Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4249751B2 - Image forming apparatus - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4249751B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4249751B2
JP4249751B2 JP2006015344A JP2006015344A JP4249751B2 JP 4249751 B2 JP4249751 B2 JP 4249751B2 JP 2006015344 A JP2006015344 A JP 2006015344A JP 2006015344 A JP2006015344 A JP 2006015344A JP 4249751 B2 JP4249751 B2 JP 4249751B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image forming
image
forming apparatus
photosensitive member
photoconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006015344A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006163436A (en
Inventor
秀明 福永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2006015344A priority Critical patent/JP4249751B2/en
Publication of JP2006163436A publication Critical patent/JP2006163436A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4249751B2 publication Critical patent/JP4249751B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)

Description

本発明はアモルファスシリコン光導電層からなる負帯電の感光体を搭載したタンデム型電子写真方式の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a tandem type electrophotographic image forming apparatus equipped with a negatively charged photosensitive member made of an amorphous silicon photoconductive layer.

すでに製品化されているカラープリンタとしてはタンデム型電子写真方式の画像形成装置があるが、それに搭載する感光体は負帯電型のOPCにより構成している。そしてこのOPC感光体の帯電能は−800V程度にまで高めることができるので、カラートナーの付着が容易となる(特開平4−287075号と特開平7−306624号参照)。
特開平4−287075号公報 特開平7−306624号公報
As a color printer that has already been commercialized, there is an image forming apparatus of a tandem type electrophotographic system, and a photoconductor mounted thereon is constituted by a negatively charged OPC. Since the charging ability of the OPC photosensitive member can be increased to about -800 V, the color toner can be easily attached (see Japanese Patent Laid-Open Nos. H4-287075 and H7-306624).
JP-A-4-287075 Japanese Patent Laid-Open No. 7-306624

しかしながら、上記OPC感光体を搭載した画像形成装置を高速カラー印字に応用しようとすると、OPC感光体では磨耗性および耐久性に劣るために適していなかった。   However, when an image forming apparatus equipped with the OPC photosensitive member is applied to high-speed color printing, the OPC photosensitive member is not suitable because of poor wear and durability.

そこで、少なくとも黒色トナー像を使用する感光体に対し、OPC感光体に代えて、すでに製品化されているアモルファスシリコン感光体(以下、アモルファスシリコンをa−Siと略記する)を使用したが、OPC感光体と比べ帯電能や光感度が低く、いまだ満足し得る程度の印字性能が達成できなかった。以下、その理由を述べる。   Therefore, an amorphous silicon photoconductor that has already been commercialized (hereinafter abbreviated as a-Si) was used in place of the OPC photoconductor for at least a photoconductor using a black toner image. The charging performance and photosensitivity were lower than those of the photoconductor, and satisfactory print performance could not be achieved. The reason will be described below.

a−Si感光体は正帯電用に適しており、グロー放電分解法により導電性基板上にa−Si電荷注入阻止層とa−Si光導電層とを順次積層した層構成である。
そして、a−Si電荷注入阻止層に周期律表第13族元素をドーピングすることで電子に対するポテンシャル障壁が形成され、これにより、導電性基板からの電子の注入を防ぎ、正帯電用の電子写真感光体が得られる。
The a-Si photoreceptor is suitable for positive charging, and has a layer structure in which an a-Si charge injection blocking layer and an a-Si photoconductive layer are sequentially laminated on a conductive substrate by glow discharge decomposition.
Then, a potential barrier against electrons is formed by doping the group 13 element of the periodic table in the a-Si charge injection blocking layer, thereby preventing injection of electrons from the conductive substrate and positively charging electrophotography. A photoreceptor is obtained.

他方、上記電荷注入阻止層に対し周期律表第13族元素に代えて周期律表第15族元素をドーピングすることでホールに対するポテンシャル障壁が形成され、これにより導電性基板からのホールの注入を防ぐようにして、従来のOPC感光体に代わる負帯電用の電子写真感光体が期待されているが、いまだ実用化には至っていない。 On the other hand, a potential barrier for holes is formed by doping the charge injection blocking layer with Group 15 elements of the Periodic Table instead of Group 13 elements of the Periodic Table, thereby injecting holes from the conductive substrate. In order to prevent this, a negatively charged electrophotographic photoreceptor is expected to replace the conventional OPC photoreceptor, but has not yet been put into practical use.

本発明者はこのように実用化されない課題について、種々検討をおこなったところ、既存の正帯電用の電子写真感光体に対し、周期律表第13族元素(以下、13族元素と略記する)の電荷注入阻止層へのドーピングを、周期律表第15族元素(以下、15族元素と略記する)に代えただけであるならば、負極性に帯電するが、正極性にも帯電することがわかった。 The present inventor has made various studies on the problems that cannot be put into practical use as described above. As a result, the group 13 elements of the periodic table (hereinafter abbreviated as group 13 elements) are compared with existing positively charged electrophotographic photoreceptors. the doping of the charge injection blocking layer of the periodic table group 15 element if only was replaced with (hereinafter, abbreviated as group 15 elements), although negatively charged, also the positive charged I understood.

そのため、このような電子写真感光体をプリンタ(画像形成装置)に搭載し、負帯電用トナーを使用して画像形成しようとすると、トナーを紙に転写した際に上記正帯電性に起因して、転写バイアス電圧を打ち消し、画像特性上劣化した。   Therefore, when such an electrophotographic photosensitive member is mounted on a printer (image forming apparatus) and an image is formed by using a negatively charged toner, the toner is transferred to the paper, resulting in the positive chargeability. The transfer bias voltage was canceled and the image characteristics deteriorated.

しかも、15族元素をドーピングするために用いるガスであるホスフィン(PH3)は毒性が強く、低濃度であっても人体に悪影響があり、そのため安全管理には細心の注意を払う必要があり、これに伴ってコストが増大するという課題もある。さらにこのようなドーピングガスを所要どおりに高い精度でもって使用し、これによって電子写真特性のバラツキを小さくするには、生産管理を相当に高める必要があり、その点でも生産コストが上昇していた。 Moreover, phosphine (PH3), a gas used to dope Group 15 elements, is highly toxic and has a negative effect on the human body even at low concentrations. Therefore, it is necessary to pay close attention to safety management. As a result, there is a problem that the cost increases. Furthermore, in order to use such a doping gas with high accuracy as required, and to reduce variations in electrophotographic characteristics, it is necessary to considerably increase production control, which also increases production costs. .

しかも、一般的に一つの画像形成装置に対して複数の感光体を配列したカラープリンタの場合には、お互いに光導電層が異なる感光体を配設すると、それぞれの性能差によって所要どおりの着色が得られないという課題がある。   Moreover, in general, in the case of a color printer in which a plurality of photoconductors are arranged for one image forming apparatus, if the photoconductors having different photoconductive layers are arranged, coloring as required due to the difference in performance between the photoconductors. There is a problem that cannot be obtained.

本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努めたところ、タンデム型電子写真方式のカラープリンタにおいては、実際上カラー印字をおこなうだけでなく、モノクロ(黒色)での印字も頻繁におこなわれ、モノクロ印字の方がカラー印字と比べ、使用頻度が多い場合もあることに着目し、そこで、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をa−Si光導電層により構成して、さらにa−Si光導電層の赤外線吸収スペクトルにおいて波数2000cm-1での強度Iaと、波数2100cm-1での強度Ibとの関係を規定することで膜質を高め、これによって優れた負帯電性が得られ、さらに黒色トナー像以外の着色トナー像を形成すべくOPC感光体が搭載された画像形成要素との間で帯電や感度特性の差が小さくなり、光感度を高めたことで、異種の感光体を搭載しても、カラープリンタとして十分に実用性がある画像形成装置となることを知見した。 The present inventor made intensive studies in view of the above circumstances. In a tandem type electrophotographic color printer, not only color printing is actually performed, but also monochrome (black) printing is frequently performed. Focusing on the fact that monochrome printing may be used more frequently than color printing, and therefore a photoconductor mounted on an image forming element for forming a black toner image is formed of an a-Si photoconductive layer. Further, in the infrared absorption spectrum of the a-Si photoconductive layer, by defining the relationship between the intensity Ia at a wave number of 2000 cm −1 and the intensity Ib at a wave number of 2100 cm −1 , the film quality is improved, thereby providing excellent negative chargeability. In addition, the difference in charging and sensitivity characteristics between the image forming element on which the OPC photoreceptor is mounted to form a colored toner image other than the black toner image is reduced. By enhanced degree, it is mounted photoreceptor heterologous was found that the image forming apparatus has sufficient practicality as a color printer.

その上、a−Si電荷注入阻止層に15族元素をドーピングしないでも負極性に良好に帯電でき、これによってホスフィンガスなどを使用しないことで、生産コストを下げることができたことも見出した。 In addition, it has also been found that the negative polarity can be charged satisfactorily without doping a group 15 element in the a-Si charge injection blocking layer, and the production cost can be reduced by not using phosphine gas.

したがって本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は高速カラー印字に適した画像形成装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been completed based on the above knowledge, and an object thereof is to provide an image forming apparatus suitable for high-speed color printing.

また、本発明の他の目的はモノクロ印字に対する耐久性を高めることで、カラー印字との間で使い分けしても、全体としての印字性能を長期間にわたって維持し、これによって長期信頼性の画像形成装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to improve durability against monochrome printing, so that the overall printing performance can be maintained over a long period of time even when used separately with color printing, thereby enabling long-term reliable image formation. To provide an apparatus.

さらにまた、本発明の他の目的はホスフィンガスなどを使用しないことで、生産コストを下げることができた画像形成装置を提供することにある。   Furthermore, another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the production cost by using no phosphine gas.

本発明に係るタンデム型電子写真方式の画像形成装置は、感光体と、前記感光体に電荷を付与する帯電手段と、前記感光体の帯電領域に対して光を照射する露光手段とを含んでなり、前記帯電手段および前記露光手段により前記感光体に形成される静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、前記感光体に残る残余静電潜像を除去する除電手段とが配設された画像形成要素を複数配列して構成され、該複数の画像形成要素のうち一つの画像形成要素を黒色トナー像形成用としたものであって、前記帯電手段は、前記感光体に負電荷を付与するように構成されており、前記黒色トナー像形成用の画像形成要素に搭載される前記感光体は、赤外線吸収スペクトルにおいて波数2000cm−1での強度Iaと、波数2100cm−1での強度Ibとが0.22≦Ib/(Ia+Ib)≦0.35の関係式を満たすアモルファスシリコン光導電層と、周期律表第13族元素および周期律表第15族元素がノンドープであり且つ酸素および窒素を含んでなるアモルファスシリコン電荷注入阻止層と、を有することを特徴としている。本発明に係る画像形成装置において前記複数の画像形成要素のうち前記黒色トナー像形成用の画像形成要素以外の画像形成要素と該黒色トナー像形成用の画像形成要素との帯電差は200V以下であるのが好ましい。本発明に係る画像形成装置において前記複数の画像形成要素のうち前記黒色トナー像形成用の画像形成要素以外の画像形成要素に搭載される前記感光体はOPC感光体であるのが好ましい。本発明に係る画像形成装置の前記感光体における前記周期律表第15族元素はPである。 A tandem electrophotographic image forming apparatus according to the present invention includes a photoconductor, a charging unit that applies a charge to the photoconductor, and an exposure unit that irradiates light to a charged region of the photoconductor. Developing means for developing an electrostatic latent image formed on the photoreceptor by the charging means and the exposure means with toner to form a toner image; and transfer means for transferring the toner image to a transfer material; A plurality of image forming elements, each of which includes a cleaning unit that removes toner remaining on the photoconductor and a static elimination unit that removes a residual electrostatic latent image remaining on the photoconductor, are arranged. One of the forming elements is used for forming a black toner image, and the charging unit is configured to apply a negative charge to the photoreceptor, and is used for forming the black toner image. Mounted on image forming elements The photosensitive member is an amorphous silicon that satisfies the strength Ia at wavenumber 2000 cm -1 in the infrared absorption spectrum, the intensity Ib at wavenumber 2100 cm -1 is 0.22 ≦ Ib / (Ia + Ib ) ≦ 0.35 in relation to a photoconductive layer, element of group 13 in periodic table and periodic table group 15 element is characterized by having the amorphous silicon charge injection blocking layer ing and contain oxygen and nitrogen Ri Oh without doping. In the image forming apparatus according to the present invention, a charging difference between an image forming element other than the black toner image forming image forming element and the black toner image forming image forming element among the plurality of image forming elements is 200 V or less. Preferably there is. In the image forming apparatus according to the present invention, it is preferable that the photoconductor mounted on an image forming element other than the image forming element for forming the black toner image among the plurality of image forming elements is an OPC photoconductor. The Group 15 element of the periodic table in the photoreceptor of the image forming apparatus according to the present invention is P.

本発明の画像形成装置によれば、黒色トナー像以外の着色トナー像を形成すべくOPC感光体が搭載された画像形成要素の帯電と比べ、200V以下の帯電差にでき、さらに光感度を高めることもでき、その結果、高速カラー印字に適する高性能なカラープリンタが提供できた。   According to the image forming apparatus of the present invention, compared with the charging of the image forming element on which the OPC photosensitive member is mounted so as to form a colored toner image other than the black toner image, a charging difference of 200 V or less can be achieved, and the photosensitivity is further increased. As a result, a high-performance color printer suitable for high-speed color printing could be provided.

しかも、本発明によれば、モノクロ印字に対する耐久性を高めることで、カラー印字との間で十分に使い分けができ、全体としての印字性能を長期間にわたって維持できた長期信頼性の画像形成装置が提供できた。   Moreover, according to the present invention, there is provided a long-term reliable image forming apparatus that can be used properly with color printing by enhancing durability against monochrome printing, and can maintain the overall printing performance over a long period of time. I was able to provide it.

さらにまた、本発明によれば、a−Si電荷注入阻止層に15族元素をドーピングしないでも負極性に良好に帯電でき、これによってホスフィンガスなどを使用しないことで、生産コストを下げることができた。 Furthermore, according to the present invention, even if the a-Si charge injection blocking layer is not doped with a group 15 element, the negative polarity can be satisfactorily charged, and the production cost can be reduced by not using phosphine gas or the like. It was.

感光体の構成
図2は本発明の黒色トナー像を形成する画像形成要素に係る感光体1の層構成であり、導電性の基板2の上にa−Siなどからなる感光層3を真空蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーテイング法、RFスパッタリング法、DCスパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法、DCマグネトロンスパッタリング法、熱CVD法、プラズマCVD法などで成膜形成している。この感光層3はたとえば電荷注入阻止層4、光導電層5および表面保護層6とを順次積層してなる。
FIG. 2 shows the layer structure of the photoreceptor 1 according to the image forming element for forming the black toner image of the present invention. The photosensitive layer 3 made of a-Si or the like is vacuum-deposited on the conductive substrate 2. The film is formed by a method, an active reaction vapor deposition method, an ion plating method, an RF sputtering method, a DC sputtering method, an RF magnetron sputtering method, a DC magnetron sputtering method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, or the like. The photosensitive layer 3 is formed, for example, by sequentially laminating a charge injection blocking layer 4, a photoconductive layer 5, and a surface protective layer 6.

上記基板2は銅、黄銅、SUS、Al、Niなどの金属導電体からなり、あるいはガラス、セラミックなどの絶縁体の表面に導電性薄膜を被覆したものなどがある。この基板2はシート状、ベルト状もしくはウェブ状可とう性導電シートでもよく、このようなシートにはSUS、Al、Niなどの金属シート、あるいはポリエステル、ナイロン、ポリイミドなどの高分子樹脂フィルムの上にAl、Niなどの金属もしくは酸化スズ、インジウム・スズ・オキサイド(ITO)などの透明導電性材料や有機導電性材料を蒸着などにより被覆して導電処理したものを用いる。   The substrate 2 is made of a metal conductor such as copper, brass, SUS, Al, or Ni, or has a surface of an insulator such as glass or ceramic covered with a conductive thin film. The substrate 2 may be a sheet-like, belt-like or web-like flexible conductive sheet, such as a metal sheet such as SUS, Al, Ni, or a polymer resin film such as polyester, nylon, polyimide, etc. In addition, a metal such as Al or Ni, or a transparent conductive material such as tin oxide, indium tin oxide (ITO), or an organic conductive material coated by vapor deposition is used.

上記電荷注入阻止層4については、a−Siに対し価電子制御用不純物としての13族元素および/または15族元素をドーピングせず、そして、このようなノンドープであっても、光導電層5の赤外線吸収スペクトルにおける波数2000cm-1での強度Iaと、波数2100cm-1での強度Ibとを0.22≦Ib/(Ia+Ib)≦0.35の関係式を満たすように設定することで、優れた負帯電能が得られた。 In the charge injection blocking layer 4, a-Si is not doped with a group 13 element and / or a group 15 element as a valence electron control impurity, and even if it is non-doped, the photoconductive layer 5 by setting the intensity Ia at wave number 2000 cm -1 in the infrared absorption spectrum of the intensity Ib of wavenumber 2100 cm -1 so as to satisfy 0.22 ≦ Ib / (Ia + Ib ) ≦ 0.35 relational expression, Excellent negative charging ability was obtained.

すなわち、本発明においては、ノンドープのa−Siは成膜中に形成される結合ネットワークの構造的欠陥に起因し、弱いn型を示すので、フォスフィン(PH3)ガスなどを用いてPをドーピングしなくとも、光導電層5の膜質を規定することで優れた負帯電能が得られることは予想外の効果であった。   In other words, in the present invention, non-doped a-Si is weak n-type due to structural defects in the bond network formed during film formation, so P is doped using phosphine (PH3) gas or the like. Even if it was not, it was an unexpected effect that an excellent negative charging ability was obtained by defining the film quality of the photoconductive layer 5.

具体的には光導電層5をプラズマCVD法で成膜するに際し、印加する高周波電力の値を変えたり、成膜速度を変えることで、Si原子とH原子との結合状態である〔SiH結合〕と〔(SiH2)n結合〕の量比を規定できるが、それを赤外線吸収スペクトルであらわした場合に、波数2000cm-1での強度Iaと、波数2100cm-1での強度Ibとの関係を示すIR比をIb/(Ia+Ib)で表して、0.22≦IR比≦0.35、好適には0.25≦IR比≦0.34の関係式を満たすと優れた負帯電能が得られ、その上、黒色トナー像以外の着色トナー像を形成すべくOPC感光体が搭載された画像形成要素との間で帯電や感度特性の差が小さくなり、光感度が高められ、これによって高速カラー印字に好適となった。さらに短波長可視光から近赤外光(長波長光)にわたって、すなわち波長ピーク520〜820nmの照射光に対し光感度が向上する。その結果、レーザー光、LEDなどにおいて幅広い波長ピークをもつさまざまな光源をプリンタに使用することができる。 Specifically, when the photoconductive layer 5 is formed by the plasma CVD method, the value of the high frequency power to be applied is changed, or the film formation speed is changed, thereby combining the Si atoms and the H atoms [SiH bond. ] And [(SiH2) n bond] can be defined, but when this is expressed by an infrared absorption spectrum, the relationship between the intensity Ia at a wave number of 2000 cm -1 and the intensity Ib at a wave number of 2100 cm -1 is When the IR ratio shown is expressed as Ib / (Ia + Ib) and satisfies the relational expression of 0.22 ≦ IR ratio ≦ 0.35, preferably 0.25 ≦ IR ratio ≦ 0.34, excellent negative charging ability is obtained. In addition, the difference in charging and sensitivity characteristics between the image forming element on which the OPC photoconductor is mounted to form a colored toner image other than the black toner image is reduced, and the photosensitivity is increased. It became suitable for color printing. Furthermore, the photosensitivity is improved over short wavelength visible light to near infrared light (long wavelength light), that is, with respect to irradiation light having a wavelength peak of 520 to 820 nm. As a result, various light sources having a wide wavelength peak in laser light, LED, etc. can be used in the printer.

また、電荷注入阻止層4に酸素や窒素を含有させて、禁制帯幅を大きくし、これによって電荷注入阻止という機能上、障壁を高くすることができ、しかも、酸素を含有させることで基板との密着性が高められる。ただし、酸素のみではシランガスと反応して爆発を引き起こし易いので不活性な窒素も併存させるとよく、実際には一酸化窒素(NO)ガスなどを使用する。   In addition, the charge injection blocking layer 4 can contain oxygen or nitrogen to increase the forbidden band width, thereby increasing the barrier in terms of the function of blocking charge injection, and by containing oxygen, The adhesion of is improved. However, since oxygen alone tends to react with the silane gas and cause an explosion, inert nitrogen should be coexisted. Nitrogen monoxide (NO) gas or the like is actually used.

上記表面保護層6はa−Si、アモルファスシリコンカーバイド、アモルファスシリコンナイトライド、アモルファスシリコンオキサイド、セレン等を、グロー放電分解法、真空蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーテイング法、RFスパッタリング法、DCスパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法、DCマグネトロンスパッタリング法、熱CVD法などで成膜形成する。また、有機材料を使用する場合には塗布などによって成膜形成する。   The surface protective layer 6 is made of a-Si, amorphous silicon carbide, amorphous silicon nitride, amorphous silicon oxide, selenium, glow discharge decomposition method, vacuum deposition method, active reaction deposition method, ion plating method, RF sputtering method, A film is formed by a DC sputtering method, an RF magnetron sputtering method, a DC magnetron sputtering method, a thermal CVD method, or the like. When an organic material is used, the film is formed by coating or the like.

上記構成の感光体1によれば、光導電層5に関し上記のようにIR比を規定したことで膜質を高め、これによって優れた負帯電性が得られ、さらに黒色トナー像以外の着色トナー像を形成すべくOPC感光体が搭載された画像形成要素との間で帯電や感度特性の差が小さくなり、光感度を高めたことで、異種の感光体を搭載しても、カラープリンタとして十分に実用性がある画像形成装置となった。   According to the photoconductor 1 having the above-described configuration, the film quality is improved by defining the IR ratio with respect to the photoconductive layer 5 as described above, whereby excellent negative chargeability is obtained, and further, a colored toner image other than the black toner image is obtained. The difference in charging and sensitivity characteristics between the image forming element on which the OPC photoconductor is mounted to reduce the size of the image forming element is small, and the photosensitivity is increased, so that it is sufficient as a color printer even if a different type of photoconductor is mounted. The image forming apparatus has practical utility.

その上、a−Si電荷注入阻止層に15族元素をドーピングしないでも負極性に良好に帯電でき、これによってホスフィンガスなどを使用しないことで、生産コストを下げることができたことも見出した。 In addition, it has also been found that the negative polarity can be charged satisfactorily without doping a group 15 element in the a-Si charge injection blocking layer, and the production cost can be reduced by not using phosphine gas.

画像形成装置の構成
図1は本発明の画像形成装置であって、まず図3に本発明に係るプリンタ様式の画像形成要素7の原理を示す。8は感光体であり、この感光体8の周面に帯電手段であるコロナ帯電器9と、その帯電後に光照射する露光手段であるLEDヘッド10と、トナー像を感光体8の表面に形成するためのトナー11を備えた現像手段である現像機12と、そのトナー像を被転写材13に転写する転写手段である転写器14と、その転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段15と、その転写後に残余静電潜像を除去する除電手段16とを配設した構成である。また、17は被転写材13に転写されたトナー像を熱もしくは圧力により固着するための定着器である。
Configuration of Image Forming Apparatus FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the present invention. First, FIG. 3 shows the principle of a printer style image forming element 7 according to the present invention. Reference numeral 8 denotes a photoconductor. A corona charger 9 as a charging unit on the peripheral surface of the photoconductor 8, an LED head 10 as an exposure unit for irradiating light after the charging, and a toner image are formed on the surface of the photoconductor 8. A developing device 12 that is a developing means including a toner 11 for transferring, a transfer device 14 that is a transfer means for transferring the toner image to a transfer material 13, and a cleaning that removes residual toner on the surface of the photoreceptor after the transfer. A means 15 and a static eliminating means 16 for removing the residual electrostatic latent image after the transfer are provided. Reference numeral 17 denotes a fixing device for fixing the toner image transferred to the transfer material 13 by heat or pressure.

このカールソン法はつぎの(1)〜(6)の各プロセスを繰り返し経る。   This Carlson method repeats the following processes (1) to (6).

(1)感光体8の周面をコロナ帯電器9により帯電する。 (1) The peripheral surface of the photoreceptor 8 is charged by the corona charger 9.

(2)LEDヘッド10により画像を露光することにより、感光体8の表面上に電位コントラストとしての静電潜像を形成する。 (2) An image is exposed by the LED head 10 to form an electrostatic latent image as a potential contrast on the surface of the photoreceptor 8.

(3)この静電潜像を現像機12により現像する。この現像により着色トナーが静電潜像との静電引力により感光体表面に付着し、可視化する。 (3) The electrostatic latent image is developed by the developing machine 12. By this development, the colored toner adheres to the surface of the photoreceptor due to electrostatic attraction with the electrostatic latent image and is visualized.

(4)感光体表面のトナー像を紙などの被転写材13の裏面よりトナーと逆極性の電界を加えて、静電転写し、これにより、画像を被転写材13の上に得る。 (4) The toner image on the surface of the photosensitive member is electrostatically transferred by applying an electric field having a polarity opposite to that of the toner from the back surface of the transfer material 13 such as paper.

(5)感光体表面の残留トナーをクリーニング手段15により機械的に除去する。 (5) The residual toner on the surface of the photoreceptor is mechanically removed by the cleaning means 15.

(6)感光体表面を強い光で全面露光し、除電手段16により残余の静電潜像を除去する。 (6) The entire surface of the photosensitive member is exposed with strong light, and the remaining electrostatic latent image is removed by the charge eliminating means 16.

つぎに図1の画像形成装置18において、7aはブラック用の画像形成要素(図中Kで表示する)、7bはイエロー用の画像形成要素(図中Yで表示する)、7cはシアン用の画像形成要素(図中Cで表示する)、7dはマゼンタ用の画像形成要素(図中Mで表示する)である。そして、画像形成要素7a(K)に上記感光体1を搭載し、他の各画像形成要素7b(Y)、7c(C)、7d(M)に公知のOPC感光体を搭載する。また、搬送ベルト19の上に被転写材13としての用紙を乗せて、それを矢印方向へ移動させる。   Next, in the image forming apparatus 18 of FIG. 1, 7a is an image forming element for black (indicated by K in the figure), 7b is an image forming element for yellow (indicated by Y in the figure), and 7c is for cyan. An image forming element (indicated by C in the figure) and 7d are magenta image forming elements (indicated by M in the figure). Then, the photoreceptor 1 is mounted on the image forming element 7a (K), and a known OPC photoreceptor is mounted on each of the other image forming elements 7b (Y), 7c (C), and 7d (M). Further, a sheet as the transfer material 13 is placed on the transport belt 19 and moved in the direction of the arrow.

かくして上記構成の画像形成装置18によれば、画像形成要素7a(K)の感光体Aの帯電がOPC感光体と比べ、200V以下の帯電差となり、印字ムラが生じなくなり、鮮明なカラー画像が得られるカラー用の画像形成装置が提供できた。しかも、画像形成要素7a(K)の感光体Aの耐久性能を向上させたことで、高速カラー印字ができるとともに、カラー印字とモノクロ印字との間で使い分けしても、全体としての品質を長期間にわたって維持できた。   Thus, according to the image forming apparatus 18 configured as described above, the charging of the photoconductor A of the image forming element 7a (K) has a charging difference of 200 V or less compared to the OPC photoconductor, so that no printing unevenness occurs and a clear color image is formed. The resulting color image forming apparatus could be provided. In addition, by improving the durability performance of the photoreceptor A of the image forming element 7a (K), high-speed color printing can be performed, and even if the color printing and the monochrome printing are used separately, the overall quality is improved. Maintained for a period of time.

(例1)画像形成要素7a(K)の感光体1をつぎのように作製した。純度99.9%のAlからなる円筒状の基板1(外径180mm、長さ372mm)の上にプラズマCVD法によって感光層2を成膜形成する。この感光層2は表1に示すとおりの成膜条件にて順次電荷注入阻止層4、光導電層5、表面保護層6とを積層した。表面保護層6については、成膜開始から終了までのSiH4 とCH4 の流量を漸次変え、これに伴って成膜速度も変えている。

Figure 0004249751
Example 1 The photoreceptor 1 of the image forming element 7a (K) was produced as follows. A photosensitive layer 2 is formed by plasma CVD on a cylindrical substrate 1 (outer diameter 180 mm, length 372 mm) made of Al having a purity of 99.9%. The photosensitive layer 2 was formed by sequentially laminating a charge injection blocking layer 4, a photoconductive layer 5, and a surface protective layer 6 under the film forming conditions shown in Table 1. For the surface protective layer 6, the flow rates of SiH4 and CH4 from the start to the end of film formation are gradually changed, and the film formation speed is also changed accordingly.
Figure 0004249751

他方のOPC感光体については、Alからなる円筒状の基板の上に下引層(中間層)と、膜厚1μm以下のキャリア発生層と、膜厚15〜40μmのキャリア輸送層とが順次積層されたものであって、下引層は水溶性もしくはアルコール可溶性の樹脂、熱硬化性や光硬化性樹脂からなし、また、キャリア発生層は樹脂バインダ中に微粒子の顔料が分散されたもので構成し、さらにキャリア輸送層は正孔移動度の大きな電子供与性を備えて、キャリア輸送材料を樹脂バインダ中に分散溶解した層である。   For the other OPC photoreceptor, an undercoat layer (intermediate layer), a carrier generation layer having a thickness of 1 μm or less, and a carrier transport layer having a thickness of 15 to 40 μm are sequentially laminated on a cylindrical substrate made of Al. The undercoat layer is made of a water-soluble or alcohol-soluble resin, a thermosetting or photocurable resin, and the carrier generation layer is composed of a fine particle pigment dispersed in a resin binder. Further, the carrier transport layer is a layer having an electron donating property with a high hole mobility, in which a carrier transport material is dispersed and dissolved in a resin binder.

そして、上記光導電層5を成膜するに当たって、表2に示すように高周波電力を変えることで、幾とおりものIR比〔Ib/(Ia+Ib)〕となし、それぞれの感光体を画像形成要素7に搭載し、各種画像形成装置18を作製した。

Figure 0004249751
In forming the photoconductive layer 5, by changing the high frequency power as shown in Table 2, various IR ratios [Ib / (Ia + Ib)] are obtained, and the respective photoconductors are formed as image forming elements 7. And various image forming apparatuses 18 were produced.
Figure 0004249751

印字品質は○と×に区分し、○印は実用上支障のない優れた印字品質が得られた場合であり、×印は印字不良が認められた場合である。   The print quality is classified into ○ and ×, where ○ indicates a case where excellent print quality without any practical problem is obtained, and × indicates a case where defective printing is recognized.

表2に示す結果から明らかなとおり、本発明の試料C〜試料Fではまったく印字不良が生じなくなり、優れた画像特性が得られた。ちなみに、これらの画像形成要素7a(K)の感光体Aの帯電が−620V前後であり、上記OPC感光体の帯電が−800Vであり、両者間の帯電差は約180Vであった。そして、本発明の試料C〜試料Fに対し、カラー印字をおこなったところ、印字速度12枚/分でもって優れたカラー画像が得られた。   As is apparent from the results shown in Table 2, printing failure did not occur at all in Samples C to F of the present invention, and excellent image characteristics were obtained. Incidentally, the charge of the photoreceptor A of these image forming elements 7a (K) was around -620V, the charge of the OPC photoreceptor was -800V, and the charge difference between them was about 180V. When color printing was performed on Sample C to Sample F of the present invention, an excellent color image was obtained at a printing speed of 12 sheets / minute.

これに対し試料Aと試料Bでは高周波電力が低いので、成膜装置内で放電が均一に広がらず、とくに上下端付近での膜が薄くなり、これによって軸方向にわたって成膜ムラが生じた。また、両端部での膜の密着性に劣り、剥がれる場合もあった。また、試料Gでは全般的に薄い黒ベタが生じ、試料Hでは黒ベタがかすれるように発生していた。   On the other hand, since the high frequency power is low in the sample A and the sample B, the discharge does not spread uniformly in the film forming apparatus, and particularly the film near the upper and lower ends becomes thin, thereby causing uneven film formation in the axial direction. Also, the film adhesion at both ends was inferior and sometimes peeled off. Further, the sample G generally has a thin black solid, and the sample H has a black solid.

(例2)つぎに本発明の試料C〜試料Fの各感光体を搭載した画像形成装置18を使用して、耐刷試験(50万枚)をおこなった。その結果、傷等がまったく発生せず、良質な画質が得られた。これに対し画像形成要素7a(K)の感光体に従来のOPC感光体を使用した場合には感光体表面に傷が発生し、画質上白地に黒すじが発生していた。   (Example 2) Next, a printing durability test (500,000 sheets) was performed using the image forming apparatus 18 on which the photoreceptors of Sample C to Sample F of the present invention were mounted. As a result, no scratches or the like were generated and a high quality image was obtained. On the other hand, when the conventional OPC photosensitive member is used as the photosensitive member of the image forming element 7a (K), the surface of the photosensitive member is damaged, and black stripes are generated on a white background in terms of image quality.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等は何ら差し支えない。たとえば、この実施形態では露光手段としてLEDヘッドを用いたが、これに代えてレーザー光、ハロゲン光等を用いてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change, improvement, etc. do not interfere in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in this embodiment, an LED head is used as the exposure means, but laser light, halogen light, or the like may be used instead.

本発明の画像形成装置の概略図である。1 is a schematic view of an image forming apparatus of the present invention. 発明の実施形態に係る感光体の層構成を示す一部断面図である。2 is a partial cross-sectional view showing a layer structure of a photoreceptor according to an embodiment of the invention. 本発明の画像形成要素の概略図である。1 is a schematic diagram of an imaging element of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・感光体
2・・・基板
3・・・感光層
4・・・電荷注入阻止
5・・・光導電
6・・・表面保護層
7、7a、7b、7c、7d・・・画像形成要
8・・・感光体
9・・・コロナ帯電器
10・・・LEDヘッド
11・・・トナー
12・・・現像機
13・・・被転写材
14・・・転写器
15・・・クリーニング手段
16・・・除電手段
17・・・定着器
18・・・画像形成装置
19・・・搬送ベルト
1 ... Photoconductor 2 ... Substrate
3 ... photosensitive layer 4 ... charge injection blocking layer 5 ... photoconductive layer 6 ... surface protection layer 7,7a, 7b, 7c, 7d ··· image forming elements 8 ... photoconductor DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Corona charger 10 ... LED head 11 ... Toner 12 ... Developing machine 13 ... Transfer material 14 ... Transfer device 15 ... Cleaning means 16 ... Static elimination means 17 ... Fixer 18 ... Image forming device 19 ... Conveying belt

Claims (4)

感光体と、前記感光体に電荷を付与する帯電手段と、前記感光体の帯電領域に対して光を照射する露光手段とを含んでなり、前記帯電手段および前記露光手段により前記感光体に形成される静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写材に転写する転写手段と、前記感光体に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、前記感光体に残る残余静電潜像を除去する除電手段とが配設された画像形成要素を複数配列して構成され、該複数の画像形成要素のうち一つの画像形成要素を黒色トナー像形成用としたタンデム型電子写真方式の画像形成装置であって、
前記帯電手段は、前記感光体に負電荷を付与するように構成されており、
前記黒色トナー像形成用の画像形成要素に搭載される前記感光体は、赤外線吸収スペクトルにおいて波数2000cm−1での強度Iaと、波数2100cm−1での強度Ibとが0.22≦Ib/(Ia+Ib)≦0.35の関係式を満たすアモルファスシリコン光導電層と、周期律表第13族元素および周期律表第15族元素がノンドープであり且つ酸素および窒素を含んでなるアモルファスシリコン電荷注入阻止層と、を有することを特徴とする、タンデム型電子写真方式の画像形成装置。
A photosensitive member; a charging unit that applies a charge to the photosensitive member; and an exposure unit that irradiates light to a charged region of the photosensitive member. The charging unit and the exposing unit form the photosensitive member. Developing means for developing the electrostatic latent image to be formed with toner, transfer means for transferring the toner image to a transfer material, cleaning means for removing the toner remaining on the photoreceptor, A plurality of image forming elements provided with a charge eliminating means for removing a residual electrostatic latent image remaining on the photosensitive member are arranged, and one of the plurality of image forming elements is used for forming a black toner image. A tandem type electrophotographic image forming apparatus,
The charging means is configured to give a negative charge to the photoconductor,
The photoreceptor mounted on the image forming element for forming the black toner image has an intensity Ia at a wave number of 2000 cm −1 and an intensity Ib at a wave number of 2100 cm −1 in an infrared absorption spectrum of 0.22 ≦ Ib / ( Ia + Ib) ≦ 0.35 and an amorphous silicon photoconductive layer satisfying a relational expression, the periodic table group 13 elements and the periodic table group 15 element is Ah Ri and oxygen and nitrogen comprise Na Ru amorphous silicon charge undoped An tandem type electrophotographic image forming apparatus comprising an injection blocking layer.
前記複数の画像形成要素のうち前記黒色トナー像形成用の画像形成要素以外の画像形成要素と該黒色トナー像形成用の画像形成要素との帯電差は200V以下である、請求項1に記載のタンデム型電子写真方式の画像形成装置。 The charge difference between an image forming element other than the image forming element for forming the black toner image and the image forming element for forming the black toner image among the plurality of image forming elements is 200 V or less . Tandem type electrophotographic image forming apparatus. 前記複数の画像形成要素のうち前記黒色トナー像形成用の画像形成要素以外の画像形成要素に搭載される前記感光体はOPC感光体である、請求項1または2に記載のタンデム型電子写真方式の画像形成装置。3. The tandem electrophotographic system according to claim 1, wherein the photoconductor mounted on an image forming element other than the image forming element for forming the black toner image among the plurality of image forming elements is an OPC photoconductor. Image forming apparatus. 前記周期律表第15族元素はPである、請求項1から3のいずれかに記載のタンデム型電子写真方式の画像形成装置。4. The tandem electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, wherein the Group 15 element of the periodic table is P. 5.
JP2006015344A 2006-01-24 2006-01-24 Image forming apparatus Expired - Fee Related JP4249751B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006015344A JP4249751B2 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006015344A JP4249751B2 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Image forming apparatus

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10244247A Division JP2000075587A (en) 1998-08-31 1998-08-31 Image forming device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006163436A JP2006163436A (en) 2006-06-22
JP4249751B2 true JP4249751B2 (en) 2009-04-08

Family

ID=36665428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006015344A Expired - Fee Related JP4249751B2 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4249751B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006163436A (en) 2006-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3517085B2 (en) Image forming device
JP2004077650A (en) Electrophotographic equipment
JPWO2009142164A1 (en) Electrophotographic photosensitive member for negative charging, image forming method, and electrophotographic apparatus
JP4249751B2 (en) Image forming apparatus
JP3046087B2 (en) Image forming device
US7558506B2 (en) Static removing device for an image forming apparatus
JP3878752B2 (en) Image forming apparatus
JP3681863B2 (en) Image forming apparatus
JP3517090B2 (en) Image forming device
JP3659458B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JP3895514B2 (en) Multilayer photoreceptor and image forming apparatus
JP2000075587A (en) Image forming device
US20070134569A1 (en) Electrophotographic Photosensitive Member, Method of Producing the Same and Image Forming Apparatus
JP2971166B2 (en) Image forming device
CN101539735A (en) Image forming apparatus using amorphous silicon photoconductor
JP2000047412A (en) Image forming device
JP2864124B2 (en) Photoreceptor for optical backside recording and optical backside recording device
JP2985984B2 (en) Image forming device
JP2000214617A (en) Image forming device
JP2004302494A (en) Image forming device
JPH11184122A (en) Image forming device
JP3140115B2 (en) Image forming method
JP2920663B2 (en) Electrophotographic photoreceptor
JPH0728332A (en) Image forming device
JPH08272243A (en) Image forming device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080422

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080606

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081222

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140123

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees