JP2000075587A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2000075587A
JP2000075587A JP10244247A JP24424798A JP2000075587A JP 2000075587 A JP2000075587 A JP 2000075587A JP 10244247 A JP10244247 A JP 10244247A JP 24424798 A JP24424798 A JP 24424798A JP 2000075587 A JP2000075587 A JP 2000075587A
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JP
Japan
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photoreceptor
image forming
image
transfer
toner image
Prior art date
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JP10244247A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Fukunaga
秀明 福永
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-performance color printer suitable for high-speed color printing. SOLUTION: In the electrophotographic image forming device 18 of a tandem type, image forming elements 7a, 7b, 7c, and 7d are arranged. Disposed in each element are a developing machine 12 for forming an electrostatic latent image onto the surface of a photoreceptor 8 and also forming a color toner image corresponding to the electrostatic latent image onto the surface of the photoreceptor 8, a transfer unit 14 for transferring the toner image to a material 13 to be subjected to the transfer, a cleaning means 15 for removing residual toner on the surface of the photoreceptor 8 after the transfer, and a destaticization means 16 for removing the residual electrostatic latent image after the transfer. Also, the photoreceptor A mounted in the image forming element 7, which forms the black toner image, is composed of an a-Si photoconductive layer in which strength Ia in a wave number of 2000 cm-1 and strength Ib in a wave number of 2100 cm-1 in an infrared absorption spectrum satisfy the relational expression of 0.22<=Ib/(Ia+Ib)<=0.35.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tandem type electrophotographic image forming apparatus equipped with a negatively charged photoreceptor comprising an amorphous silicon photoconductive layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】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−8
00V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)。
2. Description of the Related Art As a color printer which has already been commercialized, there is an image forming apparatus of a tandem type electrophotographic system, and a photosensitive member mounted thereon is constituted by a negative charging type OPC. The charging ability of this OPC photoreceptor is -8.
Since the voltage can be increased to about 00 V, the adhesion of the color toner becomes easy (see JP-A-4-287070 and JP-A-7-306624).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記O
PC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, the above O
When an image forming apparatus equipped with a PC photoreceptor is applied to high-speed color printing, the OPC photoreceptor is not suitable because of poor abrasion and durability.

【0004】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。
[0004] At least for a photoreceptor using a black toner image, an already commercialized amorphous silicon photoreceptor (hereinafter, amorphous silicon is abbreviated as a-Si) is used in place of the OPC photoreceptor. But,
The charging ability and light sensitivity were lower than those of the OPC photoreceptor, and satisfactory printing performance could not be achieved. Hereinafter, the reason will be described.

【0005】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II
I a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,
This is a layer configuration in which an a-Si charge injection blocking layer and an a-Si photoconductive layer are sequentially laminated on a conductive substrate by a glow discharge decomposition method. Then, the a-Si charge injection blocking layer is provided in the periodic table II.
Doping with the Group Ia element forms a potential barrier for electrons, thereby preventing injection of electrons from the conductive substrate and obtaining a positively charged electrophotographic photosensitive member.

【0006】他方、上記電荷注入阻止層に対し周期律表
第III a族元素に代えて周期律表第Va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, by doping the charge injection blocking layer with a Group Va element of the Periodic Table instead of the Group IIIa element of the Periodic Table, a potential barrier against holes is formed. Electrostatic photoreceptors for negative charging have been expected to replace the conventional OPC photoreceptor by preventing the injection of holes, but have not yet been put to practical use.

【0007】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III a族元素
(以下、III a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Va族元素(以下、Va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 inventor of the present invention has conducted various studies on such problems which have not been put to practical use. As a result, an element belonging to Group IIIa of the Periodic Table (hereinafter referred to as Group IIIa) was added to an existing electrophotographic photosensitive member for positive charging. If the doping of the charge injection blocking layer with the element (abbreviated as element) is merely replaced with a group Va element of the periodic table (hereinafter abbreviated as group Va element), the layer is charged negatively, Was also found to be charged.

【0008】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 to be formed using a toner for negative charging, when the toner is transferred to paper, the above-described positive charging property is obtained. For this reason, the transfer bias voltage was canceled, and the image characteristics deteriorated.

【0009】しかも、Va族元素をドーピングするため
に用いる代表的な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。
Furthermore, phosphine (PH 3 ), which is a typical gas used for doping a Va group element, is highly toxic and has a bad effect on the human body even at a low concentration. And there is also a problem that the cost increases accordingly. Furthermore, in order to use such a doping gas with high precision as required and thereby reduce the variation in electrophotographic characteristics, it is necessary to considerably increase production control, which also increased production costs. .

【0010】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。
In general, in the case of a color printer in which a plurality of photoconductors are arranged for one image forming apparatus, if photoconductors having different photoconductive layers are arranged, the required performance may be different depending on the performance. There is a problem that the desired coloring cannot be obtained.

【0011】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O
PC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を知見した。
In view of the above circumstances, the inventor of the present invention has intensively studied and found that a tandem-type electrophotographic color printer not only actually performs color printing but also performs color printing.
Attention is paid to the fact that monochrome (black) printing is frequently performed, and monochrome printing is often used more frequently than color printing. Therefore, it is mounted on an image forming element that forms a black toner image. The photoreceptor is composed of an a-Si photoconductive layer, and further defines 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 in an infrared absorption spectrum of the a-Si photoconductive layer. The film quality is improved by this, and excellent negative charging property is obtained,
Further, in order to form a colored toner image other than the black toner image, O
The difference in charging and sensitivity characteristics between the image forming element equipped with a PC photoreceptor is reduced, and the photosensitivity is increased. Therefore, even if a different type of photoreceptor is mounted, it is sufficiently practical as a color printer. It has been found that a certain image forming apparatus can be obtained.

【0012】その上、a−Si電荷注入阻止層にVa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い出した。
In addition, even if the a-Si charge injection blocking layer is not doped with a Va group element, it can be favorably charged to a negative polarity,
By not using phosphine gas etc. by this,
They also found that production costs could be reduced.

【0013】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。
Accordingly, the present invention has been completed based on the above findings, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus suitable for high-speed color printing.

【0014】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 the durability against monochrome printing, so that the overall printing performance can be maintained for a long period of time even when used properly for color printing. To provide an image forming apparatus.

【0015】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。
Still another object of the present invention is to provide an image forming apparatus which can reduce production cost by not using phosphine gas or the like.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明のタンデム型電子
写真方式の画像形成装置は、画像形成要素を複数配列し
た構成であって、各画像形成要素は感光体と、感光体の
表面に負電荷を付与する帯電手段と、感光体の帯電領域
に対して光照射する露光手段とから成り、これら帯電手
段と露光手段とにより感光体の表面に静電潜像を形成す
るとともに、静電潜像に対応した着色トナー像を感光体
の表面に形成する現像手段と、着色トナー像を被転写材
に転写する転写手段と、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と、転写後に残余静電潜
像を除去する除電手段とが配設され、そして、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a
−Si光導電層により構成したことを特徴とする。
The tandem type electrophotographic image forming apparatus of the present invention has a configuration in which a plurality of image forming elements are arranged, and each image forming element has a photosensitive member and a negative electrode on the surface of the photosensitive member. A charging unit for applying a charge; and an exposure unit for irradiating the charged area of the photoreceptor with light. The charging unit and the exposure unit form an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor. Developing means for forming a colored toner image corresponding to the image on the surface of the photoreceptor; transfer means for transferring the colored toner image to a transfer material; cleaning means for removing residual toner on the photoreceptor surface after transfer; and charge removing means for removing the residual electrostatic latent image is disposed, and the intensity Ia at wavenumber 2000 cm -1 in the infrared absorption spectrum of the photosensitive member to be mounted on an image forming element for forming a black toner image, wavenumber 21 And intensity Ib in 0 cm -1 is 0.22
A that satisfies the relational expression of ≦ Ib / (Ia + Ib) ≦ 0.35
-Si photoconductive layer.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】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CV
D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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Photoreceptor Configuration FIG. 2 shows a layer configuration of a photoreceptor 1 relating to an image forming element for forming a black toner image according to the present invention.
The photosensitive layer 3 made of -Si or the like is formed by vacuum evaporation, active reactive evaporation, ion plating, RF sputtering, DC sputtering, RF magnetron sputtering, DC magnetron sputtering, or thermal CV.
A film is formed by a D method, a plasma CVD method, or the like. The photosensitive layer 3 is formed by sequentially laminating, for example, a charge injection blocking layer 4, a photoconductive layer 5, and a surface protective layer 6.

【0018】上記基板2は銅、黄銅、SUS、Al、N
i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 copper, brass, SUS, Al, N
i. A material made of a metal conductor such as i, or an insulator such as glass or ceramic coated with a conductive thin film. The substrate 2 may be a sheet-shaped, belt-shaped or web-shaped flexible conductive sheet. Such a sheet may be a metal sheet such as SUS, Al, Ni, or a polymer resin film such as polyester, nylon, or polyimide. Metal such as Al, Ni or tin oxide,
A transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or an organic conductive material coated by vapor deposition or the like and subjected to a conductive treatment is used.

【0019】上記電荷注入阻止層4については、a−S
iに対し価電子制御用不純物としてのIII a族元素およ
び/またはVa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≦I
b/(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。
The charge injection blocking layer 4 is made of aS
i is not doped with a Group IIIa element and / or a Group Va element as a valence electron controlling impurity, and even if it is non-doped, it has a wave number of 2000 cm -1 in the infrared absorption spectrum of the photoconductive layer 5. Strength Ia
And the intensity Ib at a wave number of 2100 cm -1 is 0.22 ≦ I
By setting so as to satisfy the relational expression of b / (Ia + Ib) ≦ 0.35, excellent negative charging ability was obtained.

【0020】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。
That is, in the present invention, non-doped a-Si exhibits a weak n-type due to a structural defect of a bonding network formed during film formation, so that phosphine (PH 3 ) gas or the like is used. It was an unexpected effect that excellent negative charging ability could be obtained by defining the film quality of the photoconductive layer 5 without doping P.

【0021】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I
R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5
20〜820nm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 bonding state of Si atoms and H atoms is obtained by changing the value of the applied high-frequency power or changing the film forming speed. [SiH bond] and [(SiH 2 ) n bond]
Can be defined, but when it is represented by an infrared absorption spectrum, the intensity Ia at a wave number of 2000 cm -1 is obtained.
Showing the relationship between the intensity and the intensity Ib at a wave number of 2100 cm -1
When the R ratio is represented by Ib / (Ia + Ib), 0.22 ≦ IR
When the relational expression satisfying the relationship of ≦ 0.35, preferably 0.25 ≦ IR ratio ≦ 0.34 is satisfied, excellent negative charging ability is obtained. In addition, the OPC is performed to form a colored toner image other than a black toner image. The difference in charging and sensitivity characteristics between the photosensitive member and the image forming element on which the photosensitive member was mounted was reduced, and the light sensitivity was increased, thereby making it suitable for high speed color printing. Further, from short wavelength visible light to near infrared light (long wavelength light), that is, a wavelength peak 5
The light sensitivity to irradiation light of 20 to 820 nm is improved. As a result, various light sources having a wide wavelength peak in laser light, LED, and the like can be used for the printer.

【0022】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の反応して爆発
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, oxygen and nitrogen are contained in the charge injection blocking layer 4 to increase the forbidden band width, thereby increasing the function of preventing charge injection and increasing the barrier. This increases the adhesion to the substrate. However, if only oxygen is used, it reacts with the silane gas to easily cause an explosion. Therefore, it is preferable to use inert nitrogen together. In practice, nitrogen monoxide (NO) gas or the like is used.

【0023】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、D
C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 or the like.
Glow discharge decomposition method, vacuum deposition method, active reaction deposition method, ion plating method, RF sputtering method, DC sputtering method, RF magnetron sputtering method, D
A film is formed by a C magnetron sputtering method, a thermal CVD method, or the like. When an organic material is used, a film is formed by coating or the like.

【0024】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 structure, the photoconductive layer 5
As described above, the IR ratio is specified as described above to improve the film quality, thereby obtaining excellent negative chargeability. Further, an image forming element equipped with an OPC photoreceptor for forming a colored toner image other than a black toner image The difference in the charging and sensitivity characteristics between the photoconductors and the photosensitivity of the photoconductors has been increased, so that the image forming apparatus has sufficient practicality as a color printer even when different types of photoconductors are mounted.

【0025】その上、a−Si電荷注入阻止層にVa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い出した。
In addition, even if the a-Si charge injection blocking layer is not doped with a Va group element, it can be favorably charged to a negative polarity,
By not using phosphine gas etc. by this,
They also found that production costs could be reduced.

【0026】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。
The diagram 1 of an image forming apparatus is an image forming apparatus of the present invention, firstly showing the principle of the imaging element 7 of the printer manner according to the present invention in FIG.
Reference numeral 8 denotes a photoreceptor, and a corona charger 9 serving as charging means on the peripheral surface of the photoreceptor 8, an LED head 10 serving as an exposure means for irradiating light after the charging, and a toner image formed on the surface of the photoreceptor 8. , A transfer device for transferring the toner image to a transfer material 13, and cleaning for removing residual toner on the surface of the photoconductor after the transfer. This is a configuration in which means 15 and static elimination means 16 for removing a 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.

【0027】このカールソン法はつぎの〜の各プロ
セスを繰り返し経る。 感光体8の周面をコロナ帯電器9により帯電する。 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。 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。 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。 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。 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。
In the Carlson method, the following processes (1) to (4) are repeated. The peripheral surface of the photoconductor 8 is charged by the corona charger 9. By exposing the image with the LED head 10,
An electrostatic latent image as a potential contrast is formed on the surface of the photoconductor 8. This electrostatic latent image is developed by the developing machine 12. By this development, the colored toner adheres to the surface of the photoreceptor by electrostatic attraction with the electrostatic latent image and is visualized. The toner image on the surface of the photoreceptor is electrostatically transferred from the back surface of the transfer material 13 such as paper by applying an electric field having a polarity opposite to that of the toner, whereby an image is obtained on the transfer material 13. The cleaning unit 15 mechanically removes residual toner on the surface of the photoconductor. The entire surface of the photoconductor is exposed to intense light, and the remaining electrostatic latent image is removed by the charge removing means 16.

【0028】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 shown in FIG.
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 an image forming element for cyan (indicated by C in the figure). , 7d are magenta image forming elements (indicated by M in the figure). Then, the photoconductor 1 is mounted on the image forming element 7a (K), and the other image forming elements 7b (Y),
A known OPC photoconductor is mounted on 7c (C) and 7d (M). Further, a sheet as the material to be transferred 13 is placed on the transport belt 19 and is moved in the direction of the arrow.

【0029】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OP
C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 having the above-described configuration, the charging of the photosensitive member A of the image forming element 7a (K) is
As compared with the C photoreceptor, a charging difference of 200 V or less was obtained, printing unevenness was not generated, and a color image forming apparatus capable of obtaining a clear color image could be provided. Moreover, by improving the durability performance of the photoconductor A of the image forming element 7a (K),
High-speed color printing was possible, and the quality as a whole could be maintained for a long period of time, even if the printing was switched between color printing and monochrome printing.

【0030】[0030]

【実施例】(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。
(Example 1) Photoconductor 1 of image forming element 7a (K)
Was prepared as follows. Cylindrical substrate 1 made of 99.9% pure Al (outer diameter 180 mm, length 372 mm)
The photosensitive layer 2 is formed by a plasma CVD method. In the photosensitive layer 2, a charge injection blocking layer 4, a photoconductive layer 5, and a surface protective layer 6 were sequentially laminated under the film forming conditions shown in Table 1. As for the surface protective layer 6, the flow rates of SiH 4 and CH 4 from the start to the end of the film formation are gradually changed, and the film formation rate is also changed accordingly.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】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1μ
m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。
As for the other OPC photosensitive member, an undercoat layer (intermediate layer) and a 1 μm-thick film were formed on a cylindrical substrate made of Al.
m and a carrier transporting layer having a thickness of 15 to 40 μm, which are sequentially laminated, and the undercoat layer is made of a water-soluble or alcohol-soluble resin, a thermosetting resin or a photo-setting resin. The carrier generation layer is composed of a resin binder in which fine-particle pigments are dispersed, and the carrier transport layer has an electron-donating property having a large hole mobility, and the carrier transport material is dispersed in the resin binder. It is a dissolved layer.

【0033】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。
When the photoconductive layer 5 was formed, by changing the high frequency power as shown in Table 2, various IR ratios [Ib / (Ia + Ib)] were obtained, and each photoconductor was subjected to image formation. Various image forming devices 18 were mounted on the forming element 7.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】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 "O" and "X". The "O" mark indicates a case where excellent print quality which does not hinder practical use was obtained, and the "X" mark indicates a case where a print defect was recognized.

【0036】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 evident from the results shown in Table 2, in Samples C to F of the present invention, no printing failure occurred at all, and excellent image characteristics were obtained. Incidentally, the charging of the photoconductor A of these image forming elements 7a (K) was around -620V, the charging of the OPC photoconductor was -800V, and the charging difference between the two was about 180V. When color printing was performed on Samples C to F of the present invention, excellent color images were obtained at a printing speed of 12 sheets / minute.

【0037】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 samples A and B, the discharge does not spread uniformly in the film forming apparatus, and the films near the upper and lower ends become thinner. occured. In addition, the adhesiveness of the film at both ends was poor, and the film was sometimes peeled off. Further, in the sample G, a thin black solid was generally generated, and in the sample H, the black solid was blurred.

【0038】(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 equipped with the photoconductors of the samples C to F of the present invention. As a result, no scratches or the like were generated at all, and good image quality was obtained. On the other hand, when a conventional OPC photoconductor was used as the photoconductor of the image forming element 7a (K), the surface of the photoconductor was damaged, and black streaks were generated on a white background in terms of image quality.

【0039】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
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes and improvements may be made without departing from the scope of the present invention. For example, in this embodiment, an LED head is used as the exposure means.

【0040】ゲン光等を用いてもよい。Gen light or the like may be used.

【発明の効果】以上のとおり、本発明の画像形成装置に
よれば、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載さ
れる感光体を赤外線吸収スペクトルにおいて波数200
0cm-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a−Si光導電層により構成したこと
で、黒色トナー像以外の着色トナー像を形成すべくOP
C感光体が搭載された画像形成要素の帯電と比べ、20
0V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。
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the photoreceptor mounted on the image forming element for forming a black toner image has a wave number of 200 in the infrared absorption spectrum.
And intensity Ia at 0 cm -1, by the intensity Ib at wavenumber 2100 cm -1 was composed of 0.22 ≦ Ib / (Ia + Ib ) satisfy ≦ 0.35 relation a-Si photoconductive layer, black OP to form colored toner image other than toner image
20 times less than the charging of the image forming element on which the C photoconductor is mounted.
A charge difference of 0 V or less can be achieved, and light sensitivity can be further increased. As a result, a high-performance color printer suitable for high-speed color printing can be provided.

【0041】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。
Further, according to the present invention, by increasing the durability against monochrome printing, it is possible to sufficiently use it for color printing, and to obtain a long-term reliable image capable of maintaining the overall printing performance for a long time. A forming device could be provided.

【0042】さらにまた、本発明によれば、a−Si電
荷注入阻止層にVa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 Va group element, the negative polarity can be satisfactorily charged, thereby reducing the production cost by not using a phosphine gas or the like. I was able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像形成装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】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。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a layer configuration of a photoreceptor according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の画像形成要素の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an image forming element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 感光層 4 光導電層 5 光吸収層 6 表面保護層 7、7a、7b、7c、7d 画像形成要素 A、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 18 画像形成装置 19 搬送ベルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Photosensitive layer 4 Photoconductive layer 5 Light absorption layer 6 Surface protective layer 7, 7a, 7b, 7c, 7d Image forming element A, 8 Photoreceptor 9 Corona charger 10 LED head 11 Toner 12 Developing machine 13 Transfer material Reference Signs List 14 transfer unit 15 cleaning means 16 static elimination means 18 image forming apparatus 19 transport belt

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】感光体と、該感光体の表面に負電荷を付与
する帯電手段と、感光体の帯電領域に対し光照射する露
光手段とから成り、これら帯電手段と露光手段とにより
感光体の表面に静電潜像を形成するとともに、該静電潜
像に対応した着色トナー像を感光体の表面に形成する現
像手段と、該着色トナー像を被転写材に転写する転写手
段と、該転写後に感光体表面の残留トナーを除去するク
リーニング手段と、該転写後に残余静電潜像を除去する
除電手段とを配設した画像形成要素を複数配列して成
り、一つの画像形成要素は黒色トナー像形成用であり、
該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、赤外線吸収スペクトルにおいて波数2000c
-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により構成し
た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。
1. A photoreceptor, a charging means for imparting a negative charge to the surface of the photoreceptor, and an exposure means for irradiating a charged area of the photoreceptor with light. Developing means for forming a colored toner image corresponding to the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor, and a transfer means for transferring the colored toner image to a material to be transferred; A plurality of image forming elements provided with cleaning means for removing residual toner on the photoreceptor surface after the transfer and charge removing means for removing a residual electrostatic latent image after the transfer are arranged in a plurality, and one image forming element is For black toner image formation,
The photoreceptor mounted on the image forming element for forming the black toner image has a wave number of 2,000 c in an infrared absorption spectrum.
The intensity Ia at m -1 and the intensity Ib at a wavenumber of 2100 cm -1
Tandem type electrophotographic image forming apparatus, characterized by comprising an amorphous silicon photoconductive layer satisfying a relational expression of 0.22 ≦ Ib / (Ia + Ib) ≦ 0.35.
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