JP3681863B2

JP3681863B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP3681863B2
Application number: JP20503797A
Authority: JP
Inventors: 秀明福永
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: JPH1152599A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアモルファスシリコン光導電層からなる感光体を搭載したタンデム型電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
すでに製品化されているカラープリンタとしてはタンデム型電子写真方式の画像形成装置があるが、それに搭載する感光体は負帯電型のＯＰＣにより構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＯＰＣ感光体を搭載した画像形成装置を高速カラー印字に応用しようとすると、ＯＰＣ感光体では磨耗性および耐久性に劣るために適していないという問題点がある。
【０００４】
そこで、すべてをアモルファスシリコン光導電層からなる感光体（以下、アモルファスシリコンをａ−Ｓｉと略記する）にした画像形成装置も提案されているが、帯電能が低く、シアン、マゼンタ、イエローの各色においてコントラストが得られないという問題点がある。
【０００５】
本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努めたところ、タンデム型電子写真方式のカラープリンタにおいては、実際上カラー印字をおこなうだけでなく、モノクロ（黒色）での印字も頻繁におこなわれ、モノクロ印字の方がカラー印字と比べ、使用頻度が多い場合もあることに着目し、そこで、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をａ−Ｓｉ光導電層と動的押し込み硬さが４５〜２２０ｋｇｆ／ｍｍ²であるアモルファスシリコンカーバイド（以下、アモルファスシリコンカーバイドをａ−ＳｉＣと略記する）表面層とが順次積層された層構成に、さらに黒色トナー像以外の着色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をＯＰＣにより構成し、そして、各感光体のプロセススピードを２００ｍｍ／秒以上にまで高めるたことで、共通の画像形成装置に異種の感光体を搭載しても、画像流れおよび画像劣化が生じなくなり、高速カラー印字用のカラープリンタとして十分に実用性がある画像形成装置となるを知見した。
【０００６】
ちなみに、一つの画像形成装置に対して複数の感光体を配列したカラープリンタの場合には、お互いに光導電層が異なる感光体を配設すると、それぞれの性能差によって所要とおりの着色が得られていない。
【０００７】
したがって本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は高速カラー印字に適した画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的はモノクロ印字に対する耐久性を高めることで、カラー印字との間で使い分けしても、全体としての印字性能を長期間にわたって維持し、これによって長期信頼性の画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のタンデム型電子写真方式の画像形成装置は、感光体と、該感光体の表面に電荷を付与する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光照射する露光手段と、これら帯電手段と露光手段とにより感光体の表面に静電潜像を生ぜしめるとともに、該静電潜像に対応した着色トナー像を感光体の表面に形成する現像手段と、該着色トナー像を被転写材に転写する転写手段と、該転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、該転写後に残余静電潜像を除去する除電手段とを配設した画像形成要素を複数配列するとともに、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をアモルファスシリコン光導電層と動的押し込み硬さが４５〜２２０ｋｇｆ／ｍｍ²であるアモルファスシリコンカーバイド表面層とが順次積層された層構成に、黒色トナー像以外の着色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をＯＰＣにより構成して、各感光体のプロセススピードを２００ｍｍ／秒以上とし、且つ黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載する感光体に対する帯電手段への印加電圧（Ａ）とＯＰＣ感光体が搭載された画像形成装置における帯電手段への印加電圧（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）を１．０５〜２．５０倍に設定することにより、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体とＯＰＣ感光体との帯電差を２００Ｖ以下に設定したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
感光体の構成
図２は本発明の黒色トナー像を形成する画像形成要素に係る感光体１の層構成であり、導電性の基板２の上に感光層３を真空蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーテイング法、ＲＦスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などで成膜形成している。この感光層３は、たとえばキャリア注入阻止層４、ａ−Ｓｉからなる光導電層５、ａ−ＳｉＣからなる表面層６とを順次積層してなる。
【００１１】
上記基板２は銅、黄銅、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属導電体からなり、あるいはガラス、セラミックなどの絶縁体の表面に導電性薄膜を被覆したものなどがある。この基板２はシート状、ベルト状もしくはウェブ状可とう性導電シートでもよく、このようなシートにはＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属シート、あるいはポリエステル、ナイロン、ポリイミドなどの高分子樹脂フィルムの上にＡｌ、Ｎｉなどの金属もしくは酸化スズ、インジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）などの透明導電性材料や有機導電性材料を蒸着などにより被覆して導電処理したものを用いる。
【００１２】
上記キャリア注入阻止層４はａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、アモルファスシリコンナイトライドなどにより形成する。
【００１３】
上記光導電層５はａ−Ｓｉで構成する（ただし、このａ−Ｓｉにカーボンを入れたａ−ＳｉＣでもよい）。この光導電層５の厚みを３０μｍ以上にするとＯＰＣ感光体の帯電能に相当に近づけることができる。さらにはその厚みを３０〜１００μｍ、好適には３０〜７０μｍにするのが望ましく、３０μｍ未満の場合には帯電能力が低くなり、１００μｍを越えると残留電位が高くなる傾向にある。
【００１４】
上記表面層６も絶縁性の高いａ−ＳｉＣにより構成し、動的押し込み硬さが４５〜２２０ｋｇｆ／ｍｍ²になるように成分組成を決める。この動的押し込み硬さは成膜におけるＣＨ₄とＳｉＨ₄の各ガス流量比および高周波電力などによって決められるものであり、４５ｋｇｆ／ｍｍ²未満の場合には、画像採取時において、感光体表面にキズが発生して画像劣化が生じ、他方、２２０ｋｇｆ／ｍｍ²を越えると、感光体表面が削れにくくなり、酸化物の除去が不十分となり、これによって画像流れが発生する。
【００１５】
かくして黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載する感光体において、上記のようにａ−Ｓｉ光導電層と動的押し込み硬さが４５〜２２０ｋｇｆ／ｍｍ²であるａ−ＳｉＣ表面層とが順次積層された層構成にしたことで、画像流れおよび画像劣化が生じなくなり、その結果、高速カラー印字用の感光体１が得られた。
【００１６】
画像形成装置の構成
図１は本発明の画像形成装置であって、まずは図３に本発明に係るプリンタ様式の画像形成要素７の原理を示す。８は感光体であり、この感光体８の周面に帯電手段であるコロナ帯電器９と、その帯電後に光照射する露光手段である露光器１０（ＬＥＤヘッド）と、トナー像を感光体８の表面に形成するためのトナー１１を備えた現像手段である現像機１２と、そのトナー像を被転写材１３に転写する転写手段である転写器１４と、その転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段１５と、その転写後に残余静電潜像を除去する除電手段１６とを配設した構成である。また、１７は被転写材１３に転写されたトナー像を熱もしくは圧力により固着するための定着器である。
【００１７】
このカールソン法は次の▲１▼〜▲６▼の各プロセスを繰り返し経る。
▲１▼感光体８の周面をコロナ帯電器９により帯電する。
▲２▼露光器１０により画像を露光することにより、感光体８の表面上に電位コントラストとしての静電潜像を形成する。
▲３▼この静電潜像を現像機１２により現像する。この現像により着色トナーが静電潜像との静電引力により感光体表面に付着し、可視化する。
▲４▼感光体表面のトナー像を紙などの被転写材１３の裏面よりトナーと逆極性の電界を加えて、静電転写し、これにより、画像を被転写材１３の上に得る。
▲５▼感光体表面の残留トナーをクリーニング手段１５により機械的に除去する。
▲６▼感光体表面を強い光で全面露光し、除電手段１６により残余の静電潜像を除去する。
なお、画像形成要素７はプリンターの構成であるが、露光器１０に代えて原稿からの反射光を通すレンズやミラーなどの光学系を用いれば、複写機の構成の画像形成装置となる。
【００１８】
次に図１の画像形成装置１８において、７ａはブラック用の画像形成要素（図中Ｋで表示する）、７ｂはイエロー用の画像形成要素（図中Ｙで表示する）、７ｃはシアン用の画像形成要素（図中Ｃで表示する）、７ｄはマゼンタ用の画像形成要素（図中Ｍで表示する）である。そして、画像形成要素７ａ（Ｋ）に上記感光体１を搭載し、他の各画像形成要素７ｂ（Ｙ）、７ｃ（Ｃ）、７ｄ（Ｍ）に公知のＯＰＣ感光体を搭載する。また、搬送ベルト１９の上に被転写材１３としての用紙を乗せて、それを矢印方向へ移動させる。
【００１９】
かくして上記構成の画像形成装置１８によれば、画像流れおよび画像劣化が生じなくなり、さらに印字ムラが生じなくなり、鮮明なカラー画像が得られるカラー用の画像形成装置が提供できる。しかも、画像形成要素７ａ（Ｋ）の感光体１の耐久性能を向上させたことで、高速カラー印字ができるとともに、カラー印字とモノクロ印字との間で使い分けしても、全体としての品質を長期間にわたって維持できる。
【００２０】
また、本発明によれば、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載する感光体に対する帯電手段の供給電流を、ＯＰＣ感光体が搭載された画像形成装置における帯電手段の供給電流より、１．０５〜２．５０倍高くすると、従来周知のＯＰＣ感光体の帯電（たとえば約８００Ｖ）に相当に近づけることができ、すなわちＯＰＣ感光体と対比しても２００Ｖ以下の帯電差にでき、そして、このような帯電差によって、より優位に高速カラー印字ができ、各感光体特性のバラツキが小さくなり、暗減衰特性も小さくなり、これによって印字性能が一段と向上する。なお、このような構成の黒色トナー像形成用感光体１については正負の双方の帯電に適用できる。
【００２１】
【実施例】
（例１）
画像形成要素７ａ（Ｋ）の感光体（外形寸法：φ１８０ｍｍ、長さ３７２ｍｍ）については、純度９９．９％のＡｌからなる円筒状の基板の上にプラズマＣＶＤ法によって表１に示す成膜条件でもって図２の感光層３を成膜形成した。
【００２２】
【表１】

【００２３】
他方のＯＰＣ感光体については、Ａｌからなる円筒状の基板の上に下引層（中間層）と、膜厚１μｍ以下のキャリア発生層と、膜厚１５〜４０μｍのキャリア輸送層とが順次積層されたものであって、下引層は水溶性もしくはアルコール可溶性の樹脂、熱硬化性や光硬化性樹脂からなし、また、キャリア発生層は樹脂バインダ中に微粒子の顔料が分散されたもので構成し、さらにキャリア輸送層は正孔移動度の大きな電子供与性を備えて、キャリア輸送材料を樹脂バインダ中に分散溶解した層である。
【００２４】
上記画像形成要素７ａ（Ｋ）の感光体をなすａ−ＳｉＣ表面層の動的押し込み硬さを島津製作所製超微小硬度計を使用し、測定したところ、１００ｋｇｆ／ｍｍ²であった。
【００２５】
そして、これら各感光体を搭載した図１の画像形成装置１８において、各感光体のプロセススピードを２１０ｍｍ／秒に設定したところ、画像流れおよび画像劣化が生じなくなり、さらに印字ムラが生じなくなり、鮮明なカラー画像が得られた。
【００２６】
この画像流れは３万枚の耐刷後に、３３℃、８５％の環境下に８時間放置し、その後に１枚目の画像にて判断するという方法によって、さらに画像劣化は３万枚の耐刷後の画像のキズ等の発生有無によって調べた。
【００２７】
（例２）
（例１）の画像形成要素７ａ（Ｋ）の感光体において、そのａ−ＳｉＣ表面層の動的押し込み硬さを幾とおりにも変えて、その他の条件を同じにして、同様に画像流れおよび画像劣化を測定したところ、表２に示すような結果が得られた。これらの結果はそれぞれ３０万枚の耐刷をおこなって、画像流れ（印字ボケ）が発生しなかった場合を〇印、印字ボケが発生した場合を×印で表した。また、画像品質については、キズ等が発生しなかった場合を〇印、それが発生した場合を×印で表した。
【００２８】
【表２】

【００２９】
この表から明らかなとおり、動的押し込み硬さが４５〜２２０ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲内であれば、画像流れおよび画像品質ともに良好であった。
【００３０】
（例３）
次に本発明者は、（例１）の画像形成要素７ａ（Ｋ）の感光体において、そのａ−ＳｉＣ表面層の動的押し込み硬さ、ならびに各感光体のプロセススピードを幾とおりにも変えて、その他の条件を同じにして、同様に画像流れおよび画像劣化を測定したところ、表３に示すような結果が得られた。
【００３１】
【表３】

【００３２】
同表より、動的押し込み硬さが４５〜２２０ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲内に、さらにプロセススピードを２００ｍｍ／秒以上にしたことで、画像流れおよび画像品質ともに良好となったことがわかる。
【００３３】
（例４）
動的押し込み硬さが１００ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲内に、さらにプロセススピードを３００ｍｍ／秒にした画像形成装置において、供給電流を変えて、印字を評価したところ、表４に示すような結果が得られた。
【００３４】
この印字評価については二つに分け、〇印は良好な印字が得られた場合、
×印は不良の場合である。
【００３５】
【表４】

【００３６】
同表から明らかなとおり、印加電圧比（ａ−Ｓｉ／ＯＰＣ）を１．０５〜２．５０にすると、優れた印字が得られた。ただし、試験Ｎｏ．８についてはａ−Ｓｉ感光体での供給電流が大きすぎて、放電破壊が発生し、黒点が生じた。
【００３７】
また、本発明の試験Ｎｏ．３〜試験Ｎｏ．７における画像形成要素７ａ（Ｋ）の感光体１の帯電が−６２０Ｖ〜−７７０Ｖであり、上記ＯＰＣ感光体の帯電が−８００Ｖであって、両者間の帯電差は１８０Ｖ〜３０Ｖであった。
【００３８】
以上のような本発明の画像形成装置でもってカラー印字をおこなったところ、印字速度１２枚／分でもって優れたカラー画像が得られた。さらに２００ｍｍ／秒以上のプロセススピードにすると、より優位に高速カラー印字ができ、各感光体特性のバラツキが小さくなり、暗減衰特性も小さくなり、これによって印字性能が一段と向上した。
【００３９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の画像形成装置によれば、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をａ−Ｓｉ光導電層と動的押し込み硬さが４５〜２２０ｋｇｆ／ｍｍ²であるａ−ＳｉＣ表面層とが順次積層された層構成に、さらに黒色トナー像以外の着色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をＯＰＣにより構成し、そして、各感光体のプロセススピードを２００ｍｍ／秒以上にまで高めるたことで、画像流れおよび画像劣化が生じなくなり、各感光体特性のバラツキが小さくなり、暗減衰特性も小さくなり、これによって印字性能が一段と向上し、その結果、高速カラー印字用のカラープリンタとして十分に実用となった。
【００４０】
また、本発明においては、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をａ−Ｓｉ光導電層により構成して、その帯電手段への印加電圧を、黒色トナー像以外の着色トナー像を形成すべくＯＰＣ感光体が搭載された画像形成要素における帯電手段の印加電圧と比べ、１．０５〜２．５０倍高くしたことで、高速カラー印字に適する高性能なカラープリンタが提供できた。
【００４１】
しかも、本発明によれば、モノクロ印字に対する耐久性を高めることで、カラー印字との間で十分に使い分けができ、全体としての印字性能を長期間にわたって維持できた長期信頼性の画像形成装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の概略図である。
【図２】発明の実施形態に係る感光体の層構成を示す断面図である。
【図３】本発明の画像形成要素の概略図である。
【符号の説明】
１、８感光体
２基板
３感光層
５光導電層
６表面層
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ画像形成要素
９コロナ帯電器
１０露光器
１１トナー
１２現像機
１３被転写材
１４転写器
１５クリーニング手段
１６除電手段
１８画像形成装置
１９搬送ベルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tandem electrophotographic image forming apparatus equipped with a photoconductor composed of an amorphous silicon photoconductive layer.
[0002]
[Prior art]
As a color printer that has already been commercialized, there is an image forming apparatus of a tandem type electrophotographic system, and a photoconductor mounted thereon is constituted by a negatively charged OPC.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, if an image forming apparatus equipped with the OPC photosensitive member is applied to high-speed color printing, the OPC photosensitive member is not suitable because it is inferior in wear and durability.
[0004]
In view of this, an image forming apparatus in which all of the photoconductor is composed of an amorphous silicon photoconductive layer (hereinafter, amorphous silicon is abbreviated as a-Si) has been proposed. There is a problem that contrast cannot be obtained.
[0005]
The present inventor made intensive studies in view of the above circumstances. In a tandem type electrophotographic color printer, not only color printing is actually performed, but also monochrome (black) printing is frequently performed. Focusing on the fact that monochrome printing may be used more frequently than color printing, and therefore, a photoreceptor mounted on an image forming element that forms a black toner image is dynamically pushed into the a-Si photoconductive layer. A layered structure in which a surface layer of amorphous silicon carbide (hereinafter referred to as a-SiC) having a hardness of 45 to 220 kgf / mm ² is sequentially laminated, and a colored toner image other than a black toner image is further formed. The photoreceptor mounted on the image forming element to be formed is configured by OPC, and the process speed of each photoreceptor is 200 mm / second or more. As a result, even if different types of photoconductors are mounted on a common image forming apparatus, image flow and image deterioration do not occur, and the image forming apparatus is sufficiently practical as a color printer for high-speed color printing. I found out.
[0006]
Incidentally, in the case of a color printer in which a plurality of photoconductors are arranged for one image forming apparatus, if the photoconductors having different photoconductive layers are arranged, the required color can be obtained due to the difference in performance between the photoconductors. Not.
[0007]
Therefore, the present invention has been completed based on the above knowledge, and an object thereof is to provide an image forming apparatus suitable for high-speed color printing.
[0008]
Another object of the present invention is to improve durability against monochrome printing, so that the overall printing performance can be maintained over a long period of time even when used separately with color printing, thereby enabling long-term reliable image formation. To provide an apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The tandem type electrophotographic image forming apparatus of the present invention includes a photoconductor, a charging unit for applying a charge to the surface of the photoconductor, an exposure unit for irradiating light on a charged region of the photoconductor, and these charging units. And an exposing means for generating an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor, a developing means for forming a colored toner image corresponding to the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor, and the color toner image to be transferred A plurality of image forming elements arranged with transfer means for transferring the toner, cleaning means for removing residual toner on the surface of the photoreceptor after the transfer, and static eliminating means for removing the residual electrostatic latent image after the transfer, imaging element equipped with is sequentially product and amorphous silicon carbide surface layer is a photosensitive member, an amorphous silicon photoconductive layer and the dynamic indentation hardness at 45~220kgf / mm ² for forming a black toner image A is a layer structure, the photosensitive member to be mounted on the image forming element to form a colored toner image other than black toner image constituted by OPC, the process speed of the photosensitive member and 200 mm / sec or more, and black toner images The ratio (A / B) of the voltage (A) applied to the charging means for the photoconductor mounted on the image forming element forming the image and the voltage (B) applied to the charging means in the image forming apparatus equipped with the OPC photoconductor Is set to 1.05 to 2.50 times, the charging difference between the photosensitive member mounted on the image forming element for forming a black toner image and the OPC photosensitive member is set to 200 V or less.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Configuration of photoconductor FIG. 2 is a layer configuration of the photoconductor 1 according to the image forming element for forming the black toner image of the present invention. The photoconductive layer 3 is formed on the conductive substrate 2 by vacuum evaporation. The film is formed by an active reaction vapor deposition method, an ion plating method, an RF sputtering method, a DC sputtering method, an RF magnetron sputtering method, a DC magnetron sputtering method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, or the like. The photosensitive layer 3 is formed by sequentially laminating, for example, a carrier injection blocking layer 4, a photoconductive layer 5 made of a-Si, and a surface layer 6 made of a-SiC.
[0011]
The substrate 2 is made of a metal conductor such as copper, brass, SUS, Al, or Ni, or has a surface of an insulator such as glass or ceramic covered with a conductive thin film. The substrate 2 may be a sheet-like, belt-like or web-like flexible conductive sheet, such as a metal sheet such as SUS, Al, Ni, or a polymer resin film such as polyester, nylon, polyimide, etc. In addition, a metal such as Al or Ni, or a transparent conductive material such as tin oxide, indium tin oxide (ITO), or an organic conductive material coated by vapor deposition is used.
[0012]
The carrier injection blocking layer 4 is formed of a-Si, a-SiC, amorphous silicon nitride or the like.
[0013]
The photoconductive layer 5 is made of a-Si (however, a-SiC in which carbon is added to the a-Si may be used). When the thickness of the photoconductive layer 5 is 30 μm or more, it can be brought close to the charging ability of the OPC photoreceptor. Furthermore, the thickness is desirably 30 to 100 μm, preferably 30 to 70 μm. When the thickness is less than 30 μm, the charging ability is low, and when it exceeds 100 μm, the residual potential tends to be high.
[0014]
The surface layer 6 is also made of highly insulating a-SiC, and the component composition is determined so that the dynamic indentation hardness is 45 to 220 kgf / mm ² . This dynamic indentation hardness is determined by the gas flow ratio of each of CH ₄ and SiH ₄ in film formation and the high frequency power, and when it is less than 45 kgf / mm ² , Scratches occur and image deterioration occurs. On the other hand, if it exceeds 220 kgf / mm ² , the surface of the photoreceptor becomes difficult to be scraped, and oxide removal becomes insufficient, thereby causing image flow.
[0015]
Thus, in the photoreceptor mounted on the image forming element for forming a black toner image, the a-Si photoconductive layer and the a-SiC surface layer having a dynamic indentation hardness of 45 to 220 kgf / mm ² as described above are sequentially formed. By adopting a laminated layer structure, image flow and image deterioration do not occur, and as a result, a photoreceptor 1 for high-speed color printing was obtained.
[0016]
Configuration of image forming apparatus FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the present invention. First, FIG. 3 shows the principle of a printer style image forming element 7 according to the present invention. Reference numeral 8 denotes a photoconductor. A corona charger 9 as a charging unit on the peripheral surface of the photoconductor 8, an exposure unit 10 (LED head) as an exposure unit that irradiates light after the charging, and a toner image to the photoconductor 8. A developing device 12 that is a developing means provided with toner 11 for forming on the surface of the toner, a transfer device 14 that is a transfer means for transferring the toner image to the transfer material 13, and residual toner on the surface of the photoreceptor after the transfer. The cleaning means 15 for removing the toner and the charge eliminating means 16 for removing the residual electrostatic latent image after the transfer are disposed. Reference numeral 17 denotes a fixing device for fixing the toner image transferred to the transfer material 13 by heat or pressure.
[0017]
In the Carlson method, the following processes (1) to (6) are repeated.
(1) The peripheral surface of the photoconductor 8 is charged by a corona charger 9.
(2) An image is exposed by the exposure device 10 to form an electrostatic latent image as a potential contrast on the surface of the photoconductor 8.
(3) The electrostatic latent image is developed by the developing machine 12. By this development, the colored toner adheres to the surface of the photoreceptor due to electrostatic attraction with the electrostatic latent image and is visualized.
(4) The toner image on the surface of the photoreceptor is electrostatically transferred by applying an electric field having a polarity opposite to that of the toner from the back surface of the transfer material 13 such as paper, whereby an image is obtained on the transfer material 13.
(5) Residual toner on the surface of the photoreceptor is mechanically removed by the cleaning means 15.
(6) The entire surface of the photosensitive member is exposed with strong light, and the remaining electrostatic latent image is removed by the charge eliminating means 16.
The image forming element 7 has a configuration of a printer. However, if an optical system such as a lens or a mirror that transmits reflected light from a document is used instead of the exposure device 10, an image forming apparatus having a configuration of a copying machine is obtained.
[0018]
Next, in the image forming apparatus 18 of FIG. 1, 7a is an image forming element for black (indicated by K in the figure), 7b is an image forming element for yellow (indicated by Y in the figure), and 7c is for cyan. An image forming element (indicated by C in the figure) and 7d are magenta image forming elements (indicated by M in the figure). Then, the photoreceptor 1 is mounted on the image forming element 7a (K), and a known OPC photoreceptor is mounted on each of the other image forming elements 7b (Y), 7c (C), and 7d (M). Further, a sheet as the transfer material 13 is placed on the transport belt 19 and moved in the direction of the arrow.
[0019]
Thus, according to the image forming apparatus 18 configured as described above, it is possible to provide a color image forming apparatus in which image flow and image degradation do not occur, printing unevenness does not occur, and a clear color image can be obtained. In addition, by improving the durability performance of the photoreceptor 1 of the image forming element 7a (K), high-speed color printing can be performed, and the overall quality can be improved even if used separately between color printing and monochrome printing. Can be maintained over time.
[0020]
Further, according to the present invention, the supply current of the charging unit to the photosensitive member mounted on the image forming element for forming the black toner image is set to be 1. from the supply current of the charging unit in the image forming apparatus mounted with the OPC photosensitive member. If it is increased by 0.5 to 2.50 times, it can be made substantially close to the charge (for example, about 800 V) of a conventionally known OPC photoconductor, that is, a charge difference of 200 V or less can be obtained compared with the OPC photoconductor. Such a charging difference makes it possible to perform color printing more preferentially, reduce variations in the characteristics of each photoconductor, and reduce dark attenuation characteristics, thereby further improving printing performance. The black toner image forming photoreceptor 1 having such a configuration can be applied to both positive and negative charging.
[0021]
【Example】
(Example 1)
Regarding the photosensitive member (outer dimensions: φ180 mm, length 372 mm) of the image forming element 7 a (K), the film forming conditions shown in Table 1 are formed on a cylindrical substrate made of Al having a purity of 99.9% by plasma CVD. Thus, the photosensitive layer 3 of FIG. 2 was formed.
[0022]
[Table 1]

[0023]
For the other OPC photoreceptor, an undercoat layer (intermediate layer), a carrier generation layer having a thickness of 1 μm or less, and a carrier transport layer having a thickness of 15 to 40 μm are sequentially laminated on a cylindrical substrate made of Al. The undercoat layer is made of a water-soluble or alcohol-soluble resin, a thermosetting or photocurable resin, and the carrier generation layer is composed of a fine particle pigment dispersed in a resin binder. Further, the carrier transport layer is a layer having an electron donating property with a high hole mobility, in which a carrier transport material is dispersed and dissolved in a resin binder.
[0024]
The dynamic indentation hardness of the a-SiC surface layer constituting the photoreceptor of the image forming element 7a (K) was measured using an ultra micro hardness meter manufactured by Shimadzu Corporation, and was 100 kgf / mm ² .
[0025]
In the image forming apparatus 18 of FIG. 1 in which each of these photoconductors is mounted, when the process speed of each photoconductor is set to 210 mm / sec, image flow and image degradation do not occur, and print unevenness does not occur, resulting in clear images. A color image was obtained.
[0026]
This image flow is further evaluated by the method of leaving the image for 30,000 sheets after printing for 8 hours in an environment of 33 ° C. and 85%, and then judging from the first image. The image was examined based on the presence or absence of scratches on the image after printing.
[0027]
(Example 2)
In the image forming element 7a (K) photoreceptor of Example 1, the dynamic indentation hardness of the a-SiC surface layer was changed in various ways, the other conditions were the same, and the image flow and When image degradation was measured, the results shown in Table 2 were obtained. Each of these results was printed with 300,000 sheets, and the case where no image flow (printing blur) occurred was indicated by ◯ , and the case where printing blur occurred was indicated by an X mark. Further, the image quality was expressed when the scratches did not occur .smallcircle, where it occurs in the × mark.
[0028]
[Table 2]

[0029]
As is apparent from this table, both the image flow and the image quality were good when the dynamic indentation hardness was in the range of 45 to 220 kgf / mm ² .
[0030]
(Example 3)
Next, the present inventor changed the dynamic indentation hardness of the a-SiC surface layer and the process speed of each photoconductor in various ways in the photoconductor of the image forming element 7a (K) of (Example 1). When other conditions were the same and image flow and image degradation were measured in the same manner, the results shown in Table 3 were obtained.
[0031]
[Table 3]

[0032]
From the table, it can be understood that both the image flow and the image quality are improved by setting the dynamic indentation hardness in the range of 45 to 220 kgf / mm ² and further the process speed to 200 mm / second or more.
[0033]
(Example 4)
In an image forming apparatus in which the dynamic indentation hardness is in the range of 100 kgf / mm ² and the process speed is 300 mm / second, printing is evaluated by changing the supply current, and the results shown in Table 4 are obtained. It was.
[0034]
This print evaluation is divided into two. 〇 mark is when good print is obtained.
A cross indicates a defective case.
[0035]
[Table 4]

[0036]
As is clear from the table, when the applied voltage ratio (a-Si / OPC) was set to 1.05 to 2.50, excellent printing was obtained. However, test no. For No. 8, the supply current in the a-Si photosensitive member was too large, causing electric discharge destruction and black spots.
[0037]
In addition, Test No. of the present invention. 3-Test No. 3 The charge of the image forming element 7a (K) of the photoconductor 1 in FIG. 7 was −620V to −770V, the charge of the OPC photoconductor was −800V, and the charge difference between them was 180V to 30V.
[0038]
When color printing was performed with the image forming apparatus of the present invention as described above, an excellent color image was obtained at a printing speed of 12 sheets / minute. Further, when the process speed is 200 mm / second or more, high-speed color printing can be performed more preferentially, variation in characteristics of each photoconductor is reduced, and dark attenuation characteristics are also reduced, thereby further improving printing performance.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the photosensitive member mounted on the image forming element for forming the black toner image has an a-Si photoconductive layer and a dynamic indentation hardness of 45 to 220 kgf / mm ² . A photoconductor mounted on an image forming element for forming a colored toner image other than a black toner image is formed by OPC in a layer configuration in which a certain a-SiC surface layer is sequentially laminated, and a process of each photoconductor By increasing the speed to 200 mm / second or more, image flow and image degradation do not occur, variation in the characteristics of each photoconductor is reduced, and dark attenuation characteristics are also reduced, thereby further improving printing performance. It became sufficiently practical as a color printer for high-speed color printing.
[0040]
In the present invention, the photosensitive member mounted on the image forming element for forming the black toner image is composed of an a-Si photoconductive layer, and the voltage applied to the charging means is a colored toner other than the black toner image. A high-performance color printer suitable for high-speed color printing can be provided by setting the voltage 1.05 to 2.50 times higher than the voltage applied to the charging means in the image forming element on which the OPC photoreceptor is mounted to form an image. It was.
[0041]
Moreover, according to the present invention, there is provided a long-term reliable image forming apparatus that can be used properly with color printing by enhancing durability against monochrome printing, and can maintain the overall printing performance over a long period of time. I was able to provide it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a layer structure of a photoreceptor according to an embodiment of the invention.
FIG. 3 is a schematic view of an imaging element of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 8 Photoconductor 2 Board | substrate 3 Photosensitive layer 5 Photoconductive layer 6

Surface layer

7, 7a, 7b, 7c, 7d Image formation element 9 Corona charger 10 Exposure device 11 Toner 12 Developer 13 Transfer material 14 Transfer device 15 Cleaning Means 16 Static elimination means 18 Image forming apparatus 19 Conveying belt

Claims

感光体と、該感光体の表面に電荷を付与する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光照射する露光手段と、これら帯電手段と露光手段とにより感光体の表面に静電潜像を生ぜしめるとともに、該静電潜像に対応した着色トナー像を感光体の表面に形成する現像手段と、該着色トナー像を被転写材に転写する転写手段と、該転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、該転写後に残余静電潜像を除去する除電手段とを配設した画像形成要素を複数配列するとともに、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をアモルファスシリコン光導電層と動的押し込み硬さが４５〜２２０ｋｇｆ／ｍｍ²であるアモルファスシリコンカーバイド表面層とが順次積層された層構成に、黒色トナー像以外の着色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体をＯＰＣにより構成して、各感光体のプロセススピードを２００ｍｍ／秒以上とし、且つ黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載する感光体に対する帯電手段への印加電圧（Ａ）とＯＰＣ感光体が搭載された画像形成装置における帯電手段への印加電圧（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）を１．０５〜２．５０倍に設定することにより、黒色トナー像を形成する画像形成要素に搭載される感光体とＯＰＣ感光体との帯電差を２００Ｖ以下に設定した画像形成装置。An electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member by the photosensitive member, a charging unit that applies a charge to the surface of the photosensitive member, an exposure unit that irradiates light on a charged region of the photosensitive member, and the charging unit and the exposing unit. Developing means for forming a colored toner image corresponding to the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor, transfer means for transferring the colored toner image to a transfer material, and after the transfer, A plurality of image forming elements provided with a cleaning means for removing residual toner and a charge eliminating means for removing a residual electrostatic latent image after the transfer are arranged, and a photosensitive element mounted on the image forming element for forming a black toner image. body of the layer structure in which amorphous silicon carbide surface layer are sequentially stacked amorphous silicon photoconductive layer and the dynamic indentation hardness is 45~220kgf / mm ^2, the colorless toner image other than the black toner image The photoreceptor is mounted on the image forming element to form constituted by OPC, the process speed of the photosensitive member and 200 mm / sec or more, and the charging means for the photosensitive member to be mounted on an image forming element for forming a black toner image By setting the ratio (A / B) between the applied voltage (A) and the applied voltage (B) to the charging means in the image forming apparatus on which the OPC photoconductor is mounted to 1.05 to 2.50 times, An image forming apparatus in which a charging difference between a photoreceptor mounted on an image forming element for forming a black toner image and an OPC photoreceptor is set to 200 V or less.