JPH10115967A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アモルファスシリコン感光体を用いて画像形
成を行なうにあたり、この感光体における光メモリの解
消がうまく行なえ、また帯電効率も向上して、高速での
画像形成が行なえるようにし、更にこのアモルファスシ
リコン感光体における光劣化をも抑制する。 【解決手段】 アモルファスシリコン系感光層を有する
アモルファスシリコン感光体１を用い、帯電，露光，現
像，転写の工程を経て画像形成を行なう画像形成方法に
おいて、システム速度が２５０〜１０００ｍｍ／ｓであ
り、転写工程後であってこの感光体を帯電させる帯電工
程の前に、この感光体に接触帯電により帯電極性と同極
性の予備帯電を行なうようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において、感光層がアモルファス
シリコンで構成されたアモルファスシリコン感光体を用
いて画像形成を行なう画像形成方法に係り、帯電，露
光，現像，転写の工程を経て画像形成を行なうにあた
り、アモルファスシリコン感光体における帯電性を向上
させると共に光メモリによる画像ノイズの発生を抑制
し、またアモルファスシリコン感光体における光劣化を
抑制する点に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置において画像形成を行なうにあたっては、その
感光体として、感光層を構成する材料にセレン等を用い
た感光体や有機材料を使用した有機感光体の他に、アモ
ルファスシリコンを用いたアモルファスシリコン感光体
が使用されていた。

【０００３】ここで、このようなアモルファスシリコン
感光体を使用して画像形成を行なう場合は、他の感光体
の場合と同様に、このアモルファスシリコン感光体の表
面を帯電装置により帯電させた後、このように帯電され
た感光体の表面に画像情報に応じた露光を行なって静電
潜像を形成し、このように形成された静電潜像に対して
現像装置からトナーを供給して、この感光体の表面にト
ナー像を形成し、このトナー像を転写装置等により記録
媒体上に転写させて、記録媒体上にトナー像を形成する
一方、転写後における感光体の表面に残留するトナーを
クリーニング装置により除去し、その後、この感光体の
表面に光除電装置から光を照射して、この感光体の表面
に残留する電位を除電させるようにしていた。

【０００４】ここで、上記のアモルファスシリコン感光
体の場合、高硬度であると共に高い感度や高い電荷輸送
性を有しており、他の感光体に比べて高速で長期にわた
って利用できるという利点を有していた。

【０００５】しかし、このアモルファスシリコン感光体
の場合、感光層に多くのダングリングボンドを有してお
り、このダングリングボンドにより光生成キャリアの一
部が捕捉され、キャリアの走行性が低下したり、キャリ
アの再結合確率が低下し、これにより光メモリが生じや
すい。このため、反復して使用する場合に、先の露光工
程において受けた光メモリが次にこの感光体の表面が帯
電を受けるまで残ってしまい、ゴーストと称される画像
ノイズが生じるという問題があった。

【０００６】このため、従来においては、このようなア
モルファスシリコン感光体の表面に残留する電位を除電
させる除電工程において、上記の光除電装置から照射さ
せる光として、露光を行なう主波長の光の侵入深さと同
程度の侵入深さを有する光を照射させて、上記のような
光メモリを消去するようにしていた。

【０００７】しかし、このように露光を行なう主波長の
光の侵入深さと同程度の侵入深さを有する光を照射させ
た場合、この感光層の内部に潜在キャリアが多く発生す
る。そして、高速で画像形成を行なうような場合、この
ように生じたキャリアが再結合する前に帯電装置によっ
て次の帯電が行なわれるようになる。このため、この帯
電時に上記のキャリアが移動して感光体の帯電性が著し
く低下し、このようなアモルファスシリコン感光体を高
速で使用することができないという問題があった。

【０００８】ここで、このようなアモルファスシリコン
感光体を十分に帯電させるために、帯電装置による帯電
条件を強くすると、その感光層の一部が絶縁破壊されて
ピンホールが発生し、これにより形成される画像にノイ
ズが生じるという問題があった。

【０００９】また、このようなアモルファスシリコン感
光体における帯電性を改善するために感光層の膜厚を厚
くすることが考えられたが、単に感光層の膜厚を厚くし
た場合においても、この感光体を長い間使用すると、そ
の感光層が光劣化して形成される画像の解像度が低下
し、特に、反転現像を行なった場合に、ハーフ画像の部
分と濃い画像の部分との境界が不明瞭になって像ボケが
生じるという問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、アモルフ
ァスシリコン系感光層を有するアモルファスシリコン感
光体を用い、帯電，露光，現像，転写の工程を経て画像
形成を行なう場合における上記のような問題を解決する
ことを課題とするものであり、アモルファスシリコン感
光体における光メモリの解消がうまく行なえると共に、
このアモルファスシリコン感光体における帯電効率も向
上して、高速での画像形成が行なえるようにし、更にこ
のアモルファスシリコン感光体における光劣化をも抑制
することを課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明における画像形
成方法においては、上記のような課題を解決するため
に、アモルファスシリコン系感光層を有するアモルファ
スシリコン感光体を用い、帯電，露光，現像，転写の工
程を経て画像形成を行なう画像形成方法において、シス
テム速度が２５０〜１０００ｍｍ／ｓであり、転写工程
後であってこの感光体を帯電させる帯電工程の前に、こ
の感光体に接触帯電により帯電極性と同極性の予備帯電
を行なうようにしたのである。

【００１２】そして、この発明における画像形成方法の
ように、転写工程後であってこの感光体を帯電させる帯
電工程の前に、この感光体に接触帯電により帯電極性と
同極性の予備帯電を行なうと、このアモルファスシリコ
ン感光体内における潜在キャリアがこの予備帯電により
移動して基底状態に戻り、光メモリが解消されると共
に、帯電工程における帯電効率も改善されるようにな
る。

【００１３】また、上記のように予備帯電により光メモ
リが解消されるため、除電光として強い光をアモルファ
スシリコン感光体に対して照射しなくてもよく、このア
モルファスシリコン感光体における光劣化も抑制される
ようになる。

【００１４】また、アモルファスシリコン感光体中にお
ける潜在キャリアがより速やかに基底状態に戻るように
するため、上記の予備帯電を行なうにあたり、アモルフ
ァスシリコン感光体の帯電極性と同極性の電圧の他に、
交流電圧を印加させることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る画像形成方
法の実施形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００１６】ここで、使用するアモルファスシリコン感
光体については特に限定されず、一般に使用されている
公知のアモルファスシリコン感光体を使用することがで
き、また表面に形成するアモルファスシリコン感光層の
膜厚等も特に限定されず、一般にその膜厚が２０〜１０
０μｍのものを用いることができるが、特に、このアモ
ルファスシリコン感光体における帯電性能を向上させ
て、高速で画像形成を行なうためには、その膜厚が５０
μｍ以上のものを用いることが好ましい。

【００１７】そして、このようなアモルファスシリコン
感光体を用いて画像形成を行なうにあたっては、図１に
示すように、この感光体１を回転させて、コロナチャー
ジャ等の帯電装置１１によってこの感光体１の表面を帯
電させる。ここで、上記のように感光体１を回転させて
画像形成を行なうシステム速度については、２５０〜１
０００ｍｍ／ｓ、好ましくは４００〜１０００ｍｍ／
ｓ、より好ましくは５００〜１０００ｍｍ／ｓの高速で
の画像形成を行なう場合において有効である。

【００１８】次に、上記のように帯電された感光体１の
表面に、レーザ，ＬＥＤ，ＰＬＺＴ等のデジタル式の露
光あるいは原稿の反射光をミラー等によって照射させる
アナログ露光等の露光手段（図示せず）から画像情報に
応じた露光を行ない、この感光体１の表面に静電潜像を
形成する。

【００１９】そして、このように静電潜像が形成された
感光体１の表面に現像装置１２から現像剤を供給して、
この感光体１の表面に静電潜像に対応したトナー像を形
成する。ここで、上記の現像装置１２に使用する現像剤
としては、トナーだけを用いた一成分現像剤や、トナー
とキャリアとを混合させた二成分現像剤を使用すること
ができ、またこの現像剤に研摩剤等の粒子を添加させる
ことも可能である。また、上記の現像装置１２による現
像は、反転現像，正規現像の何れであっても良い。

【００２０】次いで、上記のようにして感光体１の表面
に形成されたトナー像を転写・分離チャージャ１３を介
して記録紙等の記録部材（図示せず）上に転写させ、こ
のように記録部材上に転写されたトナー像を定着装置
（図示せず）において記録部材上に定着させるようにす
る。

【００２１】一方、上記のようにトナー像を記録部材に
転写させた後は、この感光体１の表面に残留するトナー
をクリーニング装置１４によって除去し、その後、この
感光体１の表面にＬＥＤや冷陰極管等の光除電装置１５
から光を照射させて感光体１の表面に残留する電位を除
電させるようにする。

【００２２】そして、このように感光体１の表面に残留
する電位を除電させた後、この実施形態における画像形
成方法においては、この感光体１の表面にブラシ、ロー
ラ、フィルム等で構成された接触チャージャ１６を接触
させ、電源１７からこの接触チャージャ１６に感光体１
の帯電極性と同極性の電圧を印加させて、この感光体１
の表面を予備帯電させ、その後、このように予備帯電さ
れた感光体１に対して前記の帯電装置１１により感光体
１の表面を帯電させるようにした。

【００２３】ここで、上記の接触チャージャ１６にブラ
シを使用する場合、このブラシの電気抵抗が１０³ 〜１
０⁸ Ω、好ましくは１０⁵ 〜１０⁷ Ω程度のブラシを用
いるようにする。

【００２４】また、上記のように感光体１の表面を予備
帯電させるにあたっては、電源１７から接触チャージャ
１６に感光体１の帯電極性と同極性の直流電圧の他に交
流電圧を印加させることが好ましく、一般には、周波数
が１００〜１０ｋＨｚの交流電圧を重畳させるようにす
る。

【００２５】そして、この実施形態のように感光体１の
表面を帯電装置１１によって帯電させる前に、感光体１
の表面に接触チャージャ１６を接触させて、感光体１の
表面を帯電工程における帯電極性と同極性に予備帯電さ
せると、前記のように感光体１内における潜在キャリア
がこの予備帯電により移動して基底状態に戻るようにな
り、これによって光メモリが解消され、この感光体にお
ける光劣化が抑制されるようになり、また帯電装置１１
による感光体１表面の帯電も効率よく行なわれるように
なる。

【００２６】

【実施例】次に、この発明の画像形成方法の具体的な実
施例について説明すると共に、比較例を挙げ、この発明
の画像形成方法によると良好な画像が安定して得られる
ことを明らかにする。

【００２７】ここで、実施例１〜８及び比較例１，２に
おいては、アモルファスシリコン感光体として、アモル
ファスシリコン感光層の膜厚が８０μｍになった市販の
アモルファスシリコン感光体（京セラ社製；ＰＰＣ−
Ｈ）を用いるようにした。

【００２８】先ず、このアモルファスシリコン感光体を
図２に示すテスターにセットし、実施例１〜３，７及び
比較例１においては、感光体１を周速４００ｍｍ／ｓで
回転させる一方、実施例４〜６，８及び比較例２におい
ては、感光体を周速８００ｍｍ／ｓで回転させるように
した。

【００２９】そして、このように回転する各感光体１の
表面をコロトロンチャージャを用いた帯電装置１１によ
って帯電させた後、このように帯電された感光体１の表
面電位を所定位置に設けられた電位計２によって測定す
るようにし、その後、実施例１〜６及び比較例１，２に
おいては、所定位置に設けられたＬＥＤ１５から光量が
３Ｌｕｘ・ｓの除電用の光を感光体１の表面に照射し
て、この感光体１の表面に残留する電位を除電させる一
方、実施例７，８においては、このような除電用の光の
照射を行なわないようにした。

【００３０】その後、上記の感光体１に対し、実施例１
〜８においては、電気抵抗が１０⁶Ωのブラシを用いた
接触チャージャ１６を接触させて、この感光体１の表面
を帯電極性と同極性に予備帯電させる一方、比較例１，
２においてはこのような予備帯電を行なわないようにし
た。

【００３１】ここで、接触チャージャ１６を接触させて
感光体１の表面を予備帯電させるにあたり、電源１７か
ら上記の接触チャージャ１６に対して下記の表１に示す
ように、実施例１，４では１ｋＶの直流電圧だけを印加
させ、また実施例２，５，７，８では５００Ｖの直流電
圧と周波数が１ｋＨｚでピークピーク電圧Ｖp-p が１ｋ
Ｖの交流電圧とを重畳させて印加させ、また実施例３，
６では７００Ｖの直流電圧と周波数が５ｋＨｚでピーク
ピーク電圧Ｖp-p が２ｋＶの交流電圧とを重畳させて印
加させるようにした。

【００３２】その後は、各感光体１の表面を前記の帯電
装置１１によって帯電させるようにし、上記の電位計２
によって測定される感光体１の表面電位がぞれぞれに＋
６００Ｖになるように帯電装置１１によって帯電させる
のに必要な帯電電荷量を求めて、その結果を下記の表１
に示した。なお、上記のテスターにおいては、感光体１
の中心に対して帯電装置１１と電位計２とがなす角度θ
1 を９０°、ＬＥＤ１５と接触チャージャ１６とがなす
角度θ2 を２０°、接触チャージャ１６と帯電装置１１
とがなす角度θ3 を２５°にした。

【００３３】また、上記の感光体を市販の複写機（ミノ
ルタ社製；ＥＰ９７６５）を改造したものに搭載させ、
各感光体の内部にドラムヒータを設けて、感光体の温度
を４０℃に設定し、この状態で図１に示すように、感光
体１を回転させるようにし、上記のように実施例１〜
３，７及び比較例１においては感光体１を周速４００ｍ
ｍ／ｓで回転させる一方、実施例４〜６，８及び比較例
２においては感光体１を周速８００ｍｍ／ｓで回転させ
るようにした。

【００３４】そして、この感光体１の表面を帯電装置１
１によって＋７００Ｖに初期帯電させた後、この感光体
１の表面に対して露光手段により露光を行なって、感光
体１の表面に静電潜像を形成した。

【００３５】次いで、このように静電潜像が形成された
感光体１の表面に対して、二成分現像剤を使用した現像
装置１２から現像バイアス電圧を＋５００Ｖにして反転
現像を行ない、感光体１の表面に形成された静電潜像に
対応するトナー像を形成した後、このトナー像を転写・
分離チャージャ１３により記録部材上に転写させ、この
ようにトナー像が転写された感光体１の表面に残留する
トナーをクリーニング装置１４によって除去した後、実
施例１〜６及び比較例１，２においては、所定位置に設
けられたＬＥＤからなる光除電装置１５から光量が３Ｌ
ｕｘ・ｓの除電用の光を感光体１の表面に照射して、こ
の感光体１の表面に残留する電位を除電させる一方、実
施例７，８においては、このような除電用の光の照射を
行なわないようにした。

【００３６】その後、上記の各感光体１に対して、実施
例１〜８においては、電気抵抗が１０⁶ Ωのブラシを用
いた接触チャージャ１６を接触させて、下記の表１に示
した各条件で、感光体１の表面を帯電極性と同極性に予
備帯電させる一方、比較例１，２においてはこのような
予備帯電を行なわないようにして、それぞれ５０万枚の
耐刷試験を行なった。

【００３７】そして、このように５０万枚の耐刷試験を
行なった後、形成された画像における光メモリの状態を
調べ、この結果を下記の表１に合わせて示した。なお、
光メモリについては、メモリの発生部分と通常部分との
画像濃度差（ΔＩＤ）を測定し、このΔＩＤが０．０５
以下の場合を◎、０．０５〜０．１の場合を○、０．１
〜０．２の場合を△、０．２以上の場合を×で示した。

【００３８】

【表１】

【００３９】この結果、感光体１の表面に残留する電位
を除電させた後、この感光体１を帯電装置１１によって
帯電させる前に、この感光体１に接触チャージャ１６を
接触させて、感光体１の表面を帯電極性と同極性に予備
帯電させた実施例１〜６のものにおいては、帯電装置１
１によって帯電させるのに必要な帯電電荷量が、予備帯
電を行なわなかった比較例１，２のものに比べて低くな
っており、感光体１における帯電効率が向上されてお
り、また光メモリの発生も比較例１，２のものに比べて
少なくなっていた。特に、予備帯電において直流電圧の
他に交流電圧を印加させた実施例２，３，５，６のもの
においては、光メモリの発生がより一層抑制されてい
た。

【００４０】また、除電用の光を照射させなかった実施
例７，８のものにおいては、帯電装置１１によって帯電
させるのに必要な帯電電荷量を低くすることができ光メ
モリの発生も実用上問題のない範囲であった。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
画像形成方法においては、アモルファスシリコン系感光
層を有するアモルファスシリコン感光体を用いて画像形
成を行なうにあたり、転写工程後であって、この感光体
を帯電させる帯電工程の前に、この感光体に接触帯電に
より帯電極性と同極性の予備帯電を行なうようにしたた
め、この予備帯電によってアモルファスシリコン感光体
内における潜在キャリアが移動して基底状態に戻り、光
メモリが解消されると共に、帯電工程における帯電効率
も改善され、また除電工程において強い光をアモルファ
スシリコン感光体に対して照射しなくてもよくなり、こ
のアモルファスシリコン感光体における光劣化も抑制さ
れるようになった。

【００４２】この結果、この発明における画像形成方法
によると、アモルファスシリコン感光体の帯電性能が向
上される共に、長期の使用によりアモルファスシリコン
感光体が光劣化して解像度が低下するということがな
く、また光メモリによる画像ムラも抑制され、高速で良
好な画像が安定して得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像形成方法を実施する装置の一例
を示した概略説明図である。

【図２】この発明の実施例及び比較例において、感光体
の表面を帯電装置によって所定の表面電位に帯電させる
のに必要な帯電電荷量を求めるのに使用したテスターの
た概略説明図である。

【符号の説明】

１ アモルファスシリコン感光体 １１ 帯電装置 １２ 現像装置 １３ 転写・分離チャージャ １４ クリーニング装置 １５ 除電装置 １６ 接触チャージャ １７ 電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アモルファスシリコン系感光層を有する
   アモルファスシリコン感光体を用い、帯電，露光，現
   像，転写の工程を経て画像形成を行なう画像形成方法に
   おいて、システム速度が２５０〜１０００ｍｍ／ｓであ
   り、転写工程後であってこの感光体を帯電させる帯電工
   程の前に、この感光体に接触帯電により帯電極性と同極
   性の予備帯電を行なうことを特徴とする画像形成方法。