JP2769826B2

JP2769826B2 - 電子写真画像形成方法

Info

Publication number: JP2769826B2
Application number: JP63329631A
Authority: JP
Inventors: 晃司山崎; 俊光狩谷; 達行青池; 俊幸江原; 豪人吉野; 博和大利
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JPH02173657A

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、極めて高品質
の画像を得ることのできる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、従来の体表的な光受容部材の模式的断面図
であって、301はAl等の導電性支持体、302は導電性支持
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。

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、クリーナー407、搬送系408、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、クリーナー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からの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、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実用上十分な水
準を有しているが、近年の印刷なみ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の
が実情である。

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発生し、例えば□2mm程度の
「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」の字の横線が細って見えにくかっ
たりすることしばしば生じていた。そして、このレベル
では、出版物刊行の手段として用いるには、解像度が不
十分であることからパーツカダログやマニュアル（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し
ているのが実情であった。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
にくく、より安定で良好な画質の確保が求められてい
た。

〔発明の目的〕

本発明は、上述、従来技術の欠点を克服すべく成され
たものであって、極めて良好な画像品質を得る事のでき
る画像形成方法を提供することを目的としている。

さらに本発明は、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を有した画像を得る事のできる画像
形成方法を提供することを目的としている。

〔発明の構成・効果〕

本発明の骨子は、基体上に光導電性を示す第１の層、
潜像を保持する第２の層、顕像を保持する第３の層を順
次有する光受容部材として、該第１の層は層厚１〜100
μｍの該第２の層の周期律表第III族に属する原子の含
有量の５分の１以下の量の周期律表第III族に属する原
子を含有する非単結晶シリコン系の材料で構成され、該
第２の層は層厚３×10^-3から30μｍのシリコン原子と１
〜90原子％の含有量の炭素原子と周期律表第III族に属
する原子、及び0.1〜70原子％の含有量の水素原子及び
／又はハロゲン原子を含み、該３の層は該２の層に含有
される周期律表第III族原子に属する原子の含有量の10
分の１以下の量の周期律表第III族原子を含有し、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む光受容部材を用い、該光受容部材
を帯電後露光して静電潜像を形成し、該静電潜像に現像
剤として色材とバインダーを有し体積平均粒径4.5μｍ
以上9.0μｍ以下の絶縁性トナーを供給して、該光受容
部材をヒーターにより加熱することなく画像形成を行う
工程を有することを特徴とする電子写真画像形成方法、
にある。

本発明者らは、試行錯誤を繰り返しながら、鋭意検討
を重ねていった結果、上述のような特定の構成による画
像形成方法、すなわち、光受容部剤及び現像材に極めて
限定されたものどおしを組み合わせて画像形成を行う方
法によって、はじめて前記本発明の目的が達成されるこ
とを見いだすに至った。そして、このような特定の構成
に基づく画像形成方法を用いることによって、どのよう
な環境下においても良好な鮮鋭度の複写画像が得られ、
従来以上に安定した高画質の複写画像を得ることができ
ることを見いだした。

上記のような特段の効果は、後述する一連の実験から
明らかとなったものであって、その理由は現時点では必
ずしも定かであるとはいえないが、光受容部材におい
て、潜像保持層を顕像保持層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、及び
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、潜像と現像剤間
に良好な静電気力が働くことの両者が相乗的に作用した
結果が得られるのではないかと推察される。

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等の導電性支持体を示している。

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、
導電性支持体101と光導電層102の間に、必要に応じて設
けられ、導電性支持体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、導電性支持体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。

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重量％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、1.0〜70原子p
pm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の第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）、Ga（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「HR
CVD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定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なう際
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,CH₄,
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は支持体、506は支持体ホルダーであり、514
は支持体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支
持体505を支持体ホルダー506を挿入し、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に支持
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5
16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511〜557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、支持体505を加熱ヒーター514により加熱し、
支持体505が所望の温度に加熱されたところで、流出バ
ルブ577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、支持体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、支持体505および支持体ホルダー5
06を、不図示の、駆動装置によって所望される速度で回
転させる。

現像剤本発明においては、現像剤としては体積平均粒径4.5
μｍ以上と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、天然樹脂変性マイレン酸樹脂、ア
クリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリ
コーン樹脂、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、テルペン樹脂、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、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、好ましくはC.I.ピグメントイエロー17、
C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー1
3、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2,3の製
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
で超音速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
ある模式適断面図を第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の原稿、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はレジストローラである。

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、この潜像を
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。

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。

以下、本発明の効果を実験例により具体的に説明す
る。

＜実験例＞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層を、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、直径108
mmφ、長さ358mm、厚さ5mmのアルミニウムシリンダー上
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−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。

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12
μｍ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、各々のトナー
における解像度及び諧調性を以下に記す方法で評価し
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で並んだテストチャ
ートを用意し、線幅ａを狭めていった時に、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、テストチャートにおける線幅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
だテストチャートを用意し、反射濃度が0.3と1.1の黒丸
が、複写画像上で各々0.3,1.3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、複写画像とテストチャートでの反射濃
度の差の絶対値を、諧調性の数値とした。

＜比較実験例＞第３図に示した潜像保持層と顕像保持層が実質的に同
一の層である事以外は、実験例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、実験例と同様の方法で作成し、実験例と同様な
方法で画像を形成し、各々のトナーにおける画質を実験
例と同様な方法で評価した。

以上の＜実験例＞及び＜比較実験例＞の評価結果を第
７図（ａ），（ｂ）に示す。解像度と諧調性は、比較実
験例での、従来広く使用されてきた体積平均粒径約12μ
ｍのトナーを用いた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。

第７図（ａ），（ｂ）に示した通り、実験例と比較実
験例の光受容部材を比較した場合、実験例における、本
発明に用いる潜像保持層及び顕像保持層を有する光受容
部材を用いた方が、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の複写画像が得られた。特
に、本発明に用いる潜像保持層及び顕像保持層を有する
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こと
がわかった。

以上から解るように、本発明による、潜像保持層及び
顕像保持層を有する光受容部材と、体積平均粒径が約4.
5μｍから約９μｍの範囲のトナーとの組合せによる画
像形成法は、従来の画像形成法に対して極めて優れた画
質の複写画像を得ることが出来ることが判明した。

〔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実験例に示した方法で作成した光受容部材と、製造例
２の方法で作成した体積平均粒径が約６μｍのトナーと
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
ヤノン製チェックシート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、チェック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。また写真をん評価用画像として選び、
画像評価を行なったところ、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。

実施例２第３表に示す条件で作成した第１図（ｂ）に示される
層構成の光受容部材と製造例３の方法で作成した体積平
均粒径が約６μｍのトナーとを、キヤノン製複写機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、実施例１と同様の評価を行なった。その結果、キヤ
ノン製チェックシート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、諧調性がすぐれていることが判明した。

〔発明の効果の概要〕光受容部材として、特定の構成を有する非単結晶シリ
コン系の材料を用い、現像材として体積平均粒径が4.5
μｍ以上9.0μｍ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、極めて鮮鋭度の高い優れた品質の複写画像を環境に
左右されることなく安定的に得ることができる。

【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画像形成装置の模式的
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画像形成装置の模式的断面図で
ある。第５図は光受容部材を製造する装置の模式的断面図であ
る。第６図は実施例で用いた解像力判定用チャートである。第７図は、現像剤の体積平均粒径と解像力との関係を示
す図である。第１図において、 101……導電性支持体、102……光導電層、 103……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、 203……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……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。第３図において、 301……導電性支持体、302……電荷注入阻止層、 303……光導電層、304……表面保護層。第４図において、 401……光受容部材、402……主帯電器、 403……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……搬送系、409……除電光、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……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。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。

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 (56)参考文献特開昭63−135953（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−157051（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−117553（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/08 G03G 9/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に光導電性を示す第１の層、潜像を
保持する第２の層、顕像を保持する第３の層を順次有す
る光受容部材として、該第１の層は層厚１〜100μｍの
該第２の層の周期律表第III族に属する原子の含有量の
５分の１以下の量の周期律表第III族に属する原子を含
有する非単結晶シリコン系の材料で構成され、該第２の
層は層厚３×10^-3から30μｍのシリコン原子と１〜90原
子％の含有量の炭素原子と周期律表第III族に属する原
子、及び0.1〜70原子％の含有量の水素原子及び／又は
ハロゲン原子を含み、該３の層は該２の層に含有される
周期律表第III族原子に属する原子の含有量の10分の１
以下の量の周期律表第III族原子を含有し、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
ゲン原子を含む光受容部材を用い、該光受容部材を帯電
後露光して静電潜像を形成し、該静電潜像に現像剤とし
て色材とバインダーを有し体積平均粒径4.5μｍ以上9.0
μｍ以下の絶縁性トナーを供給して、該光受容部材をヒ
ーターにより加熱することなく画像形成を行う工程を有
することを特徴とする電子写真画像形成方法
【請求項２】前記光受容部材は前記基体と前記第１の層
との間に非単結晶シリコンを母材とし、水素原子及び／
又はハロゲン原子と、炭素原子、周期律表第III族原
子、周期律表第Ｖ族原子及び周期律表第IV族原子のうち
少なくとも一種を含有する電荷注入阻止層を有する請求
項１に記載の電子写真画像形成方法。