JP2007171805A - Electrophotographic photoreceptor and image forming apparatus equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子写真感光体及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus equipped with the same.
従来より、電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置は、略円筒形の電子写真感光体や、その表面を帯電させるために電子写真感光体から一定の距離だけ離間して配置される帯電部材、電子写真感光体を内部から加熱するヒータを備えた加熱部材等から構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers are arranged at a predetermined distance from a substantially cylindrical electrophotographic photosensitive member or an electrophotographic photosensitive member for charging the surface thereof. It is composed of a charging member, a heating member provided with a heater for heating the electrophotographic photosensitive member from the inside, and the like.
そして画像形成時には、電子写真感光体を回転させながら、該電子写真感光体の内部に設置された加熱部材により電子写真感光体の表面を昇温させるとともに、潜像形成領域の表面を帯電部材により一様に帯電させる。その後、画像パターンに応じてレーザー光を照射して電子写真感光体の表面に潜像を形成する。更にこの潜像に対応してトナーを付着させるとともに、該トナーを記録媒体に転写・定着させることが行われる。また記録媒体へのトナー転写後、その表面にクリーニングブレードを摩擦させて残留するトナーを除去することが行われる。 During image formation, while rotating the electrophotographic photosensitive member, the surface of the electrophotographic photosensitive member is heated by a heating member installed inside the electrophotographic photosensitive member, and the surface of the latent image forming region is charged by a charging member. Charge uniformly. Thereafter, laser light is irradiated according to the image pattern to form a latent image on the surface of the electrophotographic photosensitive member. Further, toner is attached to the latent image, and the toner is transferred and fixed to a recording medium. Further, after the toner is transferred to the recording medium, the remaining toner is removed by rubbing a cleaning blade on the surface.
このような画像形成装置に用いられる電子写真感光体には、以下のような構造のものが知られている。即ち、金属材料からなる略円筒形の基体と、感光層としてこの基体上に形成される無機物材料からなる光導電層及び表面層を組み合わせた電子写真感光体が実用化されている。 As an electrophotographic photosensitive member used in such an image forming apparatus, one having the following structure is known. That is, an electrophotographic photosensitive member in which a substantially cylindrical substrate made of a metal material is combined with a photoconductive layer and a surface layer made of an inorganic material formed on the substrate as a photosensitive layer has been put into practical use.
また上述した加熱部材としては、内側絶縁性基材上に電極配線をミアンダ状や渦巻状に張り巡らせるとともに、該電極配線上に外側絶縁性基材を配して前記電極配線を挟んだ面状加熱部材が知られている。 Further, as the heating member described above, the electrode wiring is stretched around the inner insulating base material in a meander shape or a spiral shape, and the outer insulating base material is arranged on the electrode wiring to sandwich the electrode wiring. Heating members are known.
そして、このような面状加熱部材を丸めて筒状に成して電子写真感光体の基体の内部に収容される。この面状加熱部材は、基体の内部で広がろうとする弾力によって基体の内周面を押圧することにより、所定位置からずれることがないように収容されていた。 Then, such a planar heating member is rolled up into a cylindrical shape and accommodated inside the base of the electrophotographic photosensitive member. The planar heating member is accommodated so as not to deviate from a predetermined position by pressing the inner peripheral surface of the base body by an elastic force to spread inside the base body.
ところで、電子写真感光体の小型化要請により面状加熱部材の薄型化を図ろうとする場合には、面状加熱部材の絶縁性基材を薄くするという必要が生じる。 By the way, when it is intended to reduce the thickness of the planar heating member in response to a request for miniaturization of the electrophotographic photosensitive member, it is necessary to reduce the thickness of the insulating base material of the planar heating member.
ところが、面状加熱部材の薄型化、特に絶縁性基材を薄型化すると、前述した基体の内部で広がろうとする弾力が弱くなり、このため、基体の内周面を押圧する力が弱くなり、ひいては所定位置からずれることが想定される。 However, when the planar heating member is thinned, especially the insulating base material is thinned, the elasticity of spreading inside the base described above is weakened, and therefore the force pressing the inner peripheral surface of the base is weakened. As a result, it is assumed that it deviates from a predetermined position.
また、画像の形成速度が上昇すると、電子写真感光体の回転速度が速くなることから、よりずれやすくなると想定される。 Further, when the image forming speed is increased, the rotational speed of the electrophotographic photosensitive member is increased, so that it is assumed that the image forming speed is more easily shifted.
そして、面状加熱部材が基体の内部で軸方向にずれてしまうと、電子写真感光体の感光層に加熱ムラが生じ、加熱が不十分な領域では、画像流れが発生しやすくなる。 If the planar heating member is displaced in the axial direction inside the substrate, heating unevenness occurs in the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member, and an image flow tends to occur in an area where the heating is insufficient.
本発明は上述のように想定される欠点に鑑みて案出されたものであり、その目的は加熱部材の軸方向におけるずれを抑制し、ひいては画像流れが生じにくい画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that suppresses the displacement of the heating member in the axial direction and thus hardly causes image flow. is there.
本発明の画像形成装置は、略円筒形をなす基体及び該基体の外周面に積層された感光層を備える電子写真感光体と、前記基体の内部に配される面状加熱部材とを備えた画像形成装置であって、前記基体の内周面に突起部を設けたことを特徴とする。 An image forming apparatus of the present invention includes an electrophotographic photosensitive member including a substantially cylindrical base, a photosensitive layer laminated on the outer peripheral surface of the base, and a planar heating member disposed inside the base. In the image forming apparatus, a protrusion is provided on an inner peripheral surface of the base.
また本発明の画像形成装置は、前記突起部が、前記面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において外側に位置させることを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention is characterized in that the protrusion is positioned on the outer side in the axial direction than the axial end of the planar heating member.
更に本発明の画像形成装置は、前記突起部が、前記面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において内側に位置させることを特徴とする。 Furthermore, the image forming apparatus of the present invention is characterized in that the protrusion is positioned inward in the axial direction with respect to the axial end of the planar heating member.
また本発明の画像形成装置は、前記突起部が基体の一部を変形させてなることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention is characterized in that the projection is formed by deforming a part of the substrate.
本発明によれば、略円筒形をなす基体及び該基体の外周面に積層された感光層を備える電子写真感光体と、前記基体の内部に配される面状加熱部材とを備えた画像形成装置であって、前記基体の内周面に突起部を設けている。 According to the present invention, an image forming apparatus comprising an electrophotographic photosensitive member having a substantially cylindrical base, a photosensitive layer laminated on the outer peripheral surface of the base, and a planar heating member disposed inside the base. In the apparatus, a protrusion is provided on the inner peripheral surface of the base.
これにより、面状加熱部材が電子写真感光体の基体内部で軸方向にずれることを抑制できる。 Thereby, it can suppress that a planar heating member shifts | deviates to an axial direction inside the base | substrate of an electrophotographic photoreceptor.
また前記突起部を、前記面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において外側に位置させた場合には、面状加熱部材がずれようとした場合であっても、前記突起部に前記面状加熱部材の側面が衝突することから、該面状加熱部材のずれが抑制される。 Further, when the protrusion is positioned outside in the axial direction with respect to the axial end of the planar heating member, even if the planar heating member is about to be displaced, the protrusion Since the side surfaces of the planar heating member collide with each other, the deviation of the planar heating member is suppressed.
更に前記突起部を前記面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において内側に位置させた場合には、前記面状加熱部材の外表面に前記突起部が当接されることから、該面状加熱部材のずれが抑制される。 Furthermore, when the projection is positioned on the inner side in the axial direction with respect to the axial end of the planar heating member, the projection is brought into contact with the outer surface of the planar heating member. The displacement of the planar heating member is suppressed.
また前記突起部は、基体の一部を変形させてなることから、新たに突起部を作成するための部材を必要としない。 Further, since the protrusion is formed by deforming a part of the base, a member for newly forming the protrusion is not required.
そして、面状加熱部材のずれを抑制できることから、感光層の加熱ムラが抑制され、ひいては画像流れが少ない良好な画像形成装置が得られる。 And since the shift | offset | difference of a planar heating member can be suppressed, the heating nonuniformity of a photosensitive layer is suppressed and the favorable image forming apparatus with few image flows is obtained by extension.
以下、本発明の実施形態にかかる一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
本発明の一例である画像形成装置は、図1、図2に示すように略円筒形の電子写真感光体や、その表面を帯電させるために電子写真感光体から一定の距離だけ離間して配置される帯電ローラ9、電子写真感光体を内部から加熱するヒータ15を備えた面状加熱部材等から構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an image forming apparatus as an example of the present invention is arranged in a substantially cylindrical electrophotographic photosensitive member and a predetermined distance away from the electrophotographic photosensitive member for charging the surface thereof. The charging roller 9 is composed of a sheet heating member provided with a
この画像形成装置の方式はカールソン法と呼ばれ、以下の各プロセスを繰り返し経る。 This type of image forming apparatus is called a Carlson method, and the following processes are repeated.
即ち、電子写真感光体の一方端に設けられる回転機構により、画像形成の間、電子写真感光体を回転させながら、
1.ヒータ15により電子写真感光体の感光層が、35℃〜55℃程度に熱せられる。
That is, while rotating the electrophotographic photosensitive member during image formation by a rotating mechanism provided at one end of the electrophotographic photosensitive member,
1. The photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member is heated to about 35 ° C. to 55 ° C. by the
2.電子写真感光体の感光層の表面が、帯電ローラ9により帯電される。 2. The surface of the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member is charged by the charging roller 9.
3.露光器10により画像が露光されることにより、電子写真感光体の表面上に電位コントラストとしての静電潜像が形成される。
3. When the image is exposed by the
4.この静電潜像が現像器11により現像される。この現像により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て可視化される。
4). The electrostatic latent image is developed by the developing
5.感光体表面のトナー像が、紙などの記録媒体の裏面よりトナーと逆極性の電界を加えられて静電転写し、これにより画像が記録媒体上に転写される。 5. The toner image on the surface of the photoreceptor is electrostatically transferred by applying an electric field having a polarity opposite to that of the toner from the back surface of the recording medium such as paper, whereby the image is transferred onto the recording medium.
6.感光体表面の残留トナーをクリーニングブレード8により機械的に除去する。
6). Residual toner on the surface of the photoreceptor is mechanically removed by the
7.感光体表面を強い光で全面露光し、除電器13により残余の静電潜像を除去する。
7). The entire surface of the photoconductor is exposed with strong light, and the remaining electrostatic latent image is removed by the
このような画像形成装置の各部につき、以下、部材毎に詳説する。 Hereinafter, each part of the image forming apparatus will be described in detail for each member.
まず、画像形成装置に用いられる電子写真感光体の一例としては、図1〜3に示すように、円筒状の金属からなる基体1と、この基体1の外周面上に形成される感光層からなる。更にこの感光層は、基体1上に形成される電荷注入阻止層2、光導電層3、表面層4等からなる。
First, as an example of an electrophotographic photosensitive member used in an image forming apparatus, as shown in FIGS. 1 to 3, a
前記電子写真感光体の基体1は円筒状をなしており、その外周面上で静電潜像を担持する。また、その内周面に突起部1tが形成されている。基体1の軸方向の長さは、使用が予定される記録媒体の最大のものの長さよりも若干長く、具体的には記録媒体の両端から0.5cm〜5cm程度長くなるように設定される。このため、基体1の端部に非潜像形性領域を有することとなる。ここで、非潜像形成領域とは、例えばどのような画像サイズに対応した潜像を電子写真感光体の表面に形成するに当たっても、全く使用が予定されない電子写真感光体の表面の領域(潜像形成領域の軸方向の外側)をいう。この非潜像形性領域に対応する基体1の内側表面には、画像形成時、電子写真感光体を回転させるための駆動伝達フランジ5やこの基体1を保持する軸受フランジ6を嵌合するために、駆動伝達側インロー部1’、軸受側インロー部1’’が設けられる。これらインロー部1’、1’’は、その内径が、基体1の非インロー部(インロー部が形成されない部位)に比して大きくなるように形成される。尚、インロー部1’、1’’は、必ずしも非潜像形成領域内に収まる必要はなく、潜像形成領域に対応する基体1の内側表面に及んでも構わない。
The
このような基体1の材料としては、Al或いはSUS(ステンレス)、Zn、Cu、Fe、Ti、Ni、Cr、Ta、Sn、Au、Ag等の金属材料やそれらの合金材料などの導電部材、若しくは樹脂やガラス、セラミック等の絶縁体の表面に上記金属やITO、SnO2などの透明導電性材料による導電性膜を蒸着などにより形成して導電処理したものが用いられる。就中、Al合金材料を用いると、SUSを用いた場合に比して低コストとなり、しかも、軽量化でき、その上、後述する光導電層2や電荷注入阻止層4にa(アモルファス;以下同じ)−Si系材料を用いた場合にそれらの層との密着性が高くなって信頼性が向上するという点で好適である。
As a material of such a base |
また、前述した基体1の非インロー部(インロー部1’、1’’の内側)には、図1に示すように、突起部1tが設けられる。これにより、面状加熱部材が基体1の内部で軸方向にずれることを抑制できる。
Further, as shown in FIG. 1, a
この突起部1tが、面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において外側に位置する場合には、例えば表面粗さが算術平均粗さRaで0.5μm〜2μm、最大高さRyで6μm以下(Ra、Ryは共にJIS B0601-1994及びJIS B0633-2001の推奨値に準拠して計測)である基体1の内周面に対して、高さ(基体1の内周面から基体1のより内部に向かう方向における高さをいう。)を20μm〜5000μmに設定することが望ましい。20μmよりも低いと、加熱部材に対するずれの抑制効果が十分でなく、逆に5000μmを超えると、面状加熱部材を基体1の内部に配置するときや基体1の内部から面状加熱部材を取り出すときの障害となりやすい。
When this
また、この突起部1tを面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において外側に位置させると、面状加熱部材が軸方向にずれようとした場合であっても、突起部1tが面状加熱部材の側面、具体的には絶縁性基材に衝突することから、面状加熱部材のずれが抑制される。
Further, if the
この場合、上述した基体1の内周面に対して、高さ(基体1の内周面から基体1より内部に向かう方向における高さをいう。)を20μm〜500μmに設定することが望ましい。20μmよりも低いと、加熱部材に対するずれの抑制効果が十分でなく、また500μmを超えると、突起部1tの周囲において面状加熱部材が基体1の内周面から浮き上がってしまい、ヒータ15の熱が他の箇所に比して伝達されなくなり、感光層の加熱ムラによる画像流れを招来しやすくすることとなる。
In this case, it is desirable to set the height (referring to the height in the direction from the inner peripheral surface of the
そして、突起部1tを面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において内側に位置させた場合には、面状加熱部材の外表面、即ち外側絶縁性基材17に突起部1tが当接されることから、面状加熱部材のずれが抑制される。
When the
このような突起部1tは、以下のようにして形成される。即ち、基体1の内周面に対して錐を斜めから差し込み、その後、錐を外側に向かって起こしてやることで形成される。或いは、突起部1tの形成箇所よりも軸方向のおける内側に位置する基体1の厚みを研磨により薄く成すことにより形成してもよい。また、突起部1tは、十分なずれ抑制効果がある場合には1個でもよく、また十分でない場合は、多数設けてもよい。更に突起部1tの形状はピン状でもよいし、或いは基体1の周方向に沿った環状でもよい。
Such a
また、突起部1tがピン状で且つ外側絶縁性基材に突起部1tが当接される場合、その先端を鋭くなして該先端が外側絶縁性基材に食込むようにしてもよい。このようにすることで、面状加熱部材のずれを効果的に抑制することが可能となる。但し、この場合、突起部1tの高さは、後述する面状加熱部材を構成する外側絶縁性基材17の厚みよりも低いことが望ましい。これにより、突起部1tが外側絶縁性基材17を突き抜けて、ヒータ15に接触することを抑制できる。
In addition, when the
更に突起部1tが環状の場合は、突起部1tを面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において外側に位置させると、ずれを抑制する効果がより上がることとなる。この場合、突起部1tの高さは、後述する面状加熱部材を構成する外側絶縁性基材17の厚みよりも高いことが望ましい。これにより、更に確実に面状加熱部材のずれを効果的に抑制することが可能となる。尚、これらピン状の突起部、環状の突起部の双方を組み合わせて用いてもよく、またその他の構造の突起部を組み合わせてもよいことはいうまでもない。
Further, in the case where the protruding
また、これら突起部1tは、基体1を加工などして変形させて設けることにより、突起部1tと基体1が一体となり、別の材料、例えば光硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなる突起部を取り付ける場合に比べて、突起部1t自体が基体1から剥れてしまうことが防止できるとともに、機械的強度が安定し、更に低コストでの製作が可能となる。
Further, the
更に、突起部1tを面状加熱部材の軸方向の端部よりも、基体1の軸方向において外側に位置させた場合には、軸方向の一方端だけではなく、両端部にそれぞれ突起部1tを形成して、両突起部1tの内側に面状加熱部材を位置させれば、軸方向のどちらに対しても面状加熱部材をずれにくくできることはいうまでもない。
Furthermore, when the
また前述の基体1の外周面には、無機物系材料からなる電荷注入阻止層2が設けられる。この電荷注入素子層2は、基体1からの電荷(電子や正孔)の注入を阻止する機能を有している。
A charge
この電荷注入阻止層2は、光導電層3の材料に応じて種々のものを用いることができる。光導電層3をa−Si系材料から構成した場合、電荷注入阻止層2にもa−Si系の材料を使用することにより、基体1と光導電層3との密着性に優れた電子写真感光体が得られる。
Various layers can be used for the charge
このようにa−Si系の材料により電荷注入阻止層2を設ける場合は、a−Si系光導電層3と比べて、より多くのIIIb族元素やVb族元素を含有させたり、硼素(B)や窒素(N)、酸素(O)を含有させて高抵抗化するとよい。
When the charge
尚、この電荷注入阻止層2にかえて、長波長光吸収層を設けてもよい。この長波長光吸収層を設けると、露光時に入射した長波長光(波長が0.8μm以上の光をいう。)が基体1の表面で反射し、記録画像に干渉縞が発生することを抑制することが可能となる。
Instead of the charge
そして、電荷注入阻止層2上には、無機物系材料からなる光導電層3が被着される。この無機物系材料からなる光導電層3の一例としては、a−Si系もしくはa−SeやSe−Te、As2 Se3などのa−Se系、あるいはZnO、CdS、CdSeなどのII−VI族化合物を用いることができる。尚、前述の無機物系材料からなる光導電層3に代えて、前述の無機物系材料を粒子化し、それを樹脂に分散させた光導電層やOPC系光導電層なども用いることができる。とりわけ、a−Siもしくはa−SiにC、N、Oなどを加えた合金のa−Si系材料を用いる場合、高い光感度特性、高速応答性、繰り返し安定性、耐熱性、耐久性などの優れた電子写真特性が安定して得られ、さらにa−SiC:H表面層4との整合性に優れるという点で好ましい。
On the charge
前記a−Si系材料には、a−Si、a−SiC、a−SiN、a−SiO、a−SiGe、a−SiCN、a−SiNO、a−SiCO、a−SiCNOなどが挙げられる。これらは、例えば図5に示すグロ−放電分解装置、各種スパッタリング装置、各種蒸着装置などにより成膜形成し、その成膜形成に当たってダングリングボンド終端用に水素(H)やハロゲン元素(F、Cl)を膜中に1〜40原子%含有させる。また、各層の暗導電率や光導電率などの電気的特性および光学的バンドギャップなどについて所望の特性を得るために、周期律表第IIIb族元素(以下、IIIb族元素と略す)や第Vb 族元素(以下、Vb 族元素と略す)を0.1〜20000ppm含有させたり、C、N、O等の元素の含有量を0.01〜100ppmの範囲で調整することにより、上記諸特性を調整する。 Examples of the a-Si based material include a-Si, a-SiC, a-SiN, a-SiO, a-SiGe, a-SiCN, a-SiNO, a-SiCO, a-SiCNO, and the like. These are formed by, for example, a glow discharge decomposition apparatus, various sputtering apparatuses, various vapor deposition apparatuses and the like shown in FIG. 5, and in forming the film, hydrogen (H) or halogen elements (F, Cl) are used for dangling bond termination. ) In an amount of 1 to 40 atomic%. In addition, in order to obtain desired characteristics of the electrical characteristics such as dark conductivity and photoconductivity of each layer and optical band gap, group IIIb elements (hereinafter abbreviated as group IIIb elements) and Vb By adding 0.1 to 20000 ppm of a group element (hereinafter abbreviated as a Vb group element) or adjusting the content of elements such as C, N, and O in the range of 0.01 to 100 ppm, the above characteristics can be achieved. adjust.
これらIIIb族元素およびVb族元素としては、それぞれホウ素(B)およびリン(P)が、共有結合性に優れて半導体特性を敏感に変え得る点及び優れた光感度が得られる点で望ましい。そして、C、N、O等の元素とともに含有させる場合、IIIb族元素は 0.1〜20,000ppmがよく、Vb族元素は0.1〜10000ppmがよい。 As these IIIb group element and Vb group element, boron (B) and phosphorus (P) are desirable in that they can excel in the covalent bond property and can change the semiconductor characteristics sensitively and can provide excellent photosensitivity. And when it is made to contain with elements, such as C, N, and O, 0.1-20,000 ppm is good for a IIIb group element, and 0.1-10000 ppm is good for a Vb group element.
更にC、N、O等の元素を含有させないか、或いは微量(0.01〜100ppm)含有させる場合は、IIIb族元素は0.01〜200ppm、Vb族元素は0.01〜100ppm含有させるとよい。これらの元素の含有率は層厚方向にわたって勾配を設けてもよく、その場合には層全体の平均含有量が上記範囲内であればよい。 Further, when elements such as C, N, O, etc. are not contained, or when a trace amount (0.01-100 ppm) is contained, 0.01-200 ppm of IIIb group elements and 0.01-100 ppm of Vb group elements are contained. Good. The content of these elements may be provided with a gradient over the layer thickness direction, in which case the average content of the entire layer may be within the above range.
また、a−Si系材料には、μc−Si(微結晶シリコン)を含んでもよく、このμc−Siを含んだ場合には、暗/光導電率を高めることができるので、光導電層3の設計自由度が増すという利点がある。このようなμc−Siは、上記と同様の形成法を採用し、その成膜条件を変えることによって形成することができる。例えばグロ−放電分解法では、基板温度及び高周波電力をa−Siの場合よりも高めに設定し、希釈ガスとしての水素流量を増すことによって形成できる。また、μc−Siを含む場合にも上記と同様の不純物元素を添加させてもよい。 Further, the a-Si-based material may include μc-Si (microcrystalline silicon), and when this μc-Si is included, the dark / photoconductivity can be increased. There is an advantage that the degree of freedom of design increases. Such μc-Si can be formed by employing the same formation method as described above and changing the film formation conditions. For example, in the glow discharge decomposition method, it can be formed by setting the substrate temperature and high-frequency power higher than in the case of a-Si and increasing the flow rate of hydrogen as a dilution gas. Further, when μc-Si is included, an impurity element similar to the above may be added.
上述の光導電層3上には、記録媒体との摺接から光導電層3を保護するための無機物材料からなる表面層4が被着される。この表面層4は、例えばa−SiC:H(a−SiCからなり、これに水素を含有させたものをいう。以下同じ。)からなる場合、その厚みを0.2〜1.5μm、好適には0.5〜1.0μmとし、また、表面層をa−SiC:Hにより構成し、その元素比率を組成式a−Si1−XCX:Hと表したときにX値を0.55≦X<0.93、好適には0.6≦X≦0.7にしている。
A
この厚みを0.2μm以上にすることで耐刷による画像キズ及び画像濃度ムラの発生を防止することが可能となり、又、1.5μm以下にすることで初期特性(残留電位による画像不良等)を良好にすることが可能となる。また、X値を0.55以上にすることで適切な硬度を得ることが可能となり、耐久性を確保でき、又、0.93未満にすることで同様に適切な硬度を得ることができる。 By setting the thickness to 0.2 μm or more, it is possible to prevent image scratches and image density unevenness due to printing durability, and by setting the thickness to 1.5 μm or less, initial characteristics (image defects due to residual potential, etc.) Can be improved. Further, by setting the X value to 0.55 or more, it is possible to obtain an appropriate hardness, ensuring durability, and by setting it to less than 0.93, an appropriate hardness can be obtained similarly.
尚、a−SiC:Hからなる表面層4のH含有量については、1〜70原子%程度に設定するとよい。この範囲内では、Si−H結合がSi−C結合に比して少なくなり、表面層4の表面に光が照射されたときに生じた電荷のトラップを抑えることができ、残留電位を防止することができる点で好ましい。本発明者の知見によれば、このH含有量を約45原子%以下とすると、より良好な結果が得られる。
In addition, about H content of the
次に本発明の面状加熱部材について図4に基づき説明する。本発明の実施形態の一例にかかる面状加熱部材は、内側絶縁性基材16と外側絶縁性基材17との間に、ヒータ15を挟持した構成を有している。
Next, the planar heating member of the present invention will be described with reference to FIG. The planar heating member according to an example of the embodiment of the present invention has a configuration in which a
絶縁性基材16,17は、例えばシリコン樹脂やPET(ポリエチレンテレフタレート)、アクリル樹脂等の絶縁樹脂からなる。このような内側及び外側の各絶縁性基材は、その厚みが0.5mm〜3.5mmに適宜設定される。
The insulating
またヒータ15は、例えば絶縁性基材16上を、熱が面状に発せられるようにパターン化して形成される。このヒータ15の材料は、通電により発熱するものであれば特に限定することなく使用できる。一例としては、ニクロム線や銅線等を引き回したものや、これらの金属材料を絶縁性基材に膜付けしたものでもよい。また金属材以外にもカーボン系、金属酸化物系の発熱材料も使用可能である。
The
そして、このような面状加熱部材は、平坦なシート状を成していたものを丸めて筒状に成すことにより、基体1の内部に収容される。さらに基体1の内部に収容されるときに、絶縁性基材16,17が、その弾力により基体1の内周面を押圧する。これにより、面状加熱部材が特段にねじや接着剤等を使用することなく所定箇所に配置される。
And such a planar heating member is accommodated in the inside of the base |
この面状加熱部材は、画像形成装置の使用時にヒータ15に通電が成され、電子写真感光体の感光層が35℃〜55℃に昇温する。これにより、感光層の表面から水分が飛ばされ、画像流れが抑制される。
This planar heating member energizes the
また、本発明の画像形成装置は、図1、図2に示すように電子写真感光体の回転機構である駆動伝達部5(駆動伝達フランジ)や軸受部6(軸受フランジ)、ギア7等を備えている。また電子写真感光体の周面を押圧する帯電ローラ9と、その帯電後に電子写真感光体の表面に光を照射する露光器10(LEDヘッドやレーザー)と、トナー像を電子写真感光体の表面に形成するためのトナーを備えた現像器11と、そのトナー像を記録媒体に転写する転写器12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ブレード8と、その転写後に残余静電潜像を除去する除電器13とを備えている。更に、記録媒体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14も備えている。
1 and 2, the image forming apparatus of the present invention includes a drive transmission unit 5 (drive transmission flange), a bearing unit 6 (bearing flange), a
そして、上述した電子写真感光体を回転させるために設けられる駆動伝達フランジ5は、基体1の駆動伝達側インロー部1’に嵌め込まれる。この駆動伝達フランジ5は、駆動伝達側インロー部1’の内径とほぼ一致する外径を有し、これにより特にねじ等を必要とすることなく、ギア7からの回転の動力を確実に基体1に伝達し得る。また、ギア7からの回転を基体1へ伝達するために、ギア7に刻まれた歯と噛合う歯がこの駆動伝達フランジ5にも刻まれている。
The
尚、駆動伝達部は、このフランジに限られず、電子写真感光体に所定の回転力を付与し得るものであれば他の構造を有するものでもよく、また回転の駆動伝達手段も、ギア7に限ることなく、回転ベルトやチェーンのようなものでもよい。このギア7により、電子写真感光体は、その表面における速度が一定速度、例えば320mm/secで回転される。
The drive transmission unit is not limited to this flange, and may have another structure as long as it can apply a predetermined rotational force to the electrophotographic photosensitive member. Without limitation, it may be a rotating belt or a chain. The
一方、電子写真感光体の基体1の他方端である軸受側インロー部1’’には、軸受フランジ6が嵌め込まれる。この軸受フランジ6は、駆動伝達フランジ5と異なり回転力が付与されない。軸受側インロー部1’’と軸受フランジ6との嵌め込み部は、駆動伝達側インロー部1’と駆動伝達フランジ5との嵌め込み部に比して若干の遊び(隙間)が設けてある。
On the other hand, the bearing
また、画像形成装置に用いられるクリーニングブレード8は、その先端が電子写真感光体の潜像形成領域を摺接するように配置され、電子写真感光体の表面層4の表面から、残留トナーを掻きとる役割を果たす。このようなクリーニングブレード8は、例えばポリウレタン樹脂を主成分としたゴム材料からなり、表面層4の摺接面とは逆側に設けられたバネ等の付勢手段により押圧される。
The
このクリーニングブレード8は、その先端側(表面層4に摺接する側)の厚みが1.0〜1.2mmに設定され、ブレード線圧が14gf/cm(一般的には5〜30gf/cm)になるように設定されている。また、このクリーニングブレードの硬度は、JIS硬度で74度(好適範囲67〜84度)のものを使用している。
The
また、帯電ローラ9は、芯金の上に導電性ゴムを被覆し、更にPVDF(ポリフッ化ビニリデン)の表面コートを行ったものが使用可能である。この帯電ローラ9は、感光体と接触することにより、電子写真感光体を帯電させる目的で設置される。 Further, the charging roller 9 may be one in which a conductive rubber is coated on a metal core and further a surface coating of PVDF (polyvinylidene fluoride) is performed. The charging roller 9 is installed for the purpose of charging the electrophotographic photosensitive member by contact with the photosensitive member.
更に、露光器10は、感光体表面に潜像を形成させる目的で、感光体表面に特定波長(650nm〜780nm)の光を照射する。本発明の画像形成装置には、LEDの光の波長が680nm、発光素子が600dpiの密度で配列されたLEDヘッドが採用可能である。
Further, the
また、現像器11は、潜像が形成された電子写真感光体上の電荷を保持している部分に、トナー像を形成させるために設置される。トナーを磁気的に保持する磁気ローラとトナーを攪拌する攪拌器との距離を制御するためのコロと呼ばれる車輪などからなる。
Further, the developing
更に、転写器12は、電子写真感光体上に形成されたトナー像を紙などの記録媒体(被転写物)に転写するために、帯電ローラ9とは逆のバイアスを電子写真感光体に与えるためのものである。通常、交流成分を重畳させたDCバイアスの電圧が印加される。
Further, the
また、除電器13は、電子写真感光体の感光層上に残留している電荷をすべて消去するために、LED等の光源により、電子写真感光体表面に一様に光を照射する。これにより、感光体上の前回転時の履歴は全て消去される。
Further, the
定着器14は、紙等の被転写物上に形成されているトナー像を被転写物に定着させるために、設置される。通常、加熱された金属ローラ上にテフロン(登録商標)等の表面コートを行ったローラで、被転写物を加圧することでトナー像を定着する。
The fixing
尚、本実施形態では、画像形成装置としてプリンタの構成を例に説明しているが、LEDヘッド等の露光器10に代えて、レーザービームやポリゴンミラー等からなる光学系や原稿からの反射光を通すレンズやミラー等からなる光学系を用いれば、複写機の構成の画像形成装置となる。
In this embodiment, the configuration of a printer is described as an example of the image forming apparatus. However, instead of the
また、この画像形成装置には通常の乾式現像を用いているが、その他、湿式現像に使
用される液体現像剤にも適用される。
The image forming apparatus uses normal dry development, but can also be applied to liquid developers used for wet development.
かくして、本発明の画像形成装置は、電子写真感光体を回転させながら、該電子写真感光体の内部に設置された面状加熱部材により電子写真感光体の感光層を昇温させるとともに、潜像形成領域の表面を帯電部材により一様に帯電させる。その後、画像パターンに応じてレーザー光を照射して電子写真感光体の表面に潜像を形成する。更にこの潜像に対応してトナーを付着させるとともに、該トナーを記録媒体に転写・定着させることが行われる。また記録媒体へのトナー転写後、その表面にクリーニングブレードを摩擦させて残留するトナーを除去することが行われる。 Thus, in the image forming apparatus of the present invention, while rotating the electrophotographic photosensitive member, the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member is heated by the planar heating member installed inside the electrophotographic photosensitive member, and a latent image is formed. The surface of the formation region is uniformly charged by the charging member. Thereafter, laser light is irradiated according to the image pattern to form a latent image on the surface of the electrophotographic photosensitive member. Further, toner is attached to the latent image, and the toner is transferred and fixed to a recording medium. Further, after the toner is transferred to the recording medium, the remaining toner is removed by rubbing a cleaning blade on the surface.
以下、本発明の電子写真感光体の具体例を述べる。ただし、本発明は以下の実施例に何ら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などは何ら差し支えない。 Hereinafter, specific examples of the electrophotographic photoreceptor of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following examples, and various changes and improvements may be made without departing from the scope of the present invention.
以下の表1は実施例の電子写真感光体の基体1の寸法と電荷注入阻止層2、光導電層3、表面層3の成膜条件である。尚、基体1はA5052TDSアルミニウム合金継目無管(JIS H4080−1988)を用いている。また、表1の感光層成膜条件における各層のRF電力や反応ガス流量、希釈ガス流量などはグロー放電分解装置一台当りの値である。
このようにして得られた基体1の内周面に表2に示す突起部を設けた。表2において、No.1〜No.16は本発明であり、No.17およびNo.18は比較例である。また突起部1tの高さとは基体1の内周面から基体1より内部に向かう方向における高さである。突起部1tの位置とは、突起部1tが設けられる位置が、基体1内部に配される面状加熱部材の軸方向の端部よりも、軸方向において外側か、あるいは内側かを示している。また加熱部材の種別は基体1内部に配される面状加熱部材の種類であり、実施例では面状加熱部材Aと面状加熱部材Bの二種類を用いて評価を行っている。面状加熱部材のずれとは、各種電子写真感光体の内部に面状加熱部材を配した後に、あらかじめ、基体1の内周面と加熱部材の配置をマーキングしておき、ランニング評価後にその配置の変化を目視にて観察した結果である。画像判定結果とは、ランニング評価で得られる画像について、画像流れと画像濃度ムラの度合いを総合的に目視判断した結果である(○・・・良好、×・・・画像流れまたは濃度ムラ有り)。ランニング評価は電子写真感光体を図2の画像形成装置に組み込んで、記録媒体としてA3サイズ白紙を5,000枚刷っている。ランニング評価の環境としては、室温15℃、湿度30%で行っている。基体1の内部に配される面状加熱部材は基体1の内周面の温度をモニターしながら基体温度が40℃となるように温度制御している。
Protrusions shown in Table 2 were provided on the inner peripheral surface of the
本実施例の面状加熱部材Aは、断面積0.5mm2のニクロム線をシリコンゴムで被覆した発熱抵抗体を引き回し、外側絶縁性基材17として厚み0.5mmのPET(ポリエチレンテレフタレート)を用い、内側絶縁性基材16として厚み1mmのPETを用い、両絶縁性基材の間にヒータ15を挟みこんだものを用いている。尚、絶縁性基材であるPETは、デュロメータ硬さ70(タイプD JIS K 7215−1986)である。
The planar heating member A of the present example is drawn around a heating resistor in which a nichrome wire having a cross-sectional area of 0.5 mm 2 is covered with silicon rubber, and PET (polyethylene terephthalate) having a thickness of 0.5 mm is used as the outer insulating
また面状加熱部材Bは、ヒータ15として発熱抵抗体である断面積1mm2のニクロム線を用い、絶縁性基材16,17である厚み1mmのシリコンゴムシートで挟み込んだものを用いている。尚、このシリコンゴムシートはスプリング式硬さ30(C形試験機 JIS K 6301−1975)である。ランニング評価では、図2の画像形成装置の帯電部材としてコロナ帯電器を、露光部材として波長680nmのLEDヘッドを用いている。尚、このときの電子写真感光の表面における速度は、240mm/secである。
表2のNo.1〜4およびNo.9〜12は、突起部1tを、面状加熱部材の軸方向の端部よりも外側に一方端側のみ位置させている。No.5〜8およびNo.13〜16は突起部1tを、加熱部材の軸方向の端部よりも内側に一箇所のみ位置させている。またNo.1、5、9、13は基体1の内周面に液体ホーニング装置(LH−10(株)不二精機製作所)により酸化アルミニウム製メディア(WHITE ABRAX #80 日本研磨材工業(株))を水とともに打ち当てて、内周面をあらすことにより突起部1tを設けている。No.2、3、6、7、10、14は、超鋼製精密スクレーパー(SC5500 ノガ・ジャパン(株))の刃先を基体1の内周面に押し当てることにより、基体1であるアルミニウム合金を部分的に変形させ、盛り上げて突起部を設けている。No.4、8、11、12、15、16は基体1の内周面に円錐状のエポキシ樹脂製突起部材をエポキシ系接着剤(ペトロポキシ154 PALOUSE PETRO社)を用いて接着して突起部を設けている。No.1〜16はいずれも、ランニング評価後の加熱部材のずれは無く、また、画像流れや画像濃度ムラも無かった。
No. in Table 2 1-4 and No.1. Nos. 9 to 12 have the
一方、No.17、18は比較例であるが、ランニング評価後に加熱部材のずれが確認されている。No.17、18では基体1の軸方向に対して面状加熱部材のずれが生じていた。No.17、18ともに、は突起部が無いために、ランニング評価中に加熱部材がずれて電子写真感光体の温度が不均一、不安定となり、結果として画像流れと濃度ムラが発生している。
On the other hand, no. Although 17 and 18 are comparative examples, the deviation of the heating member has been confirmed after running evaluation. No. In FIGS. 17 and 18, the sheet heating member was displaced with respect to the axial direction of the
1・・・基体
2・・・電荷注入阻止層
3・・・光導電層
4・・・表面層
5・・・駆動伝達部(駆動伝達フランジ)
6・・・軸受部(軸受フランジ)
7・・・ギア
8・・・クリーニングブレード
9・・・帯電ローラ
10・・・露光器(LEDヘッド)
11・・・現像器
12・・・転写器
13・・・除電器
14・・・定着器
15・・・ヒータ
16・・・内側絶縁性基材
17・・・外側絶縁性基材
18・・・反応室外壁
19・・・ガス導入管
20・・・ガス導入口
DESCRIPTION OF
6 ... Bearing part (bearing flange)
7 ...
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記基体の内周面に突起部を設けたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising an electrophotographic photosensitive member having a substantially cylindrical base and a photosensitive layer laminated on the outer peripheral surface of the base, and a planar heating member disposed inside the base,
An image forming apparatus comprising a protrusion provided on an inner peripheral surface of the base.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the protrusion is formed by deforming a part of the base.
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