JPH08272190A - Charging device and image forming device - Google Patents
Charging device and image forming deviceInfo
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- JPH08272190A JPH08272190A JP7073898A JP7389895A JPH08272190A JP H08272190 A JPH08272190 A JP H08272190A JP 7073898 A JP7073898 A JP 7073898A JP 7389895 A JP7389895 A JP 7389895A JP H08272190 A JPH08272190 A JP H08272190A
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- Japan
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- layer
- charging
- charged
- magnetic
- photoconductor
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Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電圧を印加した帯電部
材を像担持体の被帯電面に当接させてこれを帯電する接
触帯電装置および画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact charging device and an image forming apparatus in which a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with a surface to be charged of an image carrier to charge it.
【0002】[0002]
1.画像形成装置 画像形成装置としては、従来から原稿を複写するいわゆ
る複写機がよく知られているが、近年、コンピュータ、
ワードプロセッサ等の出力手段に使用するプリンタの需
要の伸びが著しい。このようなプリンタは従来のオフィ
スユースのみならず、パーソナルユースが多いため、低
コスト化、メンテナンスフリー化といった一層の経済
性、利便性が要求される。1. 2. Related Art Image Forming Apparatus As an image forming apparatus, a so-called copying machine for copying a document has been well known, but in recent years, a computer,
The demand for printers used as output means such as word processors is growing rapidly. Since such printers are used not only for conventional office use but also for personal use, there are demands for further cost efficiency and convenience such as cost reduction and maintenance free.
【0003】さらに、エコロジーの観点から、両面コピ
ー、再生紙利を活用した紙消費量低滅による省資源化、
消費電力の低減による省エネルギ化、オゾン量低減によ
る作業環境改善等が、経済性、利便性と同様の重要度で
求められている。Further, from the viewpoint of ecology, double-sided copying, resource saving by reducing paper consumption by utilizing recycled paper,
Energy saving by reduction of power consumption and improvement of working environment by reduction of ozone amount are demanded with the same importance as economic efficiency and convenience.
【0004】従来の帯電方式の主流であったコロナ帯電
器は、50〜100μm程度の金属ワイヤに5〜10k
V程度の高電圧を印加し、雰囲気を電離し対向物(被帯
電体)に電荷を付与する。その過程において、ワイヤ自
身も汚れを吸着するため、定期的な清掃、交換が必要と
なる。また、コロナ放電にともない、不要なオゾンが発
生する。The corona charger, which has been the mainstream of the conventional charging method, has a metal wire of 50 to 100 μm and a thickness of 5 to 10 k.
By applying a high voltage of about V, the atmosphere is ionized and the opposite object (charged body) is charged. In the process, the wire itself also adsorbs dirt, and therefore periodical cleaning and replacement are required. In addition, unnecessary ozone is generated with the corona discharge.
【0005】省エネルギに関しては、感光体ヒータの問
題もある。近年、画像形成装置に使用される電子写真感
光体は、耐刷枚数の増大を図るため表面硬度が高くなっ
ており、繰り返しの使用に伴って、帯電器が発生するオ
ゾンから派生されるコロナ生成物の影響により、感光体
表面が湿度に敏感となり水分を吸着しやすくなる。この
水分が感光体表面の電荷の横流れの原因となって、いわ
ゆる画像流れといった画像品質低下を引き起こす。Regarding energy saving, there is also a problem with the photoconductor heater. In recent years, the surface hardness of electrophotographic photoreceptors used in image forming apparatuses has been increasing in order to increase the number of sheets that can be printed. With repeated use, corona generation derived from ozone generated by the charger is generated. Due to the influence of the substance, the surface of the photoconductor becomes sensitive to humidity and easily absorbs moisture. This moisture causes a lateral flow of charges on the surface of the photoconductor, which causes deterioration of image quality such as so-called image deletion.
【0006】このような画像流れを防止するために、実
公平1−34205号公報に記載されているようなヒー
タによる加熱や、特公平2−23856号公報に記載さ
れているようなマグネットローラと磁性トナーによって
形成したブラシにより感光体表面を摺察しコロナ生成物
を取り除く方法、特開昭61−100780に記載され
ているような弾性ローラによる感光体表面の摺察でコロ
ナ生成物を取り除く方法等が用いられてきた。In order to prevent such image deletion, heating by a heater as described in Japanese Utility Model Publication No. 1-34205 and a magnet roller as described in Japanese Patent Publication No. 23856/1990 are used. A method of removing the corona product by rubbing the surface of the photoconductor with a brush formed of magnetic toner, a method of removing the corona product by rubbing the surface of the photoconductor with an elastic roller as described in JP-A-61-110080, and the like. Has been used.
【0007】感光体表面を摺察する方法は、極めて硬度
の高いアモルファスシリコン感光体で使用されるが、装
置の小型化や低コスト化が困難な一因となる。また、ヒ
ータによる常時加熱は前述のように消費電力量の増大を
招く。ヒータの容量は通常15〜80W程度と必ずしも
大電力量といった印象を得ないが、夜間も含め常時通電
されているケースがほとんどであり、一日あたりの消費
電力量としては、画像形成装置全体の消費電力の5〜1
5%にも達する。The method of inspecting the surface of the photosensitive member is used for an amorphous silicon photosensitive member having an extremely high hardness, but this is one of the factors that make it difficult to reduce the size and cost of the device. Further, the constant heating by the heater causes an increase in power consumption as described above. The heater capacity is usually about 15 to 80 W, which does not necessarily give the impression of a large amount of power, but in most cases it is always energized even at night, and the amount of power consumed per day is that of the entire image forming apparatus. 5 to 1 of power consumption
It reaches 5%.
【0008】また、本発明に類似する形態での外部ヒー
タ加熱方式、すなわち、特開昭59−111179号公
報や特開昭62−278577号公報においても、感光
体の温度変動に伴う画像濃度不安定要素の改善について
はなんらの開示もない。Also, in the external heater heating system in a form similar to that of the present invention, that is, in JP-A-59-111179 and JP-A-62-278577, the image density error due to the temperature change of the photoconductor is not detected. There is no disclosure about improvement of stability factors.
【0009】また、画像流れの要因となる前述のオゾン
は、除去することが好ましく、従来からオゾン除去フィ
ルタで分解無害化して排出していた。特にパーソナルユ
ースの場合、排出オゾン量は極力低減しなければならな
い。このように経済面からも帯電時の発生オゾン量を大
幅に低減する方式が求められている。Further, it is preferable to remove the above-mentioned ozone which causes the image deletion, and conventionally, it has been decomposed by an ozone removal filter to be harmless and discharged. Especially for personal use, the amount of ozone discharged must be reduced as much as possible. Thus, from the economical aspect, there is a demand for a method of significantly reducing the amount of ozone generated during charging.
【0010】こうした状況から、発生オゾン量が皆無あ
るいは極めて微量な新たな帯電装置、画像形成装置が求
められている。 2.帯電装置 前述の問題点を解決すべく、各種帯電装置が提案されて
いる。Under these circumstances, there is a demand for new charging devices and image forming apparatuses that produce no or very little ozone. 2. Charging Device Various charging devices have been proposed to solve the above problems.
【0011】特開昭63−208878号公報に記載さ
れているような接触帯電装置は、電圧を印加した帯電部
材を被帯電体に当接させて被帯電面を所定の電位に帯電
するもので、帯電装置として広く利用されているコロナ
帯電装置に比べ、第1に、被帯電面に所定の電位を得る
のに必要とされる印加電圧の低電圧化が図れること、第
2に、帯電過程で発生するオゾン量がないまたは極めて
微量であるため、オゾン除去フィルタの必要性がなくな
り、したがって装置の排気系の構成が簡素化されるこ
と、メンテナンスフリーであること、第3に、帯電過程
において発生したオゾンおよびオゾン生成物が被帯電面
である像担持体表面、例えば感光体表面に付着し、付着
したコロナ生成物の影響で感光体表面が湿度に敏感とな
って水分を吸着しやすくなって低抵抗化することに基づ
く画像流れを防止することができるので、終日行われて
いる加熱ヒータによる除湿の必要性がなくなること、そ
のため夜間通電等の電力消費の大幅な低減が図れるこ
と、等の長所を有している。The contact charging device as described in JP-A-63-208878 is a device for charging a charging member to which a voltage has been applied to a member to be charged so as to charge the surface to be charged to a predetermined potential. Compared with a corona charging device widely used as a charging device, firstly, the applied voltage required to obtain a predetermined potential on the surface to be charged can be lowered, and secondly, the charging process. Since there is no or extremely small amount of ozone generated in step 1, the need for an ozone removal filter is eliminated, thus simplifying the configuration of the exhaust system of the device, maintenance-free, and thirdly, in the charging process. The generated ozone and ozone products adhere to the surface of the image carrier, which is the surface to be charged, for example, the surface of the photoconductor, and the surface of the photoconductor becomes sensitive to humidity due to the influence of the adhered corona products and adsorbs moisture. Since it is possible to prevent image deletion due to low resistance, it is not necessary to dehumidify with a heater all day long, and it is possible to significantly reduce power consumption such as night energization. , And so on.
【0012】上述のような長所を有する接触帯電装置
は、例えば、電子写真方式の画像形成装置(複写機、レ
ーザビームプリンタ)、静電記録方式の画像形成装置に
おいて、電子写真感光体、誘電体等の像担持体、その他
の被帯電体を帯電処理する手段として、コロナ放電装置
に代わるものとして注目され、実用化されている。従
来、接触帯電装置としては、ブレードやシート状の固定
式の帯電部材を被帯電体に当接させ、これにバイアスを
印加して帯電を行うものが代表的である。The contact charging device having the above-mentioned advantages is, for example, an electrophotographic image forming apparatus (copier, laser beam printer), an electrostatic recording type image forming apparatus, an electrophotographic photosensitive member, a dielectric material. As a means for charging the image bearing member such as the above and other charged members, it has been noticed and put into practical use as an alternative to the corona discharge device. Conventionally, as a contact charging device, a device in which a blade or a sheet-type fixed charging member is brought into contact with a member to be charged and a bias is applied to the member to perform charging is typical.
【0013】図16にその一実施例を示す。801はド
ラム状の感光体(以下適宜「感光ドラム」という)であ
り、同図中、時計回り(矢印A方向)に所定の周速度
(プロセススピード)にて回転駆動されるドラム型の電
子写真感光体である。802は接触帯電部材であり、電
極802−1、およびその帯電面に形成した抵抗層80
2−2とを備えている。電極802−1は、通常、アル
ミニウム、アルミニウム合金、真鍮、銅、鉄、ステンレ
ス等の金属や、樹脂、セラミック等の絶縁材料に導電処
理、すなわち、金属をコーティングしたり、導電性塗料
を塗布したりしたものを用いる。抵抗層802−2は、
ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂や、シリコンゴ
ム、ウレタンゴム等のエラストマーに、酸化チタン、炭
素粉、金属粉等の導電性フィラーを分散したものが一般
的に用いられる。抵抗層802−2の抵抗値は、HIO
KI社(メーカ)製のMΩテスターで0.25〜1kV
の印加電圧における測定にて、1×103 〜1×1012
Ω・cmの抵抗値を有する。803は帯電部材802に対
する電圧印加電源であり、この電源803により、感光
ドラム801の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧
Vppを有する振動電圧Vacと直流電圧Vdcとを重畳した
t重畳電圧(Vac+Vdc)が帯電部材802の電極80
2−2に印加され、回転駆動されている感光ドラム80
1の外周面が均一に帯電される。FIG. 16 shows an embodiment thereof. Reference numeral 801 denotes a drum-shaped photoconductor (hereinafter appropriately referred to as “photosensitive drum”), and in the figure, a drum-type electrophotographic image that is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction (arrow A direction) It is a photoconductor. Reference numeral 802 denotes a contact charging member, which includes the electrode 802-1 and the resistance layer 80 formed on the charged surface thereof.
2-2 and. The electrode 802-1 is usually made of a metal such as aluminum, an aluminum alloy, brass, copper, iron, or stainless, or an insulating material such as resin or ceramic, which is subjected to a conductive treatment, that is, coated with a metal or a conductive paint. Use the one that you used. The resistance layer 802-2 is
Generally used is a resin such as polypropylene or polyethylene, or an elastomer such as silicon rubber or urethane rubber in which a conductive filler such as titanium oxide, carbon powder or metal powder is dispersed. The resistance value of the resistance layer 802-2 is HIO.
0.25 to 1kV with MΩ tester made by KI (manufacturer)
At an applied voltage of 1 × 10 3 to 1 × 10 12
Has a resistance value of Ω · cm. Reference numeral 803 denotes a voltage application power source for the charging member 802. The power source 803 superimposes the oscillating voltage V ac having the peak-to-peak voltage V pp that is at least twice the charging start voltage of the photosensitive drum 801 and the DC voltage V dc. The superimposed voltage (V ac + V dc ) is the electrode 80 of the charging member 802.
2-2 is applied to the photosensitive drum 80 which is rotationally driven.
The outer peripheral surface of No. 1 is uniformly charged.
【0014】さらに、画像信号に応じて強度変調される
レーザビームプリンタ光805が走査されることによっ
て感光ドラム801上に静電潜像が形成される。Further, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 801 by scanning the laser beam printer light 805 whose intensity is modulated according to the image signal.
【0015】この潜像は、現像剤が塗布された現像スリ
ーブ806によってトナーが付着され、トナー像として
顕画像化(現像)された後、転写材807上に転写ロー
ラ808を介して転写される。転写残トナーは、クリー
ニングブレード809によって感光ドラム上から除去さ
れる。一方、表面にトナー像が転写された転写材807
は、定着装置(不図示)によってトナー像が定着された
後、最終的なコピーとして画像形成装置本体外部に排出
される。Toner is attached to this latent image by a developing sleeve 806 coated with a developer, and after being visualized (developed) as a toner image, it is transferred onto a transfer material 807 via a transfer roller 808. . The transfer residual toner is removed from the photosensitive drum by the cleaning blade 809. On the other hand, a transfer material 807 having a toner image transferred on its surface
After the toner image is fixed by a fixing device (not shown), the toner image is discharged to the outside of the image forming apparatus main body as a final copy.
【0016】しかしながら上述の方式では、感光ドラム
801と接触帯電部材802の直接接触、摩擦影響が大
きいため、長期の使用により接触帯電部材802がどう
しても摩耗し、定期的な交換が必要となる。近年、画像
形成装置の像担持体として広く用いられ始めたアモルフ
ァスシリコン感光体は半永久的な寿命を有しており、接
触帯電部材802の交換は装置のメンテナンスフリー化
の障害となる問題であり、改善が強く求められていた。However, in the above-mentioned method, since the direct contact between the photosensitive drum 801 and the contact charging member 802 and the influence of friction are great, the contact charging member 802 is worn out for a long period of time, and it is necessary to replace it regularly. Amorphous silicon photoconductors, which have been widely used as image carriers in image forming apparatuses in recent years, have a semi-permanent life, and replacement of the contact charging member 802 is an obstacle to maintenance-free operation of the apparatus. There was a strong demand for improvement.
【0017】その解決策として、接触帯電部材のさまざ
まな改善といった進み方の中で、特開昭59−1335
69号公報等のように、磁性体と磁性粉体(あるいは粒
子)からなる磁気ブラシ状の接触帯電部材を像担持体に
接触させこれに電荷を付与する機構の新方式が提案され
ている。As a solution to the problem, in the progress of various improvements of the contact charging member, Japanese Patent Laid-Open No. 59-1335 has been proposed.
As disclosed in Japanese Patent No. 69, etc., a new system of a mechanism has been proposed in which a magnetic brush-shaped contact charging member made of a magnetic material and magnetic powder (or particles) is brought into contact with an image carrier to apply an electric charge thereto.
【0018】図17(a)、(b)にその一実施例を示
す。なお、図17(a)は感光ドラム901および帯電
部材902の軸に直角な方向の縦断面図を示し、図17
(b)は帯電部材902の正面図を示す。901は像担
持体としての感光ドラムであり、矢印A方向に所定の周
速度(プロセススピード)にて回転駆動されるドラム型
の電子写真感光体である。902は帯電部材であり、多
極磁性体902−2およびその帯電面に磁性粉体により
形成した磁気ブラシ層902−1とを備えている。17 (a) and 17 (b) show an embodiment thereof. 17A is a vertical cross-sectional view of the photosensitive drum 901 and the charging member 902 in a direction perpendicular to the axes thereof.
(B) shows a front view of the charging member 902. Reference numeral 901 denotes a photosensitive drum as an image bearing member, which is a drum type electrophotographic photosensitive member that is rotationally driven in the direction of arrow A at a predetermined peripheral speed (process speed). A charging member 902 includes a multipolar magnetic body 902-2 and a magnetic brush layer 902-1 formed of magnetic powder on the charging surface thereof.
【0019】多極磁性体902−2は、通常、フェライ
ト磁石、ゴムマグネット等の磁性材料を用い、円筒状
の、いわゆるマグネットローラに形成される。The multi-pole magnetic body 902-2 is usually made of a magnetic material such as a ferrite magnet and a rubber magnet, and is formed into a cylindrical so-called magnet roller.
【0020】磁気ブラシ層902−1は、磁性酸化鉄
(フェライト)粉、マグネタイト粉、周知の磁性トナー
材等が一般的に用いられる。For the magnetic brush layer 902-1, magnetic iron oxide (ferrite) powder, magnetite powder, known magnetic toner material, etc. are generally used.
【0021】この帯電部材902の抵抗値は、その使用
される環境、高帯電効率、あるいは感光ドラム901の
表面層の耐圧特性等に応じて適宜選択されることが望ま
しい。It is desirable that the resistance value of the charging member 902 is appropriately selected depending on the environment in which it is used, high charging efficiency, pressure resistance of the surface layer of the photosensitive drum 901, and the like.
【0022】感光ドラム901と「多極磁性体902−
2」は、磁気ブラシ層902−1の接触幅(以下「ニッ
プ幅」という)を安定に制御するため、一定の距離に安
定的に設定される必要がある。この距離は50〜200
0μmの範囲が好ましく、より好ましくは100〜10
00μmである。The photosensitive drum 901 and the "multipolar magnetic material 902-"
"2" stably controls the contact width of the magnetic brush layer 902-1 (hereinafter referred to as "nip width"), and thus needs to be stably set to a constant distance. This distance is 50-200
The range of 0 μm is preferable, and more preferably 100 to 10
It is 00 μm.
【0023】903は帯電部材902に対する電圧印加
電源であり、この電源903により直流電圧Vdcが帯電
部材902の多極磁性体902−2、磁気ブラシ層90
2−1に印加されて、回転駆動されている感光ドラム9
01の外周面が均一に帯電される。Reference numeral 903 denotes a voltage applying power source for the charging member 902. The power source 903 applies a DC voltage V dc to the multipolar magnetic material 902-2 of the charging member 902 and the magnetic brush layer 90.
2-1 is applied to the photosensitive drum 9 and is rotationally driven.
The outer peripheral surface of 01 is uniformly charged.
【0024】さらに、画像信号に応じて強度変調される
レーザビームプリンタ光905が感光ドラム901上に
照射され静電潜像が形成される。この潜像は、現像剤が
塗布された現像スリーブ906によってトナー像として
顕画像化された後、転写材907上に転写ローラ908
を介して転写される、転写残トナーは、クリーニングブ
レード909によって感光ドラム901上から除去され
る。一方、表面にトナー像が転写された転写材907
は、不図示の定着装置によってトナー像が定着された
後、画像形成装置本体外部に排出される。Further, a laser beam printer light 905 whose intensity is modulated according to an image signal is irradiated on the photosensitive drum 901 to form an electrostatic latent image. This latent image is visualized as a toner image by a developing sleeve 906 coated with a developer, and then transferred onto a transfer material 907 by a transfer roller 908.
The transfer residual toner transferred via the cleaning blade 909 is removed from the photosensitive drum 901 by the cleaning blade 909. On the other hand, the transfer material 907 on which the toner image is transferred on the surface
After the toner image is fixed by a fixing device (not shown), is discharged to the outside of the image forming apparatus main body.
【0025】このような方式により、像担持体(感光ド
ラム)901と接触帯電部材902との接触性、摩擦性
特性が向上し、耐久劣化に対して機械的摩耗等の格段の
向上を図ることができる。 3.感光体 [有機光導電体(OPC)]電子写真感光体の光導電材
料として、近年、種々の有機光導電材料の開発が進み、
特に電荷発生層と電荷輸送層を積層した機能分離型感光
体は既に実用化され複写機やレーザビームプリンタに搭
載されている。By such a system, the contact property and the friction property between the image carrier (photosensitive drum) 901 and the contact charging member 902 are improved, and the mechanical wear and the like are remarkably improved against the deterioration of durability. You can 3. Photoreceptor [Organic Photoconductive Material (OPC)] In recent years, various organic photoconductive materials have been developed as photoconductive materials for electrophotographic photosensitive materials.
In particular, a function-separated type photoreceptor having a charge generation layer and a charge transport layer laminated has already been put to practical use and mounted on a copying machine or a laser beam printer.
【0026】しかしながら、これらの感光体は一般的に
耐久性が低いことが一つの大きな欠点であるとされてき
た。耐久性としては、感度、残留電位、帯電能、画像ぼ
け等の電子写真物性面の耐久性および摺察による感光体
表面の摩耗や引っ掻き傷等の機械的耐久性に大別され、
いずれも感光体の寿命を決定する大きな要因となってい
る。However, one of the major drawbacks of these photoconductors has been their low durability. The durability is roughly divided into sensitivity, residual potential, charging ability, durability of electrophotographic physical surface such as image blur, and mechanical durability such as abrasion and scratch on the surface of photoreceptor due to rubbing,
Both are major factors that determine the life of the photoconductor.
【0027】このうち電子写真物性面の耐久性、特に画
像ぼけに関しては、コロナ帯電器から発生するオゾン、
NOx等の活性物質により、感光体表面層に含有される
電荷輸送物質が劣化することが原因であることが知られ
ている。Of these, the durability of the electrophotographic physical properties, particularly the blurring of the image, ozone generated from a corona charger,
It is known that this is caused by the deterioration of the charge transport substance contained in the surface layer of the photoconductor due to the active substance such as NOx.
【0028】また機械的耐久性に関しては、感光層に対
して紙等の転写材、ブレードまたはローラ等のクリーニ
ング部材、トナー等が物理的に接触して摺察することが
原因であることが知られている。It is known that the mechanical durability is caused by a physical contact of a transfer material such as paper, a cleaning member such as a blade or a roller, or toner with the photosensitive layer and sliding. ing.
【0029】電子写真物性面の耐久性を向上させるため
に、オゾン、NOx等の活性物質により劣化されにくい
電荷輸送物質を用いることが重要であり、酸化電位の高
い電荷輸送物質を選択することが知られている。また、
機械的耐久性を上げるためには、転写材やクリーニング
部材による摺察に耐えるために、表面の潤滑性を高め、
摩擦力を低減すること、トナーのフィルミング融着等を
防止するために表面の離形性をよくすることなどが重要
であり、フッ素系樹脂粉体、フッ化黒鉛、ポリオレフィ
ン系樹脂粉体等の滑材を表面層に配合することが知られ
ている。しかしながら、摩耗が著しく小さくなると今度
は、オゾン、NOx等の活性物質により生成された吸湿
性物質が除去されずに感光体表面に堆積し、その結果と
して表面抵抗が下がり、表面電荷が横方向に移動し、い
わゆる画像流れを生ずるという問題があった。 [アモルファスシリコン系感光体(a−Si)]電子写
真において、感光体における感光層を形成する光導電材
料としては、高感度で、SN比[光電流(Ip )/暗電
流(Id )]が高く、照射する電磁波のスペクトル特性
に適合した吸収スペクトルを有すること、光応答性が早
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時において人体
に対して無害であること、等の特性が要求される。特
に、事務機としてオフィスで使用される画像形成装置内
に組み込まれる画像形成装置用感光体の場合には、上述
の使用時における無公害性は重要な点である。In order to improve the durability of the physical properties of electrophotography, it is important to use a charge transport substance that is not easily deteriorated by active substances such as ozone and NOx, and it is necessary to select a charge transport substance having a high oxidation potential. Are known. Also,
In order to increase mechanical durability, in order to withstand rubbing by the transfer material and cleaning member, increase the lubricity of the surface,
It is important to reduce the frictional force and improve the releasability of the surface in order to prevent toner filming fusion, etc., such as fluorine resin powder, fluorinated graphite, polyolefin resin powder, etc. It is known to incorporate the above lubricant into the surface layer. However, when the wear becomes extremely small, the hygroscopic substances generated by the active substances such as ozone and NOx are not removed, and are deposited on the surface of the photoconductor without being removed. As a result, the surface resistance is lowered and the surface charges are laterally transferred. There is a problem that it moves and causes so-called image deletion. [Amorphous Silicon-Based Photoreceptor (a-Si)] In electrophotography, as a photoconductive material for forming a photosensitive layer of a photoreceptor, it has a high sensitivity and an SN ratio [photocurrent (I p ) / dark current (I d ). ], Having an absorption spectrum adapted to the spectral characteristics of the electromagnetic wave to be irradiated, having a fast photoresponsiveness and having a desired dark resistance value, being harmless to the human body during use, and the like. Required. Particularly, in the case of a photoreceptor for an image forming apparatus incorporated in an image forming apparatus used in an office as an office machine, the pollution-free property at the time of use is an important point.
【0030】このような点に優れた性質を示す光導電材
料に水素化アモルファスシリコン(以下「a−Si:
H」という)があり、例えば、特公昭60−35059
号公報には画像形成装置用感光体としての応用が記載さ
れている。Hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as "a-Si:" is used as a photoconductive material exhibiting excellent properties in this respect.
"H"), for example, Japanese Patent Publication No. 60-35059
The publication describes application as a photoconductor for an image forming apparatus.
【0031】このような画像形成装置用感光体は、一般
的には、導電性支持体を50〜400℃に加熱し、この
支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCV
D法等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を形成
する。なかでもプラズマCVD法、すなわち、原料ガス
を直流または高周波あるいはマイクロ法グロー放電によ
って分解し、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法
が好適なものとして実用化されている。In such a photoreceptor for an image forming apparatus, a conductive support is generally heated to 50 to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a heat treatment are applied to the support. CVD method, photo CVD method, plasma CV
A photoconductive layer made of a-Si is formed by a film forming method such as D method. Among them, the plasma CVD method, that is, the method of decomposing a source gas by direct current or high frequency or micro method glow discharge to form an a-Si deposited film on a support has been put into practical use as a suitable one.
【0032】また、特開昭54−83746号公報にお
いては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素とし
て含むa−Si(以下「a−Si:X」という)光導電
層からなる画像形成装置用感光体が提案されている。こ
の公報においては、a−Siにハロゲン原子を1〜40
原子%含有させることにより、耐熱性が高く、画像形成
装置用感光体の光導電層として良好な電気的、光学的特
性を得ることができるとしている。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-83746, an image formation comprising a conductive support and an a-Si (hereinafter referred to as "a-Si: X") photoconductive layer containing a halogen atom as a constituent element. A photoconductor for a device has been proposed. In this publication, 1 to 40 halogen atoms are added to a-Si.
According to the document, it is said that the heat resistance is high and good electrical and optical characteristics can be obtained as a photoconductive layer of a photoreceptor for an image forming apparatus by containing at%.
【0033】また、特開昭57−11556号公報に、
a−Si堆積膜で構成された光導電層を有する光導電部
材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光学
的、光導電的特性および耐湿性等の使用環境特性、さら
には経時的安定性について改善を図るため、シリコン原
子を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層
上に、シリコン原子および炭素原子を含む非光導電性の
アモルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術
が記載されている。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 57-11556,
Use environment characteristics such as dark resistance value, photosensitivity, photoresponsiveness, and other electrical, optical, and photoconductive characteristics, and humidity resistance of a photoconductive member having a photoconductive layer formed of an a-Si deposited film, Furthermore, in order to improve stability over time, a surface barrier made of a non-photoconductive amorphous material containing silicon atoms and carbon atoms is formed on the photoconductive layer made of an amorphous material with silicon atoms as a base material. Techniques for providing layers are described.
【0034】さらに、特開昭60−67951号公報に
は、アモルファスシリコン、炭素、酸素およびフッ素を
含有してなる透光絶縁性オーバーコート層を積層する感
光体についての技術が記載され、特開昭62−1681
61号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原
子と41〜70原子%の水素原子を構成要素として含む
非晶質材料を用いる技術が記載されている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-67951 describes a technique relating to a photoconductor in which a translucent insulating overcoat layer containing amorphous silicon, carbon, oxygen and fluorine is laminated. Sho 62-1681
Japanese Patent Laid-Open No. 61-61 discloses a technique of using, as the surface layer, an amorphous material containing silicon atoms, carbon atoms, and 41 to 70 atomic% hydrogen atoms as constituent elements.
【0035】さらに、特開昭51−158650号公報
には、水素を10〜40原子%含有し、赤外吸収スペク
トルの2100cm-1と2000cm-1の吸収ピークの吸収
係数比が0.2〜1.7であるa−Si:Hを光導電層
に用いることにより高感度で高抵抗な画像形成装置用感
光体を得られることが記載されている。Furthermore, in JP-A-51-158650, hydrogen containing 10 to 40 atomic%, 0.2 absorption coefficient ratio of the absorption peak of 2100 cm -1 and 2000 cm -1 in the infrared absorption spectrum It is described that by using a-Si: H of 1.7 in the photoconductive layer, a photosensitive member for an image forming apparatus having high sensitivity and high resistance can be obtained.
【0036】一方、特開昭60−95551号公報に
は、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のため
に、感光体表面近傍の温度を30〜40℃に維持して帯
電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行う
ことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗
の低下とそれに伴って発生する画像流れを防止する技術
が開示されている。On the other hand, in JP-A-60-95551, in order to improve the image quality of an amorphous silicon photoconductor, charging, exposure, development and transfer are performed while maintaining the temperature near the photoconductor surface at 30 to 40 ° C. By performing the image forming process as described above, there is disclosed a technique for preventing a decrease in surface resistance due to the adsorption of moisture on the surface of the photoconductor and a resulting image deletion.
【0037】これらの技術により、画像形成装置用感光
体の電気的、光学的、光導電的特性および使用環境特性
が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。 4.環境対策ヒータ 前述の感光体の高湿画像流れを防止、除去するために、
感光体内面に熱源を設けることが周知であり、最も一般
的なのは、面状または棒状の電熱ヒータを円筒状感光体
内面に配設しているものである。These techniques have improved the electrical, optical and photoconductive characteristics of the photoconductor for an image forming apparatus and the use environment characteristics, and accordingly have improved the image quality. 4. Environmentally friendly heater To prevent and remove the high-humidity image flow on the photoreceptor described above,
It is well known to provide a heat source on the inner surface of the photoreceptor, and the most common one is to dispose a planar or rod-shaped electric heater on the inner surface of the cylindrical photoreceptor.
【0038】実公平1−34205号公報には、画像流
れを防止するために、ヒータによる加熱手段が記載され
ているが、ヒータによる常時加熱は前述のように、消費
電力量の増大を招く。Japanese Utility Model Publication No. 1-34205 discloses a heating means by a heater in order to prevent image deletion. However, constant heating by the heater causes an increase in power consumption as described above.
【0039】[0039]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な電圧印加式の磁性粒子をブラシとして用いた帯電装置
を像担持体の帯電手段として利用した場合の問題点とし
て、以下の点が上げられる。By the way, the following points are raised as problems when the charging device using the voltage-applying magnetic particles as a brush is used as the charging means of the image carrier. .
【0040】帯電装置等の機械的精度により長手方向の
帯電むらを生じた場合、帯電線を用いたコロナ帯電器で
は、帯電線の位置を調節することによって、帯電むらを
補正することが可能であるが、上述のような電圧印加式
の磁性粒子をブラシとして用いた帯電装置では、補正が
できない。When uneven charging occurs in the longitudinal direction due to the mechanical accuracy of the charging device or the like, a corona charger using a charging wire can correct the uneven charging by adjusting the position of the charging wire. However, the voltage cannot be corrected by the charging device using the magnetic particles of the voltage application type as the brush as described above.
【0041】特に、原料ガスを気相中で分解し成膜する
アモルファスシリコン感光体(詳細な製造方法は後述)
のように原理的にむらを生じやすい感光体を用いた画像
形成装置においては、帯電器により帯電むらを補正でき
ないことは問題である。In particular, an amorphous silicon photoconductor in which a raw material gas is decomposed in a gas phase to form a film (detailed manufacturing method will be described later).
In the image forming apparatus using the photoconductor in which the unevenness is apt to occur in principle, it is a problem that the uneven charging cannot be corrected by the charger.
【0042】さらに、オゾンの発生がない、もしくは微
量である帯電装置の採用によって上述のような画像流れ
の問題が解決しても、感光体特性の温度依存性が大きい
のでは、実公平1−34205号公報に記載されている
ようなヒータによる感光体の温度制御をやめることがで
きないため、導電性支持体と、シリコン原子を母体とし
て水素原子および/またはハロゲン原子を含有する非単
結晶材料からなり光導電性を示す光導電層、および電荷
を保持する機能を有する表面層を有する光受容層から構
成される感光体であって、該光導電層が10〜30原子
%の水素を含有し、少なくとも光の入射する部分におい
て、サブバンドギャップ光吸収スペクトルから得られる
指数関数裾の特性エネルギが50〜60meV、かつ局
在状態密度が1×1014〜1×1016cm-3で、表面層の
電気抵抗値が1×1010〜5×1015Ω・cmである感光
体を用いることにより、特性の温度依存性が非常に向上
し、感光体の温度制御をやめることが可能になるが、こ
のような感光体はその製造工程において、従来のもの以
上に、むらの軽減が困難であり、帯電器により帯電むら
を補正できないことは致命的な問題である。Further, even if the problem of image deletion as described above is solved by adopting a charging device which does not generate ozone or has a very small amount of ozone, the temperature dependence of the photoconductor characteristics is large, so Since the temperature control of the photosensitive member by the heater as described in Japanese Patent No. 34205 cannot be stopped, the conductive support and the non-single-crystal material containing a hydrogen atom and / or a halogen atom with a silicon atom as a base material are used. A photoconductor comprising a photoconductive layer exhibiting a photoconductive property and a photoreceptive layer having a surface layer having a function of retaining electric charges, wherein the photoconductive layer contains 10 to 30 atomic% of hydrogen. , At least in the light incident portion, the characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV, and the localized state density is 1 × 0 14 ~1 × 10 16 cm -3, by electrical resistance of the surface layer is a photosensitive member is 1 × 10 10 ~5 × 10 15 Ω · cm, the temperature dependence of the characteristics are greatly improved However, it is possible to stop the temperature control of the photoconductor, but it is more difficult to reduce the unevenness in the manufacturing process of such a photoconductor than the conventional one, and it is impossible to correct the nonuniformity of charge by the charger. It is a fatal problem.
【0043】したがって、画像形成装置、ないし電子写
真画像形成方法を設計する際に、上述のような問題が解
決されるように、画像形成装置用感光体の電子写真物性
など総合的な観点からの改良を図るとともに、帯電装
置、画像形成装置の一段の改良を図ることが必要とされ
ている。Therefore, in designing the image forming apparatus or the electrophotographic image forming method, the electrophotographic physical properties of the photoconductor for the image forming apparatus are comprehensively considered so as to solve the above problems. It is necessary to further improve the charging device and the image forming apparatus.
【0044】そこで、本発明は、上述の問題を解決する
ようにした帯電装置および画像形成装置を提供すること
をも目的とするものである。Therefore, it is another object of the present invention to provide a charging device and an image forming apparatus which solve the above problems.
【0045】[0045]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、被帯電体の被帯電面に接触
させた帯電部材に電圧を印加することにより、前記被帯
電面を帯電する帯電装置において、周方向に複数の磁極
を有する円筒状の多極磁性体と該多極磁性体表面に担持
された磁性粉体とを有する前記帯電部材と、前記被帯電
面と前記多極磁性体との間のギャップを規制するスペー
サと、前記磁性粉体が前記被帯電面に接触して構成され
る帯状のニップの面積を調整する調整機構とを備えるこ
とを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a voltage is applied to a charging member brought into contact with a surface to be charged of a member to be charged, whereby the surface to be charged is charged. In a charging device for charging, a charging member having a cylindrical multi-pole magnetic body having a plurality of magnetic poles in the circumferential direction and magnetic powder carried on the surface of the multi-pole magnetic body; The present invention is characterized by including a spacer that regulates a gap between the multipolar magnetic body and an adjusting mechanism that adjusts an area of a strip-shaped nip formed by contacting the surface to be charged with the magnetic powder.
【0046】この場合、前記多極磁性体における周方向
に隣接する磁極の間隔を、前記ニップにおける周方向の
ニップ幅よりも小さく設定するとよい。In this case, the gap between the magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction in the multi-pole magnetic body may be set smaller than the circumferential nip width in the nip.
【0047】また、調整機構は、前記多極磁性体に担持
された前記磁性粉体の層厚を規制することができる。Further, the adjusting mechanism can regulate the layer thickness of the magnetic powder carried on the multipolar magnetic body.
【0048】この調整機構としては、前記多極磁性体上
の前記磁性粉体に接触して層厚を規制する板状部材を有
するものとすることができる。As this adjusting mechanism, it is possible to have a plate-like member which comes into contact with the magnetic powder on the multipolar magnetic body to regulate the layer thickness.
【0049】さらに、調整機構は、前記被帯電面と前記
多極磁性体との間のギャップを調整する機構であっても
よい。Further, the adjusting mechanism may be a mechanism for adjusting the gap between the surface to be charged and the multipolar magnetic body.
【0050】このとき、前記被帯電体が円筒状に形成さ
れており、前記調整機構は、前記被帯電体の回転周期で
前記ギャップを調整するようにしてもよい。At this time, the charged body may be formed in a cylindrical shape, and the adjusting mechanism may adjust the gap at a rotation cycle of the charged body.
【0051】次に、画像形成装置は、被帯電面を有する
被帯電体と、上述のいずれか記載の帯電装置と、前記被
帯電面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電
潜像に現像剤を付着させてトナー画像を形成する現像手
段と、被帯電面上のトナー画像を転写材上に転写する転
写手段とを備えることを特徴とする。Next, the image forming apparatus comprises an object to be charged having a surface to be charged, the charging device described in any one of the above, and an exposing means for exposing the surface to be charged to form an electrostatic latent image. It is characterized in that it is provided with a developing means for forming a toner image by attaching a developer to the electrostatic latent image and a transfer means for transferring the toner image on the surface to be charged onto a transfer material.
【0052】画像形成装置の前記被帯電体が、導電性支
持体と、シリコン原子を母体として水素原子とハロゲン
原子とのうちの少なくとも一方を含有する非単結晶材料
を含む光導電層および電荷を保持する機能を有する表面
層を有する光受容層とを備え、前記光導電層が10〜3
0原子%の水素を含有し、少なくとも光の入射する部分
において、サブバンドギャップ光吸収スペクトルから得
られる指数関数裾の特性エネルギが50〜60meV、
局在状態密度が1×1014〜1×1016cm-3であり、前
記表面層の電気抵抗値が1×1010〜5×1015Ω・cm
であるようにするとよい。The charged body of the image forming apparatus comprises a conductive support, a photoconductive layer containing a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base material and at least one of hydrogen atoms and halogen atoms, and a charge. A photoreceptive layer having a surface layer having a holding function, wherein the photoconductive layer is 10 to 3
Characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV, at least in the portion where light is incident, containing 0 atomic% hydrogen.
The localized state density is 1 × 10 14 to 1 × 10 16 cm −3 , and the electric resistance value of the surface layer is 1 × 10 10 to 5 × 10 15 Ω · cm.
It is good to be.
【0053】[0053]
【作用】以上構成に基づき、第1に該帯電部材と該被帯
電体が接触する面積を調整可能にすることで、長手方向
の帯電むらを調整することが可能になる。具体的には該
帯電部材から該被帯電体に向かう方向の該磁性粉体の厚
さを調整する機構を設けたり、該帯電部材と該被帯電体
のギャップを調整する機構を設けることにより達成でき
る。According to the above structure, firstly, by making it possible to adjust the contact area between the charging member and the body to be charged, it becomes possible to adjust the uneven charging in the longitudinal direction. Specifically, it is achieved by providing a mechanism for adjusting the thickness of the magnetic powder in the direction from the charging member to the charged body or a mechanism for adjusting the gap between the charging member and the charged body. it can.
【0054】第2に円筒状の該被帯電体を用い、該被帯
電体の回転周期でギャップを調整する機構を設けること
により、該被帯電体円周方向の帯電むらを調整すること
が可能になる。Secondly, by using the cylindrical charged member and providing a mechanism for adjusting the gap with the rotation cycle of the charged member, it is possible to adjust the charging unevenness in the circumferential direction of the charged member. become.
【0055】[0055]
【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例1〉 [帯電部材]本発明の要所を説明する。図1〜図9にそ
れぞれ本発明にかかる帯電部材と被帯電体の概略を示し
てある。図1において、101は接触型帯電部材の、前
述の帯電キャリアからなる磁気ブラシ層、102は接触
帯電部材の多極磁性体であり、これらによって接触帯電
部材が構成されている。103は接触帯電部材と感光体
とのギャップ108(図2参照)を規制するスペーサ、
104は感光体等の被帯電体、105は磁気ブラシ層の
厚さ107を規制する板状の部材であり、106(図1
参照)はニップ幅である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 [Charging Member] The essential points of the present invention will be described. 1 to 9 respectively show an outline of the charging member and the body to be charged according to the present invention. In FIG. 1, 101 is a contact type charging member, a magnetic brush layer made of the above-mentioned charging carrier, and 102 is a multipolar magnetic material of the contact charging member, which constitutes the contact charging member. 103 is a spacer that regulates the gap 108 (see FIG. 2) between the contact charging member and the photoconductor,
Reference numeral 104 denotes a member to be charged such as a photoconductor, 105 denotes a plate-like member that regulates the thickness 107 of the magnetic brush layer, and 106 (see FIG.
(See) is the nip width.
【0056】接触帯電部材の多極磁性体102は、通
常、フェライト磁石等の金属や、プラスティックマグネ
ット、等の多極構成が可能な磁性体を用い、その磁力線
密度はその使用するプロセススピード、印加電圧と非帯
電部との電位差による電界、被帯電体の誘電率や表面性
等の多くの要因により異なるが、該磁性体102の表面
から1mmの距離において測定される、磁極位置におけ
る磁力線密度で500G(ガウス)以上が好ましく、よ
り好ましくは1000G以上である。As the multi-pole magnetic body 102 of the contact charging member, a metal such as a ferrite magnet or a magnetic body capable of forming a multi-pole such as a plastic magnet is usually used, and its magnetic flux density is the process speed to be used and the applied voltage. The magnetic field line density at the magnetic pole position measured at a distance of 1 mm from the surface of the magnetic body 102, which varies depending on many factors such as the electric field due to the potential difference between the voltage and the non-charged portion, the permittivity of the charged body, and the surface property. It is preferably 500 G (gauss) or more, more preferably 1000 G or more.
【0057】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を制御することが可能で
ある。ニップの制御手段はいろいろあるが、図1〜図6
のように磁気ブラシ層101の厚さ107を変えたり、
図7〜図9のように帯電部材と被帯電体とのギャップ1
08を変えたりすることにより実現できる。なお、帯電
部材と被帯電体とのギャップ108は50〜2000μ
mの範囲が好ましく、より好ましくは100〜1000
μmである。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be controlled by stably controlling the nip. There are various nip control means, but FIGS.
Or change the thickness 107 of the magnetic brush layer 101,
As shown in FIGS. 7 to 9, the gap 1 between the charging member and the body to be charged is shown.
It can be realized by changing 08. The gap 108 between the charging member and the body to be charged is 50 to 2000 μm.
The range of m is preferable, and more preferably 100 to 1000.
μm.
【0058】接触帯電部材の、上述の帯電キャリアから
なる磁気ブラシ層101は、一般にフェライト、マグネ
タイト等の磁性粉体、周知の磁性トナーのキャリアを使
用する。該磁性粉体の粒径は一般に1ないし100μm
のものが用いられ、好ましくは50μm以下である。ま
た、流動性向上のため上述の粒径の帯電キャリアを混合
して使用してもよい。The magnetic brush layer 101 made of the above-mentioned charging carrier of the contact charging member generally uses magnetic powder such as ferrite or magnetite, or a well-known magnetic toner carrier. The particle size of the magnetic powder is generally 1 to 100 μm
Those having a thickness of 50 μm or less are preferably used. Further, in order to improve fluidity, a charge carrier having the above particle size may be mixed and used.
【0059】また、被帯電体表面の微小欠陥あるいは、
リークによる被帯電体の部分的絶縁破壊があると、被帯
電体の軸方向で一部に集中的に電流が流れる状況が発生
する。このような状況において、該ブラシ層101の抵
抗が低すぎると、帯電部材の軸方向全域を十分に帯電す
ることができなくなる。一方、該ブラシ層101の抵抗
が高すぎると、帯電効率が悪化する等の制限があるた
め、HIOKI社(メーカ)製のMΩテスターで0.2
5〜1kVの印加電圧における測定において、1×10
3 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有することが好まし
く、より好ましくは1×1014〜1×109 Ω・cmであ
る。In addition, minute defects on the surface of the member to be charged or
If there is a partial dielectric breakdown of the charged body due to the leak, a situation occurs in which the current flows partially in the axial direction of the charged body. In such a situation, if the resistance of the brush layer 101 is too low, the entire axial region of the charging member cannot be sufficiently charged. On the other hand, if the resistance of the brush layer 101 is too high, there is a limitation such as deterioration of charging efficiency. Therefore, it is 0.2 with an MΩ tester manufactured by HIOKI (manufacturer).
1 × 10 when measured at an applied voltage of 5 to 1 kV
It preferably has a resistance of 3 to 1 × 10 12 Ω · cm, more preferably 1 × 10 14 to 1 × 10 9 Ω · cm.
【0060】感光体等の被帯電体104は従来のもと同
じものでもよいが、必要に応じて後述する新規な感光体
を用いる。The member 104 to be charged such as a photoconductor may be the same as the conventional one, but if necessary, a new photoconductor described later is used.
【0061】本発明では、上述のような磁気ブラシを用
いた接触帯電部材のニップを長手方向、および/または
(以下「および/または」を「双方またはいずれか一
方」の意味に使用する)転方向で調整可能な構成にする
ことにより、感光体の帯電むらを軽減でき、プロセスス
ピードや像保持部材の帯電設定等の画像形成装置の設定
変更に対し、広範囲な対応ができる接触型帯電システム
が可能となった。 [感光体]前述問題を解決するための、一つの手段とし
て、本出願人らは温度依存性が小さくかつ表面耐久性に
優れた感光体を用い、長期にわたり極めて好適な画像安
定化が達成されることを見出した。 [有機光導電体(OPC)]本発明に用いた好適な感光
体の一形態であるOPC感光体について以下に述べる。
図19は、本発明の画像形成装置用感光体の層構成を説
明するための模式的構成図である。In the present invention, the nip of the contact charging member using the magnetic brush as described above is rotated in the longitudinal direction and / or (hereinafter “and / or” is used to mean “both or either”). With the configuration that can be adjusted in the direction, the contact type charging system that can reduce the uneven charging of the photoconductor and can widely respond to the setting change of the image forming apparatus such as the process speed and the charging setting of the image holding member can be provided. It has become possible. [Photoreceptor] As one means for solving the above-mentioned problems, the present applicants have used a photoreceptor having small temperature dependence and excellent surface durability, and have achieved extremely suitable image stabilization for a long period of time. I found that. [Organic Photoconductor (OPC)] An OPC photoreceptor, which is one mode of a suitable photoreceptor used in the present invention, will be described below.
FIG. 19 is a schematic configuration diagram for explaining the layer configuration of the photoconductor for an image forming apparatus of the present invention.
【0062】図19(e)に示す画像形成装置用OPC
感光体1100は、感光体用としての支持体1101の
上に、感光層(光導電層)1102が設けられている。
感光層1102は電荷発生層1106、電荷輸送層11
07からなり、必要に応じて、保護層ないし表面層11
04、および支持体1101と電荷発生層1106の間
に中間層を設けて構成されている。OPC for image forming apparatus shown in FIG.
In the photoconductor 1100, a photosensitive layer (photoconductive layer) 1102 is provided on a support 1101 for the photoconductor.
The photosensitive layer 1102 includes the charge generation layer 1106 and the charge transport layer 11.
07, if necessary, a protective layer or surface layer 11
04, and an intermediate layer provided between the support 1101 and the charge generation layer 1106.
【0063】本発明に用いられるOPC感光体、すなわ
ち表面層、光導電層、必要に応じて設けられる中間層、
特にその表面層は、前述接触帯電部材からの電荷注入を
効率的に受容し、この電荷を有効に保持することが必要
である。本出願人らは、高融点はポリエステル樹脂と硬
化樹脂とを混成させた材料、特に表面層では、高融点ポ
リエステル樹脂と硬化樹脂の混成材にSnO2 など金属
酸化物等の電荷保持粒子を分散させた材料がそれぞれの
樹脂成分の特性を相乗的に作用させあい、こうした条件
を満足することを見出した。The OPC photosensitive member used in the present invention, that is, the surface layer, the photoconductive layer, the intermediate layer provided if necessary,
In particular, the surface layer is required to efficiently receive charge injection from the contact charging member and effectively retain this charge. The present applicants disperse charge-retaining particles such as SnO 2 in a mixed material of a high melting point polyester resin and a cured resin in a material having a high melting point of a mixture of a polyester resin and a cured resin, especially in a surface layer. It was found that the materials thus made act on the characteristics of the respective resin components in a synergistic manner and satisfy these conditions.
【0064】本発明の電子写真感光体の表面層、光導電
層、電荷輸送層および電荷発生層の形成に用いる樹脂成
分について説明する。The resin components used for forming the surface layer, photoconductive layer, charge transport layer and charge generation layer of the electrophotographic photosensitive member of the present invention will be described.
【0065】ポリエステルとは酸成分とアルコール成分
との結合ポリマーであり、ジカルボン酸とグリコールと
の縮合あるいはヒドロキシ安息香酸のヒドロキシ基とカ
ルボキシ基とを有する化合物の縮合によって得られる重
合体である。The polyester is a binding polymer of an acid component and an alcohol component, and is a polymer obtained by condensation of dicarboxylic acid and glycol or condensation of a compound having a hydroxy group and a carboxy group of hydroxybenzoic acid.
【0066】酸成分としてテレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、
コハク酸、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族ジカルボ
ン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン
酸、ヒドロキシエトキシ安息香り酸等のオキシカルボン
酸等を用いることができる。Aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid as acid components,
Aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, and sebacic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as hexahydroterephthalic acid, and oxycarboxylic acids such as hydroxyethoxybenzoic acid can be used.
【0067】グリコール成分としては、エチレングリコ
ール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメ
チロール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等を使用することができる。As the glycol component, ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, cyclohexanedimethylol, polyethylene glycol, polypropylene glycol or the like can be used.
【0068】なお、前述のポリエステル樹脂が実質的に
線状である範囲でペンタエリスリトール、ロリメチロー
ルプロパン、ピロメリット酸およびこれらのエステル形
成誘導体等の多官能化合物を共重合させてもよい。Incidentally, polyfunctional compounds such as pentaerythritol, lolimytrol propane, pyromellitic acid and their ester-forming derivatives may be copolymerized within the range where the above polyester resin is substantially linear.
【0069】本発明に用いるポリエステル樹脂として
は、高融点ポリエステル樹脂を用いる。As the polyester resin used in the present invention, a high melting point polyester resin is used.
【0070】高融点ポリエステル樹脂としては、オルソ
クロロフェノール中36℃で測定した極限粘度が0.4
dl/g以上、好ましくは0.5dl/g以上、さらに
好ましくは0.65dl/g以上のものが用いられる。The high melting point polyester resin has an intrinsic viscosity of 0.4 measured at 36 ° C. in orthochlorophenol.
dl / g or more, preferably 0.5 dl / g or more, and more preferably 0.65 dl / g or more are used.
【0071】好ましい高融点ポリエステル樹脂として
は、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂が挙げられ
る。ポリアルキレンテレフタレート系樹脂は酸成分とし
て、テレフタール酸、グリコール成分として、アルキレ
ングリコールから主としてなるもである。Preferred high melting point polyester resins include polyalkylene terephthalate resins. The polyalkylene terephthalate resin is mainly composed of terephthalic acid as an acid component and alkylene glycol as a glycol component.
【0072】その具体的例としては、テレフタル酸成分
とエチレングリコール成分とから主としてなるポリエチ
レンテレフタレート(PET)、テレフタル酸成分と
1,4−テトラメチレングリコール(1,4−ブチレン
グリコール)成分とから主としてなるポリブチレンテレ
フタレート(PBT)、テレフタル酸成分とシクロヘキ
サンジメチロール成分とから主としてなるポリシクロヘ
キシルジメチレンテレフタレート(PCT)等を挙げる
ことができる。他の好ましい高分子量ポリエステル樹脂
としては、ポリアルキレンナフタレート系樹脂を例示で
きる。ポリアルキレンナフタレート系樹脂は酸成分とし
てナフタレンジカルボン酸成分とグリコール成分として
アルキレングリコール成分とから主としてなるものであ
って、その具体例としては、ナフタレンジカルボン酸成
分とエチレングリコール成分とから主としてなるポリエ
チレンナフタレート(PEN)等を挙げることができ
る。Specific examples thereof include polyethylene terephthalate (PET) mainly composed of a terephthalic acid component and an ethylene glycol component, and mainly composed of a terephthalic acid component and a 1,4-tetramethylene glycol (1,4-butylene glycol) component. And polycyclohexyl dimethylene terephthalate (PCT) mainly composed of a terephthalic acid component and a cyclohexane dimethylol component. Examples of other preferable high molecular weight polyester resins include polyalkylene naphthalate resins. The polyalkylene naphthalate-based resin is mainly composed of a naphthalenedicarboxylic acid component as an acid component and an alkylene glycol component as a glycol component, and specific examples thereof include polyethylene naphthalene dicarboxylic acid component and an ethylene glycol component. Examples thereof include phthalate (PEN).
【0073】高融点ポリエステル樹脂としては、その融
点が好ましくは160℃以上、特に好ましくは200℃
以上のものである。The high melting point polyester resin has a melting point of preferably 160 ° C. or higher, particularly preferably 200 ° C.
That is all.
【0074】ポリエステル樹脂の他に、アクリル樹脂を
使用してもよい。In addition to the polyester resin, an acrylic resin may be used.
【0075】また、バインダとしては2官能アクリル、
6官能アクリル、ホスファゼン等が使用される。As the binder, bifunctional acrylic,
Hexafunctional acrylic, phosphazene, etc. are used.
【0076】これらの樹脂は、比較的結晶性が高く、硬
化樹脂ポリマー鎖と高融点ポリマー鎖との相互の絡み合
いが均一かつ密になって、高耐久性の表面層を形成でき
るものと考えられる。低融点ポリエステル樹脂等の場合
には、結晶性が低いので、硬化樹脂ポリマー鎖との絡み
合いの程度が大きいところと小さいところとが生じ、耐
久性が劣るものと考えられる。It is considered that these resins have relatively high crystallinity and the entanglement between the cured resin polymer chain and the high melting point polymer chain becomes uniform and dense, so that a highly durable surface layer can be formed. . In the case of a low melting point polyester resin or the like, it is considered that the crystallinity is low, so that there are places where the degree of entanglement with the cured resin polymer chain is large and places where the degree of entanglement is small, and the durability is poor.
【0077】表面層には、SnO2 等の電荷保持材を分
散させた物を用いた。使用条件等により適宜に選択され
た分散量を用い、抵抗値、帯電効率を制御することが好
ましい。 [アモルファスシリコン系感光体(a−Si)]本発明
に用いた好適な感光体の一形態であるアモルファスシリ
コン感光体について以下に述べる。As the surface layer, a material in which a charge holding material such as SnO 2 was dispersed was used. It is preferable to control the resistance value and the charging efficiency by using a dispersion amount appropriately selected according to usage conditions. [Amorphous Silicon Photoreceptor (a-Si)] An amorphous silicon photoreceptor, which is one mode of a suitable photoreceptor used in the present invention, will be described below.
【0078】アモルファスシリコン感光体の光導電層の
キャリヤの挙動に着目し、バンドギャップ内の局在状態
分布と帯電能の温度依存性や光メモリーとの関係につい
て鋭意検討した結果、光導電層の少なくとも光の入射す
る部分において、特定のエネルギ範囲の局在状態密度を
一定範囲に制御することにより前述の目的を達成できる
という知見を得た。すなわち、シリコン原子を母体と
し、水素原子および/またはハロゲン原子を含有する非
単結晶材料で構成された光導電層を有する感光体におい
て、その層構造を特定化するように設計されて作成され
た感光体は、実用上著しく優れた特性を示すばかりでな
く、従来の感光体と比べてみてもあらゆる点において凌
駕していること、特に画像形成装置用の感光体として優
れた特性を有していることを見出した。Focusing on the behavior of carriers in the photoconductive layer of the amorphous silicon photoconductor, as a result of diligent studies on the relationship between the localized state distribution in the bandgap and the temperature dependence of the chargeability and the optical memory, the result shows that It has been found that the above-described object can be achieved by controlling the localized density of states in a specific energy range to be within a certain range at least in a portion where light is incident. That is, in a photoconductor having a photoconductive layer composed of a non-single-crystal material containing a silicon atom as a base and containing a hydrogen atom and / or a halogen atom, the photoconductor was designed and created to specify its layer structure. The photoconductor not only exhibits remarkably excellent characteristics in practical use, but also surpasses in all respects in comparison with conventional photoconductors, and particularly has excellent properties as a photoconductor for an image forming apparatus. I found that.
【0079】本発明の画像形成装置用感光体は、導電性
支持体と、シリコン原子を母体とする非単結晶材料から
なる光導電層を有する感光層とから構成され、光導電層
は10〜30原子%の水素を含み、光吸収スペクトルの
指数関数裾(アーバックテイル)の特性エネルギが50
〜60meVであって、かつ局在状態密度が1×1014
〜1×1016cm-3であることを特徴としている。The photoconductor for an image forming apparatus of the present invention is composed of a conductive support and a photoconductive layer having a photoconductive layer made of a non-single-crystal material having silicon atoms as a matrix. It contains 30 atomic% of hydrogen and the characteristic energy of the exponential tail of the optical absorption spectrum is 50.
˜60 meV and the localized density of states is 1 × 10 14
It is characterized in that it is ˜1 × 10 16 cm −3 .
【0080】上述のような構成をとるように設計された
本発明の画像形成装置用感光体は、前述した諸問題点の
全てを解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、画像品質、耐久性および使用環境特性を示す。The photoconductor for an image forming apparatus of the present invention designed so as to have the above-mentioned constitution can solve all of the above-mentioned problems and is extremely excellent in electrical, optical and photoconductive properties. It shows characteristics, image quality, durability and environmental characteristics of use.
【0081】一般的に、a−Si:Hのバンドギャップ
内には、Si−Si結合の構造的な乱れに基づくテイル
(裾)準位と、Siの未結合手(ダングリングボンド)
等の構造欠陥に起因する深い準位が存在する。これらの
準位は電子、正孔の捕獲、再結合中心として働き、素子
の特性を低下させる原因になることが知られている。Generally, in the band gap of a-Si: H, a tail level due to structural disorder of Si-Si bond and a dangling bond of Si (dangling bond).
There are deep levels due to structural defects such as. It is known that these levels act as traps for electrons and holes, and as recombination centers, and cause deterioration of device characteristics.
【0082】このようなバンドギャップ中の局在準位の
状態を測定する方法として、一般に深準位分光法、等温
容量過渡分光法、光熱偏向分光法、一定光電流法等が用
いられている。中でも一定光電流法[Constant
PhotocurrentMethod:以下「CP
M」という]は、a−Si:Hの局在準位に基づくサブ
ギャップ光吸収スペクトルを簡便に測定する方法として
有用である。Deep level spectroscopy, isothermal capacitance transient spectroscopy, photothermal deflection spectroscopy, constant photocurrent method, etc. are generally used as a method for measuring the state of the localized level in the band gap. . Among them, the constant photocurrent method [Constant
Photocurrent Method: "CP
"M"] is useful as a method for simply measuring a subgap optical absorption spectrum based on the localized level of a-Si: H.
【0083】本出願人らは、CPMによって測定された
光吸収スペクトルから求められる指数関数裾の特性エネ
ルギ(以下「Eu」という)や局在状態密度(以下「D
OS」という)と感光体特性との相関を種々の条件にわ
たって調べた結果、EuおよびDOSがa−Si感光体
の温度特性や光メモリと密接な関係にあることを見出
し、本発明を完成するに至った。The present applicants have found that the characteristic energy of the exponential tail (hereinafter referred to as “Eu”) and the localized density of states (hereinafter referred to as “D”) obtained from the optical absorption spectrum measured by CPM.
As a result of investigating the correlation between the "OS") and the characteristics of the photoconductor under various conditions, it was found that Eu and DOS are closely related to the temperature characteristics of the a-Si photoconductor and the optical memory, and the present invention was completed. I arrived.
【0084】ドラムヒータ等で感光体を加熱したときに
帯電能が低下する原因として、熱励起されたキャリヤ
(以下「熱励起キャリヤ」という)が帯電時の電界に引
かれてバンド裾の局在準位やバンドギャップ内の深い局
在準位への捕獲、放出を繰り返しながら表面を走行し、
表面電荷を打ち消してしまうことが挙げられる。このと
き、帯電器を通過する間に表面に到達する熱励起キャリ
ヤについては帯電能の低下にはほとんど影響がないが、
深い準位に捕獲された熱励起キャリヤは、帯電器を通過
した後に表面へ到達して表面電荷を打ち消すために温度
特性として観測される。また、帯電器を通過した後に熱
励起された熱励起キャリヤも表面電荷を打ち消し帯電能
の低下を引き起こす。したがって、感光体の使用温度領
域における熱励起キャリヤの生成を抑え、なおかつこの
熱励起キャリヤの走光性を向上させることが温度特性の
向上のために必要である。The reason why the charging ability is lowered when the photosensitive member is heated by a drum heater or the like is that thermally excited carriers (hereinafter referred to as “thermally excited carriers”) are attracted to the electric field at the time of charging to localize the band skirt. It travels on the surface while repeating trapping and emission to the deep localized level in the level and band gap,
It is possible to cancel the surface charge. At this time, for the thermally excited carriers reaching the surface while passing through the charger, there is almost no effect on the decrease in charging ability,
The thermally excited carriers trapped in the deep level reach the surface after passing through the charger and are observed as a temperature characteristic because they cancel the surface charge. In addition, the thermally excited carriers that are thermally excited after passing through the charger cancel the surface charge and cause a decrease in charging ability. Therefore, in order to improve the temperature characteristics, it is necessary to suppress the generation of thermally excited carriers in the operating temperature range of the photoconductor and improve the phototactic property of the thermally excited carriers.
【0085】さらに、光メモリはブランク露光や像露光
によって生じた光キャリヤがバンドギャップ内の局在準
位に捕獲され、光導電層内にこの光キャリヤが残留する
ことによって生じる。すなわち、ある複写工程において
生じた光キャリヤのうち光導電層内に残留した光キャリ
ヤが、次回の帯電時あるいはそれ以降に表面電荷による
電界によって掃き出され、光の照射された部分の電位が
他の部分よりも低くなり、その結果、画像上に濃淡が生
じる。したがって、光キャリヤが光導電層内に残留する
ことなく、1回の複写工程で走行するように、光キャリ
ヤの走行性を改善しなければならない。Further, in the optical memory, photo carriers generated by blank exposure or image exposure are trapped in the localized level in the band gap, and the photo carriers remain in the photoconductive layer. That is, among the photocarriers generated in a certain copying process, the photocarriers remaining in the photoconductive layer are swept out by the electric field due to the surface charge at the time of the next charging or thereafter, and the potential of the portion irradiated with light is changed to another. Is lower than that of the image, and as a result, shading occurs on the image. Therefore, the runnability of the photocarriers must be improved so that the photocarriers travel in a single copying step without remaining in the photoconductive layer.
【0086】したがって、本発明のごとくEuおよび特
定のエネルギ範囲のDOSを制御することにより、熱励
起キャリヤの生成が抑えられ、なおかつ熱励起キャリヤ
や光キャリヤが局在準位に捕獲される割合を小さくする
ことができるため、上述のキャリヤ(以下「電荷キャリ
ヤ」という)の走行性が著しく改善される。その結果、
感光体の使用温度領域での温度特性が飛躍的に改善さ
れ、同時に光メモリの発生を抑制することができるため
に、感光体の使用環境に対する安定性が向上し、ハーフ
トーンが鮮明に表現され、かつ解像力の高い高品質の画
像を安定して得ることができる。Therefore, by controlling Eu and DOS in a specific energy range as in the present invention, the generation of thermally excited carriers is suppressed, and the rate at which the thermally excited carriers and photocarriers are trapped in the localized level is controlled. Since it can be made small, the mobility of the above-mentioned carrier (hereinafter referred to as “charge carrier”) is significantly improved. as a result,
The temperature characteristics of the photoconductor in the operating temperature range are dramatically improved, and at the same time, the generation of optical memory can be suppressed, so that the stability of the photoconductor in the usage environment is improved and halftones are clearly expressed. Moreover, a high-quality image with high resolution can be stably obtained.
【0087】以下、図面に沿って本発明の光導電部材に
ついて詳細に説明する。The photoconductive member of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0088】図19は、本発明の画像形成装置用感光体
の層構成を説明するための模式的構成図である。FIG. 19 is a schematic structural view for explaining the layer structure of the photoconductor for an image forming apparatus of the present invention.
【0089】図19(a)に示す画像形成装置用感光体
1100は、感光体用としての支持体1101の上に、
感光層1102が設けられている。感光層1102はa
−Si:H、Xからなり光導電性を有する光導電層11
03で構成されている。A photosensitive member 1100 for an image forming apparatus shown in FIG. 19A has a support 1101 for the photosensitive member, and
A photosensitive layer 1102 is provided. The photosensitive layer 1102 is a
-Si: H, X photoconductive layer 11 having photoconductivity
It is composed of 03.
【0090】図19(b)は、本発明の画像形成装置用
感光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。同図に示す画像形成装置用感光体1100は、感光
体用としての支持体1101の上に、感光層1102が
設けられている。感光層1102は、a−Si:H、X
からなり光導電性を有する光導電層1103と、アモル
ファスシリコン系表面層1104とから構成されてい
る。FIG. 19B is a schematic structural view for explaining another layer structure of the photoconductor for an image forming apparatus of the present invention. In the photoreceptor 1100 for an image forming apparatus shown in the figure, a photosensitive layer 1102 is provided on a support 1101 for the photoreceptor. The photosensitive layer 1102 is a-Si: H, X.
And a photoconductive layer 1103 having photoconductivity and an amorphous silicon-based surface layer 1104.
【0091】図19(c)は、本発明の画像形成装置用
感光体の他の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。同図に示す画像形成装置用感光体1100は、感光
体用としての支持体1101の上に、感光層1102が
設けられている。感光層1102はa−Si:H、Xか
らなり光導電性を有する光導電層1103と、アモルフ
ァスシリコン系表面層1104と、アモルファスシリコ
ン系電荷注入阻止層1105とから構成されている。FIG. 19C is a schematic structural view for explaining another layer structure of the photoconductor for an image forming apparatus of the present invention. In the photoreceptor 1100 for an image forming apparatus shown in the figure, a photosensitive layer 1102 is provided on a support 1101 for the photoreceptor. The photosensitive layer 1102 is composed of a photoconductive layer 1103 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, an amorphous silicon-based surface layer 1104, and an amorphous silicon-based charge injection blocking layer 1105.
【0092】図19(d)は、本発明の画像形成装置用
感光体のさらに他の層構成を説明するための模式的構成
図である。同図に示す画像形成装置用感光体1100
は、感光体用としての支持体1101の上に、感光層1
102が設けられている。感光層1102は光導電層1
103を構成するa−Si:H、Xからなる電荷発生層
1106ならびに電荷輸送層1107と、アモルファス
シリコン系S表面層1104とから構成されている。 [支持体]本発明において使用される支持体としては、
導電性でも電気絶縁性であってもよいよい。導電性支持
体としては、Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、T
e、V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、およびこれ
らの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポ
リエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロ
ースアセテート、ポリプロピレン、ポロ塩化ビニル、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたは
シート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少
なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持
体も用いることができる。FIG. 19D is a schematic constitutional view for explaining still another layer constitution of the photoconductor for an image forming apparatus of the present invention. A photoreceptor 1100 for an image forming apparatus shown in FIG.
On the support 1101 for the photoconductor,
102 is provided. The photosensitive layer 1102 is the photoconductive layer 1.
A charge generation layer 1106 and charge transport layer 1107 made of a-Si: H, X, which constitutes 103, and an amorphous silicon-based S surface layer 1104. [Support] As the support used in the present invention,
It may be electrically conductive or electrically insulating. As the conductive support, Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, T
Examples thereof include metals such as e, V, Ti, Pt, Pd, and Fe, and alloys thereof, such as stainless steel. Further, at least the surface of the electrically insulating support made of synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, etc. on the side where the photosensitive layer is formed is formed. A conductively treated support can also be used.
【0093】本発明において使用される支持体1101
の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状
無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通り
の画像形成装置用感光体1100を形成し得るように適
宜決定するが、画像形成装置用感光体1100としての
可撓性が要求される場合には、支持体1101としての
機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすること
ができる。しかしながら、支持体1101は製造上およ
び取扱い上、機械的強度等の点から通常は10μm以上
とされる。Support 1101 used in the present invention
May have a cylindrical or plate-like endless belt shape with a smooth surface or an uneven surface, and its thickness is appropriately determined so that the photoreceptor 1100 for an image forming apparatus can be formed as desired. When flexibility as the photoreceptor 1100 for the forming apparatus is required, it can be made as thin as possible within a range in which the function of the support 1101 can be sufficiently exerted. However, the support 1101 is usually 10 μm or more in terms of manufacturing and handling, mechanical strength and the like.
【0094】特にレーザ光などの可干渉性光を用いて像
記録を行う場合には、可視画像において現われる、いわ
ゆる干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
ために、帯電キャリヤの減少が実質的にない範囲で支持
体1101の表面に凹凸を設けてもよい。支持体110
1の表面に設けられる凹凸は、特開昭60−16815
6号公報、同60−178457号公報、同60−22
5854号公報に記載された公知の方法により作成され
る。In particular, when image recording is performed using coherent light such as laser light, the charge carrier is reduced in order to more effectively eliminate the image defect due to the so-called interference fringe pattern that appears in the visible image. Concavities and convexities may be provided on the surface of the support 1101 within a substantially nonexistent range. Support 110
The unevenness provided on the surface of No. 1 is disclosed in JP-A-60-16815.
6, gazette 60-178457 gazette, gazette 60-22.
It is created by a known method described in Japanese Patent No. 5854.
【0095】また、レーザ光などの可干渉光を用いた場
合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
別の方法として、帯電キャリヤの減少が実質的にない範
囲で支持体1101の表面に複数の球状痕跡窪みによる
凹凸形状を設けてもよい。すなわち、支持体1101の
表面が画像形成装置用感光体1100に要求される解像
力よりも微少な凹凸を有し、しかもこの凹凸は、複数の
球状痕跡窪みによるものである。支持体1101の表面
に設けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭
61−231561号公報に記載された公知の方法によ
り作成される。Further, as another method of more effectively eliminating the image defect due to the interference fringe pattern when the coherent light such as the laser light is used, the support 1101 can be provided within a range in which the charge carrier is not substantially reduced. You may provide the surface with the uneven | corrugated shape by several spherical trace dents. That is, the surface of the support 1101 has irregularities that are smaller than the resolving power required for the photoreceptor 1100 for an image forming apparatus, and these irregularities are due to a plurality of spherical dents. The unevenness due to the plurality of spherical trace depressions provided on the surface of the support 1101 is created by the known method described in JP-A-61-231561.
【0096】また、レーザ光等の可干渉光を用いた場合
の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消するさ
らに別の方法として、感光層1102内、あるいは感光
層1102の下側に光吸収層等の干渉防止用の層あるい
は領域を設けてもよい。 [光導電層]本発明において、その目的を効果的に達成
するために支持体1101上、必要に応じて下引き層
(不図示)上に形成され、感光層1102の一部を構成
する光導電層1103は真空堆積膜形成方法によって、
所望特性が得られるように適宜成膜パラメータの数値条
件が設定されて作成される。具体的には、例えばグロー
放電法(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイク
ロ波CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電
CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、イオン
プレーティング法、光CVD法、熱CVD法などの数々
の薄膜堆積法によって形成することができる。これらの
薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、
製造規模、作成される画像形成装置用感光体に所望され
る特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、
所望の特性を有する画像形成装置用感光体を製造するに
当たっての条件の制御が比較的容易であることからして
グロー放電法、特にRF帯またはVHF帯の電源周波数
を用いた高周波グロー放電法が好適である。Further, as still another method of more effectively eliminating the image defect due to the interference fringe pattern when the coherent light such as the laser light is used, the light is irradiated inside the photosensitive layer 1102 or below the photosensitive layer 1102. A layer or region for preventing interference such as an absorption layer may be provided. [Photoconductive Layer] In the present invention, in order to effectively achieve the object, a light which is formed on the support 1101 and, if necessary, on an undercoat layer (not shown) and constitutes a part of the photosensitive layer 1102. The conductive layer 1103 is formed by the vacuum deposition film forming method.
Numerical conditions of film forming parameters are appropriately set and created so that desired characteristics can be obtained. Specifically, for example, glow discharge method (low-frequency CVD method, high-frequency CVD method, alternating-current discharge CVD method such as microwave CVD method, or direct-current discharge CVD method), sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, It can be formed by various thin film deposition methods such as a photo CVD method and a thermal CVD method. These thin film deposition methods are based on manufacturing conditions, load level under capital investment,
It is appropriately selected and adopted depending on factors such as manufacturing scale and desired characteristics of the image forming apparatus photoreceptor to be created.
The glow discharge method, particularly the high frequency glow discharge method using a power supply frequency in the RF band or the VHF band, is relatively easy to control the conditions for manufacturing a photoreceptor for an image forming apparatus having desired characteristics. It is suitable.
【0097】グロー放電法によって光導電層1103を
形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供給
し得るSi供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給
し得るH供給用の原料ガスおよび/またはハロゲン原子
(X)を供給し得るX供給用の原料ガスを、内部が減圧
にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、この
反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の
位置に設定されてある所定の支持体1101上にa−S
i:H、Xからなる層を形成すればよい。To form the photoconductive layer 1103 by the glow discharge method, basically, a source gas for supplying Si, which can supply silicon atoms (Si), and a source gas for supplying H, which can supply hydrogen atoms (H). Of the raw material gas and / or the raw material gas for supplying X, which can supply the halogen atom (X), is introduced in a desired gas state into a reaction vessel whose inside can be decompressed, and a glow discharge is generated in the reaction vessel. A-S on the predetermined support 1101 which is set in advance at a predetermined position.
i: A layer composed of H and X may be formed.
【0098】また、本発明において光導電層1103中
に水素原子および/またはハロゲン原子が含有されるこ
とが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補
償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性
を向上させるために必須不可欠であるからである。よっ
て水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原
子とハロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原子お
よび/またはハロゲン原子の和に対して10〜30原子
%、より好ましくは15〜25原子%とされのが望まし
い。In the present invention, it is necessary that the photoconductive layer 1103 contains hydrogen atoms and / or halogen atoms, which compensates for dangling bonds of silicon atoms and improves the layer quality, particularly This is because it is essential for improving photoconductivity and charge retention characteristics. Therefore, the content of hydrogen atoms or halogen atoms, or the amount of the sum of hydrogen atoms and halogen atoms is 10 to 30 atom%, more preferably 15 to 25 atom% with respect to the sum of silicon atoms and hydrogen atoms and / or halogen atoms. It is desirable that
【0099】本発明において使用されるSi供給用ガス
となり得る物質としては、SiH4、Si2 H6 、Si3
H8 、Si4 H10等のガス状態の、またはガス化し得
る水素化珪素(シラン類)が有効に使用されるものとし
て挙げられ、さらに層作成時の取扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点でSiH4 、Si2 H6 が好ましいもの
として挙げられる。Materials that can be used as the Si supply gas in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 , and Si 3.
Gas hydrides such as H 8 and Si 4 H 10 or silicon hydrides (silanes) that can be gasified are mentioned as being effectively used, and further, they are easy to handle at the time of layer formation and have good Si supply efficiency. In this respect, SiH 4 and Si 2 H 6 are preferable.
【0100】そして、形成される光導電層1103中に
水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御
をいっそう容易になるように図り、本発明の目的を達成
する膜特性を得るために、これらのガスにさらにH2 お
よび/またはHeあるいは水素原子を含む珪素化合物の
ガスも所望量混合して層形成することが必要である。ま
た、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合しても差し支えないものである。Then, hydrogen atoms are structurally introduced into the photoconductive layer 1103 to be formed so as to make it easier to control the introduction ratio of hydrogen atoms, and obtain the film characteristics for achieving the object of the present invention. Therefore, it is necessary to form a layer by mixing a desired amount of H 2 and / or He or a silicon compound gas containing a hydrogen atom with these gases. Further, each gas may be mixed not only with one kind but also with plural kinds at a predetermined mixing ratio.
【0101】また、本発明において使用されるハロゲン
原子供給用の原料ガスとして有効なのは、例えばハロゲ
ンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のま
たはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構
成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素珪素化合物も有効なものとして挙げること
ができる。本発明において好適に使用し得るハロゲン化
合物としては、具体的にはフッ素ガス(F2 )、Br
f、ClF、ClF3 、BrF3 、BrF5 、IF3 、
IF7 等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハ
ロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で
置換されたシラン誘導体としては、具体的には、例えば
SiF4 、Si2 F6 等のフッ化珪素が好ましいものと
して挙げることができる。Further, as a raw material gas for supplying halogen atoms used in the present invention, a gas or gas such as a halogen gas, a halide, an interhalogen compound containing halogen, or a silane derivative substituted with halogen is effective. Preferred examples thereof include halogen compounds that can be converted. Further, a gaseous or gasifiable hydrogen silicon compound containing a halogen atom, which contains silicon atoms and a halogen atom as constituent elements, can also be cited as an effective one. Specific examples of the halogen compound preferably used in the present invention include fluorine gas (F 2 ), Br
f, ClF, ClF 3 , BrF 3 , BrF 5 , IF 3 ,
Interhalogen compounds such as IF 7 can be mentioned. As a silicon compound containing a halogen atom, that is, a so-called silane derivative substituted with a halogen atom, silicon fluorides such as SiF 4 and Si 2 F 6 can be specifically mentioned as preferable examples.
【0102】光導電層1103中に含有される水素原子
および/またはハロゲン原子の量を制御するには、例え
ば支持体1101の温度、水素原子および/またはハロ
ゲン原子を含有させるために使用される原料物質の反応
容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。To control the amount of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the photoconductive layer 1103, for example, the temperature of the support 1101 and the raw material used for containing hydrogen atoms and / or halogen atoms. The amount of the substance introduced into the reaction container, the discharge power, etc. may be controlled.
【0103】本発明においては、光導電層1103には
必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが
好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層1103
中に万遍なく均一に分布した状態で含有されてもよい
し、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有して
いる部分があってもよい。In the present invention, it is preferable that the photoconductive layer 1103 contains an atom whose conductivity is controlled, if necessary. Atoms that control conductivity are photoconductive layer 1103.
It may be contained in a state where it is evenly and evenly distributed, or there may be a portion where it is contained in an unevenly distributed state in the layer thickness direction.
【0104】前述の伝導性を制御する原子としては、半
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、p型伝導性を与える周期律表III b族に属する原子
(以下「第III b族原子」という)またはn型伝導特性
を与える周期律表Vb族に属する原子(以下「第Vb族
原子」という)を用いることができる。Examples of the above-mentioned atoms for controlling the conductivity include so-called impurities in the field of semiconductors, and atoms belonging to group IIIb of the periodic table which give p-type conductivity (hereinafter referred to as “group IIIb atom”). Or an atom belonging to group Vb of the periodic table (hereinafter referred to as “group Vb atom”) that provides n-type conductivity.
【0105】第III b族原子としては、具体的には、硼
素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、
インジウム(In)、タリウム(Tl)等があり、特に
B、Al、Gaが好適である。第Vb族原子としては、
具体的には燐(P)、砒素(As)、アンチモン(S
b)、ビスマス(Bi)等があり、特にP、Asが好適
である。Specific examples of the group IIIb atom include boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga),
There are indium (In), thallium (Tl) and the like, and B, Al and Ga are particularly preferable. As the group Vb atom,
Specifically, phosphorus (P), arsenic (As), antimony (S)
b), bismuth (Bi), etc., and P and As are particularly preferable.
【0106】光導電層1103に含有される伝導性を制
御する原子の含有量としては、好ましくは1×10-2〜
1×104 原子ppm、より好ましくは5×10-2〜5
×103 原子ppm、最適には1×10-1〜1×103
原子ppmとされるのが望ましい。The content of atoms controlling the conductivity contained in the photoconductive layer 1103 is preferably 1 × 10 -2 to
1 × 10 4 atomic ppm, more preferably 5 × 10 −2 to 5
× 10 3 atom ppm, optimally 1 × 10 -1 to 1 × 10 3
It is desirable to set it to atomic ppm.
【0107】伝導性を制御する原子、たとえば、第III
b族原子あるいは第Vb族原子を構造的に導入するに
は、層形成の際に、第III b族原子導入用の原料物質あ
るいは第Vb族原子導入用の原料物質をガス状態で反応
容器中に、光導電層1103を形成するための他のガス
とともに導入してやればよい。第III b族原子導入用の
原料物質あるいは第Vb族原子導入用の原料物質となり
得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なく
とも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用され
るのが望ましい。Atoms that control conductivity, eg, III
To structurally introduce a group b atom or a group Vb atom, a raw material for introducing a group IIIb atom or a raw material for introducing a group Vb atom in a gas state is placed in a reaction vessel during layer formation. Then, it may be introduced together with another gas for forming the photoconductive layer 1103. As a raw material for introducing a Group IIIb atom or a raw material for introducing a Group Vb atom, a gaseous substance at room temperature and normal pressure, or at least a substance that can be easily gasified under the layer forming condition is adopted. Is desirable.
【0108】そのような第III b族原子導入用の原料物
質として具体的には、硼素原子導入用としては、B2 H
6 、B4 H10、B5 H9 、B5 H11、B6 H10、B6 H
12、B6 H14等の水素化硼素、BF3 、BCl3 、BB
r3 等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、Al
Cl3 、GaCl3 、Ga(CH3 )3 、InCl3、
TlCl3 等も挙げることができる。As a raw material for introducing such a group IIIb atom, specifically, for introducing a boron atom, B 2 H
6, B 4 H 10, B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10, B 6 H
12 , borohydride such as B 6 H 14 , BF 3 , BCl 3 , BB
Examples thereof include boron halides such as r 3 . Besides this, Al
Cl 3 , GaCl 3 , Ga (CH 3 ) 3 , InCl 3 ,
TlCl 3 and the like can also be mentioned.
【0109】第Vb族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、PH3 、P
2 H4 、等の水素化燐、PH4 I、PF3 、PF5 、P
Cl3 、PCl5 、PBr3 、PBr5 、PI3 等のハ
ロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3 、AsF
3 、AsCl3 、AsBr3 、AsF5 、SbH3 、S
bF3 、SbF5 、SbCl3 、SbCl5 、BiH
3 、BiCl3 、BiBr3 等の第Vb族原子導入用の
出発物質の有効なものとして挙げることができる。Effectively used as a raw material for introducing a group Vb atom is PH 3 , P for introducing a phosphorus atom.
2 H 4 , etc. Phosphorus hydride, PH 4 I, PF 3 , PF 5 , P
Examples thereof include phosphorus halides such as Cl 3 , PCl 5 , PBr 3 , PBr 5 , and PI 3 . In addition, AsH 3 and AsF
3 , AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , S
bF 3 , SbF 5 , SbCl 3 , SbCl 5 , BiH
It can be mentioned as an effective starting material for introducing a Group Vb atom such as 3 , BiCl 3 and BiBr 3 .
【0110】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてH2 および/またはHeに
より希釈して使用してもよい。Further, these raw material substances for atom introduction for controlling the conductivity may be diluted with H 2 and / or He as necessary and used.
【0111】さらに本発明においては、光導電層110
3に炭素原子および/または酸素原子および/または窒
素原子を含有させることも有効である。炭素原子および
/または酸素原子/およびまたは窒素原子の含有量はシ
リコン原子、炭素原子、酸素原子および窒素原子の和に
対して好ましくは1×10-5〜10原子%、より好まし
くは1×10-4〜8原子%、最適には1×10-3〜5原
子%が望ましい。炭素原子および/または酸素原子およ
び/または窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に含
有されてもよいし、光導電層の層厚方向に含有量が変化
するような不均一な分布をもたせた部分があってもよ
い。Further, in the present invention, the photoconductive layer 110
It is also effective that 3 contains a carbon atom and / or an oxygen atom and / or a nitrogen atom. The content of carbon atoms and / or oxygen atoms / and / or nitrogen atoms is preferably 1 × 10 −5 to 10 atom%, more preferably 1 × 10 5 with respect to the sum of silicon atoms, carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms. -4 to 8 atom%, optimally 1 × 10 -3 to 5 atom% is desirable. The carbon atom and / or the oxygen atom and / or the nitrogen atom may be uniformly contained in the photoconductive layer, or may be non-uniformly distributed such that the content varies in the thickness direction of the photoconductive layer. There may be a part that has.
【0112】本発明において、光導電層1103の層厚
は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果
等の点から適宜所望に従って決定され、好ましくは20
〜50μm、より好ましくは23〜45μm、最適には
25〜40μmとされるのが望ましい。In the present invention, the layer thickness of the photoconductive layer 1103 is appropriately determined as desired in view of obtaining desired electrophotographic characteristics and economical effects, and is preferably 20.
˜50 μm, more preferably 23 to 45 μm, most preferably 25 to 40 μm.
【0113】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層1103を形成するには、Si供給用のガ
スと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電
力ならびに支持体温度を適宜設定することが必要であ
る。In order to achieve the object of the present invention and form the photoconductive layer 1103 having desired film characteristics, the mixing ratio of the gas for supplying Si and the diluting gas, the gas pressure in the reaction vessel, the discharge power and It is necessary to set the support temperature appropriately.
【0114】希釈ガスとして使用するH2 および/また
はHeの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選
択されるが、Si供給用ガスに対しH2 および/または
Heを、通常の場合3〜20倍、好ましくは4〜15
倍、最適には5〜10倍の範囲に制御することが望まし
い。The optimum range of the flow rate of H 2 and / or He used as the diluting gas is appropriately selected according to the layer design. However, the flow rate of H 2 and / or He to the Si supply gas is usually 3 to 20 times, preferably 4 to 15
It is desirable to control in the range of double, optimally 5 to 10 times.
【0115】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合1×1
0-4〜10Torr、好ましくは5×10-4〜5Tor
r、最適には1×10-3〜1Torrとするのが好まし
い。Similarly, the gas pressure in the reaction vessel is appropriately selected in accordance with the layer design, but in the usual case, it is 1 × 1.
0 −4 to 10 Torr, preferably 5 × 10 −4 to 5 Torr
r, optimally 1 × 10 −3 to 1 Torr is preferable.
【0116】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Si供給用のガスの流量
に対する放電電力を、通常の場合2〜7倍、好ましくは
2.5〜6倍、最適には3〜5倍の範囲に設定すること
が望ましい。Similarly, the discharge power is appropriately selected in an optimum range according to the layer design, but the discharge power with respect to the flow rate of the gas for supplying Si is usually 2 to 7 times, preferably 2.5 to 6 times. Optimally, it is desirable to set the range of 3 to 5 times.
【0117】さらに、支持体1101の温度は、層設計
にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場
合、好ましくは200〜350℃、より好ましくは23
0〜330℃、最適には250〜310℃とするのが望
ましい。Further, the temperature of the support 1101 is appropriately selected according to the layer design, but in the usual case, it is preferably 200 to 350 ° C., more preferably 23.
It is desirable that the temperature is 0 to 330 ° C., optimally 250 to 310 ° C.
【0118】本発明においては、光導電層を形成するた
めの支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前述
した範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に
決められるものではなく、所望の特性を有する感光体を
形成すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて最適値を
決めるのが望ましい。 [表面層]本発明においては、上述のようにして支持体
1101上に形成され光導電層1103の上に、さらに
アモルファスシリコン系の表面層1104を形成するこ
とが好ましい。この表面層1104は自由表面1104
a(図19(b)参照)を有し、主に耐湿性、連続繰返
し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性にお
いて本発明の目的を達成するために設けられる。In the present invention, the above-mentioned ranges are mentioned as desirable numerical ranges of the support temperature and the gas pressure for forming the photoconductive layer, but the conditions are not usually independently determined separately. It is desirable to determine the optimum value based on mutual and organic relationships to form a photoreceptor having desired characteristics. [Surface Layer] In the present invention, it is preferable to further form an amorphous silicon-based surface layer 1104 on the photoconductive layer 1103 formed on the support 1101 as described above. This surface layer 1104 is a free surface 1104.
a) (see FIG. 19B), and is provided to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, and durability.
【0119】また、本発明においては、感光層1102
を構成する光導電層1103と表面層1104とを形成
する非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の構成
要素を有しているので、積層界面において化学的な安定
性の確保が十分成されている。Further, in the present invention, the photosensitive layer 1102
Since each of the amorphous materials forming the photoconductive layer 1103 and the surface layer 1104 forming the same has a common constituent element of silicon atoms, chemical stability is sufficiently ensured at the stacking interface. ing.
【0120】表面層1104は、アモルファスシリコン
系の材料であればいずれの材質でも可能であるが、例え
ば、水素原子(H)および/またはハロゲン原子(X)
を含有し、さらに炭素原子を含有するアモルファスシリ
コン(以下「a−SiC:H、X」という)、水素原子
(H)および/またはハロゲン原子(X)を含有し、さ
らに酸素原子を含有するアモルファスシリコン(以下
「a−SiO:H、X」という)、水素原子(H)およ
び/またはハロゲン原子(X)を含有し、さらに窒素原
子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−Si
N:H、X」という)、水素原子(H)および/または
ハロゲン原子(X)を含有し、さらに炭素原子、酸素原
子、窒素原子の少なくとも一つを含有するアモルファス
シリコン(以下「a−SiCON:H、X」という)等
の材料が好適に用いられる。The surface layer 1104 can be made of any material as long as it is an amorphous silicon material. For example, a hydrogen atom (H) and / or a halogen atom (X).
Amorphous silicon containing, and further containing a carbon atom (hereinafter referred to as "a-SiC: H, X"), a hydrogen atom (H) and / or a halogen atom (X), and further containing an oxygen atom. Amorphous silicon containing silicon (hereinafter referred to as “a-SiO: H, X”), hydrogen atom (H) and / or halogen atom (X), and further containing nitrogen atom (hereinafter referred to as “a-Si”).
N: H, X ”), a hydrogen atom (H) and / or a halogen atom (X), and further contains at least one of a carbon atom, an oxygen atom and a nitrogen atom (hereinafter referred to as“ a-SiCON ”). : H, X ”) and the like are preferably used.
【0121】本発明において、その目的を効果的に達成
するために、表面層1104は真空堆積膜形成方法によ
って、所望特性が得られるように適宜成膜パラメータの
数値条件が設定されて作成される。具体的には、例えば
グロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法または
マイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直
流放電CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、
イオンプレーティング法、光CVD法、熱CVD法など
の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。こ
れらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷
程度、製造規模、作成される画像形成装置用感光体に所
望される特性等の要因によって適宜選択されて採用され
るが、感光体の生産性から光導電層と同等の堆積法によ
ることが好ましい。In the present invention, in order to effectively achieve the object, the surface layer 1104 is formed by a vacuum deposition film forming method by appropriately setting numerical conditions of film forming parameters so that desired characteristics can be obtained. . Specifically, for example, glow discharge method (low-frequency CVD method, high-frequency CVD method, alternating-current discharge CVD method such as microwave CVD method, or direct-current discharge CVD method), sputtering method, vacuum deposition method,
It can be formed by various thin film deposition methods such as an ion plating method, a photo CVD method, and a thermal CVD method. These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as manufacturing conditions, a load level under capital investment, manufacturing scale, and desired characteristics of a photoreceptor for an image forming apparatus to be prepared. From the viewpoint of productivity, it is preferable to use the same deposition method as for the photoconductive layer.
【0122】例えば、グロー放電法によってa−Si
C:H、Xからなる表面層1104を形成するには、基
本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用
の原料ガスと、炭素原子(C)を供給し得るC供給用の
原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原
料ガスおよび/またはハロゲン原子(X)を供給し得る
X供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内
に所望のガス状態で導入して、この反応容器内にグロー
放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光
導電層1103を形成した支持体1101上にa−Si
C:H、Xからなる層を形成すればよい。For example, a-Si is formed by the glow discharge method.
In order to form the surface layer 1104 composed of C: H and X, basically, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si) and a source gas for supplying C that can supply carbon atoms (C) are used. A raw material gas, a raw material gas for supplying H that can supply hydrogen atoms (H) and / or a raw material gas for supplying X that can supply halogen atoms (X) can be stored in a desired reaction vessel in a reaction vessel. It is introduced in a gas state to cause a glow discharge in the reaction vessel, and a-Si is formed on the support 1101 on which the photoconductive layer 1103 previously formed at a predetermined position is formed.
A layer made of C: H and X may be formed.
【0123】本発明において用いる表面層の材質として
はシリコンを含有するアモルファス材料ならば何れでも
よいが、炭素、窒素、酸素から選ばれた元素を少なくと
も一つ含むシリコン原子との化合物が好ましく、特にa
−SiCを主成分としたものが好ましい。The material of the surface layer used in the present invention may be any amorphous material containing silicon, but a compound with a silicon atom containing at least one element selected from carbon, nitrogen and oxygen is preferable, and particularly, a
A material containing -SiC as a main component is preferable.
【0124】表面層をa−SiCを主成分として構成す
る場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対し
て30〜90%の範囲が好ましい。When the surface layer is composed mainly of a-SiC, the amount of carbon is preferably in the range of 30 to 90% with respect to the sum of silicon atoms and carbon atoms.
【0125】また、本発明において表面層1104中に
水素原子および/またはハロゲン原子が含有されること
が必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特
性を向上させるために必須不可欠である。水素含有量
は、構成原子の総量に対して通常の場合30〜70原子
%、好適には35〜65原子%、最適に40〜60原子
%とするのが望ましい。また、フッ素原子の含有量とし
て、通常の場合は0.01〜15原子%、好適には0.
1〜10原子%最適には0.6〜4原子%とされるのが
望ましい。Further, in the present invention, it is necessary that the surface layer 1104 contains hydrogen atoms and / or halogen atoms, which compensates for dangling bonds of silicon atoms and improves the layer quality, especially light. It is indispensable for improving the conductivity and charge retention characteristics. The hydrogen content is usually 30 to 70 atom%, preferably 35 to 65 atom%, and optimally 40 to 60 atom% with respect to the total amount of the constituent atoms. In addition, the content of fluorine atoms is usually 0.01 to 15 atom%, preferably 0.
1 to 10 atomic% Optimally, it is desired to be 0.6 to 4 atomic%.
【0126】これらの水素および/またはフッ素含有量
の範囲内で形成される感光体は、実際面において従来に
ない格段に優れたものとして充分適用させ得られるもの
である。すなわち、表面層内に存在する欠陥(主にシリ
コン原子や炭素原子のダングリングボンド)は画像形成
装置用感光体としての特性に悪影響を及ぼすことが知ら
れている。例えば自由表面から光導電層への電荷の注入
による帯電特性の劣化、使用環境、例えば高い湿度のも
ので表面構造が変化することによる帯電特性の変動、例
えば高い湿度のもとで表面構造が変化することによる帯
電特性の変動、さらにコロナ帯電時や光照射時に光導電
層により表面層に電荷が注入され、前述の表面層内の欠
陥に電荷がトラップされることにより、繰り返し使用時
の残像現象の発生等がこの悪影響として挙げられる。The photoconductor formed in the above range of hydrogen and / or fluorine content can be sufficiently applied as a remarkably excellent one which has not been found in the prior art. That is, it is known that defects existing in the surface layer (mainly dangling bonds of silicon atoms and carbon atoms) adversely affect the characteristics as a photoreceptor for an image forming apparatus. For example, deterioration of charging characteristics due to injection of charges from the free surface into the photoconductive layer, fluctuation of charging characteristics due to change of surface structure in use environment such as high humidity, for example, surface structure changes under high humidity. Change in charging characteristics due to charging, and the charge is injected into the surface layer by the photoconductive layer during corona charging or light irradiation, and the charges are trapped by the defects in the surface layer, resulting in an afterimage phenomenon during repeated use. The occurrence of the above is mentioned as this adverse effect.
【0127】しかしなが表面層内の水素含有量を30原
子%以上に制御することで表面層内の欠陥が大幅に減少
し、その結果、従来に比べて電気的特性面および高速連
続使用性において飛躍的な向上を図ることができる。However, by controlling the hydrogen content in the surface layer to 30 atomic% or more, the defects in the surface layer are significantly reduced, and as a result, electrical characteristics and high-speed continuous usability are improved as compared with conventional ones. It is possible to achieve a dramatic improvement in.
【0128】一方、前述の表面層中の水素含有量が71
原子%以上になると表面層の硬度が低下するために、繰
返し使用に耐えられなくなる。したがって、表面層中の
水素含有量を前記の範囲内に制御することが格段に優れ
た所望の電子写真特性を得る上で非常に重要な因子の一
つである。表面層中の水素含有量は、H2 ガスの流量、
支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し得
る。On the other hand, the hydrogen content in the surface layer is 71
When the content is more than atomic%, the hardness of the surface layer decreases, and it becomes impossible to withstand repeated use. Therefore, controlling the hydrogen content in the surface layer within the above range is one of the very important factors for obtaining the desired electrophotographic properties that are remarkably excellent. The hydrogen content in the surface layer depends on the flow rate of H 2 gas,
It can be controlled by the support temperature, discharge power, gas pressure and the like.
【0129】また、表面層中のフッ素含有量を0.01
原子%以上の範囲に制御することで表面層内のシリコン
原子と炭素原子の結合の発生をより効果的に達成するこ
とが可能となる。さらに、表面層中のフッ素原子の働き
として、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素
原子の結合の切断を効果的に防止することができる。The fluorine content in the surface layer is 0.01
By controlling the content to be in the range of atomic% or more, it becomes possible to more effectively achieve the bond between silicon atoms and carbon atoms in the surface layer. Further, as a function of the fluorine atom in the surface layer, the breaking of the bond between the silicon atom and the carbon atom due to damage such as corona can be effectively prevented.
【0130】一方、表面層中のフッ素含有量が15原子
%を超えると表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合
の発生の効果およびシリコン原子と炭素原子の結合の切
断を防止する効果がほとんど認められなくなる。さらに
過剰のフッ素原子が表面層中のキャリヤの走行性を阻害
するため、残留電位や画像メモリが顕著に認められてく
る。したがって、表面層中のフッ素含有量を前述の範囲
内に制御することが所望の電子写真特性を得る上で重要
な因子の一つである。表面層中のフッ素含有量は、水素
含有量と同様にH2 ガスの流量、支持体温度、放電パワ
ー、ガス圧等によって制御し得る。On the other hand, when the fluorine content in the surface layer exceeds 15 atomic%, the effect of generating the bond between the silicon atom and the carbon atom in the surface layer and the effect of preventing the breaking of the bond between the silicon atom and the carbon atom are almost obtained. Will not be recognized. Furthermore, since excess fluorine atoms impede the mobility of carriers in the surface layer, the residual potential and image memory are noticeable. Therefore, controlling the fluorine content in the surface layer within the above range is one of the important factors in obtaining desired electrophotographic characteristics. The fluorine content in the surface layer can be controlled by the flow rate of H 2 gas, the temperature of the support, the discharge power, the gas pressure, etc., similarly to the hydrogen content.
【0131】本発明の表面層の形成において使用される
シリコン(Si)供給用ガスとなり得る物質としては、
SiH4 、Si2 H6 、Si3 H8 、Si4 H10等のガ
ス状態の、またはガス化し得る水素化珪素(シラン類)
が有効に使用されるものとして挙げられ、さらに層作成
時の取扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH
4 、Si2 H6 が好ましいものとして挙げられる。ま
た、これらのSi供給用の原料ガスを必要に応じてH
2 、He、Ar、Ne等のガスにより希釈して使用して
もよい。As the substance which can be used as the gas for supplying silicon (Si) used in the formation of the surface layer of the present invention,
SiH 4, Si 2 H 6, Si 3 H 8, Si 4 H , etc. of the gas states of 10 or silicon hydride can be gasified, (silanes)
Is effectively used, and SiH is more advantageous in terms of ease of handling when forming a layer and good Si supply efficiency.
4 , and Si 2 H 6 are preferred. In addition, if necessary, the source gas for supplying Si may be H
It may be diluted with a gas such as 2 , He, Ar, or Ne before use.
【0132】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
CH4 、C2 H6 、C3 H8 、C4H10等のガス状態
の、またはガス化し得る炭素水素が有効に使用されるも
のとして挙げられ、さらに層作成時の取扱い易さ、Si
供給効率の良さ等の点でCH4、C2 H6 が好ましいも
のとして挙げられる。また、これらのC供給用の原料ガ
スを必要に応じてH2 、He、Ar、Ne等のガスによ
り希釈して使用してもよい。As a substance which can be a gas for supplying carbon,
CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8, C 4 H gas such state of 10, or carbon hydrogen can be gasified are exemplified as being effectively used, further layers when creating easy handling, Si
CH 4 and C 2 H 6 are preferable as they are preferable in terms of supply efficiency. In addition, these raw material gases for supplying C may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, or Ne as needed before use.
【0133】窒素または酸素供給ガスとなり得る物質と
しては、NH3 、NO、N2 O、NO2 、H2 O、O
2 、CO、CO2 、N2 等のガス状態の、またはガス化
し得る化合物が有効に使用されるものとして挙げられ
る。また、これらの窒素、酸素供給用の原料ガスを必要
に応じてH2 、He、Ar、Ne等のガスにより希釈し
て使用してもよい。Examples of substances that can serve as nitrogen or oxygen supply gas include NH 3 , NO, N 2 O, NO 2 , H 2 O and O.
The compounds in the gas state such as 2 , CO, CO 2 , N 2 or the like, which can be gasified, are mentioned as being effectively used. In addition, these raw material gases for supplying nitrogen and oxygen may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, and Ne as needed before use.
【0134】また、形成される表面層1104中に導入
される水素原子の導入割合の制御を一層容易になるよう
に図るために、これらのガスにさらに水素ガスまたは水
素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成
することが好ましい。また、各ガスは単独種のみでなく
所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものであ
る。Further, in order to more easily control the introduction ratio of hydrogen atoms introduced into the surface layer 1104 to be formed, hydrogen gas or a silicon compound gas containing hydrogen atoms is added to these gases. It is also preferable to mix a desired amount to form a layer. Further, each gas may be mixed not only with one kind but also with plural kinds at a predetermined mixing ratio.
【0135】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なのは、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン
を含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン
誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物
が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原子と
ハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化
し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効な
ものとして挙げることができる。本発明において好適に
使用し得るハロゲン化合物としては、具体的にはフッ素
ガス(F2 )、BrF、ClF、ClF3 、BrF3 、
BrF5 、IF3 、IF7 等のハロゲン間化合物を挙げ
ることができる。ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわ
ゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、
具体的には、例えばSiF4 、Si2 F6 等のフッ化珪
素が好ましいものとして挙げることができる。As a raw material gas for supplying halogen atoms, a gaseous or gasifiable halogen compound such as a halogen gas, a halide, an interhalogen compound containing halogen, or a silane derivative substituted with halogen is preferably used. . Further, a gaseous or gasifiable silicon hydride compound containing a halogen atom, which contains silicon atoms and a halogen atom as constituent elements, can also be cited as an effective one. Specific examples of the halogen compound that can be preferably used in the present invention include fluorine gas (F 2 ), BrF, ClF, ClF 3 , BrF 3 ,
There can be mentioned interhalogen compounds such as BrF 5 , IF 3 and IF 7 . As a silicon compound containing a halogen atom, a so-called silane derivative substituted with a halogen atom,
Specifically, silicon fluorides such as SiF 4 and Si 2 F 6 can be mentioned as preferable examples.
【0136】表面層1104中に含有される水素原子お
よび/またはハロゲン原子の量を制御するには、例えば
支持体1101の温度、水素原子および/またはハロゲ
ン原子を含有させるために使用される原料物質の反応容
器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。To control the amount of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the surface layer 1104, for example, the temperature of the support 1101 and the raw material used for containing hydrogen atoms and / or halogen atoms. The amount to be introduced into the reaction container, the discharge power, and the like may be controlled.
【0137】炭素原子および/または酸素原子および/
または窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有され
てもよいし、表面層に層厚方向に含有量が変化するよう
な不均一な分布を持たせた部分があってもよい。Carbon atom and / or oxygen atom and /
Alternatively, the nitrogen atoms may be evenly and uniformly contained in the surface layer, or the surface layer may have a portion having an uneven distribution such that the content changes in the layer thickness direction.
【0138】さらに本発明においては、表面層1104
には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させるこ
とが好ましい。伝導性を制御する原子は、表面層110
4中に万遍なく均一に分布した状態で含有されてもよい
し、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有して
いる部分があってもよい。Further, in the present invention, the surface layer 1104
It is preferable to contain an atom for controlling conductivity as necessary. Atoms that control conductivity are surface layer 110.
4 may be contained in a uniformly distributed state in 4, or may be contained in an unevenly distributed state in the layer thickness direction.
【0139】前述の伝導性を制御する原子としては、半
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、p型伝導性を与える周期律表第III b族原子または
n型伝導特性を与える周期律表第Vb族原子を用いるこ
とができる。As the atom for controlling the conductivity mentioned above, so-called impurities in the field of semiconductors can be mentioned, and a periodic table III group b atom or a periodic table which gives an n-type conductivity characteristic giving p-type conductivity. Group Vb atoms can be used.
【0140】第III b族原子としては、具体的には、硼
素(B)、アルミニウム(A)、ガイルム(Ga)、イ
ンジウム(In)、タリウム(Tl)等があり、特に
B、Al、Gaが好適である。第Vb族原子としては、
具体的には燐(P)、砒素(As)、アンチモン(S
b)、ビスマス(Bi)等があり、特にP、Asが好適
である。Specific examples of the group IIIb atoms include boron (B), aluminum (A), film (Ga), indium (In), and thallium (Tl), and particularly B, Al, and Ga. Is preferred. As the group Vb atom,
Specifically, phosphorus (P), arsenic (As), antimony (S)
b), bismuth (Bi), etc., and P and As are particularly preferable.
【0141】表面層1104に含有される伝導性を制御
する原子の含有量としては、好ましくは1×10-3〜1
×103 原子ppm、より好ましくは1×10-2〜5×
102 原子ppm、最適には1×10-1〜1×102 原
子ppmとされるのが望ましい。伝導性を制御する原
子、たとえば、第III b族原子あるいは第Vb族原子を
構造的に導入するには、層形成の際に、第III b族原子
導入用の原料物質あるいは第Vb族原子導入用の原料物
質をガス状態で反応容器中に、表面層1104を形成す
るための他のガスとともに導入してやればよい。第III
b族原子導入用の原料物質あるいは第Vb族原子導入用
の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状
のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得
るものが採用されるのが望ましい。そのような第III b
族原子導入用の原料物質として具体的には、硼素原子導
入用としては、B2 H6 、B4 H10、B5 H9 、B5 H
11、B6 H10、B6 H12、B6 H14等の水素化硼素、B
F3 、BCl3 、BBr3 等のハロゲン化硼素等が挙げ
られる。この他、AlCl3 、GaCl3 、Ga(CH
3 )3 、InCl3 、TlCl3 等も挙げることができ
る。The content of atoms for controlling the conductivity contained in the surface layer 1104 is preferably 1 × 10 −3 to 1
× 10 3 atomic ppm, more preferably 1 × 10 -2 to 5 ×
It is desirable that the concentration be 10 2 atomic ppm, optimally 1 × 10 -1 to 1 × 10 2 atomic ppm. In order to structurally introduce a conductivity controlling atom, for example, a group IIIb atom or a group Vb atom, a raw material for introducing a group IIIb atom or a group Vb atom is introduced during layer formation. The raw material for use in the gas may be introduced into the reaction vessel together with other gas for forming the surface layer 1104. No. III
As a raw material for introducing a b-group atom or a raw material for introducing a Vb-group atom, a gaseous substance at room temperature and atmospheric pressure or at least a gas which can be easily gasified under the layer forming condition is adopted. Is desirable. Such IIIb
Specific examples of the raw material for introducing a group atom include B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , and B 5 H for introducing a boron atom.
Boron hydride such as 11 , B 6 H 10 , B 6 H 12 , B 6 H 14 , B
Examples thereof include boron halides such as F 3 , BCl 3 and BBr 3 . In addition, AlCl 3 , GaCl 3 , Ga (CH
3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned.
【0142】第Vb族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、PH3 、P
2 H4 等の水素化燐、PH4 I、PF3 、PF5 、PC
l3、PCl5 、PBr3 、PBr5 、PI3 等のハロ
ゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3 、AsF3 、
AsCl3 、AsBr3 、AsF5 、SbH3 、SbF
3 、SbF5 、SbCl3 、SbCl5 、BiH3 、B
iCl3 、BiBr3等も第Vb族原子導入用の出発物
質の有効なものとして挙げることができる。Effectively used as a raw material for introducing a group Vb atom is PH 3 , P for introducing a phosphorus atom.
2 H 4 etc. Phosphorus hydride, PH 4 I, PF 3 , PF 5 , PC
Examples thereof include phosphorus halides such as l 3 , PCl 5 , PBr 3 , PBr 5 , and PI 3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 ,
AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , SbF
3 , SbF 5 , SbCl 3 , SbCl 5 , BiH 3 , B
iCl 3 , BiBr 3 and the like can also be mentioned as effective starting materials for introducing a Group Vb atom.
【0143】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてH2 、He、Ar、Ne等
のガスにより希釈して使用してもよい。Further, these raw materials for introducing atoms for controlling the conductivity may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, Ne or the like, if necessary.
【0144】本発明における表面層1104の層厚とし
ては、通常0.01〜3μm、好適には0.05〜2μ
m、最適には0.1〜1μmとされるのが望ましいもの
である。層厚が0.01μmよりも薄いと感光体を使用
中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、3μ
mを超えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下が
みられる。The thickness of the surface layer 1104 in the present invention is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm.
m, most preferably 0.1 to 1 μm. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer will be lost due to wear or the like during use of the photoconductor, and the surface layer will be 3 μm.
When it exceeds m, electrophotographic characteristics such as increase in residual potential are deteriorated.
【0145】本発明による表面層1104は、その要求
される特性が所望通りに与えられるように注意深く形成
される。すなわち、Si、Cおよび/またはNおよび/
またはO、Hおよび/またはXを構成要素とする物質は
その形成条件によって構造的には結晶からアモルファス
シリコンまでの形態を取り、電気物性的には導電性から
半導体性、絶縁性までの間の性質を、また、光導電的性
質から非光導電的性質までの間の性質を各々示すので、
本発明においては、目的に応じた所望の特性を有する化
合物が形成されるように、所望に従ってその形成条件の
選択が厳密になされる。The surface layer 1104 according to the present invention is carefully formed to provide its desired properties as desired. That is, Si, C and / or N and /
Alternatively, the substance having O, H, and / or X as a constituent element structurally takes a form from crystalline to amorphous silicon depending on its forming condition, and has an electrical property from conductive to semiconducting to insulating. Since it shows the properties and the properties from the photoconductive property to the non-photoconductive property,
In the present invention, the formation conditions are rigorously selected as desired so that a compound having desired properties depending on the purpose is formed.
【0146】例えば、表面層1104を耐圧性の向上を
主な目的として設けるには、使用環境において電気絶縁
性的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。For example, in order to provide the surface layer 1104 mainly for the purpose of improving the pressure resistance, the surface layer 1104 is formed as a non-single crystal material having a remarkable electric insulating behavior in the use environment.
【0147】また、連続繰り返し使用特性や使用環境特
性の向上を主たる目的として表面層1104が設けられ
る場合には、上述の電気絶縁性の度合いはある程度緩和
され、照射される光に対してある程度の感度を有する非
単結晶材料として形成される。When the surface layer 1104 is provided mainly for the purpose of improving continuous repeated use characteristics and use environment characteristics, the above-mentioned degree of electrical insulation is relaxed to some extent, and to some extent to the irradiated light. It is formed as a non-single crystal material with sensitivity.
【0148】さらに、本発明にかかる帯電装置において
は、表面層の低抵抗による画像流れを防止し、あるいは
残留電位等の影響を防止するために、一方では帯電効率
を良好にするために、層作成に際して、その抵抗値を適
宜に制御することが好ましい。Further, in the charging device according to the present invention, in order to prevent the image deletion due to the low resistance of the surface layer or the influence of the residual potential, on the other hand, in order to improve the charging efficiency, the layer At the time of preparation, it is preferable to control the resistance value appropriately.
【0149】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層1104を形成するには、支持体1101の温度、
反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する
必要がある。In order to form the surface layer 1104 having the characteristics capable of achieving the object of the present invention, the temperature of the support 1101
It is necessary to appropriately set the gas pressure in the reaction container as desired.
【0150】支持体1101の温度(Ts)は、層設計
にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場
合、好ましくは200〜350℃、より好ましくは23
0〜330℃、最適には250〜300℃とするのが望
ましい。The temperature (Ts) of the support 1101 is appropriately selected in accordance with the layer design, but in the usual case, it is preferably 200 to 350 ° C., more preferably 23.
It is desirable that the temperature is 0 to 330 ° C., and optimally 250 to 300 ° C.
【0151】反応容器内のガス圧も同様に層設計に従っ
て適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合1×10-4
〜10Torr、好ましくは5×10-4〜5Torr、
最適には1×10-3〜1Torrとするのが好ましい。[0151] it is appropriately selected within an optimum range in accordance also with the designing of layer gas pressure in the reaction vessel, usually 1 × 10 -4
10 Torr, preferably 5 × 10 −4 to 5 Torr,
Optimally, it is preferably 1 × 10 −3 to 1 Torr.
【0152】本発明においては、表面層を形成するため
の支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前述し
た範囲が挙げられるが、条件は通常は独立的に別々に決
められるものではなく、所望の特性を有する感光体を形
成すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて最適値を決
めるのが望ましい。In the present invention, the above-mentioned ranges are mentioned as desirable numerical ranges of the temperature of the support and the gas pressure for forming the surface layer, but the conditions are not usually independently determined separately, and are desired. It is desirable to determine the optimum value on the basis of mutual and organic relationships so as to form a photoconductor having the characteristics of.
【0153】さらに本発明においては、光導電層と表面
層の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表
面層より減らしたブロッキング層(下部表面層)を設け
ることも帯電能等の特性をさらに向上させるためには有
効である。Further, in the present invention, a blocking layer (lower surface layer) in which the content of carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms is smaller than that of the surface layer is provided between the photoconductive layer and the surface layer. It is effective for further improving the characteristics of.
【0154】また、表面層1104と光導電層1103
との間に炭素原子および/または酸素原子および/また
は窒素原子の含有量が光導電層1103に向かって減少
するように変化する領域を設けてもよい。これにより表
面層と光導電層の密着性を向上させ、界面での光の反射
による干渉の影響をより少なくすることができる。 [電荷注入阻止層」本発明の画像形成装置用感光体にお
いては、導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持
体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻
止層を設けるのが一層効果的である。すなわち、電荷注
入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面
に受けた際、支持体側から光導電層側に電荷が注入され
るのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受け
た際にはそのような機能は発揮されない、いわゆる極性
依存性を有している。このような機能を付与するため
に、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電
層に比べ比較的多く含有させる。Also, the surface layer 1104 and the photoconductive layer 1103.
A region where the content of carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms changes so as to decrease toward the photoconductive layer 1103 may be provided between and. This can improve the adhesion between the surface layer and the photoconductive layer, and further reduce the influence of interference due to the reflection of light at the interface. [Charge Injection Blocking Layer] In the photoreceptor for an image forming apparatus of the present invention, a charge injection blocking layer having a function of blocking injection of charges from the conductive support side between the conductive support and the photoconductive layer. Is more effective. That is, the charge injection blocking layer has a function of blocking the injection of charges from the support side to the photoconductive layer side when the photosensitive layer receives a charging treatment of a constant polarity on its free surface. Such a function is not exhibited when it is subjected to a charging treatment, and it has so-called polarity dependence. In order to impart such a function, the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer.
【0155】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子は、この層中に万遍なく均一に分布されてもよ
いし、あるいは層厚方向には万遍なく含有されてはいる
が、不均一に分布する状態で含有している部分があって
もよい。分布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く
分布するように含有させるのが好適である。Atoms for controlling the conductivity contained in the charge injection blocking layer may be evenly distributed in this layer, or they may be evenly distributed in the layer thickness direction. However, there may be a portion containing the non-uniformly distributed state. When the distribution concentration is non-uniform, it is preferable that the content is so distributed as to be distributed more on the support side.
【0156】しかしながら、いずれの場合にも支持体の
表面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍なく
含有されることが面内方向における特性の均一化を図る
点からも必要である。However, in any case, it is necessary that the content be evenly distributed in the in-plane direction parallel to the surface of the support in order to make the characteristics uniform in the in-plane direction. .
【0157】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純
物を挙げることができ、p型伝導性を与える周期律表第
III族原子またはn型伝導特性を与える周期律表第V族
原子を用いることができる。Examples of the atoms contained in the charge injection blocking layer for controlling the conductivity include so-called impurities in the field of semiconductors, and give a p-type conductivity.
Group III atoms or Group V atoms of the Periodic Table that provide n-type conduction properties can be used.
【0158】第III 族原子としては、具体的には、B
(硼素)、Al(アルミニウム)、Ga(ガリルム)、
In(インジウム)、Ta(タリウム)等があり、特に
B、Al、Gaが好適である。第V族原子としては、具
体的にはP(燐)、As(砒素)、Sb(アンチモ
ン)、Bi(ビスマス)等があり、特にP、Asが好適
である。Specific examples of the group III atom include B
(Boron), Al (aluminum), Ga (gallilum),
There are In (indium), Ta (thallium) and the like, and B, Al and Ga are particularly preferable. Specific examples of the Group V atom include P (phosphorus), As (arsenic), Sb (antimony), Bi (bismuth), and the like, with P and As being particularly preferable.
【0159】本発明において電荷注入阻止層中に含有さ
れる伝導性を制御する原子の含有量としては、本発明の
目的が効果的に達成できるように所望に従って適宜決定
されるが、好ましくは10〜1×104 原子ppm、よ
り好適には50〜5×103原子ppm、最適には1×
102 〜1×103 原子ppmとされるのが望ましい。In the present invention, the content of atoms controlling the conductivity contained in the charge injection blocking layer is appropriately determined according to need so that the object of the present invention can be effectively achieved, but is preferably 10 ~ 1 x 10 4 atom ppm, more preferably 50 to 5 x 10 3 atom ppm, optimally 1 x
It is desirable that the content is 10 2 to 1 × 10 3 atom ppm.
【0160】さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子、
窒素原子および酸素原子の少なくとも一種を含有させる
ことによって、電荷注入阻止層に直接接触して設けられ
る他の層との間の密着性の一層の向上を図ることができ
る。Further, in the charge injection blocking layer, carbon atoms,
By containing at least one of a nitrogen atom and an oxygen atom, it is possible to further improve the adhesiveness with another layer provided in direct contact with the charge injection blocking layer.
【0161】この層に含有される炭素原子または窒素原
子または酸素原子は、この層中に万遍なく均一に分布さ
れてもよいし、あるいは層厚方向には万遍なく含有され
てはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分
があってもよい。しかしながら、いずれの場合にも支持
体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万遍
なく含有されることが面内方向における特性の均一化を
図る点からも必要である。The carbon atoms, nitrogen atoms or oxygen atoms contained in this layer may be evenly distributed in this layer, or even in the thickness direction of the layer. However, there may be a portion containing the non-uniformly distributed state. However, in any case, in the in-plane direction parallel to the surface of the support, it is necessary that the content be evenly distributed so that the characteristics in the in-plane direction can be made uniform.
【0162】本発明における電荷注入阻止層の全層領域
に含有される炭素原子および/または窒素原子および/
または酸素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達
成されるように適宜決定されるが、一種の場合はその量
として、二種以上の場合はその総和として、好ましくは
1×10-3〜50原子%、より好適には5×10-3〜3
0原子%、最適に1×10-2〜10原子%とされるのが
望ましい。Carbon atoms and / or nitrogen atoms contained in the entire layer region of the charge injection blocking layer of the present invention and / or
Alternatively, the content of oxygen atoms is appropriately determined so that the object of the present invention can be effectively achieved, but in the case of one kind, as the amount thereof, in the case of two or more kinds, the sum thereof, preferably 1 × 10 5. -3 to 50 atom%, more preferably 5 x 10 -3 to 3
It is desirable that the content is 0 atomic%, optimally 1 × 10 -2 to 10 atomic%.
【0163】また、本発明における電荷注入阻止層に含
有される水素原子および/またはハロゲン原子は層内に
存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。
電荷注入阻止層中の水素原子またはハロゲン原子あるい
は水素原子とハロゲン原子の和の含有量は、好適には1
〜50原子%、より好適には5〜40原子%、最適には
10〜30原子%とするのが望ましい。Further, the hydrogen atom and / or the halogen atom contained in the charge injection blocking layer in the present invention compensates for dangling bonds existing in the layer and is effective in improving the film quality.
The content of hydrogen atoms or halogen atoms or the sum of hydrogen atoms and halogen atoms in the charge injection blocking layer is preferably 1
It is desirable that the content is -50 atom%, more preferably 5-40 atom%, and most preferably 10-30 atom%.
【0164】本発明において、電荷注入阻止層の層厚は
所望の電子写真特性が得られること、および経済的効果
等の点から好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは
0.3〜4μm、最適には0.5〜3μmとされるのが
望ましい。In the present invention, the thickness of the charge injection blocking layer is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.3 to 4 μm, from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economical effects. Optimally, the thickness is preferably 0.5 to 3 μm.
【0165】本発明において電荷注入阻止層を形成する
には、前述の光導電層を形成する方法と同様の真空堆積
法が採用される。To form the charge injection blocking layer in the present invention, a vacuum deposition method similar to the method for forming the photoconductive layer described above is employed.
【0166】本発明の目的を達成し得る特性を有する電
荷注入阻止層1105を形成するには、光導電層110
3と同様に、Si供給用のガスと希釈ガスとの混合比、
反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体1101
の温度を適宜設定することが必要である。To form the charge injection blocking layer 1105 having the characteristics that can achieve the objects of the present invention, the photoconductive layer 110 is used.
Similarly to 3, the mixing ratio of the gas for supplying Si and the diluent gas,
Gas pressure in reaction vessel, discharge power and support 1101
It is necessary to appropriately set the temperature of.
【0167】希釈ガスであるH2 および/またはHeの
流量は、層設計に従って適宜最適範囲が選択されるが、
Si供給用ガスに対しH2 および/またはHeを、通常
の場合1〜20倍、好ましくは3〜15倍、最適には5
〜10倍の範囲に制御することが望ましい。The flow rate of the diluting gas H 2 and / or He is appropriately selected according to the layer design.
H 2 and / or He is usually 1 to 20 times, preferably 3 to 15 times, and optimally 5 times the Si supply gas.
It is desirable to control in the range of 10 times.
【0168】反応容器内のガス圧も同様に層設計に従っ
て適宜範囲が選択されるが、通常の1×10-4〜10T
orr、好ましくは5×10-4〜5Torr、最適には
1×10-3〜1Torrとするのが好ましい。Similarly, the gas pressure in the reaction vessel is appropriately selected according to the layer design, but is usually 1 × 10 −4 to 10 T.
orr, preferably 5 × 10 −4 to 5 Torr, and most preferably 1 × 10 −3 to 1 Torr.
【0169】放電電力もまた同様に層設計に従って適宜
最適範囲が選択されるが、Si供給用のガスの流量に対
する放電電力を、通常の場合1〜7倍、好ましくは2〜
6倍、最適には3〜5倍の範囲に設定することが望まし
い。Similarly, the discharge power is appropriately selected in the optimum range according to the layer design, but the discharge power with respect to the flow rate of the gas for supplying Si is usually 1 to 7 times, preferably 2 to
It is desirable to set the range of 6 times, optimally 3 to 5 times.
【0170】さらに、支持体1101の温度は、層設計
に従って適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好
ましくは200〜350℃、より好ましくは230〜3
30℃、最適には250〜300℃とするのが望まし
い。Further, the temperature of the support 1101 is appropriately selected according to the layer design, but in the usual case, it is preferably 200 to 350 ° C., more preferably 230 to 3 ° C.
It is desirable that the temperature is 30 ° C., optimally 250 to 300 ° C.
【0171】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持
体温度の望ましい数値範囲として前述した範囲が挙げら
れるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的に別
々に決められるものではなく、所望の特性を有する表面
層を形成すべく相互的かつ有機的関連性に基づいて各層
作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。In the present invention, the above-mentioned ranges are mentioned as desirable numerical ranges of the mixing ratio of the diluent gas for forming the charge injection blocking layer, the gas pressure, the discharge power, and the temperature of the support. Are usually not independently determined separately, but it is desirable to determine the optimum value of each layer formation factor based on mutual and organic relationships to form a surface layer having desired properties.
【0172】このほかに、本発明の画像形成装置用感光
体においては、感光層1102の支持体1101側に、
少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、水素原子
および/またはハロゲン原子が層厚方向に不均一な分布
状態で含有する層領域を有することが望ましい。In addition, in the image forming apparatus photoreceptor of the present invention, the photosensitive layer 1102 is provided on the support 1101 side.
It is desirable to have a layer region containing at least aluminum atoms, silicon atoms, hydrogen atoms and / or halogen atoms in a non-uniform distribution state in the layer thickness direction.
【0173】また、本発明の画像形成装置用感光体にお
いては、支持体1101と光導電層1103あるいは電
荷注入阻止層1105との間の密着性の一層の向上を図
る目的で、例えば、Si33 N4 、SiO2 、SiO、
あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子および/ま
たはハロゲン原子と、炭素原子および/または酸素原子
および/または窒素原子とを含む非晶質材料等で構成さ
れる密着層を設けてもよい。さらに、前述のごとく、支
持体からの反射光による干渉模様の発生を防止するため
の光吸収層を設けてもよい。In the photoconductor for an image forming apparatus of the present invention, for the purpose of further improving the adhesion between the support 1101 and the photoconductive layer 1103 or the charge injection blocking layer 1105, for example, Si3 3 N 4 , SiO 2 , SiO,
Alternatively, an adhesion layer composed of an amorphous material containing silicon atoms as a base and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms and carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms may be provided. Further, as described above, a light absorption layer may be provided to prevent the occurrence of an interference pattern due to the reflected light from the support.
【0174】次に、感光層を形成するための装置および
膜形成方法について詳述する。Next, the apparatus and film forming method for forming the photosensitive layer will be described in detail.
【0175】図10は電源周波数としてRF帯を用いた
高周波プラズマCVD法(以下「RF−PCVD」とい
う)による画像形成装置用感光体の製造装置の一例を示
す模式的な構成図である。同図に示す製造装置の構成は
以下の通りである。FIG. 10 is a schematic block diagram showing an example of an apparatus for manufacturing a photoreceptor for an image forming apparatus by a high frequency plasma CVD method (hereinafter referred to as "RF-PCVD") using an RF band as a power supply frequency. The structure of the manufacturing apparatus shown in the figure is as follows.
【0176】この装置は大別すると、堆積装置210
0、原料ガス供給装置2200、反応容器2111内を
減圧するための排気装置(不図示)から構成されてい
る。堆積装置2100中の反応容器2111内には円筒
状支持体2112、支持体加熱用ヒータ2113、原料
ガス導入管2114が設置され、さらに高周波マッチン
グボックス2115が接続されている。This apparatus is roughly classified into a deposition apparatus 210.
0, a source gas supply device 2200, and an exhaust device (not shown) for reducing the pressure inside the reaction vessel 2111. A cylindrical support 2112, a heater 2113 for heating the support, a source gas introduction pipe 2114 are installed in a reaction vessel 2111 in the deposition apparatus 2100, and a high frequency matching box 2115 is further connected.
【0177】原料ガス供給装置2200は、SiH4 、
GeH4 、H2 、CH4 、B2 H6、PH3 等の原料ガ
スのボンベ2221〜2226とバルブ2231〜22
36、流入バルブ2241〜2246、流出バルブ22
51〜2256およびマスフローコントローラ2211
〜2216から構成され、各原料ガスのボンベは補助バ
ルブ2260を介して反応容器2111内の原料ガス導
入管2114に接続されている。The source gas supply device 2200 is composed of SiH 4 ,
Source gas cylinders 2221 to 2226 such as GeH 4 , H 2 , CH 4 , B 2 H 6 , and PH 3 and valves 2231 to 22
36, inflow valves 2241 to 2246, outflow valve 22
51 to 2256 and mass flow controller 2211
˜2216, and each source gas cylinder is connected to a source gas introduction pipe 2114 in the reaction vessel 2111 via an auxiliary valve 2260.
【0178】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行うことができる。The deposited film can be formed using this apparatus, for example, as follows.
【0179】まず、反応容器2111内に円筒状支持体
2112を設置し、不図示の排気装置(例えば真空ポン
プ)により反応容器2111内を排気する。つづいて、
支持体加熱用ヒータ2113により円筒状支持体211
2の温度を200〜350℃の所定の温度に制御する。First, a cylindrical support 2112 is installed in the reaction vessel 2111 and the inside of the reaction vessel 2111 is exhausted by an exhaust device (not shown) (for example, a vacuum pump). Continuing,
The cylindrical support 211 is heated by the heater 2113 for heating the support.
The temperature of 2 is controlled to a predetermined temperature of 200 to 350 ° C.
【0180】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器211
1に流入させるには、ガスボンベのバルブ2231〜2
236、反応容器のリークバルブ2117が閉じられて
いることを確認し、また、流入バルブ2241〜224
6、流出バルブ2251〜2256、補助バルブ226
0が開かれていることを確認して、まずメインバルブ2
118を開いて反応容器2111およびガス配管211
6内を排気する。The source gas for forming the deposited film is supplied to the reaction vessel 211.
In order to make it flow into 1, the gas cylinder valves 2231-2
236, make sure that the leak valve 2117 of the reaction vessel is closed, and check the inflow valves 2241 to 224.
6, outflow valves 2251 to 2256, auxiliary valve 226
Make sure 0 is open, then first open main valve 2
118 is opened and the reaction vessel 2111 and the gas piping 211 are opened.
The inside of 6 is exhausted.
【0181】次に真空計2119の読みが約5×10-6
Torrになった時点で補助バルブ2260、流出バル
ブ2251〜2256を閉じる。Next, the reading of the vacuum gauge 2119 is about 5 × 10 -6.
When it becomes Torr, the auxiliary valve 2260 and the outflow valves 2251 to 2256 are closed.
【0182】その後、ガスボンベ2221〜2226に
より各ガスをバルブ2231〜2236を開いて導入
し、圧力調整器2261〜2266により各ガス圧を2
kg/cm2 に調整する。次に、流入バルブ2241〜2
246を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントロー
ラ2211〜216内に導入する。After that, the gas cylinders 2221 to 2226 introduce the respective gases by opening the valves 2231 to 2236, and the pressure regulators 2261 to 2266 reduce the respective gas pressures to two.
Adjust to kg / cm 2 . Next, the inflow valves 2241-2
246 is gradually opened to introduce each gas into the mass flow controllers 2211 to 216.
【0183】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。After the preparation for film formation is completed as described above, each layer is formed by the following procedure.
【0184】円筒状支持体2112が所定の温度になっ
たところで流出バルブ2251〜2256のうちの必要
なものおよび補助バルブ2260を徐々に開き、ガスボ
ンベ2221〜2226から所定のガスをガス導入管2
114を介して反応容器2111内に導入する。次にマ
スフローコントローラ2211〜2216によって各原
料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、反
応容器2111内の圧力が1Torr以下の所定の圧力
になるように真空計2119を見ながらメインバルブ2
118の開口を調整する。内圧が安定したところで、周
波数13.56MHzのRF電源(不図示)を所望の電
力に設定して、高周波マッチングボックス2115を通
じて反応容器2111内にRF電力を導入し、グロー放
電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容器
2111内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支
持体2112上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜
が形成されるところとなる。所望の膜厚の形成が行われ
た後、RF電力の供給を止め、流出バルブ2251〜2
256を閉じて反応容器2111へのガスの流入を止
め、堆積膜の形成を終える。When the cylindrical support 2112 reaches a predetermined temperature, necessary ones of the outflow valves 2251 to 2256 and the auxiliary valve 2260 are gradually opened, and a predetermined gas is supplied from the gas cylinders 2221 to 2226 to the gas introducing pipe 2.
It is introduced into the reaction vessel 2111 via 114. Next, the mass flow controllers 2211 to 2216 are adjusted so that each raw material gas has a predetermined flow rate. At that time, while watching the vacuum gauge 2119, the main valve 2 is adjusted so that the pressure in the reaction vessel 2111 becomes a predetermined pressure of 1 Torr or less.
Adjust the opening at 118. When the internal pressure is stable, an RF power source (not shown) having a frequency of 13.56 MHz is set to a desired power, and RF power is introduced into the reaction vessel 2111 through the high frequency matching box 2115 to cause glow discharge. The source energy introduced into the reaction vessel 2111 is decomposed by this discharge energy, and a predetermined deposited film containing silicon as a main component is formed on the cylindrical support 2112. After the desired film thickness is formed, the supply of the RF power is stopped, and the outflow valves 2251-2
256 is closed to stop the gas from flowing into the reaction container 2111, and the formation of the deposited film is completed.
【0185】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の感光層が形成される。By repeating the same operation a plurality of times, a photosensitive layer having a desired multilayer structure is formed.
【0186】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることはいうま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器2111
内、流出バルブ2251〜2256から反応容器211
1に至るガス配管2116内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ2251〜2256を閉じ、補助バル
ブ2260を開き、さらにメインバルブ2118を全開
にして系内を一旦、高真空に排気する操作を必要に応じ
て行う。Needless to say, all the outflow valves other than the necessary gas are closed when forming each layer, and each gas is supplied to the reaction vessel 2111.
Inside, outflow valves 2251 to 2256 to reaction vessel 211
In order to avoid remaining in the gas pipe 2116 up to 1, the outflow valves 2251 to 2256 are closed, the auxiliary valve 2260 is opened, the main valve 2118 is fully opened, and the system is temporarily evacuated to a high vacuum. Do as needed.
【0187】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行っている間は、円筒状支持体2112を駆動装置
(不図示)によって所定の速度で回転させることも有効
である。Further, in order to make the film formation uniform, it is effective to rotate the cylindrical support 2112 at a predetermined speed by a driving device (not shown) while the layers are being formed.
【0188】さらに、上述のガス種およびバルブ操作は
各々の層の作製条件にしたがって変更が加えられること
はいうまでもない。Needless to say, the above-mentioned gas species and valve operation may be changed according to the production conditions of each layer.
【0189】次に、電源にVHF帯の周波数を用いた高
周波プラズマCVD(以下「VHF−PCVD」とい
う)法によって形成される画像形成装置用感光体の製造
方法について説明する。Next, a method of manufacturing a photoreceptor for an image forming apparatus, which is formed by a high frequency plasma CVD (hereinafter referred to as “VHF-PCVD”) method using a VHF band frequency as a power source, will be described.
【0190】前述の図10に示した製造装置におけるR
F−PCVD法による堆積装置2100を図11に示す
堆積装置3100に交換して原料ガス供給装置2200
(図11では不図示)と接続することにより、図11に
示すVHF−PCVD法による以下の構成の画像形成装
置用感光体製造装置を得ることができる。R in the manufacturing apparatus shown in FIG.
The deposition apparatus 2100 by the F-PCVD method is replaced with the deposition apparatus 3100 shown in FIG.
By connecting to (not shown in FIG. 11), the photoconductor manufacturing apparatus for an image forming apparatus having the following configuration by the VHF-PCVD method shown in FIG. 11 can be obtained.
【0191】この装置は大別すると、真空密化構造の、
減圧にし得る反応容器3111、原料ガスの供給装置2
200、および反応容器3111内を減圧にするための
排気装置(不図示)から構成されている。反応容器31
11内には円筒状支持体3112、支持体加熱用ヒータ
3113、原料ガス導入管3114、電極が設置され、
電極にはさらに高周波マッチングバックス3116が接
続されている。また、反応容器3111内は排気管31
21を通じて不図示の拡散ポンプに接続されている。This apparatus is roughly classified into a vacuum-tightened structure,
Reaction vessel 3111 capable of reducing pressure, source gas supply device 2
200 and an exhaust device (not shown) for reducing the pressure inside the reaction container 3111. Reaction vessel 31
11, a cylindrical support 3112, a heater 3113 for heating the support, a source gas introduction pipe 3114, and an electrode are installed.
A high-frequency matching backs 3116 is further connected to the electrodes. Further, the exhaust pipe 31 is provided inside the reaction container 3111.
It is connected through 21 to a diffusion pump (not shown).
【0192】原料ガス供給装置2200(図10参照)
は、SiH4 、GeH4 、H2 、CH4 、B2 H6 、P
H3 等の原料ガスのボンベ2221〜2226とバルブ
2231〜2236、流入バルブ2241〜2246、
流出バルブ2251〜2256およびマスフローコント
ローラ2211〜2216から構成され、各原料ガスの
ボンベは補助バルブ2260を介して反応容器3111
内のガス導入管3114に接続されている。また、円筒
状支持体3112によって取り囲まれた空間3130が
放電空間を形成している。Source gas supply device 2200 (see FIG. 10)
Is SiH 4 , GeH 4 , H 2 , CH 4 , B 2 H 6 , P
Cylinders 2221 to 2226 of raw material gas such as H 3 and valves 2231 to 2236, inflow valves 2241 to 2246,
It is composed of outflow valves 2251 to 2256 and mass flow controllers 2211 to 2216, and the cylinder of each source gas is a reaction vessel 3111 via an auxiliary valve 2260.
It is connected to the gas introduction pipe 3114 inside. A space 3130 surrounded by the cylindrical support 3112 forms a discharge space.
【0193】VHF−PCVD法によるこの装置での堆
積膜の形成は、以下のように行うことができる。The deposition film formation by this apparatus by the VHF-PCVD method can be performed as follows.
【0194】まず、反応容器3111内に円筒状支持体
3112を設置し、支持体回転用モータ(駆動装置)3
120によって円筒状支持体3112を回転し、不図示
の排気装置(例えば真空ポンプ)により反応容器311
1内を排気管3121を介して排気し、反応容器311
1内の圧力を1×10-7Torr以下に調整する。つづ
いて、支持体加熱用ヒータ3113により円筒状支持体
3112の温度を200〜350℃の所定の温度に加熱
保持する。First, the cylindrical support 3112 is installed in the reaction vessel 3111, and the support rotation motor (driving device) 3 is installed.
The cylindrical support 3112 is rotated by 120, and the reaction container 311 is rotated by an exhaust device (not shown) (for example, a vacuum pump).
1 is evacuated through the exhaust pipe 3121, and the reaction container 311
The pressure in 1 is adjusted to 1 × 10 −7 Torr or less. Subsequently, the support heating heater 3113 heats and holds the temperature of the cylindrical support 3112 at a predetermined temperature of 200 to 350 ° C.
【0195】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器311
1に流入させるには、ガスボンベのバルブ2231〜2
236、反応容器のリークバルブ(不図示)が閉じられ
ていることを確認し、また、流入バルブ2241〜22
46、流出バルブ2251〜2256、補助バルブ22
60が開かれていることを確認して、まずメインバルブ
(不図示)を開いて反応容器3111およびガス配管2
116内を排気する。A source gas for forming a deposited film is supplied to the reaction vessel 311.
In order to make it flow into 1, the gas cylinder valves 2231-2
236, make sure that the leak valve (not shown) of the reaction vessel is closed, and check the inflow valves 2241-22
46, outflow valves 2251 to 2256, auxiliary valve 22
After confirming that 60 is open, first open the main valve (not shown) to open the reaction vessel 3111 and the gas pipe 2.
The inside of 116 is exhausted.
【0196】次に真空計(不図示)の読みが約5×10
-6Torrになった時点で補助バルブ2260、流出バ
ルブ2251〜2256を閉じる。Next, the reading of the vacuum gauge (not shown) is about 5 × 10.
At the time of -6 Torr, the auxiliary valve 2260 and the outflow valves 2251 to 2256 are closed.
【0197】その後、ガスボンベ2221〜2226よ
り各ガスをバルブ2231〜2236を開いて導入し、
圧力調整器2261〜2266により各ガス圧を2kg
/cm2 に調整する。次に、流入バルブ2241〜224
6を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラ2
211〜2216内に導入する。Thereafter, the gases are introduced from the gas cylinders 2221 to 2226 by opening the valves 2231 to 2236,
Each pressure of 2kg by pressure regulators 2261 to 2266
Adjust to / cm 2 . Next, inflow valves 2241 to 224
6 is opened gradually to let each gas flow through the mass flow controller 2
211-21216.
【0198】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下のようにして円筒状支持体3112上に各層の
形成を行う。After the preparation for film formation is completed as described above, each layer is formed on the cylindrical support 3112 as follows.
【0199】円筒状支持体3112が所定の温度になっ
たところで流出バルブ2251〜2256のうちの必要
なものおよび補助バルブ2260を徐々に開き、ガスボ
ンベ2221〜2226から所定のガスを原料ガス導入
管3114を介して反応容器3111内の放電空間31
30に導入する。次にマスフローコントローラ2211
〜2216によって各原料ガスが所定の流量になるよう
に調整する。その際、放電空間3130内の圧力が1T
orr以下の所定の圧力なるように真空計(不図示)を
見ながらメインバルブ(不図示)の開口を調整する。When the cylindrical support 3112 reaches a predetermined temperature, necessary ones of the outflow valves 2251 to 2256 and the auxiliary valve 2260 are gradually opened, and a predetermined gas is supplied from the gas cylinders 2221 to 2226 to the raw material gas introduction pipe 3114. Through the discharge space 31 in the reaction vessel 3111
Introduce to 30. Next, mass flow controller 2211
~ 2216 is adjusted so that each source gas has a predetermined flow rate. At that time, the pressure in the discharge space 3130 is 1T.
The opening of the main valve (not shown) is adjusted while observing a vacuum gauge (not shown) so that a predetermined pressure of or or less is obtained.
【0200】圧力が安定したところで、周波数500M
HzのVHF電源(不図示)を所望の電力に設定して、
マッチングボックス3116を通じて放電空間3130
にVHF電力を導入し、グロー放電を生起させる。この
ようにして円筒状支持体3112によって取り囲まれた
放電空間3130において、導入された原料ガスは、放
電エネルギーにより励起されて解離し、円筒状支持体3
112上に所定の堆積膜が形成される。この時、層形成
の均一化を図るため支持体回転用モータ3120によっ
て、所望の回転速度で回転させる。When the pressure is stable, the frequency is 500M.
Set the VHF power source (not shown) of Hz to the desired power,
Discharge space 3130 through matching box 3116
VHF electric power is introduced to generate a glow discharge. In the discharge space 3130 surrounded by the cylindrical support 3112 in this way, the introduced source gas is excited by the discharge energy and dissociated, so that the cylindrical support 3
A predetermined deposited film is formed on 112. At this time, in order to make the layer formation uniform, the support rotating motor 3120 is rotated at a desired rotation speed.
【0201】所望の膜厚の形成が行われた後、VHF電
力の供給を止め、流出バルブ2251〜2256を閉じ
て反応容器3111へのガスの流入を止め、堆積膜の形
成を終える。After the desired film thickness is formed, the supply of VHF power is stopped, the outflow valves 2251 to 2256 are closed to stop the gas from flowing into the reaction container 3111, and the formation of the deposited film is completed.
【0202】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の感光層が形成される。By repeating the same operation a plurality of times, a photosensitive layer having a desired multilayer structure is formed.
【0203】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブは全て閉じられていることはいうまで
もなく、また、それぞれのガスが反応容器3111内、
流出バルブ2251〜2256から反応容器3111に
至るガス配管2116内に残留することを避けるため
に、流出バルブ2251〜2256を閉じ、補助バルブ
2260を開き、さらにメインバルブ(不図示)を全開
にして系内を一旦、高真空に排気する操作を必要に応じ
て行う。Needless to say, all the outflow valves other than the necessary gas are closed when forming each layer, and each gas is stored in the reaction vessel 3111.
In order to avoid remaining in the gas pipe 2116 extending from the outflow valves 2251 to 2256 to the reaction vessel 3111, the outflow valves 2251 to 2256 are closed, the auxiliary valve 2260 is opened, and the main valve (not shown) is fully opened. If necessary, the operation of temporarily evacuating the inside to a high vacuum is performed.
【0204】上述のガス種およびバルブ操作は各々の層
の作製条件にしたがって変更が加えられることはいうま
でもない。It goes without saying that the above-mentioned gas species and valve operation may be changed according to the production conditions of each layer.
【0205】いずれの方法においても、堆積膜形成時の
円筒状支持体2112、3112の温度は、特に200
℃以上350℃以下、好ましくは230℃以上330℃
以下、より好ましくは250℃以上300℃以下が好ま
しい。In any method, the temperature of the cylindrical supports 2112, 3112 during the formation of the deposited film is especially 200
℃ or more and 350 ℃ or less, preferably 230 ℃ or more and 330 ℃
Hereafter, more preferably 250 ° C. or higher and 300 ° C. or lower.
【0206】円筒状支持体の加熱方法は、真空仕様であ
る発熱体であればよく、より具体的にはシース状ヒータ
の巻き付けヒータ、板状ヒータ、セラミックヒータ等の
電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱
放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とした熱交換手
段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の表面材質
は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属
類、セラミック、耐熱性高分子樹脂等を使用することが
できる。The heating method for the cylindrical support may be any heating element having a vacuum specification, and more specifically, an electric resistance heating element such as a wound heater of a sheath heater, a plate heater, a ceramic heater, or a halogen lamp. Examples include a heat-radiation lamp heating element such as an infrared lamp, and a heating element by a heat exchange means using a liquid, gas or the like as a heating medium. As the surface material of the heating means, metals such as stainless steel, nickel, aluminum and copper, ceramics, heat resistant polymer resin and the like can be used.
【0207】それ以外にも、反応容器以外に加熱専用の
容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で円筒状
支持体を搬送する等の方法が用いられる。In addition to the above, a method in which a container dedicated to heating is provided in addition to the reaction container, and after heating, the cylindrical support is conveyed into the reaction container in a vacuum is used.
【0208】また、特にVHF−PCVD法において、
放電空間の圧力として、好ましくは1mTorr以上5
00mTorr以下、より好ましくは3mTorr以上
300mTorr以下、最も好ましくは5mTorr以
上100mTorr以下に設定することが望ましい。Further, particularly in the VHF-PCVD method,
The pressure of the discharge space is preferably 1 mTorr or more 5
It is desirable to set it to 00 mTorr or less, more preferably 3 mTorr or more and 300 mTorr or less, and most preferably 5 mTorr or more and 100 mTorr or less.
【0209】VHF−PCVD法において放電空間31
30に設けられる電極の大きさおよび形状は、放電を乱
さないならばいずれのものでもよいが、実用上は直径1
mm以上10cm以下の円筒状が好ましい。この時、電極
の長さも円筒状支持体3112に電界が均一にかかる長
さであれば任意に設定できる。The discharge space 31 in the VHF-PCVD method
The size and shape of the electrodes provided on 30 may be any as long as they do not disturb the discharge, but in practice the diameter is 1
A cylindrical shape having a size of not less than mm and not more than 10 cm is preferable. At this time, the length of the electrode can be arbitrarily set as long as the electric field is uniformly applied to the cylindrical support 3112.
【0210】電極の材質としては、表面が導電性となる
ものならばいずれのものでもよく、例えば、ステンレ
ス、Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、
Ti、Pt、Pb、Fe等の金属、これらの合金または
表面を導電処理したガラス、セラミック、プラスチック
等が通常使用される。Any material may be used as the material of the electrode as long as it has a conductive surface. For example, stainless steel, Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V,
Metals such as Ti, Pt, Pb, and Fe, alloys of these, or glass, ceramics, plastics whose surface is treated to be conductive, etc. are usually used.
【0211】以上述べてきた内容を単独であるいは組み
合わせて実施することにより、優れた効果を引き出すこ
とが可能である。By implementing the contents described above individually or in combination, excellent effects can be obtained.
【0212】以下、さらに具体的に数値を挙げて、本発
明に係る帯電装置、画像形成装置について詳述する。な
お、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。The charging device and the image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail by giving numerical values. The present invention is not limited to these examples.
【0213】図1は本発明にかかる帯電部材と被帯電体
の1実施形態を示してある。図1において、101は接
触帯電部材の、粒径50μm以下のマグネタイト粉体か
らなる磁気ブラシ層であり、1×107 Ω・cmなる抵抗
を有する。該磁気ブラシ層の抵抗はHIOKI社製のM
Ωテスターで500Vの印加電圧において測定した。1
02は接触帯電部材の多極磁性体(フェライト磁石)で
あり、該磁性体102の表面から1mmの距離において
測定される、磁極位置における磁力線密度1000Gで
ある。101、102によって接触帯電部材は形成され
ている。103は接触帯電部材と感光体とのギャップ1
08(図2参照)を規制するスペーサ、104は感光体
等の被帯電体、105は磁気ブラシ層の厚さ107を規
制する板状部材であり、106はニップ幅である。FIG. 1 shows an embodiment of a charging member and a member to be charged according to the present invention. In FIG. 1, 101 is a magnetic brush layer of a contact charging member made of magnetite powder having a particle size of 50 μm or less, and having a resistance of 1 × 10 7 Ω · cm. The resistance of the magnetic brush layer is M manufactured by HIOKI.
It was measured with an Ω tester at an applied voltage of 500V. 1
Reference numeral 02 denotes a multi-pole magnetic body (ferrite magnet) of the contact charging member, which has a magnetic field line density of 1000 G at the magnetic pole position measured at a distance of 1 mm from the surface of the magnetic body 102. The contact charging member is formed by 101 and 102. 103 is a gap 1 between the contact charging member and the photoconductor.
08 (see FIG. 2) is a spacer, 104 is a charged body such as a photoconductor, 105 is a plate-like member that regulates the thickness 107 of the magnetic brush layer, and 106 is a nip width.
【0214】多極磁性体102はプラスチックマグネッ
トを前述の要領でφ18mmのローラ状に構成した。そ
の磁極数はニップ幅内で複数存在するように構成するこ
とが好ましい。本実施例では6ないし18極の複数の磁
極数を設定して作製した。As the multi-pole magnetic body 102, a plastic magnet was formed into a roller shape having a diameter of 18 mm as described above. It is preferable that a plurality of magnetic poles exist within the nip width. In this embodiment, a plurality of magnetic poles having 6 to 18 poles are set and manufactured.
【0215】ブラシ層は、5〜35μmの磁性酸化鉄等
のキャリヤと1〜5μmの小粒径マグ等の磁性粉を、所
定の比で混合したものを帯電キャリヤとし使用した。該
帯電キャリヤは一般にトナーに利用される周知のキャリ
ヤと同成分の物でもよい。また、調整前のニップ幅は6
〜7mmとした。For the brush layer, a mixture of a carrier such as magnetic iron oxide having a particle size of 5 to 35 μm and a magnetic powder having a small particle size of 1 to 5 μm such as a magnetic powder was used as a charging carrier. The charge carrier may be the same component as a well-known carrier generally used for toner. The nip width before adjustment is 6
˜7 mm.
【0216】板状の部材105は、その両端において独
立に、多極磁性体102に対する距離の調整が可能であ
り、磁気ブラシ層101の厚さ107を調整することが
でき、これにより接触帯電部材と感光体とのギャップ1
08におけるニップ幅106を長手方向で調整すること
が可能である。The plate-like member 105 can independently adjust the distance to the multipolar magnetic body 102 at both ends thereof, and can adjust the thickness 107 of the magnetic brush layer 101, whereby the contact charging member. Gap between the and photoconductor
It is possible to adjust the nip width 106 at 08 in the longitudinal direction.
【0217】磁気ブラシ層101の被帯電体上における
ニップは、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に
制御することにより、被帯電体の電位を自由に制御する
ことが可能である。Since the nip of the magnetic brush layer 101 on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0218】感光体等の被帯電体104として、帯電む
らの異なる数種類のものを用意し、それらについて、上
述のような帯電装置で帯電むらが補正できるかどうか検
討した結果を図22に示す。FIG. 22 shows a result obtained by preparing several kinds of charged body 104 such as a photoconductor having different charging unevenness, and examining whether or not the charging unevenness can be corrected by the above charging device.
【0219】図22からわかるように、磁気ブラシ層の
厚さを規制する板状部材を有する構成により長手方向で
ニップが調整可能な帯電装置により、帯電むらが単調な
傾きを有する被帯電体の帯電むらに対して、軽減するこ
とが可能となり、プロセススピードや像保持部材の帯電
設定等の画像形成装置の設定変更に対し、広範囲に対応
できる接触型帯電システムが可能となった。As can be seen from FIG. 22, the charging device capable of adjusting the nip in the longitudinal direction by the structure having the plate-like member for controlling the thickness of the magnetic brush layer allows the charging target to have a monotonous inclination in uneven charging. It is possible to reduce uneven charging, and it is possible to provide a contact type charging system that can deal with a wide range of changes in image forming apparatus settings such as process speed and charging setting of the image holding member.
【0220】また、この接触型帯電システムを用いた画
像形成装置の一例を図18に示す。1001は像担持体
である感光ドラムであり、矢印Aの時計回り方向に所定
の周速度(プロセススピード)にて回転駆動されるドラ
ム型の電子写真感光体である。FIG. 18 shows an example of an image forming apparatus using this contact type charging system. Reference numeral 1001 denotes a photosensitive drum which is an image bearing member, and is a drum type electrophotographic photosensitive member which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction of arrow A.
【0221】1002は前述の帯電キャリヤを用いた接
触帯電部材であり、多極磁性体1002−2およびその
面上に形成した帯電キャリヤからなるブラシ層1002
−1とからなる。また、多極磁性体1002−2上にブ
ラシ層1002−1を構成した後の印加電圧がブラシ層
の各部に良好に印加されるように、例えば銅テープやア
ルミニウムテープ(3M社製electricalテー
プ1181、同1170)等の透磁性、導電性のテープ
を張る、あるいは上述のごとく透磁性の導電層を形成す
る等してもよい。Reference numeral 1002 denotes a contact charging member using the above-mentioned charging carrier, and a brush layer 1002 composed of the multipolar magnetic material 1002-2 and the charging carrier formed on the surface thereof.
-1 and. Further, for example, a copper tape or an aluminum tape (3M electrical tape 1181) may be applied so that the applied voltage after the brush layer 1002-1 is formed on the multipolar magnetic body 1002-2 is well applied to each part of the brush layer. , 1170) or the like, or a magnetically permeable conductive layer may be formed as described above.
【0222】ブラシ層1002−1は、前述のごとく磁
性フェライトや磁性マグ、磁性トナーのキャリヤ等の帯
電キャリヤで構成される。The brush layer 1002-1 is composed of a charged carrier such as a magnetic ferrite, a magnetic mag, or a magnetic toner carrier as described above.
【0223】該帯電部材1002のブラシ層の抵抗値
は、良好な帯電効率を保持するため、一方ではピンホー
ル防止のためにHIOKI社(メーカ)製のMΩテスタ
ーで0.25〜1kVの印加電圧における測定にて、1
×103 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有することが好
ましい。より好ましくは1×104 〜1×108 Ω・cm
である。The resistance value of the brush layer of the charging member 1002 is 0.25 to 1 kV applied by a MIO tester manufactured by HIOKI (manufacturer) in order to maintain good charging efficiency and to prevent pinholes. Measured at 1
It is preferable to have a resistance of × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm. More preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Ω · cm
Is.
【0224】像担持体1001と多極磁性体1002−
2との最近接間隙は、そのニップ制御のために50〜2
000μmの範囲にスペーサ(不図示)等で安定的に設
定されることが好ましく、より好ましくは100〜10
00μmである。The image carrier 1001 and the multipolar magnetic material 1002-
The closest gap with 2 is 50 to 2 for the nip control.
It is preferable to stably set it in a range of 000 μm by a spacer (not shown) or the like, more preferably 100 to 10
It is 00 μm.
【0225】ここで、接触帯電部材1002は、図1に
示した前述のごとき部材であり、板状の部材105は、
その両端において独立に、多極磁性体102に対する距
離の調整が可能であり、磁気ブラシ層101の厚さ10
7を調整することができ、これにより接触帯電部材と感
光体とのギャップ108におけるニップ幅106を長手
方向で調整することが可能である。The contact charging member 1002 is the above-mentioned member shown in FIG. 1, and the plate-like member 105 is
The distance to the multi-pole magnetic body 102 can be adjusted independently at both ends thereof, and the thickness of the magnetic brush layer 101 is 10
7, the nip width 106 in the gap 108 between the contact charging member and the photoconductor can be adjusted in the longitudinal direction.
【0226】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0227】1003は帯電部材に対する電圧印加電源
であり、この電源1003により直流電圧Vdcが帯電部
材の帯電キャリヤからなるブラシ層1002−1に印加
されて、回転駆動されている感光ドラム1001の外周
面が均一に帯電される。Reference numeral 1003 denotes a voltage applying power source for the charging member. The power source 1003 applies a DC voltage V dc to the brush layer 1002-1 made of the charge carrier of the charging member to rotate the outer periphery of the photosensitive drum 1001. The surface is uniformly charged.
【0228】さらに、画像形成光線1005が照射され
ることによって該感光ドラム1001上に静電潜像が形
成される。この潜像は、現像剤が塗布された現像スリー
ブ1006によってトナー画像として顕画像化された
後、転写材1007上に転写ローラ1008を介して転
写される。感光ドラム1001上の転写残トナーは、ク
リーニングブレード1009によって感光ドラム100
1上から除去される。一方、転写材1007は、表面の
トナー画像が定着装置(不図示)によって定着され、そ
の後、画像形成装置本体外部に排出される。Further, the electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1001 by irradiating the image forming light beam 1005. This latent image is visualized as a toner image by a developing sleeve 1006 coated with a developer, and then transferred onto a transfer material 1007 via a transfer roller 1008. The transfer residual toner on the photosensitive drum 1001 is removed by the cleaning blade 1009 from the photosensitive drum 1001.
1 removed from above. On the other hand, the toner image on the surface of the transfer material 1007 is fixed by a fixing device (not shown), and then discharged to the outside of the image forming apparatus main body.
【0229】一方、図10に示すRF−PCVD法によ
る画像形成装置用感光体の製造装置を用い、直径108
mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、
図23に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層
からなる感光体を作製した。さらに光導電層のSiH4
とH2 との混合比ならびに放電電力を変えることによっ
て、種々の感光体を作製した。On the other hand, the diameter of 108 is obtained by using the apparatus for manufacturing a photoreceptor for an image forming apparatus by the RF-PCVD method shown in FIG.
On an aluminum cylinder with a mirror-finished surface of mm,
Under the conditions shown in FIG. 23, a photoconductor including a charge injection blocking layer, a photoconductive layer and a surface layer was produced. Furthermore, SiH 4 of the photoconductive layer
Various photoconductors were prepared by changing the mixing ratio of H 2 and H 2 and the discharge power.
【0230】作製した感光体と帯電部材を前述の図18
に示したような画像形成装置にセットして、帯電能力を
評価した。結果を図20に示す。帯電部材の抵抗値が、
1×103 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有するとき、
良好な帯電が得られた。より好ましくは、1×104 〜
1×109 Ω・cmのときに良好な帯電特性、および画像
流れ等の環境特性が得られた。具体的には、600Vdc
印加で帯電した直後の電位をTReK社(メーカ)製表
面電位計にて測定したところ、暗状態電位が550〜6
00Vであり、帯電効率は90〜100%と非常に良好
であった。The prepared photoconductor and charging member are shown in FIG.
The charging ability was evaluated by setting in the image forming apparatus as shown in FIG. The results are shown in Fig. 20. The resistance value of the charging member is
When it has a resistance of 1 × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm,
Good charging was obtained. More preferably, 1 × 10 4 to
When 1 × 10 9 Ω · cm, good charging characteristics and environmental characteristics such as image deletion were obtained. Specifically, 600 V dc
The potential immediately after being charged by application was measured by a surface potential meter manufactured by Trek (manufacturer), and the dark state potential was 550 to 6
The charging efficiency was 00 V, and the charging efficiency was 90 to 100%, which was very good.
【0231】帯電部材抵抗が1×103 Ω・cm未満だっ
た場合は、異常放電、ピンホールが発生し感光体が破損
した。また、1×1012Ω・cm以上だった場合は帯電効
率低下、注入による帯電が殆ど生じなかった。When the resistance of the charging member was less than 1 × 10 3 Ω · cm, abnormal discharge and pinhole were generated and the photoreceptor was damaged. Further, when it was 1 × 10 12 Ω · cm or more, charging efficiency was lowered and charging by injection hardly occurred.
【0232】さらに、帯電能の温度依存性(温度特
性)、メモリならびに画像流れを評価した。Further, the temperature dependence of chargeability (temperature characteristic), memory and image deletion were evaluated.
【0233】温度特性は、感光体の温度を室温から約4
5℃まで変えて帯電能を測定し、このときの温度1℃当
たりの帯電能の変化を測定して、2V/deg以下を合
格と判定した。The temperature characteristic is that the temperature of the photosensitive member is from room temperature to about 4
The chargeability was measured while changing the temperature to 5 ° C., and the change in the chargeability per 1 ° C. at this time was measured, and 2 V / deg or less was determined to be acceptable.
【0234】また、メモリ、画像流れについては、画像
を目視により判定し、1:非常に良好、2:良好、3:
実用上問題なし、4:実用上やや難ありの4段階にラン
ク分けした。Further, regarding the memory and the image deletion, the image was visually judged and 1: very good, 2: good, 3 :.
There is no problem in practical use, 4: Rank is classified into four stages, which is somewhat difficult in practical use.
【0235】一方、円筒形のサンプルホルダーに設置し
たガラス基板(コーニング社7059)ならびにSiウ
エハー上に、光導電層の作製条件で膜厚約1μmのa−
Si膜を堆積した。ガラス基板上の堆積膜にはAの櫛型
電極を蒸着し、CPMにより指数関数裾の特性エネルギ
(Eu)と局在準位密度(D.O.S)を測定し、Si
ウエハー上の堆積膜はFTIRにより含有水素量を測定
した。On the other hand, on a glass substrate (Corning 7059) and a Si wafer placed in a cylindrical sample holder, a film having a film thickness of about 1 μm was formed under the conditions of forming the photoconductive layer.
A Si film was deposited. A comb-shaped electrode of A is vapor-deposited on the deposited film on the glass substrate, the characteristic energy (Eu) of the exponential tail and the localized level density (DOS) are measured by CPM, and Si is used.
The amount of hydrogen contained in the deposited film on the wafer was measured by FTIR.
【0236】このときのEuと温度特性との関係を図1
2に、D.O.Sとメモリ、画像流れとの関係を図1
3、図14に示す。いずれのサンプルも水素含有量は1
0〜30%原子%の間であった。FIG. 1 shows the relationship between Eu and the temperature characteristic at this time.
2, D. O. Figure 1 shows the relationship between S, memory, and image flow.
3, shown in FIG. The hydrogen content of each sample is 1
It was between 0 and 30% atomic%.
【0237】図12、図13ならびに図14から明らか
なように、Eu=50〜60meV、D.O.S=1×
1014〜1×1016cm-3の範囲にすることが良好な電子
写真特性を得るために必要であることがわかった。As is apparent from FIGS. 12, 13 and 14, Eu = 50-60 meV, D.I. O. S = 1 ×
It was found that the range of 10 14 to 1 × 10 16 cm -3 is necessary for obtaining good electrophotographic characteristics.
【0238】また、同様に表面層のサンプルを作製し、
櫛型電極を用いて抵抗値の測定を行った。Similarly, a sample of the surface layer was prepared,
The resistance value was measured using a comb-shaped electrode.
【0239】該感光体の表面層の抵抗値は、その電荷保
持能、帯電効率等の電気的特性を良好に有し、電圧によ
り表面層が損傷する、いわゆるピンホオールリークを防
止するために、1×1010〜5×1015Ω・cmなる抵抗
を有することが好ましい。より好ましくは1×1012〜
1×1014Ω・cmである。該抵抗値の測定はHIOKI
社(メーカ)製のMΩテスターで0.25〜1kVの印
加電圧における測定にて行った。The resistance value of the surface layer of the photoconductor has good electric characteristics such as charge retention ability and charging efficiency, and in order to prevent the surface layer from being damaged by voltage, so-called pinhole leak, It is preferable to have a resistance of 1 × 10 10 to 5 × 10 15 Ω · cm. More preferably 1 × 10 12 〜
It is 1 × 10 14 Ω · cm. The resistance value is measured by HIOKI
The measurement was performed with an MΩ tester manufactured by the same company (manufacturer) at an applied voltage of 0.25 to 1 kV.
【0240】前述のごとく光導電層のSiH4 とH2 と
の混合比ならびに放電電力を変えることによって作製し
た、種々の感光体について、上述のような画像形成装置
で濃度むらが補正できるかどうか検討した結果を図24
に示す。Whether the density unevenness can be corrected by the image forming apparatus as described above for various photoconductors produced by changing the mixing ratio of SiH 4 and H 2 in the photoconductive layer and the discharge power as described above. The results of the examination are shown in FIG.
Shown in
【0241】図24からわかるように、サブバンドギャ
ップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エ
ネルギが50〜60meV、かつ局在状態密度1×10
14〜1×1016cm-3であることにより、温度特性、メモ
リ、等を改善すると同時に、1×103 〜1×1012Ω
・cmなる抵抗を有する磁気ブラシ層の厚さを規制する板
状部材を有する構成により長手方向でニップが調整可能
な帯電装置により、帯電むらを有する被帯電体の濃度む
らを軽減することが可能となり、トータル的な品質の高
い画像形成装置が可能となった。 〈実施例2〉図3、図4は本発明にかかる帯電部材と被
帯電体の1実施形態を示してある。図3において、10
1は接触帯電部材の、粒径50μm以下のマグネタイト
粉体からなる磁気ブラシ層であり、1×107 Ω・cmな
る抵抗を有する。該磁気ブラシ層101の抵抗はHIO
KI社製のMΩテスターで500Vの印加電圧において
測定した。102は接触帯電部材の多極磁性体(フェラ
イト磁石)であり、該磁性体102の表面から1mmの
距離において測定される、磁極位置における磁力線密度
1000Gである。101、102によって接触帯電部
材が形成されている。103は接触帯電部材と感光体と
のギャップ108を規制するスペーサ、104は感光体
等の被帯電体、105は磁気ブラシ層の厚さ107を規
制する板状部材であり、複数枚の独立の部材で構成され
ており、106はニップ幅である。As can be seen from FIG. 24, the characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV and the density of localized states is 1 × 10.
14 to 1 × 10 16 cm -3 improves temperature characteristics, memory, etc., and at the same time, 1 × 10 3 to 1 × 10 12 Ω
・ By using a charging device that has a plate-shaped member that regulates the thickness of the magnetic brush layer that has a resistance of cm, and the nip can be adjusted in the longitudinal direction, it is possible to reduce uneven density in the charged object that has uneven charging. Thus, an image forming apparatus with high total quality is possible. <Embodiment 2> FIGS. 3 and 4 show an embodiment of a charging member and a member to be charged according to the present invention. In FIG. 3, 10
Reference numeral 1 denotes a magnetic brush layer of a contact charging member, which is made of magnetite powder having a particle size of 50 μm or less and has a resistance of 1 × 10 7 Ω · cm. The resistance of the magnetic brush layer 101 is HIO.
It was measured at an applied voltage of 500 V with a MΩ tester manufactured by KI. 102 is a multi-pole magnetic body (ferrite magnet) of the contact charging member, and has a magnetic force line density 1000 G at the magnetic pole position measured at a distance of 1 mm from the surface of the magnetic body 102. A contact charging member is formed by 101 and 102. 103 is a spacer that regulates the gap 108 between the contact charging member and the photoconductor, 104 is a charged body such as a photoconductor, and 105 is a plate-like member that regulates the thickness 107 of the magnetic brush layer. It is composed of a member, and 106 is a nip width.
【0242】多極磁性体102はプラスチックマグネッ
トを前述の要領でφ18mmのローラ状に構成した。そ
の磁極数はニップ幅内で複数存在するように構成するこ
とが好ましい。本実施例では6〜18極の複数の磁極数
を設定して作製した。As the multi-pole magnetic body 102, a plastic magnet was formed into a roller shape having a diameter of 18 mm as described above. It is preferable that a plurality of magnetic poles exist within the nip width. In this example, a plurality of magnetic poles of 6 to 18 were set and manufactured.
【0243】ブラシ層101は、5〜35μmの磁性酸
化鉄等のキャリヤと1〜5μmの小粒径マグ等の磁性粉
を、所定の比で混合したものを帯電キャリヤとし使用し
た。該帯電キャリヤは一般にトナーに利用される周知の
キャリヤと同成分の物でもよい。また、調整前のニップ
幅は6〜7mmとした。For the brush layer 101, a mixture of a carrier such as magnetic iron oxide having a particle size of 5 to 35 μm and a magnetic powder having a small particle size of 1 to 5 μm, such as a magnet, was used as a charging carrier. The charge carrier may be the same component as a well-known carrier generally used for toner. The nip width before adjustment was 6 to 7 mm.
【0244】板状の部材105は、複数枚の独立の部材
で構成されており、それぞれ独立に、多極磁性体102
に対する距離の調整が可能であり、磁気ブラシ層101
の厚さ107を調整することができ、これにより接触帯
電部材と感光体とのギャップ108におけるニップ幅1
06を長手方向で微調整することが可能である。The plate-like member 105 is composed of a plurality of independent members, and each of them is independent of the multipolar magnetic material 102.
The distance to the magnetic brush layer 101 is adjustable.
The thickness 107 of the contact charging member and the photoconductor can be adjusted so that the nip width
06 can be finely adjusted in the longitudinal direction.
【0245】磁気ブラシ層101の被帯電体上における
ニップは、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に
制御することにより、被帯電体の電位を自由に制御する
ことが可能である。Since the nip of the magnetic brush layer 101 on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0246】感光体等の被帯電体104として、帯電む
らの異なる数種類のものを用意し、それらについて、上
述のような帯電装置で帯電むらが補正できるかどうか検
討した結果を図25に示す。FIG. 25 shows the results of examination as to whether or not the charging unevenness can be corrected by the above-described charging device for several kinds of charged bodies 104 such as photoconductors having different charging unevenness.
【0247】図25からわかるように、磁気ブラシ層の
厚さを規制するための複数枚からなる板状部材を有する
構成により、長手方向で細かくニップ調整可能になり、
複雑な傾向を揺する被帯電体の帯電むらを軽減すること
が可能となり、プロセススピードや像保持部材の帯電設
定等の画像形成装置の設定変更に対し、広範囲に対応で
きる接触型帯電システムが可能となった。As can be seen from FIG. 25, the structure having a plurality of plate-like members for controlling the thickness of the magnetic brush layer enables fine nip adjustment in the longitudinal direction,
It is possible to reduce the uneven charging of the charged body that shakes the complicated tendency, and it is possible to provide a contact type charging system that can support a wide range of changes in the image forming apparatus settings such as the process speed and the charging setting of the image holding member. became.
【0248】また、この接触型帯電システムを用いた画
像形成装置の一例を図18に示す。1001は像担持体
である感光ドラムであり、矢印Aの時計回り方向に所定
の周速度(プロセススピード)にて回転駆動されるドラ
ム型の電子写真感光体である。Further, FIG. 18 shows an example of an image forming apparatus using this contact type charging system. Reference numeral 1001 denotes a photosensitive drum which is an image bearing member, and is a drum type electrophotographic photosensitive member which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction of arrow A.
【0249】1002は前述の帯電キャリヤを用いた接
触帯電部材であり、多極磁性体1002−2およびその
面上に形成した帯電キャリヤからなるブラシ層1002
−1とからなる。また、多極磁性体1002−2上にブ
ラシ層1002−1を構成した後の印加電圧がブラシ層
1002−1の各部に良好に印加されるように、例えば
銅テープやアルミニウムテープ(3M社製electr
icalテープ1181、同1170)等の透磁性、導
電性のテープを張る、あるいは上述のごとく透磁性の導
電層を形成する等してもよい。Reference numeral 1002 denotes a contact charging member using the above-mentioned charging carrier, and a brush layer 1002 composed of the multipolar magnetic material 1002-2 and the charging carrier formed on the surface thereof.
-1 and. In order that the applied voltage after the brush layer 1002-1 is formed on the multipolar magnetic body 1002-2 is favorably applied to each part of the brush layer 1002-1, for example, a copper tape or an aluminum tape (manufactured by 3M Company) electr
The magnetic tape 1181, 1170) or the like may be coated with a magnetically permeable or conductive tape, or a magnetically permeable conductive layer may be formed as described above.
【0250】ブラシ層1002−1は、前述のごとく磁
性フェライトや磁性マグ、磁性トナーのキャリヤ等の帯
電キャリヤで構成される。The brush layer 1002-1 is composed of a charged carrier such as a carrier of magnetic ferrite, magnetic mag, or magnetic toner as described above.
【0251】該帯電部材1002のブラシ層の抵抗値
は、良好な帯電効率を保持するため、一方ではピンホー
ル防止のためにHIOKI社(メーカ)製のMΩテスタ
ーで0.25〜1kVの印加電圧における測定にて、1
×103 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有することが好
ましい。より好ましくは1×104 〜1×108 Ω・cm
である。The resistance value of the brush layer of the charging member 1002 is 0.25 to 1 kV applied by a MIO tester manufactured by HIOKI (manufacturer) in order to maintain good charging efficiency and to prevent pinholes. Measured at 1
It is preferable to have a resistance of × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm. More preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Ω · cm
Is.
【0252】像担持体1001と接触帯電部材1002
の最近接間隙は、そのニップ制御のために50〜200
0μmの範囲にスペーサ(不図示)等で安定的に設定さ
れることが好ましく、より好ましくは100〜1000
μmである。Image carrier 1001 and contact charging member 1002
The closest gap of 50 to 200 for the nip control.
It is preferable to stably set it in a range of 0 μm by a spacer (not shown) or the like, and more preferably 100 to 1000.
μm.
【0253】ここで、接触帯電部材1002は、図3、
図4に示した前述のごとき部材であり、板状の部材10
5は、その両端において独立に、多極磁性体102に対
する距離の調整が可能であり、磁気ブラシ層101の厚
さ107を調整することができ、これにより接触帯電部
材105と感光体104とのギャップ108におけるニ
ップ幅106を長手方向で調整することが可能である。Here, the contact charging member 1002 is shown in FIG.
The above-described member shown in FIG. 4, which is a plate-like member 10
5, the distance to the multi-pole magnetic body 102 can be adjusted independently at both ends thereof, and the thickness 107 of the magnetic brush layer 101 can be adjusted, whereby the contact charging member 105 and the photoconductor 104 are separated from each other. The nip width 106 at the gap 108 can be adjusted in the longitudinal direction.
【0254】磁気ブラシ層101の被帯電体上における
ニップは、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に
制御することにより、被帯電体の電位を自由に制御する
ことが可能である。Since the nip of the magnetic brush layer 101 on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0255】1003は帯電部材に対する電圧印加電源
であり、この電源1003により直流電圧Vdcが帯電部
材の帯電キャリヤからなるブラシ層1002−1に印加
されて、回転駆動されている感光ドラム1001の外周
面が均一に帯電される。Reference numeral 1003 denotes a voltage application power source for the charging member, and a DC voltage V dc is applied by the power source 1003 to the brush layer 1002-1 made of the charge carrier of the charging member to rotate the outer periphery of the photosensitive drum 1001. The surface is uniformly charged.
【0256】さらに、画像形成光線1005が照射され
ることによって該感光ドラム1001上に静電潜像が形
成される。この潜像は、現像剤が塗布された現像スリー
ブ1006によってトナー像として顕画像化された後、
転写材1007上に転写ローラ1008を介して転写さ
れる。感光ドラム1001上の転写残トナーは、クリー
ニングブレード1009によって感光ドラム上から除去
される。一方、転写材1007は、表面のトナー画像が
定着装置(不図示)によって定着された後、画像形成装
置本体外部に排出される。Further, the electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1001 by irradiating the image forming light beam 1005. This latent image is visualized as a toner image by the developing sleeve 1006 coated with the developer,
It is transferred onto the transfer material 1007 via the transfer roller 1008. The transfer residual toner on the photosensitive drum 1001 is removed from the photosensitive drum by the cleaning blade 1009. On the other hand, the transfer material 1007 is ejected to the outside of the image forming apparatus main body after the toner image on the surface is fixed by a fixing device (not shown).
【0257】一方、実施例1と同様にして作製した種々
の感光体と帯電部材を前述の図18に示したような画像
形成装置にセットして、実施例1と同様にして温度特
性、メモリならびに画像流れそして濃度むらが補正でき
るかどうか検討した結果を図26に示す。On the other hand, various photoconductors and charging members manufactured in the same manner as in Example 1 were set in the image forming apparatus as shown in FIG. FIG. 26 shows the result of examination on whether image deletion and uneven density can be corrected.
【0258】図26からわかるように、サブバンドギャ
ップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エ
ネルギが50〜60meV、かつ局在状態密度1×10
14〜1×1016cm-3であることにより、温度特性、メモ
リ、等を改善すると同時に、1×103 〜1×1012Ω
・cmなる抵抗を有する磁気ブラシ層の厚さを規制する板
状部材を有する構成により長手方向でニップが調整可能
な帯電装置により、帯電むらを有する被帯電体の濃度む
らを軽減することが可能となり、トータル的な品質の高
い画像形成装置が可能となった。 〈実施例3〉図3、図4は本発明に係る帯電部材と被帯
電体の1実施形態を示してある。これらの図において、
101は接触帯電部材の、粒径50μm以下のマグネタ
イト粉体からなる磁気ブラシ層であり、1×107 Ω・
cmなる抵抗を有する。該磁気ブラシ層101の抵抗はH
IOKI社製のMΩテスターで500Vの印加電圧にお
いて測定した。102は接触帯電部材の多極磁性体(フ
ェライト磁石)であり、該磁性体102の表面から1m
mの距離において測定される、磁極位置における磁力線
密度1000Gである。101、102によって接触帯
電部材は形成されている。103は接触帯電部材と感光
体とのギャップ108を規制するスペーサ、104は感
光体等の被帯電体、105は磁気ブラシ層の厚さ107
を規制する板状部材であり、106はニップ幅である。As can be seen from FIG. 26, the characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV and the density of localized states is 1 × 10 5.
14 to 1 × 10 16 cm -3 improves temperature characteristics, memory, etc., and at the same time, 1 × 10 3 to 1 × 10 12 Ω
・ By using a charging device that has a plate-shaped member that regulates the thickness of the magnetic brush layer that has a resistance of cm, and the nip can be adjusted in the longitudinal direction, it is possible to reduce uneven density in the charged object that has uneven charging. Thus, an image forming apparatus with high total quality is possible. <Embodiment 3> FIGS. 3 and 4 show an embodiment of a charging member and a member to be charged according to the present invention. In these figures,
Reference numeral 101 denotes a contact charging member, which is a magnetic brush layer made of magnetite powder having a particle size of 50 μm or less, 1 × 10 7 Ω ·
It has a resistance of cm. The resistance of the magnetic brush layer 101 is H
It was measured at an applied voltage of 500 V with an IOKI MΩ tester. Reference numeral 102 denotes a multi-pole magnetic body (ferrite magnet) of the contact charging member, which is 1 m from the surface of the magnetic body 102.
The magnetic field line density at the magnetic pole position is 1000 G, measured at a distance of m. The contact charging member is formed by 101 and 102. 103 is a spacer that regulates the gap 108 between the contact charging member and the photoconductor, 104 is a charged body such as a photoconductor, and 105 is the thickness 107 of the magnetic brush layer.
Is a plate-like member that regulates the, and 106 is a nip width.
【0259】多極磁性体はプラスチックマグネットを前
述の要領でφ18mmのローラ状に構成した。その磁極
数はニップ幅内で複数存在するように構成することが好
ましい。本実施例では6〜18極の複数の磁極数を設定
して作製した。As the multi-pole magnetic material, a plastic magnet was formed into a roller shape having a diameter of 18 mm as described above. It is preferable that a plurality of magnetic poles exist within the nip width. In this example, a plurality of magnetic poles of 6 to 18 were set and manufactured.
【0260】ブラシ層は、5〜35μmの磁性酸化鉄等
のキャリヤと1〜5μmの小粒径マグ等の磁性粉を、所
定の比で混合したものを帯電キャリヤとし使用した。該
帯電キャリヤは一般にトナーに利用される周知のキャリ
ヤと同成分の物でもよい。また、調整前のニップ幅は6
〜7mmとした。For the brush layer, a mixture of a carrier such as magnetic iron oxide having a particle size of 5 to 35 μm and a magnetic powder having a small particle size of 1 to 5 μm, such as a magnet, was used as a charging carrier. The charge carrier may be the same component as a well-known carrier generally used for toner. The nip width before adjustment is 6
˜7 mm.
【0261】板状の部材105は、弾性体で構成されて
おり、変形させることにより、多極磁性体102に対す
る距離の調整が可能であり、磁気ブラシ層101の厚さ
107を調整することができ、これにより接触帯電部材
と感光体とのギャップ108におけるニップ幅106を
長手方向で調整することが可能である。The plate-shaped member 105 is made of an elastic material, and by deforming it, the distance to the multipolar magnetic material 102 can be adjusted, and the thickness 107 of the magnetic brush layer 101 can be adjusted. Therefore, the nip width 106 in the gap 108 between the contact charging member and the photoconductor can be adjusted in the longitudinal direction.
【0262】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0263】感光体等の被帯電体104として、帯電む
らの異なる数種類のものを用意し、それらについて、上
述のような帯電装置で帯電むらが補正できるかどうか検
討した結果を図27に示す。FIG. 27 shows the results of examination as to whether or not the charging unevenness can be corrected by the above-described charging device for several types of charged bodies 104 such as photoconductors having different charging unevenness.
【0264】図27からわかるように、磁気ブラシ層の
厚さを規制するための板状の弾性部材を有する構成によ
り、長手方向でニップが調整が可能になり、複雑な傾向
を有する被帯電体の帯電むらに対して、フレキシブルに
調整することが可能となり、プロセススピードや像保持
部材の帯電設定等の画像形成装置の設定変更に対し、広
範囲に対応できる接触型帯電システムが可能となった。As can be seen from FIG. 27, the structure having the plate-like elastic member for regulating the thickness of the magnetic brush layer makes it possible to adjust the nip in the longitudinal direction and has a complicated tendency. It becomes possible to flexibly adjust the uneven charging, and it becomes possible to provide a contact type charging system capable of widely responding to the setting change of the image forming apparatus such as the process speed and the charging setting of the image holding member.
【0265】また、この接触型帯電システムを用いた画
像形成装置の一例を図18に示す。1001は像担持体
である感光ドラムであり、矢印Aの時計回り方向に所定
の周速度(プロセススピード)にて回転駆動されるドラ
ム型の電子写真感光体である。FIG. 18 shows an example of an image forming apparatus using this contact type charging system. Reference numeral 1001 denotes a photosensitive drum which is an image bearing member, and is a drum type electrophotographic photosensitive member which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction of arrow A.
【0266】1002は前記帯電キャリヤを用いた接触
帯電部材であり、多極磁性体1002−2及びその面上
に形成した帯電キャリヤよりなるブラシ層1002−1
とからなる。また、多極磁性体1002−2上にブラシ
層1002−1を構成した後の印加電圧がブラシ層の各
部に良好に印加されるように、例えば銅テープやアルミ
ニウムテープ(3M社製electricalテープ1
181、同1170)等の透磁性、導電性のテープを張
る、あるいは上述のごとく透磁性の導電層を形成する等
してもよい。Reference numeral 1002 denotes a contact charging member using the above charging carrier, which is a brush layer 1002-1 composed of a multipolar magnetic material 1002-2 and a charging carrier formed on the surface thereof.
Consists of In order that the applied voltage after forming the brush layer 1002-1 on the multipolar magnetic body 1002-2 is favorably applied to each part of the brush layer, for example, a copper tape or an aluminum tape (3M electrical tape 1).
181, 1170) or the like, or a magnetically permeable or conductive tape may be stretched, or a magnetically permeable conductive layer may be formed as described above.
【0267】ブラシ層1002−1は、前述のごとく磁
性フェライトや磁性マグ、磁性トナーのキャリヤ等の帯
電キャリヤで構成される。The brush layer 1002-1 is composed of a charged carrier such as a carrier of magnetic ferrite, magnetic mag, or magnetic toner as described above.
【0268】該帯電部材1002のブラシ層の抵抗値
は、良好な帯電効率を保持するため、一方ではピンホー
ル防止のためにHIOKI社(メーカ)製のMΩテスタ
ーで0.25〜1kVの印加電圧における測定にて、1
×103 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有することが好
ましい。より好ましくは1×104 〜1×108 Ω・cm
である。The resistance value of the brush layer of the charging member 1002 is 0.25 to 1 kV applied by a MIO tester manufactured by HIOKI (manufacturer) in order to maintain good charging efficiency and to prevent pinholes. Measured at 1
It is preferable to have a resistance of × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm. More preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Ω · cm
Is.
【0269】像担持体1001と接触帯電部材1002
の最近接間隙は、そのニップ制御のために50〜200
0μmの範囲にスペーサ(不図示)等で安定的に設定さ
れることが好ましく、より好ましくは100〜1000
μmである。Image carrying member 1001 and contact charging member 1002
The closest gap of 50 to 200 for the nip control.
It is preferable to stably set it in a range of 0 μm by a spacer (not shown) or the like, and more preferably 100 to 1000.
μm.
【0270】ここで、接触帯電部材1002は、図5、
図6に示した前述のごとき部材であり、板状の部材10
5は、弾性体であるために多極磁性体102に対する距
離の調整がフレキシブルに可能であり、磁気ブラシ層1
01の厚さ107を調整することができ、これにより接
触帯電部材と感光体とのギャップ108におけるニップ
幅106を長手方向で調整することが可能である。Here, the contact charging member 1002 is shown in FIG.
The above-described member shown in FIG. 6, which is a plate-like member 10
Since 5 is an elastic body, the distance to the multipolar magnetic body 102 can be flexibly adjusted, and the magnetic brush layer 1
The thickness 107 of No. 01 can be adjusted, whereby the nip width 106 in the gap 108 between the contact charging member and the photoconductor can be adjusted in the longitudinal direction.
【0271】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, it is possible to freely control the potential of the charged body by stably controlling the nip.
【0272】1003は帯電部材に対する電圧印加電源
であり、この電源1003により直流電圧Vdcが帯電部
材の帯電キャリヤからなるブラシ層1002−1に印加
されて、回転駆動されている感光ドラム1001の外周
面が均一に帯電される。Reference numeral 1003 denotes a voltage application power source for the charging member. A DC voltage V dc is applied by the power source 1003 to the brush layer 1002-1 made of the charge carrier of the charging member to rotate the outer periphery of the photosensitive drum 1001. The surface is uniformly charged.
【0273】さらに、画像形成光線1005が照射され
ることによって該感光ドラム1001上に静電潜像が形
成される。この潜像は、現像剤が塗布された現像スリー
ブ1006によってトナー画像として顕画像化された
後、転写材1007上に転写ローラ1008を介して転
写される。感光ドラム1001上の転写残トナーは、ク
リーニングブレード1009によって感光ドラム100
1上から除去される。一方、転写材1007は、定着装
置(不図示)によって表面のトナー画像が定着された
後、画像形成装置本体外部に排出される。Further, by irradiating the image forming light beam 1005, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1001. This latent image is visualized as a toner image by a developing sleeve 1006 coated with a developer, and then transferred onto a transfer material 1007 via a transfer roller 1008. The transfer residual toner on the photosensitive drum 1001 is removed by the cleaning blade 1009 from the photosensitive drum 1001.
1 removed from above. On the other hand, the transfer material 1007 is discharged to the outside of the image forming apparatus main body after the toner image on the surface is fixed by a fixing device (not shown).
【0274】一方、実施例1と同様にして作製した種々
の感光体と帯電部材を前述の図18に示したような画像
形成装置にセットして、実施例1と同様にして温度特
性、メモリならびに画像流れそして濃度むらが補正でき
るかどうか検討した結果を図28に示す。On the other hand, various photoconductors and charging members manufactured in the same manner as in Example 1 were set in the image forming apparatus as shown in FIG. FIG. 28 shows the result of examination as to whether or not image deletion and density unevenness can be corrected.
【0275】図28からわかるように、サブバンドギャ
ップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エ
ネルギが50〜60meV、かつ局在状態密度1×10
14〜1×1016cm-3であることにより、温度特性、メモ
リ、等を改善すると同時に、1×103 〜1×1012Ω
・cmなる抵抗を有する磁気ブラシ層の厚さを規制する板
状の弾性部材を有する構成により、磁気ブラシ層の厚さ
107を長手方向でフレキシブルに調整可能であり、接
触帯電部材と感光体とのギャップ108におけるニップ
幅106を長手方向で連続的に調整することが可能であ
る帯電装置により、帯電むらを有する被帯電体の濃度む
らを軽減することが可能となり、トータル的な品質の高
い画像形成装置が可能となった。 〈実施例4〉図7は本発明に係る帯電部材と被帯電体の
1実施形態を示してある。図7において、101は接触
帯電部材の、粒径50μm以下のマグネタイト粉体から
なる磁気ブラシ層であり、1×107 Ω・cmなる抵抗を
有する。該磁気ブラシ層の抵抗はHIOKI社製のMΩ
テスターで500Vの印加電圧において測定した。10
2は接触帯電部材の多極磁性体(フェライト磁石)であ
り、該磁性体102の表面から1mmの距離において測
定される、磁極位置における磁力線密度1000Gであ
る。101、102によって接触帯電部材は形成されて
いる。103は接触帯電部材と感光体とのギャップ10
8を規制するスペーサ、104は感光体等の被帯電体、
105は磁気ブラシ層の厚さ107を規制する板状部
材、106はニップ幅である。As can be seen from FIG. 28, the characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV, and the localized density of states is 1 × 10.
14 to 1 × 10 16 cm -3 improves temperature characteristics, memory, etc., and at the same time, 1 × 10 3 to 1 × 10 12 Ω
The thickness 107 of the magnetic brush layer can be flexibly adjusted in the longitudinal direction by the configuration having the plate-shaped elastic member that regulates the thickness of the magnetic brush layer having a resistance of cm, and the contact charging member and the photoconductor are The charging device capable of continuously adjusting the nip width 106 in the gap 108 in the longitudinal direction makes it possible to reduce the density unevenness of the charged body having the charge unevenness, resulting in a high-quality image in total. Forming equipment has become possible. <Embodiment 4> FIG. 7 shows an embodiment of a charging member and a member to be charged according to the present invention. In FIG. 7, reference numeral 101 denotes a contact charging member, which is a magnetic brush layer made of magnetite powder having a particle size of 50 μm or less, and having a resistance of 1 × 10 7 Ω · cm. The resistance of the magnetic brush layer is MΩ manufactured by HIOKI.
It was measured with a tester at an applied voltage of 500V. 10
Reference numeral 2 denotes a multi-pole magnetic body (ferrite magnet) of the contact charging member, which has a magnetic line density of 1000 G at the magnetic pole position measured at a distance of 1 mm from the surface of the magnetic body 102. The contact charging member is formed by 101 and 102. 103 is a gap 10 between the contact charging member and the photoconductor.
8 is a spacer for regulating 8; 104 is a charged body such as a photoconductor;
Reference numeral 105 is a plate-like member that regulates the thickness 107 of the magnetic brush layer, and 106 is a nip width.
【0276】多極磁性体はプラスチックマグネットを前
述の要領でφ18mmのローラ状に構成した。その磁極
数はニップ幅内で複数存在するように構成することが好
ましい。本実施例では6〜18極の複数の磁極数を設定
して作製した。As the multi-pole magnetic body, a plastic magnet was formed into a roller shape having a diameter of 18 mm as described above. It is preferable that a plurality of magnetic poles exist within the nip width. In this example, a plurality of magnetic poles of 6 to 18 were set and manufactured.
【0277】ブラシ層は、5〜35μmの磁性酸化鉄等
のキャリヤと1〜5μmの小粒径マグ等の磁性粉を、所
定の比で混合したものを帯電キャリヤとし使用した。該
帯電キャリヤは一般にトナーに利用される周知のキャリ
ヤと同成分の物でもよい。また、調整前のニップ幅は6
〜7mmとした。For the brush layer, a mixture of a carrier such as magnetic iron oxide having a particle size of 5 to 35 μm and a magnetic powder having a small particle size of 1 to 5 μm such as a magnetic powder was used as a charging carrier. The charge carrier may be the same component as a well-known carrier generally used for toner. The nip width before adjustment is 6
˜7 mm.
【0278】スペーサ103は、円筒状の多極磁性体1
02と同軸同心に配置されるものであり、径を変えるこ
とにより、接触帯電部材と感光体とのギャップ108を
変えることができ、両側のスペーサ径のバンラスを変え
ることにより、ニップ幅106を長手方向で調整するこ
とが可能である。The spacer 103 is a cylindrical multipolar magnetic body 1.
02 is arranged coaxially with the No. 02, and the gap 108 between the contact charging member and the photoconductor can be changed by changing the diameter, and the nip width 106 can be lengthened by changing the bunlas of the spacer diameter on both sides. It is possible to adjust in the direction.
【0279】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0280】感光体等の被帯電体104として、帯電む
らの異なる数種類のものを用意し、それらについて、上
述のような帯電装置で帯電むらが補正できるかどうか検
討した結果を図29に示す。FIG. 29 shows the results of examining whether or not the charging unevenness can be corrected by the above-described charging device for several types of charged bodies 104 such as a photoconductor having different charging unevenness.
【0281】図29からわかるように、接触帯電部材と
感光体とのギャップ108を規制する両側のスペーサ径
のバランスを変えられる構成で長手方向のニップが調整
可能な帯電装置により、帯電むらが単調な傾きを有する
被帯電体の帯電むらに対して、これを軽減することが可
能となり、プロセススピードや像保持部材の帯電設定等
の画像形成装置の設定変更に対し、広範囲に対応できる
接触型帯電システムが可能となった。As can be seen from FIG. 29, the charging device which can adjust the nip in the longitudinal direction has a structure in which the balance of the spacer diameters on both sides for regulating the gap 108 between the contact charging member and the photosensitive member can be changed, so that the charging unevenness is monotonous. It is possible to reduce the uneven charging of the charged object that has a large inclination, and it is possible to cover a wide range of changes in the setting of the image forming apparatus such as the process speed and the charging setting of the image holding member. The system is ready.
【0282】また、この接触型帯電システムを用いた画
像形成装置の一例を図18に示す。1001は像担持体
である感光ドラムであり、矢印Aの時計回り方向に所定
の周速度(プロセススピード)にて回転駆動されるドラ
ム型の電子写真感光体である。FIG. 18 shows an example of an image forming apparatus using this contact type charging system. Reference numeral 1001 denotes a photosensitive drum which is an image bearing member, and is a drum type electrophotographic photosensitive member which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction of arrow A.
【0283】1002は前記帯電キャリヤを用いた接触
帯電部材であり、多極磁性体1002−2およびその面
上に形成した帯電キャリヤからなるブラシ層1002−
1とからなる。また、多極磁性体1002−2上にブラ
シ層1002−1を構成した後の印加電圧がブラシ層の
各部に良好に印加されるように、例えば銅テープやアル
ミニウムテープ(3M社製electricalテープ
1181、同1170)等の透磁性、導電性のテープを
張る、あるいは上述のごとく透磁性の導電層を形成する
等してもよい。Reference numeral 1002 denotes a contact charging member using the above-mentioned charging carrier, and a brush layer 1002-consisting of the multipolar magnetic body 1002-2 and the charging carrier formed on the surface thereof.
It consists of 1. Further, for example, a copper tape or an aluminum tape (3M electrical tape 1181) may be applied so that the applied voltage after the brush layer 1002-1 is formed on the multipolar magnetic body 1002-2 is well applied to each part of the brush layer. , 1170) or the like, or a magnetically permeable conductive layer may be formed as described above.
【0284】ブラシ層1002−1は、前述のごとく磁
性フェライトや磁性マグ、磁性トナーのキャリヤ等の帯
電キャリヤで構成される。The brush layer 1002-1 is composed of a charged carrier such as a magnetic ferrite, a magnetic mag, or a magnetic toner carrier as described above.
【0285】該帯電部材1002のブラシ層の抵抗値
は、良好な帯電効率を保持するため、一方ではピンホー
ル防止のためにHIOKI社(メーカ)製のMΩテスタ
ーで0.25〜1kVの印加電圧における測定にて、1
×103 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有することが好
ましい。より好ましくは1×104 〜1×108 Ω・cm
である。The resistance value of the brush layer of the charging member 1002 is 0.25 to 1 kV applied by a MIO tester manufactured by HIOKI (manufacturer) in order to maintain good charging efficiency and to prevent pinholes. Measured at 1
It is preferable to have a resistance of × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm. More preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Ω · cm
Is.
【0286】像担持体1001と接触帯電部材1002
の最近接間隙は、そのニップ制御のために50〜200
0μmの範囲にスペーサ(不図示)等で安定的に設定さ
れることが好ましく、より好ましくは100〜1000
μmである。Image carrier 1001 and contact charging member 1002
The closest gap of 50 to 200 for the nip control.
It is preferable to stably set it in a range of 0 μm by a spacer (not shown) or the like, and more preferably 100 to 1000.
μm.
【0287】ここで、接触帯電部材1002は、図7に
示した前述のごとき部材であり、円筒状の多極磁性体1
02と同軸同心に配置されるスペーサ103の径を変え
ることにより、接触帯電部材と感光体とのギャップ10
8を変えることができ、両側のスペーサ径のバランスを
変えることにより、ニップ幅106を長手方向で調整す
ることが可能である。Here, the contact charging member 1002 is the above-mentioned member shown in FIG. 7, and is a cylindrical multipolar magnetic body 1.
02 by changing the diameter of the spacer 103 arranged coaxially with the contact charging member and the photoconductor.
8 can be changed, and the nip width 106 can be adjusted in the longitudinal direction by changing the balance of the spacer diameters on both sides.
【0288】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0289】1003は帯電部材に対する電圧印加電源
であり、この電源1003により直流電圧Vdcが帯電部
材の帯電キャリヤからなるブラシ層1002−1に印加
されて、回転駆動されている感光ドラム1001の外周
面が均一に帯電される。Reference numeral 1003 denotes a voltage application power source for the charging member. A DC voltage V dc is applied by the power source 1003 to the brush layer 1002-1 made of the charge carrier of the charging member to rotate the outer periphery of the photosensitive drum 1001. The surface is uniformly charged.
【0290】さらに、画像形成光線1005が照射され
ることによって該感光ドラム1001上に静電潜像が形
成される。この潜像は、現像剤が塗布された現像スリー
ブ1006によってトナー画像として顕画像化された
後、転写材1007上に転写ローラ1008を介して転
写される。感光ドラム1001上の転写残トナーは、ク
リーニングブレード1009によって感光ドラム100
1上から除去される。一方、転写材1007は、定着装
置(不図示)によって表面のトナー画像が定着された
後、画像形成装置本体外部に排出される。Further, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1001 by irradiating the image forming light beam 1005. This latent image is visualized as a toner image by a developing sleeve 1006 coated with a developer, and then transferred onto a transfer material 1007 via a transfer roller 1008. The transfer residual toner on the photosensitive drum 1001 is removed by the cleaning blade 1009 from the photosensitive drum 1001.
1 removed from above. On the other hand, the transfer material 1007 is discharged to the outside of the image forming apparatus main body after the toner image on the surface is fixed by a fixing device (not shown).
【0291】一方、実施例1と同様にして作製した種々
の感光体と帯電部材を前述の図18に示したような画像
形成装置にセットして、実施例1と同様にして温度特
性、メモリならびに画像流れそして濃度むらが補正でき
るかどうか検討した結果を図30に示す。On the other hand, various photoconductors and charging members manufactured in the same manner as in Example 1 were set in the image forming apparatus as shown in FIG. FIG. 30 shows the result of examination as to whether or not image deletion and uneven density can be corrected.
【0292】図30からわかるように、サブバンドギャ
ップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エ
ネルギが50〜60meV、かつ局在状態密度1×10
14〜1×1016cm-3であることにより、温度特性、メモ
リ、等を改善すると同時に、円筒状の多極磁性体102
と同軸同心に配置される両側のスペーサ径のバランスを
変えることが可能な構成により、1×103 〜1×10
12Ω・cmなる抵抗を有する磁気ブラシ層の長手方向でニ
ップが調整可能な帯電装置により、帯電むらを有する被
帯電体の濃度むらを軽減することが可能となり、トータ
ル的な品質の高い画像形成装置が可能となった。 〈実施例5〉図8は本発明に係る帯電部材と被帯電体の
1実施形態を示してある。図8において、101は接触
帯電部材の、粒径50μm以下のマグネタイト粉体から
なる磁気ブラシ層であり、1×107 Ω・cmなる抵抗を
有する。該磁気ブラシ層の抵抗はHIOKI社製のMΩ
テスターで500Vの印加電圧において測定した。10
2は接触帯電部材の多極磁性体(フェライト磁石)であ
り、該磁性体102の表面から1mmの距離において測
定される、磁極位置における磁力線密度1000Gであ
る。101、102によって接触帯電部材は形成されて
いる。103は接触帯電部材と感光体とのギャップ10
8を規制するスペーサ、104は感光体等の被帯電体、
105は磁気ブラシ層の厚さ107を規制する板状部
材、106はニップ幅である。As can be seen from FIG. 30, the characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV, and the density of localized states is 1 × 10.
By being 14 to 1 × 10 16 cm −3 , the temperature characteristics, memory, etc. are improved, and at the same time, the cylindrical multipolar magnetic body 102 is formed.
With a configuration that can change the balance of the spacer diameters on both sides coaxially arranged with 1 × 10 3 to 1 × 10
A charging device with a 12 nΩ · cm resistance that can adjust the nip in the longitudinal direction of the magnetic brush layer can reduce the uneven density of the charged object with uneven charging, thus forming a high-quality image overall. The device is ready. <Embodiment 5> FIG. 8 shows an embodiment of a charging member and a member to be charged according to the present invention. In FIG. 8, 101 is a contact charging member, which is a magnetic brush layer made of magnetite powder having a particle size of 50 μm or less, and having a resistance of 1 × 10 7 Ω · cm. The resistance of the magnetic brush layer is MΩ manufactured by HIOKI.
It was measured with a tester at an applied voltage of 500V. 10
Reference numeral 2 denotes a multi-pole magnetic body (ferrite magnet) of the contact charging member, which has a magnetic line density of 1000 G at the magnetic pole position measured at a distance of 1 mm from the surface of the magnetic body 102. The contact charging member is formed by 101 and 102. 103 is a gap 10 between the contact charging member and the photoconductor.
8 is a spacer for regulating 8; 104 is a charged body such as a photoconductor;
Reference numeral 105 is a plate-like member that regulates the thickness 107 of the magnetic brush layer, and 106 is a nip width.
【0293】多極磁性体はプラスチックマグネットを前
述の要領でφ18mmのローラ状に構成した。その磁極
数はニップ幅内で複数存在するように構成することが好
ましい。本実施例では6〜18極の複数の磁極数を設定
して作製した。As the multipolar magnetic material, a plastic magnet was formed into a roller shape having a diameter of 18 mm as described above. It is preferable that a plurality of magnetic poles exist within the nip width. In this example, a plurality of magnetic poles of 6 to 18 were set and manufactured.
【0294】ブラシ層は、5〜35μmの磁性酸化鉄等
のキャリヤと1〜5μmの小粒径マグ等の磁性粉を、所
定の比で混合したものを帯電キャリヤとし使用した。該
帯電キャリヤは一般にトナーに利用される周知のキャリ
ヤと同成分の物でもよい。また、調整前のニップ幅は6
〜7mmとした。For the brush layer, a mixture of a carrier such as magnetic iron oxide having a particle size of 5 to 35 μm and a magnetic powder having a small particle size of 1 to 5 μm, such as a magnet, was used as a charging carrier. The charge carrier may be the same component as a well-known carrier generally used for toner. The nip width before adjustment is 6
˜7 mm.
【0295】スペーサ103は、感光体と同径であり、
円筒状の多極磁性体102の軸と偏心させて配置される
ものであり、偏心量および多極磁性体102の径を変え
ることにより、感光体の回転周期で接触帯電部材と感光
体とのギャップ108を変えることができ、両側の偏心
量のバランスを変えることにより、長手方向に対しても
ギャップ108を変えることができる。これによりニッ
プ幅106を感光体の回転方向および長手方向で調整す
ることが可能である。The spacer 103 has the same diameter as the photosensitive member,
It is arranged so as to be eccentric with respect to the axis of the cylindrical multi-pole magnetic body 102. By changing the eccentricity and the diameter of the multi-pole magnetic body 102, the contact charging member and the photoconductor are rotated at the rotation cycle of the photoconductor. The gap 108 can be changed, and the gap 108 can also be changed in the longitudinal direction by changing the balance of the eccentric amounts on both sides. Thereby, the nip width 106 can be adjusted in the rotation direction and the longitudinal direction of the photoconductor.
【0296】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0297】感光体等の被帯電体104として、帯電む
らの異なる数種類のものを用意し、それらについて、上
述のような帯電装置で帯電むらが補正できるかどうか検
討した結果を図31に示す。FIG. 31 shows the result of examination as to whether or not the charging unevenness can be corrected by the above-mentioned charging device for several kinds of charged bodies 104 such as photoconductors having different charging unevenness.
【0298】図31からわかるように、感光体と同径の
スペーサ103を有し、円筒状の多極磁性体102の軸
と偏心させて配置し、偏心量および多極磁性体102の
径を変えることにより、感光体の回転周期で接触帯電部
材と感光体とのギャップ108を変えられることができ
る構成でニップ幅106を感光体の回転方向および長手
方向で調整することが可能な帯電装置により、回転方向
の帯電むらを有する被帯電体の帯電むらに対して、帯電
むらを軽減することが可能となり、同時に帯電むらが長
手方向で単調な傾きを有する被帯電体の帯電むらに対し
て、これを軽減することが可能となり、プロセススピー
ドや像保持部材の帯電設定等の画像形成装置の設定変さ
らに対し、広範囲に対応できる接触型帯電システムが可
能となった。As can be seen from FIG. 31, a spacer 103 having the same diameter as the photosensitive member is provided, and the spacer 103 is eccentrically arranged with respect to the axis of the cylindrical multipolar magnetic body 102. By changing the gap, the gap 108 between the contact charging member and the photoconductor can be changed depending on the rotation cycle of the photoconductor, and the charging device capable of adjusting the nip width 106 in the rotation direction and the longitudinal direction of the photoconductor. , It becomes possible to reduce the charging unevenness with respect to the charging unevenness of the charged body having the charging unevenness in the rotation direction, and at the same time, the charging unevenness of the charged body having the monotonous inclination in the longitudinal direction, This can be alleviated, and a contact-type charging system capable of handling a wide range of changes in the setting of the image forming apparatus such as the process speed and the charging setting of the image holding member has become possible.
【0299】また、この接触型帯電システムを用いた画
像形成装置の一例を図18に示す。1001は像担持体
である感光ドラムであり、矢印Aの時計回り方向に所定
の周速度(プロセススピード)にて回転駆動されるドラ
ム型の電子写真感光体である。An example of an image forming apparatus using this contact type charging system is shown in FIG. Reference numeral 1001 denotes a photosensitive drum which is an image bearing member, and is a drum type electrophotographic photosensitive member which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction of arrow A.
【0300】1002は前記帯電キャリヤを用いた接触
帯電部材であり、多極磁性体1002−2およびその面
上に形成した帯電キャリヤよりなるブラシ層1002−
1とからなる。また、多極磁性体1002−2上にブラ
シ層1002−1を構成した後の印加電圧がブラシ層の
各部に良好に印加されるように、例えば銅テープやアル
ミニウムテープ(3M社製electricalテープ
1181、同1170)等の透磁性、導電性のテープを
張る、あるいは上述のごとく透磁性の導電層を形成する
等してもよい。Reference numeral 1002 denotes a contact charging member using the above-mentioned charging carrier, and a brush layer 1002-consisting of a multipolar magnetic body 1002-2 and a charging carrier formed on the surface thereof.
It consists of 1. Further, for example, a copper tape or an aluminum tape (3M electrical tape 1181) may be applied so that the applied voltage after the brush layer 1002-1 is formed on the multipolar magnetic body 1002-2 is well applied to each part of the brush layer. , 1170) or the like, or a magnetically permeable conductive layer may be formed as described above.
【0301】ブラシ層1002−1は、前述のごとく磁
性フェライトや磁性マグ、磁性トナーのキャリヤ等の帯
電キャリヤで構成される。The brush layer 1002-1 is composed of a charged carrier such as a carrier of magnetic ferrite, magnetic mag, or magnetic toner as described above.
【0302】該帯電部材1002のブラシ層の抵抗値
は、良好な帯電効率を保持するため、一方ではピンホー
ル防止のためにHIOKI社(メーカ)製のMΩテスタ
ーで0.25〜1kVの印加電圧における測定にて、1
×103 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有することが好
ましい。より好ましくは1×104 〜1×108 Ω・cm
である。The resistance value of the brush layer of the charging member 1002 is 0.25 to 1 kV with an MΩ tester manufactured by HIOKI (manufacturer) in order to maintain good charging efficiency and to prevent pinholes. Measured at 1
It is preferable to have a resistance of × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm. More preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Ω · cm
Is.
【0303】像担持体1001と接触帯電部材1002
の最近接間隙は、そのニップ制御のために50〜200
0μmの範囲にスペーサ(不図示)等で安定的に設定さ
れることが好ましく、より好ましくは100〜1000
μmである。Image carrier 1001 and contact charging member 1002
The closest gap of 50 to 200 for the nip control.
It is preferable to stably set it in a range of 0 μm by a spacer (not shown) or the like, and more preferably 100 to 1000.
μm.
【0304】ここで、接触帯電部材1002は、図8に
示した前述のごとき部材であり、感光体と同径のスペー
サに対し、円筒状の多極磁性体102の軸を偏心させて
配置されるものであり、偏心量および多極磁性体102
の径を変えることにより、感光体の回転周期で接触帯電
部材と感光体とのギャップ108を変えることができ、
両側の偏心量のバランスを変えることにより、長手方向
に対してもギャップ108を変えることができ、ニップ
幅106を感光体の回転方向および長手方向で調整する
ことが可能である。Here, the contact charging member 1002 is the above-mentioned member shown in FIG. 8, and is arranged with the axis of the cylindrical multi-pole magnetic body 102 eccentric to the spacer having the same diameter as the photosensitive member. The eccentricity and the multipolar magnetic body 102
By changing the diameter of, the gap 108 between the contact charging member and the photoconductor can be changed according to the rotation period of the photoconductor.
By changing the balance of the eccentricity on both sides, the gap 108 can be changed also in the longitudinal direction, and the nip width 106 can be adjusted in the rotational direction and the longitudinal direction of the photoconductor.
【0305】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, it is possible to freely control the potential of the charged body by stably controlling the nip.
【0306】1003は帯電部材に対する電圧印加電源
であり、この電源1003により直流電圧Vdcが帯電部
材の帯電キャリヤからなるブラシ層1002−1に印加
されて、回転駆動されている感光ドラム1001の外周
面が均一に帯電される。Reference numeral 1003 denotes a voltage application power source for the charging member. A DC voltage V dc is applied by the power source 1003 to the brush layer 1002-1 made of the charge carrier of the charging member to rotate the outer periphery of the photosensitive drum 1001. The surface is uniformly charged.
【0307】さらに、画像形成光線1005が照射され
ることによって該感光ドラム上に静電潜像が形成され
る。この潜像は、現像剤が塗布された現像スリーブ10
06によってトナー画像として顕画像化された後、転写
材1007上に転写ローラ1008を介して転写され
る。感光ドラム1001上の転写残トナーは、クリーニ
ングブレード1009によって感光ドラム1001上か
ら除去される。一方、転写材1007は、定着装置(不
図示)によって表面のトナー画像が定着された後、画像
形成装置本体外部に排出される。Further, by irradiation with the image forming light beam 1005, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum. This latent image is a development sleeve 10 coated with a developer.
After being visualized as a toner image by 06, it is transferred onto a transfer material 1007 through a transfer roller 1008. The transfer residual toner on the photosensitive drum 1001 is removed from the photosensitive drum 1001 by the cleaning blade 1009. On the other hand, the transfer material 1007 is discharged to the outside of the image forming apparatus main body after the toner image on the surface is fixed by a fixing device (not shown).
【0308】一方、実施例1と同様にして作製した種々
の感光体と帯電部材を前述の図18に示したような画像
形成装置にセットして、実施例1と同様にして温度特
性、メモリならびに画像流れそして濃度むらが補正でき
るかどうか検討した結果を図32に示す。On the other hand, various photoconductors and charging members manufactured in the same manner as in Example 1 were set in the image forming apparatus as shown in FIG. FIG. 32 shows the result of examination on whether or not image deletion and density unevenness can be corrected.
【0309】図32からわかるように、サブバンドギャ
ップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エ
ネルギが50〜60meV、かつ局在状態密度1×10
14〜1×1016cm-3であることにより、温度特性、メモ
リ、等を改善すると同時に、感光体と同径のスペーサに
対し偏心させて配置した円筒状の多極磁性体102の偏
心量および多極磁性体102の径を変えることができ、
両側の偏心量のバランスを変えることにより、長手方向
に対してもギャップ108を変えることができ、ニップ
幅106を感光体の回転方向および長手方向で調整する
ことが可能な構成により、1×103 〜1×1012Ω・
cmなる抵抗を有する磁気ブラシ層のニップが感光体の長
手方向および回転方向で調整可能な帯電装置により、帯
電むらを有する被帯電体の濃度むらを軽減することが可
能となり、トータル的な品質の高い画像形成装置が可能
となった。 〈実施例6〉図9は本発明に係る帯電部材と被帯電体の
1実施形態を示してある。図9において、101は接触
帯電部材の、粒径50μm以下のマグネタイト粉体から
なる磁気ブラシ層であり、1×107 Ω・cmなる抵抗を
有する。該磁気ブラシ層の抵抗はHIOKI社製のMΩ
テスターで500Vの印加電圧において測定した。10
2は接触帯電部材の多極磁性体(フェライト磁石)であ
り、該磁性体102の表面から1mmの距離において測
定される、磁極位置における磁力線密度1000Gであ
る。101、102によって接触帯電部材は形成されて
いる。103は接触帯電部材と感光体とのギャップ10
8を規制するスペーサ、104は感光体等の被帯電体、
105は磁気ブラシ層の厚さ107を規制する板状部
材、106はニップ幅、109はスペーサ103の一部
であり同軸同心の位置関係にある円柱形の突き出し部
分、110は磁性体102の回転軸と109の円周上の
一点をつなぐ部材である。As can be seen from FIG. 32, the characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV and the density of localized states is 1 × 10.
Since it is 14 to 1 × 10 16 cm −3 , the temperature characteristic, memory, etc. are improved, and at the same time, the eccentric amount of the cylindrical multipolar magnetic body 102 arranged eccentrically with respect to the spacer having the same diameter as the photoconductor And the diameter of the multipolar magnetic body 102 can be changed,
By changing the balance of the amount of eccentricity on both sides, the gap 108 can be changed also in the longitudinal direction, and the nip width 106 can be adjusted in the rotational direction and the longitudinal direction of the photosensitive member, so that the gap is 1 × 10. 3 ~ 1 x 10 12 Ω ・
The magnetic brush nip, which has a resistance of cm, can adjust the nip of the photoconductor in the longitudinal direction and the rotation direction of the photoconductor. A high image forming apparatus has become possible. <Embodiment 6> FIG. 9 shows an embodiment of a charging member and a member to be charged according to the present invention. In FIG. 9, 101 is a magnetic brush layer of the contact charging member, which is made of magnetite powder having a particle size of 50 μm or less, and has a resistance of 1 × 10 7 Ω · cm. The resistance of the magnetic brush layer is MΩ manufactured by HIOKI.
It was measured with a tester at an applied voltage of 500V. 10
Reference numeral 2 denotes a multi-pole magnetic body (ferrite magnet) of the contact charging member, which has a magnetic line density of 1000 G at the magnetic pole position measured at a distance of 1 mm from the surface of the magnetic body 102. The contact charging member is formed by 101 and 102. 103 is a gap 10 between the contact charging member and the photoconductor.
8 is a spacer for regulating 8; 104 is a charged body such as a photoconductor;
Reference numeral 105 is a plate-like member that controls the thickness 107 of the magnetic brush layer, 106 is a nip width, 109 is a cylindrical protruding portion that is a part of the spacer 103 and is coaxial and concentric, and 110 is the rotation of the magnetic body 102. It is a member that connects the shaft and a point on the circumference of 109.
【0310】多極磁性体はプラスチックマグネットを前
述の要領でφ18mmのローラ状に構成した。その磁極
数はニップ幅内で複数存在するように構成することが好
ましい。本実施例では6〜18極の複数の磁極数を設定
して作製した。As the multi-pole magnetic body, a plastic magnet was formed into a roller shape having a diameter of 18 mm as described above. It is preferable that a plurality of magnetic poles exist within the nip width. In this example, a plurality of magnetic poles of 6 to 18 were set and manufactured.
【0311】ブラシ層は、5〜35μmの磁性酸化鉄等
のキャリヤと1〜5μmの小粒径マグ等の磁性粉を、所
定の比で混合したものを帯電キャリヤとし使用した。該
帯電キャリヤは一般にトナーに利用される周知のキャリ
ヤと同成分の物でもよい。また、調整前のニップ幅は6
〜7mmとした。For the brush layer, a mixture of a carrier such as magnetic iron oxide having a particle size of 5 to 35 μm and a magnetic powder having a small particle size of 1 to 5 μm, such as a magnet, was used as a charging carrier. The charge carrier may be the same component as a well-known carrier generally used for toner. The nip width before adjustment is 6
˜7 mm.
【0312】スペーサ103は、感光体と同径であり、
その突き出し部109の円周上の一点につながれた部材
110により、円筒状の多極磁性体102の軸とつなが
って配置されるものであり、109の外径および多極磁
性体102の径を変えることにより、感光体の回転周期
で接触帯電部材と感光体とのギャップ108を変えるこ
とができ、感光体長手方向両側のバンラスを変えること
により、長手方向に対してもギャップ108を変えるこ
とができる。109の形状は円筒形である必要はなく、
感光体の回転方向ムラに応じた形状をとることにより感
光体回転方向のムラをより細かく調整することが可能で
ある。これによりニップ幅106を感光体の回転方向お
よび長手方向で調整することが可能である。The spacer 103 has the same diameter as the photosensitive member,
A member 110 connected to one point on the circumference of the protruding portion 109 is arranged so as to be connected to the axis of the cylindrical multipole magnetic body 102, and the outer diameter of 109 and the diameter of the multipole magnetic body 102 are set. The gap 108 between the contact charging member and the photoconductor can be changed by changing the rotation period of the photoconductor, and the gap 108 can be changed in the longitudinal direction by changing the bunlas on both sides of the photoconductor in the longitudinal direction. it can. The shape of 109 need not be cylindrical,
The unevenness in the rotation direction of the photoconductor can be more finely adjusted by taking the shape corresponding to the unevenness in the rotation direction of the photoconductor. Thereby, the nip width 106 can be adjusted in the rotation direction and the longitudinal direction of the photoconductor.
【0313】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0314】感光体等の被帯電体104として、帯電む
らの異なる数種類のものを用意し、それらについて、上
述のような帯電装置で帯電むらが補正できるかどうか検
討した結果を図33に示す。FIG. 33 shows a result obtained by preparing several types of charged bodies 104 such as photoconductors having different charging unevenness and examining whether or not the charging unevenness can be corrected by the above-described charging device.
【0315】図33からわかるように、感光体と同径の
スペーサ103を有し、その突き出し部109の円周上
の一点につながれた部材110により、円筒状の多極磁
性体102の軸とつながって配置し、109の外径およ
び多極磁性体102の径を変えることにより、感光体の
回転周期で接触帯電部材と感光体とのギャップ108を
変えられることができ、感光体長手方向両端部のバラン
スを変えることにより、長手方向に対してもギャップ1
08を変えることができる構成でニップ幅106を感光
体の回転方向および長手方向で調整することが可能な帯
電装置により、回転方向の帯電むらを有する被帯電体の
帯電むらに対して、帯電むらを軽減することが可能とな
り、同時に帯電むらが長手方向で単調な傾きを有する被
帯電体の帯電むらに対して、これを軽減することが可能
となり、プロセススピードや像保持部材の帯電設定等の
画像形成装置の設定変さらに対し、広範囲に対応できる
接触型帯電システムが可能となった。As can be seen from FIG. 33, a member 110 having a spacer 103 having the same diameter as the photosensitive member and connected to one point on the circumference of the protruding portion 109 is connected to the axis of the cylindrical multipolar magnetic body 102. By arranging them in series and changing the outer diameter of 109 and the diameter of the multi-pole magnetic body 102, the gap 108 between the contact charging member and the photoreceptor can be changed with the rotation cycle of the photoreceptor, and both ends in the photoreceptor longitudinal direction can be changed. By changing the balance of the parts, the gap 1
The charging device capable of adjusting the nip width 106 in the rotation direction and the longitudinal direction of the photoconductor with a configuration in which 08 can be changed allows the charging unevenness with respect to the charging unevenness of the charged body having the charging unevenness in the rotating direction. It is also possible to reduce the unevenness of charging, and at the same time, it is possible to reduce the unevenness of charging of a charged body having a monotonous inclination in the longitudinal direction. A contact-type charging system that can handle a wide range of changes in image forming apparatus settings has become possible.
【0316】また、この接触型帯電システムを用いた画
像形成装置の一例を図18に示す。1001は像担持体
である感光ドラムであり、矢印Aの時計回り方向に所定
の周速度(プロセススピード)にて回転駆動されるドラ
ム型の電子写真感光体である。FIG. 18 shows an example of an image forming apparatus using this contact type charging system. Reference numeral 1001 denotes a photosensitive drum which is an image bearing member, and is a drum type electrophotographic photosensitive member which is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction of arrow A.
【0317】1002は前記帯電キャリヤを用いた接触
帯電部材であり、多極磁性体1002−2およびその面
上に形成した帯電キャリヤよりなるブラシ層1002−
1とからなる。また、多極磁性体1002−2上にブラ
シ層1002−1を構成した後の印加電圧がブラシ層の
各部に良好に印加されるように、例えば銅テープやアル
ミニウムテープ(3M社製electricalテープ
1181、同1170)等の透磁性、導電性のテープを
張る、あるいは上述のごとく透磁性の導電層を形成する
等してもよい。Reference numeral 1002 denotes a contact charging member using the above-mentioned charging carrier, and a brush layer 1002-consisting of a multipolar magnetic material 1002-2 and a charging carrier formed on the surface thereof.
It consists of 1. Further, for example, a copper tape or an aluminum tape (3M electrical tape 1181) may be applied so that the applied voltage after the brush layer 1002-1 is formed on the multipolar magnetic body 1002-2 is well applied to each part of the brush layer. , 1170) or the like, or a magnetically permeable conductive layer may be formed as described above.
【0318】ブラシ層1002−1は、前述のごとく磁
性フェライトや磁性マグ、磁性トナーのキャリヤ等の帯
電キャリヤで構成される。The brush layer 1002-1 is composed of a charged carrier such as a magnetic ferrite, a magnetic mag, or a carrier of a magnetic toner as described above.
【0319】該帯電部材1002のブラシ層の抵抗値
は、良好な帯電効率を保持するため、一方ではピンホー
ル防止のためにHIOKI社(メーカ)製のMΩテスタ
ーで0.25〜1kVの印加電圧における測定にて、1
×103 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有することが好
ましい。より好ましくは1×104 〜1×108 Ω・cm
である。The resistance value of the brush layer of the charging member 1002 is 0.25 to 1 kV applied with a MΩ tester manufactured by HIOKI (manufacturer) for preventing pinholes in order to maintain good charging efficiency. Measured at 1
It is preferable to have a resistance of × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm. More preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Ω · cm
Is.
【0320】像担持体1001と接触帯電部材1002
の最近接間隙は、そのニップ制御のために50〜200
0μmの範囲にスペーサ(不図示)等で安定的に設定さ
れることが好ましく、より好ましくは100〜1000
μmである。Image carrier 1001 and contact charging member 1002
The closest gap of 50 to 200 for the nip control.
It is preferable to stably set it in a range of 0 μm by a spacer (not shown) or the like, and more preferably 100 to 1000.
μm.
【0321】ここで、接触帯電部材1002は、図9に
示した前述のごとき部材であり、感光体と同径のスペー
サ103を有し、その突き出し部109の円周上の一点
につながれた部材110により、円筒状の多極磁性体1
02の軸とつながって配置されるものであり、109の
外径および多極磁性体102の径を変えることにより、
感光体の回転周期で接触帯電部材と感光体とのギャップ
108を変えることができ、感光体長手方向両側のバラ
ンスを変えることにより、長手方向に対してもギャップ
108を変えることができ、ニップ幅106を感光体の
回転方向および長手方向で調整することが可能である。Here, the contact charging member 1002 is the above-mentioned member shown in FIG. 9, has the spacer 103 having the same diameter as the photosensitive member, and is a member connected to one point on the circumference of the protruding portion 109. 110, the cylindrical multipolar magnetic body 1
It is arranged so as to be connected to the axis of 02, and by changing the outer diameter of 109 and the diameter of the multipolar magnetic body 102,
The gap 108 between the contact charging member and the photoconductor can be changed according to the rotation period of the photoconductor, and the gap 108 can be changed in the longitudinal direction by changing the balance on both sides of the photoconductor in the longitudinal direction. It is possible to adjust 106 in the rotational direction and the longitudinal direction of the photoconductor.
【0322】磁気ブラシ層の被帯電体上におけるニップ
は、帯電効率に影響するため、ニップを安定的に制御す
ることにより、被帯電体の電位を自由に制御することが
可能である。Since the nip of the magnetic brush layer on the charged body affects the charging efficiency, the potential of the charged body can be freely controlled by stably controlling the nip.
【0323】1003は帯電部材に対する電圧印加電源
であり、この電源1003により直流電圧Vdcが帯電部
材の帯電キャリヤからなるブラシ層1002−1に印加
されて、回転駆動されている感光ドラム1001の外周
面が均一に帯電される。Reference numeral 1003 denotes a voltage application power source for the charging member. A DC voltage V dc is applied by the power source 1003 to the brush layer 1002-1 made of the charge carrier of the charging member to rotate the outer periphery of the photosensitive drum 1001. The surface is uniformly charged.
【0324】さらに、画像形成光線1005が照射され
ることによって該感光ドラム上に静電潜像が形成され
る。この潜像は、現像剤が塗布された現像スリーブ10
06によってトナー画像として顕画像化された後、転写
材1007上に転写ローラ1008を介して転写され
る。感光ドラム1001上の転写残トナーは、クリーニ
ングブレード1009によって感光ドラム1001上か
ら除去される。一方、転写材1007は、定着装置(不
図示)によって表面のトナー画像が定着された後、画像
形成装置本体外部に排出される。Further, by irradiation with the image forming light beam 1005, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum. This latent image is a development sleeve 10 coated with a developer.
After being visualized as a toner image by 06, it is transferred onto a transfer material 1007 through a transfer roller 1008. The transfer residual toner on the photosensitive drum 1001 is removed from the photosensitive drum 1001 by the cleaning blade 1009. On the other hand, the transfer material 1007 is discharged to the outside of the image forming apparatus main body after the toner image on the surface is fixed by a fixing device (not shown).
【0325】一方、実施例1と同様にして作製した種々
の感光体と帯電部材を前述の図18に示したような画像
形成装置にセットして、実施例1と同様にして温度特
性、メモリならびに画像流れそして濃度むらが補正でき
るかどうか検討した結果を図34に示す。On the other hand, various photoconductors and charging members manufactured in the same manner as in Example 1 were set in the image forming apparatus as shown in FIG. FIG. 34 shows the result of examination as to whether image deletion and uneven density can be corrected.
【0326】図34からわかるように、サブバンドギャ
ップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エ
ネルギが50〜60meV、かつ局在状態密度1×10
14〜1×1016cm-3であることにより、温度特性、メモ
リ、等を改善すると同時に、感光体と同径のスペーサ1
03を有し、その突き出し部材109の円周上の一点に
つながれた部材110により、円筒状の多極磁性体10
2の軸とつながって配置され、突き出し部材109の外
径および多極磁性体102の径を変えることにより、感
光体の回転周期で接触帯電部材と感光体とのギャップ1
08を変えることができ、感光体長手方向両側のバラン
スを変えることにより、長手方向に対してもギャップ1
08を変えることができ、ニップ幅106を感光体の回
転方向および長手方向で調整することが可能な構成によ
り、1×103 〜1×1012Ω・cmなる抵抗を有する磁
気ブラシ層のニップが感光体の長手方向および回転方向
で調整可能な帯電装置により、帯電むらを有する被帯電
体の濃度むらを軽減することが可能となり、トータル的
な品質の高い画像形成装置が可能となった。 〈比較例〉帯電むら補正機構を有しない帯電装置を用い
ないで、実施例1〜6と同様の実験を行った。結果は図
22、および図24〜図34における、調整前の項目に
示してある。As can be seen from FIG. 34, the characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV and the density of localized states is 1 × 10.
Since it is 14 to 1 × 10 16 cm -3 , the temperature characteristics, the memory, etc. are improved, and at the same time, the spacer 1 having the same diameter as the photoconductor is used.
03, and the member 110 connected to one point on the circumference of the protruding member 109 is connected to the cylindrical multipole magnetic body 10
It is arranged so as to be connected to the shaft of No. 2 and changes the outer diameter of the protrusion member 109 and the diameter of the multi-pole magnetic body 102, so that the gap 1 between the contact charging member and the photoreceptor is changed in the rotation cycle of the photoreceptor.
08 can be changed, and by changing the balance on both sides in the longitudinal direction of the photoconductor, the gap 1 can be set even in the longitudinal direction.
The nip of the magnetic brush layer having a resistance of 1 × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm can be adjusted by changing the value of 08 and the nip width 106 in the rotational direction and the longitudinal direction of the photoconductor. With the charging device that can be adjusted in the longitudinal direction and the rotation direction of the photoconductor, it is possible to reduce the density unevenness of the charged body having the charge unevenness, and it is possible to provide an image forming apparatus with high total quality. <Comparative Example> The same experiment as in Examples 1 to 6 was performed without using the charging device having no charging unevenness correction mechanism. The results are shown in the items before adjustment in FIGS. 22 and 24 to 34.
【0327】これからわかるように、サブバンドギャッ
プ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エネ
ルギが50〜60meV、かつ局在状態密度1×1014
〜1×1016cm-3であることにより、温度特性、メモ
リ、等を改善したシリコン系感光体においては、帯電む
らおよび、その影響で濃度むらが発生してしまった。 〈実施例7〉外径80mm×長さ358mmのアルミニ
ウムシリンダーを基体として、これにアルコキシメチル
化ナイロンの5%メタノール溶液を浸漬法で塗布して、
膜厚1μmの下引き層(中間層)を設けた。As can be seen, the characteristic energy of the exponential tail obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum is 50 to 60 meV, and the localized density of states is 1 × 10 14.
Since it is -1 × 10 16 cm -3 , the silicon-based photosensitive member having improved temperature characteristics, memory and the like has uneven charging and uneven density due to the uneven charging. <Example 7> An aluminum cylinder having an outer diameter of 80 mm and a length of 358 mm is used as a substrate, and a 5% methanol solution of alkoxymethylated nylon is applied thereto by a dipping method,
An undercoat layer (intermediate layer) having a film thickness of 1 μm was provided.
【0328】次にチタニルフタロシアニン顔料を10部
(重畳部、以下同様)、ポリビニルブチラール8部、お
よびシクロヘキサノン50部を直径1mmのガラスビー
ズ100部を用いたサンドミル装置で20時間混合分散
した。この分散液にメチルエチルケントン70〜120
(適宜)部を加えて下引き層上に塗布し、100℃で5
分間乾燥して0.2μmの電荷発生層を形成させた。Next, 10 parts of the titanyl phthalocyanine pigment (superimposed part, the same applies hereinafter), 8 parts of polyvinyl butyral, and 50 parts of cyclohexanone were mixed and dispersed for 20 hours in a sand mill using 100 parts of glass beads having a diameter of 1 mm. Methyl ethyl Kenton 70-120 was added to this dispersion.
(Appropriately) parts are added and coated on the undercoat layer, and the mixture is applied at
It was dried for a minute to form a 0.2 μm charge generation layer.
【0329】次にこの電荷発生層の上に図21に示す構
造式のスチリル化合物10部ビスフェノールZ型ポリカ
ーボネート10部をモノクロルベンゼン65部に溶解し
た。この溶液をディッピング法によって基体上に塗布
し、120℃で60分間の熱風乾燥させて、20μm厚
の電荷輸送層を形成させた。Next, 10 parts of the styryl compound having the structural formula shown in FIG. 21 and 10 parts of bisphenol Z type polycarbonate were dissolved in 65 parts of monochlorobenzene on the charge generation layer. This solution was applied onto a substrate by a dipping method and dried with hot air at 120 ° C. for 60 minutes to form a 20 μm thick charge transport layer.
【0330】次にこの電荷輸送層の上に以下の方法で膜
厚1.0μmの表面層を設けた。Next, a surface layer having a film thickness of 1.0 μm was provided on the charge transport layer by the following method.
【0331】酸成分としてテレフタル酸を、またグリコ
ール成分としてエチレングリコールを用いて得られた高
融点ポリエチレンテレフタレート(A)[極限粘度0.
70dl/g、融点258℃(示差熱測定器を用いて1
0℃/minの昇温速度で測定した。また、測定サンプ
ルは5mgで、測定しようとするポリエステル樹脂を2
80℃で溶融後、0℃の氷水で急冷して作製した)、ガ
ラス点移転温度70℃]100部とエポキシ樹脂(B)
[エポキシ当量160:芳香族エステルタイプ:商品
名:エピコート190P(油化シェルエポキシ社製)]
30部とをフェノールとテトラクロロエタン(1:1)
混合液100mlに溶解させた。さらに上述溶解中に電
荷保持粒子として、Sn02 粉を60wt%混入した。
次いで光重合開始剤としてトリフェニルスルフォニウム
ヘキサフルオロアンチモネート(C)3部を添加して樹
脂組成物溶液を調整した。High melting point polyethylene terephthalate (A) obtained by using terephthalic acid as the acid component and ethylene glycol as the glycol component [intrinsic viscosity of 0.
70 dl / g, melting point 258 ° C (1 using a differential calorimeter)
The measurement was performed at a heating rate of 0 ° C./min. Also, the measurement sample is 5 mg, and the polyester resin to be measured is 2
After melting at 80 ° C., it was rapidly cooled with ice water at 0 ° C.), glass point transfer temperature 70 ° C.] 100 parts and epoxy resin (B)
[Epoxy equivalent 160: aromatic ester type: trade name: Epicoat 190P (produced by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)]
30 parts with phenol and tetrachloroethane (1: 1)
The mixture was dissolved in 100 ml. Further, 60 wt% of SnO 2 powder was mixed as charge holding particles during the above-mentioned dissolution.
Next, 3 parts of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate (C) was added as a photopolymerization initiator to prepare a resin composition solution.
【0332】光の照射条件としては、2kW高圧水銀灯
(30W/cm)を20cm離した位置から130℃で8秒
間照射して硬化させた。As the light irradiation conditions, a 2 kW high pressure mercury lamp (30 W / cm) was irradiated from 8 cm at 130 ° C. for 8 seconds from a position 20 cm apart to cure the light.
【0333】このようにして作製した感光ドラムを、図
18に示したような画像形成装置において、実施例3と
同様の実験をおこなった。評価の結果を図35に示す。The photosensitive drum thus manufactured was subjected to the same experiment as in Example 3 in the image forming apparatus as shown in FIG. The evaluation results are shown in FIG.
【0334】図35からわかるように、有機系の感光体
では、耐久性の面で難があるが、他の項目に関しては問
題となるレベルではない。むらに関しも本来問題はない
が、同図中の感光体B、Cに関しては実験のため故意に
塗布むらをつくったのであるが、本発明の帯電装置を用
いると問題のないレベルまで改善できた。 〈実施例8〉図11に示すVHF−PCVD法による画
像形成装置用感光体の製造装置を用い、実施例1と同様
に鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー(支持体)
上に図36に示す条件で電荷注入阻止層、光導電層、表
面層からなる感光体を作製した。As can be seen from FIG. 35, the organic photoconductor has a problem in durability, but the other items are not at a problematic level. Although there is essentially no problem with unevenness, with respect to the photoconductors B and C in the figure, coating unevenness was intentionally created for the purpose of experiment, but it could be improved to a level without problems by using the charging device of the present invention. . <Embodiment 8> An aluminum cylinder (support) which has been mirror-finished in the same manner as in Embodiment 1 using the apparatus for manufacturing a photoreceptor for an image forming apparatus by the VHF-PCVD method shown in FIG.
Under the conditions shown in FIG. 36, a photoconductor including a charge injection blocking layer, a photoconductive layer and a surface layer was prepared.
【0335】さらに光導電層のSiH4 とH2 との混合
比、放電電力、支持体温度ならびに内圧を変えることに
より、種々の感光体を作製した。作製した感光体を画像
形成装置(キヤノン製NP6060をテスト用に改造)
にセットして、帯電能の温度依存性(温度特性)、ブラ
ンク露光メモリならびにゴーストメモリを評価した。温
度特性ならびにメモリの評価は実施例1と同様にした。
さらにハーフトーン画像の濃度ムラ(ガサツキ)をメモ
リと同様、4段階のランク分けを行って評価した。Further, various photoconductors were prepared by changing the mixing ratio of SiH 4 and H 2 in the photoconductive layer, the discharge power, the support temperature and the internal pressure. Image forming device with the photoconductor manufactured (Canon NP6060 is modified for testing)
Then, the temperature dependence of charging ability (temperature characteristic), blank exposure memory and ghost memory were evaluated. The temperature characteristics and the evaluation of the memory were the same as in Example 1.
Further, the density unevenness (roughness) of the halftone image was evaluated by classifying it into four ranks like the memory.
【0336】一方、光導電層の作製条件で、円筒形のサ
ンプルホルダーに設置したガラス基板(コーニング社7
059)ならびにSiウエハー上に膜厚約1μmのa−
Si膜を堆積した。ガラス基板上の堆積膜にはAの櫛感
光体電極を蒸着して、CPMにより指数関数裾の特性エ
ネルギ(Eu)と局在準位密度(D.O.S)を測定
し、Siウエハー上の堆積膜はFTIRにより含有水素
量ならびにSi−H2 結合とSi−H結合の吸収ピーク
強度比を測定した。Eu、D.O.Sと温度特性、メモ
リ、画像流れとの関係および帯電むらに関する結果は実
施例1と同様であり、良好な電子写真特性のためにはE
u=60meV、D.O.S=1×1014〜1×1016
cm-3であることが必要であることがわかった。さらに、
図15に示すSi−H2 /Si−Hとガサツキとの関係
から、Si−H2 /Si−H=0.2〜0.5の範囲に
することが必要であることがわかった。On the other hand, a glass substrate (Corning Co. 7
059) and a- with a film thickness of about 1 μm on the Si wafer.
A Si film was deposited. A comb photoconductor electrode of A is vapor-deposited on the deposited film on the glass substrate, the characteristic energy (Eu) of the exponential tail and the local level density (DOS) are measured by CPM, and the result is measured on the Si wafer. The amount of hydrogen contained in the deposited film of No. 1 and the absorption peak intensity ratio of Si—H 2 bond and Si—H bond were measured by FTIR. Eu, D.I. O. The results regarding the relationship between S and temperature characteristics, memory, image deletion, and charge unevenness are the same as in Example 1, and E for good electrophotographic characteristics.
u = 60 meV, D.I. O. S = 1 × 10 14 to 1 × 10 16
It has been found necessary to be cm -3 . further,
From the relationship between the Si-H 2 / Si-H and coarseness shown in FIG. 15, it was found necessary in the range of Si-H 2 /Si-H=0.2~0.5.
【0337】[0337]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
接触帯電部材の磁気ブラシと感光体の接触部におけるニ
ップ(回転方向接触幅)を調整可能な構成としたことに
より、帯電むらを補正可能な接触帯電部材を得ることが
でき、同時に新規感光体による温度特性、電気的特性の
向上と、オゾンレス帯電装置の採用による高湿画像流れ
レスを両立したトータル的に極めて良好な画像形成装置
を実現することができた。As described above, according to the present invention,
By making the nip (contact width in the rotation direction) at the contact portion between the magnetic brush of the contact charging member and the photosensitive member adjustable, a contact charging member capable of correcting uneven charging can be obtained, and at the same time, by the new photosensitive member. It has been possible to realize a totally excellent image forming apparatus that has both improved temperature characteristics and electrical characteristics and that does not have a high-humidity image flow due to the adoption of an ozoneless charging device.
【0338】具体的には、磁気ブラシの厚さを規制する
板状部材を有し、感光体長手方向でニップが調整可能な
構成や帯電部材と感光体のギャップを規制するスペーサ
を有し、感光体長手方向およびまたは回転方向でニップ
が調整可能な構成にすることにより、温度特性や電気的
特性を向上させた新規な感光体とオゾンレス帯電装置の
組み合わせに関して、新規な感光体の製法上の弱点であ
る帯電むらを補正することが可能になって、トータル的
に極めて良好な画像形成装置を実現することができた。Specifically, it has a plate-like member that regulates the thickness of the magnetic brush, has a structure in which the nip can be adjusted in the longitudinal direction of the photoconductor, and has a spacer that regulates the gap between the charging member and the photoconductor. With regard to the combination of a novel photoconductor having improved temperature characteristics and electrical characteristics and an ozoneless charging device, the nip can be adjusted in the longitudinal direction and / or the rotation direction of the photoconductor. It became possible to correct the weak point of uneven charging, and it was possible to realize a totally excellent image forming apparatus.
【0339】第2に、感光体の製造において帯電むらに
関する規制が緩和でき、処方的なラチチュードが広がる
ので、さらなる電子写真特性の向上が可能となった。Secondly, in the production of the photosensitive member, the regulation on the uneven charging can be relaxed and the prescriptive latitude is widened, so that the electrophotographic characteristics can be further improved.
【0340】第3に、温度特性や電気的特性を向上させ
た新規な感光体とオゾンレス帯電器を組み合わせること
により、高湿画像流れのない高画質を保持のまま、夜間
通電なしの、省エネルギ化が可能となった。Thirdly, by combining a novel photoconductor having improved temperature characteristics and electric characteristics with an ozoneless charger, high image quality without high-humidity image flow can be maintained, electricity can be saved at night without energization. Became possible.
【図1】実施例1の帯電装置を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view illustrating a charging device according to a first exemplary embodiment.
【図2】実施例1の帯電装置を示す正面図。FIG. 2 is a front view illustrating the charging device according to the first exemplary embodiment.
【図3】実施例2の帯電装置を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view illustrating a charging device according to a second exemplary embodiment.
【図4】実施例2の帯電装置を示す正面図。FIG. 4 is a front view illustrating a charging device according to a second exemplary embodiment.
【図5】実施例3の帯電装置を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view illustrating a charging device according to a third exemplary embodiment.
【図6】実施例3の帯電装置を示す正面図。FIG. 6 is a front view illustrating a charging device according to a third exemplary embodiment.
【図7】実施例4の帯電装置を示す正面図。FIG. 7 is a front view illustrating a charging device according to a fourth exemplary embodiment.
【図8】実施例5の帯電装置を示す正面図および側面
図。FIG. 8 is a front view and a side view showing a charging device according to a fifth embodiment.
【図9】実施例6の帯電装置を示す正面図および側面
図。9A and 9B are a front view and a side view showing a charging device according to a sixth embodiment.
【図10】感光体の光受容層を形成するための装置の一
例で、RF帯の高周波を用いたグロー放電法による感光
体の製造装置の模式的説明図。FIG. 10 is a schematic explanatory view of an example of an apparatus for forming a light receiving layer of a photoconductor, which is an apparatus for producing a photoconductor by a glow discharge method using a high frequency in an RF band.
【図11】感光体の光受容層を形成するための装置の一
例で、VHF帯の高周波を用いたグロー放電法による感
光体の製造装置の模式的説明図。FIG. 11 is an example of a device for forming a light receiving layer of a photoconductor, which is a schematic explanatory view of a photoconductor manufacturing device by a glow discharge method using a VHF band high frequency.
【図12】感光体における光導電層のアーバックテイル
の特性エネルギ(Eu)と温度特性との関係を示す図。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the characteristic energy (Eu) of the back-back tail of the photoconductive layer of the photoconductor and the temperature characteristic.
【図13】感光体の光導電層の局在状態密度(DOS)
と光メモリとの関係を示す図。FIG. 13: Localized density of states (DOS) of photoconductive layer of photoconductor
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the optical memory and the optical memory.
【図14】感光体の光導電層の局在状態密度(DOS)
と画像流れとの関係を示す図。FIG. 14: Localized density of states (DOS) of photoconductive layer of photoconductor
The figure which shows the relationship between the image flow.
【図15】感光体における光導電層のSi−H2 結合と
Si−H結合の吸収ピーク強度比とハーフトーン濃度ム
ラ(ガサツキ)との関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a relationship between an absorption peak intensity ratio of Si—H 2 bonds and Si—H bonds of a photoconductive layer in a photoconductor and halftone density unevenness (roughness).
【図16】従来の帯電装置、画像形成装置の要部を示す
模式図。FIG. 16 is a schematic view showing a main part of a conventional charging device and image forming apparatus.
【図17】従来の磁気ブラシを用いた帯電装置、画像形
成装置の要部を示す模式図。FIG. 17 is a schematic diagram showing a main part of a charging device and an image forming apparatus using a conventional magnetic brush.
【図18】本発明に係る画像形成装置の要部を示す模式
図。FIG. 18 is a schematic diagram showing a main part of an image forming apparatus according to the present invention.
【図19】(a)〜(e)はそれぞれ異なる感光体の層
構成を説明するための模式図。19A to 19E are schematic diagrams for explaining the layer structure of different photoconductors.
【図20】帯電部材のブラシ層の抵抗と帯電状態との関
係を示す図。FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the resistance of the brush layer of the charging member and the charged state.
【図21】感光体に用いる材料の構造式を示す図。FIG. 21 is a diagram showing a structural formula of a material used for a photoconductor.
【図22】実施例1の感光体による被帯電体の帯電むら
を示す図。22A and 22B are diagrams showing uneven charging of a body to be charged by the photoconductor of Example 1. FIG.
【図23】実施例1における感光体の作製条件を示す
図。FIG. 23 is a view showing the manufacturing conditions of the photoconductor in Example 1.
【図24】実施例1における感光体の濃度むらの補正状
態を示す図。FIG. 24 is a diagram showing a correction state of density unevenness of the photoconductor in Example 1.
【図25】実施例2の感光体による被帯電体の帯電むら
を示す図。FIG. 25 is a diagram showing uneven charging of an object to be charged by the photoconductor of Example 2.
【図26】実施例2における感光体の濃度むらの補正状
態を示す図。FIG. 26 is a diagram showing a correction state of density unevenness of the photoconductor in Example 2.
【図27】実施例3の感光体による被帯電体の帯電むら
を示す図。FIG. 27 is a diagram showing uneven charging of an object to be charged by the photoconductor of Example 3.
【図28】実施例3における感光体の濃度むらの補正状
態を示す図。FIG. 28 is a diagram showing a correction state of density unevenness of the photoconductor in Example 3.
【図29】実施例4の感光体による被帯電体の帯電むら
を示す図。FIG. 29 is a diagram showing uneven charging of an object to be charged by the photoconductor of Example 4.
【図30】実施例4における感光体の濃度むらの補正状
態を示す図。FIG. 30 is a diagram showing a correction state of density unevenness of the photoconductor in Example 4.
【図31】実施例5の感光体による被帯電体の帯電むら
を示す図。FIG. 31 is a diagram showing uneven charging of a member to be charged by the photoconductor of Example 5.
【図32】実施例5における感光体の濃度むらの補正状
態を示す図。FIG. 32 is a diagram showing a correction state of density unevenness of the photoconductor in Example 5.
【図33】実施例6の感光体による被帯電体の帯電むら
を示す図。FIG. 33 is a diagram showing uneven charging of an object to be charged by the photoconductor of Example 6.
【図34】実施例6における感光体の濃度むらの補正状
態を示す図。FIG. 34 is a diagram showing a correction state of density unevenness of a photoconductor according to the sixth embodiment.
【図35】実施例7の感光ドラムの評価を示す図。FIG. 35 is a diagram showing evaluation of the photosensitive drum of Example 7.
【図36】実施例8における感光体の作製条件を示す
図。FIG. 36 is a view showing the manufacturing conditions of the photoconductor in Example 8.
101 磁性粉体(磁気ブラシ層) 102 多極磁性体(マグネットローラ) 103 スペーサ 104 被帯電体(像担持体、感光体、感光ドラ
ム) 105 層厚規制部材(板上部材) 106 ニップ幅 107 磁気ブラシ層の層厚 108 帯電部材と感光体との間にギャップ 109 突き出し部 1001 被帯電体(像担持体、感光体、感光ドラ
ム) 1002 接触帯電部材 1002−1磁気ブラシ層 1002−2多極磁性体 1003 高圧電源 1005 露光手段(レーザビームプリンタ光) 1006 現像手段(現像スリーブ) 1007 転写材 1008 転写手段(転写ローラ) 1009 クリーニングブレード 1100 感光体 1101 支持体 1102 感光層 1103 光導電層 1104 表面層 1104 自由表面 1105 電荷注入阻止層 1106 電荷発生層 1107 電荷輸送層Reference Signs List 101 magnetic powder (magnetic brush layer) 102 multi-pole magnetic body (magnet roller) 103 spacer 104 charged body (image carrier, photoconductor, photosensitive drum) 105 layer thickness regulating member (plate member) 106 nip width 107 magnetic Thickness of brush layer 108 Gap between charging member and photoconductor 109 Projection part 1001 Charged member (image bearing member, photoconductor, photosensitive drum) 1002 Contact charging member 1002-1 Magnetic brush layer 1002-2 Multipolar magnetism Body 1003 High-voltage power supply 1005 Exposure means (laser beam printer light) 1006 Developing means (developing sleeve) 1007 Transfer material 1008 Transfer means (transfer roller) 1009 Cleaning blade 1100 Photoconductor 1101 Support 1102 Photosensitive layer 1103 Photoconductive layer 1104 Surface layer 1104 Free surface 1105 Charge injection blocking layer 1106 Charge Generation Layer 1107 Charge Transport Layer
Claims (8)
材に電圧を印加することにより、前記被帯電面を帯電す
る帯電装置において、 周方向に複数の磁極を有する円筒状の多極磁性体と該多
極磁性体表面に担持された磁性粉体とを有する前記帯電
部材と、 前記被帯電面と前記多極磁性体との間のギャップを規制
するスペーサと、 前記磁性粉体が前記被帯電面に接触して構成される帯状
のニップの面積を調整する調整機構とを備える、 ことを特徴とする帯電装置。1. A charging device for charging a surface to be charged by applying a voltage to a charging member in contact with the surface to be charged of a body to be charged, wherein a cylindrical multi-pole having a plurality of magnetic poles in a circumferential direction. The charging member having a magnetic body and a magnetic powder carried on the surface of the multipolar magnetic body, a spacer for regulating a gap between the surface to be charged and the multipole magnetic body, and the magnetic powder An adjusting mechanism that adjusts an area of a strip-shaped nip formed in contact with the surface to be charged, the charging device.
る磁極の間隔を、前記ニップにおける周方向のニップ幅
よりも小さく設定する、 ことを特徴とする請求項1記載の帯電装置。2. The charging device according to claim 1, wherein an interval between magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction in the multipolar magnetic body is set to be smaller than a nip width in the circumferential direction of the nip.
た前記磁性粉体の層厚を規制する、 ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の帯電装
置。3. The charging device according to claim 1, wherein the adjusting mechanism regulates a layer thickness of the magnetic powder carried by the multipolar magnetic body.
記磁性粉体に接触して層厚を規制する板状部材を有す
る、 ことを特徴とする請求項3記載の帯電装置。4. The charging device according to claim 3, wherein the adjusting mechanism includes a plate-like member that contacts the magnetic powder on the multipolar magnetic body to regulate the layer thickness.
極磁性体との間のギャップを調整する機構である、 ことを特徴とする請求項3記載の帯電装置。5. The charging device according to claim 3, wherein the adjusting mechanism is a mechanism that adjusts a gap between the surface to be charged and the multipolar magnetic body.
り、 前記調整機構は、前記被帯電体の回転周期で前記ギャッ
プを調整する、 ことを特徴とする請求項5記載の帯電装置。6. The charging device according to claim 5, wherein the charged body is formed in a cylindrical shape, and the adjusting mechanism adjusts the gap at a rotation cycle of the charged body.
と、 静電潜像に現像剤を付着させてトナー画像を形成する現
像手段と、 被帯電面上のトナー画像を転写材上に転写する転写手段
とを備える、 ことを特徴とする画像形成装置。7. A charged body having a charged surface, the charging device according to claim 1, and an exposure unit that exposes the charged surface to form an electrostatic latent image. An image forming apparatus comprising: a developing unit that forms a toner image by attaching a developer to an electrostatic latent image; and a transfer unit that transfers a toner image on a surface to be charged onto a transfer material.
うちの少なくとも一方を含有する非単結晶材料を含む光
導電層および電荷を保持する機能を有する表面層を有す
る光受容層とを備え、 前記光導電層が10〜30原子%の水素を含有し、 少なくとも光の入射する部分において、サブバンドギャ
ップ光吸収スペクトルから得られる指数関数裾の特性エ
ネルギが50〜60meV、局在状態密度が1×1014
〜1×1016cm-3であり、 前記表面層の電気抵抗値が1×1010〜5×1015Ω・
cmであることを特徴とする請求項7記載の画像形成装
置。8. The charged body holds a conductive support, a photoconductive layer containing a non-single crystal material containing a silicon atom as a base material and at least one of a hydrogen atom and a halogen atom, and a charge. A photoreceptive layer having a surface layer having a function, wherein the photoconductive layer contains 10 to 30 atom% of hydrogen, and at least in a portion where light is incident, an exponential function tail obtained from a subband gap light absorption spectrum. Has a characteristic energy of 50 to 60 meV and a localized density of states of 1 × 10 14
˜1 × 10 16 cm −3 , and the electric resistance value of the surface layer is 1 × 10 10 to 5 × 10 15 Ω ·
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the image forming apparatus is cm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7073898A JPH08272190A (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Charging device and image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=13531492
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Country | Link |
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JP (1) | JPH08272190A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1542087A3 (en) * | 2003-11-20 | 2005-06-22 | Ricoh Company, Ltd. | Methods and apparatus for electrophotographic image forming capable of charging evenly a photoconductive surface |
JP2009181076A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Kyocera Corp | Image forming apparatus |
US7672612B2 (en) | 2006-01-27 | 2010-03-02 | Kyocera Corporation | Electrophotographic photosensitive member, and image forming apparatus using same |
US7751754B2 (en) | 2006-02-24 | 2010-07-06 | Kyocera Corporation | Image forming apparatus provided with an electrophotographic photosensitive member |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7073898A patent/JPH08272190A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1542087A3 (en) * | 2003-11-20 | 2005-06-22 | Ricoh Company, Ltd. | Methods and apparatus for electrophotographic image forming capable of charging evenly a photoconductive surface |
US7155146B2 (en) | 2003-11-20 | 2006-12-26 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for electro photographic image forming capable of effectively performing an evenly charging operation |
US7603063B2 (en) | 2003-11-20 | 2009-10-13 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for electro photographic image forming capable of effectively performing an evenly charging operation |
US7672612B2 (en) | 2006-01-27 | 2010-03-02 | Kyocera Corporation | Electrophotographic photosensitive member, and image forming apparatus using same |
US7751754B2 (en) | 2006-02-24 | 2010-07-06 | Kyocera Corporation | Image forming apparatus provided with an electrophotographic photosensitive member |
JP2009181076A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Kyocera Corp | Image forming apparatus |
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