JPH0527464A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH0527464A JPH0527464A JP20572591A JP20572591A JPH0527464A JP H0527464 A JPH0527464 A JP H0527464A JP 20572591 A JP20572591 A JP 20572591A JP 20572591 A JP20572591 A JP 20572591A JP H0527464 A JPH0527464 A JP H0527464A
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- Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は感光体ドラムに露光手段を内挿した
画像形成装置において、前記露光手段に光出力の小さい
PLZTアレイを背面露光装置に用いた場合でも、前記
光導電体層に前記露光電荷を効率よく且つ確実に捕足
し、容易に画像鮮明化を達成し得る画像形成装置を提供
することを目的とする。 【構成】 前記画像形成装置において、450〜600
nmの間の短波長可視光を出力可能な光源と、該光源よ
りの出力光を透過/遮断制御可能な光シャッタアレイと
を用いて前記露光手段を構成するとともに、前記感光体
の光導電層を膜厚を5μm以下に設定したアモルファス
シリコン(a−Si)系材料で形成した事を特徴とす
る。
画像形成装置において、前記露光手段に光出力の小さい
PLZTアレイを背面露光装置に用いた場合でも、前記
光導電体層に前記露光電荷を効率よく且つ確実に捕足
し、容易に画像鮮明化を達成し得る画像形成装置を提供
することを目的とする。 【構成】 前記画像形成装置において、450〜600
nmの間の短波長可視光を出力可能な光源と、該光源よ
りの出力光を透過/遮断制御可能な光シャッタアレイと
を用いて前記露光手段を構成するとともに、前記感光体
の光導電層を膜厚を5μm以下に設定したアモルファス
シリコン(a−Si)系材料で形成した事を特徴とす
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式を採るプリ
ンタ、ファクシミリ、複写機等に使用される画像形成装
置に係り、特に透光性支持体上に透光性導電層と光導電
体層を積層してなる感光体の背面側(前記透光性支持体
と対面する側)に、画像情報に対応した光出力を生成す
る露光手段を配し、該露光手段により前記光導電体層に
露光像を形成する画像形成装置に関する。
ンタ、ファクシミリ、複写機等に使用される画像形成装
置に係り、特に透光性支持体上に透光性導電層と光導電
体層を積層してなる感光体の背面側(前記透光性支持体
と対面する側)に、画像情報に対応した光出力を生成す
る露光手段を配し、該露光手段により前記光導電体層に
露光像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より例えば透光性支持体上に透光性
導電層と光導電体層を積層してなる感光体ドラムの内周
側に、画像情報に対応した光出力を生成する露光手段を
配し、該露光手段の光出力を集束化して前記光導電体層
に潜像を結像すると同時若しくはその直後に前記感光体
ドラムと対面配置させた現像手段により前記潜像を可視
像(トナー像)化した後、該トナー像を転写ローラその
他の転写手段を介して普通紙に転写可能に構成した画像
形成装置は公知である。(特開昭58ー153957号他、)
導電層と光導電体層を積層してなる感光体ドラムの内周
側に、画像情報に対応した光出力を生成する露光手段を
配し、該露光手段の光出力を集束化して前記光導電体層
に潜像を結像すると同時若しくはその直後に前記感光体
ドラムと対面配置させた現像手段により前記潜像を可視
像(トナー像)化した後、該トナー像を転写ローラその
他の転写手段を介して普通紙に転写可能に構成した画像
形成装置は公知である。(特開昭58ー153957号他、)
【0003】この種の画像形成装置においては、露光手
段を感光体ドラム外周面上に配置した公知の電子写真装
置と異なり、露光手段を感光体ドラムに内挿する構成を
取るためにポリゴンミラー等によるビーム展開する露光
手段を用いる事が出来ず、この為従来装置においては多
数のLED素子をドラム軸方向に沿って列状に配し、該
LED素子を画像情報に対応させて選択的に点灯制御可
能に構成したLEDヘッドを用いて露光像を形成する装
置が多く提案されている。
段を感光体ドラム外周面上に配置した公知の電子写真装
置と異なり、露光手段を感光体ドラムに内挿する構成を
取るためにポリゴンミラー等によるビーム展開する露光
手段を用いる事が出来ず、この為従来装置においては多
数のLED素子をドラム軸方向に沿って列状に配し、該
LED素子を画像情報に対応させて選択的に点灯制御可
能に構成したLEDヘッドを用いて露光像を形成する装
置が多く提案されている。
【0004】しかしながら露光手段にLEDヘッドを用
いた装置においては、LED素子群を配列したヘッドア
レイの完成歩留りが悪いのみならず、個々の素子間の光
量、波長のバラツキ、発熱劣化等が生じ易い。又LED
ヘッドはそれ自体で発熱が伴い、この様な発熱体を挟口
径に形成した感光体ドラム内に内挿させて露光動作を行
うと、ドラム内温度が上昇して画像品質に悪影響を及ぼ
すのみならず、特に前記ドラム内はトナー等の塵埃の侵
入を防ぐために一般にドラム両端を密閉する構成を取る
為に前記欠点が一層増長される。
いた装置においては、LED素子群を配列したヘッドア
レイの完成歩留りが悪いのみならず、個々の素子間の光
量、波長のバラツキ、発熱劣化等が生じ易い。又LED
ヘッドはそれ自体で発熱が伴い、この様な発熱体を挟口
径に形成した感光体ドラム内に内挿させて露光動作を行
うと、ドラム内温度が上昇して画像品質に悪影響を及ぼ
すのみならず、特に前記ドラム内はトナー等の塵埃の侵
入を防ぐために一般にドラム両端を密閉する構成を取る
為に前記欠点が一層増長される。
【0005】一方、近年選択的波長感度記録紙を用いた
カラー記録装置、より具体的には複数の異なる波長に有
効な感度を有し、該波長に対応させた光照射により複数
の異なる色を発する感光材料を用いて模様露光を行なう
記録装置が存在し、該記録装置の露光手段として光源と
結像レンズ間に光シャッタアレイ(PLZTアレイ)を
配置し、該シャッタアレイに画素情報に対応した制御電
圧を印加しながら該光源よりの出力光を透過/遮断制御
可能に構成した露光手段を用いた技術が開示されてい
る。(特開昭63ー221060号他)
カラー記録装置、より具体的には複数の異なる波長に有
効な感度を有し、該波長に対応させた光照射により複数
の異なる色を発する感光材料を用いて模様露光を行なう
記録装置が存在し、該記録装置の露光手段として光源と
結像レンズ間に光シャッタアレイ(PLZTアレイ)を
配置し、該シャッタアレイに画素情報に対応した制御電
圧を印加しながら該光源よりの出力光を透過/遮断制御
可能に構成した露光手段を用いた技術が開示されてい
る。(特開昭63ー221060号他)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】さて前記露光手段にお
いては例え光源の光強度を大にしてもその光強度はPL
ZT素子の通過時に制限を受けるために、該PLZTア
レイより出力される光強度は必然的に小さくなり、この
為該露光手段をそのまま電子写真装置に適用した場合に
は光導電体層に蓄積される電荷も小さくなり、好ましい
鮮明画像を形成し得ないという問題を有す。而も背面露
光装置の場合は他の電子写真装置と異なり、前記露光手
段の光出力を直接光導電体層に透過させるのではなく、
その背面側より透光性支持体と透光性導電層を介して露
光する構成を取るために、前記光導電体層に蓄積される
電荷は一層小さくなり、鮮明画像を形成する上で致命傷
となる。
いては例え光源の光強度を大にしてもその光強度はPL
ZT素子の通過時に制限を受けるために、該PLZTア
レイより出力される光強度は必然的に小さくなり、この
為該露光手段をそのまま電子写真装置に適用した場合に
は光導電体層に蓄積される電荷も小さくなり、好ましい
鮮明画像を形成し得ないという問題を有す。而も背面露
光装置の場合は他の電子写真装置と異なり、前記露光手
段の光出力を直接光導電体層に透過させるのではなく、
その背面側より透光性支持体と透光性導電層を介して露
光する構成を取るために、前記光導電体層に蓄積される
電荷は一層小さくなり、鮮明画像を形成する上で致命傷
となる。
【0007】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、光
出力の小さいPLZTアレイを背面露光装置に用いた場
合でも、前記光導電体層に前記露光電荷を効率よく且つ
確実に捕足し、容易に画像鮮明化を達成し得る画像形成
装置を提供することを目的とする。又本発明の他の目的
とする所は、前記感光体の耐摩耗性と耐環境性を向上
し、これにより経時的な画像品質の低下を防止し得る画
像形成装置を提供する事にある。
出力の小さいPLZTアレイを背面露光装置に用いた場
合でも、前記光導電体層に前記露光電荷を効率よく且つ
確実に捕足し、容易に画像鮮明化を達成し得る画像形成
装置を提供することを目的とする。又本発明の他の目的
とする所は、前記感光体の耐摩耗性と耐環境性を向上
し、これにより経時的な画像品質の低下を防止し得る画
像形成装置を提供する事にある。
【0008】
【課題を解決する為の手段】前記したようにPLZTア
レイは、LEDヘッド等に比較して発光光量が小さいと
いう問題がある。そこでこの様なPLZTアレイを露光
手段として用いた場合には、その受光側でこれを効率よ
く補足する必要がある。そこで本発明は、露光手段に前
記光源とPLZTアレイを用いつつ、これを受光する感
光体側の光導電体層にa−Si系材料を用いた点を第一
の特徴とする。
レイは、LEDヘッド等に比較して発光光量が小さいと
いう問題がある。そこでこの様なPLZTアレイを露光
手段として用いた場合には、その受光側でこれを効率よ
く補足する必要がある。そこで本発明は、露光手段に前
記光源とPLZTアレイを用いつつ、これを受光する感
光体側の光導電体層にa−Si系材料を用いた点を第一
の特徴とする。
【0009】即ちa−Si系光導電体層は、他のSeA
s、SeTe、CdS、OPC等の感光体材料に比べて
光吸収能と光キャリア発生能が高く、而も発生したキャ
リアの移動度が高い為に、低輝度の光出力でも効率よく
光電変換が可能となる。
s、SeTe、CdS、OPC等の感光体材料に比べて
光吸収能と光キャリア発生能が高く、而も発生したキャ
リアの移動度が高い為に、低輝度の光出力でも効率よく
光電変換が可能となる。
【0010】さて前記した背面露光装置は帯電、露光、
現像同時方式の為に、従来のカールソン方式の電子写真
装置のように感光体の帯電電圧の電圧降下がなく、この
為前記背面露光装置においては、現像バイアスや帯電電
圧をその分低下させる事が可能であるが、逆に帯電電圧
を低下させた場合、光導電層厚を薄くして電界強度を高
める必要がある。
現像同時方式の為に、従来のカールソン方式の電子写真
装置のように感光体の帯電電圧の電圧降下がなく、この
為前記背面露光装置においては、現像バイアスや帯電電
圧をその分低下させる事が可能であるが、逆に帯電電圧
を低下させた場合、光導電層厚を薄くして電界強度を高
める必要がある。
【0011】しかしながら前記光導電層をa−Si材で
形成した場合、例えば前記PLZTアレイに組込む光源
に、従来のLEDアレイと一致する波長660nm前後の
光源を選択し、該波長からなる光出力を前記a−Si系
露光像に結像させた場合、例えばa−Si:H材の入射
光の90%が吸収されるまでの膜厚深さは約2.2μm
であり、このため前記入射光の吸収効率を更に高めよう
とすると前記膜厚深さは一層大になり、結果として帯電
電圧を上げなければ所定の電界強度を維持できず、結果
として背面露光装置としての特有の効果が滅失してしま
う。
形成した場合、例えば前記PLZTアレイに組込む光源
に、従来のLEDアレイと一致する波長660nm前後の
光源を選択し、該波長からなる光出力を前記a−Si系
露光像に結像させた場合、例えばa−Si:H材の入射
光の90%が吸収されるまでの膜厚深さは約2.2μm
であり、このため前記入射光の吸収効率を更に高めよう
とすると前記膜厚深さは一層大になり、結果として帯電
電圧を上げなければ所定の電界強度を維持できず、結果
として背面露光装置としての特有の効果が滅失してしま
う。
【0012】そこで本発明は、前記PLZTアレイに組
込む光源に450〜600nm、より好ましくは450
〜550nmの間の短波長可視光を出力可能な光源を用
いつつ、前記アモルファスシリコン(a−Si)系材料
で形成した光導電層を5μm以下に設定した点を第2の
特徴とする。
込む光源に450〜600nm、より好ましくは450
〜550nmの間の短波長可視光を出力可能な光源を用
いつつ、前記アモルファスシリコン(a−Si)系材料
で形成した光導電層を5μm以下に設定した点を第2の
特徴とする。
【0013】即ち前記光出力の波長が500〜550n
m波長の光出力を照射した場合、前記a−Si:H材の
入射光の90%が吸収されるまでの膜厚深さは約0.3
〜0.4μm、又600nmの波長の光出力の場合でも前
記膜厚深さは約0.8μm、と前記LEDに比較して数
段薄膜化が可能であり、この為前記光導電層の膜厚を5
μm以下、好ましくは3μm以下に設定しても高度な吸
収効率を得る事が出来、而も前記膜厚は薄膜であるため
に帯電電圧を低くしても十分なる電界強度を維持する事
が可能となる。
m波長の光出力を照射した場合、前記a−Si:H材の
入射光の90%が吸収されるまでの膜厚深さは約0.3
〜0.4μm、又600nmの波長の光出力の場合でも前
記膜厚深さは約0.8μm、と前記LEDに比較して数
段薄膜化が可能であり、この為前記光導電層の膜厚を5
μm以下、好ましくは3μm以下に設定しても高度な吸
収効率を得る事が出来、而も前記膜厚は薄膜であるため
に帯電電圧を低くしても十分なる電界強度を維持する事
が可能となる。
【0014】次に電荷保持についても考える必要があ
る。即ち前記の様に効率よく光電変換された露光電荷は
現像及び転写位置に至るまでこれを保持する必要がある
が、前記光導電体層の背面側には電極として機能し得る
透光性導電層を有するために、光導電体層を介して前記
導電層と対面する現像スリーブに印加される現像バイア
スが正の場合には該導電層から電子が注入され、又現像
バイアスが負の場合には導電層から正孔が注入され、結
果として露光像の電位度の低下により現像の際に画像濃
度の低下や地かぶりが生じ易い。
る。即ち前記の様に効率よく光電変換された露光電荷は
現像及び転写位置に至るまでこれを保持する必要がある
が、前記光導電体層の背面側には電極として機能し得る
透光性導電層を有するために、光導電体層を介して前記
導電層と対面する現像スリーブに印加される現像バイア
スが正の場合には該導電層から電子が注入され、又現像
バイアスが負の場合には導電層から正孔が注入され、結
果として露光像の電位度の低下により現像の際に画像濃
度の低下や地かぶりが生じ易い。
【0015】そこで本発明の好ましい実施例において
は、前記光導電体層の境界側に高抵抗薄層若しくは絶縁
性の注入阻止層を形成した点を特定している。かかる構
成によれば、前記電子や正孔の注入が阻止され前記電位
度が低下する事なく現像の際に画像濃度の低下や地かぶ
りが防止される。そして前記注入阻止層は、高硬度で化
学的安定性の高いa−SiC材で形成するのがよく、こ
れにより耐摩耗性と耐環境性が向上し、経時的な画像品
質の劣化を防ぐ事が出来るとともに、特に前記注入阻止
層にαーSiC層を用いる事により光導電体層と透光性
導電層との間の密着性が高まる。
は、前記光導電体層の境界側に高抵抗薄層若しくは絶縁
性の注入阻止層を形成した点を特定している。かかる構
成によれば、前記電子や正孔の注入が阻止され前記電位
度が低下する事なく現像の際に画像濃度の低下や地かぶ
りが防止される。そして前記注入阻止層は、高硬度で化
学的安定性の高いa−SiC材で形成するのがよく、こ
れにより耐摩耗性と耐環境性が向上し、経時的な画像品
質の劣化を防ぐ事が出来るとともに、特に前記注入阻止
層にαーSiC層を用いる事により光導電体層と透光性
導電層との間の密着性が高まる。
【0016】さて前記の様な背面露光装置は一般に導電
性トナーを用い、現像位置上流側に形成されたトナー溜
まりを介して感光体側に電荷注入を行いながら光導電体
層の帯電を行うように構成している為、前記導電性トナ
ーが光導電層と直接接触する事により前記導電層上の露
光電荷が低減し易く、特に前記の様に光導電体層を薄く
し荷電容量を小に設定した場合においては前記露光電荷
の低減は、即、画像品質に大きく影響する。
性トナーを用い、現像位置上流側に形成されたトナー溜
まりを介して感光体側に電荷注入を行いながら光導電体
層の帯電を行うように構成している為、前記導電性トナ
ーが光導電層と直接接触する事により前記導電層上の露
光電荷が低減し易く、特に前記の様に光導電体層を薄く
し荷電容量を小に設定した場合においては前記露光電荷
の低減は、即、画像品質に大きく影響する。
【0017】そこでこの様な場合には、導電性トナーを
用いた画像形成装置において、前記光導電体層の表面側
にも前記高抵抗若しくは絶縁層を形成する事により、現
像スリーブ側からの電荷の注入を効果的に阻止でき、前
記欠点の解消が図れると共に帯電能を高める事が出来
る。
用いた画像形成装置において、前記光導電体層の表面側
にも前記高抵抗若しくは絶縁層を形成する事により、現
像スリーブ側からの電荷の注入を効果的に阻止でき、前
記欠点の解消が図れると共に帯電能を高める事が出来
る。
【0018】更に本発明は、前記光導電体層を単層の層
領域とする事なく、光キャリア発生の機能を高めた層領
域と、その表面側に形成したキャリア輸送の機能を持た
せた層領域とを積層したものとする事により、光感度と
耐電圧等を共に高めることが出来る。
領域とする事なく、光キャリア発生の機能を高めた層領
域と、その表面側に形成したキャリア輸送の機能を持た
せた層領域とを積層したものとする事により、光感度と
耐電圧等を共に高めることが出来る。
【0019】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図1
は本発明の基本構成図で、1はドラム状若しくはベルト
状に形成される感光体の拡大断面図で、透光性支持体1
a上に透光性導電層1b、表面阻止層1e、光導電体層
1c、及び表面層1fが積層されて形成されている。そ
して前記感光体1の背面側(ドラム内周側)に、光源と
一対の偏向板間に配設されたPLZTアレイからなる露
光ヘッド2と、該露光ヘッド2よりの光出力を集束化さ
せて前記感光体ドラム1の光導電層1Cに結像させるセ
ルフォックレンズ(商標名)その他の集束レンズ20が
配設されている。
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図1
は本発明の基本構成図で、1はドラム状若しくはベルト
状に形成される感光体の拡大断面図で、透光性支持体1
a上に透光性導電層1b、表面阻止層1e、光導電体層
1c、及び表面層1fが積層されて形成されている。そ
して前記感光体1の背面側(ドラム内周側)に、光源と
一対の偏向板間に配設されたPLZTアレイからなる露
光ヘッド2と、該露光ヘッド2よりの光出力を集束化さ
せて前記感光体ドラム1の光導電層1Cに結像させるセ
ルフォックレンズ(商標名)その他の集束レンズ20が
配設されている。
【0020】次に前記各部位について詳細に説明する。
透光性支持体1aは、ガラス(パイレックスガラス、ホ
ウ珪酸ガラス、ソーダガラス等)、石英、サファイア等
の透明な無機材料や、弗素樹脂、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ビニロン、エポキシ、マイラー等の透明な樹脂等が
あり、ドラム状等の形状である。透光性導電層1bは、
ITO(インジウム・スズ・酸化物)、酸化鉛、酸化イ
ンジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を用いたり、A
I、Ni、Au等の金属を半透明になる程度に薄く形成
してもよい。
透光性支持体1aは、ガラス(パイレックスガラス、ホ
ウ珪酸ガラス、ソーダガラス等)、石英、サファイア等
の透明な無機材料や、弗素樹脂、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ビニロン、エポキシ、マイラー等の透明な樹脂等が
あり、ドラム状等の形状である。透光性導電層1bは、
ITO(インジウム・スズ・酸化物)、酸化鉛、酸化イ
ンジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を用いたり、A
I、Ni、Au等の金属を半透明になる程度に薄く形成
してもよい。
【0021】光導電体層1cはa−Si:Hからなる光
導電体を用い、そして現像バイアスが正の場合には電子
の移動度を高める為、ノンドープ又はVa族元素を含有
させ、又現像バイアスが負の場合には正孔の移動度を高
めるため、IIIa族元素を含有させるのが好ましい。又
必要に応じて暗導電率や光導電率等の電気的特性、光学
的バンドギャップ等について所望の特性を得るために、
C,O,N等の元素を含有させても良い。
導電体を用い、そして現像バイアスが正の場合には電子
の移動度を高める為、ノンドープ又はVa族元素を含有
させ、又現像バイアスが負の場合には正孔の移動度を高
めるため、IIIa族元素を含有させるのが好ましい。又
必要に応じて暗導電率や光導電率等の電気的特性、光学
的バンドギャップ等について所望の特性を得るために、
C,O,N等の元素を含有させても良い。
【0022】又前記光導電体層1cは、背面側より光キ
ャリア発生の機能を高めた光励起層領域1c1と、キャ
リア輸送の機能を持たせた層領域1c2との2層により
形成する事により光感度と耐電圧を高めることが出来
る。尚、光励起層領域1c1は、成膜時において低成膜
速度で成膜する。H2やHeでの希釈率を高める、ドー
プする元素を輸送層よりも多く含有させる等により光キ
ャリア発生の機能を高めることができる。
ャリア発生の機能を高めた光励起層領域1c1と、キャ
リア輸送の機能を持たせた層領域1c2との2層により
形成する事により光感度と耐電圧を高めることが出来
る。尚、光励起層領域1c1は、成膜時において低成膜
速度で成膜する。H2やHeでの希釈率を高める、ドー
プする元素を輸送層よりも多く含有させる等により光キ
ャリア発生の機能を高めることができる。
【0023】又、キャリア輸送層領域1c2は前記領域
と逆の方法で生成する事が出来、そしてこの層は主に感
光体の耐圧を高めると共に励起層1c1から注入された
キャリアを感光体表面へスムーズに走行させる役割を持
つが、この層においても光励起層を透過してきた光によ
りキャリア生成が行なわれ、感光体1の光感度に寄与す
る。
と逆の方法で生成する事が出来、そしてこの層は主に感
光体の耐圧を高めると共に励起層1c1から注入された
キャリアを感光体表面へスムーズに走行させる役割を持
つが、この層においても光励起層を透過してきた光によ
りキャリア生成が行なわれ、感光体1の光感度に寄与す
る。
【0024】尚、光励起層領域1c1の厚みは0.03〜5
μm、好適には0.5〜3μmの範囲に設定するのが良く、
又輸送領域1c2の厚みは0.05〜5μm、好適には1〜3
μmの範囲が良い。又前記両層域からなるa−Si系光
導電体層1cの厚みは0.05〜5μm、好適には0.1〜3μ
mにするのがよい。
μm、好適には0.5〜3μmの範囲に設定するのが良く、
又輸送領域1c2の厚みは0.05〜5μm、好適には1〜3
μmの範囲が良い。又前記両層域からなるa−Si系光
導電体層1cの厚みは0.05〜5μm、好適には0.1〜3μ
mにするのがよい。
【0025】表面阻止層1eと表面層1fは、αーSi
C、αーSiO,αーSiN、αーSiON、αーSi
CON等のa−Si系の無機高抵抗若しくは絶縁材料、
ポリエチレンテレフタレート、パリレン、ポリ四フッ化
エチレン、ポリイミド、ポリフッ化エチレンプロピレン
等の有機高抵抗若しくは絶縁材料を用いるのがよく、特
に高抵抗のa−SiC層を用いると、絶縁耐圧や耐摩耗
性、耐環境性等の特性が高められるのみならず、透光性
導電層1bと光導電体層1c間の密着性能が高まる。こ
のa−Si1-xCxのx値は0.3≦x<1.0、好適には0.5
≦x≦0.95に設定する事により1012 〜1013Ω・c
m範囲の抵抗値で高耐湿性を得る事が出来、この場合層
内でC量に勾配を持たせてもよい。またCと同時にN,
O,Geを含有させる事により耐湿性を更に高めること
が出来る。
C、αーSiO,αーSiN、αーSiON、αーSi
CON等のa−Si系の無機高抵抗若しくは絶縁材料、
ポリエチレンテレフタレート、パリレン、ポリ四フッ化
エチレン、ポリイミド、ポリフッ化エチレンプロピレン
等の有機高抵抗若しくは絶縁材料を用いるのがよく、特
に高抵抗のa−SiC層を用いると、絶縁耐圧や耐摩耗
性、耐環境性等の特性が高められるのみならず、透光性
導電層1bと光導電体層1c間の密着性能が高まる。こ
のa−Si1-xCxのx値は0.3≦x<1.0、好適には0.5
≦x≦0.95に設定する事により1012 〜1013Ω・c
m範囲の抵抗値で高耐湿性を得る事が出来、この場合層
内でC量に勾配を持たせてもよい。またCと同時にN,
O,Geを含有させる事により耐湿性を更に高めること
が出来る。
【0026】表面阻止層1eの厚みは0.01〜5μm、好
適には0.1〜3μmの範囲内が良く、又表面層1fの厚み
は0.05〜5μm、好適には0.1〜3μmの範囲内が良い。
尚前記表面阻止層1eにa−Si系を用いる場合には、
現像バイアスが正の場合には導電層からの電子の注入を
阻止するためにIIIa族元素(1〜100000ppm、好適には
100〜5000ppm)を、現像バイアスが負の場合には導電層
1bからの正孔の注入を阻止するためにVa族元素(50
00ppm以下、好適には300〜3000ppm)を含有させるのが
よく、又、O,Nを0.01〜30原子%含有させることによ
り、透光性導電層1bとの密着性が一層向上する。
適には0.1〜3μmの範囲内が良く、又表面層1fの厚み
は0.05〜5μm、好適には0.1〜3μmの範囲内が良い。
尚前記表面阻止層1eにa−Si系を用いる場合には、
現像バイアスが正の場合には導電層からの電子の注入を
阻止するためにIIIa族元素(1〜100000ppm、好適には
100〜5000ppm)を、現像バイアスが負の場合には導電層
1bからの正孔の注入を阻止するためにVa族元素(50
00ppm以下、好適には300〜3000ppm)を含有させるのが
よく、又、O,Nを0.01〜30原子%含有させることによ
り、透光性導電層1bとの密着性が一層向上する。
【0027】さて前記各部位の説明より既に明らかにな
ったが、感光体全体の膜厚は、必要な帯電および絶縁耐
圧の確保や、露光された光の吸収や残留電位の抑制等か
ら、1〜15μm、好適には2〜10μmの範囲に設定
するのが良い。又前記a−Si系光導電体層1c、a−
Si系表面阻止層1e及び表面層1fは、グロー放電分
解法、スパッタリング法、ECR法、蒸着法等により成
膜し、その膜形成に当って、ダングリングボンド終端用
の元素、例えば(H)やハロゲンを含有させるのがよ
い。
ったが、感光体全体の膜厚は、必要な帯電および絶縁耐
圧の確保や、露光された光の吸収や残留電位の抑制等か
ら、1〜15μm、好適には2〜10μmの範囲に設定
するのが良い。又前記a−Si系光導電体層1c、a−
Si系表面阻止層1e及び表面層1fは、グロー放電分
解法、スパッタリング法、ECR法、蒸着法等により成
膜し、その膜形成に当って、ダングリングボンド終端用
の元素、例えば(H)やハロゲンを含有させるのがよ
い。
【0028】図4は本実施例の要部構成たる露光ヘッド
2の構成を示す。該露光ヘッド2は、ドラム軸方向に延
設する管状光源21と、該管状光源21の光路上に配し
たPLZT光シャッタアレー22、該アレー22の入射
側と出射側に夫々配した一対の偏向板23、24からな
る。
2の構成を示す。該露光ヘッド2は、ドラム軸方向に延
設する管状光源21と、該管状光源21の光路上に配し
たPLZT光シャッタアレー22、該アレー22の入射
側と出射側に夫々配した一対の偏向板23、24からな
る。
【0029】光源21は、例えば波長500nmに対応
する出力光を有する蛍光菅、若しくは周囲にシアン(波
長500nm)が発色可能なカラーフィルタを介装した
キセノンランプその他の管状ランプを用いている。一対
の偏向板23、24は夫々偏向角を90度ずらして配置
する。PLZTアレイ22は画素数に対応させて多数の
PLZT素子が列状に配列され、該PLZT素子に電圧
印加する事により、前記出力光がPLZT素子を通過す
る際に90度回転偏向可能に構成している。
する出力光を有する蛍光菅、若しくは周囲にシアン(波
長500nm)が発色可能なカラーフィルタを介装した
キセノンランプその他の管状ランプを用いている。一対
の偏向板23、24は夫々偏向角を90度ずらして配置
する。PLZTアレイ22は画素数に対応させて多数の
PLZT素子が列状に配列され、該PLZT素子に電圧
印加する事により、前記出力光がPLZT素子を通過す
る際に90度回転偏向可能に構成している。
【0030】そしてかかる露光ヘッド2によれば、電源
回路25を介して制御回路26よりの出力信号に基づい
て、画像情報に対応させて選択的に前記PLZT素子に
電圧を印加する事により、電圧印加されたPLZT素子
については、第1の偏向板23、24を通過した前記出
力光が前記PLZT素子を通過する際に90度回転偏向
されるために、そのまま出射側の偏向板23、24を通
過し、集束レンズ20により集束化されて前記光導電層
1Cにドット状の露光電荷を形成する事が出来る。
回路25を介して制御回路26よりの出力信号に基づい
て、画像情報に対応させて選択的に前記PLZT素子に
電圧を印加する事により、電圧印加されたPLZT素子
については、第1の偏向板23、24を通過した前記出
力光が前記PLZT素子を通過する際に90度回転偏向
されるために、そのまま出射側の偏向板23、24を通
過し、集束レンズ20により集束化されて前記光導電層
1Cにドット状の露光電荷を形成する事が出来る。
【0031】一方、電圧印加されていないPLZT素子
については、第1の偏向板23を通過した前記出力光が
前記PLZT素子を通過する際に90度回転偏向される
事なくそのまま通過する為に、出射側の偏向板24を通
過する事が出来ず、これにより画像情報に対応した露光
画像が光導電層1Cに結像可能となる。尚、前記第2の
偏向板24通過後の光出力は光源21と同様の500n
m前後のの短波長可視光の光出力である。
については、第1の偏向板23を通過した前記出力光が
前記PLZT素子を通過する際に90度回転偏向される
事なくそのまま通過する為に、出射側の偏向板24を通
過する事が出来ず、これにより画像情報に対応した露光
画像が光導電層1Cに結像可能となる。尚、前記第2の
偏向板24通過後の光出力は光源21と同様の500n
m前後のの短波長可視光の光出力である。
【0032】次に本発明の効果を確認する為に、下記の
ような実験を試みた。先ず感光体ドラム1として30φ
で軸方向に300mmの長さを有する透明な円筒状ガラ
ス基板1aの外周面に、透光精導電層1bとしてITO
層を活性反応蒸着法により1000Åの厚みで形成し、
次いで、その上に容量結合型グロー放電分解装置を用い
て、図3の成膜条件によりa−SiC表面阻止層1eと
a−Si光導電体層1cとa−SiC表面層1fとを順
次積層した感光体を作成した。
ような実験を試みた。先ず感光体ドラム1として30φ
で軸方向に300mmの長さを有する透明な円筒状ガラ
ス基板1aの外周面に、透光精導電層1bとしてITO
層を活性反応蒸着法により1000Åの厚みで形成し、
次いで、その上に容量結合型グロー放電分解装置を用い
て、図3の成膜条件によりa−SiC表面阻止層1eと
a−Si光導電体層1cとa−SiC表面層1fとを順
次積層した感光体を作成した。
【0033】そして前記のように形成した感光体ドラム
1を図2に示す装置に組込んで所定の画像形成を行う。
即ちその構成を簡単に説明するに、2は蛍光ドットアレ
イで、前記感光体ドラム1内に内挿され、図4に示す露
光ヘッド222と集束性レンズ20(商品名:セルフォ
ックレンズ)からなる露光系を構成し、そして前記露光
系の結像位置は感光体ドラム1と後記現像スリーブ3の
軸心を結ぶ焦点線上に位置する光導電体層1cに結像す
るように構成されている。
1を図2に示す装置に組込んで所定の画像形成を行う。
即ちその構成を簡単に説明するに、2は蛍光ドットアレ
イで、前記感光体ドラム1内に内挿され、図4に示す露
光ヘッド222と集束性レンズ20(商品名:セルフォ
ックレンズ)からなる露光系を構成し、そして前記露光
系の結像位置は感光体ドラム1と後記現像スリーブ3の
軸心を結ぶ焦点線上に位置する光導電体層1cに結像す
るように構成されている。
【0034】3は固定磁石集成体32を内包する現像ス
リーブで、該スリーブ3を矢印方向に回転させることに
より、トナー容器31内のトナーが、前記露光系22−
20の結像位置と対応する現像位置に導かれるように構
成している。尚、感光体ドラム1と現像スリーブ3は相
対的に速度差が生じる様な回転速度を以て逆方向に回転
可能に構成している。
リーブで、該スリーブ3を矢印方向に回転させることに
より、トナー容器31内のトナーが、前記露光系22−
20の結像位置と対応する現像位置に導かれるように構
成している。尚、感光体ドラム1と現像スリーブ3は相
対的に速度差が生じる様な回転速度を以て逆方向に回転
可能に構成している。
【0035】そして前記現像スリーブ3にはバイアス電
圧が印加されており、現像スリーブ3と感光体ドラム1
間の相対的速度差により感光体ドラム1表面を摺擦しな
がら感光体ドラム1の現像位置上流側に形成したトナー
溜まりを介してスリーブ3に印加されたバイアス電圧を
感光体ドラム1側に注入し、均一帯電を行うように構成
している。
圧が印加されており、現像スリーブ3と感光体ドラム1
間の相対的速度差により感光体ドラム1表面を摺擦しな
がら感光体ドラム1の現像位置上流側に形成したトナー
溜まりを介してスリーブ3に印加されたバイアス電圧を
感光体ドラム1側に注入し、均一帯電を行うように構成
している。
【0036】4は転写ローラで感光体ドラム1と同期し
て回転しながら前記現像装置により感光体ドラム1側に
担持させたトナー像を、普通紙上に転写可能に構成す
る。尚、図中9は普通紙に転写された未定着トナー像の
画像定着を行なう定着ローラである。
て回転しながら前記現像装置により感光体ドラム1側に
担持させたトナー像を、普通紙上に転写可能に構成す
る。尚、図中9は普通紙に転写された未定着トナー像の
画像定着を行なう定着ローラである。
【0037】かかる装置において、現像スリーブ31と
感光体ドラム1の透光性導電層1bとの間に+30Vの
電圧を印加しながら、波長505nm、露光量0.4μJ
/cm2の条件で画像露光を行ない、感光体ドラム1上
にトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙に転写し、
熱定着を行なって画像を得た。この画像を評価したとこ
ろ、I.D.が1.3の画像濃度を有し、バックのかぶ
りのない、解像度の良好な画像であった。次に前記実施
例において5000枚の連続ランニング試験を行った
が、感光体ドラム1内温度の上昇は見られず、又画像品
質の劣化も見られなかった。
感光体ドラム1の透光性導電層1bとの間に+30Vの
電圧を印加しながら、波長505nm、露光量0.4μJ
/cm2の条件で画像露光を行ない、感光体ドラム1上
にトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙に転写し、
熱定着を行なって画像を得た。この画像を評価したとこ
ろ、I.D.が1.3の画像濃度を有し、バックのかぶ
りのない、解像度の良好な画像であった。次に前記実施
例において5000枚の連続ランニング試験を行った
が、感光体ドラム1内温度の上昇は見られず、又画像品
質の劣化も見られなかった。
【0038】又前記表面阻止層1eがない点を除いては
前記実施例と同様に製作した感光体ドラム1を用いて前
記と同様な試験を行った所I.D.が0.6と大幅に低
下している事が確認された。又前記表面層1fがない点
を除いては前記実施例と同様に製作した感光体ドラムを
用いて前記と同様な試験を行った所やはりI.D.が
0.8と大幅に低下している事が確認された。従って前
記実験結果より本発明の効果が確認された。
前記実施例と同様に製作した感光体ドラム1を用いて前
記と同様な試験を行った所I.D.が0.6と大幅に低
下している事が確認された。又前記表面層1fがない点
を除いては前記実施例と同様に製作した感光体ドラムを
用いて前記と同様な試験を行った所やはりI.D.が
0.8と大幅に低下している事が確認された。従って前
記実験結果より本発明の効果が確認された。
【0039】
【効果】従って本発明によれば、LED等の他の光源に
比べて発光光量が小さいPLZTアレイを用いた場合で
も、高感度でキャリア移動度も大きいa−Si系光導電
体層を有する感光体と組合せる事により、画像品質を低
下させる事なく低消費電力で小型の画像形成装置を得る
事が出来る。而もa−Si系光導電体層は、光吸収が高
く、光キャリア発生やキャリアの移動に優れているの
で、PLZTアレイの光出力に対応させて光導電体層を
5μm以下に薄膜化しても良好な画像が得られるととも
に、特に前記PLZTアレイの使用波長を550nm以下
に短波長化する事により前記膜厚を薄膜化した場合でも
露光された光吸収性が低下する事なく、高度な吸収効率
を得る事が出来、而も前記膜厚は薄膜であるために帯電
電圧を低くしても十分なる電界強度を維持する事が出来
る。等の種々の著効を有する。
比べて発光光量が小さいPLZTアレイを用いた場合で
も、高感度でキャリア移動度も大きいa−Si系光導電
体層を有する感光体と組合せる事により、画像品質を低
下させる事なく低消費電力で小型の画像形成装置を得る
事が出来る。而もa−Si系光導電体層は、光吸収が高
く、光キャリア発生やキャリアの移動に優れているの
で、PLZTアレイの光出力に対応させて光導電体層を
5μm以下に薄膜化しても良好な画像が得られるととも
に、特に前記PLZTアレイの使用波長を550nm以下
に短波長化する事により前記膜厚を薄膜化した場合でも
露光された光吸収性が低下する事なく、高度な吸収効率
を得る事が出来、而も前記膜厚は薄膜であるために帯電
電圧を低くしても十分なる電界強度を維持する事が出来
る。等の種々の著効を有する。
【図1】本発明の基本構成図で、感光体と露光ヘッドと
の関係を示す。
の関係を示す。
【図2】本発明の実施例に係る画像形成装置を組込んだ
画像形成装置
画像形成装置
【図3】本発明の実施例に係る感光体ドラムの製造条件
を示す表図である。
を示す表図である。
【図4】図1及び図2の装置に組込まれる露光ヘッドの
拡大断面図である。
拡大断面図である。
1 感光体
2 露光ヘッド(21 光源、22 PLZTアレイ)
1a 透光性支持体、
1b 透光性導電層、
1c 光導電体
1d 表面阻止層
Claims (3)
- 【請求項1】 透光性支持体上に透光性導電層と光導電
体層を積層してなる感光体の背面側に、画像情報に対応
した光出力を生成する露光手段を配し、該露光手段によ
り前記光導電体層に露光像を形成可能に構成した画像形
成装置において、450〜600nmの間の短波長可視
光を出力可能な光源と、該光源よりの出力光を透過/遮
断制御可能な光シャッタアレイとを用いて前記露光手段
を構成するとともに、前記感光体の光導電層を膜厚を5
μm以下に設定したアモルファスシリコン(a−Si)
系材料で形成した事を特徴とする画像形成装置 - 【請求項2】 前記感光体の光導電体層と透光性導電層
との境界側に高抵抗若しくは絶縁性の注入阻止層を介在
させた事を特徴とする請求項1記載の画像形成装置 - 【請求項3】 導電性トナーを用いた画像形成装置にお
いて、前記光導電体層の表面側に高抵抗若しくは絶縁性
薄膜層を形成した事を特徴とする請求項1記載の画像形
成装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20572591A JPH0527464A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20572591A JPH0527464A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0527464A true JPH0527464A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16511650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20572591A Pending JPH0527464A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0527464A (ja) |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP20572591A patent/JPH0527464A/ja active Pending
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