JPH10291336A - Image forming system - Google Patents
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Landscapes
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- Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に静電
潜像を形成する複写機、プリンタ等の画像形成装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on an image carrier, such as a copying machine and a printer.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真方式の複写機、プリンタ等の画
像形成装置では、感光体等の静電潜像担持体を帯電装置
により帯電させた後露光して静電潜像を形成し、該潜像
をトナーにより現像して可視像とし、これを転写材に転
写して定着させる作像プロセスが一般に知られている。
しかしながら、コロナ放電を伴う従来の作像方式では、
多量のオゾンが発生するなど環境破壊につながったり、
感光体表面への影響が大きく感光体寿命の低減につなが
ることから、近年ではオゾンの発生を抑えた作像方式の
提供が望まれている。2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, an electrostatic latent image carrier such as a photosensitive member is charged by a charging device and then exposed to form an electrostatic latent image. There is generally known an image forming process in which a latent image is developed with a toner to form a visible image, and this is transferred to a transfer material and fixed.
However, in the conventional image forming method involving corona discharge,
It leads to environmental destruction such as generation of a large amount of ozone,
In recent years, it has been desired to provide an image forming method in which generation of ozone is suppressed because the influence on the photoreceptor surface is greatly reduced and the life of the photoreceptor is reduced.
【0003】低オゾンの作像方式として、例えば、特開
平1−293358号公報に記載の方法が提案されてい
る。この作像方式は、図7に示すように、小片からなる
感光体101と円筒状の電荷保持媒体102が別途に設
けられたものを用いる。感光体101は感光層支持体1
03、感光体電極104、および感光層105が順に積
層されたものである。一方、電荷保持媒体102は、絶
縁層支持体106、電荷保持媒体電極107、および絶
縁層108が順に積層されたものである。この感光体1
01と電荷保持媒体102とは、感光層105と絶縁層
108とが空隙を介して対向するように配置されてい
る。As a low-ozone image forming method, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-293358 has been proposed. In this image forming method, as shown in FIG. 7, a photosensitive member 101 composed of small pieces and a cylindrical charge holding medium 102 are separately provided. Photoconductor 101 is a photosensitive layer support 1
03, a photoreceptor electrode 104 and a photosensitive layer 105 are sequentially laminated. On the other hand, the charge holding medium 102 is obtained by sequentially stacking an insulating layer support 106, a charge holding medium electrode 107, and an insulating layer 108. This photoconductor 1
01 and the charge storage medium 102 are arranged such that the photosensitive layer 105 and the insulating layer 108 face each other with a gap therebetween.
【0004】そして、感光体電極104と電荷保持媒体
電極107の間に電圧を印加し、暗所にて感光体101
に光を入射して電荷保持媒体102の軸方向(主走査方
向)に走査すると、感光層105の光が入射した部分が
導電性を示し、その部分と電荷保持媒体102の絶縁層
108との間に放電が生じて、図中矢印bの方向に回転
走行させた電荷保持媒体102の絶縁層108に電荷が
蓄積され静電潜像が形成される。形成された静電潜像
は、現像器109によって現像されてトナー像となり、
該トナー像は転写チャージャ110によってペーパまた
はフィルムに転写される。Then, a voltage is applied between the photosensitive member electrode 104 and the charge holding medium electrode 107, and the photosensitive member 101 is placed in a dark place.
When light is incident on the charge holding medium 102 and the light is scanned in the axial direction (main scanning direction), the light incident portion of the photosensitive layer 105 shows conductivity, and the portion of the photosensitive layer 105 and the insulating layer 108 of the charge holding medium 102 An electric discharge is generated during that time, and electric charges are accumulated in the insulating layer 108 of the electric charge holding medium 102 rotated and driven in the direction of the arrow b in the figure to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed by the developing device 109 to become a toner image,
The toner image is transferred to paper or film by the transfer charger 110.
【0005】上述した装置で図8(a)に示すように副
走査方向に長い長短複数のラインからなる原稿を主走査
方向に露光して静電潜像を形成する。すると、図8
(b)に示すように、電荷保持媒体102に形成された
静電潜像の画像後端部がΔL伸びてしまう。この伸びは
長いラインの画像ほど顕著に現れる。As shown in FIG. 8A, an original composed of a plurality of long and short lines long in the sub-scanning direction is exposed in the main scanning direction to form an electrostatic latent image by the above-described apparatus. Then, FIG.
As shown in (b), the rear end of the electrostatic latent image formed on the charge holding medium 102 extends by ΔL. This elongation is more noticeable in a longer line image.
【0006】本発明者らが画像後端部が伸びる原因を調
べたところ、感光体内で発生する過剰キャリアが露光終
了後も徐々に放出されて放電が継続することにより、露
光の停止と放電の停止が一致しなくなって潜像の画像後
端部に伸びが生じることが判明した。ここで、過剰キャ
リアとは、フリーキャリアの中で移動速度が非常に遅い
成分のキャリアを含み、露光によって発生したキャリア
のうち、露光時に放電されないキャリアのことである。When the present inventors examined the cause of the extension of the trailing edge of the image, the excess carriers generated in the photoconductor were gradually released after the end of the exposure, and the discharge continued. It was found that the stop did not coincide, and the rear end of the latent image was elongated. Here, the excess carrier includes a carrier of a component having a very low moving speed among the free carriers, and is a carrier that is not discharged during the exposure among the carriers generated by the exposure.
【0007】そこで、本発明者らは前記過剰キャリアの
発生を防止するため、電荷保持媒体に対向する感光層表
面に複数のスリットを有するパターン状表面電極層を形
成し、これにバイアス電圧を印加して感光層内を常に高
電界に保つことにより、感光層内におけるフリーキャリ
アの移動を速めて過剰キャリアが蓄積しないようにする
ことができることを見いだした。これにより、露光終了
と放電終了を同期させることができ、画像後端部に伸び
がない原稿に忠実な画像を形成することができた。Therefore, the present inventors formed a patterned surface electrode layer having a plurality of slits on the surface of the photosensitive layer facing the charge holding medium, and applied a bias voltage thereto in order to prevent the generation of the excess carriers. By keeping the inside of the photosensitive layer constantly at a high electric field, it has been found that the movement of free carriers in the photosensitive layer can be accelerated to prevent accumulation of excess carriers. Thus, the end of exposure and the end of discharge can be synchronized, and an image faithful to a document having no extension at the rear end of the image can be formed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光層
の表面にスリットを有するパターン状表面電極層を設け
たことで、スリットを形成している導電部に対応する画
像部分がライン状に白抜けするという、いわゆる画像割
れという不都合が生じた。この画像割れは、表面電極層
の導電部の直下方向に電気力線が伸びず、放電で発生し
た電荷が輸送されないため、前記導電部直下部周辺の絶
縁層が帯電されないことが原因で発生することが判っ
た。However, by providing the patterned surface electrode layer having slits on the surface of the photosensitive layer, the image portions corresponding to the conductive portions forming the slits are blanked out linearly. That is, there was a problem of so-called image cracking. This image cracking occurs because the lines of electric force do not extend in the direction directly below the conductive part of the surface electrode layer, and the charges generated by the discharge are not transported, so that the insulating layer immediately below the conductive part is not charged. It turns out.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では画像
割れを解消するため、導電層上に形成した誘電体層を有
する像担持体と、導電層上に光電変換層とパターン状表
面電極層を順に形成した光電変換素子とを、誘電体層と
表面電極層とが対向するように配置し、両導電層間に電
位差を形成するとともに表面電極層に所定のバイアス電
圧を印加した状態で光電変換層に像露光を行い、光電変
換素子と像担持体間の放電電荷によって、走行する像担
持体上に潜像を形成する画像形成装置において、前記表
面電極層はスリットまたは網目状の隙間を形成するよう
に設けられた複数の帯状導電部からなり、この導電部の
幅を約20μm以下に形成したものである。Accordingly, in the present invention, an image carrier having a dielectric layer formed on a conductive layer, a photoelectric conversion layer and a patterned surface electrode layer on the conductive layer are provided in order to eliminate image cracks. Are arranged in such a manner that the dielectric layer and the surface electrode layer face each other, a potential difference is formed between the two conductive layers, and the photoelectric conversion is performed with a predetermined bias voltage applied to the surface electrode layer. In an image forming apparatus for performing image exposure on a layer and forming a latent image on a moving image carrier by a discharge charge between a photoelectric conversion element and an image carrier, the surface electrode layer forms a slit or a mesh-like gap. And a plurality of strip-shaped conductive portions provided so as to have a width of about 20 μm or less.
【0010】このように構成した本発明の画像形成装置
では、光電変換素子の導電層と像担持体の導電層との間
に電位差を形成するとともに表面電極層にバイアス電圧
を印加した状態で光電変換素子に露光すると、光電変換
層内でキャリア対が生成される。このキャリア対のうち
フリーキャリアは光電変換層の表面に移動し、この現象
により光電変換層と像担持体の間の電界が上昇して放電
が発生する。このとき、表面電極層の導電部の幅Wを約
20μm以下に形成することにより、放電で発生した電
荷が電界の回り込みによって導電部直下部周辺の誘電体
層にも輸送されて帯電させることができる。これによ
り、誘電体層表面にほぼ切れ目ない静電潜像を形成する
ことができ、画像割れを防止することができる。In the image forming apparatus according to the present invention, a potential difference is formed between the conductive layer of the photoelectric conversion element and the conductive layer of the image carrier, and the bias voltage is applied to the surface electrode layer. When the conversion element is exposed, a carrier pair is generated in the photoelectric conversion layer. Free carriers in the carrier pair move to the surface of the photoelectric conversion layer, and this phenomenon causes an electric field between the photoelectric conversion layer and the image carrier to rise, thereby causing discharge. At this time, by forming the width W of the conductive portion of the surface electrode layer to be about 20 μm or less, the charge generated by the discharge can be transported to the dielectric layer immediately below the conductive portion by the electric field and then charged. it can. As a result, an almost continuous electrostatic latent image can be formed on the surface of the dielectric layer, and image breakage can be prevented.
【0011】一方、生成されたキャリア対のうち過剰キ
ャリアは、光電変換素子の導電部とパターン状表面電極
との間の電界によって光電変換層内に蓄積することな
く、速やかに光電変換層の表面に向かって移動し、放電
されるか、または表面電極層に捕捉される。したがっ
て、過剰キャリアが露光終了後も引き続き放電され、放
電が持続することによって像担持体の誘電体層に形成さ
れる潜像が伸びることがなくなる。On the other hand, excess carriers among the generated carrier pairs are quickly accumulated on the surface of the photoelectric conversion layer without accumulating in the photoelectric conversion layer due to an electric field between the conductive portion of the photoelectric conversion element and the patterned surface electrode. And is discharged or trapped in the surface electrode layer. Therefore, the excess carriers are continuously discharged even after the completion of the exposure, and the continuous discharge prevents the latent image formed on the dielectric layer of the image carrier from extending.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施
形態である画像形成装置1の概略構成であり、図2は要
部である感光体9と像担持ベルト2の部分拡大図であ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration of an image forming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view of a photosensitive member 9 and an image bearing belt 2 as main parts.
【0013】画像形成装置1の中央部には、像担持体で
ある像担持ベルト2が配置されている。この像担持ベル
ト2は、図示しない駆動装置により回転する駆動ローラ
3およびこの駆動ローラ3に平行に設けられた加熱ロー
ラ4により矢印a方向に走行される。At the center of the image forming apparatus 1, an image bearing belt 2 as an image bearing member is disposed. The image bearing belt 2 is moved in a direction indicated by an arrow a by a driving roller 3 rotated by a driving device (not shown) and a heating roller 4 provided in parallel with the driving roller 3.
【0014】像担持ベルト2は、図2に示すように、誘
電体からなる基体21の表面に導電層23を形成し、そ
の上に誘電体層25を形成したものである。具体的に
は、厚さ50μm、幅25cm、周長30cmのポリイ
ミドフィルムからなる基体21の上に導電層23を設
け、されにその上に数μmのフッ素樹脂からなる誘電体
層25を設けた構成である。また、導電層23は、導電
線12によって接地されている。なお、像担持体の構成
は、このようなベルトに限られるものでなくドラム形状
のものであってもよい。前述した像担持ベルト2の周囲
には、潜像形成装置5、現像装置6、転写ローラ7が矢
印a方向に順次配置されている。As shown in FIG. 2, the image bearing belt 2 has a structure in which a conductive layer 23 is formed on a surface of a base 21 made of a dielectric, and a dielectric layer 25 is formed thereon. Specifically, a conductive layer 23 was provided on a substrate 21 made of a polyimide film having a thickness of 50 μm, a width of 25 cm, and a circumference of 30 cm, and a dielectric layer 25 made of a fluororesin having a thickness of several μm was provided thereon. Configuration. The conductive layer 23 is grounded by the conductive line 12. The configuration of the image carrier is not limited to such a belt, but may be a drum shape. Around the image bearing belt 2, the latent image forming device 5, the developing device 6, and the transfer roller 7 are sequentially arranged in the direction of arrow a.
【0015】前記潜像形成装置5は、光学系8と、該光
学系8と像担持ベルト2との間に配置された光電変換素
子である感光体9とからなっている。光学系8は、ハウ
ジング81中に半導体レーザ発生装置、コリメートレン
ズ、ポリゴンミラー、Fθレンズ、反射ミラー等を配置
したもので、ハウジング81の壁面部に露光スリット8
2が形成されている。この光学系8は、半導体レーザ発
生装置にて発生されたレーザ光83が露光スリット82
から感光体9に照射され、画像露光できるように構成さ
れている。なお、本実施形態においては、300dpi
の走査露光を行う光学系を用いている。The latent image forming apparatus 5 comprises an optical system 8 and a photosensitive member 9 which is a photoelectric conversion element disposed between the optical system 8 and the image carrying belt 2. The optical system 8 includes a housing 81 in which a semiconductor laser generator, a collimator lens, a polygon mirror, an Fθ lens, a reflection mirror, and the like are arranged.
2 are formed. The optical system 8 is configured such that a laser beam 83 generated by a semiconductor laser
To the photoreceptor 9 from above, so that image exposure can be performed. In the present embodiment, 300 dpi
An optical system for performing the scanning exposure is used.
【0016】ここで、レーザ光83が走査露光する方向
は、像担持ベルト2の幅方向(図1において表裏方向)
であり、以下この方向を主走査方向と呼ぶ。また、主走
査方向と直交する像担持ベルト2の走行方向(図1にお
いて上下方向)を副走査方向と呼ぶ。Here, the scanning direction of the laser beam 83 is the width direction of the image bearing belt 2 (the front and back direction in FIG. 1).
This direction is hereinafter referred to as a main scanning direction. The traveling direction of the image bearing belt 2 perpendicular to the main scanning direction (the vertical direction in FIG. 1) is referred to as a sub-scanning direction.
【0017】感光体9は、図2に示すように、透光性基
板91上に透光性導電層92、光電変換層である感光層
93、表面電極層94、表面保護層95を順に積層した
構成である。透光性基板91は透明なガラス板であり、
透光性導電層92はITO膜からなっている。また、透
光性導電層92には第1電源13が接続されている。感
光層93は半導体レーザ光(波長780nm)やLED
光(波長680nm)等の長波長光に対して良好な感度
を有する負帯電用の機能分離型であって、キャリア対発
生機能を有する電荷発生層(CGL)96と、フリーキ
ャリアの輸送機能を有する電荷輸送層(CTL)97と
からなる。As shown in FIG. 2, the photosensitive member 9 has a light-transmitting conductive layer 92, a photosensitive layer 93 serving as a photoelectric conversion layer, a surface electrode layer 94, and a surface protection layer 95 laminated in this order on a light-transmitting substrate 91. This is the configuration. The translucent substrate 91 is a transparent glass plate,
The translucent conductive layer 92 is made of an ITO film. The first power supply 13 is connected to the translucent conductive layer 92. The photosensitive layer 93 is made of a semiconductor laser light (wavelength 780 nm) or an LED.
A charge separation layer (CGL) 96 which is a function-separated type for negative charging and has a good sensitivity to long wavelength light such as light (wavelength 680 nm) and has a carrier pair generation function, and a free carrier transport function. And a charge transport layer (CTL) 97.
【0018】表面電極層94は、図2、3に示すように
平行な4本の帯状導電部98を主走査方向に設けること
によって、それらの間に3本のスリット99を有する形
状である。また、前記導電部98の幅Wは、後述する理
由から20μm以下に形成してある。The surface electrode layer 94 has a shape in which four parallel strip-shaped conductive portions 98 are provided in the main scanning direction as shown in FIGS. The width W of the conductive portion 98 is set to 20 μm or less for the reason described later.
【0019】表面保護層95は、1,3−C4H6をプラ
ズマ重合して得られるアモルファスカーボン膜を0.1
5μm厚で形成したものである。この表面保護層95は
必ずしも必要ではない。しかし、放電にさらされる表面
電極層94の酸化防止、および、局所的な異常放電を避
けるために表面電極層94上に絶縁性の表面保護層95
を設けることが好ましい。The surface protective layer 95 is made of an amorphous carbon film obtained by plasma polymerization of 1,3-C 4 H 6.
It was formed with a thickness of 5 μm. This surface protection layer 95 is not always necessary. However, in order to prevent oxidation of the surface electrode layer 94 exposed to the discharge and to avoid local abnormal discharge, an insulating surface protection layer 95 is formed on the surface electrode layer 94.
Is preferably provided.
【0020】前記感光体9と像担持ベルト2との間に
は、図1に示すようにフッ素樹脂からなるスペーサ10
によりエアギャップが設けられ、エアギャップを介して
感光体9の表面電極層94と像担持ベルト2の誘電体層
25とが対向するように配置されている。ここで、感光
体9は像担持ベルト2と非接触であるため、像担持ベル
ト2の走行に伴って異物等が搬送されても感光体9の表
面を汚染することなく、安定した潜像形成を行うことが
できる。また、スペーサ10となる部材は、特にフッ素
樹脂に限るものでなく、像担持ベルト2との摩擦係数が
小さく、傷を付けにくいものであればよい。As shown in FIG. 1, a spacer 10 made of fluororesin is provided between the photosensitive member 9 and the image bearing belt 2.
, An air gap is provided, and the surface electrode layer 94 of the photoconductor 9 and the dielectric layer 25 of the image bearing belt 2 are arranged so as to face each other via the air gap. Here, since the photoconductor 9 is not in contact with the image carrying belt 2, even if foreign matter or the like is conveyed as the image carrying belt 2 travels, the surface of the photoconductor 9 is not polluted and a stable latent image is formed. It can be performed. Further, the member serving as the spacer 10 is not particularly limited to a fluororesin, but may be any member having a small coefficient of friction with the image carrying belt 2 and hardly damaging it.
【0021】前記現像装置6は、一成分の現像剤(以
下、トナーと呼ぶ)を収容するトナー収容部61と、前
記像担持ベルト2に近接して配置された現像スリーブ6
2と、前記トナー収容部61に収容されたトナーを撹拌
して前記現像スリーブ62に供給する供給ローラ63と
を備えている。この現像装置6で使用するトナーは、負
帯電型で、ビスフェノールA型ポリエステル樹脂とカー
ボンブラックとを主成分とする混合物を公知の方法によ
って混練、粉砕、分級された平均粒径が10μmのもの
である。前記現像スリーブ62には、地肌カブリなどを
防止するために適度の現像バイアスが印加されている。The developing device 6 includes a toner container 61 for storing a one-component developer (hereinafter, referred to as toner), and a developing sleeve 6 disposed in close proximity to the image bearing belt 2.
2 and a supply roller 63 for stirring the toner contained in the toner containing section 61 and supplying the toner to the developing sleeve 62. The toner used in the developing device 6 is a negatively charged toner having a mean particle size of 10 μm obtained by kneading, pulverizing, and classifying a mixture containing a bisphenol A type polyester resin and carbon black as main components by a known method. is there. An appropriate developing bias is applied to the developing sleeve 62 to prevent background fog and the like.
【0022】前記転写ローラ7は、前記加熱ローラ4に
像担持ベルト2を介して対向し、かつ、像担持ベルト2
に圧接して配置されている。この転写ローラ7と像担持
ベルト2の間には記録紙Sが通紙されるようになってい
る。The transfer roller 7 faces the heating roller 4 via the image bearing belt 2, and
It is arranged in pressure contact with. The recording paper S is passed between the transfer roller 7 and the image bearing belt 2.
【0023】以上の構成からなる画像形成装置1におい
て、まず潜像形成の過程について説明する。感光体9の
透光性導電層92には、第1電源13によって例えば1
600V(VC)の電圧が印加されており、表面電極層
94には第2電源14によって例えば−100V
(VP)のバイアス電圧が印加されている。これによ
り、接地されている像担持ベルト2の導電層23と透光
性導電層92との間には1600Vの電位差による電界
が、また、表面電極層94と透光性導電層92との間に
は1700Vの電位差による電界がそれぞれ形成されて
いる。First, a process of forming a latent image in the image forming apparatus 1 having the above configuration will be described. The first power supply 13 applies, for example, one light to the translucent conductive layer 92 of the photoconductor 9.
A voltage of 600 V (V C ) is applied, and the surface electrode layer 94 is, for example, −100 V by the second power supply 14.
(V p ) bias voltage is applied. As a result, an electric field due to a potential difference of 1600 V is applied between the conductive layer 23 and the light-transmitting conductive layer 92 of the grounded image bearing belt 2 and between the surface electrode layer 94 and the light-transmitting conductive layer 92. , An electric field due to a potential difference of 1700 V is formed.
【0024】このような電界が形成された状態で、感光
体9に光学系8にて発光されたレーザ光83を照射し露
光すると、レーザ光83は透光性基板91、透光性導電
層92を透過して電荷発生層96に到達する。電荷発生
層96は電界の存在下で光を吸収するとキャリア対を生
成する。生成されたキャリア対の内、フリー化したキャ
リアは電界の作用によりそれぞれ所定の方向へ移動す
る。すなわち、フリー化した正のキャリアは電荷輸送層
97内を通って感光層93の表面に移動する。これによ
り、感光層93の表面と像担持ベルト2の表面の空隙間
の電界が上昇し、この電界がパッシェン則で決まるしき
い値を越えたとき放電が発生する。この放電により電荷
が輸送され、像担持ベルト2の誘電体層25の表面が帯
電されて静電潜像が形成される。When the photosensitive member 9 is irradiated with laser light 83 emitted from the optical system 8 in the state where such an electric field is formed, the laser light 83 is exposed to the light transmitting substrate 91 and the light transmitting conductive layer. The light reaches the charge generation layer 96 through the light source 92. The charge generation layer 96 generates a carrier pair when absorbing light in the presence of an electric field. Of the generated carrier pairs, the free carriers move in predetermined directions by the action of the electric field. That is, the free positive carriers move to the surface of the photosensitive layer 93 through the inside of the charge transport layer 97. As a result, the electric field in the air gap between the surface of the photosensitive layer 93 and the surface of the image bearing belt 2 increases, and discharge occurs when the electric field exceeds a threshold determined by Paschen's law. The electric charge is transported by this discharge, and the surface of the dielectric layer 25 of the image carrying belt 2 is charged to form an electrostatic latent image.
【0025】このとき、表面電極層94の導電部98の
幅Wが大きいと、導電部98の直下方向には電気力線が
伸びず、導電部98に対応する誘電体層25の領域が帯
電されず、連続すべき静電潜像が途切れて画像割れが発
生することになる。しかしながら、本実施形態では前記
導電部98の幅Wが20μm以下に形成されていること
から、電界の回り込みによって誘電体層25の導電部9
8直下部周辺にも放電による電荷が輸送されて帯電させ
ることができる。これにより、誘電体層表面にほぼ切れ
目ない潜像を形成することができ、画像割れを防止する
ことができる。At this time, if the width W of the conductive portion 98 of the surface electrode layer 94 is large, the line of electric force does not extend directly below the conductive portion 98, and the region of the dielectric layer 25 corresponding to the conductive portion 98 is charged. However, the electrostatic latent image to be continued is interrupted, and image cracking occurs. However, in the present embodiment, since the width W of the conductive portion 98 is formed to be 20 μm or less, the conductive portion 9 of the dielectric layer 25 is formed by the electric field.
The electric charge due to the discharge is transported to the area immediately below the area 8 and charged. As a result, a substantially continuous latent image can be formed on the surface of the dielectric layer, and image breakage can be prevented.
【0026】また、感光層93中には、電荷発生層96
と電荷輸送層97の境界近傍に形成されたトラップに捕
捉されたキャリアや、感光層93内で移動速度が非常に
遅いフリーキャリアが過剰キャリアとして発生する。こ
れらの過剰キャリアは、露光光量が弱く、感光層93内
の電界が小さいときに感光層93内に空間電荷を形成し
て露光終了後、潜像に悪影響を及ぼし、画像後端部の伸
びの原因となる。しかしながら、感光層93内の電界は
表面電極層94を設けたことによって常に高い電界に保
たれている。よって、過剰キャリアが速やかに感光層9
3の表面に到達して放電されるか、あるいは、表面電極
層94に捕捉されるので、感光層93中に過剰キャリア
の蓄積が起こらない。したがって、露光終了後も放電が
継続して潜像の後端が伸びるといったことが発生しな
い。このように表面電極層94を設けることによって、
露光終了に同期して放電が直ちに終了し、露光画像とほ
ぼ同じ所望の潜像を形成することができる。In the photosensitive layer 93, a charge generation layer 96 is provided.
Carriers trapped in traps formed near the boundary between the charge transport layer 97 and free carriers having a very low moving speed in the photosensitive layer 93 are generated as excess carriers. These excess carriers form a space charge in the photosensitive layer 93 when the amount of exposure light is weak and the electric field in the photosensitive layer 93 is small, and have an adverse effect on the latent image after the completion of the exposure. Cause. However, the electric field in the photosensitive layer 93 is always kept high by providing the surface electrode layer 94. Therefore, the excess carrier is quickly generated in the photosensitive layer 9.
Since the discharge reaches the surface of No. 3 or is captured by the surface electrode layer 94, the accumulation of excess carriers in the photosensitive layer 93 does not occur. Therefore, the discharge does not continue even after the end of the exposure, and the rear end of the latent image does not extend. By providing the surface electrode layer 94 in this manner,
The discharge is immediately terminated in synchronization with the end of the exposure, and a desired latent image substantially the same as the exposed image can be formed.
【0027】続いて、潜像形成後の過程について説明す
る。像担持ベルト2に形成された静電潜像は、駆動ロー
ラ3および加熱ローラ4の回転により現像部に搬送さ
れ、現像装置6によりトナー現像される。その後、像担
持ベルト2上に形成されたトナー像は、さらに駆動ロー
ラ3および加熱ローラ4の回転によって搬送され、加熱
ローラ4内部に設けられた発熱体11により加熱される
と同時に転写ローラ7により記録紙Sに転写される。こ
のときトナー像は、溶融して転写されるので、像担持ベ
ルト2にトナーが残留せず、ほぼ完全に記録紙Sに転写
されるとともに、同時に定着される。Next, the process after the formation of the latent image will be described. The electrostatic latent image formed on the image carrying belt 2 is conveyed to the developing unit by the rotation of the driving roller 3 and the heating roller 4, and is developed by the developing device 6 with toner. After that, the toner image formed on the image bearing belt 2 is further conveyed by the rotation of the driving roller 3 and the heating roller 4, and is heated by the heating element 11 provided inside the heating roller 4 and simultaneously by the transfer roller 7. The image is transferred to the recording paper S. At this time, the toner image is melted and transferred, so that the toner does not remain on the image bearing belt 2 and is almost completely transferred to the recording paper S and is fixed at the same time.
【0028】次に、本実施形態の画像形成装置の効果の
うち画像割れ解消の効果が確認された実験について説明
する。この実験は、図2に示す感光体9と像担持ベルト
2の構成、および図3に示すスリットパターンの表面電
極層94について、諸条件を変更して行ったものであ
る。すべての実験例において、感光層93の膜厚dpを
15μm、空気層の厚さ(感光層93の表面から誘電体
層25の表面までの距離)daを25μm、像担持ベル
ト2の誘電体層25の膜厚diを15μmと共通にし
た。Next, a description will be given of an experiment in which the effect of eliminating image cracks among the effects of the image forming apparatus of the present embodiment has been confirmed. In this experiment, various conditions were changed for the configuration of the photoconductor 9 and the image bearing belt 2 shown in FIG. 2 and the surface electrode layer 94 having the slit pattern shown in FIG. In all the experimental examples, the thickness d p of the photosensitive layer 93 was 15 μm, the thickness of the air layer (distance from the surface of the photosensitive layer 93 to the surface of the dielectric layer 25) d a was 25 μm, and the dielectric constant of the image bearing belt 2 was 25 μm. The thickness d i of the body layer 25 was set to 15 μm.
【0029】各実験例の条件とその実験結果を表1に示
す。実験例1〜5では、感光体9の透光性導電層92の
印加電圧Vcを1600V、表面電極層94のバイアス
電圧Vpを−100V、表面電極層94のスリット99
の幅Lを50μmに設定し、帯状導電部98の幅Wを変
更した。次に、実験例6〜10では、感光体9の透光性
導電層92の印加電圧Vcを1700V、表面電極層9
4のバイアス電圧Vpを0V、表面電極層94のスリッ
ト99の幅Lを70μmに設定し、帯状導電部98の幅
Wを変更した。さらに、実験例11〜16では、感光体
9の透光性導電層92の印加電圧Vcを1800V、表
面電極層94のバイアス電圧Vpを0V、表面電極層9
4のスリット99の幅Lを100μmに設定し、帯状導
電部98の幅Wを変更した。Table 1 shows the conditions of each example and the results of the experiment. In Example 1 to 5, 1600 V applied voltage V c of the transparent conductive layer 92 of the photosensitive member 9, -100 V bias voltage V p of the surface electrode layer 94, the slit 99 of the surface electrode layer 94
Was set to 50 μm, and the width W of the strip-shaped conductive portion 98 was changed. Next, in Examples 6 to 10, 1700V applied voltage V c of the transparent conductive layer 92 of the photosensitive member 9, the surface electrode layer 9
4 of the bias voltage V p 0V, the width L of the slit 99 of the surface electrode layer 94 was set to 70 [mu] m, and changing the width W of the strip-shaped conductive portion 98. Further, in Examples 11 to 16, 1800 V applied voltage V c of the transparent conductive layer 92 of the photosensitive member 9, 0V bias voltage V p of the surface electrode layer 94, the surface electrode layer 9
The width L of the slit 99 was set to 100 μm, and the width W of the strip-shaped conductive portion 98 was changed.
【0030】各実験例では、ドット径80μmで4ドッ
ト幅の複数の縦ライン画像を形成し、そのラインを拡大
観察して画像割れによる画像ノイズおよび画像濃度むら
について評価した。In each experimental example, a plurality of vertical line images having a dot diameter of 80 μm and a width of 4 dots were formed, and the lines were enlarged and observed to evaluate image noise and image density unevenness due to image cracking.
【0031】表1における評価結果は、 画像割れによるノイズおよび濃度むらがない好ましい状態を ◎ 画像ノイズおよび画像濃度むらが気にならない状態を ○ 画像ノイズおよび画像濃度むらがやや気になるが、 実用上問題のない状態を △ 画像ノイズおよび画像濃度むらが顕著で実用上問題となる状態を × として表した。The evaluation results in Table 1 show a preferable state where there is no noise and density unevenness due to image cracking. A state where image noise and image density unevenness are not bothersome. A state in which there was no problem was represented by Δ, and a state in which image noise and image density unevenness were remarkable and had a practical problem was represented by ×.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】これらの実験結果から、表面電極層94の
導電部98の幅Wが20μmを境として、画像割れによ
る画像ノイズおよび画像濃度むらがひどくなり、実用上
支障を来す状態となることが分かる。したがって、導電
部98の幅Wは20μm以下とすることが好ましい。From these experimental results, it can be seen that, when the width W of the conductive portion 98 of the surface electrode layer 94 is at a boundary of 20 μm, image noise and image density unevenness due to image cracking become severe, causing a problem in practical use. I understand. Therefore, it is preferable that the width W of the conductive portion 98 be 20 μm or less.
【0034】図4から図6に表面電極層94の変形例を
示す。なお、各図において符号19は主走査する露光ス
ポットを示す。図4に示すものは、互いに平行な4本の
帯状の導電部98aを主走査方向に配置するとともに、
互いに平行な多数の短冊状の導電部98bを副走査方向
に配置することによって、スリットを網目状に構成した
ものである。この場合、各導電部98a、98bのそれ
ぞれの幅を20μm以下に形成する。また、図5に示す
ものは、1本の帯状の導電部98aを主走査方向に配置
するとともに、互いに平行な多数の短冊状の導電部98
bを主走査方向および副走査方向のいずれとも傾斜して
配置することによって、スリット99を斜めに形成した
ものである。この場合、帯状の導電部98aは露光領域
から外れており画像割れとは無関係であるため、短冊状
の導電部98bの幅Wを20μm以下に形成すればよ
い。さらに、図6に示すものは、1本の帯状の導電部9
8aを主走査方向に配置するとともに、互いに平行な多
数の短冊状の導電部98bを副走査方向にくし歯状に配
置することによって、スリット99を形成したものであ
る。この場合も同様に、短冊状の導電部98bの幅Wを
20μm以下に形成すればよい。FIGS. 4 to 6 show modified examples of the surface electrode layer 94. FIG. In each figure, reference numeral 19 indicates an exposure spot for main scanning. The one shown in FIG. 4 has four strip-shaped conductive portions 98a parallel to each other arranged in the main scanning direction.
The slits are formed in a mesh shape by arranging a number of strip-shaped conductive portions 98b parallel to each other in the sub-scanning direction. In this case, the width of each of the conductive portions 98a and 98b is formed to 20 μm or less. FIG. 5 shows a configuration in which one strip-shaped conductive portion 98a is arranged in the main scanning direction and a plurality of strip-shaped conductive portions 98 parallel to each other.
The slits 99 are formed obliquely by arranging b so as to be inclined in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. In this case, since the strip-shaped conductive portion 98a is out of the exposure area and has nothing to do with image breakage, the width W of the strip-shaped conductive portion 98b may be formed to 20 μm or less. Further, the one shown in FIG.
The slits 99 are formed by arranging 8a in the main scanning direction and arranging a number of strip-shaped conductive portions 98b parallel to each other in a comb shape in the sub-scanning direction. In this case, similarly, the width W of the strip-shaped conductive portion 98b may be formed to 20 μm or less.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像形
成装置によれば、光電変換層の像担持体に対向する面に
複数のスリット(または網目)を有するパターン状表面
電極層を設け、この電極層の導電部の幅を20μm以下
に形成してある。これにより、画像割れおよび画像伸び
といった問題を解消することができ、原稿に忠実で、か
つ良孝な画像形成を安定して行うことができる。As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the patterned surface electrode layer having a plurality of slits (or meshes) is provided on the surface of the photoelectric conversion layer facing the image carrier. The width of the conductive portion of this electrode layer is formed to 20 μm or less. As a result, problems such as image cracking and image elongation can be solved, and image formation faithful to a document and excelling can be stably performed.
【0036】その結果、従来の電子写真方式の画像形成
装置と比較して、帯電装置が不要となる、感光体ド
ラムに代えてバー状感光体を使用できる、感光体は単
なる光電変換デバイスとしての機能を持つだけでよく、
感光体ドラムのようにブレードやトナーによる機械的ス
トレスを受けないので膜削れなどの劣化がなくなり、感
光体が消耗品ではなくなる、像形成はベルトまたはド
ラム形状の誘電体上に行われるので転写同時定着方式を
採用することができ、転写効率を上げることでクリーナ
も不要となる等の利点がある。これらのことから、安価
でコンパクト、かつ高画質な画像形成装置を提供するこ
とができる。As a result, as compared with a conventional electrophotographic image forming apparatus, a charging device is not required, a bar-shaped photoconductor can be used in place of the photoconductor drum, and the photoconductor is a mere photoelectric conversion device. Just have a function,
Unlike photoreceptor drums, there is no mechanical stress due to blades or toner, so there is no deterioration such as film abrasion, the photoreceptor is not a consumable item, and image formation is performed on a belt or drum-shaped dielectric so simultaneous transfer The fixing method can be adopted, and there is an advantage that a cleaner is not required by increasing the transfer efficiency. For these reasons, an inexpensive, compact, and high-quality image forming apparatus can be provided.
【図1】 本発明による画像形成装置の概略構成を示す
側面図である。FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
【図2】 図1に示す画像形成装置の要部拡大図であ
る。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the image forming apparatus shown in FIG.
【図3】 感光体の表面電極層の形状を示す図である。FIG. 3 is a view showing the shape of a surface electrode layer of a photoconductor.
【図4】 表面電極層の形状の変形例を示す図である。FIG. 4 is a view showing a modification of the shape of the surface electrode layer.
【図5】 表面電極層の形状の別の変形例を示す図であ
る。FIG. 5 is a view showing another modification of the shape of the surface electrode layer.
【図6】 表面電極層の形状のさらに別の変形例を示す
図である。FIG. 6 is a view showing still another modification of the shape of the surface electrode layer.
【図7】 従来例の画像形成装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a conventional image forming apparatus.
【図8】 (a)は原稿画像のテストパターンを示す図
であり、(b)はテストパターンに基づき形成された画
像伸びがあるトナー像を示す図である。FIG. 8A is a diagram illustrating a test pattern of a document image, and FIG. 8B is a diagram illustrating a toner image having image expansion formed based on the test pattern.
1…画像形成装置、2…像担持ベルト(像担持体)、9
…感光体(光電変換素子)、23…導電層、25…誘電
体層、92…導電層、93…感光層(光電変換層)94
…表面電極層、98…導電部、99…スリット。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Image carrying belt (image carrying body), 9
... Photoconductor (photoelectric conversion element), 23 ... conductive layer, 25 ... dielectric layer, 92 ... conductive layer, 93 ... photosensitive layer (photoelectric conversion layer) 94
... surface electrode layer, 98 ... conductive part, 99 ... slit.
Claims (1)
担持体と、導電層上に光電変換層とパターン状表面電極
層を順に形成した光電変換素子とを、誘電体層と表面電
極層とが対向するように配置し、両導電層間に電位差を
形成するとともに表面電極層にバイアス電圧を印加した
状態で光電変換層に像露光を行い、光電変換素子と像担
持体間の放電電荷によって、走行する像担持体上に潜像
を形成する画像形成装置において、 前記表面電極層はスリットまたは網目状の隙間を形成す
るように設けられた複数の帯状導電部からなり、この導
電部の幅を約20μm以下に形成したことを特徴とする
画像形成装置。An image bearing member having a dielectric layer formed on a conductive layer, and a photoelectric conversion element having a photoelectric conversion layer and a patterned surface electrode layer formed on the conductive layer in order are provided with a dielectric layer and a surface electrode. The photoelectric conversion layer is exposed in a state where a potential difference is formed between the two conductive layers and a bias voltage is applied to the surface electrode layer, and a discharge charge between the photoelectric conversion element and the image carrier is formed. Thus, in an image forming apparatus that forms a latent image on a running image carrier, the surface electrode layer includes a plurality of strip-shaped conductive portions provided so as to form slits or mesh-shaped gaps. An image forming apparatus having a width of about 20 μm or less.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10154197A JPH10291336A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Image forming system |
| US09/061,266 US5930565A (en) | 1997-04-18 | 1998-04-17 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10154197A JPH10291336A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Image forming system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10291336A true JPH10291336A (en) | 1998-11-04 |
Family
ID=14303305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10154197A Pending JPH10291336A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Image forming system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10291336A (en) |
-
1997
- 1997-04-18 JP JP10154197A patent/JPH10291336A/en active Pending
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