JP2722107B2 - 改良さされた非単結晶シリコン系光受容部材を用いた電子写真装置による画像形成方法 - Google Patents

改良さされた非単結晶シリコン系光受容部材を用いた電子写真装置による画像形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、非単結晶シリコン系光受容部材を用いた電
子写真装置による画像形成方法に関するものであって、
特に、細線や微小ドットを良好に再現し、きわめて高品
質の画像を得ることが出来、メンテナンスの手間が少な
い画像形成方法に関するものである。
〔従来技術の説明〕
非単結晶シリコン系光受容部材は、表面硬度が高く、
半導体レーザー(770nm〜800nm)などの長波長光に高い
感度を示し、しかも繰り返し使用による劣化も殆ど認め
られないなど、特に、高速複写機や前記半導体レーザー
を用いたLBP(レーザービームプリンター)等の電子写
真装置用光受容部材として評価されて使用されている。
そしてこうした非単結晶シリコン系光受容部材及びこれ
を用いた複写装置ならびに該装置を操作しての画像形成
プロセスは、概略以下のとおりのものである。
第3図は、従来の代表的な光受容部材300の模式的断
面図であって、301はAl等の導電性基体、302は導電性基
体301からの電荷の注入を阻止するための電荷注入阻止
層、303は少なくとも非単結晶シリコン系の材料で構成
され光導電性を示す光導電層、304は光導電層を保護す
るための表面保護層である。以下光受容部材300から導
電性基体301を除いた部分を感光層305と総称する。
第4図は、従来の複写機の画像形成プロセスを示す概
略図であって、矢印方向に、回転する光受容部材401の
周辺には、よく知られているように、主帯電器402、静
電潜像形成部位403、現像器404、転写紙給送系405、転
写・分離帯電器406、クリーニング装置407、搬送系40
8、除電光409などが配設されている。
ヒーター423によって加温された光受容部材401は主帯
電器402によって一様に帯電され、これにハロゲンラン
プ、蛍光灯等の光源410により発した光をプラテンガラ
ス411上の原稿412に照射し、その反射光をミラー系413
〜416、レンズ系417、フィルター418を介して光受容部
材表面上に導き投影されて静電潜像が形成され、この潜
像に現像器404からトナーが供給されてトナー像とな
る。
一方、転写紙通路419、レジストローラ422よりなる転
写紙供給系405を通って、光受容部材方向に供給される
転写材Pは、転写帯電器406と、光受容部材401の間隙に
おいて、背面から、トナーとは反対極性の電界を与えら
れ、これによって、光受容部材表面のトナー像は、転写
材Pに転移する。
分離された転写材Pは、転写紙搬送系408を通って定
着装置(図示せず)に至って、トナー像は、定着されて
装置外に排出される。
尚、転写部位において、転写に寄与せず光受容部材表
面に残る残留トナーは、クリーニング装置407に至り、
クリーニングブレード421によってクリーニングされ
る。
上記クリーニングにより更新された光受容部材表面は
さらに除電光源409から除電露光を与えられて再び同様
のサイクルに供せられる。
ところで、上述のような画像形成プロセスにおいて用
いられる非単結晶シリコン系光受容部材は、前述のとお
り、非晶質セレン系光受容部材(ビッカース硬度50〜10
0)に比べ、表面硬度が非常に高く(ビッカース硬度100
0程度)、使用寿命もきわめて長い(耐刷枚数100万枚程
度)ことから感光体に当接する部分、例えばクリーニン
グブレード・突き当てコロ、特に画質に直接的影響を与
えるクリーニングブレードへの摩耗や損傷を極力抑える
ようにクリーニング装置の設計や非単結晶シリコン系光
受容部材の特性を調整する必要に迫られている。
特に、クリーニング不良が発生した場合に行なう、ク
リーニング装置のメンテナンスは、現像剤の飛散による
汚れを留意しながら作業を行なう必要があり、メンテナ
ンス作業の時間もかかるため、クリーニング不良の発生
頻度を少なくすることにより、メンテナンス作業が低減
されるように、画像形成方法の改善が求められている。
また、前述のとおり、長波長光にも高い感度を有する
(感度ピーク680nm付近、感度域400〜800nm)という利
点を有しており、これを電子写真用画像形成装置に用
い、通常の文書類の複写を行なうような場合において
は、文字のつぶれあるいは、細りといった画質の低下も
みられず、いわゆる通常の複写の場合には問題のないと
ころであるが、最近における印刷なみか、あるいはそれ
以上の高画質の要求に対しては必ずしも十分なものでは
ない。
すなわち、100μm程度以下の極細線を再現しようと
すると線幅の太りや細りが生じることがある。例えば□
2mm程度の大きさの「驚」の字などでは「口」の部分が
つぶれて読みずらかったり、同じく「電」の字では横線
が細って見えにくかったりすることがしばしばある。そ
して、このレベルでは、出版物刊行の類のものとして用
いるには、解像度が不十分であることからパーツカタロ
グやマニュアル(手引書)等の少量部数の刊行も割高な
活版印刷や凸版印刷にたよらざるを得ないというのが実
情であった。
特に帯電時に発生するオゾン及びオゾン生成物存在下
での高湿環境下においてはこうした現象が顕著にあらわ
れ、その対応として非単結晶シリコン系光受容部材をヒ
ーターにより加熱するなどによりその再現性を確保する
ようにしている。しかし、このような方法によっても電
子写真用画像形成装置への通電が断たれていた直後など
においてはヒーターによる除湿効果があらわれにくいと
いった問題がある。
又、近年、高速で多量の複写が可能な電子写真用画像
形成装置が求められるようになるにつれ、頻繁なメンテ
ナンス作業により、維持費がかさんだり、複写の中断等
による稼動率の低下等が、問題視されるようになってき
た。
特に、クリーニング不良が発生した場合に行なう、ク
リーナーのメンテナンスは、現像剤の飛散による汚れを
留意しながら作業を行なう必要があり、メンテナンス作
業の時間もかかるため、クリーニング不良の発生頻度を
少なくすることにより、メンテナンス作業が低減される
ように、画像形成方法の改善が求められている。
前述のような、画像形成プロセスにおいて、光受容部
材に感光性を付与する帯電工程においては、コロナ帯電
が主流であるが、該帯電と同時に相当量のオゾン乃至該
オゾンが周辺の空気成分と反応して窒素酸化物等のオゾ
ン生成物が発生する。そしてそれらの発生量は、帯電器
に供給される電流量に比例し、正帯電に比べ負帯電の方
が一般的に5〜10倍量のオゾンを発生する。オゾンは人
体、特に呼吸器に有害であり、従来より活性炭フィルタ
ーによる吸着・分解等の手段を用いて排気中のオゾン濃
度が0.1ppm以下になるようにしている。一方、こうした
電子写真装置の普及に伴い該装置が狭い部屋におかれる
ことが多くあることから、より一層の排出オゾン量の低
減が求められている。
又、電子写真装置内部に発生した上述のオゾン及び/
又はオゾン生成物が光受容部材表面に吸着し、光受容部
材表面を化学反応によって変質させたり、光受容部材と
の間に電子的な相互作用を及ぼし光受容部材の電気特性
を変化させるというような弊害を生じる場合がある。そ
して、特に複写頻度の多い使い込んだ光受容部材を高湿
環境下で使用する場合においては、このことが、解像度
低下の大きな要因となることが少なくない。そればかり
か、光受容部材表面の化学的吸着力を高め、トナーのク
リーニング性も低下させる事が少なくない。
更に、前記オゾン処理フィルターについては、従来か
らその耐久性とオゾン除去効率が十分でないことが指摘
されている。まず耐久性については従来主に活性炭をダ
ンボール紙に担持させて吸着及び炭素による還元分解に
よってオゾンを除去するようにするため約1年程使用し
ていると、前記の吸着力が弱まりそのオゾン除去効率は
著しく低下するため定期交換を必要とする。
又、オゾン除去効率については、上述したように従来
のオゾン除去手段は吸着による除去が主流であるため、
そもそもがその効率が低いのに加えてオゾンは25℃以上
になると自己分解を始めるところ、複写機・LBP等、電
子写真装置内のモーターやランプ等から発生する熱によ
り分解する分を加えても、従来方式では、0.1ppm程度の
排出オゾン濃度にするのが限界である。
これらの欠点を補うために処理媒体として従来の活性
炭から銅(Cu)・マンガン(Mn)系の酸化物触媒に替え
る事が好ましいが触媒自体が高価であるうえに触媒はそ
のオゾン分解活性が温度に大きく依存する。そのため
朝、一番での使用など電源投入直後は、電子写真装置が
冷えていて排気温度が低い場合にはオゾン処理効率が低
く、耐久性に富み加温状態では高い効率を有する触媒の
利点を十分に生かしきれていなかった。
〔発明の目的〕
本発明の主たる目的は、上述の従来の画像形成方法に
おける問題点を排除し、きわめて良好な品質の画像を安
定して得る事を可能ならしめる画像形成方法を提供する
ことにある。
本発明の更なる目的は、いかなる環境下であっても極
めて良好な鮮鋭度や諧調性を有する画像を安定して与
え、特にクリーニング不良の発生頻度が極めて少なく、
クリーニング装置のメンテナンスに手間のかからない画
像形成方法を提供することにある。
〔発明の構成・効果〕
本発明は、上記目的を達成するものであって、本発明
の電子写真装置による画像形成方法は「光受容部材とし
て、少なくとも非単結晶シリコン系の材料で構成され光
導電性を示す第1の層と、シリコン原子と炭素原子と周
期律表第III族に属する原子、及び必要により水素原子
及び/又はハロゲン原子を含み、潜像を保持する機能を
有する第2の層と、シリコン原子と炭素原子、及び必要
により水素原子及び/又はハロゲン原子を含み、顕像を
保持する機能を有する第3の層とを縦弾性係数が7500kg
/mm2乃至20000kg/mm2の範囲の基本上に順次積層してな
る光受容部材を用い、現像剤として体積平均粒径4.5μ
m以上9.0μm以下の絶縁性トナーを用いて画像形成を
行なうこと」を特徴とするものである。
本発明者らは、試行錯誤を繰り返して、鋭意検討を重
ねた結果、上述した特定の構成による画像形成方法、即
ち、特定の光受容部材と特定の現像剤とを組み合わせて
画像形成を行なう場合、前記本発明の目的が望ましく達
成出来る知見を得た。そして、その場合いかなる環境下
にあっても良好な鮮鋭度で、従来以上に安定した高画質
の複写画像を得ることが可能となるのに加えて、クリー
ニング不良の発生頻度が極めて少なくクリーニング装置
のメンテナンスの手間が極めて少なくて済むことが判明
した。
上述の本発明による特段の効果は、後述する一連の実
験結果から客観的により明らかにされる。上述の構成の
本発明の画像形成方法がこうした特段の効果を奏する理
由は現時点では必ずしも明確ではないが、以下のところ
が考えられる。即ち縦弾性係数が7500kg/mm2乃至20000k
g/mm2の範囲の基体上に、非単結晶シリコン系光導電層
と潜像保持層と顕像保持層を順次積層することにより、
光受容部材の感光層の表面側の性質が変化して、前述の
特定された現像剤との何らかの作用が関与し、転写後の
光受容部材の表面に残留した現像剤等が、クリーニング
装置のクリーニングブレードによって、容易にクリーニ
ングされるようになることが一つの理由として考えられ
る。
例えば、基体上に順次堆積される電荷注入阻止層、光
導電層、表面保護層等の感光層が、例えばアルミニウム
のような縦弾性係数の小さい基体(6900〜7200kg/mm2
では、堆積進行にしたがって膜による収縮応力が基体を
変形させ基体表面に蓄積された応力が膜に物理的影響を
及ぼすものと考えられる。
一方、縦弾性係数の大きいもの、例えばチタン、銅、
鉄、ステンレス鋼、特に実験結果から縦弾性係数が7500
kg/mm2乃至20000kg/mm2の範囲の材質からなる基体を用
いた場合、膜による応力は基体をほとんど変形させるに
至らず、膜内にて無理なく均一に保持されるため均一性
の高い膜が得られ、これが表面性に関与しクリーニング
性の向上がもたらされると考えられる。
更に、縦弾性係数の非常に大きいもの、例えば鋳物
鋼、ステンレス鋼のごく一部、特に実験結果から縦弾性
係数が20000kg/mm2を越える材質からなる鋳物鋼基体を
用いた場合、膜による応力は基体を全く変形させるに至
らず、その応力が膜内にて不均一に蓄積され、これが表
面性に関与し、クリーニング性の低下をもたらすものと
考えられる。
又、光受容部材において、潜像保持層を顕像保持層の
下に設けることにより、環境に影響されることなく良好
な潜像が得られること、並びに、該潜像を顕像保持層を
介して、前述のとおりの特定された現像剤を用いて現像
することにより、潜像と現像剤との間に良好な静電気力
が働くようになることが他の理由として考えられる。
本発明においては、ヒーターを内蔵した新規の金属酸
化物触媒オゾン除去フィルターを必要に応じて用いる事
が出来る。本発明で使用する金属酸化物触媒オゾン除去
フィルターとしては、後述するように担持体と製造方法
から従来高価であることと、低温時のオゾン除去性能に
劣ることの理由からあまり用いられていなかった従来の
金属酸化物触媒オゾン除去フィルターを低廉な金属ハニ
カム材に、密着層として樹脂層を下塗りし樹脂結着剤に
分散した金属酸化物触媒をデッピング塗布しそして熱伝
導性に富む前記金属ハニカム担持体を、加熱ヒーターで
直接加熱することにより通過雰囲気であるオゾンを含ん
だ空気が低温であっても所望の触媒活性が維持されオゾ
ン除去率が大幅に高められる。
この場合、帯電器により発生するオゾン又、オゾン生
成物が効率的に除去されその結果光受容部材や現像剤の
特性が十分に発揮されるところとなり良好な鮮鋭度で従
来以上に安定して高画質の複写画像が得られる。
こうした特段の効果は後述する一連の実験結果から客
観的に明らかにされるが、前記オゾン除去フィルターに
より従来の単にオゾン排出濃度を低下せしめ周囲の人間
に対する健康への影響の防止、及び光受容部材へのオゾ
ン生成物の付着防止がなされたために光受容部材や現像
剤の特性が十分に発揮されるというだけにとどまらず従
来のオゾン除去フィルターを用いる場合とは別の特段の
化学作用が関与して本発明に用いる光受容部材へのオゾ
ンの影響を極めて少なくするものではないかと考えられ
る。
以上述べてきた、特定の光受容部材・特定の基体・特
定の現像剤のどれを欠いても、その効果は不十分とな
り、特定のオゾン除去フィルターにより更なる効果の向
上が達成されるものである。
以下本発明を図面を用いて具体的に説明する。
光受容部材 本発明に用いられる代表的な光受容部材の模式的断面
図を第1図に示す。第1図(a)は本発明に用いられる
光受容部材の最も基本的な構成を示すものである。図に
おいて、101はAl等の導電性基体を示している。
102は少なくとも非単結晶シリコン系の材料で構成さ
れ光導電性を示す光導電層を示している。103はシリコ
ン原子と炭素原子と周期律表第III族に属する原子、及
び必要により水素原子及び/又はハロゲン原子を含み潜
像を保持する機能を有する潜像保持層を示している。10
4はシリコン原子と炭素原子及び必要により水素原子及
び/又はハロゲン原子を含み顕像を保持する機能を有す
る顕像保持層を示している。
第1図(b)は本発明に用いられる光受容部材の好ま
しい一実施態様を示すものである。図において105は、
導電性基体101と光導電層102の間に、必要に応じて設け
られ、導電性基体101からの電荷の注入を阻止するため
の電荷注入阻止層を示している。
第1図(c)は本発明に用いられる光受容部材の好ま
しい別の一実施態様を示すものである。図において106
は、導電性基体101と電荷注入阻止層105の間に、必要に
応じて設けられ、電子写真用画像形成装置の画像露光源
に長波長光の半導体レーザー等を用いる場合に、干渉現
象の現出を防止するために長波長光を吸収する機能を有
する長波長光吸収層を示している。尚、必要に応じて、
長波長光吸収層106上に直接光導電層102を設けても良
い。
導電性基体101としては、成膜応力に抗する強度で、
後述の実験結果からして明らかなように、縦弾性係数が
7500kg/mm2乃至20000kg/mm2の範囲の導電性材料で構成
されたものが用いられる。
該導電性材料としては、鉄、銅、ニッケル、チタン、
亜鉛、金、銀、白金、及び、鋼、ステンレス鋼、黄銅、
青銅、モネル、インバール、マンガニン、洋銀等の合金
が挙げられる。
光導電層102は、非単結晶シリコンを母体とし、必要
により水素原子及び/又はハロゲン原子を含有し、更に
は、必要に応じて、炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ
原子、周期律表第III族に属する原子(以後「第III族原
子」と略記する)周期律表第V族に属する原子(以後
「第V族原子」と略記する)、及び周期律表第VI族に属
する原子(以後「第VI族原子」と略記する)のうちの少
なくとも一種を含有してもよい。
光導電層102に含有される水素原子及び/又はハロゲ
ン原子の含有量は、0.1〜40原子%とされるのが望まし
い。
又、第III族原子を含有する場合、その含有量は、潜
像保持層103の第III族原子の含有量の5分の1以下とさ
れるのが望ましい。
光導電層102の層厚は、1〜100μmとされるのが望ま
しい。
潜像保持層103は、シリコン原子と炭素原子と第III族
原子及び必要により水素原子及び/又はハロゲン原子を
含有し、更には、必要に応じてゲルマニウム原子、スズ
原子、第V族原子及び第VI族原子のうちの少なくとも一
種を含有してもよい。 潜像保持層103に含有される炭
素原子の含有量は、1〜90原子%とされるのが望まし
く、第III族原子の含有量は、1〜5×104原子ppmとさ
れるのが望ましく、水素原子及び/又はハロゲン原子の
含有量は、0.1〜70原子ppmとされるのが望ましい。
潜像保持層103の層厚は3×10-3〜30μmとされるの
が望ましい。
顕像保持層104は、シリコン原子と炭素原子及び必要
により水素原子及び/又はハロゲン原子を含有し、更に
は、必要に応じてゲルマニウム原子、スズ原子、第III
族原子、第V族原子及び第VI族原子のうちの少なくとも
一種を含有してもよい。
顕像保持層104に含有される炭素原子の含有量は、1
〜90原子%とされるのが望ましく、さらには、潜像保持
層103の炭素原子の含有量より多いのが好ましい。
水素原子及び/又はハロゲン原子の含有量は、0.1〜7
0原子ppmとされるのが望ましい。又、第III族原子を含
有する場合、その含有量は潜像保持層103第III族原子の
含有量の10分の1以下とされるのが望ましい。
必要に応じて設ける電荷注入阻止層105は、非単結晶
シリコンを母材とし、必要により水素原子及び/又はハ
ロゲン原子を含有し、更に、炭素原子、第III族原子、
第V族原子及び第VI族原子のうちの少なくとも一種を含
有する。
電荷注入阻止層105の層厚は、3×10-2〜15μmとさ
れるのが望ましい。
必要に応じて設ける、長波長光吸収層106は、非単結
晶シリコンを母材とし、必要により水素原子及び/又は
ハロゲン原子を含有し、更に、ゲルマニウム原子及び/
又はスズ原子を含有する。また、必要に応じて、炭素原
子、第III族原子、第V族原子及び第VI族原子のうちの
少なくとも一種を含有してもよい。
長波長光吸収層106の層厚は、5×10-2〜25μmとさ
れるのが望ましい。
前記第III族原子としては、具体的には、B(硼
素)、Al(アルミニウム)、Ca(ガリウム)、In(イン
ジウム)、Tl(タリウム)等があり、特にB,Al,Gaが好
適である。第V族原子としては、具体的には、N(窒
素)、P(隣)、As(砒素)、Sb(アンチモン)、Bi
(ビスマス)等があり、特にN,P,Asが好適である。第VI
族原子としては、具体的には、O(酸素)、S(硫
黄)、Se(セレン)、Te(テルル)、Po(ポロニウム)
等があり、特にO,S,Seが好適である。本発明に用いられ
る光受容部材は、真空堆積膜形成法によって、所望特性
が得られるように適宜成膜パラメータの数値条件を設定
して作成される。前記真空堆積膜形成法としては、具体
的には、たとえばグロー放電法(低周波プラズマCVD、
高周波プラズマCVDまたはマイクロ波プラズマCVD等の交
流放電プラズマCVD、あるいは直流放電プラズマCVD
等)、ECR−プラズマCVD法、スパッタリング法、真空蒸
着法、イオンプレーティング法、光CVD法、材料の原料
ガスを分解することにより生成される活性種(A)と、
該活性種(A)と化学的相互作用をする成膜用の化学物
質より生成される活性種(B)とを、各々別々に堆積膜
を形成するための成膜空間内に導入し、これらを化学反
応させることによって材料を形成する方法(以後「HRCV
D法」と略記する)、材料の原料ガスと、該原料ガスに
酸化作用をする性質を有するハロゲン系の酸化ガスを各
々別々に堆積膜を形成するための成膜区間内に導入し、
これらを化学反応させることによって材料を形成する方
法(以後「FOCVD法」と略記する)等の方法が適宜選択
使用できる。これらの真空堆積膜形成法は、製造条件、
設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作成される光受
容部材に所望される特性等の要因によって適宜選択され
て採用されるが、所望の特性を有する光受容部材を製造
するに当たっての条件の制御が比較的容易に行い得るこ
とからして、グロー放電法、スパッタリング法、イオン
プレーティング法、HRCVD法、FOCVD法が好適である。そ
して、これらの方法を同一装置系内で併用して形成して
もよい。
第5図に本発明に用いる光受容部材の形成を行う際の
代表的な堆積膜形成装置である高周波(以下「RF」と略
記する)プラズマCVD装置の一例を示す。
図中の571〜577のガスボンベには、本発明の光受容部
材を形成するための原料ガス、例えば各々SiH4,H2,CH
4,PH3,B2H6,NO,Ar等が密封されており、あらかじめ、
ガスボンベ571〜577を取り付ける際に、各々のガスを、
バルブ551〜557から流入バルブ531〜537のガス配管内に
導入してある。
図中505は基体、506は基体ホルダーであり、514は基
体505を加熱するための加熱ヒーターである。
まず、例えば表面に旋盤を用いて鏡面加工を施した基
体505を基体ホルダー506に挿入し、成膜炉501の上蓋507
を開けて、成膜炉501内の加熱ヒーター514に基体ホルダ
ー506を挿入する。
次にガスボンベ571〜577のバルブ551〜557、流入バル
ブ531〜537、成膜炉501のリークバルブ515が閉じられて
いることを確認し、また、流入バルブ541〜547、補助バ
ルブ518が開かれていることを確認してまずメインバル
ブ516を開いて不図示の真空ポンプにより成膜炉501及び
ガス配管内を排気する。
その後、ガスボンベ571〜577より各々のガスを、バル
ブ551〜557を開けて導入し、圧力調整器561〜567により
各ガス圧力を所望の圧力に調整する。
次に流入バルブ531〜537を徐々に開けて、以上の各ガ
スをマスフローコントローラー521〜527内に導入する。
次に、流出バルブ547および補助バルブ518を徐々に開
いてArガスをガス導入管508のガス放出孔509を通じて成
膜炉501内に流入させる。この時、Arガス流量が所望の
流量となるようにマスフローコントローラー527で調整
する。成膜炉501内の圧力は、所望の圧力となるように
真空計517を見ながら不図示の真空排気装置の排気速度
を調整する。その後、不図示の温度コントローラーを作
動させて。基体505を加熱ヒーター514により加熱し、基
体505が所望の温度に加熱されたところで、流出バルブ5
77および補助バルブ518を閉じて、成膜炉501内へのガス
流入を止める。
次に、各々の層を形成するのに必要な原料ガスの流出
バルブ541〜547と補助バルブ518を徐々に開いて、原料
ガスを導入管508のガス放出孔509を通じて成膜炉501内
に流入させる。この時、各原料ガスの流量が所望の流量
となるように各々のマスフローコントローラー521〜527
で調整する。成膜炉501内の圧力は、所望の圧力となる
ように真空計517を見ながら不図示の真空排気装置の排
気速度を調整する。その後、不図示のRF電源の電力を所
望の電力に設定し高周波マッチングボックス512を通じ
て成膜炉501内にRF電力を導入し、RFグロー放電を生起
させ、基体505上又はすでに成膜した層上に所望の層の
形成を開始し、所望の層厚を形成したところでRFグロー
放電を止め、また、流出バルブ541〜547および補助バル
ブ518を閉じて、成膜炉501内へのガス流入を止め、層の
形成を終える。
それぞれの層を形成する際に必要なガス以外の流出バ
ルブは完全に閉じられていることは云うまでもなく、ま
た、それぞれのガスが成膜炉501内、流出バルブ541〜54
7から成膜炉501に至る配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ541〜547を閉じ、補助バルブ518を開
き、さらにメインバルブを全開にして系内を一旦高真空
に排気する操作を必要に応じて行う。
また、必要に応じて、層形成を行っている間に、層形
成の均一化を図るため、基体505および基体ホルダー506
を、不図示の、駆動装置によって所望される速度で回転
される。
現像剤 本発明においては、現像剤として体積平均粒径4.5μ
m以上9.0μm以下の絶縁性トナー(以後「小粒径トナ
ー」と略記する)を用いる。
本発明の小粒径トナーは結着樹脂を少なくとも有する
絶縁性トナーである。
本発明に用いられる結着樹脂としては、例えば、ポリ
スチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトル
エンなどのスチレン及びその置換体の単重合体、スチレ
ン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルト
ルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合
体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン
−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロ
ルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニ
トリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重
合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチ
レン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジ
エン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレ
ン系共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然
変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、ア
クリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリ
コン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミ
ド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポ
リビニルブチラール、テツペン樹脂、クマロンインデー
ン樹脂、石油系樹脂などが使用できる。
本発明の小粒径トナーは、上述の結着樹脂中に着色剤
を混合して形成する。着色剤として使用されるものとし
ては、磁性粉、顔料、染料などが主なものとしてあげら
れる。磁性粉としては、例えば表面酸化又は未酸化の
鉄、ニッケル、銅、マンガン、クロム、希土類等の金属
及びそれらの合金、又は酸化物及びフェライトなどが使
用できる。顔料としては、ジスアゾイエロー、不溶性ア
ゾ、銅フタロシアニン、染料としては塩基性染料、油溶
性染料が適している。
顔料としては、好ましくはC.I.ピグメントイエロー1
7、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロ
ー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエ
ロー12、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッ
ド3、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド
6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントブルー1
5、C.I.ピグメントブルー16又は下記で示される構造式
(1)有する、フタロシアニン骨格にカルボキシベンズ
アミドメチル基を2〜3個置換した。Ba塩である銅フタ
ロシアニン顔料などである。
染料としてはC.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベン
トレッド52、C.I.ソルベントレッド109、C.I.ベイシッ
クレッド12、C.I.ベイシックレッド1、C.I.ベイシック
レッド3bなどである。
又、これらの成分以外に、必要に応じて、トナーの荷
電状態を調整するための荷電制御剤、トナーの流動性を
改善するための減摩剤などの添加物を上記混合物に加え
ても良い。
本発明の小粒径トナーの製造方法としては、溶融、混
練後、粉砕分級に製造するいわゆる粉砕法以外に、結着
樹脂溶液中に構成材料を分散した後、噴霧乾燥すること
によりトナーを得る方法;あるいは結着樹脂を構成すべ
き単量体に所定の材料を混合して乳化懸濁液とした後
に、重合させてトナーを得る重合法トナー製造法;ある
いはコア材、シェル材から成るいわゆるマイクロカプセ
ルトナーにおいて、コア材あるいはシェル材、あるいは
これらの両方に所定の材料を含有させる方法;等の方法
が応用できる。
上記本発明に用いる小粒径トナーの具体的な製造例を
以下に示す。
(製造例1) 結着樹脂として100部のスチレン/2エチルヘキシルア
クリレート/ジビニルベンゼン共重合体磁性粉として60
部のマグネタイト、荷電制御剤として2部のニグロシ
ン、及び離型剤として3部のポリプロピレンを原材料と
して用意し、これらをヘンシエルミキサーを用いて充分
に予備混練した。得られた混合物をロールミルにて160
℃の温度条件のもとに溶融混練した。該混練物を冷却
後、ハンマーミルにて約1〜2mm程度に粗粉砕し、次い
で超音波ジェット粉砕機を用いて0.1〜50μm程度の粒
径まで微粉砕した。このようにして得られた微粉砕物は
次に、アルピネ社製ミクロプレックス400MP分級装置を
用いて粒径約9μm以上がカットオフされるように設定
して粗粉側のカットを行ない、次いで上記のように第1
段目の分級が行なわれた微粉砕物を更にアルピネ社製、
ミクロプレックス132MP分級装置を用いて粒径約4.5μm
以下がカットオフされるように設定して微粉側のカット
を行なって、体積平均粒径4.5〜9μmの範囲の粒径の
トナーを得た。
(製造例2) 結着樹脂として100部のスチレン−ブタジエン共重合
体、磁性粉として65部のマグネタイト、荷電制御剤とし
て2部のサリチル酸金属錯体を原材料として用い、溶融
混練を180℃の温度条件のもとにエクストルーダー装置
を用いて行なった以外は製造例1と同様にして体積平均
粒径4.5〜9μmの範囲の粒径のトナーを得た。
(製造例3) 結着樹脂として100部のスチレンアクリル、磁性粉と
して、60部の三井金属鉱業社製MGWをそれぞれ、トルエ
ンに溶解し、固形物が溶剤に対して10%となるように溶
液を調製した。この溶液を、二流体ノズルを備えた芦沢
鉄工所株式会社製芦沢ニロアトナイザーを用い、圧力条
件を、4kg/cm2、温風条件を100℃に設定して、スプレー
ドライの処理を行ない、マイクロカプセル状のトナーを
作成した。作成したトナーを、コールターカウンタータ
イプII、アパーチャー径100μにより粒度を測定したと
ころ、粒径は、0.1〜数100μm程度であった。次に、そ
のトナーをアルピネ社製ミクロプレックス400MP分級装
置及びアルピネ社製ミクロプレックス132MP分級装置を
用い、製造例1と同様の手順により分級を行なって、体
積平均粒径が4.5〜9μmの範囲の粒径のトナーを得
た。
画像形成方法 本発明に用いられる電子写真用画像形成装置の一例で
ある模式的断面図を第2図に示す。第2図において、20
1は本発明に用いる光受容部材、202は主帯電器、203は
静電潜像形成部位、204は小粒径トナーを充填した現像
器、205は転写紙給送系、206は転写・分離帯電器、207
はクリーナー、208は転写紙搬送系、209は除電光源、21
0はハロゲンランプ、蛍光灯等の光源、211はプラテンガ
ラス、212は原稿、213〜216はミラー系、217はレンズ
系、218はフィルター、219は転写紙通路、221はクリー
ニングブレード、222はレジストローラ、223は光受容部
材を加温するヒーター、224はヒーターを内蔵する金属
酸化物触媒系オゾン除去フィルターである。
第10〜12図に本発明で用いられるオゾン除去フィルタ
ーの好ましい一例を示す。
第10図は、オゾン除去フィルターにリボンヒーター10
02を巻きつけ、金属ハニカム担持体からなるオゾンフィ
ルター1001を加熱させる構成をとったもので、70mm角の
膜厚25μのアルミシートからなるアルミハニカムのまわ
りに120Wのリボンヒーターを巻きつけオゾン除去フィル
ターを加熱する構造をとっている。
上記のようなハニカム構造からなるオゾン除去フィル
ターは、金属酸化物触媒塗工後においても空気抵抗をき
わめて低く抑えることができる。例えば厚さ15mm、セル
サイズ(正六角形に完全展張した時の外接円の直径に相
当)3mmで、1/3圧縮(正六角形の向い合う2辺を、その
間隔を1/3に圧縮したもの)のアルミハニカムを、触媒
を分散した樹脂液の中に浸し、これをハニカム開口方向
にゆっくり引き上げ塗工したものでは、開口率が約75%
で、オゾン除去フィルター1立方センチメートルあたり
の処理気体の接触面積が20cm2程度のオゾン除去フィル
ターが得られる。そして、この場合の圧力損失は2m/sec
の流速に対して、1.5mmAq程度と良好な値を示す。これ
に対し従来の紙製のオゾン除去フィルターあるいはセラ
ミック製のオゾン除去フィルターの場合には開口率75
%、厚さ15mmのフィルターとして計算すると、圧力損失
はそれぞれ3.5mmAq、1.8mmAq程度となる。
こうした空気抵抗の低さは電子写真用画像形成装置の
装置内部からオゾンを排気するのに好適であるが、オゾ
ン除去効率を上げる面ではさらに触媒面での乱流を形成
した方が好ましいため、第11図のようにハニカムの配向
面を変えて積層することが望ましい。更には、第11図の
ように配向面を90°程度で各ハニカム1101,1102を積層
することにより、ハニカム特有の強度を増大させること
となり、それ自体の剛性が増すために、他の支持わく等
が不要となるメリットもある。
第12図は、上述のオゾン除去フィルターの詳細な部分
図である。1202は厚み25μのアルミシートを交互に接着
したものでハニカム構造を形成する母材となるところの
アルミシートである。1203は金属酸化物触媒が振動や熱
ひずみで剥離することを防止するための樹脂の下塗り層
である。用いられる樹脂は特定されるものではないが、
耐熱性に富み、アルミニウムとの密着性が良く、金属酸
化物触媒層1204の結着樹脂との相溶性の良いものが好ま
しい。例えばアクリル樹脂等が好ましいものとしてあげ
られる。
1204は金属酸化物触媒層である。該層を形成する金属
酸化物触媒としては、銅(Cu)、マンガン(Mn)、チタ
ン(Ti)、シリコン(Si)等の酸化物が使用できる。こ
れらの金属酸化物触媒はアクリル樹脂などの結着樹脂中
に分散されて塗布され、金属酸化物触媒層が形成され
る。
このようにして構成されたオゾン除去フィルターは室
温から200℃程度までの温度範囲で触媒活性が保たれ、
使用可能だが、熱効率あるいはやけど等の安全性への配
慮から40℃〜100℃の範囲に設定するのが望ましい。
帯電ワイヤー近傍で発生したオゾン(O3)は上述のよ
うな構成を有するオゾン除去フィルターを通過する際
に、加熱されることによって触媒活性が高められた金属
酸化物触媒と接触し、その触媒作用によって分解され、
酸素(O2)となって無害化される。
本発明の電子写真画像形成方法は、前述の構成の光受
容部材及び前述の小粒径トナーを用い、第2図のような
構成の装置により、以下のようにして行われる。
まず、光受容部材201を矢印方向に回転させ、該光受
容部材上に、主帯電器202によって一様なコロナ帯電を
行い、これに光源210により発した光をプラテンガラス2
11上の原稿212に照射し、その反射光をミラー系213〜21
6、レンズ系217、フィルター218を介して光受容部材表
面上に導き、投影させて静電潜像を形成し、この潜像に
現像器204から小粒径トナーを供給してトナー像を形成
する。前記コロナ帯電時に主帯電器202にて発生したオ
ゾンは、矢印方向に流れ、ヒーターで加熱されたオゾン
除去フィルター224に吸着され、化学反応により酸素に
変化して脱離する。
一方転写紙通路219、レジストローラ222よりなる転写
紙供給系205を通って、光受容部材方向に供給される転
写材Pは転写帯電器206と光受容部材201の間隙におい
て、背面から、トナーとは反対極性の電界を与えられ、
これによって、光受容部材表面のトナー像は、転写材P
に転移する。
分離された転写材Pは、転写紙搬送系208をとおって
定着装置(図示せず)に至って、トナー像は定着され、
転写材Pは装置外に排出される。
尚、転写部位において、転写に寄与せず光受容部材表
面に残る残留トナーは、クリーナー207に至り、クリー
ニングブレード221によってクリーニングされる。
上記クリーニングにより更新された光受容部材表面は
さらに除電光源209から除電露光を与えられて再び同様
のサイクルに供せられる。
実験例及び比較実験例 <実験例1> 第1図(b)に示した、本発明に用いる潜像保持層及
び顕像保持層を有する光受容部材を、第5図に示すRFプ
ラズマCVD装置を用いて、既述の作成方法により、パイ
レックスガラス(表面にCr蒸着、縦弾性係数:7500kg/mm
2)、銅(表面にAl蒸着、縦弾性係数:12000kg/mm2)及
び鉄(表面にNi蒸着、縦弾性係数:20000kg/mm2)からな
る、直径108mmφ、長さ358mm、厚さ5mmの各々の基体上
に、第1表に示す作成条件に従って作成し、キヤノン製
の複写機NP−8580を実験用に改造した電子写真用画像形
成装置に設置した。
前記製造例1に示した方法で、分級装置の設定のみを
変え、体積平均粒径を約3μmから1.5μmきざみに約1
2μm迄変化させてトナーを作成した。作成した各々の
トナーを、前記した電子写真用画像形成装置の現像器に
設置し、既述の手順に従って画像を形成し、各々の基体
とトナーにおけるクリーニングブレードの耐久性と、複
写画像の解像度及び諧調性を以下に記す方法で評価し
た。
クリーニングブレードの耐久性の評価は、各々の光受
容部材とトナーの組合わせに対して、厚さ3mm、JISゴム
硬度40〜50のシリコンゴム製クリーニングブレードを各
々5本づつ用い、キヤノン製チェックシートNA−7を用
いて画出し耐久を行ない、画像上にクリーニング不良に
よる黒いスジが出るまでの耐久枚数を評価した。
解像度の評価は、画像形成時の原稿として、第6図に
示す黒色部と白色部とが一定の幅aで並んだテストシー
トを用意し、線幅aをせばめていった時に、複写画像上
において再現し、解像し得る最小の線幅aにより評価を
行なった。すなわち、テストシートにおける線幅aを小
さくしていった時に、ある線幅a以下になると、画像上
の隣り合う黒色部の輪郭の微小なボケが重なり合い、事
実上解像不可能となってしまう。その時の線幅aを、解
像度の数値とした。
諧調性の評価は、画像形成時の原稿として、直径5mm
φで、反射濃度が各々0.3,0.5,1.1の3コの黒丸が並ん
だテストシートを用意し、反射濃度が0.3と1.1の黒丸
が、複写画像上で各々0.3,1.1の反射濃度となるように
調整した時に、反射濃度が0.5の黒丸の、複写画像上で
の反射濃度により評価を行なった。すなわち、反射濃度
が0.5の黒丸の、複写画像とテストシートでの反射濃度
の差の絶対値を、諧調性の数値とした。
<比較実験例1> アルミニウム(縦弾性係数:7000kg/mm2)、鋳物鋼
(縦弾性係数:21000kg/mm2)からなる、直径108mmφ、
長さ358mm、厚さ5mmの基体を用いた以外は、実験例1に
おける光受容部材と同じ光受容部材を、実験例1と同様
の作成条件と方法で作成し、実験例1と同様な方法で画
像を形成し、各々のトナーにおけるクリーニングブレー
ドの耐久性と、複写画像の解像度及び諧調性を、実験例
1と同様な方法で評価した。
<比較実験例2> 実験例1と同様の鉄の支持体上に、第3図に示した潜
像保持層と顕像保持層が実質的に同一の層である以外
は、実験例1における光受容部材と同じである従来の光
受容部材を、第2表に示す作成条件に従って、実験例1
と同様の方法で作成し、実験例1と同様な方法で画像を
形成し、各々のトナーにおけるクリーニングブレードの
耐久性と、複写画像の解像度及び諧調性を、実験例1と
同様な方法で評価した。
以上の評価結果を第7図(耐久性)、第8図(解像
度)、第9図(諧調性)に示す。耐久性、解像度及び諧
調性は、比較実験例1での、従来広く使用されてきた体
積平均粒径約12μmのトナーを用いた場合の、クリーニ
ングブレードの耐久枚数と、複写画像における解像度と
諧調性を各々基準とし、相対評価により示した。
クリーニングブレードの耐久性は、第7図に示した通
り、実験例1、比較実験例1及び2の光受容部材を比較
した場合、実験例1における、本発明に用いる潜像保持
層及び顕像保持層を有し、且つ縦弾性係数が7500kg/mm2
乃至20000kg/mm2の支持体を用いた光受容部材の方が、
全てのトナーの体積平均粒径において、良好なクリーニ
ングブレードの耐久性が得られた。特に、本発明に用い
る潜像保持層及び顕像保持層を有し、且つ縦弾性係数が
7500kg/mm2乃至20000kg/mm2の支持体を用いた光受容部
材と、体積平均粒径が約4.5μmから約9μmの範囲の
トナーを用いた場合に、クリーニングブレードの耐久性
が極めて優れ、その効果は顕著である。
複写画像における解像度と諧調性は、第8図及び第9
図に示した通り、実験例1、比較実験例1及び2の光受
容部材を比較した場合、実験例1及び比較実験例1にお
ける、本発明に用いる潜像保持層及び顕像保持層を有し
た光受容部材の方が、全てのトナーの体積平均粒径にお
いて、良好な解像度と諧調性が得られた。特に、本発明
に用いる潜像保持層及び顕像保持層を有し、且つ縦弾性
係数が7500kg/mm2乃至20000kg/mm2の支持体を用いた光
受容部材と、体積平均粒径が約4.5μmから約9μmの
範囲のトナーを用いた場合に、解像度と諧調性が極めて
優れた複写画像が得られ、その効果は顕著である。
以上からわかるように、本発明による、縦弾性係数が
7500kg/mm2乃至20000kg/mm2の支持体を用い、潜像保持
層及び顕像保持層を有する光受容部材と、体積平均粒径
が4.5μmから9μmの範囲のトナーとを使用する画像
形成法は、従来の画像形成法に対して極めて優れた耐久
性を有することが出来ることが判明した。
<実験例2及び比較実験例3> 担持体として、20μm厚、セルサイズ2.5mm、1/2圧縮
のアルミニウムハニカム、金属酸化物触媒層としてアク
リル樹脂結着剤30部中に、CuO2・MnO2触媒70部を分散さ
せたものを用いて、第10図のような構成で、50mm角、厚
さ10mmのサイズのオゾン除去フィルターを作成した(実
験例2)。
同時に、オゾン除去材料として、活性炭を用い、これ
を上記第10図と同様の形状及びサイズとなるように成形
し、第6図と同様にヒーターを巻いたものを用意した
(比較実験例3)。次に、市販のオゾン発生器により、
オゾンを発生させ、これを風速3m/sec及び4.5m/secの流
量で前記2種類のオゾン除去フィルターに流入させた。
そして前記ヒーターによりオゾン除去フィルターの温度
を種々に変化させながらそれぞれのオゾン除去フィルタ
ーの入口と出口でのオゾン量をエバラ実業(株)製EG−
2001装置により測定し、その比を求めることによりオゾ
ン除去率を計算した。結果を第13図に示す。第13図から
明らかなように活性炭を用いたオゾン除去フィルターで
は、3m/secという比較的遅い風速でも高々68%程度のオ
ゾン除去率であるのに対し、金属触媒系においては、50
℃以上の温度に設定した場合90%程度のオゾンが除去で
きることがわかった。また風速を4.5m/secに増加させて
50℃以上の温度に設定すれば70%を超えるオゾン除去効
果があることがわかった。(尚、活性炭を用いた風速4.
5m/secのオゾン除去率は、60%以下の値であったため図
示しなかった。) <実験例3> 金属酸化物触媒としてTiO2触媒及びSiO2触媒を用いた
以外は実験例2と全く同様にしてオゾン除去率の検討実
験を行なったところ実験例2と同様、風速3m/sec、50℃
以上の温度という条件においてそれぞれ85〜95%程度の
高いオゾン除去率を示すことがわかった。
<実験例4及び比較実験例4> 実験例1で作成した、鉄の支持体を用いた本発明の光
受容部材(感光体サンプルA)と、比較実験例2で作成
した、従来の光受容部材(感光体サンプルB)と、実験
例1で使用した、体積平均粒径が約6μmのトナーをそ
れぞれ用意した。
オゾン除去フィルターとして、第3表に示す2種類の
構成のもの(フィルターサンプルa,b)を用意し、実験
例1に用いたのと同様の2台の電子写真用画像形成装置
の主帯電器の背面部分に設置した。
そして、上記2種類の感光体サンプルを、上記2台の
電子写真用画像形成装置に、かわるがわる設置し、上記
トナーを用いて記述の手順に従って画像形成を行ない画
像評価を行なった。
画像評価の方法としては、テスト原稿として、キヤノ
ン製テストシートNA−7を用い、目視で画質の良し悪し
を判断する方法で行なった。
評価画像としては、上記2種類の感光体サンプル及び
フィルターサンプルの各組合わせにおける初期画像と、
A−4サイズの用紙で一万枚の複写後に、前記画像形成
装置の電源を一旦切り、室温32.5℃、湿度85%の環境条
件で5時間放置した後に再び電源を入れ、最初に装置を
作動させたときの二種類を選択して評価した。
これらの結果を第4表に示す。第4表からわかるとお
り初期画像においては、どの組み合わせにおいても一定
水準以上の優れた画像が得られるが、放置後の画像にお
いては明確な差が生じ、本発明の画像形成方法すなわち
光受容部材サンプルAとフィルターサンプルaを組み合
わせが画像形成方法のみが初期画像と何ら変わることの
ないきわめて良好な画質を維持できるものであることが
判った。これらのことから、第1図のような、特定の縦
弾性係数を有する基体を用いた、特定の層構成を有する
光受容部材と、特定の体積平均粒径を有するトナーと、
金属酸化物触媒系オゾンフィルターとを併用する本発明
の画像形成方法を用いることにより、高温高湿下の装置
始動時1回目という、極めて苛酷な画像形成条件下にお
いても、極めて良好な画像を形成できることが明らかと
なった。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明
は、これらの実施例により何ら制限されるものではな
い。
実施例1 実験例4で用いた感光体サンプルAと同じ光受容部材
と、製造例2の方法で作成した体積平均粒径が約6μm
のトナーを、キヤノン製の複写機NP−7550を実験用に改
造した電子写真用画像形成装置に設置した。
画像評価として、キヤノン製テストシートNA−7を用
い、形成された画像の画質評価を目視により判定した。
通常の環境下(室温23℃、湿度60%)で画像形成評価
を行なった結果、テストシート上に書かれてある2mm角
程度の「驚」及び「電」の字の再現において、「驚」の
字においては「口」の部分のつぶれもなく「電」の字に
おいては、雨冠の中の横線の重なりもなく、白と黒の境
界のはっきりした良好な画像が得られた。また、画像全
体を見ても、濃度むら、かぶり等もなく、非常に良好な
画像であった。また写真を評価用画像として選び、画像
評価を行ったところ、ハーフトーンも十分に再現し、諧
調性も十分にすぐれていることが判明した。
更に、10万枚の耐久性を行なった後に、画像評価した
ところ、画質は耐久初期と同等であり、クリーニング不
良はまったく認められず、十分にクリーニングブレード
の耐久性が確保されることが判明した。
実施例2 実験例1と同様な、表面にCr蒸着したパイレックスガ
ラスの支持体上に、第5表に示す条件で光導電層を作成
した。第1図(b)に示される層構成の光受容部材を用
いた以外は、実施例1と同様なトナー及び電子写真用画
像形成装置を用い、実施例1と同様な評価を行なった。
その結果、キヤノン製テストシートNA−7、写真のい
ずれについても、実施例1と同様の、良好な画像再現性
が得られ、解像度、諧調性が優れ、十分にクリーニング
ブレードの耐久性が確保されることが判明した。
実施例3 担持体として30μm厚、セルサイズ4mm、1/4圧縮のア
ルミニウムハニカムを用い、金属酸化物触媒層としてア
クリル樹脂結着剤30部中にCuO2・MnO2触媒70部を分散さ
せたものを用いたオゾン除去フィルターを、実施例1で
用いた電子写真用画像形成装置の主帯電器の近傍に設
け、オゾン除去フィルターを50℃に加熱した以外は、実
施例1と同様な光受容部材、トナー及び電子写真用画像
形成装置を用い、実施例1と同様な評価を行なった。
その結果、キヤノン製テストシートNA−7、写真のい
ずれについても、非常に良好な画像再現性が得られ、解
像度、諧調性が特に優れ、十分にクリーニングブレード
の耐久性が確保されることが判明した。
〔発明の効果の概要〕 光受容部材として、特定の構成を有し、特に縦弾性係
数が7500kg/mm2乃至20000kg/mm2の範囲の支持体を用
い、現像剤として体積平均粒径が4.5μm以上9μm以
下の絶縁性トナーを用いて、電子写真による画像形成を
行なう、本発明の画像形成方法によれば、どのような環
境下においても極めて安定で良好な鮮鋭度や諧調性を有
した画像を、長期に亘って得ることの出来、更に、クリ
ーニング不良の発生頻度が少なく、クリーナーのメンテ
ナンスの手間を減少させ得ることが出来る。
加えて、特定のヒーターを内蔵した金属酸化物触媒系
オゾン除去フィルターを用いて、上記本発明の画像形成
方法によれば、より長期に亘ってその効果が持続され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に用いる光受容部材の層構成を示す図
である。 第2図は、本発明に用いる電子写真用画像形成装置の模
式的な断面図である。 第3図は、従来の光受容部材の層構成を示す図である。 第4図は、従来の電子写真用画像形成装置の模式的な断
面図である。 第5図は、光受容部材を製造する装置の模式的な断面図
である。 第6図は、実験例で用いた解像度判定用テストシートで
ある。 第7図は、支持体の縦弾性係数及び現像剤の体積平均粒
径とクリーニングブレードの耐久性との関係を示す図で
ある。 第8図は、支持体の縦弾性係数及び現像剤の体積平均粒
径と解像度との関係を示す図である。 第9図は、支持体の縦弾性係数及び現像剤の体積平均粒
径と諧調性との関係を示す図である。 第10図は、オゾン除去フィルターの構成図である。 第11図は、ハニカム配向性を変えて積層したオゾン除去
フィルターの構成図である。 第12図は、オゾン除去フィルターの詳細な部分図であ
る。 第13図は、温度とオゾン除去率との関係を示す図であ
る。 第1図において、101…導電性基体、102…光導電層、10
3…潜像保持層、104…顕像保持層、105…電荷注入阻止
層、106…長波長光吸収層。 第2図において、201…光受容部材、202…主帯電器、20
3…静電潜像形成部位、204…現像器、205…転写紙給送
系、206…転写・分離帯電器、207…クリーナー、208…
転写紙搬送系、209…除電光源、210…光源、211…プラ
テンガラス、212…原稿、213〜216…ミラー系、217…レ
ンズ系、218…光学フィルター、219…転写紙通路、221
…クリーニングブレード、222…レジストローラー、223
…ドラムヒーター、224…オゾン除去フィルター。 第3図において、300…光受容部材、301…導電性基体、
302…電荷注入阻止層、303…光導電層、304…表面保護
層、305…感光層。 第4図において、401…光受容部材、402…主帯電器、40
3…静電潜像形成部位、404…現像器、405…転写紙給送
系、406…転写・分離帯電器、407…クリーナー、408…
転写搬送系、409…除電光源、410…光源、411…プラテ
ンガラス、412…原稿、413〜416…ミラー系、417…レン
ズ系、418…光学フィルター、419…転写紙通路、421…
クリーニングブレード、422…レジストローラー、423…
ドラムヒーター、424…オゾン除去フィルター。 第5図において、500…RFプラズマCVD装置、501…成膜
炉、505…支持体、506…支持体ホルダー、508…ガス導
入管、509…ガス放出孔、512…高周波マッチングボック
ス、514…加熱ヒーター、515…リークバルブ、516…メ
インバルブ、517…真空計、518…補助バルブ、521〜527
…マスフローコントローラー、531〜537…ガス流入バル
ブ、541〜547…ガス流出バルブ、551〜557…原料ガスボ
ンベのバルブ、561〜567…圧力調整器、571〜577…原料
ガスボンベ。 第10図において、1001…オゾン除去フィルター、1002…
リボンヒーター。 第11図において、1101,1102…金属ハニカム担持体。 第12図において、1202…アルミシート、1203…樹脂、12
04…金属酸化物触媒層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江原 俊幸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 吉野 豪人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 大利 博和 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 谷川 博英 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−85566(JP,A) 特開 平1−287574(JP,A) 特開 平1−173049(JP,A) 特開 昭61−29848(JP,A) 特開 昭61−94054(JP,A) 特開 昭63−135953(JP,A) 特開 昭63−13054(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子写真装置による画像形成方法におい
    て、光受容部材として、少なくとも非単結晶シリコン系
    の材料で構成され光導電性を示す第1の層と、シリコン
    原子と炭素原子と周期律表第III族に属する原子、及び
    必要により水素原子及び/又はハロゲン原子を含み、潜
    像を保持する機能を有する第2の層と、シリコン原子と
    炭素原子、及び必要により水素原子及び/又はハロゲン
    原子を含み、顕像を保持する機能を有する第3の層とを
    縦弾性係数が7500kg/mm2乃至20000kg/mm2の範囲の基体
    上に順次積層してなる光受容部材を用い、現像剤として
    体積平均粒径4.5μm以上9.0μm以下の絶縁性トナーを
    用いて画像形成を行うことを特徴とする電子写真装置に
    よる画像形成方法。
  2. 【請求項2】帯電時に発生するオゾンを除去するため
    の、ヒーターを内蔵した金属酸化物触媒系オゾン除去フ
    ィルターを用いて画像形成を行うことを特徴とする請求
    項1に記載の電子写真装置による画像形成方法。
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