JP4811473B2 - 放電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
放電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4811473B2 JP4811473B2 JP2009037162A JP2009037162A JP4811473B2 JP 4811473 B2 JP4811473 B2 JP 4811473B2 JP 2009037162 A JP2009037162 A JP 2009037162A JP 2009037162 A JP2009037162 A JP 2009037162A JP 4811473 B2 JP4811473 B2 JP 4811473B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharger
- discharge
- surface layer
- atomic
- forming apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
近年では、コロナ放電器のシールドに設けた貫通穴に放電生成物除去部材を設ける技術(例えば、特許文献7参照)や、スコロトロンのグリッドに有機チタネートの重縮合物を被覆する技術(例えば、特許文献8参照)、コロナ帯電器のハウジングを酸化防止剤を含む導電性ラテックスでコートする技術(例えば、特許文献9参照)、コロナ放電器の放電電極へのシリカ粒子付着抑制と耐磨耗性向上のため、放電電極をテトラヘドラルアモルファスカーボン(t−aC)層で被覆する技術(例えば、特許文献10参照)、等の検討が行われている。
請求項1に係る発明は、
電圧を印加することにより放電を発生させる放電電極と、
前記放電電極の周囲の一部を囲って配置され、酸素とガリウムと水素とを含み、酸素の含有量が15原子%以上であり、水素の含有量が0.1原子%以上30原子%以下である表面層を前記放電電極と相対する面上に有する筐体と、
を備えた放電器。
前記放電電極の周囲のうち少なくとも前記筐体によって囲われていない領域に、更に、格子状部材を備えた請求項1に記載の放電器。
前記格子状部材の前記放電電極と相対する面上に、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である表面層を有する請求項2に記載の放電器。
前記筐体上の前記表面層の層厚が、0.01μm以上10.0μm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の放電器。
前記筐体上の前記表面層の体積抵抗率が、107Ω・cm以上1013Ω・cm以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の放電器。
感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、を備え、
前記帯電手段が請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の放電器であるプロセスカートリッジ。
更に、前記感光体を除電する除電手段を備え、前記除電手段が請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の放電器である請求項6に記載のプロセスカートリッジ。
前記感光体が、表面に、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が0.1μm以下であることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のプロセスカートリッジ。
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
帯電した前記感光体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記感光体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写後の前記感光体を除電する除電手段と、
を備え、
前記帯電手段が請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の放電器である画像形成装置。
更に、前記転写後の前記感光体を除電する除電手段を備え、
前記除電手段が請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の放電器である請求項9に記載の画像形成装置。
前記感光体が、表面に、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が0.1μm以下であることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の画像形成装置。
請求項2に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器への放電生成物の付着が抑制される。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器への放電生成物の付着が抑制される。
請求項4に係る発明によれば、表面層の層厚を考慮しない場合と比較して、放電器の生産性が向上し、かつ、放電器への放電生成物の付着が抑制される。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器への放電生成物の付着が抑制される。
請求項6に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器に付着した放電生成物に起因する画像流れが抑制される。
請求項7に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器に付着した放電生成物に起因する画像流れが抑制される。
請求項8に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器に付着した放電生成物に起因する画像流れが抑制される。
請求項9に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器に付着した放電生成物に起因する画像流れが抑制される。
請求項10に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器に付着した放電生成物に起因する画像流れが抑制される。
請求項11に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、放電器に付着した放電生成物に起因する画像流れが抑制される。
<放電器>
本実施形態に係る放電器は、電圧を印加することにより放電を発生させる放電電極と、前記放電電極の周囲の一部を囲って配置され、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である表面層を前記放電電極と相対する面上に有する筐体と、を備える。
そこで、放電器を上記本実施形態の構成とすることにより、放電器の筐体のうち前記放電電極と相対する面(即ち、筐体の内壁)が、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である表面層で被覆されるため、放電器(特に放電器の筐体)への放電生成物の付着が抑制される。
更に、上記本実施形態の放電器を、画像形成装置用の帯電手段や除電手段、転写手段等として用いた場合には、放電器に付着した放電生成物に起因する画像流れが抑制される。 特に、画像形成装置における印画の休止後、印画を再開した時の画像流れが抑制される。
図1は、放電器の一実施形態であるコロナ放電器1の概略断面図である。詳しくは、図1は、放電電極である放電ワイヤ11の長手方向に垂直な平面で、コロナ放電器1を切断したときの切断面を表した図である。
図1に示すように、コロナ放電器1は、放電電極である放電ワイヤ11と、放電ワイヤ11の周囲の一部を囲って配置された筐体12と、を備えている。放電ワイヤ11の長手方向と筐体12の長手方向とは平行となっている(これらの方向は、図1の紙面に対し法線方向である)。
なお、本明細書中において2つの部材が電気的に絶縁されているとは、2つの部材間の抵抗値が20MΩ以上であることを指す。
なお、図1では筐体12の断面がコの字型となっているが、放電ワイヤ11の周囲の一部を囲う形状であれば筐体12の断面はコの字型に限定されることはなく、例えば、円弧型であってもよい。
筐体12は、コロナ放電により生じた放電生成物(例えば、荷電粒子)の流れを制限する。コロナ放電により生じた放電生成物は筐体12の内壁に達するが、当該内壁には酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である表面層13が形成されているので、当該内壁への前記放電生成物の付着が制限される。
図2に示すように、コロナ放電器(スコロトロン)2は、前記コロナ放電器1と同様に、放電電極である放電ワイヤ21と、放電ワイヤ21の周囲の一部(放電ワイヤ21の周囲のうち、被処理体30への放電照射領域26の以外)を囲って配置された筐体22と、を備えている。筐体22の、放電ワイヤ21と相対する面上には、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である表面層24Aが設けられている。
以上の構成はコロナ放電器1と同様である。
ここで、表面層24Aと表面層24Bとは、同組成であっても異なる組成であってもよいが、放電生成物付着抑制の観点や製造上の観点からは同組成であることが好ましい。また、表面層24Bは製造上の観点からは省略されていてもよい。
従って、コロナ放電器2は、例えば被処理体30(例えば、電子写真感光体ドラム)に対する帯電装置、除電装置、転写装置、等として利用される。特に、コロナ放電器2は、帯電電位を調整するグリッド23を備えるため、帯電装置として好適に用いられる。
本実施形態における筐体(例えば、前記筐体12、前記筐体22)の材質には特に限定はなく、例えば、ステンレス、アルミニウム、鉄、エンジニアリングプラスチックなどが挙げられる。中でも、ステンレス、アルミニウムが好ましい。
本実施形態における格子状部材(例えば、前記グリッド部材23)の材質には特に限定はなく、例えば、SUS304、SUS316、NCA1などのステンレス、タングステン、金などが挙げられる。中でも、ステンレスが好ましい。格子状部材は、例えば、ステンレスの薄板をエッチングしたり、ワイヤ状のタングステンを複数本並べて形成する。
次に、本実施形態における表面層(例えば、前記表面層13、前記表面層24A、前記表面層24B)について説明する。
前述のとおり、本実施形態における表面層は、筐体の放電電極と相対する面上に形成される。更に、必要に応じ、格子状部材の放電電極と相対する面にも形成される。以下の説明では、本実施形態において表面層が形成される筐体や格子状部材を、単に「基体」ということがある。
本実施形態における表面層は、少なくとも酸素とガリウムとを含んで構成されることを特徴としており、この2つの元素のみから構成されているものであってもよいが、本実施形態の効果を損なわない範囲において、窒素、水素、炭素、アルミニウム、インジウムなどの元素を含んでいてもよい。このような他の元素を含むことで、表面層の電気抵抗や硬度などの諸物性が柔軟に制御され、本実施形態の効果が更に高められる。
このような酸素濃度分布を有することにより、機械的耐久性、耐酸化性、放電生成物の付着に起因する画像欠陥及び感度がより高いレベルで両立される上に、これらの特性をより長期に渡って維持することが容易である。なお、表面層厚さ方向の酸素濃度の分布プロファイルは特に限定されず、例えば、直線状、曲線状、階段状のいずれでもよい。
以下、これらの測定方法について説明する。
He++イオンビームエネルギーは2.275eV
検出角度 160°
入射ビームに対してGrazing Angle 109°
加速器:NEC社 3SDH Pelletron、エンドステーション:CE&A社 RBS−400を用い、システムとして、3S−R10を用いた。解析にはCE&A社のHYPRAプログラムを用いた。
He++イオンビームエネルギー:2.275eV
検出角度160°入射ビームに対してGrazing Angle30°
例えば、最表面に吸着しているHは、清浄なSi表面に吸着しているH量を差し引くことによって行う。
ここで、表面層の最表面とは、表面からの深さが少なくとも数nmの範囲内(具体的には、表面から1nm以上50nm以下の範囲)の領域を意味し、実質的には、XPS(X線光電子分光法)により固体表面を測定した際の、深さ方向の測定範囲に相当する部分の領域を意味する。
例えば、XPSの測定装置として日本電子社製JPS9010MXを用い、X線ソースにはMgKα線を用い、10kV,20mAで照射することにより測定する。この場合、光電子の測定は1eVのステップで行い、元素の含有量は、ガリウム元素に対しては3d5/2、Oは1s,Nは1sスペクトルを測定し、スペトクルの面積強度と感度因子により求められる。なお、測定前にArイオンエッチングを500Vで10s程度行う。
また、詳細は後述するが、表面層は、気相成膜法を利用して基体上に形成されるため、成膜条件等によっては、その断面が柱状構造となる場合もある。しかしながら、表面層表面の滑り性の観点からは、このような柱状構造を有さないことが好ましい。
表面層の厚さが0.01μm未満であると、放電生成物の付着抑制の効果が低下する場合がある。また、表面層の厚さが10.0μmを超えると成膜時間が増大するにもかかわらず放電生成物の付着に対する効果は同等であるため生産性に劣る。
なお、表面層の厚さは、基体との屈折率の差を利用した光干渉法や、マスキングにより基体を露出させた部分との高低差を触針式表面粗さ計により読み取る段差法、光切断法などによって測定する。
放電生成物付着低減及び放電制御性の効果をより効果的に奏する観点からは、本実施形態における表面層の体積抵抗率は、109Ω・cm以上1013Ω・cm以下であることがより好ましく、1011Ω・cm以上1013Ω・cm以下であることが特に好ましい。
本実施形態に係る放電器は、基体(筐体、必要に応じ格子状部材)に、図3に示される成膜装置を用いて表面層を形成することで作製される。
ここで、図3は、本実施形態における表面層の形成に用いられる成膜装置の一例を示す概略模式図である。なお、図3では、筐体102の内壁側に表面層を形成する場合の例を示す。
図3に示されるように、成膜装置100は、仕切り部101aを有する真空容器101と、筐体102を保持する成膜ジグ103と、高周波電源部105a及び放電電極105bからなる放電部105と、プロセスガスを供給する供給口107aと接続するプロセスガス供給部107と、材料ガスを供給する供給口109aを接続する材料ガス供給部109と、排気口111aと接続する排気装置111と、を有する。
また、真空容器101内には、筐体102を保持する成膜ジグ103が設けられている。この成膜ジグ103は、多角形断面を有しており、この辺に筐体102を保持する機能を有する。また、成膜ジグ103は、図示されない回転装置により、筐体102を保持したまま矢印方向に回転する。ここで、筐体102は、表面層が形成される面(内壁)が、成膜ジグ103の回転中心からみて外側を向くように保持されている。即ち、放電器としたときの放電照射領域側が成膜ジグ103の回転中心からみて外側となるように保持されている。
また、放電電極105bに近接して、プロセスガスを供給するための供給口107aが設けられており、この供給口107aはプロセスガス供給部107に接続されている。
更に、仕切り部101aに対して、供給口107aとは反対の箇所には、材料ガスを供給するための供給口109aが設けられており、この供給口109aは材料ガス供給部109に接続されている。
この仕切り部101aは、真空容器101内部の放電電極105b及びプロセスガスが供給口107aより供給される領域と、材料ガスが供給口109aより供給される領域とを、前記微小な間隔を除いて空間的に分離することに用いられる。なお、この仕切り部101aの位置は、成膜ジグ103の一辺の長さ(筐体102の大きさ)に応じて、設定することができ、真空容器101の中央である必要はない。
まず、プロセスガスを供給口107aからに導入すると共に、高周波電源部105aから放電電極105bに、例えば、周波数13.56MHzの高周波電力を供給する。この際、放電電極105bの放電面側から排気口111a側へと発光領域が放射状に広がるようにプラズマが形成される。ここで、供給口107aから導入されたプロセスガスは真空容器101内を放電電極105bを含む領域から排気口111a側へと流れる。
なお、放電電極105bは電極の周りをアースシールドで囲んだものでもよい。
筐体102表面の温度は加熱及び/又は冷却手段(図中、不図示)によって制御してもよいし、放電時の自然な温度の上昇に任せてもよい。筐体102を加熱する場合にはヒータを筐体102の隣接した箇所に設置してもよい。筐体102を冷却する場合には筐体102を保持する成膜ジグ103の内側に冷却用の気体又は液体を循環させてもよい。
放電による筐体102表面の温度の上昇を避けたい場合には、筐体102表面に当たる高エネルギーの気体流を調節することが効果的である。この場合、ガス流量や放電出力、圧力などの条件を所要温度となるように調整する。また、放電による放電電極105b自体の温度上昇にともなう筐体102の温度上昇を防ぐため、放電電極の内部に冷却用の気体又は液体を循環させてもよい。
これらの液体や固体を気化して単独に或いはキャリアガスでバブリングすることによる混合状態で使用してもよい。
また、これらを2種類以上混合してもよい。
更に、これらの装置を2種類以上組み合わせて用いてもよく、例えば、プロセスガス供給口107aより活性水素を供給するリモートプラズマ装置を付加してもよい。或いは、同種の装置を2つ以上用いてもよい。プラズマの照射によって筐体102表面の温度が上昇しないようにするためには高周波発振装置が好ましいが、熱の照射を防止する装置を設けてもよい。
次に、本実施形態に係るプロセスカートリッジ及び本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、感光体(例えば、電子写真感光体(感光体ドラム)。以下同じ。)と、前記感光体を帯電する帯電手段と、を備え、前記帯電手段が前述の本実施形態に係る放電器である。
また、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、更に、前記感光体を除電する除電手段を備え、前記除電手段が前述の本実施形態に係る放電器である構成がより好ましい。
なお、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に脱着自在に構成される機構を備えていることが好ましい。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、更に、前記転写後の前記感光体を除電する除電手段を備え、前記除電手段が本実施形態に係る放電器である形態がより好ましい。
なお、本実施形態の画像形成装置は、各色のトナーに対応した感光体を複数有するいわゆるタンデム機であってもよい。また、トナー像の転写は、中間転写体を利用した中間転写方式であってもよい。
より具体的には、本実施形態に係るプロセスカートリッジや画像形成装置においては、感光体として、図4に示される層構成を有する感光体を用いることが好ましい。
ここで、図4は、本実施形態に好適な感光体の層構成の一例を示す概略断面図である。
図4に示される感光体210は、基体211、下引き層213、電荷発生層215aと電荷輸送層215bとからなる感光層215、及び耐磨耗層217をこの順に有する。
ここで、感光層215は、有機高分子から形成されたものでもよいし、無機材料から形成されたものでもよいし、それらが組み合わされたものでもよい。
また、耐磨耗層217については、前述の本実施形態の放電器における表面層と同様な材質で、同様に形成されたものであってもよい。耐磨耗層217の材質、及び形成方法としては、具体的には、例えば、特開2006−267507号公報や、特開2007−300001号公報に記載の技術を適用する。
ここで、図5は、本実施形態の画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。
図5に示されるように、画像形成装置200は、上記で図4を参照して説明した感光体210を有し、感光体210の回転方向Cに沿って順に、前述の本実施形態に係るコロナ放電器(スコロトロン)2である帯電装置(帯電手段)220、露光装置(露光手段)230、現像装置(現像手段)240、前述の本実施形態に係るコロナ放電器1である転写装置(転写手段)250、及びクリーニング装置(クリーニング手段)260が設けられている。また、画像形成装置200は、記録媒体P上に転写されたトナー像を記録媒体Pに定着させるための定着装置270を含んで構成されている。
トナー像を転写された記録媒体Pは、図示を省略するローラ等によって定着装置270の設置箇所に搬送され、定着装置270によって未定着のトナー像を該記録媒体P上に定着される。定着装置270によってトナー像を定着された記録媒体Pは、図示を省略するローラ等によって画像形成装置200の外部へと排出される。
例えば、帯電装置220は本実施形態の放電器である限り、格子状部材(グリッド部材)を有するコロナ放電器(スコロトロン)2であることには限定されず、例えば格子状部材(グリッド部材)を有しない放電器(例えば、前述のコロナ放電器1)であってもよい。
また、転写装置250はコロナ放電器1であることに限定されず、コロナ放電器(スコロトロン)2や、本実施形態における表面層を有しない公知のコロナ放電器であってもよい。また、転写装置250は転写ロール等、放電器以外の転写手段であってもよい。
また、クリーニング装置260は省略されていてもよい。
図6に示す画像形成装置300では、図5に示した前述の画像形成装置200の構成に加え、感光体210の回転方向Cについて、クリーニング装置260と帯電装置220との間に(クリーニング装置260が省略されている場合には転写装置250と帯電装置220との間に)、感光体210を除電する除電装置222を備えている。そしてこの除電装置222が、格子状部材(グリッド部材)を有しない前述のコロナ放電器1となっている。但し、除電装置222は格子状部材(グリッド部材)を有する前述のコロナ放電器(スコロトロン)2であってもよい。
画像形成装置300における、感光体210、帯電装置(帯電手段)220、露光装置(露光手段)230、現像装置(現像手段)240、転写装置(転写手段)250、クリーニング装置(クリーニング手段)260、及び定着装置270については、図5で説明した画像形成装置200と同様であるので説明を省略する。図6中の回転方向C及び記録媒体Pについても、図5中の回転方向C及び記録媒体Pと同様である。
また、トナー像の転写は、感光体から記録媒体に直接転写する方式に限られず、感光体から中間転写体にトナー像を転写した後に、中間転写体から記録媒体に転写する中間転写方式であってもよい。
<コロナ放電器1の作製>
以下のようにして、図1に示すコロナ放電器1と同様の構造のコロナ放電器を作製した。
まず、コロナ放電器の筐体として、図1中筐体12のような、長手方向に垂直な平面で切断したときの断面がコの字型であるステンレス薄板製のシールド部材を用意した。
詳しくは、このシールド部材の形状は、幅30mm、高さ10mm、長さ380mmの内部中空の直方体の6面のうち、長手方向(長さ380mm)及び幅方向(幅30mm)を含む1面と、高さ方向(高さ10mm)及び幅方向(幅30mm)を含む2面と、を除いた形状となっている。ここで除かれた、長手方向(長さ380mm)及び幅方向(幅30mm)を含む1面の領域が、図1のコロナ放電器1における放電照射領域16に相当する(以下、この除かれた1面の領域を、「放電照射領域」ということがある)。
ここで、成膜ジグ103は、直径160mm(一辺が62mmの正八角形断面を有するもの)×長さ450mmである。
また、成膜ジグ103の回転中における、真空容器101内の仕切り部101aと、成膜ジグ103に取り付けられたシールド部材と、の最近接距離は1.5mmであった。
その後、プロセスガスとして、水素ガス(1000sccm)と酸素ガス(7.50sccm)とを含む混合ガスをプロセスガス供給部107から供給口107aを介して真空容器101内へと供給し、高周波電源部(13.56MHz)105aから放電面の寸法が500mm×70mmの放電電極105bに、300Wの電力を供給した。
この時、バラトロン真空計(MKS社製、絶対圧トランスデューサタイプ622A)で測定した成膜室10内の反応圧力は50Paであった。
具体的には、前記シールド部材と前記放電ワイヤとを、シールド部材の長手方向と放電ワイヤの長手方向とが平行であり、かつ、放電ワイヤの周囲の一部をシールド部材の3つの面が囲む配置に固定して、コロナ放電器を作製した。この際、放電ワイヤとシールド部材とが電気的に絶縁するように固定し、放電ワイヤ及びシールド部材に互いに異なる電圧が印加されるようにした。
上記でシールド部材の内壁に形成された表面層の組成は、上記シールド部材と同時にシリコンウエハ片に成膜したものを、以下の方法で分析して求めた。結果は以下の通りである。
水素:HFS法
水素以外(ガリウム、酸素、窒素、炭素):RBS法及びXPS法(表面領域)
Ga:34.2原子%
O:45.6原子%
H:20.2原子%
上記でシールド部材の内壁に形成された表面層の体積抵抗率を、表面層に対向電極を設けシールド部材との間での電圧降下を用いて測定したところ、4.5×108Ω・cmであった。
(放電生成物の付着量)
上記で作製したコロナ放電器の放電ワイヤにマイナス5000Vの直流電圧を印加してコロナ放電を発生させ、放電を12時間持続させた。なお、シールド部材は接地した(電圧0V)。
上記12時間放電後、コロナ放電器のシールド部材の内壁を蒸留水200mlにて洗浄し、洗浄後の水のうち50μlを用い、下記条件のイオンクロマトグラフ法により、放電生成物である、NO3 −イオン及びNH4 +イオンの量を測定した。
測定装置:(株)島津製作所製イオンクロマトグラフ装置PIA−1000
評価結果を表1に示す。
上記でシールド部材の内壁に形成した表面層について、以下のようにして磨耗試験を行った。
即ち、前記表面層が形成されたシールド部材の内壁を、不織布(旭化成せんい社製、ベンコット)及びウレタンフォーム(ブリヂストン社エバーライト マイクロセルUCN)を加重10g/cm2にて押し当てて1000往復擦った。擦る速度は10cm/秒とした。その後、表面層の剥がれの有無及び光沢の変化を評価した。
表面層の剥がれは顕微鏡観察により評価し、光沢の変化は目視観察により評価した。
評価結果を表1に示す。
実施例1−1において、シールド部材に表面層を形成しなかった以外は実施例1−1と同様にしてコロナ放電器を作製し、実施例1−1と同様の評価を行った。
実施例1−1において、以下の条件でDLC(ダイヤモンドライクカーボン)からなる表面層を形成した以外は実施例1−1と同様にしてコロナ放電器を作製し、実施例1−1と同様の評価を行った。
ここで、成膜ジグ103は、直径160mm(一辺が62mmの正八角形断面を有するもの)×長さ450mmであった。
その後、プロセスガスとして、水素ガス(500sccm)をプロセスガス供給部107から供給口107aを介して真空容器101内へと供給し、高周波電源部(13.56MHz)105aから放電面の寸法が500mm×70mmの放電電極105bに、300Wの電力を供給した。
この時、バラトロン真空計(MKS社製、絶対圧トランスデューサタイプ622A)で測定した成膜室10内の反応圧力は40Paであった。
<コロナ放電器(スコロトロン)の作製>
コロナ放電器(スコロトロン)の格子状部材として、図2中グリッド部材23のようなステンレス製のグリッド部材を用意した。
このグリッド部材は、詳しくは、外寸330mm×20mm、厚さ0.1mmのステンレス製の薄板の、端部(外周部)を除いた300mm×18mmの範囲に、エッチング加工により、長さ300mm×幅1.8mmの開口部が2.0mmピッチで9個設けられた構造となっている。
このグリッド部材を図3に示す成膜装置100の真空容器101内の成膜ジグ103に固定した以外は実施例1のシールド部材への表面層の形成と同様にして、グリッド部材の片面に表面層を形成した。
即ち、表面層が形成された前記グリッド部材は、実施例1−1で作製したコロナ放電器1のシールド部材のうち、直方体から除かれた1面(長手方向を含む1面)の箇所に、当該除かれた1面と平行する配置で固定した。このとき、前記グリッド部材の表面層形成面側が放電ワイヤと対向するように固定した。
また、放電ワイヤとシールド部材とグリッド部材とは、それぞれが電気的に絶縁されるように固定し、それぞれに異なる電圧が印加されるようにした。
上記のようにして得られたコロナ放電器(スコロトロン)2を、有機感光体(OPC)を備えた画像形成装置(富士ゼロックス(株)製DocuCentre Color 500)における帯電器として取り付けて、改造機を作製した。
上記の画像形成装置を用い、高湿度(28℃、85%RH)の環境下で5万枚の連続印刷を行ない、画像流れ(連続印刷時)の評価を行った。ここで、印刷画像は画像濃度20%のハーフトーンとした。
5万枚の連続印刷後、画像形成装置の電源をオフにし、12時間放置して前記と同様の印刷を再開し、画像流れ(再開後)の評価を行った。更に、画像流れが生じた場合には、画像形成装置を暖気運転(連続印刷)させたときの画像流れ回復までの印刷枚数を調査した。
評価結果を下記表2に示す。
表2中の評価結果の概要は以下のとおりである(詳細は個別に表2中に記載した)。
◎:優れる
○:実用上問題ない
△:許容範囲内である
×:実用的でない
<感光体の作製>
まず、図4に示される、基体211上に、下引層213、電荷発生層215a、及び電荷輸送層215bをこの順に有する円筒状の有機感光体を準備した。
なお、この有機感光体は、以下のようにして得られたものである。
ジルコニウム化合物(商品名:マツモト製薬社製オルガノチックスZC540)20質量部、シラン化合物(商品名:日本ユニカー社製A1100)2.5質量部、ポリビニルブチラール樹脂(商品名:積水化学社製エスレックBM−S)10質量部、及びブタノール45質量部を攪拌混合して得た溶液を、外径84mm(内径82mm)、長さ340mmのAl製基体表面に塗布し、150℃10分間加熱乾燥することにより、膜厚1.0μmの下引層を形成した。
次に、電荷発生材料としてクロロガリウムフタロシアニン1質量部を、ポリビニルブチラール(商品名:積水化学社製エスレックBM−S)1質量部、及び酢酸n−ブチル100質量部と混合して得られた混合物をガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間分散し、電荷発生層形成用分散液を得た。
この分散液を浸漬法により下引層の上に塗布した後、100℃で10分間乾燥させ、膜厚0.15μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記構造式(1)で表される化合物を2質量部、及び、下記構造式(2)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量39,000)3質量部を、クロロベンゼン20質量部に溶解させて電荷輸送層形成用塗布液を得た。
また、真空容器101内の仕切り部101aは、回転する有機感光体表面との間隔が最小で2.5mmであった。
その後、プロセスガスとして、水素ガス(500sccm)と酸素ガス(5.00sccm)とを含む混合ガスを、プロセスガス供給部107から供給口107aを介して真空容器101内へと供給し、高周波電源部(13.56MHe)105aから放電面の寸法が500mm×70mmの放電電極105bに、200Wの電力を供給した。
この時、バラトロン真空計(MKS社製、絶対圧トランスデューサタイプ622A)で測定した成膜室10内の反応圧力は10Paであった。
ここで、得られた耐磨耗層の厚さは、測定装置として、東レエンジニアリング(株)製:薄膜対応表面形状測定装置SP−700型を用いて測定した。測定範囲は、感光体の軸方向端部から各20mm幅を除く長さ300mmの範囲であり、また、測定間隔は、感光体の周方向に90°毎で、軸方向で20mm毎とし、1個の感光体において64ヶ所を測定した。その結果、耐磨耗層の厚さの差は0.09μmであった。
耐磨耗層の組成について、以下の方法で分析して求めた。結果は以下の通りである。
水素:HFS法
水素以外(ガリウム、酸素、窒素、炭素):RBS法及びXPS法(表面領域)
Ga:32.0原子%
O:43.2原子%
H:24.7原子%
N:0.0原子%(検出限界以下)
C:0.0原子%(検出限界以下)
評価結果を表2に示す。
実施例2−1において、コロナ放電器(スコロトロン)のシールド部材にもグリッド部材にも表面層を形成しなかった以外は実施例2−1と同様にして画像形成装置を作製し、評価を行った。
評価結果を表2に示す。
実施例2−1において、コロナ放電器(スコロトロン)のシールド部材に形成した表面層及びグリッド部材に形成した表面層を、いずれも比較例1−2で形成したDLCからなる表面層に変更した以外は実施例2−1と同様にして画像形成装置を作製し、評価を行った。
評価結果を表2に示す。
一方、放電器のシールド部材及びグリッド部材に表面層を設けなかった比較例2−1、放電器のシールド部材及びグリッド部材にDLCからなる表面層を設けた比較例2−2では、ともに画像形成装置の休止後であって再開直後における画像流れが発生し、これを回復するために約100枚分の暖機運転が必要であった。
実施例1−1における表面層の成膜条件を種々変化させ、表面層中の酸素含有量、水素含有量、又は体積抵抗率を変化させて、実施例1−1と同様の放電生成物の付着量の調査を行った。評価結果を下記表3に示す。
実施例3−1は実施例1−1における成膜条件のうち水素ガス1000sccmを2000sccmに変更したものである。
実施例3−2は実施例1−1における成膜条件のうち酸素ガス7.5sccmを10.5sccmに変更したものである。
実施例3−3は実施例1−1における成膜条件のうち放電電力300Wを500Wに変更したものである。
比較例3−1は実施例1−1における成膜条件のうち水素ガス1000sccmを、水素ガス200sccm及び窒素ガス800sccmに変更したものである。
2 コロナ放電器(スコロトロン)
11、21 放電ワイヤ(放電電極)
12、22 筐体
13、24A、24B 表面層
16、26 放電照射領域
30 被処理体
100 成膜装置
101 真空容器
101a 仕切り部
103 成膜ジグ
105 放電部
105a 高周波電源部
105b 放電電極
107 プロセスガス供給部
107a プロセスガスを供給する供給口
109 材料ガス供給部
109a 材料ガスを供給する供給口
111 排気装置
111a 排気口
200、300 画像形成装置
210 感光体
217 耐摩擦層
220 帯電装置(帯電手段)
230 露光装置(露光手段)
240 現像装置(現像手段)
250 転写装置(転写手段)
260 クリーニング装置(クリーニング手段)
270 定着装置
Claims (11)
- 電圧を印加することにより放電を発生させる放電電極と、
前記放電電極の周囲の一部を囲って配置され、酸素とガリウムと水素とを含み、酸素の含有量が15原子%以上であり、水素の含有量が0.1原子%以上30原子%以下である表面層を前記放電電極と相対する面に有する筐体と、
を備えた放電器。 - 前記放電電極の周囲のうち少なくとも前記筐体によって囲われていない領域に、更に、格子状部材を備えた請求項1に記載の放電器。
- 前記格子状部材の前記放電電極と相対する面に、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である表面層を有する請求項2に記載の放電器。
- 前記筐体上の前記表面層の層厚が、0.01μm以上10.0μm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の放電器。
- 前記筐体上の前記表面層の体積抵抗率が、107Ω・cm以上1013Ω・cm以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の放電器。
- 感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、を備え、
前記帯電手段が請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の放電器であるプロセスカートリッジ。 - 更に、前記感光体を除電する除電手段を備え、前記除電手段が請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の放電器である請求項6に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記感光体が、表面に、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が0.1μm以下であることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のプロセスカートリッジ。
- 感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
帯電した前記感光体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記感光体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備え、
前記帯電手段が請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の放電器である画像形成装置。 - 更に、前記転写後の前記感光体を除電する除電手段を備え、
前記除電手段が請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の放電器である請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記感光体が、表面に、酸素とガリウムとを含み酸素の含有量が15原子%以上である耐磨耗層を有し、該耐磨耗層の厚さの差が0.1μm以下であることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009037162A JP4811473B2 (ja) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | 放電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009037162A JP4811473B2 (ja) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | 放電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010191299A JP2010191299A (ja) | 2010-09-02 |
JP4811473B2 true JP4811473B2 (ja) | 2011-11-09 |
Family
ID=42817385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009037162A Expired - Fee Related JP4811473B2 (ja) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | 放電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4811473B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001176639A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Ricoh Co Ltd | コロナ放電装置及び画像形成装置 |
JP4600111B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2010-12-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 電子写真感光体、並びに、これを用いたプロセスカートリッジおよび画像形成装置 |
-
2009
- 2009-02-19 JP JP2009037162A patent/JP4811473B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010191299A (ja) | 2010-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5447062B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
US6110629A (en) | Electrophotographic, photosensitive member and image forming apparatus | |
JP5346809B2 (ja) | 負帯電用電子写真感光体、画像形成方法および電子写真装置 | |
JP5018589B2 (ja) | 画像形成装置用ブレード、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2019061091A (ja) | 画像形成装置、及び画像形成装置用ユニット | |
JP2017062400A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP5581761B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP4811473B2 (ja) | 放電器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2011069983A (ja) | 酸化物材料、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
US8330161B2 (en) | Electronic photosensitive body and manufacturing method for same, as well as image forming apparatus | |
JP2018049066A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5423272B2 (ja) | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP5387273B2 (ja) | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP5447063B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP5817615B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP5296399B2 (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP5440068B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2017062385A (ja) | 画像形成装置用ユニット、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び電子写真感光体 | |
JP2011022531A (ja) | 放電電極、放電器、プロセスカートリッジ、並びに画像形成装置 | |
JP5387272B2 (ja) | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP2005099637A (ja) | 感光体用基体及び感光体、並びに画像形成装置 | |
US20100260517A1 (en) | Electrophotographic Photosensitive Body and Image Forming Device Having an Electrophotographic Photosensitive Body | |
JP5446659B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP5440062B2 (ja) | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP3289011B2 (ja) | 堆積膜形成装置の洗浄方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110726 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4811473 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |