μm.
<Measurement of dynamic resistance>
The charging roller had a dynamic resistance R of 1.97 × 10 6 (Ω).
<Measurement of water contact angle of charging member>
The water contact angle of the charging roller was 88 °.
<Dynamic friction coefficient measurement>
The charging roller had a dynamic friction coefficient of 0.21.

(比較例2)
Φ9の導電性支持体上にカーボンを分散させて半導電性としたシリコンゴム層を形成し、その上にカーボンを分散させて半導電としたフッ化ビニリデンのチューブを被せることでΦ14の帯電部材を作成した。帯電ローラの配合を下記とした以外は、実施例1と同様の測定を行った。
−弾性層−
シリコンゴム 100重量部
カーボンブラック 7重量部
加硫剤 2重量部
−表面層−
フッ化ビニリデン樹脂 100重量部
ポリウレタン樹脂 5重量部
カーボンブラック 10重量部
(Comparative Example 2)
Forming a semi-conductive silicon rubber layer by dispersing carbon on a Φ9 conductive support, and covering it with a semi-conductive vinylidene fluoride tube, Φ14 charging member It was created. The same measurement as in Example 1 was performed except that the charging roller was mixed as follows.
-Elastic layer-
Silicon rubber 100 parts by weight Carbon black 7 parts by weight Vulcanizing agent 2 parts by weight -Surface layer-
Vinylidene fluoride resin 100 parts by weight Polyurethane resin 5 parts by weight Carbon black 10 parts by weight

<表面粗さ測定>
上記帯電ローラのRzは、4.5μmであった。
<動抵抗の測定>
上記帯電ローラの動抵抗Rは、5.71×105(Ω)であった。
<帯電部材の水の接触角測定>
上記帯電ローラの水の接触角は、109°であった。
<動摩擦係数測定>
上記帯電ローラの動摩擦係数は、0.8であった。
<Surface roughness measurement>
Rz of the charging roller was 4.5 μm.
<Measurement of dynamic resistance>
The charging roller had a dynamic resistance R of 5.71 × 10 5 (Ω).
<Measurement of water contact angle of charging member>
The water contact angle of the charging roller was 109 °.
<Dynamic friction coefficient measurement>
The charging roller had a dynamic friction coefficient of 0.8.

(比較例3)
Φ9の導電性支持体上にイオン導電性のエピクロルヒドリンゴム層を形成し、その上にフッ素を含有したイオン導電性のエピクロルヒドリンゴム層を形成することでΦ14の帯電部材を作成した。帯電ローラの配合を下記とした以外は、実施例1と同様の測定を行った。
−弾性層−
エピクロルヒドリンゴム 100重量部
四級アンモニウム塩 2重量部
炭酸カルシウム 30重量部
酸化亜鉛 5重量部
脂肪酸 5重量部
エーテルエステル系可塑剤 15重量部
硫黄 1重量部
ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド 1重量部
テトラメチルチウラムモノスルフィド 0.5重量部
−表面層−
エピクロルヒドリンゴム溶液 100重量部
溶剤可溶型フッ素樹脂溶液 40重量部
(Comparative Example 3)
An ionic conductive epichlorohydrin rubber layer was formed on a Φ9 conductive support, and an ionic conductive epichlorohydrin rubber layer containing fluorine was formed thereon to form a Φ14 charging member. The same measurement as in Example 1 was performed except that the charging roller was mixed as follows.
-Elastic layer-
Epichlorohydrin rubber 100 parts by weight Quaternary ammonium salt 2 parts by weight Calcium carbonate 30 parts by weight Zinc oxide 5 parts by weight Fatty acid 5 parts by weight Ether ester plasticizer 15 parts by weight Sulfur 1 part by weight Di-2-benzothiazolyl disulfide 1 part by weight Tetramethylthiuram monosulfide 0.5 parts by weight -surface layer-
Epichlorohydrin rubber solution 100 parts by weight Solvent-soluble fluororesin solution 40 parts by weight

<表面粗さ測定>
上記帯電ローラのRzは、11.5μmであった。
<動抵抗の測定>
上記帯電ローラの動抵抗Rは、3.76×106(Ω)であった。
<帯電部材の水の接触角測定>
上記帯電ローラの水の接触角は、100°であった。
<動摩擦係数測定>
上記帯電ローラの動摩擦係数は、0.33であった。
<Surface roughness measurement>
Rz of the charging roller was 11.5 μm.
<Measurement of dynamic resistance>
The charging roller had a dynamic resistance R of 3.76 × 10 6 (Ω).
<Measurement of water contact angle of charging member>
The water contact angle of the charging roller was 100 °.
<Dynamic friction coefficient measurement>
The charging roller had a dynamic friction coefficient of 0.33.

以上の実施例1、2および比較例1〜3で用いた帯電部材の材質及び特性測定結果を表にまとめた。表1は、実施例1、2および比較例1〜3の各帯電部の材質を示す。表2は、実施例1、2および比較例1〜3の各帯電部材の特性測定結果である。   The materials and characteristics measurement results of the charging members used in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized in a table. Table 1 shows the material of each charging part of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3. Table 2 shows the characteristic measurement results of the charging members of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3.

Figure 2006154565
Figure 2006154565

Figure 2006154565
Figure 2006154565

実施例3
<感光体の作製>
感光体は、直径30mm、全長362mm、表面粗さRmax1.0μmに調整したアルミニウム製の円筒状の導電性支持体上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を順次形成することによって作製する。
Example 3
<Production of photoconductor>
The photoreceptor is produced by sequentially forming an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer on an aluminum cylindrical conductive support adjusted to a diameter of 30 mm, a total length of 362 mm, and a surface roughness Rmax of 1.0 μm. To do.

酸化チタン(石原産業(株)製:TT055A)7重量部と、共重合ナイロン(東レ(株)製:CM8000)13重量部とを、メチルアルコール159重量部と、1,3−ジオキソラン106重量部との混合溶剤に加え、ペイントシェーカーにて8時間分散処理し下引き層用塗液を調整した。この下引き層用塗液を塗布槽に満たし、この塗布槽に、上記導電性支持体を浸漬し引き上げ、さらに自然乾燥して膜厚1μmの下引き層を形成した。   7 parts by weight of titanium oxide (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd .: TT055A), 13 parts by weight of copolymer nylon (manufactured by Toray Industries, Inc .: CM8000), 159 parts by weight of methyl alcohol, and 106 parts by weight of 1,3-dioxolane In addition to the mixed solvent, an undercoat layer coating solution was prepared by dispersing for 8 hours using a paint shaker. The coating liquid for the undercoat layer was filled in a coating tank, and the conductive support was dipped in the coating tank and pulled up, followed by natural drying to form an undercoat layer having a thickness of 1 μm.

そして、X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2°)が27.3°に回折ピークを示す結晶型オキソチタニルフタロシアニン1重量部と、ブチラール樹脂(電気化学工業(株)製:#6000−C)1重量部とを、メチルエチルケトン98重量部に混合しペイントシェーカーにて分散処理し電荷発生層用塗液を調整した。この電荷発生層用塗液を各種フィルタにて濾過し、感光体中の最大粒子径を制御した。その後、上記下引き層上に塗布、自然乾燥して膜厚0.4μmの電荷発生層を形成した。   In the X-ray diffraction spectrum, 1 part by weight of crystalline oxotitanyl phthalocyanine showing a diffraction peak at a Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of 27.3 ° and a butyral resin (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd .: # 6000-C) 1 part by weight was mixed with 98 parts by weight of methyl ethyl ketone and dispersed with a paint shaker to prepare a charge generation layer coating solution. The charge generation layer coating solution was filtered through various filters to control the maximum particle size in the photoreceptor. Thereafter, the charge generation layer having a thickness of 0.4 μm was formed by coating on the undercoat layer and natural drying.

続いて、ブタジエン化合物((株)高砂ケミカル製:T405)100重量部と、ポリカーボネート樹脂(三菱瓦斯化学(株)製:Z300)150重量部と、添加剤として2,6−ビス−tert−ブチル−4−メチルフェノール(住友化学工業(株)製:スミライザーBHT)5重量部とを混合し、テトラヒドロフランを溶剤として固形分21重量%の電荷輸送層用塗液を調整した。この電荷輸送層用塗液を上記電荷発生層上に塗布し、110℃にて1時間乾燥して膜厚21μmの電荷輸送層を形成した。
上記塗工液を濾過するフィルタを変更し、各種フィルタにて感光体に含有する粒子径を制御して作製した6本の感光体を光学顕微鏡で観察し、含有する最大粒子径の測定をおこなった。また、表3に示すように、含有する最大粒子径の大きさ別にそれぞれ実施例3〜6、比較例4、5とした。即ち、実施例3は、感光層が含有する最大粒子径が0.8μmであるのに対して、実施例4、5、6は、それぞれ感光層が含有する最大粒子径が2.0μm、15.0μm、45.0μmである。また、比較例4、5は、それぞれ感光層が含有する最大粒子径が55.0μm、97.0μmである。これらの感光体を用いて感光体リーク、画質の評価を行った確認結果を表3に記す。
Subsequently, 100 parts by weight of a butadiene compound (manufactured by Takasago Chemical Co., Ltd .: T405), 150 parts by weight of a polycarbonate resin (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Z300), and 2,6-bis-tert-butyl as an additive. -4-methylphenol (Sumitomo Chemical Co., Ltd .: Sumilizer BHT) 5 parts by weight was mixed to prepare a charge transport layer coating solution having a solid content of 21% by weight using tetrahydrofuran as a solvent. The charge transport layer coating solution was applied onto the charge generation layer and dried at 110 ° C. for 1 hour to form a charge transport layer having a thickness of 21 μm.
The filter for filtering the coating solution was changed, and the six photosensitive members prepared by controlling the particle size contained in the photosensitive member with various filters were observed with an optical microscope, and the maximum particle size contained was measured. It was. Moreover, as shown in Table 3, it was set as Examples 3-6 and Comparative Examples 4 and 5 according to the magnitude | size of the largest particle diameter to contain. That is, in Example 3, the maximum particle diameter contained in the photosensitive layer was 0.8 μm, whereas in Examples 4, 5, and 6, the maximum particle diameter contained in the photosensitive layer was 2.0 μm, 15 0.0 μm and 45.0 μm. In Comparative Examples 4 and 5, the maximum particle size contained in the photosensitive layer is 55.0 μm and 97.0 μm, respectively. Table 3 shows the results of confirmation of photoconductor leakage and image quality evaluation using these photoconductors.

Figure 2006154565
Figure 2006154565

<感光体リーク、画質確認>
図4に示す感光体101および帯電ローラ102を用いた画像形成装置100として、上述のように作製した実施例1の帯電ローラおよび実施例3〜6、比較例4、5の感光体を画像形成装置(シャープ(株)製:AR−C260)を使用して、感光体リーク確認試験を行った。そして、次に示すバイアス等のプロセス条件を除いては、AR−C260の基本条件で試験を行った。帯電ローラ302の感光体301への押圧力を、線圧10.3gf/cmとし、帯電ローラ302を感光体301に連れ周りで回転させた。帯電ローラ302のシャフト部に外部より立ち上がり時間0.1msecの高圧電源を用いて、−1220Vの直流電圧を印加し、感光体301表面電位を−620Vとした。
<Photoconductor leak, image quality check>
As the image forming apparatus 100 using the photosensitive member 101 and the charging roller 102 shown in FIG. 4, the charging roller of Example 1 and the photosensitive members of Examples 3 to 6 and Comparative Examples 4 and 5 manufactured as described above are formed as an image. Using a device (manufactured by Sharp Corporation: AR-C260), a photoreceptor leak confirmation test was performed. The test was performed under the basic conditions of AR-C260 except for the following process conditions such as bias. The pressing force of the charging roller 302 to the photosensitive member 301 was set to a linear pressure of 10.3 gf / cm, and the charging roller 302 was rotated around the photosensitive member 301. A DC voltage of -1220V was applied to the shaft portion of the charging roller 302 from the outside using a high voltage power source with a rise time of 0.1 msec, and the surface potential of the photoreceptor 301 was set to -620V.

そして、このような画像形成装置において、A3サイズ原稿を30000枚コピーした後の感光体リーク、画質の評価結果を表3に記す。感光体中に含有される粒子の最大径が0.8〜45.0μmの場合、A3サイズの30000枚コピー後でも感光体のリークや粒子による画像欠陥は目視では確認できなかった。一方、感光体中に含有される粒子の最大径が55.0μm以上の場合、30000枚コピー以前でリークが発生した。また、97.0μmの粒子の場合は、目視による画像欠陥が確認された。
以上の実施例における確認結果より、感光層に含有される粒子の最大粒子径が、従来技術では大きすぎて感光体リークのおそれのあった1マイクロメートルよりも大きく45マイクロメートル以下の範囲において感光層リークを回避でき、良好な画質が得られる。十分なマージンを考慮すると、より好ましくは1マイクロメートルよりも大きく15マイクロメートル以下の範囲である。
Table 3 shows the evaluation results of the photoreceptor leak and image quality after 30000 copies of A3 size originals in such an image forming apparatus. When the maximum diameter of the particles contained in the photoreceptor is 0.8 to 45.0 μm, no leakage of the photoreceptor or image defects due to the particles could be visually confirmed even after copying 30000 sheets of A3 size. On the other hand, when the maximum diameter of the particles contained in the photoreceptor is 55.0 μm or more, a leak occurred before 30000 copies. In the case of 97.0 μm particles, visual image defects were confirmed.
From the confirmation results in the above-described examples, the maximum particle size of the particles contained in the photosensitive layer is in the range of more than 1 micrometer and 45 micrometers or less, which is too large in the prior art and may cause the photoreceptor leakage. Layer leakage can be avoided and good image quality can be obtained. In consideration of a sufficient margin, the range is more preferably greater than 1 micrometer and not greater than 15 micrometers.

実施例7
導電性支持体の表面粗さRmaxによる感光体リーク、画質への影響を検討した。
アルミニウム製の円筒状の導電性支持体を、直径30mm、全長323mm、表面粗さをRmax0.2〜3.0μmに調整した以外は、実施例3と同様の製法の感光体を試用した。今回、感光体に含有される最大粒子径は、20〜40μmであった。その後、上記下引き層上に塗布、自然乾燥して膜厚0.4μmの電荷発生層を形成した。
Example 7
The effect of the surface roughness Rmax of the conductive support on the photoreceptor leakage and image quality was examined.
A photoconductor having the same production method as in Example 3 was used, except that a cylindrical conductive support made of aluminum was adjusted to a diameter of 30 mm, a total length of 323 mm, and a surface roughness of Rmax 0.2 to 3.0 μm. This time, the maximum particle size contained in the photoreceptor was 20 to 40 μm. Thereafter, the charge generation layer having a thickness of 0.4 μm was formed by coating on the undercoat layer and natural drying.

図1に示す感光体1および帯電ローラ2を用いた画像形成装置10として、上述のように作製した実施例1の帯電ローラおよび実施例3〜6、比較例4、5の感光体を用いた画像形成装置(シャープ(株)製:DM2515)を使用して、感光体リーク確認試験を行った。そして、次に示すバイアス等のプロセス条件を除いては、AR−C260の基本条件で試験を行った。帯電ローラ2の感光体1への押圧力を、線圧10.3gf/cmとし、帯電ローラ2を感光体1に連れ周りで回転させた。帯電ローラ2のシャフト部に外部より立ち上がり時間0.1msecの高圧電源を用いて、−1180Vの直流電圧を印加し、感光体1表面電位を−600Vとした。   As the image forming apparatus 10 using the photosensitive member 1 and the charging roller 2 shown in FIG. 1, the charging roller of Example 1 and the photosensitive members of Examples 3 to 6 and Comparative Examples 4 and 5 manufactured as described above were used. A photoreceptor leak confirmation test was performed using an image forming apparatus (manufactured by Sharp Corporation: DM2515). The test was performed under the basic conditions of AR-C260 except for the following process conditions such as bias. The pressing force of the charging roller 2 to the photoreceptor 1 was set to a linear pressure of 10.3 gf / cm, and the charging roller 2 was rotated around the photoreceptor 1. A DC voltage of −1180 V was applied to the shaft portion of the charging roller 2 from the outside using a high voltage power source with a rise time of 0.1 msec, and the surface potential of the photoreceptor 1 was set to −600 V.

そして、このような画像形成装置において、A3サイズ原稿を30000枚コピーした後の感光体リーク、画質の評価結果を表4に記す。   Table 4 shows the evaluation results of the photoreceptor leak and image quality after copying 30000 A3-size originals in such an image forming apparatus.

Figure 2006154565
Figure 2006154565

感光体の導電性支持体の表面粗さRmaxを0.5〜2.0μmとした場合、リークの発生、画像欠陥は見られなかった。一方、Rmaxが0.2μmの場合は、縞模様が見られた。また、Rmaxが3.0μmの場合は、30000枚コピーを行う前にリークが発生した。
以上の実施例における確認結果より、感光体リークを回避でき、干渉縞の影響を受けない導電性支持体の表面粗さは、0.5〜2.0マイクロメートルの範囲が好ましい。十分なマージンを考慮すると、感光体リークを回避するためのより好ましい範囲は0.5〜1.0マイクロメートルの範囲である。一方で、干渉縞の影響を考えると、最も好ましい値は1.0マイクロメートルである。
When the surface roughness Rmax of the conductive support of the photosensitive member was 0.5 to 2.0 μm, no leak occurred and no image defect was observed. On the other hand, when Rmax was 0.2 μm, a striped pattern was observed. In addition, when Rmax was 3.0 μm, a leak occurred before copying 30000 sheets.
From the confirmation results in the above examples, it is preferable that the surface roughness of the conductive support that can avoid photoconductor leakage and is not affected by interference fringes is in the range of 0.5 to 2.0 micrometers. Considering a sufficient margin, a more preferable range for avoiding the photoreceptor leakage is a range of 0.5 to 1.0 micrometers. On the other hand, considering the influence of interference fringes, the most preferable value is 1.0 micrometers.

実施例8
感光体の電荷輸送層膜厚に対する感光体リークの影響を検討した。
帯電部材は、実施例1のものを使用し、感光体は、実施例3と同様の製法で電荷輸送層の膜厚を変化させたものを5種類用意した。今回、感光体に含有される最大粒子径は、20〜40μmであった。
Example 8
The effect of photoreceptor leakage on the charge transport layer thickness of the photoreceptor was examined.
The charging member used in Example 1 was used, and five types of photoreceptors were prepared by changing the film thickness of the charge transport layer by the same manufacturing method as in Example 3. This time, the maximum particle size contained in the photoreceptor was 20 to 40 μm.

画像形成装置は、シャープ(株)製:AR−C260の改造機を使用した。帯電ローラ302の感光体301への押圧力を、線圧10.3gf/cmとし、帯電ローラ302を感光体301に連れ周りで回転させた。帯電ローラ302のシャフト部に外部より立ち上がり時間1.1msecの高圧電源を用いて、−1220Vの直流電圧を印加し、感光体301表面電位を−620Vとした。
上記に示すバイアス等のプロセス条件を除いては、AR−C260の基本条件で試験を行った。
The image forming apparatus used was a modified machine manufactured by Sharp Corporation: AR-C260. The pressing force of the charging roller 302 to the photosensitive member 301 was set to a linear pressure of 10.3 gf / cm, and the charging roller 302 was rotated around the photosensitive member 301. A DC voltage of -1220V was applied to the shaft portion of the charging roller 302 from the outside using a high voltage power source with a rise time of 1.1 msec, and the surface potential of the photoreceptor 301 was set to -620V.
The test was performed under the basic conditions of AR-C260 except for the process conditions such as the bias described above.

そして、上記の画像形成装置において、A3サイズ原稿を30000枚コピーした後の感光体リーク確認試験を行った。結果を表5に記す。   In the above image forming apparatus, a photoreceptor leak confirmation test was performed after 30000 copies of A3 size originals were copied. The results are shown in Table 5.

Figure 2006154565
Figure 2006154565

電荷輸送層膜厚21〜38μmにおいては、感光体リークが発生しなかった。ただし、膜厚15μmの感光体ドラムを用いた場合、膜厚が12μmまで減少した時点でリークが発生した。
以上の実施例における確認結果より、感光体リークを回避できて良好な画質が得られる電荷輸送層の膜厚は、15〜38マイクロメートルである。感光体リークを回避する観点から十分なマージンを考慮すると、より好ましい範囲は15〜21マイクロメートルである。さらに画質を考慮すると、最も好ましい値は15マイクロメートルである。
No photoconductor leakage occurred when the charge transport layer thickness was 21 to 38 μm. However, when a photosensitive drum having a film thickness of 15 μm was used, a leak occurred when the film thickness decreased to 12 μm.
From the confirmation results in the above examples, the thickness of the charge transport layer that can avoid the photoreceptor leakage and obtain good image quality is 15 to 38 micrometers. Considering a sufficient margin from the viewpoint of avoiding photoconductor leakage, a more preferable range is 15 to 21 micrometers. Further, considering the image quality, the most preferable value is 15 micrometers.

実施例9
帯電部材の表面粗さRzに対する画質への影響を検討した。
帯電部材は、実施例1と同様の製法で作製し、表面層に添加してる導電性フィラーの粒径等の調整により、Rzの調整を行った。
感光体は、実施例5で使用したものを用いた。
Example 9
The influence on the image quality with respect to the surface roughness Rz of the charging member was examined.
The charging member was produced by the same manufacturing method as in Example 1, and Rz was adjusted by adjusting the particle size and the like of the conductive filler added to the surface layer.
The photoreceptor used in Example 5 was used.

画像形成装置は、シャープ(株)製:AR−C260の改造機を使用した。帯電ローラ102の感光体101への押圧力を、線圧10.3gf/cmとし、帯電ローラ102を感光体101に連れ周りで回転させた。帯電ローラ102のシャフト部に外部より立ち上がり時間30msecの高圧電源を用いて、−1220Vの直流電圧を印加し、感光体101表面電位を−620Vとした。   The image forming apparatus used was a modified machine manufactured by Sharp Corporation: AR-C260. The pressing force of the charging roller 102 to the photosensitive member 101 was set to a linear pressure of 10.3 gf / cm, and the charging roller 102 was rotated around the photosensitive member 101. A DC voltage of -1220V was applied to the shaft portion of the charging roller 102 from the outside using a high voltage power source with a rise time of 30 msec, and the surface potential of the photosensitive member 101 was set to -620V.

そして、このような画像形成装置において、A3サイズ原稿を30000枚コピーした後の感光体リーク確認試験を行った。結果を表6に記す。   In such an image forming apparatus, a photoreceptor leak confirmation test was performed after 30000 copies of A3 size originals were copied. The results are shown in Table 6.

Figure 2006154565
Figure 2006154565

表面粗さRzが0.5〜14.5μmにおいては、帯電不良等なく、良好な画像が得られた。表面粗さRzが17.3μm以上の場合は、部分的に帯電不良が画像に表れ、問題であった。
以上の実施例における確認結果より、均一な帯電による良好な画質が得られる表面粗さRzの範囲は、0.5〜14.5マイクロメートルである。十分なマージンを考慮すると、より好ましい範囲は0.5〜11.0マイクロメートルである。
When the surface roughness Rz was 0.5 to 14.5 μm, there was no defective charging and a good image was obtained. When the surface roughness Rz is 17.3 μm or more, defective charging partially appears in the image, which is a problem.
From the confirmation results in the above examples, the range of the surface roughness Rz in which good image quality is obtained by uniform charging is 0.5 to 14.5 micrometers. Considering a sufficient margin, a more preferable range is 0.5 to 11.0 micrometers.

実施例10
電源の立ち上がり時間に対する感光体リークへの影響を検討した。
帯電部材は、実施例1〜2、比較例1〜3に記載のものを、感光体は実施例5で使用したものを用いた。
Example 10
The effect of photoconductor leakage on the rise time of the power supply was examined.
The charging member used was that described in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3, and the photoreceptor used in Example 5 was used.

図4に示す感光体101および帯電ローラ102を用いた画像形成装置100として、上述のように作製した実施例1の帯電ローラおよび実施例3〜6、比較例4、5の感光体を用いた画像形成装置(シャープ(株)製:AR−C260)を使用して、感光体リーク確認試験を行った。そして、次に示すバイアス等のプロセス条件を除いては、AR−C260の基本条件で試験を行った。帯電ローラ102の感光体101への押圧力を、線圧10.3gf/cmとし、帯電ローラ102を感光体101に連れ周りで回転させた。帯電ローラ102のシャフト部に−1220Vの直流電圧を印加し、感光体101表面電位を−620Vとした。この時の高圧電源は、立ち上がり時間0.002msec〜90msecの6種類のものを用いた。   As the image forming apparatus 100 using the photosensitive member 101 and the charging roller 102 shown in FIG. 4, the charging roller of Example 1 and the photosensitive members of Examples 3 to 6 and Comparative Examples 4 and 5 manufactured as described above were used. A photoreceptor leak confirmation test was performed using an image forming apparatus (manufactured by Sharp Corporation: AR-C260). The test was performed under the basic conditions of AR-C260 except for the following process conditions such as bias. The pressing force of the charging roller 102 to the photosensitive member 101 was set to a linear pressure of 10.3 gf / cm, and the charging roller 102 was rotated around the photosensitive member 101. A DC voltage of -1220V was applied to the shaft portion of the charging roller 102, and the surface potential of the photoreceptor 101 was set to -620V. At this time, six types of high-voltage power supplies having a rise time of 0.002 msec to 90 msec were used.

そして、このような画像形成装置において、A3サイズ原稿を30000枚コピーした後の感光体リークの評価を行った。結果を表7に記す。   In such an image forming apparatus, the leakage of the photosensitive member after 30000 copies of A3 size originals was evaluated. The results are shown in Table 7.

Figure 2006154565
Figure 2006154565

※感光体リークは発生しなかったが、感光体周期でローラ材料の移行と見られる 画像欠陥が見られた。
以上の実施例における確認結果より、感光体リークを回避できる立ち上がり時間の好ましい範囲は、0.02〜90ミリ秒である。十分なマージンを考慮すると、より好ましい範囲は、0.02〜50ミリ秒である。
* Photoconductor leak did not occur, but there was an image defect that appeared to be the transfer of roller material in the photoconductor cycle.
From the confirmation results in the above examples, the preferable range of the rise time that can avoid the photoreceptor leak is 0.02 to 90 milliseconds. In view of a sufficient margin, a more preferable range is 0.02 to 50 milliseconds.

実施例11
クリーナーレスシステムでの感光体リーク性の検討を行った。
帯電部材は、実施例1、比較例2のものを使用し、感光体は、実施例5で使用したものを用いた。
Example 11
We examined photoconductor leakage in a cleanerless system.
The charging member used in Example 1 and Comparative Example 2 was used, and the photoreceptor used in Example 5 was used.

画像形成装置は、シャープ(株)製:AR−C260の改造機を使用した。帯電ローラ102のシャフト部に外部より立ち上がり時間30msecの高圧電源を用いて、−1220Vの直流電圧を印加し、感光体101表面電位を−620Vとし、クリーニングブレードの代わりにトナーを撹乱するための導電性ブラシを設置し、DCバイアス:+500V、振幅:1kV、周波数:250Hzのバイアスを撹乱ブラシに印加した。上記に示すバイアス等のプロセス条件を除いては、AR−C260の基本条件で試験を行った。
そして、このような画像形成装置において、A3サイズ原稿を30000枚コピーした後の感光体リーク確認試験を行った。結果を表8に記す。
The image forming apparatus used was a modified machine manufactured by Sharp Corporation: AR-C260. Using a high voltage power supply with a rise time of 30 msec from the outside to the shaft portion of the charging roller 102, a DC voltage of -1220V is applied, the surface potential of the photosensitive member 101 is set to -620V, and the toner is used to disturb the toner instead of the cleaning blade. A characteristic brush was installed, and a bias of DC bias: +500 V, amplitude: 1 kV, frequency: 250 Hz was applied to the disturbance brush. The test was performed under the basic conditions of AR-C260 except for the process conditions such as the bias described above.
In such an image forming apparatus, a photoreceptor leak confirmation test was performed after 30000 copies of A3 size originals were copied. The results are shown in Table 8.

Figure 2006154565
Figure 2006154565

帯電部材としてハイブリッドローラを使用したシステムにおいては、感光体リークが生じず、長期に亘って良好な画像が得られた。電子導電性のローラでは、感光体リークが発生した。   In a system using a hybrid roller as a charging member, no photoconductor leakage occurred, and a good image was obtained over a long period of time. A photoconductor leak occurred in the electronically conductive roller.

この発明の接触帯電装置の実施の一態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the one aspect | mode of implementation of the contact charging device of this invention. 図1に示す感光体1の層構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a layer configuration of the photoreceptor 1 shown in FIG. 1. 図1に示す帯電器20の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the charger 20 shown in FIG. この発明の接触帯電装置を備えるカラー印字方式の画像形成装置の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the image forming apparatus of a color printing system provided with the contact charging device of this invention. 帯電兼クリーニング方式並びに現像兼クリーニング方式を採用したカラー印字方式の画像形成装置を示す説明図である。It is an explanatory view showing an image forming apparatus of a color printing method adopting a charging and cleaning method and a developing and cleaning method. 図5において各色の画像を形成するために感光体およびその周辺に配置される各装置の構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a photosensitive member and each device disposed in the periphery thereof to form an image of each color in FIG. 5. 前述の帯電兼クリーニング方式並びに現像兼クリーニング方式をモノクロ機に適用した構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the structure which applied the above-mentioned charging and cleaning system and developing and cleaning system to a monochrome machine. 帯電ローラの動抵抗を測定したときの様子を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a mode when the dynamic resistance of a charging roller is measured.

符号の説明Explanation of symbols

1、101、101a、101b、101c、101d 感光体
1a 導電性支持体
1b 下引き層
1c 電荷発生層
1d 電荷輸送層
1e 感光受容層
2、102a、102b、102c、102d、202 帯電ローラ
2a 導電性支持体
2b 弾性層
2c 抵抗層
4、241 現像ローラ
20、20a、120、120a、120b、120c、120d、220、220a、220b、220c、220d 帯電器
21、221 クリーニング部材、回収部材
30、130、130a、130b、130c、130d 露光部
40、140、140a、140b、140c、140d、240、240a、240b、240c、240d 現像部
50 転写部
60、160 定着部
70、170、170a、170b、170c、170d クリーニング部
80 帯電器電源
81、281 導電性ブラシ、トナー攪乱部材
82、282 攪乱電圧電源
100、200 画像形成装置
105、105a、105b、105c、105d 転写ローラ
150 転写搬送ベルト部
151 転写ベルト駆動ローラ
152,154 転写ベルト従動ローラ
153 転写ベルトテンションローラ
155 転写ベルト
157 転写ベルトクリーニング部
157a クリーニングブレード
160 定着部
161 ヒートローラ
162 加圧ローラ
180 給紙トレイ
181 ピックアップローラ
182 レジストローラ
184 搬送方向切換ガイド
185 搬送ローラ
186 側面カバー
190,191 排紙トレイ
242 トナー供給ローラ
280、280a、280b、280c、280d 異物攪乱装置
300 帯電ローラの動抵抗測定装置
301 電源
302 帯電部材
303 感光体
304 電流計
1, 101, 101a, 101b, 101c, 101d Photoconductor 1a Conductive support 1b Undercoat layer 1c Charge generation layer 1d Charge transport layer 1e Photosensitive receiving layer 2, 102a, 102b, 102c, 102d, 202 Charge roller 2a Conductivity Support 2b Elastic layer 2c Resistive layer 4, 241 Developing roller 20, 20a, 120, 120a, 120b, 120c, 120d, 220, 220a, 220b, 220c, 220d Charger 21, 221 Cleaning member, recovery member 30, 130, 130a, 130b, 130c, 130d Exposure unit 40, 140, 140a, 140b, 140c, 140d, 240, 240a, 240b, 240c, 240d Development unit 50 Transfer unit 60, 160 Fixing unit 70, 170, 170a, 170b, 170c, 170d chestnut Ninging part 80 Charger power supply 81, 281 Conductive brush, toner disturbing member 82, 282 Disturbing voltage power supply 100, 200 Image forming apparatus 105, 105a, 105b, 105c, 105d Transfer roller 150 Transfer conveying belt part 151 Transfer belt driving roller 152 , 154 Transfer belt driven roller 153 Transfer belt tension roller 155 Transfer belt 157 Transfer belt cleaning unit 157a Cleaning blade 160 Fixing unit 161 Heat roller 162 Pressure roller 180 Paper feed tray 181 Pickup roller 182 Registration roller 184 Transport direction switching guide 185 Transport roller 186 Side cover 190, 191 Discharge tray 242 Toner supply roller 280, 280a, 280b, 280c, 280d Foreign matter disturbance device 300 Dynamic resistance of charging roller Constant 301 power 302 charging member 303 photoconductor 304 ammeter

Claims (14)

導電性支持体の表面上あるいは導電性支持体の表面に形成した下引き層上に感光層を形成してなる感光体と、
表面が感光層と接触しながら回動するように配置され軸と表面との間に導電性弾性体層を有する帯電ローラと、
感光体の導電性支持体と帯電ローラの軸部との間に直流の帯電電圧を印加する帯電用電源とを備え、
前記導電性弾性体層が、弾性材料中に電子導電性材料とイオン導電性材料とを分散させて導電性を持たせたことにより帯電電圧によって帯電ローラと感光層の間を流れる電流が局部的に集中して感光層の絶縁破壊を生じない程度の導電性を有することを特徴とする電子写真プロセス用の接触帯電装置。
A photoreceptor formed by forming a photosensitive layer on the surface of the conductive support or on the undercoat layer formed on the surface of the conductive support;
A charging roller having a conductive elastic layer disposed between the shaft and the surface, the surface being arranged to rotate while contacting the photosensitive layer;
A charging power source for applying a DC charging voltage between the conductive support of the photosensitive member and the shaft portion of the charging roller;
Since the conductive elastic layer has conductivity by dispersing the electronic conductive material and the ion conductive material in the elastic material, a current flowing between the charging roller and the photosensitive layer is locally generated by the charging voltage. A contact charging device for an electrophotographic process, having a conductivity that does not cause dielectric breakdown of the photosensitive layer when concentrated on the photosensitive layer.
前記帯電ローラの導電性弾性体層に含有される電子導電性材料が、カーボンブラック、グラファイトまたは導電性金属酸化物からなる請求項1記載の接触帯電装置。   The contact charging device according to claim 1, wherein the electronic conductive material contained in the conductive elastic layer of the charging roller is made of carbon black, graphite, or a conductive metal oxide. 前記帯電ローラの導電性弾性体層に含有されるイオン導電性材料が、アルカリ金属塩または四級アンモニウム塩からなる請求項1記載の接触帯電装置。   The contact charging device according to claim 1, wherein the ion conductive material contained in the conductive elastic layer of the charging roller is made of an alkali metal salt or a quaternary ammonium salt. 前記感光層が、1マイクロメートルよりも大きく45マイクロメートル以下の最大径の粒子を含有する層である請求項1記載の接触帯電装置。   2. The contact charging device according to claim 1, wherein the photosensitive layer is a layer containing particles having a maximum diameter of more than 1 micrometer and not more than 45 micrometers. 前記導電性支持体が、感光層を形成する表面に0.5〜2.0マイクロメートルの表面粗さを有する請求項1記載の接触帯電装置。   The contact charging device according to claim 1, wherein the conductive support has a surface roughness of 0.5 to 2.0 μm on a surface on which the photosensitive layer is formed. 前記感光層が、導電性支持体上に形成された電荷発生層と電荷発生層上に形成された層厚が15〜38マイクロメートルの電荷輸送層からなる請求項1記載の接触帯電装置。   2. The contact charging device according to claim 1, wherein the photosensitive layer comprises a charge generation layer formed on a conductive support and a charge transport layer having a thickness of 15 to 38 micrometers formed on the charge generation layer. 前記導電性支持体が、アルミニウムの表面に熱可塑性樹脂を塗布してなる請求項1記載の接触帯電装置。   The contact charging device according to claim 1, wherein the conductive support is formed by applying a thermoplastic resin to an aluminum surface. 前記帯電ローラが、感光層に接する表面に0.5〜14.5マイクロメートルの表面粗さを有する請求項1記載の接触帯電装置。   The contact charging device according to claim 1, wherein the charging roller has a surface roughness of 0.5 to 14.5 micrometers on a surface in contact with the photosensitive layer. 前記帯電用電源が、帯電電圧の印加開始から帯電ローラ軸部電圧が目標電圧に達するまでの立ち上がり時間が0.02〜90ミリ秒である請求項1記載の接触帯電装置。   2. The contact charging device according to claim 1, wherein the charging power source has a rise time of 0.02 to 90 milliseconds from the start of applying the charging voltage until the charging roller shaft voltage reaches the target voltage. 請求項1〜9のいずれか一つに記載の接触帯電装置を備える電子写真方式の画像形成装置。   An electrophotographic image forming apparatus comprising the contact charging device according to claim 1. 前記画像形成装置が、カラー画像を形成するために互いに異なる色の画像を形成するための複数の感光体と、
感光体を帯電するために各感光体に対応して配置された前記接触帯電装置を備える請求項10記載の画像形成装置。
A plurality of photoreceptors for forming images of different colors in order to form a color image;
The image forming apparatus according to claim 10, further comprising the contact charging device disposed corresponding to each photoconductor for charging the photoconductor.
感光体表面の帯電粒子を現像部側へ吸着して感光体をクリーニングする機能を有する現像部と、
請求項1〜9のいずれか一つに記載の接触帯電装置とを備えることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
A developing unit having a function of cleaning the photosensitive member by adsorbing charged particles on the surface of the photosensitive member to the developing unit;
An electrophotographic image forming apparatus comprising the contact charging device according to claim 1.
帯電ローラ表面をクリーニングする帯電ローラクリーニング部をさらに備えることにより、前記接触帯電装置が感光体のクリーニング機能を有する請求項12記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 12, further comprising a charging roller cleaning unit that cleans a surface of the charging roller, so that the contact charging device has a photosensitive member cleaning function. 転写後に感光体表面に残留したトナーを攪乱するトナー攪乱部材が前記接触帯電装置の手前に配置され、
残留トナーがトナー攪乱部材で攪乱された後に接触帯電装置を通過するように構成される請求項12または13に記載の画像形成装置。
A toner disturbing member for disturbing toner remaining on the surface of the photoreceptor after the transfer is disposed in front of the contact charging device;
14. The image forming apparatus according to claim 12, wherein the residual toner is configured to pass through the contact charging device after being disturbed by the toner disturbing member.
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