JP2002244412A - Method and device for electrifying magnetic brush - Google Patents

Method and device for electrifying magnetic brush

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JP2002244412A
JP2002244412A JP2001042289A JP2001042289A JP2002244412A JP 2002244412 A JP2002244412 A JP 2002244412A JP 2001042289 A JP2001042289 A JP 2001042289A JP 2001042289 A JP2001042289 A JP 2001042289A JP 2002244412 A JP2002244412 A JP 2002244412A
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JP
Japan
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magnetic
charging
layer
magnetic brush
voltage
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Application number
JP2001042289A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Atsumi
哲也 渥美
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the reduction in the number of magnetic particles of a magnetic brush electrifying member, to maintain the initial electrifying performance and to prevent the generation of defects such as a longitudinal stripe and fogging. SOLUTION: The magnetic particles of magnetic brush electrifying member and a photosensitive body are brought into contact with each other and an electrifying bias is applied to the member so that the body is electrified through the particles. As the bias to be applied to the member, a DC voltage and an AC voltage having a peak voltage corresponding to the DC voltage are applied. To be specific, an AC voltage having a peak voltage which is equal to the absolute value of a DC voltage Vdc plus 50 V is applied. Thus, the amount of magnetic particles that are breakaway/adhered to the body is reduced and the occurrence of the reduction in the magnetic particles of the member is prevented.

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、被帯電体を帯電す
るための磁気ブラシ帯電方法、及び磁気ブラシ帯電装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic brush charging method and a magnetic brush charging device for charging an object to be charged.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、プリンタ、複写機等の画像形成装
置において、低オゾン、低電力等の利点を有することか
ら感光ドラム等の像担持体(被帯電体)を一様に帯電す
る帯電装置として、接触帯電方式の帯電装置、すなわち
電圧を印加した帯電部材を像担持体に当接させて像担持
体の帯電を行なう接触帯電装置が実用化されてきてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, a charging device for uniformly charging an image carrier (a member to be charged) such as a photosensitive drum has advantages such as low ozone and low power. As a contact charging device, a contact charging device for charging an image carrier by bringing a charging member to which a voltage is applied into contact with the image carrier has been put to practical use.

【0003】このような接触帯電装置において、像担持
体に接触させる帯電部材にはローラ型(帯電ローラ)、
ブレード型(帯電ブレード)など種々の形態があり、ま
た様々な改善提案がある。その中で、特開昭59−13
3569号公報等のように、磁性体(マグネット)と磁
性粒子(又は粉体)からなる磁気ブラシ状の接触帯電部
材を用いた磁気ブラシ帯電方式が提案されており、接触
帯電部材としてこの磁気ブラシ状のものを使用した場合
には、ローラ型、ブレード型などを用いた場合よりも、
像担持体に対する接触帯電部材の接触性等の特性を向上
させることが可能である。
In such a contact charging device, a charging member to be brought into contact with the image carrier is a roller type (charging roller),
There are various forms such as a blade type (charging blade) and various improvement proposals. Among them, JP-A-59-13
As disclosed in Japanese Patent No. 3569 and the like, a magnetic brush charging system using a magnetic brush-like contact charging member made of a magnetic material (magnet) and magnetic particles (or powder) has been proposed. When using the shape of the roller, than when using the roller type, blade type, etc.
It is possible to improve characteristics such as the contact property of the contact charging member with the image carrier.

【0004】図3は、磁気ブラシ帯電装置3の概略構成
を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the magnetic brush charging device 3.

【0005】同図において、磁気ブラシ帯電装置3は、
磁気ブラシ帯電部材30と、これに帯電バイアスを印加
する帯電バイアス印加電源S1とを備えている。このう
ち、磁気ブラシ帯電部材30は、スリーブ回転タイプの
装置であり、芯金31と、芯金31の周囲に同心一体に
設けた円筒状の多極磁性体としてのマグネットローラ3
2と、このマグネットローラ32の外側に芯金31を中
心に回転自在に同心に外嵌させて設けられた非磁性の帯
電スリーブ33と、この帯電スリーブ33の外周面に帯
電スリーブ内側のマグネットローラ32の磁力により磁
性粒子を吸着保持させて形成される磁気ブラシ層34と
によって構成されている。この磁気ブラシ帯電部材30
は、被帯電体としての感光体(像担持体)1にほぼ平行
にして芯金31の両端部を軸受けさせ、磁気ブラシ層3
4を感光体1表面に所定幅の帯電ニップ部nを形成する
ように接触させて配設してある。
In FIG. 1, a magnetic brush charging device 3 comprises:
A magnetic brush charging member 30 and a charging bias application power source S1 for applying a charging bias thereto are provided. The magnetic brush charging member 30 is a sleeve rotating type device, and includes a core metal 31 and a magnet roller 3 as a cylindrical multipolar magnetic body provided concentrically and integrally around the core metal 31.
2, a non-magnetic charging sleeve 33 provided rotatably and concentrically around the cored bar 31 outside the magnet roller 32, and a magnet roller inside the charging sleeve on the outer peripheral surface of the charging sleeve 33. And a magnetic brush layer 34 formed by adsorbing and holding magnetic particles by a magnetic force of 32. This magnetic brush charging member 30
Are arranged substantially parallel to a photoreceptor (image carrier) 1 as a member to be charged, bearing both ends of a cored bar 31,
4 is arranged in contact with the surface of the photoconductor 1 so as to form a charging nip n having a predetermined width.

【0006】この磁気ブラシ帯電部材30は、帯電ニッ
プ部nにおいて感光体1の回転方向(矢印R1方向)と
は逆方向(カウンタ方向)である時計回り(矢印R3方
向)、又は帯電ニップ部nにおいて感光体1の回転方向
と順方向である反時計回りに回転駆動され、感光体1表
面が帯電ニップ部nにおいて磁気ブラシ層34で摺擦さ
れる。
The magnetic brush charging member 30 rotates clockwise (in the direction of arrow R3) opposite to the rotation direction (direction of arrow R1) of the photoconductor 1 in the charging nip portion n (in the direction of arrow R3), or in the charging nip portion n. In this case, the photosensitive member 1 is rotated counterclockwise, which is the forward direction of the rotating direction of the photosensitive member 1, and the surface of the photosensitive member 1 is rubbed by the magnetic brush layer 34 at the charging nip n.

【0007】そして帯電バイアス印加電源S1により帯
電スリーブ33を介して磁気ブラシ層34に対して所定
の帯電バイアスが所定の極性・電位の直流電圧(Vdc
単独:DC印加方式)、あるいは交流電圧Vacを重畳
した振動電圧(Vdc+Vac:AC印加方式)で印加
され、回転駆動されている感光体1の表面(外周面)が
接触帯電方式にて所定の極性・電位に均一帯電される。
Then, a predetermined charging bias is applied to the magnetic brush layer 34 via the charging sleeve 33 by the charging bias applying power source S1 to apply a DC voltage (Vdc) having a predetermined polarity and potential.
The surface (outer peripheral surface) of the photoreceptor 1 which is applied by a vibration voltage (Vdc + Vac: AC application method) in which an AC voltage Vac is superimposed and which is rotationally driven is applied with a predetermined polarity by a contact charging method. -Uniformly charged to potential.

【0008】ここで、マグネットローラ32は、通常、
フェライト磁石やゴム・マグネット等の磁性材料が用い
られる。
Here, the magnet roller 32 is usually
Magnetic materials such as ferrite magnets and rubber magnets are used.

【0009】また、磁気ブラシ層34を形成する磁性粒
子には、Cu−Zn−Fe−O系等の磁性酸化鉄(フェ
ライト)粉、マグネタイト粉、樹脂中にフェライトやマ
グネタイト等の磁性材料を分散させたもの、周知の磁性
トナー材等が、一般的に用いられる。
The magnetic particles forming the magnetic brush layer 34 include a magnetic iron oxide (ferrite) powder such as a Cu—Zn—Fe—O system, a magnetite powder, and a magnetic material such as a ferrite or a magnetite dispersed in a resin. A well-known magnetic toner material or the like is generally used.

【0010】この磁気ブラシ帯電方式を用い、被帯電体
として有機感光体(OPC)上に導電性微粒子を分散さ
せた表層を有するものや、アモルファスシリコン系感光
体(a−Si)などを用いると、接触帯電部材30に印
加した帯電バイアスのうちの直流成分(Vdc)とほぼ
同等の帯電電位を被帯電体表面に得ることが可能である
ため、このような帯電方法のことを注入帯電と称する。
When this magnetic brush charging method is used, a member having a surface layer in which conductive fine particles are dispersed on an organic photosensitive member (OPC) or an amorphous silicon-based photosensitive member (a-Si) is used as a member to be charged. Since a charging potential substantially equal to the DC component (Vdc) of the charging bias applied to the contact charging member 30 can be obtained on the surface of the member to be charged, such a charging method is referred to as injection charging. .

【0011】しかもこの注入帯電を用いれば、被帯電体
への帯電がコロナ帯電器を用いて行なわれるような放電
現象を利用しないので、完全なオゾンレス、かつ低電力
消費型帯電が可能となり注目されてきている。
Furthermore, if this injection charging is used, since a discharge phenomenon in which a charged object is charged using a corona charger is not used, complete ozone-free and low power consumption type charging is possible, which has attracted attention. Is coming.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形
成装置において、被帯電体としての感光体1の帯電手段
として前述した磁気ブラシ帯電方式を用いた場合、以下
のような問題があった。
However, in the image forming apparatus, when the above-described magnetic brush charging system is used as a charging unit of the photosensitive member 1 as a member to be charged, there are the following problems.

【0013】感光体1と磁気ブラシ帯電部材30の回転
速度差が大きい場合、また印加される帯電バイアスと帯
電後の感光体表面電位や非帯電部との電位差が大きい場
合、磁気ブラシ帯電部材30の耐久性が不十分となって
しまうという問題である。
When the rotational speed difference between the photosensitive member 1 and the magnetic brush charging member 30 is large, or when the applied charging bias is large and the potential difference between the charged photosensitive member surface potential and the non-charged portion is large, the magnetic brush charging member 30 This is a problem that the durability of the resin becomes insufficient.

【0014】すなわち磁気ブラシ層34を構成する磁性
粒子が帯電工程時等の感光体1の回転中に少しずつ磁気
ブラシ層34から離脱して感光体表面側へ付着して持ち
去られ、耐久の進行に伴って磁気ブラシ層34の磁性粒
子が減少し、磁気ブラシ層34が痩せ、帯電ニップ部n
の幅が狭くなってしまう。
That is, the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 34 gradually separate from the magnetic brush layer 34 during the rotation of the photoreceptor 1 during a charging step and adhere to the surface of the photoreceptor, and are carried away. As a result, the magnetic particles of the magnetic brush layer 34 decrease, the magnetic brush layer 34 becomes thinner, and the charging nip n
Will be narrower.

【0015】この磁気ブラシ層34を構成する磁性粒子
の感光体表面への離脱・付着現象は、磁気ブラシ層34
を構成する磁性粒子の、帯電スリーブ33側への磁気的
吸引力に対して、感光体1と磁気ブラシ帯電部材30の
回転による摩擦等の機械的力、磁気ブラシ層34と感光
体1の帯電後の表面電位や非帯電部との電位差により生
じるクーロン力等が打ち勝つことで生じる。この結果、
耐久の進行に伴って磁気ブラシ層34の磁性粒子が減少
し、磁気ブラシ層34が痩せ、帯電ニップ部nの幅が狭
くなって、帯電効率が低下し、画像に濃度差が見られる
ようになる。
The phenomenon of detachment and adhesion of the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 34 to the surface of the photoreceptor is caused by the magnetic brush layer 34.
In response to the magnetic attraction force of the magnetic particles constituting the magnetic sleeve toward the charging sleeve 33, mechanical force such as friction caused by rotation of the photoconductor 1 and the magnetic brush charging member 30, the charging of the magnetic brush layer 34 and the photoconductor 1 It is generated by overcoming a Coulomb force or the like generated by a later surface potential or a potential difference from an uncharged portion. As a result,
As the durability of the magnetic brush layer 34 decreases, the magnetic brush layer 34 becomes thinner, the magnetic brush layer 34 becomes thinner, the width of the charging nip n becomes narrower, the charging efficiency decreases, and a density difference appears in the image. Become.

【0016】感光体1として、アモルファスシリコン系
感光体(a−Si)を用いた場合、特に帯電前に前露光
ランプ8(図2参照)等を用いての除電光により除電を
行なう機構を有する場合では、帯電後に感光体1の表面
電位が減衰する、いわゆる「暗減衰」があるため、この
現象はより顕著となる。
In the case where an amorphous silicon photoconductor (a-Si) is used as the photoconductor 1, there is provided a mechanism for performing static elimination by static elimination light using a pre-exposure lamp 8 (see FIG. 2) or the like before charging. In this case, since the surface potential of the photoconductor 1 is attenuated after charging, that is, there is a so-called “dark decay”, this phenomenon becomes more remarkable.

【0017】図4は、磁気ブラシ帯電装置3を有機感光
体(OPC)やアモルファスシリコン系感光体(a−S
i)に用いた場合の帯電性能を示す電位図である。
FIG. 4 shows that the magnetic brush charging device 3 is an organic photoconductor (OPC) or an amorphous silicon photoconductor (a-S
FIG. 6 is a potential diagram showing charging performance when used in i).

【0018】同図において、磁気ブラシ帯電部材30に
印加される直流電圧(Vdc)、振動電圧(Vdc+V
ac)に対し、有機感光体(OPC)の帯電電位はとも
に良好だが、アモルファスシリコン系感光体(a−S
i)は帯電電位としての追従性が悪く、振動電圧の場
合、印加する直流電圧成分(Vdc)が上がるほど帯電
電位との電位差が広がっている。なお、ここでは、振動
電圧(Vdc+Vac)は直流電圧(Vdc)可変に対
して交流電圧(Vac)を固定(500Vpp)として
いる。
In FIG. 1, a DC voltage (Vdc) applied to the magnetic brush charging member 30 and an oscillating voltage (Vdc + V) are applied.
ac), the charging potential of the organic photoconductor (OPC) is good, but the amorphous silicon photoconductor (a-S
i) has poor followability as the charging potential, and in the case of an oscillating voltage, the potential difference from the charging potential increases as the applied DC voltage component (Vdc) increases. Here, the oscillating voltage (Vdc + Vac) is a variable DC voltage (Vdc) and the AC voltage (Vac) is fixed (500 Vpp).

【0019】一方、上述までの説明により直流電圧(V
dc)が高いほど磁性粒子の感光体1への離脱・付着現
象が起こり易いと考えられるが、アモルファスシリコン
系感光体(a−Si)に振動電圧(Vdc+Vac)を
印加した場合、上述の説明とは異なる現象が発生する。
On the other hand, the DC voltage (V
It is considered that the higher the value of dc), the more easily the detachment / adhesion phenomenon of the magnetic particles to the photoconductor 1 occurs. However, when the vibration voltage (Vdc + Vac) is applied to the amorphous silicon photoconductor (a-Si), A different phenomenon occurs.

【0020】図5は、所定時間の空回転を行なったとき
の磁気ブラシ層34から感光体1へ離脱・付着した磁性
粒子の量を表す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the amount of magnetic particles detached from and adhered to the photosensitive member 1 from the magnetic brush layer 34 when the idle rotation is performed for a predetermined time.

【0021】同図において、磁気ブラシ帯電部材30に
印加される直流電圧(Vdc)、振動電圧(Vdc+V
ac)に対する有機感光体(OPC)に離脱・付着した
磁性粒子量と、直流電圧(Vdc)に対するアモルファ
スシリコン系感光体(a−Si)に離脱・付着した磁性
粒子量とは上述の説明と同様の挙動を示しているが、振
動電圧(Vdc+Vac)に対するアモルファスシリコ
ン系感光体(a−Si)に離脱・付着した磁性粒子量は
同図に示すように、上述の説明とはむしろ逆の現象が発
生している。ここでは、振動電圧(Vdc+Vac)は
直流電圧(Vdc)可変に対して交流電圧(Vac)を
固定(500Vpp)としている。
In FIG. 1, a DC voltage (Vdc) applied to the magnetic brush charging member 30 and an oscillating voltage (Vdc + V
The amount of magnetic particles detached and attached to the organic photoconductor (OPC) for ac) and the amount of magnetic particles detached and attached to the amorphous silicon-based photoconductor (a-Si) for DC voltage (Vdc) are the same as described above. However, the amount of magnetic particles detached and attached to the amorphous silicon-based photoconductor (a-Si) with respect to the oscillation voltage (Vdc + Vac), as shown in FIG. It has occurred. Here, the oscillating voltage (Vdc + Vac) is a variable DC voltage (Vdc) while the AC voltage (Vac) is fixed (500 Vpp).

【0022】他にも上述の問題点に起因した耐久時の縦
スジ発生の問題がある。縦スジの発生メカニズムとして
は以下のようなことが考えられている。
In addition, there is a problem of generation of vertical stripes at the time of durability due to the above-mentioned problems. The following is considered as a mechanism of generating vertical stripes.

【0023】すなわち、上述したように磁気ブラシ層3
4から感光体1側に離脱・付着した磁性粒子は、感光体
1の回転に伴い現像装置4(図2参照)へと搬送され、
その一部は現像装置3の現像部材としての現像スリーブ
41に磁気的に吸引される。そして、耐刷枚数が増加す
るに従い、現像スリーブ41に吸引される磁性粒子の累
積が増加し、それが現像の妨げとなったり、現像スリー
ブ41が帯電スリーブ33と同様に現像部で再帯電が行
なわれ静電潜像を乱したりして、縦スジが発生する。
That is, as described above, the magnetic brush layer 3
The magnetic particles detached from and adhered to the photoconductor 1 side from the photoconductor 4 are conveyed to the developing device 4 (see FIG. 2) as the photoconductor 1 rotates.
A part thereof is magnetically attracted to a developing sleeve 41 as a developing member of the developing device 3. Then, as the number of printing presses increases, the accumulation of magnetic particles attracted to the developing sleeve 41 increases, which hinders the development, and the developing sleeve 41 is recharged in the developing unit similarly to the charging sleeve 33. This is performed to disturb the electrostatic latent image and generate vertical stripes.

【0024】さらに、磁性粒子が記録材Pであるところ
のコピー用紙に現像、転写され、いわゆる「かぶり」が
発生する場合もあった。
Further, the magnetic particles are developed and transferred onto a copy sheet where the recording material P is the recording material P, and so-called "fogging" may occur.

【0025】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、磁気ブラシ帯電部材の磁性粒子の減少を防止し
て、初期の帯電性能を維持し、また縦スジ、かぶり等の
不良を防止することができる磁気ブラシ帯電方法、及び
帯電装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the reduction of magnetic particles of a magnetic brush charging member, maintains initial charging performance, and prevents defects such as vertical stripes and fogging. It is an object of the present invention to provide a magnetic brush charging method and a charging device that can perform the charging.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1に係る本発明は、磁界発生手段により磁性
粒子担持体の表面に磁性粒子を保持して磁性ブラシ帯電
部材を形成し、前記磁性粒子を被帯電体に接触させて前
記磁性ブラシ帯電部材に帯電バイアスを印加し、前記磁
性粒子を介して前記被帯電体を帯電する磁気ブラシ帯電
方法において、前記磁気ブラシ帯電部材に印加する帯電
バイアスとして、直流電圧と、前記直流電圧の大きさに
応じてピーク電圧を変化させた交流電圧とを印加する、
ことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a magnetic brush charging member in which magnetic particles are held on the surface of a magnetic particle carrier by a magnetic field generating means. A magnetic brush charging method for applying a charging bias to the magnetic brush charging member by bringing the magnetic particles into contact with a member to be charged, and charging the member to be charged via the magnetic particles; As a charging bias, a DC voltage and an AC voltage having a peak voltage changed according to the magnitude of the DC voltage are applied.
It is characterized by the following.

【0027】請求項2に係る本発明は、請求項1に記載
の磁気ブラシ帯電方法において、前記磁界発生手段は、
周方向の複数の磁極を有する、ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the magnetic brush charging method according to the first aspect, the magnetic field generating means includes:
It has a plurality of magnetic poles in the circumferential direction.

【0028】請求項3に係る本発明は、請求項1又は2
に記載の磁気ブラシ帯電方法において、前記被帯電体
が、アモルファスシリコン感光体である、ことを特徴と
する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the first or second aspect.
5. The method of charging a magnetic brush according to item 1, wherein the member to be charged is an amorphous silicon photosensitive member.

【0029】請求項4に係る本発明は、磁性粒子担持体
と、前記磁性粒子担持体の内側に配設された磁界発生手
段と、前記磁界発生手段によって前記磁性粒子担持体の
表面に担持されるとともに被帯電体に接触される磁性粒
子とを有する磁気ブラシ帯電部材と、前記磁性ブラシ帯
電部材に帯電バイアスを印加し前記磁性粒子を介して前
記被帯電体を帯電する帯電バイアス印加手段とを備えた
磁気ブラシ帯電装置において、前記帯電バイアス印加手
段は、前記磁気ブラシ帯電部材に印加する帯電バイアス
として、直流電圧と、前記直流電圧の大きさに応じてピ
ーク電圧を変化させた交流電圧とを印加する、ことを特
徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a magnetic particle carrier, a magnetic field generating means disposed inside the magnetic particle carrier, and a magnetic field generating means provided on the surface of the magnetic particle carrier by the magnetic field generating means. A magnetic brush charging member having magnetic particles that are in contact with the member to be charged, and charging bias applying means for applying a charging bias to the magnetic brush charging member and charging the member to be charged via the magnetic particles. In the provided magnetic brush charging device, the charging bias applying means includes, as a charging bias applied to the magnetic brush charging member, a DC voltage and an AC voltage having a peak voltage changed according to the magnitude of the DC voltage. Applying.

【0030】請求項5に係る本発明は、請求項4に記載
の磁気ブラシ帯電装置において、前記磁界発生手段は、
周方向の複数の磁極を有する、ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the magnetic brush charging device according to the fourth aspect, the magnetic field generating means includes:
It has a plurality of magnetic poles in the circumferential direction.

【0031】請求項6に係る本発明は、請求項4又は5
に記載の磁気ブラシ帯電装置において、前記被帯電体
が、アモルファスシリコン感光体である、ことを特徴と
する。
The present invention according to claim 6 is directed to claim 4 or 5.
Wherein the charged object is an amorphous silicon photoreceptor.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】〈実施の形態1〉以下、本発明を電子写真
方式の画像形成装置に適用した場合について詳細に説明
する。
Embodiment 1 Hereinafter, a case where the present invention is applied to an electrophotographic image forming apparatus will be described in detail.

【0034】まず、本実施の形態で使用した感光体につ
いて説明する。
First, the photosensitive member used in this embodiment will be described.

【0035】磁気ブラシ帯電方式には、被帯電体とし
て、通常用いられている有機感光体(OPC)等を用い
ることができるが、望ましくは、有機感光体上にその抵
抗が10〜1014Ω・cmの材質を有する表面層を
持つものや、アモルファスシリコン系感光体などを用い
ると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、及
び消費電力の低減に効果がある。また、帯電性について
も向上させることが可能となる。
In the magnetic brush charging method, a commonly used organic photoreceptor (OPC) or the like can be used as a member to be charged. Preferably, the resistance is 10 9 to 10 14 on the organic photoreceptor. When a material having a surface layer having a material of Ω · cm or an amorphous silicon photoconductor is used, charge injection charging can be realized, which is effective in preventing ozone generation and reducing power consumption. Further, the chargeability can be improved.

【0036】(a)有機感光体(OPC) 磁性粒子担持体としての帯電スリーブ33(図3参照)
に対向する積層型感光体の感光層の構成としては、導電
性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層
したものを用いている。導電性支持体は導電性を有する
ものであれば、いずれのものでもよく、例えばアルミニ
ウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレス等の
金属をドラムあるいはシート状に成形したもの、アルミ
ニウム及び銅等の金属箔をプラスチックフィルムにラミ
ネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸
化スズ等をプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電
性物質を単独又はバインダー樹脂とともに塗布して導電
層を設けた金属、プラスチックフィルムあるいは紙等が
挙げられる。
(A) Organic photoreceptor (OPC) Charging sleeve 33 as a magnetic particle carrier (see FIG. 3)
As the constitution of the photosensitive layer of the laminated photoreceptor, a charge generation layer and a charge transport layer are laminated on a conductive support in this order. The conductive support may be any one as long as it has conductivity, for example, aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and a metal such as stainless steel formed into a drum or sheet shape, such as aluminum and copper. Metal foil laminated on plastic film, aluminum, indium oxide, tin oxide, etc. deposited on plastic film, metal, plastic film or paper with conductive layer applied by applying a conductive substance alone or with binder resin Is mentioned.

【0037】これらの導電性支持体の上に形成する感光
層の塗工方法はスプレーコーティング、ビームコーティ
ング、及び浸漬コーティング等の方法が用いられる。そ
の際、通常、導電性支持体を固定して支持することが必
要であり、その支持部材に塗工液が付着しないように維
持するために、支持体端部に未塗工領域が残る場合があ
る。また、端部まで塗工する場合、塗工液が縁にだれる
場合が生じる。感光体を画像形成装置本体に支持するた
めに感光体に装着する端部支持部材であるフランジが正
しい角度で装着され、感光体のアライメント精度を維持
するためには導電性支持部材端部の研磨行程が必要とな
るため、感光体の製造上はできる限り未塗工領域の存在
を許容することが望ましい。
As a method for applying the photosensitive layer formed on these conductive supports, methods such as spray coating, beam coating, and dip coating are used. At that time, it is usually necessary to fix and support the conductive support, and in order to keep the coating liquid from adhering to the support member, an uncoated region remains at the end of the support. There is. In addition, when the coating is applied to the end, the coating liquid may be dripped to the edge. A flange, which is an end support member to be mounted on the photoconductor to support the photoconductor in the image forming apparatus main body, is mounted at a correct angle, and polishing of the end of the conductive support member is required to maintain alignment accuracy of the photoconductor. Since a process is required, it is desirable to allow the uncoated area as much as possible in the production of the photoconductor.

【0038】本実施の形態においては、負帯電の有機感
光体で、直径30mmのアルミニウム製のドラム基体上
に下記の第1層〜第5層の5つの層を下から(ドラム基
体側から)順に設けた感光ドラムを用いた。
In the present embodiment, the following five layers (first to fifth layers) are formed from below (from the side of the drum substrate) on a 30 mm-diameter aluminum drum substrate made of a negatively charged organic photoreceptor. The photosensitive drums provided in order were used.

【0039】第1層は下引き層であり、アルミニウム基
体(以下単に「アルミ基体」という。)の欠陥等をなら
すために設けられている厚さ20μmの導電層である。
The first layer is a subbing layer, and is a conductive layer having a thickness of 20 μm provided for smoothing out defects or the like of an aluminum substrate (hereinafter simply referred to as “aluminum substrate”).

【0040】第2層は正電荷注入防止層であり、アルミ
基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負
電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹
脂とメトキシメチル化ナイロンによって1×10Ω・
cm程度に抵抗調整された厚さ1μmの中抵抗層であ
る。
The second layer is a positive charge injection preventing layer, which serves to prevent positive charges injected from the aluminum substrate from canceling out negative charges charged on the surface of the photoreceptor, and comprises an amylan resin and methoxymethylated nylon. 1 × 10 6 Ω
This is a medium-resistance layer having a thickness of 1 μm and a resistance adjusted to about cm.

【0041】第3層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の
顔料を樹脂に分散させた厚さ約0.3μmの層であり、
露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。
The third layer is a charge generation layer, and is a layer having a thickness of about 0.3 μm in which a disazo pigment is dispersed in a resin.
Exposure generates positive and negative charge pairs.

【0042】第4層は電荷輸送層であり、ポリカーボネ
ート樹脂にヒドラゾンを分散させたものであり、P型半
導体である。したがって、感光体表面に帯電された負電
荷はこの層を移動することができず、電荷発生層で発生
した正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。
The fourth layer is a charge transport layer, in which hydrazone is dispersed in a polycarbonate resin, and is a P-type semiconductor. Therefore, negative charges charged on the surface of the photoreceptor cannot move through this layer, and only positive charges generated in the charge generation layer can be transported to the surface of the photoreceptor.

【0043】第5層は電荷注入層であり、絶縁性樹脂の
バインダーにSnO超微粒子を分散させた材料の塗工
層である。具体的には絶縁性樹脂に光透過性の絶縁フィ
ラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化(導電
化)した粒径約0.03μmのSnO粒子を樹脂に対
して70重量パーセント分散させた材料の塗工層であ
る。このように調合した塗工液をディッピング塗工法に
て厚さ約4μmに塗工して電荷注入層とした。この際、
感光体の奥側端部に5mmの感光層未塗工領域が存在し
た。
The fifth layer is a charge injection layer, which is a coating layer of a material in which ultrafine SnO 2 particles are dispersed in a binder of an insulating resin. Specifically, SnO 2 particles having a particle diameter of about 0.03 μm, obtained by doping an insulating resin with antimony, which is a light-transmitting insulating filler, to reduce the resistance (conducting conductivity), are dispersed in the resin by 70% by weight. This is the coating layer of the material. The thus prepared coating liquid was applied to a thickness of about 4 μm by dipping coating to form a charge injection layer. On this occasion,
There was a 5 mm uncoated area of the photosensitive layer at the back end of the photoreceptor.

【0044】(b)アモルファスシリコン系感光体(a
−Si) 電子写真において、感光体における感光層を形成する光
導電材料としては、高感度で、SN比(光電流(Ip)
/暗電流(Id))が高く、照射する電磁波のスペクト
ル特性に適合した吸収スペクトルを有すること、光応答
性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無害であること、等の特性が要求され
る。特に、事務機としてオフィスで使用される画像形成
装置内に組み込まれる画像形成装置用の感光体の場合に
は、大量に、かつ長期にわたり使用されることを考える
と、画質、画像濃度の長期安定性も重要な点である。
(B) Amorphous silicon-based photoconductor (a
-Si) In electrophotography, a photoconductive material forming a photosensitive layer in a photoreceptor has a high sensitivity and an SN ratio (photocurrent (Ip)
/ Dark current (Id)), having an absorption spectrum suitable for the spectral characteristics of the irradiating electromagnetic wave, fast light response, having a desired dark resistance value, and harmless to the human body during use. Characteristics are required. Particularly, in the case of a photoconductor for an image forming apparatus incorporated in an image forming apparatus used in an office as an office machine, considering that the photoconductor is used in a large amount and for a long period of time, image quality and image density are stable over a long period of time. Sex is also an important point.

【0045】このような点に優れた性質を示す光導電材
料に水素化アモルファスシリコン(以下「a−Si:
H」という。)があり、例えば、特公昭60−3505
9号公報には画像形成装置用の感光体としての応用が記
載されている。
Hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as “a-Si:
H ". ), For example, Japanese Patent Publication No. 60-3505.
No. 9 discloses an application as a photosensitive member for an image forming apparatus.

【0046】このような画像形成装置用の感光体は、一
般的には、導電性支持体を50〜400℃に加熱し、こ
の導電性支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラ
ズマCVD法等の成膜法によりa−Siからなる光導電
層を形成する。なかでもプラズマCVD法、すなわち、
原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放
電によって分解し、導電性支持体上にa−Si堆積膜を
形成する方法が好適なものとして実用に付されている。
In general, such a photosensitive member for an image forming apparatus is prepared by heating a conductive support to 50 to 400 ° C. and depositing the conductive support on the conductive support by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like. A photoconductive layer made of a-Si is formed by a film forming method such as a CVD method, a thermal CVD method, a photo CVD method, and a plasma CVD method. Among them, the plasma CVD method, that is,
A method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a conductive support has been put to practical use as a suitable method.

【0047】また、特開昭54−83746号公報にお
いては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素とし
て含むa−Si(以下「a−Si:X」という。)光導
電層からなる画像形成装置用の感光体が提案されてい
る。この公報においては、a−Siにハロゲン原子を1
ないし40原子%含有させることにより、耐熱性が高
く、画像形成装置用の感光体の光導電層として良好な電
気的、光学的特性を得ることができるとしている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-83746, an image comprising a conductive support and an a-Si (hereinafter referred to as "a-Si: X") photoconductive layer containing a halogen atom as a constituent element. A photoreceptor for a forming apparatus has been proposed. In this publication, one halogen atom is added to a-Si.
By containing 40 to 40 atomic%, heat resistance is high and good electrical and optical characteristics can be obtained as a photoconductive layer of a photoconductor for an image forming apparatus.

【0048】また、特開昭57−115556号公報に
は、a−Si堆積膜で構成された光導電層を有する光導
電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光
学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さら
には経時的安定性について改善を図るため、シリコン原
子を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層
上に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のア
モルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が
記載されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-115556 discloses that a photoconductive member having a photoconductive layer composed of an a-Si deposited film has an electrical property such as a dark resistance value, a photosensitivity, and a photoresponsiveness. In order to improve the use environment characteristics such as optical and photoconductive properties and moisture resistance, and the stability over time, silicon atoms and carbon atoms are deposited on a photoconductive layer composed of an amorphous material based on silicon atoms. A technique of providing a surface barrier layer made of a non-photoconductive amorphous material containing atoms is described.

【0049】さらに、特開昭60−67951号公報に
は、アモルファスシリコン、炭素、酸素、及び弗素を含
有してなる透光絶縁性のオーバーコート層を積層する感
光体についての技術が記載され、特開昭62−1681
61号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原
子と41〜70原子%の水素原子を構成要素として含む
非晶質材料を用いる技術が記載されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-67951 describes a technique for a photoconductor in which a light-transmitting insulating overcoat layer containing amorphous silicon, carbon, oxygen and fluorine is laminated. JP-A-62-1681
No. 61 describes a technique of using, as a surface layer, an amorphous material containing silicon atoms, carbon atoms, and 41 to 70 atomic% of hydrogen atoms as constituent elements.

【0050】さらにまた、特開昭57−158650号
公報には、水素を10〜40原子%含有し、赤外吸収ス
ペクトルの2100cm−1と2000cm−1の吸収
ピークの吸収係数比が0.2〜1.7であるa−Si:
Hを光導電層に用いることにより、高感度で高抵抗な画
像形成装置用の感光体が得られることが記載されてい
る。
[0050] Furthermore, in JP-A-57-158650, hydrogen containing 10 to 40 atomic%, the absorption coefficient ratio of the absorption peak of 2100 cm -1 and 2000 cm -1 in the infrared absorption spectrum 0.2 A-Si that is ~ 1.7:
It is described that by using H for a photoconductive layer, a photosensitive member for an image forming apparatus having high sensitivity and high resistance can be obtained.

【0051】一方、特開昭60−95551号公報に
は、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のため
に、感光体表面近傍の温度を30ないし40℃に維持し
て帯電、露光、現像、及び転写といった画像形成行程を
行なうことにより、感光体表面での水分の吸着による表
面抵抗の低下とそれに伴って発生する画像流れを防止す
る技術が開示されている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-95551 discloses that in order to improve the image quality of an amorphous silicon photoreceptor, the temperature near the surface of the photoreceptor is maintained at 30 to 40.degree. A technique is disclosed in which an image forming process such as transfer is performed to prevent a reduction in surface resistance due to the adsorption of moisture on the surface of a photoreceptor and an image deletion caused by the reduction.

【0052】これらの技術により、画像形成装置用感光
体の電気的、光学的、光導電的特性、及び使用環境特性
が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。
These techniques have improved the electrical, optical and photoconductive properties of the photoreceptor for an image forming apparatus, as well as the environmental properties of use, and the image quality accordingly.

【0053】図6(a)〜(f)は、本実施の形態で使
用することのできる画像形成装置の感光体の層構成を説
明するための模式図であり、それぞれ異なる感光体の走
行性を示している。
FIGS. 6A to 6F are schematic views for explaining the layer structure of the photosensitive member of the image forming apparatus which can be used in the present embodiment, and show different traveling characteristics of the photosensitive member. Is shown.

【0054】図6(a)に示す感光体200は、感光体
用としての支持体201の上に、感光層202が設けら
れている。この感光層202はa−Si:H,Xからな
り光導電性を有する光導電層203で構成されている。
The photosensitive member 200 shown in FIG. 6A has a photosensitive layer 202 provided on a support 201 for the photosensitive member. The photosensitive layer 202 is composed of a photoconductive layer 203 made of a-Si: H, X and having photoconductivity.

【0055】図6(b)に示す感光体200は、感光体
用としての支持体201の上に、感光層202が設けら
れている。この感光層202はa−Si:H,Xからな
り光導電性を有する光導電層203と、アモルファスシ
リコン系、及び/又はアモルファスカーボン系表面層2
04とから構成されている。
The photosensitive member 200 shown in FIG. 6B has a photosensitive layer 202 provided on a support 201 for the photosensitive member. The photosensitive layer 202 includes a photoconductive layer 203 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, and an amorphous silicon-based and / or amorphous carbon-based surface layer 2.
04.

【0056】図6(c)に示す感光体200は、感光体
用としての支持体201の上に、感光層202が設けら
れている。この感光層202はa−Si:H、Xからな
り光導電性を有する光導電層203と、アモルファスシ
リコン系、及び/又はアモルファスカーボン系表面層2
04と、光導電層203と支持体201との間のアモル
ファスシリコン系電荷注入阻止層205と、光導電層2
03と表面層204との間のアモルファスシリコン系電
荷注入阻止層205´とから構成されている。
The photosensitive member 200 shown in FIG. 6C has a photosensitive layer 202 provided on a support 201 for the photosensitive member. The photosensitive layer 202 includes a photoconductive layer 203 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, and an amorphous silicon-based and / or amorphous carbon-based surface layer 2.
04, an amorphous silicon-based charge injection blocking layer 205 between the photoconductive layer 203 and the support 201, and a photoconductive layer 2
03 and an amorphous silicon-based charge injection blocking layer 205 ′ between the surface layer 204 and the surface layer 204.

【0057】図6(d)及び(e)に示す感光体200
は、感光体用としての支持体201の上に、感光層20
2が設けられている。この感光層202は光導電層20
3を構成するa−Si:H,Xからなる電荷発生層20
7及び電荷輸送層208と、アモルファスシリコン系、
及び/又はアモルファスカーボン系表面層204と、光
導電層203と支持体201の間、及び/又は光導電層
203と表面層との間に設けた電荷注入阻止層205、
205´とから構成されている。
The photosensitive member 200 shown in FIGS. 6D and 6E
Is a photosensitive layer 20 on a support 201 for a photosensitive member.
2 are provided. This photosensitive layer 202 is
3, a charge generation layer 20 made of a-Si: H, X
7 and the charge transport layer 208, an amorphous silicon-based material,
And / or a charge injection blocking layer 205 provided between the amorphous carbon-based surface layer 204, the photoconductive layer 203 and the support 201, and / or between the photoconductive layer 203 and the surface layer.
205 '.

【0058】図6(f)に示す感光体200は、感光体
用としての支持体201の上に、感光層202が設けら
れている。この感光層202は光導電層203を構成す
るa−Si:H,Xからなる電荷発生層207及び電荷
輸送層208と、アモルファスシリコン系、及び/又は
アモルファスカーボン系表面層204とから構成されて
いる。特に図示はしていないが、光導電層203と支持
体201の間、及び/又は光導電層203と表面層20
4との間に電荷注入阻止層205、205´があっても
よい。
The photosensitive member 200 shown in FIG. 6F has a photosensitive layer 202 provided on a support 201 for the photosensitive member. The photosensitive layer 202 is composed of a charge generation layer 207 and a charge transport layer 208 made of a-Si: H, X constituting a photoconductive layer 203, and an amorphous silicon-based and / or amorphous carbon-based surface layer 204. I have. Although not particularly shown, between the photoconductive layer 203 and the support 201 and / or between the photoconductive layer 203 and the surface layer 20.
4, there may be charge injection blocking layers 205, 205 '.

【0059】〔支持体〕支持体201としては、導電性
でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体として
は、Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、
Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、及びこれらの合金、
例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート、ガ
ラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感
光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いる
ことができる。
[Support] The support 201 may be conductive or electrically insulating. As the conductive support, Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V,
Metals such as Ti, Pt, Pd, and Fe, and alloys thereof;
For example, stainless steel is used. Further, a film or sheet of a synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, etc., at least the surface of the electrically insulating support such as glass, ceramic or the like on the side on which the photosensitive layer is formed, A support subjected to a conductive treatment can also be used.

【0060】〔光導電層〕本実施の形態において、その
目的を効果的に達成するために支持体201上、又は必
要に応じて下引き層(不図示)上に形成され、感光層2
02の一部を構成する光導電層203は真空堆積膜形成
方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラ
メータの数値条件が設定されて作製される。具体的に
は、例えばグロー放電法(低周波CVD法、高周波CV
D法又はマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あ
るいは直流放電CVD法等)、スパッタリング法、真空
蒸着法、イオンプレーティング法、光CVD法、熱CV
D法などの数々の薄膜堆積法によって形成することがで
きる。これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資
下の負荷程度、製造規模、作製される画像形成装置用の
感光体に所望される特性等の要因によって適宜選択され
て採用されるが、所望の特性を有する画像形成装置用の
感光体を製造するに当たっての条件の制御が比較的容易
であることから、グロー放電法、特にRF帯、μW帯、
又はVHF帯の電源周波数を用いた高周波グロー放電法
が好適である。
[Photoconductive Layer] In this embodiment, in order to effectively achieve the object, the photosensitive layer 2 is formed on the support 201 or, if necessary, on the undercoat layer (not shown).
The photoconductive layer 203 constituting a part of the layer 02 is manufactured by a vacuum deposition film forming method with numerical values of film forming parameters appropriately set so as to obtain desired characteristics. Specifically, for example, a glow discharge method (low-frequency CVD method, high-frequency CV
AC method such as D method or microwave CVD method, or DC discharge CVD method), sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, optical CVD method, thermal CV
It can be formed by various thin film deposition methods such as the D method. These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as the manufacturing conditions, the degree of load under capital investment, the manufacturing scale, and the characteristics desired for a photoconductor for an image forming apparatus to be manufactured. Since it is relatively easy to control the conditions for manufacturing a photoreceptor for an image forming apparatus having the following characteristics, the glow discharge method, particularly the RF band, the μW band,
Alternatively, a high-frequency glow discharge method using a power supply frequency in the VHF band is preferable.

【0061】ブロー放電法によって光導電層203を形
成するには、基本的には周知のようにシリコン原子Si
を供給し得るSi供給用の原料ガスと、水素原子Hを供
給し得るH供給用の原料ガス又は/及びハロゲン原子X
を供給し得るX供給用の原料ガスを、内部が減圧にし得
る反応容器内に所望のガス状態で導入して、この反応容
器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に
設置されてある所定の支持体201上にa−Si:H,
Xからなる層を形成すればよい。
In order to form the photoconductive layer 203 by the blow discharge method, basically, as is well known, silicon atoms Si
Source gas for supplying hydrogen and a source gas for supplying H and / or halogen atoms X capable of supplying hydrogen atoms H
Is supplied in a desired gas state into a reaction vessel in which the inside can be reduced in pressure, and a glow discharge is generated in the reaction vessel, which is previously set at a predetermined position. A-Si: H, on a predetermined support 201,
What is necessary is just to form the layer which consists of X.

【0062】また本実施の形態において使用されるハロ
ゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、例えば、
ハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン
間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス
状の又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げら
れる。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状の又はガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化ケイ素化合物も有効なものとして挙げる
ことができる。
In addition, the effective source gas for supplying halogen atoms used in the present embodiment is, for example,
Gaseous or gasifiable halogen compounds such as halogen gas, halides, interhalogen compounds containing halogen, and silane derivatives substituted with halogen are preferred. Further, a gaseous or gasifiable silicon hydride compound containing a halogen atom which contains a silicon atom and a halogen atom as constituent elements can also be mentioned as an effective compound.

【0063】一般にa−Siは伝導性を制御する原子を
含有させない場合、弱いn型伝導特性を有するため、本
発明のネガa−Siにおいては、伝導性を制御する原子
を含有(ドープ)させなくてもよいが、i型にするた
め、又は製造安定性のラチチュードを広げるため等、必
要に応じて伝導性を制御する原子を含有させてもよい。
Generally, when a-Si does not contain an atom for controlling conductivity, it has a weak n-type conduction characteristic. Therefore, in the negative a-Si of the present invention, an atom for controlling conductivity is contained (doped). It may not be necessary, but may contain an atom for controlling conductivity as necessary, for example, to make it i-type or to expand the latitude of manufacturing stability.

【0064】上述の伝導性を制御する原子としては、半
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、P型伝導特性を与える周期律表III b族に属する原
子(以下「第III b族原子」という。)又はn型伝導特
性を与える周期律表Vb族に属する原子(以下「第Vb
族原子」という。)を用いることができる。
The above-mentioned atoms for controlling conductivity include so-called impurities in the field of semiconductors, and include atoms belonging to Group IIIb of the Periodic Table giving P-type conduction characteristics (hereinafter referred to as “Group IIIb atoms”). ) Or an atom belonging to the group Vb of the periodic table giving n-type conduction characteristics (hereinafter referred to as “Vb
Group atom. " ) Can be used.

【0065】第III b族原子としては、具体的には、硼
素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、
インジウム(In)、タリウム(Tl)等があり、特に
B、Al、Gaが好適である。第Vb族原子としては、
具体的には燐(P)、砒素(As)、アンチモン(S
b)、ビスマス(Bi)等があり、特にP、Asが好適
である。
As the Group IIIb atoms, specifically, boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga),
There are indium (In), thallium (Tl) and the like, and B, Al and Ga are particularly preferable. Group Vb atoms include:
Specifically, phosphorus (P), arsenic (As), antimony (S
b), bismuth (Bi) and the like, and P and As are particularly preferable.

【0066】第Vb族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、PH、P
等の水素化燐、PHl、PF、PF、PC
、PCl、PBr、PBr、Pl等のハロ
ゲン化燐が挙げられる。この外、AsH、AsF
AsCl、AsBr、AsF、SbH、SbF
、SbF、SbCl、SbCl、BiH、B
iCl、BiBr等も第Vb族原子導入用の出発物
質の有効なものとして挙げることができる。
[0066] being effectively used as a raw material for the Vb atoms introduced as the for introducing phosphorus atoms, PH 3, P
Phosphorus hydride such as 2 H 4 , PH 4 l, PF 3 , PF 5 , PC
phosphorus halides such as l 3 , PCl 5 , PBr 3 , PBr 5 , and Pl 3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 ,
AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , SbF
3, SbF 5, SbCl 3, SbCl 5, BiH 3, B
iCl 3 , BiBr 3 and the like can also be mentioned as effective starting materials for introducing a group Vb atom.

【0067】〔表面層〕本実施の形態においては、上述
のようにして支持体201上に形成された光導電層20
3の上に、さらにアモルフアスシリコン系及び/又はア
モルファスカーボン系の表面層204を形成することが
好ましい。この表面層204は自由表面を有し、主に耐
湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境
特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設
けられる。
[Surface Layer] In the present embodiment, the photoconductive layer 20 formed on the support 201 as described above is used.
It is preferable that an amorphous silicon-based surface layer 204 and / or an amorphous carbon-based surface layer 204 be further formed on the surface layer 3. The surface layer 204 has a free surface and is provided in order to achieve the object of the present invention mainly with respect to moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electric pressure resistance, use environment characteristics, and durability.

【0068】表面層204は、アモルファスシリコン系
の材料であればいれずの材質でも可能であるが、例え
ば、水素原子H及び/又はハロゲン原子Xを含有し、さ
らに炭素原子Cを含有するアモルファスシリコン(以下
「a−SiC:H,X」という。)、水素原子H及び/
又はハロゲン原子Xを含有し、さらに酸素原子Oを含有
するアモルファスシリコン(以下「a−SiO:H,
X」という。)、水素原子H及び/又はハロゲン原子X
を含有し、さらに窒素原子Nを含有するアモルファスシ
リコン(以下「a−SiN:H,X」という。)、水素
原子H及び/又はハロゲン原子Xを含有し、さらに炭素
原子C、酸素原子O、窒素原子Nの少なくとも一つを含
有するアモルファスシリコン(以下「a−SiCON:
H,X」という。)等の材料が好適に用いられる。
The surface layer 204 can be made of any material as long as it is an amorphous silicon-based material. For example, amorphous silicon (H) containing a hydrogen atom H and / or a halogen atom X and further containing a carbon atom C may be used. Hereinafter, referred to as “a-SiC: H, X”), a hydrogen atom H and / or
Alternatively, amorphous silicon containing a halogen atom X and further containing an oxygen atom O (hereinafter referred to as “a-SiO: H,
X ". ), Hydrogen atom H and / or halogen atom X
, Amorphous silicon further containing a nitrogen atom N (hereinafter referred to as “a-SiN: H, X”), hydrogen atom H and / or halogen atom X, and further carbon atom C, oxygen atom O, Amorphous silicon containing at least one of nitrogen atoms N (hereinafter referred to as “a-SiCON:
H, X ". ) Are suitably used.

【0069】この表面層204は、例えばブロー放電法
(低周波CVD法、高周波CVD法、又はマイクロ波C
VD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CVD
法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレー
ティング法、光CVD法、熱CVD法など周知の薄膜堆
積法によって形成することができる。これらの薄膜堆積
法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規
模、作製される画像形成装置用の感光体に所望される特
性等の要因によって適宜選択されて採用される。
The surface layer 204 is formed, for example, by a blow discharge method (low frequency CVD method, high frequency CVD method, or microwave C
AC discharge CVD method such as VD method, or DC discharge CVD method
Method, etc.), a sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, an optical CVD method, a thermal CVD method, and other well-known thin film deposition methods. These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as manufacturing conditions, the degree of load under capital investment, the manufacturing scale, and the characteristics desired for a photoconductor for an image forming apparatus to be manufactured.

【0070】本実施の形態における表面層204の層厚
としては、通常0.01〜3μm、好適には0.05〜
2μm、最適には0.1〜1μmとされるのが望まし
い。層厚が0.01μmよりも薄いと感光体を使用中に
摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、3μmを
超えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみら
れる場合がある。
The thickness of the surface layer 204 in this embodiment is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 3 μm.
It is desirable that the thickness be 2 μm, most preferably 0.1 to 1 μm. If the thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to abrasion or the like during use of the photoreceptor, and if the thickness exceeds 3 μm, a decrease in electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential may be observed. .

【0071】その外に、表面層204として炭素を主体
とした非晶質炭素膜(以下「a−C:H」という。)を
使用することが好ましい。さらに、内部かつ/又は最表
面にフッ素との結合を有する非晶質炭素膜(以下「a−
C:H:F」という。)を使用することが好ましい。a
−C:Hは撥水性に優れ、低摩擦であり、また、a−S
iCと同等ないしはそれ以上の高硬度であり、環境対策
のためのヒータを除去した状態においても高湿環境下で
の画像のばけを防止する効果がある。また、帯電促進粒
子や磁性粒子の機械的な摩擦による感光体への移動や感
光体の摩耗を低減できる。
In addition, it is preferable to use an amorphous carbon film mainly composed of carbon (hereinafter referred to as “aC: H”) as the surface layer 204. Further, an amorphous carbon film having a bond with fluorine inside and / or on the outermost surface (hereinafter referred to as “a-
C: H: F ". ) Are preferably used. a
-C: H has excellent water repellency, low friction, and a-S
It has a hardness equal to or higher than iC, and has an effect of preventing image blurring in a high humidity environment even when a heater for environmental measures is removed. In addition, it is possible to reduce the movement of the charge accelerating particles and the magnetic particles to the photoconductor due to the mechanical friction and the wear of the photoconductor.

【0072】〔電荷注入阻止層〕本実施の形態の画像形
成装置用の感光体においては、支持体201と光導電層
203との間に、支持体201側からの電荷の注入を阻
止する働きのある電荷注入阻止層205を、また光導電
層203と表面層204の間に、表面層側からの電荷の
注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層205´を設
けてもよい。
[Charge Injection Blocking Layer] In the photoreceptor for an image forming apparatus according to the present embodiment, the function of preventing charge injection from the support 201 side between the support 201 and the photoconductive layer 203 is described. A charge injection blocking layer 205 having a function of preventing charge injection from the surface layer side may be provided between the photoconductive layer 203 and the surface layer 204.

【0073】前述の電荷注入阻止層205を下部注入阻
止層(UBL;Under Blocking Lay
er)、後述の電荷注入阻止層205´を上部注入阻止
層(Top Blocking Layer)と称す
る。
The above-described charge injection blocking layer 205 is formed as a lower injection blocking layer (UBL; Under Blocking Layer).
er), a charge injection blocking layer 205 ′ described below is referred to as an upper blocking layer (Top Blocking Layer).

【0074】これらの電荷注入阻止層205、205´
は、感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受け
た際、支持体側、あるいは表面層側から光導電層側に電
荷が注入されるのを阻止する機能を有している。逆の極
性の帯電処理を受けた際にはそのような機能は発揮され
ない、いわゆる極性依存性を有していることが好まし
い。
The charge injection blocking layers 205 and 205 ′
Has a function of preventing charges from being injected from the support or the surface layer side to the photoconductive layer side when the photosensitive layer is subjected to a charging treatment of a fixed polarity on its free surface. It is preferable to have a so-called polarity dependency in which such a function is not exerted when subjected to a charging treatment of the opposite polarity.

【0075】このような機能を付与するために、電荷注
入阻止層205、205´には伝導性を制御する原子等
を光導電層に比べ比較的多く含有させる。電荷注入阻止
層205、205´に含有される伝導性を制御する原子
は、この層中に万遍無く均一に分布されてもよいし、あ
るいは層厚方向には万遍無く含有されてはいるが、不均
一に分布する状態で含有している部分があってもよい。
分布濃度が不均一な場合には、UBL205では支持体
側に、またTBL205´では表面層側に多く分布する
ように含有させるのが好適である。いずれの場合にも支
持体201の表面と平行面内方向においては、均一な分
布で万遍無く含有されることが面内方向における特性の
均一化を図る点からも必要である。
In order to provide such a function, the charge injection blocking layers 205 and 205 'contain a relatively large number of atoms or the like for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer. The atoms for controlling the conductivity contained in the charge injection blocking layers 205, 205 'may be distributed evenly and uniformly in this layer, or may be contained evenly in the layer thickness direction. However, there may be a portion which is contained in a state of being unevenly distributed.
When the distribution concentration is non-uniform, it is preferable to include the UBL 205 so as to be distributed more on the support side and the TBL 205 ′ so as to be distributed more on the surface layer side. In any case, it is necessary that the metal is uniformly contained in a uniform distribution in the in-plane direction parallel to the surface of the support 201 from the viewpoint of making the characteristics in the in-plane direction uniform.

【0076】電荷注入阻止層205、205´に含有さ
れる伝導性を制御する原子としては、半導体分野におけ
る、いわゆる不純物を挙げることができ、「第III 族原
子」又は「第V族原子」を用いることができる。
As the atoms for controlling the conductivity contained in the charge injection blocking layers 205 and 205 ′, there can be mentioned so-called impurities in the semiconductor field, and “Group III atoms” or “Group V atoms” may be used. Can be used.

【0077】本実施の形態において、電荷注入阻止層2
05、205´の層厚は所望の電子写真特性が得られる
こと、及び経済的効果等の点から好ましくは0.05〜
5μm、より好ましくは0.1〜4μm、最適には0.
5〜3μmとされるのが望ましい。
In this embodiment, the charge injection blocking layer 2
The layer thickness of the layers 05 and 205 'is preferably from 0.05 to 205 from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economical effects.
5 μm, more preferably 0.1-4 μm, most preferably 0.1 μm.
It is desirable that the thickness be 5 to 3 μm.

【0078】また、本実施の形態の画像形成装置用の感
光体においては、支持体201と光導電層203あるい
はUBL205との間の密着性の一層の向上を図る目的
で、例えば、Si、SiO、SiO、あるいは
シリコン原子を母体とし、水素原子及び/又はハロゲン
原子と、炭素原子及び/又は酸素原子及び/又は窒素原
子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設けても
よい。さらに、前述のように、支持体からの反射光によ
る干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても
よい。
Further, in the photoreceptor for an image forming apparatus according to the present embodiment, for the purpose of further improving the adhesion between the support 201 and the photoconductive layer 203 or the UBL 205, for example, Si 3 N 4 , an adhesion layer composed of an amorphous material or the like containing SiO 2 , SiO, or silicon atoms as a base and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms, and carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms. It may be provided. Further, as described above, a light absorbing layer for preventing generation of an interference pattern due to light reflected from the support may be provided.

【0079】上述の各層は、例えば13.56MHz等
のRF帯を用いた高周波プラズマCVD法(RF−PC
VD)や50〜450MHzのVHF帯を用いた高周波
プラズマCVD法(VHF−PCVD)などの周知の装
置及び膜形成方法にて製造される。
Each of the above-mentioned layers is formed, for example, by a high frequency plasma CVD method (RF-PC) using an RF band of 13.56 MHz or the like.
VD) and a known apparatus and a film forming method such as a high frequency plasma CVD method (VHF-PCVD) using a VHF band of 50 to 450 MHz.

【0080】以上で、感光体についての説明を終える。The description of the photosensitive member has been completed.

【0081】つづいて、図2、図3を参照して、画像形
成装置、磁気ブラシ帯電装置について説明する。図2
は、画像形成装置の概略構成を示す縦断面図であり、ま
た図3は、磁気ブラシ帯電装置の概略構成を示す模式図
である。
Next, the image forming apparatus and the magnetic brush charging device will be described with reference to FIGS. FIG.
Is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a magnetic brush charging device.

【0082】図2の画像形成装置において、感光体1
は、コピー(画像形成)開始信号が入力されると、矢印
R1方向に回転され、前露光ランプ8で均一に除電を受
けた後、磁気ブラシ帯電装置3により、所定の極性・電
位になるように一様に帯電される。
In the image forming apparatus shown in FIG.
When a copy (image forming) start signal is inputted, the pre-exposure lamp 8 rotates in the direction of arrow R1 so that the pre-exposure lamp 8 uniformly removes the charge, and then the magnetic brush charger 3 sets the polarity and potential to a predetermined value. Is uniformly charged.

【0083】ここで、感光体1は、回転ドラム型の電子
写真感光体であり、本実施の形態では、直径30mmの
a−C:H(アモルファスシリコン系感光体、図6
(c)の層構成)を用いており、矢示R1方向に100
mm/secのプロセススピード(周速度)をもって回
転駆動される。
Here, the photosensitive member 1 is a rotating drum type electrophotographic photosensitive member, and in the present embodiment, an aC: H (amorphous silicon photosensitive member having a diameter of 30 mm, FIG.
(Layer structure of (c)), and 100 in the direction of arrow R1.
It is driven to rotate at a process speed (peripheral speed) of mm / sec.

【0084】図3に示す磁気ブラシ帯電装置3は、感光
体1に当接された接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電
部材30と、これに帯電バイアスを印加する帯電バイア
ス印加電源(帯電バイアス印加手段)S1とを備えてい
る。このうち磁気ブラシ帯電部材30は、スリーブ回転
タイプの装置であり、芯金31と、芯金31の周囲に同
心一体に設けた円筒状の多極磁性体としてのマグネット
ローラ(磁界発生手段)32と、このマグネットローラ
32の外側に芯金31を中心に回転自在に同心に外嵌さ
せて設けられた非磁性の帯電スリーブ(磁性粒子担持
体)33と、この帯電スリーブ33の外周面に帯電スリ
ーブ内側のマグネットローラ32の磁力により磁性粒子
を吸着保持させて形成される磁気ブラシ層34とによっ
て構成されている。この磁気ブラシ帯電部材30は、被
帯電体としての感光体1にほぼ平行にして芯金31の両
端部を軸受けさせ、磁気ブラシ層34を感光体1表面に
所定幅の帯電ニップ部nを形成するように接触させて配
設してある。
The magnetic brush charging device 3 shown in FIG. 3 includes a magnetic brush charging member 30 as a contact charging member in contact with the photoreceptor 1 and a charging bias applying power source (charging bias applying means) for applying a charging bias to the member. ) S1. The magnetic brush charging member 30 is a sleeve rotation type device, and includes a core 31 and a magnet roller (magnetic field generating means) 32 as a cylindrical multipolar magnetic body provided concentrically around the core 31. A non-magnetic charging sleeve (magnetic particle carrier) 33 provided rotatably and concentrically around the cored bar 31 outside the magnet roller 32; The magnetic brush layer 34 is formed by attracting and holding magnetic particles by the magnetic force of the magnet roller 32 inside the sleeve. The magnetic brush charging member 30 has both ends of the metal core 31 bearing substantially parallel to the photoreceptor 1 to be charged, and forms a magnetic brush layer 34 on the surface of the photoreceptor 1 to form a charging nip n having a predetermined width. Are arranged in contact with each other.

【0085】この磁気ブラシ帯電部材30は、帯電ニッ
プ部nにおいて感光体1の回転方向(矢印R1方向)と
は逆方向(カウンタ方向)である時計回り(矢印R3方
向)、又は帯電ニップ部nにおいて感光体1の回転方向
と順方向である反時計回りに回転駆動され、感光体1表
面が帯電ニップ部nにおいて磁気ブラシ層34で摺擦さ
れる。
The magnetic brush charging member 30 rotates clockwise (in the direction of arrow R3) opposite to the rotation direction (direction of arrow R1) of the photoconductor 1 in the charging nip n (direction of arrow R1), or the charging nip n In this case, the photosensitive member 1 is rotated counterclockwise, which is the forward direction of the rotating direction of the photosensitive member 1, and the surface of the photosensitive member 1 is rubbed by the magnetic brush layer 34 at the charging nip n.

【0086】そして帯電バイアス印加電源S1により帯
電スリーブ33を介して磁気ブラシ層34に対して所定
の帯電バイアスが所定の極性・電位の直流電圧(Vdc
単独:DC印加方式)、あるいは交流電圧Vacを重畳
した振動電圧(Vdc+Vac:AC印加方式)で印加
され、回転駆動されている感光体1の表面(外周面)が
接触帯電方式にて所定の極性・電位に均一帯電される。
Then, a predetermined charging bias is applied to the magnetic brush layer 34 via the charging sleeve 33 by the charging bias applying power source S1 to apply a DC voltage (Vdc) of a predetermined polarity and potential.
The surface (outer peripheral surface) of the photoreceptor 1 which is applied by a vibration voltage (Vdc + Vac: AC application method) in which an AC voltage Vac is superimposed and which is rotationally driven is applied with a predetermined polarity by a contact charging method. -Uniformly charged to potential.

【0087】ここで、マグネットローラ32は、通常、
フェライト磁石やゴム・マグネット等の磁性材料が用い
られており、周方向の多数の磁極を有するものである。
Here, the magnet roller 32 is usually
Magnetic materials such as ferrite magnets and rubber magnets are used, and have many circumferential magnetic poles.

【0088】また、磁気ブラシ層34を形成する磁性粒
子には、Cu−Zn−Fe−O系等の磁性酸化鉄(フェ
ライト)粉、マグネタイト粉、樹脂中にフェライトやマ
グネタイト等の磁性材料を分散させたもの、周知の磁性
トナー材等が、一般的に用いられる。
The magnetic particles forming the magnetic brush layer 34 include a magnetic iron oxide (ferrite) powder such as Cu—Zn—Fe—O, a magnetite powder, and a magnetic material such as ferrite or magnetite dispersed in a resin. A well-known magnetic toner material or the like is generally used.

【0089】磁気ブラシ帯電部材30は、回転可能な非
磁性の帯電スリーブ33にマグネット32の磁力により
導電性磁性粒子が付着されて磁気ブラシ層34を構成し
ている。そして、この磁気ブラシ層34を感光体1表面
に接触させて、所定幅の帯電ニップ部nを構成してい
る。この磁気ブラシ帯電部材30には、帯電バイアス印
加電源S1から、直流電圧−700Vの帯電バイアスに
対して矩形状の交番電圧2MHz、750Vを重畳した
バイアスが印加されていて、感光体1の外周面は、電荷
注入帯電によってほぼ−550Vに一様に帯電される。
The magnetic brush charging member 30 forms a magnetic brush layer 34 by attaching conductive magnetic particles to a rotatable non-magnetic charging sleeve 33 by the magnetic force of a magnet 32. The magnetic brush layer 34 is brought into contact with the surface of the photoreceptor 1 to form a charging nip n having a predetermined width. The magnetic brush charging member 30 is supplied with a bias in which a rectangular alternating voltage of 2 MHz and 750 V are superimposed on a charging bias of DC voltage -700 V from a charging bias applying power source S1. Is uniformly charged to approximately -550 V by charge injection charging.

【0090】一方、図2の画像形成装置のリーダ部で
は、原稿台10上に載置された原稿Gに対し原稿照射用
ランプ、短焦点レンズアレイ、CCDセンサが一体とな
ったユニット9となって原稿Gを照射しながら走査する
ことにより、その照明走査光の原稿面からの反射光が短
焦点レンズアレイによって結像されてCCDセンサに入
射される。CCDセンサは受光部、転送部、出力部から
構成されている。CCD受光部において光信号が電荷信
号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期して順次
出力部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号
に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。得
られたアナログ信号は周知の画像処理を行なわれデジタ
ル信号に変換されプリンタ部に送られる。
On the other hand, in the reader section of the image forming apparatus shown in FIG. By scanning while irradiating the original G, the reflected light of the illumination scanning light from the original surface is imaged by the short focus lens array and is incident on the CCD sensor. The CCD sensor includes a light receiving unit, a transfer unit, and an output unit. The light signal is converted into a charge signal in the CCD light receiving unit, and the transfer unit sequentially transfers the light signal to the output unit in synchronization with the clock pulse. The obtained analog signal is subjected to well-known image processing, converted into a digital signal, and sent to a printer unit.

【0091】プリンタ部において、この感光体1の帯電
面(表面)に対して、固体レーザ素子、高速で回転する
ポリゴンミラー等を含む露光装置(レーザ露光手段)2
から出力される上述の画像情報のデジタル信号に対応し
て強度変調されたレーザビームによる走査露光Eがなさ
れ、感光体1の表面に対して原稿画像の画像情報に対応
した静電潜像が形成される。その静電潜像は磁性一成分
絶縁トナーを用いた現像器4によりトナー像として現像
される。現像器4は、マグネットローラ(不図示)を内
包する直径16mmの非磁性の現象スリーブ41を有し
ており、この現象スリーブ41に上述のネガトナーをコ
ートし、感光体1表面との距離を200μmに固定した
状態で、感光体1と等速で回転させ、現像スリーブ41
に現像バイアス印加電源(不図示)から現像バイアス電
圧を印加する。印加電圧は、−350Vの直流電圧と、
周波数1.8MHz、ピーク間電圧1.6kVの矩形の
交流電圧を重畳したものを用い、現像スリーブ41と感
光体1との間でジャンピンク現象を行なわせる。
In the printer section, an exposing device (laser exposing means) 2 including a solid-state laser element, a polygon mirror rotating at high speed, and the like is applied to the charged surface (surface) of the photoreceptor 1.
Is subjected to scanning exposure E using a laser beam intensity-modulated in accordance with the digital signal of the above-mentioned image information output from the image forming apparatus, and an electrostatic latent image corresponding to the image information of the original image is formed on the surface of the photoconductor 1 Is done. The electrostatic latent image is developed as a toner image by a developing device 4 using a magnetic one-component insulating toner. The developing device 4 has a non-magnetic phenomenon sleeve 41 having a diameter of 16 mm and enclosing a magnet roller (not shown). Is rotated at the same speed as the photoconductor 1 so that the developing sleeve 41 is fixed.
, A developing bias voltage is applied from a developing bias applying power source (not shown). The applied voltage is a DC voltage of -350V,
A jumping phenomenon is caused between the developing sleeve 41 and the photoreceptor 1 using a superimposed rectangular AC voltage having a frequency of 1.8 MHz and a peak-to-peak voltage of 1.6 kV.

【0092】一方、給紙部から紙等の記録材Pが供給さ
れて、感光体1と、これに所定の押圧力で当接させた接
触転写手段としての、中抵抗の転写ローラ7との転写ニ
ップ部Tに所定のタイミングにて供給される。転写ロー
ラ7には転写バイアス印加電源(不図示)から所定の転
写バイアス電圧が印加される。本実施の形態では、転写
ローラ7のローラ抵抗値は5×10Ωのものを用い、
+2000Vの直流電圧を印加して転写を行った。転写
ニップ部Tに供給された記録材Pは、この転写ニップ部
Tにおいて挟持搬送されて、その表面側に感光体1の表
面に形成担持されているトナー像が順次に静電気力と押
圧力とによって転写されていく。
On the other hand, a recording material P such as paper is supplied from a paper feeding unit, and the photosensitive member 1 is brought into contact with a medium-resistance transfer roller 7 serving as a contact transfer unit brought into contact with the photosensitive member 1 with a predetermined pressing force. The toner is supplied to the transfer nip T at a predetermined timing. A predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 7 from a transfer bias application power supply (not shown). In the present embodiment, the transfer roller 7 has a roller resistance of 5 × 10 8 Ω.
The transfer was performed by applying a DC voltage of + 2000V. The recording material P supplied to the transfer nip portion T is nipped and conveyed in the transfer nip portion T, and a toner image formed and carried on the surface of the photoreceptor 1 on its surface side is sequentially subjected to electrostatic force, pressing force, and the like. Is transcribed.

【0093】さらに、トナー像の転写を受けた記録材P
は、感光体1表面から分離されて熱定着方式等の定着器
6へ導入されてトナー像の定着を受け、画像形成物(プ
リント、コピー)として排紙トレイ12上の排出され
る。
Further, the recording material P to which the toner image has been transferred
Is separated from the surface of the photoreceptor 1 and is introduced into a fixing device 6 of a heat fixing type or the like, where the toner image is fixed, and is discharged on a discharge tray 12 as an image formed product (print, copy).

【0094】一方、記録材Pに対するトナー像転写後の
感光体表面はクリーニング装置5により残留トナー等の
付着汚染物の除去を受けて清掃され、次の画像形成に供
される。
On the other hand, the surface of the photoreceptor after the transfer of the toner image to the recording material P is cleaned by removing the contaminants such as residual toner by the cleaning device 5, and is used for the next image formation.

【0095】図2に示す本実施の形態の画像形成装置
は、感光体1、磁気ブラシ帯電装置3、現像器4、及び
クリーニング装置5の4つのプロセス機器をカートリッ
ジ容器11に抱合させて画像形成装置本体に対して一括
して着脱交換自在のカートリッジを構成している。ただ
し、本発明に係る画像形成装置は、このプロセスカート
リッジ方式のものに限るものではない。
In the image forming apparatus of the present embodiment shown in FIG. 2, image forming is performed by binding four process devices of a photoreceptor 1, a magnetic brush charging device 3, a developing device 4, and a cleaning device 5 to a cartridge container 11. A cartridge that can be freely attached to and detached from the apparatus main body is configured to be freely removable. However, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the process cartridge type.

【0096】次に、本実施の形態において用いた磁気ブ
ラシ帯電装置3について詳細に説明する。
Next, the magnetic brush charging device 3 used in the present embodiment will be described in detail.

【0097】図3において、磁気ブラシ帯電部材30
は、内部に不動のマグネットローラ32が設けられ回転
自在に担持された外径16mmの非磁性の帯電スリーブ
33上に、磁性粒子が磁界によって磁気ブラシ層を構成
しており、帯電スリーブ33の矢印R1方向の回転に伴
って磁性粒子が搬送される。また、帯電スリーブ33
は、矢印R1方向に回転する感光体1に対してカウンタ
方向に回転しており、本実施の形態においては、感光体
1の回転速度100mm/secに対し磁気ブラシ帯電
部材30は150mm/secで回転している。上述の
帯電スリーブ33に、帯電バイアスを印加することによ
り、磁性粒子から電荷が感光体1上に与えられ、感光体
1表面は帯電バイアスに対応した電位に帯電される。な
お、回転速度については速いほど帯電均一性が良好にな
る傾向にある。
In FIG. 3, the magnetic brush charging member 30
The magnetic particles constitute a magnetic brush layer by a magnetic field on a non-magnetic charging sleeve 33 having an outer diameter of 16 mm rotatably supported and provided with an immovable magnet roller 32 therein. The magnetic particles are transported with the rotation in the R1 direction. Also, the charging sleeve 33
Is rotated in the counter direction with respect to the photoconductor 1 rotating in the direction of the arrow R1. It is spinning. By applying a charging bias to the above-described charging sleeve 33, charges are given from the magnetic particles onto the photoconductor 1, and the surface of the photoconductor 1 is charged to a potential corresponding to the charging bias. The higher the rotation speed, the better the charging uniformity tends to be.

【0098】磁性粒子として用いる磁性キャリヤとして
は、フェライト粒子が好ましく、組成としては、銅、亜
鉛、マンガン、マグネシウム、鉄、リチウム、ストロン
チウム、バリウム等の金属元素を含むものが好適に使用
される。また、平均粒径(体積50%のメジアン径)が
10〜100μm、飽和磁化が20〜250emu/c
、抵抗が1×10〜1×1010Ω・cmのもの
が用いられるが、感光体1にピンホールのような絶縁欠
陥が存在することを考慮すると1×10Ω・cm以上
のものを用いることが好ましい。一方、帯電性能を良く
するには可能な限り抵抗の小さいものを用いる方が良好
なので、本実施の形態においては、平均粒径25μm、
飽和磁化200emu/cm、抵抗が5×10Ω・
cmの磁性粒子で、フェライト表面を酸化、還元処理し
て抵抗調整を行ったものを用いている。
Ferrite particles are preferable as the magnetic carrier used as the magnetic particles, and those containing a metal element such as copper, zinc, manganese, magnesium, iron, lithium, strontium, and barium are preferably used as the composition. Further, the average particle diameter (median diameter of 50% by volume) is 10 to 100 μm, and the saturation magnetization is 20 to 250 emu / c.
m 3 and a resistance of 1 × 10 2 to 1 × 10 10 Ω · cm are used, but considering that there is an insulation defect such as a pinhole in the photoreceptor 1, it is 1 × 10 6 Ω · cm or more. It is preferable to use On the other hand, in order to improve the charging performance, it is better to use one having a resistance as small as possible. Therefore, in this embodiment, the average particle diameter is 25 μm,
Saturation magnetization 200 emu / cm 3 , resistance 5 × 10 6 Ω ·
cm of magnetic particles whose resistance has been adjusted by oxidizing and reducing the ferrite surface.

【0099】ここで、磁性キャリヤの抵抗値は、底面積
が228mmの金属セルにキャリヤを2g入れた後、
6.6kg/cmで加重し、100Vの直流電圧を印
加して測定している。
Here, the resistance value of the magnetic carrier was determined by placing 2 g of the carrier in a metal cell having a bottom area of 228 mm 2 ,
The measurement was performed by applying a load of 6.6 kg / cm 2 and applying a DC voltage of 100 V.

【0100】また、磁性ブラシ帯電部材30と感光体1
表面との間に形成される帯電ニップ部nのニップ幅はほ
ぼ6mmになるよう調整している。
The magnetic brush charging member 30 and the photosensitive member 1
The nip width of the charging nip portion n formed between the surface and the surface is adjusted to be approximately 6 mm.

【0101】次に本実施の形態において用いた磁気ブラ
シ帯電部材30に印加する帯電バイアス印加電源S1の
制御方法について説明する。
Next, a method of controlling the charging bias application power supply S1 applied to the magnetic brush charging member 30 used in the present embodiment will be described.

【0102】図1は、本実施の形態における帯電バイア
ス印加電源S1の振動電圧印加時の制御方法を示す説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a control method at the time of applying an oscillating voltage of the charging bias applying power source S1 in the present embodiment.

【0103】同図において、直流電圧Vdcの絶対値に
対し交流電圧Vacのピーク電圧が50Vのオフセット
量を加えてリニアに印加されるテーブルとなっている。
In the figure, a table is applied in which the peak voltage of the AC voltage Vac is linearly applied by adding an offset amount of 50 V to the absolute value of the DC voltage Vdc.

【0104】ここで、オフセット量は使用される環境、
感光体1表面層の耐圧特性、磁性粒子の抵抗等に応じて
適宜選択されることが好ましい。また、テーブルもリニ
アだけではなく、勾配等を設けてもよい。
Here, the offset amount depends on the environment used,
It is preferable that the temperature is appropriately selected according to the pressure resistance characteristics of the surface layer of the photoconductor 1 and the resistance of the magnetic particles. Also, the table may be provided with a gradient or the like in addition to the linear table.

【0105】図7は、本実施の形態を適用して所定時間
の空回転を行なったときの磁気ブラシ層34から感光体
1へ離脱・付着した磁性粒子の量を表す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the amount of magnetic particles detached from and adhered to the photoconductor 1 from the magnetic brush layer 34 when idle rotation is performed for a predetermined time according to the present embodiment.

【0106】同図において、磁気ブラシ帯電部材30に
印加される振動電圧(Vdc+V´ac)に対するモル
ファスシリコン系感光体(a−Si)に離脱・付着した
磁性粒子量は図のように改善され、感光体1へ離脱・付
着する磁性粒子量を有機感光体と同等まで低減させるこ
とができた。
In the figure, the amount of magnetic particles detached and attached to the morphus silicon photoconductor (a-Si) with respect to the vibration voltage (Vdc + V'ac) applied to the magnetic brush charging member 30 is improved as shown in FIG. The amount of magnetic particles detached and attached to the photoreceptor 1 was reduced to the same level as that of the organic photoreceptor.

【0107】以上のような磁気ブラシ帯電部材30への
帯電バイアスの印加方法に基づいて、5万枚の通紙耐久
を行ったところ、帯電スリーブ33の端部から磁性粒子
が感光体1としてのアモルファスシリコン系感光体(a
−Si)に離脱・付着する量は激減し、磁気ブラシ層3
4を構成する磁性粒子が減少することもなく初期の帯電
性能を維持させることができた。また、これによる問題
点であった縦スジ、かぶりも防止することができた。
According to the method of applying the charging bias to the magnetic brush charging member 30 as described above, 50,000 sheets of paper were passed, and the magnetic particles from the end of the charging sleeve 33 as the photosensitive member 1 Amorphous silicon photoconductor (a
-Si), the amount of detachment / adhesion to the magnetic brush layer 3
The initial charging performance was able to be maintained without reducing the magnetic particles constituting No. 4. In addition, vertical streaks and fogging, which were problems caused by this, could be prevented.

【0108】なお、以上の説明では、感光体1としてア
モルファスシリコン系感光体(a−Si)を用いた場合
について説明を行なったが、磁気ブラシ帯電部材30に
印加される直流電圧Vdcと帯電後の感光体1の帯電電
位との電位差が大きくなるもの、すなわち、感光体の静
電容量の大きいものに対しても上述と同様に適用するこ
とができ、この場合も上述と同様の効果をあげることが
できる。
In the above description, the case where an amorphous silicon-based photoconductor (a-Si) is used as the photoconductor 1 has been described. However, the DC voltage Vdc applied to the magnetic brush charging member 30 and the post-charging voltage The present invention can also be applied to a photosensitive member having a large potential difference from the charged potential of the photosensitive member 1, that is, a photosensitive member having a large electrostatic capacity. In this case, the same effect as described above can be obtained. be able to.

【0109】[0109]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明による
と、帯電バイアスとして磁気ブラシ帯電部材に印加する
直流電圧と交流電圧のうちの、交流電圧のピーク電圧
を、直流電圧の大きさに応じて変化させることにより、
磁性粒子の減少を防止して、初期の帯電性能を維持し、
また縦スジ、かぶり等の不良を防止することができる。
As described above, according to the present invention, of the DC voltage and the AC voltage applied to the magnetic brush charging member as the charging bias, the peak voltage of the AC voltage is changed according to the magnitude of the DC voltage. By changing
Prevent the decrease of magnetic particles, maintain the initial charging performance,
In addition, defects such as vertical stripes and fogging can be prevented.

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

【図1】本発明に係る帯電バイアスの制御方法を説明す
る図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a charging bias control method according to the present invention.

【図2】本発明を適用した画像形成装置の概略構成を示
す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied.

【図3】本発明に係る磁気ブラシ帯電装置の概略構成を
示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a magnetic brush charging device according to the present invention.

【図4】従来の、磁気ブラシ帯電装置による帯電性能を
示す電位図である。
FIG. 4 is a potential diagram showing charging performance of a conventional magnetic brush charging device.

【図5】従来の、帯電バイアスの制御方法による磁性粒
子の離脱・付着量を示す図である。
FIG. 5 is a view showing the detachment / attachment amount of magnetic particles by a conventional charging bias control method.

【図6】(a)〜(f)はそれぞれ異なるアモルファス
シリコン系感光体の層構成を示す模式図である。
FIGS. 6A to 6F are schematic diagrams showing layer configurations of different amorphous silicon-based photoconductors.

【図7】本発明の、帯電バイアスの制御方法による磁性
粒子の離脱・付着量を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the detachment / attachment amount of magnetic particles according to the charging bias control method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被帯電体(像担持体、感光体) 3 磁気ブラシ帯電装置 30 磁気ブラシ帯電部材 32 磁界発生手段(マグネットローラ) 33 磁性粒子担持体(帯電スリーブ) 34 磁気ブラシ層 S1 帯電バイアス印加手段(帯電バイアス印加
電源)
REFERENCE SIGNS LIST 1 charged member (image carrier, photoreceptor) 3 magnetic brush charging device 30 magnetic brush charging member 32 magnetic field generating means (magnet roller) 33 magnetic particle carrier (charging sleeve) 34 magnetic brush layer S1 charging bias applying means (charging Power supply for bias application)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁界発生手段により磁性粒子担持体の表
面に磁性粒子を保持して磁性ブラシ帯電部材を形成し、
前記磁性粒子を被帯電体に接触させて前記磁性ブラシ帯
電部材に帯電バイアスを印加し、前記磁性粒子を介して
前記被帯電体を帯電する磁気ブラシ帯電方法において、 前記磁気ブラシ帯電部材に印加する帯電バイアスとし
て、直流電圧と、前記直流電圧の大きさに応じてピーク
電圧を変化させた交流電圧とを印加する、 ことを特徴とする磁気ブラシ帯電方法。
1. A magnetic brush charging member is formed by holding magnetic particles on the surface of a magnetic particle carrier by a magnetic field generating means,
In the magnetic brush charging method of applying a charging bias to the magnetic brush charging member by bringing the magnetic particles into contact with a member to be charged and charging the member to be charged via the magnetic particles, the method is applied to the magnetic brush charging member. A magnetic brush charging method, wherein a DC voltage and an AC voltage having a peak voltage changed according to the magnitude of the DC voltage are applied as a charging bias.
【請求項2】 前記磁界発生手段は、周方向の複数の磁
極を有する、 ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ブラシ帯電方
法。
2. The magnetic brush charging method according to claim 1, wherein the magnetic field generating means has a plurality of circumferential magnetic poles.
【請求項3】 前記被帯電体が、アモルファスシリコン
感光体である、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気ブラシ帯
電方法。
3. The magnetic brush charging method according to claim 1, wherein the member to be charged is an amorphous silicon photosensitive member.
【請求項4】 磁性粒子担持体と、前記磁性粒子担持体
の内側に配設された磁界発生手段と、前記磁界発生手段
によって前記磁性粒子担持体の表面に担持されるととも
に被帯電体に接触される磁性粒子とを有する磁気ブラシ
帯電部材と、前記磁性ブラシ帯電部材に帯電バイアスを
印加し前記磁性粒子を介して前記被帯電体を帯電する帯
電バイアス印加手段とを備えた磁気ブラシ帯電装置にお
いて、 前記帯電バイアス印加電源は、前記磁気ブラシ帯電部材
に印加する帯電バイアスとして、直流電圧と、前記直流
電圧の大きさに応じてピーク電圧を変化させた交流電圧
とを印加する、 ことを特徴とする磁気ブラシ帯電装置。
4. A magnetic particle carrier, a magnetic field generating means disposed inside the magnetic particle carrier, and a magnetic field generating means which is carried on the surface of the magnetic particle carrier and contacts the member to be charged. A magnetic brush charging member having magnetic particles to be charged, and charging bias applying means for applying a charging bias to the magnetic brush charging member and charging the charged object via the magnetic particles. The charging bias application power supply applies, as a charging bias to be applied to the magnetic brush charging member, a DC voltage and an AC voltage having a peak voltage changed according to the magnitude of the DC voltage. Magnetic brush charging device.
【請求項5】 前記磁界発生手段は、周方向の複数の磁
極を有する、 ことを特徴とする請求項4に記載の磁気ブラシ帯電装
置。
5. The magnetic brush charging device according to claim 4, wherein said magnetic field generating means has a plurality of circumferential magnetic poles.
【請求項6】 前記被帯電体が、アモルファスシリコン
感光体である、 ことを特徴とする請求項4又は5に記載の磁気ブラシ帯
電装置。
6. The magnetic brush charging device according to claim 4, wherein the member to be charged is an amorphous silicon photosensitive member.
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