JP4836644B2 - Image forming method - Google Patents

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Description

本発明は像担持体上に形成したトナー像を、中間転写体を経て最終転写材に画像を得る画像形成方法に関し、特に前記中間転写体に各色カラー画像を複数回転写した後、最終転写材に転写しフルカラー画像を得る画像形成方法におけるトナーチリ防止による高画質形成の技術に関する。
The present invention relates to an image forming method for obtaining an image on a final transfer material from a toner image formed on an image bearing member via an intermediate transfer member, and in particular, after transferring each color image to the intermediate transfer member a plurality of times and then final transfer The present invention relates to a technique for forming a high image quality by preventing toner dust in an image forming method for transferring to a material to obtain a full color image.

電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、近年、中間転写体を用いたカラー画像形成方法が主流になってきている。中間転写体を用いた場合、像担持体から中間転写体、または中間転写体から転写材へと2回のトナーの転写が行われるため、高画質の達成には転写時の画像劣化を防止することが重要になってくる。転写時の画像劣化としては、チリによる乱れが従来問題となっている。   In an image forming apparatus using an electrophotographic process, in recent years, a color image forming method using an intermediate transfer member has become mainstream. When an intermediate transfer member is used, the toner is transferred twice from the image carrier to the intermediate transfer member or from the intermediate transfer member to the transfer material. Therefore, to achieve high image quality, image degradation during transfer is prevented. It becomes important. As image degradation during transfer, disturbance due to dust has been a problem in the past.

これは、転写領域にトナー像が入る以前に像担持体から転写材あるいは中間転写体へ転写(プレ転写)することが主な原因と考えられている。この対策として、転写部の上流側で像担持体と転写体を押圧する部材を設けて転写前の空隙を減少させ、飛散を防止する画像転写装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかし、この発明では押圧部材にトナーの帯電極性と反対の極性を印加しているため、押圧部材の形成する電界が、トナーに対し転写体方向に飛散させる方向となっている。従って、プレ転写による画像チリは完全には防止できない。
This is considered to be mainly caused by transfer (pre-transfer) from the image carrier to the transfer material or intermediate transfer body before the toner image enters the transfer area. As a countermeasure, an image transfer apparatus has been proposed in which an image carrier and a member that presses the transfer body are provided on the upstream side of the transfer unit to reduce the gap before transfer and prevent scattering (see, for example, Patent Document 1). .
However, in the present invention, since the polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the pressing member, the electric field formed by the pressing member is in a direction in which the toner is scattered toward the transfer member. Therefore, image dust due to pre-transfer cannot be completely prevented.

また特許文献2には、トナー画像転写時に転写チリの少ない画像形成装置の発明が開示されており、この発明では、転写ニップ部の上流側に像担持体の帯電極性と同極性の電位あるいはゼロ電位となる導電性部材を設けることが提案されている。
この発明によれば、作像に使用されているトナーと同極性のバイアスを印加するので、トナーを積極的に引きつける力は生じにくい。しかし、一般の像担持体において、トナーが付着している画像部の電位は、ゼロではなく、像担持体帯電極性と同極性の残留電位が存在している。従って、前記導電性部材の電位がゼロの場合には、トナーによるチリが発生する。
Patent Document 2 discloses an invention of an image forming apparatus with little transfer dust at the time of toner image transfer. In this invention, a potential of the same polarity as the charged polarity of the image carrier or zero is provided upstream of the transfer nip portion. It has been proposed to provide a conductive member that has a potential.
According to the present invention, since a bias having the same polarity as that of the toner used for image formation is applied, a force that actively attracts the toner hardly occurs. However, in a general image carrier, the potential of the image portion to which toner is attached is not zero, and there is a residual potential having the same polarity as the charge polarity of the image carrier. Therefore, when the potential of the conductive member is zero, dust due to toner is generated.

また、電荷発生層と電荷輸送層とを含む積層型電子写真感光体において、電荷輸送層中に光硬化性樹脂と他の樹脂成分とを含有し、電荷輸送層形成時にこの光硬化性樹脂を硬化させ得る波長域の光を格子状に照射して光硬化性樹脂の含有量が未露光部よりも多い部分を格子状に形成し、該格子状露光部分が表面抵抗又は体積抵抗が未露光部分よりも大きい領域となっていることを特徴とする電子写真感光体が提案されている(例えば特許文献3参照)。   In addition, in a laminated electrophotographic photoreceptor including a charge generation layer and a charge transport layer, the charge transport layer contains a photocurable resin and other resin components, and the photocurable resin is added to the charge transport layer when the charge transport layer is formed. Irradiates light in a wavelength range that can be cured in a lattice shape to form a portion in which the content of the photocurable resin is larger than the unexposed portion in a lattice shape, and the lattice-shaped exposed portion has an unexposed surface resistance or volume resistance. There has been proposed an electrophotographic photosensitive member characterized in that the area is larger than the portion (see, for example, Patent Document 3).

また画像形成装置において、像担持体表面の感光層の電荷発生層を形成する分子の構造を破壊する等して、感光層に像露光に対し電位が減衰しない微小領域を分散して形成した画像形成装置が開示されている(例えば特許文献4参照)。   Also, in an image forming apparatus, an image formed by dispersing minute regions in which the potential is not attenuated with respect to image exposure on the photosensitive layer by, for example, destroying the structure of molecules forming the charge generation layer of the photosensitive layer on the surface of the image carrier. A forming apparatus is disclosed (for example, see Patent Document 4).

また特許文献5には、導電性基板上に少なくとも感光層を形成してなる電子写真感光体において、感光層が電荷発生領域と電荷輸送領域とからなり、前記電荷発生領域は前記電荷輸送領域に設けられた孔に埋め込まれた構造であることを特徴とする電子写真感光体の発明が開示されている。   In Patent Document 5, in an electrophotographic photosensitive member in which at least a photosensitive layer is formed on a conductive substrate, the photosensitive layer includes a charge generation region and a charge transport region, and the charge generation region is formed in the charge transport region. An invention of an electrophotographic photosensitive member characterized by having a structure embedded in a provided hole is disclosed.

また特許文献6には、転写チリを抑制でき、さらに経時変化や現像剤のバラツキによらず安定してドットのバラツキを抑えるとともに、粒状性の向上による画像品質の向上を実現できる画像形成装置・画像形成方法の発明が開示されている(図3〜図11など)。   Further, Patent Document 6 discloses an image forming apparatus that can suppress transfer dust and can stably suppress dot variation regardless of changes with time and developer variations, and can improve image quality by improving graininess. An invention of an image forming method is disclosed (FIGS. 3 to 11 and the like).

また特許文献7には、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とからなり、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成されていることを特徴とする電子写真感光体及びその製造方法の発明が開示されている。また電荷発生層の占有面積率に関する記載がされている。   Further, Patent Document 7 includes a charge generation layer having at least a charge generation material on a conductive support and a charge transport layer containing at least a charge transport material, and the charge generation layer is dispersed in the form of dots as a minute region. An invention of an electrophotographic photosensitive member and a method for manufacturing the same is disclosed. In addition, the occupation area ratio of the charge generation layer is described.

また特許文献8には像担持体上の表面電位が像担持体の光減衰特性に基づく所定倍以上に照射するように設定したことを特徴とする画像形成装置の発明が開示されており、潜像電荷量とその分布の式の関係に関しても記載されている。
特開平8−166728号公報 特開平10−186878号公報 特開平11−258837号公報 特開平11−338170号公報 特開2000−231203号公報 特開2004−109702号公報 特開2005−099078号公報 特開2005−091882号公報
Patent Document 8 discloses an invention of an image forming apparatus characterized in that the surface potential on the image carrier is set to irradiate a predetermined multiple or more based on the light attenuation characteristics of the image carrier. The relationship between the image charge amount and its distribution formula is also described.
JP-A-8-166728 JP-A-10-186878 JP-A-11-258837 JP 11-338170 A JP 2000-231203 A JP 2004-109702 A JP 2005-099078 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-091882

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので像担持体非画像部の電位を−200V以下に保持する画像形成方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the circumstances described above, and its object is to provide an image forming method for holding the potential of the image bearing member non-image portion below -200 V.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成するための露光手段と、前記像担持体上の潜像を当該潜像と同極性のトナーで現像する現像手段と、トナー像を中間転写体上に転写する第1の転写手段と、前記中間転写体上の前記トナー像を記録体に転写する第2の転写手段により画像を形成する画像形成方法であって、像担持体非画像部の電位を−200V以下に保持したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 includes a charging unit for charging an image carrier, an exposure unit for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and the image carrier. A developing means for developing the latent image on the body with toner having the same polarity as the latent image; a first transfer means for transferring the toner image onto the intermediate transfer body; and the toner image on the intermediate transfer body as the recording body. An image forming method in which an image is formed by a second transfer means for transferring to a non-image portion, wherein the potential of the non-image portion of the image carrier is maintained at −200 V or less.

また、前記像担持体は、導電性支持体上に設けられ、電荷発生物質を少なくとも有する電荷発生層と、電荷輸送物質を少なくとも含有する電荷輸送層とからなり、前記電荷輸送層が電荷輸送材料と絶縁材料とからなり、前記絶縁材料は前記電荷輸送材料を囲撓する領域として格子状に設けられ、前記絶縁材料の領域及び電荷輸送材料の領域は膜厚方向に続いて配列されていることを特徴とする。
The image carrier is provided on a conductive support, and includes a charge generation layer having at least a charge generation material and a charge transport layer containing at least a charge transport material, and the charge transport layer is a charge transport material. The insulating material is provided in a lattice shape as a region surrounding the charge transport material, and the region of the insulating material and the region of the charge transport material are arranged in succession in the film thickness direction . It is characterized by.

また電荷発生層が、微小領域として前記電荷輸送層内にドット状に分散されて形成されていることを特徴とする。
Further , the charge generation layer is formed by being dispersed in a dot shape in the charge transport layer as a minute region.

また、前記絶縁材料の領域は10%以下であることを特徴とする。
The region of the insulating material is 10% or less.

また前記電荷輸送材料の領域の大きさは1画素以下の大きさであることを特徴とする。
Further , the size of the region of the charge transport material is not more than one pixel.

また前記ドット状に形成されている前記電荷発生層の占有面積率は90%以下であり、当該占有面積率(X)と露光ビームエネルギJとは下記(1)式を満たすことを特徴とする。
η×J≧0.01×EXP(−(X−60)/10)+0.002・・・(1)
(上記(1)式においてXは電荷発生層の水平断面における占有面積率(%)であり、ηは量子効率であり、Jは露光ビームエネルギ(J/m2)である。)
Moreover, occupying area ratio of the charge generating layer formed on the dots is 90% or less, the occupied area ratio (X) and the exposure beam energy J is a satisfy the following formula (1) To do.
η × J ≧ 0.01 × EXP (− (X−60) / 10) +0.002 (1)
(In the above formula (1), X is the occupied area ratio (%) in the horizontal section of the charge generation layer, η is the quantum efficiency, and J is the exposure beam energy (J / m 2 ).)

また前記像担持体と前記中間転写体とは接触し、前記第1の転写手段による第1の転写時において前記像担持体の回転方向上流側の空隙に対応する中間転写体の部分に、前記像担持体の帯電極性と同極性でかつその絶対値が非画像部電位VLより大きい電圧を印加する手段を有することを特徴とする。

Further , the image carrier and the intermediate transfer member are in contact with each other, and the intermediate transfer member corresponding to the gap on the upstream side in the rotation direction of the image carrier at the time of the first transfer by the first transfer unit, The image bearing member has means for applying a voltage having the same polarity as the charging polarity of the image carrier and whose absolute value is larger than the non-image portion potential VL .

このように、本発明よれば、感光体の像担持体非画像部の電位を−200V以下に保持することが可能となり、画像チリやドットのバラツキを防止して高画質画像を形成することができる。
As described above, according to the present invention , the potential of the non-image portion of the image bearing member of the photosensitive member can be maintained at −200 V or less, and high-quality images can be formed while preventing image dust and dot variation. Can do.

本実施形態、画像チリ防止手段として、像担持体と中間転写体の第1の転写部に対し像担持体回転方向上流側の空隙に、像担持体上トナーを中間転写体へ吸引しない方向の電界を作用させるようにした画像形成方法を提供することを目的とする。
また、この際に発生する可能性のあるエッジ周辺での放電を防止することにより、経時変動や現像剤のバラツキによらず安定して、ドットのバラツキを抑え粒状性が向上するような高画質な画像形成方法およびその装置を提供することを目的とする。
This embodiment, as an image dust prevention means, the first transfer portion void of an image carrying body rotation upstream side with respect to the image carrier and the intermediate transfer member, not aspirated on the toner image bearing member to the intermediate transfer member direction It is an object of the present invention to provide an image forming method in which an electric field is applied.
In addition, by preventing discharge around the edges that may occur at this time, the image quality is stable regardless of aging fluctuations and developer variations, suppressing dot variation and improving graininess. An object of the present invention is to provide an image forming method and apparatus therefor.

以下、図面を参照して、本実施形態詳細に説明する。
図1は、転写時の像担持体の非画像部電位と転写チリ(転写トナーチリ)との関係を示す図である。
チリ量は非画像部へ飛散したトナーを画素当たりの面積を示す。非画像部電位とチリ量には相関があり、図1に示すように、非画像部電位が負電位の場合にはトナーチリが少なく、0Vに近づくに従ってチリ量が増加し、画像劣化の原因となっていると考えられている。
なお、以下の説明において、像担持体を感光体ともいう。
Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the non-image area potential of an image carrier and transfer dust (transfer toner dust) during transfer.
The amount of dust indicates the area per pixel of toner scattered to the non-image area. There is a correlation between the non-image portion potential and the amount of dust. As shown in FIG. 1, when the non-image portion potential is a negative potential, the toner dust is small, and the amount of dust increases as it approaches 0V, which causes image deterioration. It is thought that has become.
In the following description, the image carrier is also referred to as a photoconductor.

図1の像担持体非画像部とトナーチリとの関係を述べたが、像担持体の非画像部領域を負電位に保つことによってトナーチリが減少し、高画質な画像を形成することが可能となることを確認した。   Although the relationship between the image carrier non-image portion and the toner dust in FIG. 1 has been described, it is possible to reduce the toner dust by forming the non-image portion region of the image carrier at a negative potential and form a high-quality image. It was confirmed that

この現象について詳細な解析を行うため、像担持体における電荷キャリア生成とその輸送の概念図を図2に示し、また、ドット画像の像担持体表面電位と中間転写材表面電位との関係を、像担持体上にドット潜像を形成したときの像担持体表面の電位分布として図3に示す。   In order to carry out a detailed analysis of this phenomenon, a conceptual diagram of charge carrier generation and transport in the image carrier is shown in FIG. 2, and the relationship between the image carrier surface potential of the dot image and the intermediate transfer material surface potential is shown in FIG. FIG. 3 shows the potential distribution on the surface of the image carrier when a latent dot image is formed on the image carrier.

図2にあるように、像担持体に光が照射されると電荷発生層(CGL)内で、キャリアが生成し、生成したキャリア間のクーロン反発力により拡散しながら、電界にしたがって像担持体表層および基体へと移動し、像担持体表面の電荷を中和することにより静電潜像を形成する。   As shown in FIG. 2, when the image carrier is irradiated with light, carriers are generated in the charge generation layer (CGL) and diffused by the Coulomb repulsive force between the generated carriers, and in accordance with the electric field, the image carrier. It moves to the surface layer and the substrate, and forms an electrostatic latent image by neutralizing the charge on the surface of the image carrier.

ここで検討した画像形成では、像担持体を負電位に帯電させ、負帯電のトナーを現像させるネガポジ方式を使用して説明している。図3に示すように、感光体表面電位Vは像担持体上の非画像部電位であり、VLは画像部電位であり、潜像の絶対値が小さい部分にトナーが付着する。図3は上向きがマイナスとなるように示してある。マイナスのトナーは、この図の下方(表面電位がより0により近づく方向)に、より多く付着する。ここで、中間転写体電位がGNDの場合、トナーにとって、中間転写体はVLより安定であるため、GND方向にトナーは移動し、中間転写体に付着してしまう。理想的な感光体を考え十分に露光した場合、画像部の電位はGNDとなるのだが、現実的には、例えばベタ時のVLは−100〜−150Vであるためである。具体的には、VLは感光体の種類により決定する初期値と、経時に劣化することによる変化分とで決まる。従って、像担持体と中間転写体との接触部に対し、トナーは像担持体から中間転写体の方へプレ転写してしまう。 In the image formation studied here, a negative positive system is used in which the image carrier is charged to a negative potential and negatively charged toner is developed. As shown in FIG. 3, the photosensitive member surface potential V is a non-image portion potential on the image carrier, VL is an image portion potential, and toner adheres to a portion where the absolute value of the latent image is small. FIG. 3 shows the upward direction as negative. Negative toner adheres more in the lower part of the figure (in the direction in which the surface potential is closer to 0). Here, when the potential of the intermediate transfer member is GND, the intermediate transfer member is more stable than VL for the toner, so the toner moves in the GND direction and adheres to the intermediate transfer member. This is because the potential of the image portion becomes GND when it is sufficiently exposed considering an ideal photoconductor, but in reality, for example, the VL at the time of solid is -100 to -150V. Specifically, V L is determined by an initial value determined by the type of the photoconductor and a change due to deterioration over time. Therefore, the toner is pre-transferred from the image carrier to the intermediate transfer member with respect to the contact portion between the image carrier and the intermediate transfer member.

非画像部の電位が負の方向に大きくなると、図1に示すように、チリが少なくなる傾向であることが確認されている。これは電界からの力がトナー同士の静電反発力に打ち勝つため、チリが抑制されると思われる。
潜像がシャープな場合(実線)に比べて、キャリアの拡散が大きく、ブロードな潜像(点線)になると、画像部近傍や非画像部の電位がより+側へシフトしてしまうため、チリが発生しやすくなってしまう。
よって、像担持体上の非画像部電位をシャープにしかも負電位に保つことにより、チリが抑制され、高画質な画像を形成することが可能となる。
特に、非画像部電位が−側に高いほど電界強度は強くなり、チリが抑制されることは図1からも確認することができ、図1に示されるように、−200V以下の負電位を保持すると、チリが抑制され高画質画像を得ることが可能となる。
It has been confirmed that when the potential of the non-image part increases in the negative direction, dust tends to decrease as shown in FIG. This is because the force from the electric field overcomes the electrostatic repulsion force between the toners, and thus the dust is considered to be suppressed.
Compared to the case where the latent image is sharp (solid line), carrier diffusion is large, and when the latent image becomes a broad latent image (dotted line), the potential in the vicinity of the image area and the non-image area is shifted to the + side. Is likely to occur.
Therefore, by keeping the non-image portion potential on the image carrier sharp and negative, dust is suppressed and a high-quality image can be formed.
In particular, it can be confirmed from FIG. 1 that the electric field strength increases as the non-image portion potential is higher on the − side, and it is confirmed from FIG. 1 that, as shown in FIG. When held, dust is suppressed and a high-quality image can be obtained.

次に、本実施形態ついて、中間転写を搭載した画像形成装置の一例を用いてより詳細に説明する。本実施形態の画像形成装置は、感光体1と、現像装置2と、クリーニング装置3と、帯電装置4と、書き込み装置5と、中間転写体6と、転写部7と、定着部8とを備えている。

Then, with the present embodiment will be described in more detail with reference to an example of an image forming apparatus including the intermediate transfer. The image forming apparatus according to the present embodiment includes a photosensitive member 1, a developing device 2, a cleaning device 3, a charging device 4, a writing device 5, an intermediate transfer member 6, a transfer unit 7, and a fixing unit 8. I have.

図4に示すように、1が感光体(左から順に1a,1b,1c,1dの4つの独立した感光体の例)である。感光体回りの作像部はすべてa,b,c,dともに同様に備えているため、以下、aについてのみ説明する。感光体は反時計回りに回転する。4が帯電装置であり、5が書き込み装置であり、2が現像装置であり、3がクリーニング装置である。感光体1上に現像されたトナー像は第1の転写工程として、中間転写体6上に、転写バイアスローラに印加された電圧による電界で引きつけられ転写される。中間転写体6上には更に、b,c,d部でトナーが転写され、中間転写体6上にはフルカラーの画像が形成される。このフルカラー画像は、転写部7で転写材に転写され、転写された転写材は定着部8で加熱されて定着される。   As shown in FIG. 4, reference numeral 1 denotes a photoconductor (an example of four independent photoconductors 1a, 1b, 1c, and 1d in order from the left). Since all the image forming portions around the photoconductor are provided in the same manner for all of a, b, c, and d, only a will be described below. The photoreceptor rotates counterclockwise. Reference numeral 4 denotes a charging device, 5 denotes a writing device, 2 denotes a developing device, and 3 denotes a cleaning device. The toner image developed on the photosensitive member 1 is attracted and transferred onto the intermediate transfer member 6 by an electric field generated by a voltage applied to the transfer bias roller as a first transfer process. Further, toner is transferred to the intermediate transfer member 6 at the portions b, c, and d, and a full-color image is formed on the intermediate transfer member 6. This full-color image is transferred to a transfer material by the transfer unit 7, and the transferred transfer material is heated and fixed by the fixing unit 8.

電子写真方式において使用された感光体としては、導電性支持体上にセレンないしセレン合金を主体とする光導電層を設けたもの、酸化亜鉛・硫化カドミウム等の無機系光導電材料をバインダ中に分散させたもの、及び非晶質シリコン系材料を用いたもの等が知られているが、コスト、生産性、感光体設計の自由度の高さ、無公害性等から有機系感光体が広く用いられるようになっている。   As the photoconductor used in the electrophotographic system, a photoconductive layer mainly composed of selenium or a selenium alloy is provided on a conductive support, and an inorganic photoconductive material such as zinc oxide or cadmium sulfide is contained in the binder. Dispersed and amorphous silicon materials are known, but organic photoconductors are widely used due to cost, productivity, high degree of freedom in photoconductor design, and non-polluting properties. It has come to be used.

有機系の電子写真感光体としては、ポリビニルカルバゾ−ル(PVK)に代表される光導電性樹脂、PVK−TNF(ポリビニルカルバゾ−ル 2,4,7−トリニトロフルオレノン)に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダ樹脂に代表される顔料分散型、そして電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体などが知られている。このうち、感度・耐久性・設計の自由度等から、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とが積層された機能分離型の感光体が主に使用されている。   As an organic electrophotographic photoreceptor, a photoconductive resin typified by polyvinyl carbazole (PVK), typified by PVK-TNF (polyvinyl carbazole 2,4,7-trinitrofluorenone). A charge transfer complex type, a pigment dispersion type typified by a phthalocyanine-binder resin, and a function separation type photoreceptor using a combination of a charge generation material and a charge transport material are known. Among these, from the viewpoint of sensitivity, durability, freedom of design, etc., a functional separation type in which a charge generation layer containing a charge generation material and a charge transport layer containing a charge transport material are laminated on a conductive support. Photoconductors are mainly used.

この機能分離型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、図2に示すように、感光体を帯電した後に光照射すると、光は透明な電荷輸送層を透過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収されて電荷担体(電荷キャリア)を発生し、この電荷担体は電荷輸送層に注入され、さらに電界に従って電荷輸送層中を移動し、感光体表面の電荷を中和することにより静電潜像を形成するものである。機能分離型感光体においては、主に紫外部に吸収を持つ電荷輸送物質と、主に可視域から近赤外域に吸収を持つ電荷発生物質とを組み合わせて用いることが知られており、かつ、この組み合わせは有用である。   As shown in FIG. 2, the mechanism of electrostatic latent image formation in this function-separated type photoconductor is that when the photoconductor is charged and then irradiated with light, the light passes through the transparent charge transport layer, By being absorbed by the charge generating material, charge carriers (charge carriers) are generated, and the charge carriers are injected into the charge transport layer, and further move in the charge transport layer according to the electric field, thereby neutralizing the charge on the surface of the photoreceptor. An electrostatic latent image is formed. In the function separation type photoreceptor, it is known to use a combination of a charge transport material having absorption mainly in the ultraviolet region and a charge generation material having absorption mainly from the visible region to the near infrared region, and This combination is useful.

しかし、上述の機能分離型感光体の場合、電荷発生層から電荷輸送層の表面までの距離が長いため、キャリアが輸送中に拡散して解像度が低下するという問題がある。すなわち、図5に示すように、キャリアは、電荷輸送層の表面の帯電電位に引かれて輸送されるが、その際に横方向にも拡散されて、1ドットに対応するビームスポット径よりキャリア径が拡がり、隣接する画像ドットの領域に進入することになる。   However, in the case of the above-described function-separated type photoreceptor, since the distance from the charge generation layer to the surface of the charge transport layer is long, there is a problem that the carrier is diffused during transport and the resolution is lowered. That is, as shown in FIG. 5, the carriers are attracted and transported by the charged potential on the surface of the charge transport layer, but at that time, they are also diffused in the lateral direction, and the carriers are transported from the beam spot diameter corresponding to one dot. The diameter expands and enters an adjacent image dot region.

また、露光ビームのエネルギ分布はガウス関数(正規分布)に従うので、広く裾をひくことになり、この裾の部分の光によって発生したキャリアはさらに隣接する画像ドットの領域に拡散、重畳した潜像を形成するため、さらに解像度を低下させる原因となっている。なお図6は、隣接するビームスポット径による露光強度分布説明図であり、露光ビームのエネルギ分布において、600dpi、ビーム径68.9μmの隣接するビーム径による露光強度分布を示した図である。   In addition, since the energy distribution of the exposure beam follows a Gaussian function (normal distribution), the tail is widened, and the carrier generated by the light at the tail is further diffused and superimposed on the adjacent image dot area. As a result, the resolution is further reduced. FIG. 6 is an explanatory diagram of exposure intensity distribution by adjacent beam spot diameters, and shows exposure intensity distribution by adjacent beam diameters of 600 dpi and beam diameter of 68.9 μm in exposure beam energy distribution.

上記したように、キャリアの拡散やビーム形状により非画像部の電位が0Vの方向へシフトしてしまう傾向にある。この現象により像担持体表面の電界が弱まり、トナーのクーロン反発力の方が強くなってくると、画像チリが発生してしまう。   As described above, the potential of the non-image portion tends to shift toward 0 V due to carrier diffusion and beam shape. If this phenomenon weakens the electric field on the surface of the image bearing member and the Coulomb repulsive force of the toner becomes stronger, image dust will occur.

本発明者らは、像担持体内部の電荷輸送層の構成が誘電体と絶縁体とからなり、電荷輸送層内に格子状に絶縁領域を設けた像担持体を使用すると、キャリアの拡散を抑制し、非画像部の電位低下を防止し、画像チリを抑制することが可能となることを見いだした。
このように、電荷輸送層内にキャリアの移動を抑制する材料を組み込んで、キャリア拡散を抑制する高機能な像担持体と中間転写ベルトとを組み合わせると、非画像部の電位が負電位に保持され高電界強度を維持するため、トナーチリを抑制し、高画質画像を得ることが可能となる。
The inventors of the present invention have a structure in which the charge transport layer in the image carrier is composed of a dielectric and an insulator, and when an image carrier having an insulating region in a lattice shape in the charge transport layer is used, carrier diffusion is reduced. It has been found that it is possible to suppress the potential drop in the non-image area and suppress the image dust.
In this way, by incorporating a material that suppresses carrier movement into the charge transport layer and combining a high-performance image carrier that suppresses carrier diffusion and the intermediate transfer belt, the potential of the non-image area is held at a negative potential. In order to maintain the high electric field strength, it is possible to suppress toner dust and obtain a high-quality image.

図7に、電荷輸送層内に格子状に絶縁材料を設けた像担持体の概略図の例を示す。この像担持体を採用した構成例について、転写性能や画像評価を行い、高画質の画像形成手段について検討した。図7に示すように、絶縁領域とCTL(carrier transport layer(charge transport layer))領域は像担持体の膜厚方向に続いて配列されており、格子の断面形状は特に限定されない。すなわち、断面形状は○でも◇でもよく、その形状は問わない。   FIG. 7 shows an example of a schematic view of an image carrier in which an insulating material is provided in a lattice shape in the charge transport layer. With respect to a configuration example employing this image carrier, transfer performance and image evaluation were performed, and high-quality image forming means was examined. As shown in FIG. 7, the insulating region and the CTL (carrier transport layer (charge transport layer)) region are arranged following the film thickness direction of the image carrier, and the cross-sectional shape of the grating is not particularly limited. That is, the cross-sectional shape may be ○ or ◇, and the shape is not limited.

ここで、CTL内のCTL領域の占有率を種々変更して感光体を試作し、細線の良好な再現性の評価を行った。
CTL領域の占有率についてはCTL領域の大きさ(径)を種々に変えた感光体を準備し、画像は、リコー製 Ipsio Color 5100 を用いてこれを改造した実験機を使用した。
Here, various occupancy ratios of the CTL region in the CTL were variously manufactured to produce a photoconductor, and evaluation of good reproducibility of thin lines was performed.
For the occupancy ratio of the CTL region, a photoconductor with various sizes (diameters) of the CTL region was prepared, and an experimental machine obtained by remodeling the image using a Ricoh Ipsio Color 5100 was used.

まず、細線の良好な再現性に注目して、次のような画像出力実験を行った。
細線の良好な再現性については、6cycle/mmのライン画像を再現し、このライン画像を目視によって評価を行った。ライン画像が再現された場合を○、ライン画像が再現されなかった場合を×とした。
First, paying attention to the good reproducibility of fine lines, the following image output experiment was conducted.
For good reproducibility of the thin line, a 6-cycle / mm line image was reproduced, and this line image was visually evaluated. The case where the line image was reproduced was indicated by ○, and the case where the line image was not reproduced was indicated by ×.

Figure 0004836644
Figure 0004836644

CTL領域の大きさを画素(解像できる最小単位)以下にすることにより、ラインの再現性が良好なことを確認した。   It was confirmed that the reproducibility of the line was good by making the size of the CTL region smaller than the pixel (minimum unit capable of resolving).

次に、CTL領域の大きさを20μm程度に固定し、絶縁領域の大きさを変えた感光体を試作し、各感光体においてベタの再現性の確認を行った。画像出力は上記した実験機を用いてベタ画像を出力し、目視およびマクベス反射濃度計を用いてベタID測定(濃度)を行った。良好なものを○とし、抜け等が発生した不良なものを×として評価した。この結果を表2に示す。ここで面積占有率は、画素(解像できる最小単位の大きさ)に占める絶縁領域面積の割合を算出したものである。   Next, a photoconductor with the size of the CTL region fixed to about 20 μm and the size of the insulating region changed was prototyped, and solid reproducibility was confirmed on each photoconductor. For image output, a solid image was output using the above-described experimental device, and solid ID measurement (density) was performed using visual observation and a Macbeth reflection densitometer. A good product was evaluated as ◯, and a defective product with missing or the like was evaluated as ×. The results are shown in Table 2. Here, the area occupancy ratio is calculated by calculating the ratio of the area of the insulating region to the pixel (the size of the smallest unit that can be resolved).

Figure 0004836644
Figure 0004836644

表2に示すように、絶縁領域の面積占有率を10%以下に抑えると、ベタ再現性は満足されることを確認した。   As shown in Table 2, it was confirmed that the solid reproducibility was satisfied when the area occupation ratio of the insulating region was suppressed to 10% or less.

前述したように、機能分離型感光体(積層型感光体)では、フォトキャリアが電荷輸送層を通過する際に電荷輸送層の面方向に拡散されて隣接する画素の領域にまでフォトキャリアの侵入が発生したり、また、ビームスポットの裾が広がることにより非画像部の電荷減少が発生していた。本実施例ではこれらを防止するため、電荷発生層を微小領域としてドット状に分散して形成する。これによって、ベタ画像においても全面に均一にトナーを付着させつつ、ライン画像やドット画像でコントラストの十分大きな静電潜像の形成可能な像担持体を使用できる。また、中間転写体を使用してカラー画像を形成する画像形成手段では、トナーのチリが抑制された高画質な画像形成手段を提供することが可能となる。   As described above, in the function-separated type photoconductor (laminated photoconductor), when photocarriers pass through the charge transport layer, they are diffused in the surface direction of the charge transport layer and penetrate into the adjacent pixel region. In addition, the decrease in the charge in the non-image area occurs due to the spread of the bottom of the beam spot. In this embodiment, in order to prevent these problems, the charge generation layer is formed as a minute region dispersed in a dot shape. As a result, it is possible to use an image carrier capable of forming an electrostatic latent image having a sufficiently high contrast with a line image or a dot image while uniformly adhering toner to the entire surface of a solid image. Further, in the image forming unit that forms a color image using the intermediate transfer member, it is possible to provide a high-quality image forming unit in which toner dust is suppressed.

また、本実施形態を構成する材料は、遮光材料や硬化性材料等を用いないため、これまでの感光体と変わることなく用いることが可能であり、簡便にかつ蓄積された感光体技術を用いることで、高感度・高画質に対応した感光体設計を容易に行うことができる。   In addition, since the material constituting this embodiment does not use a light-shielding material, a curable material, or the like, it can be used without changing from a conventional photoconductor, and uses a simple and accumulated photoconductor technology. As a result, it is possible to easily design a photoreceptor corresponding to high sensitivity and high image quality.

以下、本実施形態の電子写真感光体を図面に沿って説明する。
図8は、本実施形態の電子写真感光体の層構成を示す図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層37とが積層されている。
Hereinafter, the electrophotographic photosensitive member of this embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 is a diagram showing a layer structure of the electrophotographic photosensitive member of the present embodiment. On the conductive support 31, a charge generation layer 35 containing a charge generation material as a main component and a charge containing a charge transport material. A transport layer 37 is laminated.

また図9は、本実施形態の電子写真感光体の層構成を示す他の例であり、図8において導電性支持体31と電荷発生層35の間に中間層33を設けた構成となっている。これらの図に示される電荷発生層は、均一な層として描かれているが、実際は微少領域としてドット状に分散されて形成された構成となっている。   FIG. 9 shows another example of the layer structure of the electrophotographic photosensitive member of the present embodiment. In FIG. 8, the intermediate layer 33 is provided between the conductive support 31 and the charge generation layer 35. Yes. Although the charge generation layer shown in these drawings is drawn as a uniform layer, it is actually configured to be dispersed as dots in a minute area.

すなわち本実施形態は、上記のような導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質を有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質を含有する電荷輸送層からなり、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成されていることを特徴とする電子写真感光体を使用することにより、中間転写体を使用してカラー画像を形成する画像形成手段において、トナーチリが抑制された高画質な画像形成手段を提供するものである。   That is, the present embodiment includes a charge generation layer having at least a charge generation material on a conductive support as described above, and a charge transport layer containing at least a charge transport material, and the charge generation layer has a dot shape as a minute region. High-quality image formation in which toner dust is suppressed in an image forming means for forming a color image using an intermediate transfer member by using an electrophotographic photosensitive member characterized by being dispersed in It provides a means.

上記本実施形態の効果、および好ましい条件については、孤立ドットの再現性および黒ベタ画像の均一性・濃度を、以下のシミュレーションおよび実験から検討を行った。
シミュレーションの方法は以下の通りである。
Regarding the effects and preferred conditions of the present embodiment, the reproducibility of isolated dots and the uniformity / density of black solid images were examined from the following simulations and experiments.
The simulation method is as follows.

感光体感度および露光エネルギ量を可変させた時のドット状に形成されている電荷発生層の占有面積率とトナー付着量の関係をシミュレーションより算出する。
露光後の感光体上の電荷密度分布は、PIDC(光発生放電)曲線を用いることで、大まかな分布は把握できることが知られている。しかし、感光体厚さを変えた場合の、CGL層で生成されたキャリアがCTL層を移動する間に拡散していく影響による潜像分布の違いや、強露光の場合の、CGL近傍での正負キャリアの再結合が発生することによる潜像分布の違いの影響をPIDC曲線で解析する場合には、各条件、各膜厚さごとにPIDCを測定する必要がある。更に、ドット画像時のPIDC曲線を実測することで対応可能であるが、現在の技術では1ドットの感光体上潜像分布や電位分布を測定することは不可能である。
The relationship between the occupied area ratio of the charge generation layer formed in the dot shape and the toner adhesion amount when the photosensitive member sensitivity and the exposure energy amount are varied is calculated by simulation.
It is known that the charge density distribution on the photoreceptor after exposure can be roughly grasped by using a PIDC (light generation discharge) curve. However, the difference in latent image distribution due to the effect that carriers generated in the CGL layer diffuse while moving through the CTL layer when the thickness of the photoconductor is changed, or in the vicinity of the CGL in the case of strong exposure. When analyzing the influence of the difference in latent image distribution caused by the recombination of positive and negative carriers with a PIDC curve, it is necessary to measure PIDC for each condition and for each film thickness. Further, it can be dealt with by actually measuring a PIDC curve at the time of a dot image, but it is impossible to measure a one-dot latent image distribution or potential distribution on a photoconductor with the current technology.

よって、感光体内部のキャリア(電荷)の動きは、キャリア間のクーロン反発力、キャリア同士の再結合、感光体内部でのキャリアの移動度を正しく考慮し、シミュレーションによって潜像分布や電位分布を予測する必要がある。
以下に、算出方法を述べる。算出方法は次の3つのステップからなる。
Therefore, the movement of carriers (charges) inside the photoconductor correctly takes into account the Coulomb repulsion between carriers, the recombination of carriers, and the mobility of carriers inside the photoconductor, and the latent image distribution and potential distribution are simulated. Need to predict.
The calculation method is described below. The calculation method consists of the following three steps.

1.潜像電荷分布の算出
露光後の感光体上の潜像電荷分布を算出する。感光体内部のキャリア(電荷)の動きは、キャリア間のクーロン反発力、キャリア同士の再結合、感光体内部でのキャリアの移動度(移動速度)の影響をうけるため、これらの影響を全て考慮した潜像形成シミュレーションが必要となる。
潜像電荷分布を算出するために用いた物理モデルは、(1)ガウシアンレーザビーム(ガウス分布のレーザビーム)による露光量計算、(2)電荷キャリアの生成とその輸送過程の計算からなる。
1. Calculation of latent image charge distribution The latent image charge distribution on the photoreceptor after exposure is calculated. The movement of the carrier (charge) inside the photoconductor is affected by the Coulomb repulsion between the carriers, the recombination of the carriers, and the mobility (movement speed) of the carrier inside the photoconductor. Latent image formation simulation is required.
The physical model used to calculate the latent image charge distribution consists of (1) calculation of exposure amount by a Gaussian laser beam (Gaussian distribution laser beam), and (2) calculation of charge carrier generation and its transport process.

本実施形態は、下記式(1)にて示される占有面積率(X)以上であることを特徴とする電子写真感光体に関するものであり、十分にコントラストの大きい静電潜像を形成しながら、ベタ画像においても全面に均一にトナーを付着させることができるような、電子写真感光体を得ることができるものである。
η×J ≧ 0.01×EXP(−(X−60)/10)+0.002・・・式(1)
(式(1)においてηは量子効率、Jは露光ビームエネルギ(J/m2)を示す。)
The present embodiment relates to an electrophotographic photosensitive member having an occupation area ratio (X) represented by the following formula (1) or more, while forming an electrostatic latent image having a sufficiently large contrast. In addition, an electrophotographic photosensitive member capable of uniformly adhering toner to the entire surface of a solid image can be obtained.
η × J ≧ 0.01 × EXP (− (X−60) / 10) +0.002 (1)
(In the formula (1), η represents quantum efficiency, and J represents exposure beam energy (J / m 2 ).)

上記式(1)における量子効率ηは下記式(2)によって算出される。
式(2)中、Cは感光体の単位面積当りの静電容量であり、eは電子の素電荷であり、Jは単色光エネルギであり、Vは表面電位であり、tは時間である。量子効率ηは膜厚に依存しない物理量であり、キャリア発生効率(光電変換の量子効率)を表すものである。量子効率ηは、単色光(単位時間あたりのエネルギJ)を露光した際の過渡減衰特性と、感光体静電容量Cからで求められ、電界依存性の式、η=αEnにフィッティングして算出する。
The quantum efficiency η in the above formula (1) is calculated by the following formula (2).
In the formula (2), C is a capacitance per unit area of the photoreceptor, e is an elementary charge of electrons, J is monochromatic light energy, V is a surface potential, and t is time. . The quantum efficiency η is a physical quantity independent of the film thickness and represents carrier generation efficiency (quantum efficiency of photoelectric conversion). The quantum efficiency η is obtained from the transient attenuation characteristics when exposed to monochromatic light (energy J per unit time) and the photosensitive member capacitance C, and is calculated by fitting to an equation of electric field dependency, η = αEn. To do.

Figure 0004836644
Figure 0004836644

露光量計算は、静止ビーム単体の露光量分布を下記式(3)と近似し、X方向に点灯時間での移動距離(Vx*点灯時間)分だけ積分することによって算出する。   The exposure amount calculation is calculated by approximating the exposure amount distribution of the single stationary beam with the following formula (3) and integrating in the X direction by the moving distance (Vx * lighting time) in the lighting time.

Figure 0004836644
Figure 0004836644

この露光量がドット状の電荷発生層に照射された場合、電荷発生層が存在する部分だけ露光されたことになるため、電荷発生層のない領域の露光分布を削除し、電荷発生相領域の露光分布だけ取り出し、これを露光分布とした。
次に、OPCにおける(2)の電荷キャリア生成とその輸送の概念図を図3に示す。その過程は、次に示す正負キャリアの連続の式とPoisson方程式によって支配される。
When this amount of exposure is applied to the dot-like charge generation layer, only the portion where the charge generation layer exists is exposed. Therefore, the exposure distribution in the region without the charge generation layer is deleted, and the charge generation phase region is removed. Only the exposure distribution was taken out and used as the exposure distribution.
Next, FIG. 3 shows a conceptual diagram of charge carrier generation (2) and its transport in OPC. The process is governed by the following positive and negative carrier continuity equation and Poisson equation.

Figure 0004836644
Figure 0004836644

ここで、上記式中、n、μ、E、Γ、R、ε、eはそれぞれ、キャリアの個数密度、移動度、電界強度、単位時間あたりのキャリアの生成量、キャリアの単位時間あたりの再結合係数、誘電率、および電荷素量を示す。また添え字p,nは、それぞれ正負キャリアを示す。   Here, in the above formula, n, μ, E, Γ, R, ε, and e are the number density of carriers, mobility, electric field strength, amount of carriers generated per unit time, and number of carriers per unit time, respectively. The coupling coefficient, dielectric constant, and elementary charge are shown. Subscripts p and n indicate positive and negative carriers, respectively.

電荷キャリアは、CGL層が薄いことを考慮して、層内で一様に生成されると仮定した。このため、キャリア生成量Γは、入射光強度F,量子効率η,CGL層の厚さdと以下の関係で結ばれる。
Γ=β・η・F/(d・hυ)・・・式(7)
上記式(7)中、β、hυは、それぞれ、CGL層内での光の吸収効率、およびレーザビームのフォトン一個あたりのエネルギである。
また上記式(4)、式(5)の右辺第二項目のキャリア再結合項は、正負キャリアが同じ近傍に共存する際に、実験的には生成キャリア量が減少することを説明するために導入されたものである。
Charge carriers were assumed to be generated uniformly in the layer, taking into account the thin CGL layer. For this reason, the carrier generation amount Γ is connected to the incident light intensity F, the quantum efficiency η, and the thickness d of the CGL layer in the following relationship.
Γ = β · η · F / (d · hυ) (7)
In the above formula (7), β and hυ are the light absorption efficiency in the CGL layer and the energy per photon of the laser beam, respectively.
Further, the carrier recombination term of the second item on the right side of the above formulas (4) and (5) is for explaining that the amount of generated carriers decreases experimentally when positive and negative carriers coexist in the same vicinity. It has been introduced.

上記の物理量のうち、光の吸収係数βおよび再結合係数Rは、黒ベタ露光時の表面電位から実験的なフィッティングを行い算出する。
また、量子効率ηは式(2)から得られる値であり、上述したとおりである。
露光前には、均一に感光体が帯電していると仮定し、感光体表面の電荷量を算出する。その後露光領域にキャリアが発生するとして上記の式を計算することによって、露光後の感光体上電荷密度分布を算出する。
Among the physical quantities described above, the light absorption coefficient β and the recombination coefficient R are calculated by experimental fitting from the surface potential during black solid exposure.
Further, the quantum efficiency η is a value obtained from the equation (2) and is as described above.
Before the exposure, it is assumed that the photoreceptor is uniformly charged, and the charge amount on the surface of the photoreceptor is calculated. Thereafter, by calculating the above formula on the assumption that carriers are generated in the exposure region, the charge density distribution on the photoreceptor after exposure is calculated.

計算手法としては、np、nn、φに関する差分法を採用した。ここでφは電位をあらわす。電荷キャリアの連続の式(4)、式(5)の時間微分項に対しては時間前進差分を、左辺2項目の移流項に対しては上流差分法を用いる。時間微分項以外は、陰的に評価する完全陰解法を用いる。   As a calculation method, a difference method regarding np, nn, and φ was adopted. Here, φ represents a potential. The time forward difference is used for the time differential terms of the charge carrier continuity equations (4) and (5), and the upstream difference method is used for the advection term of the two items on the left side. Except for the time derivative term, a complete implicit method that evaluates implicitly is used.

Figure 0004836644
Figure 0004836644

ここでδt、n、n+1はそれぞれ、時間ステップ、計算された現在のステップを示すステップ数、および、次の未来のステップを示すステップ数である。   Here, δt, n, and n + 1 are a time step, a step number indicating the calculated current step, and a step number indicating the next future step, respectively.

こうして得られた非線形代数方程式は、2重の反復法を用いて計算する。まず、この3つの式全体は逐次近似法を用いて計算する。この反復の中で、式(8)、式(9)の各式は、時間微分項に現れる以外の変数、例えば式np以外の量は、既知の反復結果の値を用いて評価し、この式ごとにまず、Successive Over Relaxationに基づいて計算する。ポアソン方程式(10)は、φについても同様の計算を行う。式全体に関する逐次近似法による残差が指定の値になるまで反復計算する。ここでは指定の値を、φ、nn、npそれぞれに指定しており、5×10-3、1×10-2、1×10-2とした。 The nonlinear algebraic equation thus obtained is calculated using a double iteration method. First, the whole three equations are calculated using a successive approximation method. In this iteration, equations (8) and (9) are evaluated for variables other than those appearing in the time derivative term, for example, quantities other than equation np, using the values of known iteration results. First, each formula is calculated based on Successive Over Relaxation. The Poisson equation (10) performs the same calculation for φ. Iterates until the residual by the successive approximation method for the whole expression reaches a specified value. Here, the designated values are designated for φ, nn, and np, respectively, 5 × 10 −3 , 1 × 10 −2 , and 1 × 10 −2 .

2.現像電界強度分布算出
上記1.で得られた感光体上潜像電荷分布と、現像条件から現像電界強度分布を算出する。現像スリーブと感光体を平行平板で近似し、その間に現像剤(キャリアとトナー)が均一に充填していると仮定する。すなわち、現像剤は平均誘電率をもった均一な誘電層として扱う。ここで平均誘電率は、平均比誘電率と真空の誘電率の積であり、平均比誘電率ε’は
ε’=a・ε1+(1−a)・・・式(11)
で得られる。ここで、ε1はキャリアの比誘電率、aは現像ニップ中でのキャリアの占める体積の割合である。
2. Calculation of development electric field strength distribution The development electric field strength distribution is calculated from the latent image charge distribution on the photoconductor obtained in step 1 and the development conditions. It is assumed that the developing sleeve and the photoconductor are approximated by parallel plates, and the developer (carrier and toner) is uniformly filled between them. That is, the developer is treated as a uniform dielectric layer having an average dielectric constant. Here, the average dielectric constant is the product of the average relative dielectric constant and the vacuum dielectric constant, and the average relative dielectric constant ε ′ is ε ′ = a · ε1 + (1−a) (11)
It is obtained by. Here, ε1 is the relative dielectric constant of the carrier, and a is the proportion of the volume occupied by the carrier in the development nip.

スリーブ表面が現像バイアス電位、感光体下面が0V一定の境界条件、左右の境界は周期境界条件として、ポアソン方程式を解くことで、電位分布が得られる。感光体表面で
E=−gradφ
を解くと、感光体表面の現像電界強度分布が得られる。
The potential distribution can be obtained by solving the Poisson equation with the sleeve surface as the developing bias potential, the lower surface of the photoconductor as 0 V constant boundary conditions, and the left and right boundaries as periodic boundary conditions. E = -gradφ on the surface of the photoconductor
Is obtained, the development electric field strength distribution on the surface of the photoreceptor is obtained.

3.トナー付着量算出
上記2.で得られた電界強度分布と現像条件からトナー付着量を算出する。
3. Calculation of toner adhesion amount 2. The toner adhesion amount is calculated from the electric field strength distribution obtained in step 1 and the development conditions.

Figure 0004836644
Figure 0004836644

ここでkはトナー付着係数であり、vr/vpはスリーブ線速比であり、lは現像ニップ幅であり、Rはキャリア半径であり、ε0は誘電率であり、qはトナー帯電量とする。
上記シミュレーションにより得られた、電荷発生層面積率とトナー付着量の関係を図10に示す。
Here, k is a toner adhesion coefficient, vr / vp is a sleeve linear velocity ratio, l is a developing nip width, R is a carrier radius, ε0 is a dielectric constant, and q is a toner charge amount. .
FIG. 10 shows the relationship between the charge generation layer area ratio and the toner adhesion amount obtained by the simulation.

電荷発生層面積率増加に従い、トナー付着量は増加する。また露光エネルギを強くすることにより、トナー付着量は増加する。
ここで、電荷発生層の面積比率xとトナー付着量Mの関係は、
M=ax2+bx+c
で近似できる。
As the charge generation layer area ratio increases, the toner adhesion amount increases. Further, the amount of toner adhesion increases by increasing the exposure energy.
Here, the relationship between the area ratio x of the charge generation layer and the toner adhesion amount M is:
M = ax 2 + bx + c
Can be approximated by

ここで、係数a,b,cはPowerの一次式で近似できる。
よって、電荷発生層の面積比率xとトナー付着量Mの関係は、下記式(13)と表すことができる。
M=a(p)X2+b(p)X+c・・・式(13)
Here, the coefficients a, b, and c can be approximated by a linear expression of Power.
Therefore, the relationship between the area ratio x of the charge generation layer and the toner adhesion amount M can be expressed by the following formula (13).
M = a (p) X 2 + b (p) X + c (13)

ここで、黒ベタ画像の再現性および黒ベタ画像に要求される画像濃度に対して、単位面積あたりのトナー付着量として0.45mg/cm2以上必要であることから、2*2dotでのトナー付着必要量は以下の式で計算できる。
トナー付着量M≧0.45mg/cm2=0.45/1000000*(2.54/1200)2*4=8.065E−12(kg)
Here, with respect to the reproducibility of the black solid image and the image density required for the black solid image, the toner adhesion amount per unit area is required to be 0.45 mg / cm 2 or more, so the toner at 2 * 2 dots The required amount of adhesion can be calculated by the following formula.
Toner adhesion amount M ≧ 0.45 mg / cm 2 = 0.45 / 1000000 * (2.54 / 1200) 2 * 4 = 8.065E-12 (kg)

次に、トナー付着量M≧0.45mg/cm2を満たす電荷発生層面積率(DM比率)と量子効率*Powerの関係を図11に示す。
OPC種に依らず、量子効率*Powerと電荷発生層面積率は一定の関係を有することが分かる。これを下記式(14)で示す近似式で示すと、以下のように近似できることが分かる。
Next, FIG. 11 shows the relationship between the charge generation layer area ratio (DM ratio) satisfying the toner adhesion amount M ≧ 0.45 mg / cm 2 and the quantum efficiency * Power.
It can be seen that the quantum efficiency * Power and the charge generation layer area ratio have a certain relationship regardless of the OPC type. This can be approximated as shown below by an approximate expression represented by the following formula (14).

Figure 0004836644
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なお、ここでは2種のOPCを、解像度を変えて計算してみたが、a=0.01,b=60,c=0.002が得られた。   Here, two types of OPC were calculated with different resolutions, but a = 0.01, b = 60, and c = 0.002 were obtained.

次に、上記においてCGLドット部の面積占有率として100%(通常のドット状にCGLを形成しない感光体)〜60%(前述のシミュレーション結果からベタIDが確保可能な領域)までの範囲で振った感光体ドラムの試作を行い、得られた感光体を用いて画像出力を行い、画質評価を行った。   Next, in the above, the area occupancy of the CGL dot portion is shaken in the range of 100% (photosensitive body that does not form a CGL in a normal dot shape) to 60% (area where a solid ID can be secured from the above simulation results). A photoconductor drum was prototyped, and an image was output using the obtained photoconductor to evaluate the image quality.

画像出力は、細線の良好な再現および、ハイライト部での安定した濃度変化、の2つの項目に注目して、それぞれ次のような画像出力実験を行った。まず、細線の良好な再現については、下記で説明する解像度1200dpiの画像出力実験機を用いて、図12に記載した線数400線の画像パターンを用いて、目視による評価を行った。   As for image output, the following image output experiments were conducted by paying attention to two items: good reproduction of fine lines and stable density change in the highlight portion. First, with respect to good reproduction of fine lines, visual evaluation was performed using an image pattern with 400 lines described in FIG. 12 using an image output experimental machine with a resolution of 1200 dpi described below.

400線のライン画像が再現された場合を○、400線のライン画像が再現されなかった場合を×とした。ここで判定の基準として設定した、400線ライン画像の再現の有無は、低コントラスト文字・カラー文字をプリンタで印字したときに、文字部の輪郭(ガタガタした輪郭とならないこと)、文字の色再現性(狙いの色を再現できる)、といった項目を両立して再現するための代用特性として設定したものである。   The case where a 400-line line image was reproduced was marked as ◯, and the case where a 400-line line image was not reproduced was marked as x. The 400-line line image that is set as a criterion for determination here is whether or not the low-contrast character / color character is printed with a printer, the outline of the character part (not to become a rattling outline), and the color reproduction of the character This is set as a substitute characteristic for reproducing both items such as the property (reproducible target color).

つぎに、ハイライト部での安定した濃度変化については、やはり下記で説明する解像度1200dpiの画像出力実験機を用いて、0〜256階調のパッチ(15mm四方)を含む8bitTiff画像データに対して、ディザ処理(スクリーン線数約170線、スクリーン角45度の、ラインスクリーン型、量子化数2bit、解像度1200dpi)を施した、出力用画像データ(擬似中間調処理後データ)をあらかじめ用意しておき、この出力用画像データを用いて画像出力を行う。出力画像の評価は、ハイライト部分(データ0〜32)の反射濃度(ID値)を分光反射濃度計(X−Rite社製 モデル938)で測色した結果を用いて行った。この反射濃度値と入力データ値との関係に対して1次式近似を行い、R-2の値が0.95以上である場合を○とし、R-2の値が0.95未満である場合を×とした。ここでの判定基準として設定した、ハイライト部分(データ0〜32)での1次式近似のR^2の値が0.95以上、の条件は、階調画像における擬似輪郭とよばれる異常画像が発生することがなく良好に再現するための、代用特性として設定したものである。 Next, with respect to the stable density change in the highlight portion, an 8-bit Tiff image data including patches of 0 to 256 gradations (15 mm square) is used by using an image output experimental machine with a resolution of 1200 dpi described below. Output image data (post-pseudo halftone processed data) that has been subjected to dither processing (screen line number of about 170 lines, screen angle of 45 degrees, line screen type, quantization number of 2 bits, resolution of 1200 dpi) is prepared in advance. Then, image output is performed using the output image data. Evaluation of the output image was performed using the result of measuring the reflection density (ID value) of the highlight portion (data 0 to 32) with a spectral reflection densitometer (model 938 manufactured by X-Rite). A linear equation is approximated with respect to the relationship between the reflection density value and the input data value, and a case where the value of R −2 is 0.95 or more is given as ◯, and the value of R −2 is less than 0.95. The case was marked with x. The condition that the value of R ^ 2 of the linear expression approximation in the highlight portion (data 0 to 32) set as a criterion here is 0.95 or more is an abnormality called a pseudo contour in a gradation image This is set as a substitute characteristic for good reproduction without generating an image.

次に画像出力の際に使用した実験機についての説明を行う。この実験機は、リコー製 Ipsio Color 5100 をベースにして改造した実験機であり、主に書き込みユニットの改造を施したものである。この実験機では、LD素子として4つの発光点(レーザダイオード)を1チップ上にライン状に形成した、4チャンネルLDアレイを使用している。これにより、解像度1200dpiを実現した。また、この実験機では、ビーム径は感光体位置上で40(主走査方向)×40(副走査方向)μmとなるように、光学素子、アパーチャを調整してある。また、レーザビームの静止ビーム光量J(露光ビームエネルギのことを以下静止ビーム光量とする)の測定は、次のようにして行った。静止ビーム光量の測定には、横河電機社製光パワーメータ(モデル3292)を用いた。この光パワーメータのプローブ(受光部)をレーザビームの結像位置(感光体ドラムが配置される位置に相当)に配置して、レーザビームがこのプローブ中心に入射するようにセットした。このような状態で、LD(レーザダイオード)の連続点灯を行いながら、光パワーメータの出力値を記録し、静止ビーム光量とした。これらの測定により、光量を調整して設定した。   Next, a description will be given of the experimental machine used for image output. This experimental machine is an experimental machine modified on the basis of Ricoh's Ipsio Color 5100, and is mainly a modified writing unit. In this experimental machine, a four-channel LD array in which four light emitting points (laser diodes) are formed in a line on one chip is used as an LD element. Thereby, a resolution of 1200 dpi was realized. In this experimental machine, the optical element and the aperture are adjusted so that the beam diameter is 40 (main scanning direction) × 40 (sub-scanning direction) μm on the photosensitive member position. Further, the measurement of the amount of static beam J of the laser beam (exposure beam energy is hereinafter referred to as the amount of static beam) was performed as follows. An optical power meter (model 3292) manufactured by Yokogawa Electric Corporation was used for measurement of the amount of static beam light. The probe (light receiving portion) of this optical power meter was placed at the laser beam imaging position (corresponding to the position where the photosensitive drum is placed) and set so that the laser beam was incident on the probe center. In this state, the output value of the optical power meter was recorded while continuously turning on the LD (laser diode), and the light amount was taken as a stationary beam. The light quantity was adjusted and set by these measurements.

次に、画像出力実験およびその結果について説明する。電荷発生層の占有面積を100〜60%の範囲で変化させた試作感光体ドラムを作製した。
このように作製した感光体ドラムを使用して、レーザの静止ビーム光量を変えながら、画像出力を行い、上記の2項目(400線ライン画像の再現、ハイライト部分を1次式で近似し、R^2の値が0.95以上)について、評価を行った結果を下記の表3〜4に示す。
Next, an image output experiment and results thereof will be described. Prototype photosensitive drums were produced in which the area occupied by the charge generation layer was varied in the range of 100 to 60%.
Using the photoconductor drum produced in this way, image output is performed while changing the amount of laser stationary beam, and the above two items (reproduction of 400-line image, highlight part is approximated by a linear expression, Tables 3 to 4 below show the results of evaluation on the value of R ^ 2 of 0.95 or more.

Figure 0004836644
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Figure 0004836644
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前記ドット状に形成されている電荷発生層の占有面積率が90%より大きい場合には、十分にコントラストの大きな静電潜像を形成することができず、ハイライト部(反射濃度が0〜0.2程度の領域)において急激な濃度変化してしまい、本実施形態に独自の効果が得られない。   When the occupied area ratio of the charge generation layer formed in the dot shape is larger than 90%, an electrostatic latent image having a sufficiently large contrast cannot be formed, and a highlight portion (reflection density is 0 to 0). In the region of about 0.2), the concentration changes suddenly, and an effect unique to this embodiment cannot be obtained.

表3および表4の結果に示すように、電荷発生層の占有面積率が90%以下である場合には、従来技術で記載したような、発明の解決しようとする課題に対して、改善が可能であることが分かる。また、電荷発生層の占有面積率が一定の関係(別途記載)以上である場合には、ベタID=1.4以上を確保することができ、良好な画質を実現することができる。   As shown in the results of Tables 3 and 4, when the occupation area ratio of the charge generation layer is 90% or less, the problem to be solved by the invention as described in the prior art is improved. It turns out that it is possible. Further, when the occupation area ratio of the charge generation layer is equal to or greater than a certain relationship (described separately), solid ID = 1.4 or more can be ensured, and good image quality can be realized.

次に、上記の評価を行ったうちの幾つかの条件を用いて、ハイライト部、低コントラスト文字部、ベタ部などの画質要素を含むような総合テストチャートを出力した。結果を表5に示す。   Next, a comprehensive test chart including image quality elements such as a highlight portion, a low-contrast character portion, and a solid portion was output using some of the conditions evaluated above. The results are shown in Table 5.

Figure 0004836644
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表3および表4において、良好な結果を得ることができた条件においては、総合テストチャートの出力結果においても高画質な画像得ることが可能であることが分かる。
よって、前記ドット状に形成されている電荷発生層の占有面積率が90%以下であり、かつ下記式(1)で示される占有面積率(X)以上であることを特徴とする電子写真感光体に関する発明であり、十分にコントラストの大きい静電潜像を形成しながら、ベタ画像においても全面に均一にトナーを付着させることができるような、電子写真感光体を得ることができる。
In Tables 3 and 4, it can be seen that high-quality images can be obtained even in the output results of the comprehensive test chart under the conditions where good results can be obtained.
Therefore, the occupying area ratio of the charge generation layer formed in the dot shape is 90% or less and the occupying area ratio (X) represented by the following formula (1) or more. The present invention relates to a body, and an electrophotographic photosensitive member capable of uniformly adhering toner to the entire surface of a solid image while forming an electrostatic latent image having a sufficiently large contrast can be obtained.

η×J≧0.01×EXP(−(X−60)/10)+0.002・・・式(1)
上記式(1)において、ηは量子効率を示し、Jは露光ビームエネルギ(J/m2)を示す。
η × J ≧ 0.01 × EXP (− (X−60) / 10) +0.002 (1)
In the above formula (1), η represents quantum efficiency, and J represents exposure beam energy (J / m 2 ).

実施例1、2で非画像部を負電位に保持することにより、画像チリを抑制し高画質な画像を形成する画像形成手段を得ることができた。
この方式を搭載した実験機において、実際の画像を詳細に確認してみたところ、ドット面積にバラツキが生じ、粒状性が悪い画像となっている場合があった。
By maintaining the non-image portion at a negative potential in Examples 1 and 2, it was possible to obtain an image forming unit that suppresses image dust and forms a high-quality image.
In an experimental machine equipped with this method, when an actual image was confirmed in detail, there were cases where the dot area varied and the image was poor in graininess.

この現象について考察するため、図13にドット画像の像担持体上電位と、像担持体との接触部より上流側の中間転写体表面電位の関係図を示す。
図13に示した図から分かるように、ドット中央部と中間転写体との電位差と比較して、エッジ部と中間転写体との電位差が大きく、この電位差が大きくなると放電が発生しやすくなる。これにより、エッジ周辺に付着している像担持体上のトナー極性が変わるため転写されにくくなり、ドット面積にバラツキが生じ粒状性を悪化させる原因になっていると考えられる。
In order to consider this phenomenon, FIG. 13 shows a relationship diagram between the potential on the image carrier of the dot image and the surface potential of the intermediate transfer member upstream from the contact portion with the image carrier.
As can be seen from the diagram shown in FIG. 13, the potential difference between the edge portion and the intermediate transfer member is larger than the potential difference between the dot central portion and the intermediate transfer member, and when this potential difference becomes large, discharge tends to occur. As a result, the polarity of the toner on the image carrier adhering to the periphery of the edge is changed, making it difficult to transfer, and it is considered that the dot area varies and deteriorates the graininess.

よって、エッジ周辺での放電を防止するため、次のような構成について検討を行った。図14は転写構成周辺を拡大して示す拡大構成図である。本実施形態の画像形成装置は、感光体1と、現像装置2と、クリーニング装置3と、帯電装置4と、書き込み装置5と、中間転写ユニット(中間転写体)6と、転写部7と、定着部8とを備えている。また、中間転写ユニット6は、中間転写ベルト61と、張架ローラ62,63,64と、カウンターバイアスブレード65と、中間転写ブレード66と、ベルトクリーニング装置67とを備えている。   Therefore, in order to prevent discharge around the edge, the following configuration was examined. FIG. 14 is an enlarged configuration diagram showing the periphery of the transfer configuration in an enlarged manner. The image forming apparatus of the present embodiment includes a photoreceptor 1, a developing device 2, a cleaning device 3, a charging device 4, a writing device 5, an intermediate transfer unit (intermediate transfer member) 6, a transfer unit 7, And a fixing unit 8. The intermediate transfer unit 6 includes an intermediate transfer belt 61, stretching rollers 62, 63, and 64, a counter bias blade 65, an intermediate transfer blade 66, and a belt cleaning device 67.

1が感光体で左から順に1a,1b,1c,1dである。感光体回りの作像部はすべてa,b,c,dともに同様に備えているため、aについてのみ説明する。感光体は反時計回りに回転する。4が帯電装置、5が書き込み装置からのレーザ書込光、2が現像装置、3がクリーニング装置である。感光体上に現像されたトナー像は第1の転写工程として、6の中間転写体上に、転写バイアスローラに印加された電圧による電界で引きつけられ転写される。中間転写体6上には更に、b,c,d部でトナーが転写され、中間転写体6上にはフルカラーの画像が形成される。このフルカラー画像は転写部7で転写材に転写され、転写材は定着部8で加熱されることで定着する。   Reference numeral 1 denotes a photoconductor, which is 1a, 1b, 1c, and 1d in order from the left. Since all the image forming portions around the photosensitive member are similarly provided for a, b, c, and d, only a will be described. The photoreceptor rotates counterclockwise. 4 is a charging device, 5 is laser writing light from a writing device, 2 is a developing device, and 3 is a cleaning device. As a first transfer process, the toner image developed on the photosensitive member is attracted and transferred onto the intermediate transfer member 6 by an electric field generated by a voltage applied to the transfer bias roller. Further, toner is transferred to the intermediate transfer member 6 at the portions b, c, and d, and a full-color image is formed on the intermediate transfer member 6. This full-color image is transferred to a transfer material by the transfer unit 7, and the transfer material is fixed by being heated by the fixing unit 8.

図14において、タンデム画像形成部は、4つのプロセスユニットを有している。1が感光体で左から順に1a,1b,1c,1dであり、a,b,c,dは、使用するトナーの色が互いに異なっているが、その他の構成についてはほぼ同様である。よって、aだけについてその構成を詳述し、他のプロセスユニットの説明については説明を省略する。プロセスユニットは4が帯電装置、5が書き込み装置、2が現像装置、3がクリーニング装置などを有している。像担持体1aは、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動されながら、帯電器4によってその表面が一様帯電し、非画像部電位Vとなる。そして、一様帯電後の表面にレーザ書込光5が照射されて画像部電位VLとなることによって静電潜像が形成される。この静電潜像は、像形成物質たるトナーを用いる現像器2によって現像される。感光体ドラム1a上のトナー像は、中間転写ベルト61上に中間転写される。中間転写工程を経た感光体ドラム1a表面は、当該感光体ドラムのクリーニング装置3によってその表面の転写残トナーがクリーニングされる。他のプロセスユニットでも同様のプロセスが実施されて、Bk,Y,M,Cトナー像が形成される。   In FIG. 14, the tandem image forming unit has four process units. Reference numeral 1 denotes a photoconductor, which is 1a, 1b, 1c, and 1d in order from the left, and a, b, c, and d are different in toner color, but the other configurations are almost the same. Therefore, only the configuration of “a” will be described in detail, and description of other process units will be omitted. The process unit includes a charging device 4, a writing device 5, a developing device 2, a cleaning device 3, and the like. While the image carrier 1a is rotationally driven counterclockwise in the figure by a driving unit (not shown), the surface of the image carrier 1a is uniformly charged by the charger 4 and becomes a non-image portion potential V. Then, the surface after uniform charging is irradiated with the laser writing light 5 to become the image portion potential VL, whereby an electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is developed by a developing device 2 using toner as an image forming substance. The toner image on the photosensitive drum 1 a is intermediately transferred onto the intermediate transfer belt 61. The surface of the photosensitive drum 1a that has undergone the intermediate transfer process is cleaned of the transfer residual toner on the surface by the cleaning device 3 of the photosensitive drum. Similar processes are performed in other process units, and Bk, Y, M, and C toner images are formed.

一方、上記したように中間転写ユニット6は、中間転写ベルト61、3つの張架ローラ62,63,64、ベルトクリーニング装置67などを備えている。また、4つのカウンターバイアスブレード65や、4つの中間転写ブレード66、ベルトクリーニング装置67なども備えている。中間転写体たる中間転写ベルト61は、3つの張架ローラ62,63,64に張架されながら、何れか1つの張架ローラが図示しない駆動手段によって回転駆動されることにより、図中時計回りに移動する。4つのカウンターバイアスブレード65a,65b,65c,65dや、4つの中間転写ブレード66a,66b,66c,66dは、それぞれ中間転写ベルト61の裏面(内周面)に当接するように配設されている。そして、同じ記号が付されたカウンターバイアスブレードと中間転写ブレードとが一つの対をなしている。例えば、カウンターバイアスブレード66と中間転写ブレード66とが一つの対をなしているのである。中間転写ブレード66a,66b,66c,66dが中間転写ベルト61を感光体ドラム1a,1b,1c,1d方向にそれぞれ抑えるような配設により、タンデムの画像形成部と中間転写ユニット6との間には、Bk,Y,M,C用の4つの中間転写ニップが形成される。   On the other hand, as described above, the intermediate transfer unit 6 includes the intermediate transfer belt 61, the three stretching rollers 62, 63, 64, the belt cleaning device 67, and the like. Also provided are four counter bias blades 65, four intermediate transfer blades 66, a belt cleaning device 67, and the like. The intermediate transfer belt 61, which is an intermediate transfer member, is stretched clockwise by the rotation of any one of the stretching rollers by driving means (not shown) while being stretched by the three stretching rollers 62, 63, 64. Move to. The four counter bias blades 65a, 65b, 65c, and 65d and the four intermediate transfer blades 66a, 66b, 66c, and 66d are arranged so as to contact the back surface (inner peripheral surface) of the intermediate transfer belt 61, respectively. . A counter bias blade and an intermediate transfer blade with the same symbol form one pair. For example, the counter bias blade 66 and the intermediate transfer blade 66 form a pair. The intermediate transfer blades 66a, 66b, 66c, and 66d are disposed between the tandem image forming unit and the intermediate transfer unit 6 by disposing the intermediate transfer belt 61 in the direction of the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d, respectively. The four intermediate transfer nips for Bk, Y, M, and C are formed.

これら中間転写ニップには、図示しない電源によって中間転写ブレード66a,66b,66c,66dにそれぞれ中間転写バイアスが印加されることによって中間転写電界が作用する。ここで、中間転写ニップの中間転写体の回転方向上流側に位置する65はカウンターバイアスブレードである。このカウンターバイアスブレード65には、図示しない電源よりバイアスが印加される。このカウンターバイアスブレード65に像担持体上トナーを中間転写体へ吸引しない方向の電界を作用させることにより、エッジ周辺での放電を防止し、経時変動や現像剤のバラツキによらず、安定してドットのバラツキを抑え粒状性が向上することが可能となった。   An intermediate transfer electric field acts on these intermediate transfer nips by applying an intermediate transfer bias to the intermediate transfer blades 66a, 66b, 66c, and 66d by a power source (not shown). Here, a counter bias blade 65 is positioned upstream of the intermediate transfer nip in the rotation direction of the intermediate transfer member. A bias is applied to the counter bias blade 65 from a power source (not shown). By applying an electric field in the direction in which the toner on the image bearing member is not attracted to the intermediate transfer member to the counter bias blade 65, the discharge around the edge is prevented, and stable regardless of the variation with time and the variation of the developer. It became possible to improve the graininess by suppressing the variation of dots.

以上、本実施形態の感光体および画像形成装置によれば、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体上に静電潜像を形成するための露光手段と、像担持体上の潜像を潜像と同極性のトナーで現像する現像手段と、トナー像を中間転写体上に転写する第1の転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を記録体に転写する第2の転写手段により画像を形成する画像形成手段において、前記静電潜像の地肌部に相当する未露光部の電位が、絶対値で最高値の1/2以上に保持されている画像形成手段により、中間転写体を使用するカラー画像形成方法において、転写プロセスでの画像劣化を抑制し、高画質が画像を提供することが可能になる。   As described above, according to the photosensitive member and the image forming apparatus of the present embodiment, the charging unit for charging the image carrier, the exposure unit for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and the latent image on the image carrier. Developing means for developing the image with toner having the same polarity as the latent image; first transfer means for transferring the toner image onto the intermediate transfer member; and a second transfer means for transferring the toner image on the intermediate transfer member to the recording member. In the image forming means for forming an image by the transfer means, the image forming means in which the potential of the unexposed portion corresponding to the background portion of the electrostatic latent image is held at ½ or more of the maximum value in absolute value, In a color image forming method using an intermediate transfer member, it is possible to suppress image deterioration in a transfer process and provide an image with high image quality.

また、ドット状に形成されている電荷発生層の占有面積率を90%以下にし、かつ占有面積率と露光エネルギの関係を上述した式(1)の範囲内とすることで、「細線の良好な再現」および「ハイライト部での安定した濃度変化」を両立した画像を得、黒ベタ画像に置いても十分な画像濃度を得ることが可能となる。
さらに、転写前の像担持体上トナーのプレ転写や、転写前の感光体上トナーへの放電を防止し、画像チリを防止し、経時変動や現像剤のバラツキによらず安定した画像を形成することができる。
In addition, by setting the occupation area ratio of the charge generation layer formed in a dot shape to 90% or less and making the relationship between the occupation area ratio and the exposure energy within the range of the above-described formula (1), “the fine line is good It is possible to obtain an image that achieves both “reproducibility” and “stable density change in the highlight portion”, and to obtain a sufficient image density even when placed on a black solid image.
Furthermore, pre-transfer of the toner on the image carrier before transfer and discharge to the toner on the photoconductor before transfer are prevented, image dust is prevented, and a stable image is formed regardless of changes with time and variations in developer. can do.

本実施形態のトナー転写時の像担持体非画像部電位と転写チリとの関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an image carrier non-image portion potential and transfer dust during toner transfer according to the present exemplary embodiment. 本実施形態の像担持体における電荷キャリア生成とその輸送のモデルを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the model of the charge carrier production | generation in the image carrier of this embodiment, and its transport. 本実施形態のドット画像の像担持体表面電位と中間転写材表面電位の関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an image carrier surface potential of a dot image and an intermediate transfer material surface potential of the present embodiment. 本実施形態に係る中間転写体搭載の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus mounted with an intermediate transfer member according to the present embodiment. 本実施形態に係る像担持体内のキャリア移動過程を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the carrier movement process in the image carrier which concerns on this embodiment. 隣接するビームスポット径による露光強度分布説明図であり、露光ビームのエネルギ分布において、600dpi、ビーム径68.9μmの隣接するビーム径による露光強度分布を示した図である。It is exposure explanatory drawing by the adjacent beam spot diameter, and is the figure which showed the exposure intensity distribution by the adjacent beam diameter of 600 dpi and the beam diameter of 68.9 micrometers in the energy distribution of the exposure beam. 本実施形態に係る電荷輸送層内に格子状に絶縁領域を設けた像担持体の透視図である。FIG. 3 is a perspective view of an image carrier in which insulating regions are provided in a lattice shape in the charge transport layer according to the present embodiment. 本実施形態に使用する像担持体の一例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of an example of the image carrier used for this embodiment. 本実施形態に使用する像担持体の他の一例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of another example of the image carrier used for this embodiment. 本実施形態に使用する像担持体の電荷発生層面積率とトナー付着の関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a charge generation layer area ratio of an image carrier used in the exemplary embodiment and toner adhesion. 本実施形態におけるトナー付着、電荷発生層面積率、量子効率の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship of toner adhesion in this embodiment, a charge generation layer area rate, and quantum efficiency. 本実施形態に使用する400線画像パターンの説明用平面図である。It is a top view for description of a 400 line image pattern used for this embodiment. 本実施形態におけるドット画像の像担持体上電位と上流側の中間転写体表面電位の関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an image carrier potential of a dot image and an upstream intermediate transfer member surface potential in the present embodiment. 本実施形態の転写構成周辺を拡大して示す概略構成断面図である。It is a schematic structure sectional view expanding and showing the transfer composition periphery of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1a,1b,1c,1d 感光体
2 現像装置
3 クリーニング装置
4 帯電装置
5 書き込み装置(レーザ書込光)
6 中間転写体
7 転写部
8 定着部
31 導電性支持体
33 中間層
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
61 中間転写ベルト
62,63,64 張架ローラ
65 カウンターバイアスブレード
66 中間転写ブレード
67 ベルトクリーニング装置
1a, 1b, 1c, 1d Photoconductor 2 Developing device 3 Cleaning device 4 Charging device 5 Writing device (laser writing light)
6 Intermediate transfer body 7 Transfer section 8 Fixing section 31 Conductive support 33 Intermediate layer 35 Charge generation layer 37 Charge transport layer 61 Intermediate transfer belt 62, 63, 64 Tension roller 65 Counter bias blade 66 Intermediate transfer blade 67 Belt cleaning device

Claims (1)

像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成するための露光手段と、前記像担持体上の潜像を当該潜像と同極性のトナーで現像する現像手段と、トナー像を中間転写体上に転写する第1の転写手段と、前記中間転写体上の前記トナー像を記録体に転写する第2の転写手段により画像を形成する画像形成方法であって、前記像担持体が、導電性支持体上に設けられ、電荷発生物質を少なくとも有する電荷発生層と、電荷輸送物質を少なくとも含有する電荷輸送層とからなり、前記電荷輸送層が電荷輸送材料と絶縁材料とからなり、前記絶縁材料は前記電荷輸送材料を囲撓する領域として格子状に設けられ、前記絶縁材料の領域及び電荷輸送材料の領域は膜厚方向に続いて配列され、かつ前記絶縁材料の領域は10%以下であり、前記像担持体の非画像部の電位を−200V以下に保持したことを特徴とする画像形成方法。 Charging means for charging the image carrier, exposure means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and development for developing the latent image on the image carrier with toner having the same polarity as the latent image An image forming method in which an image is formed by a first transfer unit that transfers a toner image onto an intermediate transfer member, and a second transfer unit that transfers the toner image on the intermediate transfer member to a recording member. The image carrier is provided on a conductive support and comprises a charge generation layer having at least a charge generation material and a charge transport layer containing at least a charge transport material, wherein the charge transport layer is a charge transport material. And the insulating material is provided in a lattice shape as a region surrounding the charge transport material, and the region of the insulating material and the region of the charge transport material are arranged in succession in the film thickness direction, and The area of insulating material is less than 10% Ri, the image forming method characterized in that the potential of the non-image portion of said image bearing member was kept below -200 V.
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