JP2829629B2 - アモルファスシリコン系感光体を用いた電子写真法による画像形成方法及び電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、アモルファスシリコン系感光体を用いた電
子写真装置における画像形成方法、特に高速の画像形成
用電子写真装置複数の現像器を有する多色画像形成用電
子写真装置の赤再現性（赤原稿を黒単色、赤単色、青単
色等モノクロ複写した際の黒原稿のそれに対する比率
を、以下「赤再現性」と称する。）の向上を意図した画
像形成方法に関する。

〔従来技術の説明〕

アモルファスシリコン系感光体は表面硬度が高く、可
視光領域（400〜700nm）のみならず半導体レーザー（77
0〜800nm）などの長波長光にも高い感度を示し、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、ハロゲンランプを光源とする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）
などの電子写真装置用感光体として評価されて使用され
ている。そしてこうしたアモルファスシリコン系感光体
を用いた複写装置、及び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、従来の複写機の画像形成プロセスを示す概
略図であって、矢印Ｘ方向に回転し、感光体ヒーター33
0により42〜45℃に加温された感光体301の周辺には、よ
く知られているように、主帯電器302、静電潜像形成部
位303、現像器304、転写紙給送系305、転写・帯電器306
（ａ）、分離帯電器306（ｂ）、クリーナー307、搬送系
308、除電光源309などが配設されている。以下、一例を
もって画像形成プロセスを説明すると、感光体301の表
面感光層は、＋６〜8kvの高電圧を印加した主帯電器302
によって一様に帯電され、これに50〜80V、150〜350Wハ
ロゲンランプの光源310により発した光をプラテンガラ
ス311上の原稿312に照射しその反射光をミラー系313〜3
16、フィルター318を内蔵したレンズ系317を介して感光
体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304からネガ極性トナーが供給されてトナー
像となる。一方、転写紙通路319、レジストローラ322よ
りなる転写紙供給系305を通って感光体方向に供給され
る転写材Ｐは、＋７〜8kVの高電圧を印加した転写帯電
器306（ａ）と感光体301の間隙において背面から、トナ
ーとは反対極性の正電界を与えられ、これによって感光
体表面のネガ極性トナー像は、転写材Ｐに転移する。12
〜14kVp−ｐ、300〜600Hzの高圧AC電圧を印加した分離
帯電器306（ｂ）により分離された転写材Ｐは、転写紙
搬送系308をとおって定着装置（不図示）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感光体表面に残る残留トナーはク
リーナー307に至り、クリーニングブレード321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感光体表面はさら
に除電光源309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。

上述のような画像形成プロセスにおいて用いられるア
モルファスシリコン系感光体は、前述のとおり、可視光
領域（400〜700nm）のみならず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
いう利点を有するが、このような利点は反面これを高い
光量を得られる、ハロゲンランプを光源とするアナログ
系の複写装置に使用する際などにおいて、複写装置の光
源の発光分布と、前記感光体の分光感度との間のマッチ
ング不良によって、しばしば原稿中の印鑑、即ち朱肉や
赤インク等の赤の再現性に劣るといった問題を生ずるこ
とがあった。

ハロゲンランプは小型で強力な光量が得られ、振動に
も強く、ON/OFFの応答性もはやいことから、中・低速複
写装置に比べ多くの光量を要する高速複写装置において
は好ましい光源である。

また前記アモルファスシリコン系感光体は、主として
光導電層の有する分光感度とほぼ同一の分光感度を有す
るが感光体一本一本については、その上に積層された可
視光領域の殆ど吸収の無い材料からなる表面保護層にお
いても膜厚や屈折率の違いによっては表面保護層を通過
する際の干渉によって光導電層への光の入射量が入射光
波長によって異なり感光体の分光感度にズレを生ずる。

そして、前述のような複写装置の光源と前記感光体と
のマッチング不良の問題に対してより容易に補正するた
めに感光体の表面保護層に起因する分光感度のズレを感
光体によって調整することなく青ガラスなどの長波カッ
トフィルターを介してその再現性を確保しているのが現
状である。これは、アナログ複写機が光源としてレーザ
ーやLED等の単色光ではなく連続した波長を有するハロ
ゲンランプ等の光源を用いており、干渉の条件式 （d:薄膜の厚さ、n:屈折率、λ＝入射光波長、k:定数）
への波長λの代入が困難で赤再現性の良い膜厚条件を算
出しにくいこと、また感光体の表面保護層も感光体の使
用につれて、即ち複写動作を続けるにつれて削れて薄く
なってゆき、干渉の条件が変化してゆく等の多種の条件
から容易にマッチングポイントを見出すことができない
状況にある為である。

しかし、このような本体のフィルターを入れる方法に
よると潜像形成用の光源の全光量が多少なりとも減少す
ることとなり、この光量の不足分を補うためにハロゲン
ランプ光源のワッテージを上げるなどの施策が必要とな
っていた。特に高速の複写装置のようにそのプロセスス
ピードが速く、したがってより低速な複写装置と比較す
ると像露光時間が相対的に少なくなるような系において
は、光源のワッテージをことさら高める必要がある。

一方、昨今のOA市場においては、オフィスでとられる
コピー量の増大、トータルコピーコストの低減に対する
強い要請、両面・帳合い等のシステム化の浸透等により
通常電源100V、15Aのように1.5kW以内で使用可能な低消
費電力型の高速処理複写装置の需要が高まっている。

更に、こうした総電力の制約のなかで、高速化におい
ては、例えば、定着ヒーター・光源光量・駆動用メイン
モーター、システム化の為のソーターなどへの電力も当
然増加するといった状況におかれている。

またアモルファスシリコン系感光体は、前述のとおり
安定性・耐摩耗性などにきわめて優れているため超高速
のヘビーデューティーマシン用の感光体に最も適したも
のとして、更に高速化した複写装置への搭載開発が進め
られる現状にあるが、上述のような複写装置の低消費電
力型指向、付属装置への電力配分の増大などの理由から
前記高速機における赤再現性を確保するための光源光量
アップはきわめて困難な情勢にあり、本体に長波カット
フィルターを入れる方式で良好な赤再現を有する十分な
画像形成品質確保する上では、現在の440mm/sec.のプロ
セススピードでのシステム化（毎分70枚/A4サイズのコ
ピー速度）が限界でありこれ以上の高速化を試みる場合
は、市場の不満を承知しつつも赤再現性を多少犠牲にし
て市場に供せざるを得ないというのが実状である。

一方、近年複写装置に対して黒色のみならず、赤、青
等多彩な画像の色わけ、色づけが要求されるようになっ
てきており、一つの複写装置の感光体に対して、その周
囲に２個以上の複数の現像器を配設し多色画像の形成を
行う複写装置の需要が高まりつつある。

しかし、前述のとおりアモルファスシリコン系感光体
は暗減衰が比較的大きい場合があるため、帯電器までの
距離を異にした２個以上の現像器を装置内に有する上記
のような複写装置に適用しようとすると帯電器から遠い
位置の現像器に対する帯電器すなわち高圧トランス出力
及び潜像形成露光量すなわちハロゲンランプ点灯電圧を
帯電器から近い位置の現像器に比べ相当量増加させる必
要性を生じる。一方、複写装置は電源100V、15Aの1.5kW
で使用されるのが通常であり総電力の制約を受けている
ことから、このような複写装置においては赤再現性は相
当程度犠牲にせざるを得ず、赤再現性を確保することは
アモルファスシリコン系感光体を用いたこのような複写
装置においては非常に困難なものとなっていた。

また、アモルファスシリコン系感光体を用いた電子写
真装置においては、光メモリー、即ち露光によって起こ
るもので、現象としては、前回の画像形成工程で露光さ
れた部分に捕獲（トラップ）されたキャリアが残ってし
まい、次の画像形成工程の帯電による表面電位に、露光
されなかった部分との差が生ずることに対応する。

これらのメモリーにより複写画像に現れる濃淡は「ゴ
ースト」と呼ばれていて、画像を見にくいものにしてい
る。

これを低減するために、除電光において画像露光に比
べ多くの光量を与えたり、660〜800nmといった長波の光
を与えたりしているが、どちらも帯電器の低下をまねく
といった弊害があった。

一方、電子写真における感光体に対する画像形成プロ
セスには通常該感光体面を帯電や除電する行程が含まれ
ており、その帯除電手段機器としては均一な帯電性に優
れるコロナ放電器（コロトロン・スコロトロン）が広く
利用されている。

しかしコロナの放電器はコロナ放電に伴ないオゾン
（O₃）の発生をみる。発生オゾンは空気中の窒素を酸化
して窒素酸化物（NO_x）等を生成する。更にはその生成
窒素酸化物等は空気中の水分と反応して硝酸（HNO₃）な
どを生じさせる。

コロナ生成物は吸湿性が強く、その付着を生じた像担
持体面は付着コロナ生成物の吸湿による低抵抗化によっ
て表面の電荷保持能力（表面抵抗）が全面的に或いは部
分面的に実質的に低下した状態になりやすく、その結果
として出力画像の画像ボケやいわゆる画像流れ（像担持
体面の電荷が面方向に移動（リーク）して静電荷潜像パ
ターンが崩れる或いは形成されない）等の現象をみる。

このような画像流れを防止するために感光体の内面に
加熱ヒーターを設けることにより、感光体表面を加温乃
至加熱して乾燥状態に保たせることにより付着コロナ生
成物の吸湿による感光体面の実質的な低抵抗化を抑制す
る。これはかなり効果的な手段であるが、しばしば画像
流れ現象を発生させてしまう問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来技術の欠点を克服すべく成されたも
のであって、白黒の画像形成の際に、良好な画像形成品
質を有する低消費電力型の高速画像形成方法を提供する
ことを目的とする。さらに現像器を複数個有する低消費
電力型の多色画像形成装置においても良好な画像品質を
得ることのできる画像形成方法を提供することを目的と
する。本発明のさらに具体的目的は消費電力を増加させ
ることなく赤再現性の向上を図り、オフィスで必須の朱
肉による印鑑を含む原稿の良好な赤再現性をもたらし、
望ましくないゴーストの生起のない高速複写画像形成及
び、多色複写画像形成が得られるようにするものであ
る。

〔発明の構成・効果〕

本発明は、次の２つの発明を包含する。即ち、第１の
発明は、次のとおりである。

基体上に、シリコン原子と水素原子を含む非晶質材料
からなる光導電層、およびシリコン原子と炭素原子、水
素原子を含む非晶質材料からなる表面保護層を順次積層
してなるアモルファスシリコン系感光体を用いる電子写
真装置における画像形成方法において、 前記光導電層として、その屈折率（ｎ）を3.2〜3.5、 表面保護層として、その屈折率（ｎ）を1.9〜2.3、か
つ膜厚（ｄ）（オングストローム）の値が、4000〜1000
0、かつ、下記の式におけるD₁〜D₂の範囲、D₃〜D₄の範
囲、D₅〜D₆の範囲、D₇〜D₈の範囲、D₉〜D₁₀の範囲の非
晶質材料を用い、画像形成光線としてハロゲンランプを
光源とする400〜700nmの連続した波長の光を用い、前記
感光体のクリーニング手段としてマグネットローラーを
用い、所定のプロセススピード、特に450mm/sec.以上の
プロセススピードで画像形成することを特徴とする電子
写真装置における画像形成方法として適用することを特
徴とするものである。

D_k＝A_k×ｎ＋B_k（ｋ＝１〜10） ：赤再現性臨界膜厚の屈折率依存直線 A_k＝−a_k×0.462−60 ：上記直線の傾き B_k＝1.924×a_k＋120 ：上記直線のD_k切片 但し、 a₁＝ 4300 a₂＝ 5100 a₃＝ 5700 a₄＝ 6500 a₅＝ 7200 a₆＝ 8000 a₇＝ 8600 a₈＝ 9400 a₉＝10000 a₁₀＝10800 第２の発明は、基体上に、シリコン原子と水素原子を
含む非晶質材料からなる光導電層、およびシリコン原子
と炭素原子、水素原子を含む非晶質材料からなる表面保
護層を順次積層してなるアモルファスシリコン系感光体
を用いる電子写真装置における画像形成方法において、 前記光導電層として、その屈折率（ｎ）を3.2〜3.5、 表面保護層として、その屈折率（ｎ）を1.9〜2.3、か
つ膜厚（ｄ）（オングストローム）の値が4000〜10000
かつ、下記の式におけるD₁〜D₂の範囲、D₃〜D₄の範囲、
D₅〜D₆の範囲、D₇〜D₈の範囲、D₉〜D₁₀の範囲の非晶質
材料を用い、画像形成光線としてハロゲンランプを光源
とする400〜700nmの連続した波長の光を用い、前記感光
体のクリーニング手段としてマグネットローラーを用
い、複数の現像器を有して画像形成することを特徴とす
る電子写真装置における画像形成方法として適用するこ
とを特徴とするものである。

D_k＝A_k×ｎ＋B_k（ｋ＝１〜10） ：赤再現性臨界膜厚の屈折率依存直線 A_k＝−a_k×0.462−60 ：上記直線の傾き B_k＝1.924×a_k＋120 ：上記直線のD_k切片 但し、 a₁＝ 4300 a₂＝ 5100 a₃＝ 5700 a₄＝ 6500 a₅＝ 7200 a₆＝ 8000 a₇＝ 8600 a₈＝ 9400 a₉＝10000 a₁₀＝10800 このように構成することによって、アモルファスシリ
コン系感光体の表面保護層を摩耗減少させることなく、
また、電子写真装置側のレンズに内蔵した長波カットフ
ィルターに全てを頼ることなく、前記表面保護層を長波
長カットフィルターとして機能させ、消費電力の許容範
囲を越えることなく、朱肉などに代表される赤再現性を
向上させ、同時に望ましくないゴーストの生起の無い複
写画像をプロセススピード450mm/sec.以上の高速処理電
子写真装置にて得ることが可能とすることができる。

また、同様に構成することによって、アモルファスシ
リコン系感光体の表面保護層を摩耗減少させることな
く、また、電子写真装置側のレンズに内蔵した長波カッ
トフィルターに全てを頼ることなく、前記表面保護層を
長波長カットフィルターとして機能させ、消費電力の許
容範囲を越えることなく、朱肉などに代表される赤再現
性を向上させ、同時に望ましくないゴーストの生起の無
い複写画像を複数の現像器を有するモノカラー多色処理
電子写真装置にて得ることが可能とすることができる。

以下、本発明を図面及び種々の実験例に基づき更に具
体的に説明する。本発明に用いる代表的なアモルファス
シリコン感光体の模式的断面図を第１表に示す。

図において101は、Al等の導電性支持体を示してい
る。102は、支持体からの電荷の注入を阻止するため
の、0.01〜100μｍの膜厚を有し、シリコン原子を母体
とする非晶質材料からなる、電荷注入阻止層（以後「Ａ
−Si」と略記する）、103は光照射により電子と正孔を
発生し、画像情報を電位情報に変換するための、１〜10
0μｍの膜厚を有し、屈折率3.2〜3.5の少なくとも水素
を含むシリコン原子を母体とする非晶質材料からなる光
導電層（以後、「Ａ−Si:H」と略記する）、104は、現
像剤、転写紙、クリーニング装置等による摩擦等から光
導電層を保護し、かつ表面から光導電層への電荷注入防
止をするための表面保護層を示しており、光導電層への
優れた透光性を持ち、機械的強度、上部からの電荷の注
入防止等に優れた、シリコン原子、炭素原子、水素原子
を含む非晶質材料からなり、かつ4000〜10000オングス
トローム（0.4〜１μｍ）の膜厚を有し、屈折率1.9〜2.
3の表面保護層（以後、「Ａ−SiC:H」と略記する）を示
している。

このようなアモルファスシリコン系感光体はいずれも
シラン系の原料ガスを用いて、高周波やマイクロ波を原
料ガスの分解エネルギー源として用いたプラズマCVD法
により形成される。

上記、本発明の構成要素であるＡ−SiC:Hは、その屈
折率（ｎ）が1.9〜2.3となるように、また、膜厚（ｄ）
が前記関係式を満たす範囲となり、かつ、その絶対値が
4000〜10000オングストロームとなるように光導電層上
に形成される。

本発明のアモルファスシリコン系感光体をセットして
用いる電子写真複写装置の一例である模式的断面図を第
２図（ａ）及び第２図（ｂ）に示す。図において、201
は感光体ヒーター（図示せず）を内蔵した感光ドラム、
202は主帯電器、203は静電潜像形成部位、204は現像
器、204−１は第１の現像器、204−２は第２の現像器を
それぞれ示し、それぞれ色の異なる現像剤を有したもの
である。205は転写紙給送系、206（ａ）は転写帯電器、
206（ｂ）は分離帯電器、207はクリーナー、208は転写
紙搬送系、209は除電光源、210はハロゲンランプ・蛍光
灯等の光源、211は光源台、212は原稿、213〜216はミラ
ー系、217はフィルター218を内蔵したレンズ系、219は
転写紙通路、220はマグネットローラー、221はクリーニ
ングブレード、222はレジストローラー、223,224は定着
器、225は転写材Ｐの搬送方向を変えるためのフラッパ
ー、226,228は第１色目の現像、転写、定着が終了した
転写材Ｐを再び転写紙給送系205に転送するためのロー
ラー、227は上記転送用の搬送系、229は色分けをするに
際し、現像不要な部分の潜像を除去する機能を有するブ
ランク露光用光源をそれぞれ示す。

第２図（ａ）の構成の電子写真複写装置は白黒の画像
を得るためにプロセススピード450mm/sec.以上に対応し
た回転速度で感光ドラム201の回転が可能となってい
る。また、第２図（ａ）、第２図（ｂ）の構成の電子写
真複写装置はハロゲンランプ・蛍光灯等の光源210より
発した光を原稿212に照射し、その反射光をミラー系213
〜216、フィルター218を内蔵したレンズ系217を介して
感光体に投影される画像形成用光源の波長域が400〜700
nmとなるように調整可能となっている。

本発明の構成要素をなす上記マグネットローラは、例
えば特開昭57−104972号に記載のような、残留磁性トナ
ーなどの粉体磁性部材がゆるやかに流動性をもって磁気
ブラシの穂立ちを形成しながら保持したものであり、 第１にその磁気ブラシが感光体表面を摺擦して被摺擦
体である感光体の表面保護層を摩耗させること無く、オ
ゾン生成物等を除去し、 第２にブレード221にて、残留性トナーをスクレープ
クリーニングし、次の画像形成工程へ進行するものであ
る。

このようにして、赤再現性向上のために好ましい屈折
率と膜厚に調整された表面保護層104の膜厚を大きく減
少させることなく、オゾン生成物などを除去することが
できるものである。

一方、例えばシリコンゴム、ウレタンゴム等からなる
弾性ゴムローラーを被摺擦体である感光体の表面保護層
に押圧して研磨し、次いでブレードにて残留磁性トナー
をスクレープクリーニングする方式において、弾性ゴム
ローラー上に残留磁性トナー等が食い込む形でほぼ固定
化され、これが感光体の表面保護層を摺擦するため、強
い研磨力を示し、感光体の表面保護層は摩耗してゆく。
こうして、弾性ゴムローラークリーナーはオゾン生成物
は除去するものの、赤再現性の安定的向上のために不可
欠な表面保護層の膜厚を大きく減少させて赤再現性を悪
いものにしてゆく。

他の感光体研磨手段としてファーブラシに研磨剤を含
ませ被摺擦体である感光体の表面保護層を研磨する手段
があるが、研磨度合いのコントロールにおいて材質・圧
力等の管理巾が狭く、研磨をクリーニングと同時に行う
といった観点からは不向きな方式である。

本発明のマグネットローラー220は、感光体201と0.5
〜1.0mmの距離を隔てて配設され、そのマグネットロー
ラー上に、粉体磁性部材、例えば磁性トナー等を保持さ
せ、流動性のある、やわらかな穂立ちにより被摺動体を
ゆるやかに研磨し、次いで、ブレードにて残留磁性トナ
ーをスクレープクリーニングする方式において、摩耗を
防止しかつオゾン生成物等を除去し、画像流れの防止も
達成することができる。

また、一成分磁性トナーを用いる本発明に関わる電子
写真装置においては残留性トアーを捕集し、粉体磁性部
材として使用することが可能であり経済的にも好ましい
形態である。

本発明の白黒画像形成において電子写真画像形成プロ
セスは、上記のような構成のアモルファスシリコン系感
光体を用い、第２図（ａ）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、所定の450mm/sec.以上のプロセススピードに対
応した回転速度で感光体201を回転させ、該感光体上
に、＋６〜8kVの高電圧を印加した主帯電器202によって
一様なコロナ帯電を行う。

次に50〜80V、150〜350Wハロゲンランプの光源210に
より発した光をプラテンガラス211上の原稿212に照射し
その反射光をミラー系213〜216、フィルター218を内蔵
したレンズ系217を介して500〜700nmの波長となるよう
に調整した後感光体表面上に導き投影して感光体上に静
電潜像を形成する。この潜像に現像器204からネガ極性
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レジストローラー222よりなる転写紙給送系205を通
って感光体方向に供給される転写材Ｐは、＋７〜8kVの
高電圧を印加した転写帯電器206（ａ）と感光体201の間
隙において背面から、トナーとは反対極性の正電界を与
えられ、これによって感光体表面のトナー像は、転写材
Ｐに転移する。12〜14kVp−ｐ、300〜600Hzの高圧AC電
圧を印加した分離帯電器206（ｂ）により分離された転
写材Ｐは、転写紙搬送系208をとおって定着装置（不図
示）に至ってトナー像は定着されて装置外に排出され
る。

本発明の他の電子写真画像形成プロセスは、上記のよ
うな構成のアモルファスシリコン系感光体を用い、第２
図（ｂ）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、所定のプロセススピードに対応した回転速度で
感光体201を回転させ、該感光体上に、＋６〜8kVの高電
圧を印加した主帯電器202によって一様なコロナ帯電を
行う。

次に50〜80V、150〜350Wハロゲンランプの光源210に
より発した光をプラテンガラス211上の原稿212に照射し
その反射光をミラー系213〜216、フィルター218を内蔵
したレンズ系217を介して500〜700nmの波長となるよう
に調整した後感光体表面上に導き投影して感光体上に静
電潜像を形成する。

次に、あらかじめなされているデジタイザー（図示せ
ず）による色分け領域の指定信号を受けてブランク露光
源229が点灯し、第１色目の現像にとって不要な部分の
潜像が消去される。残された潜像に第１の現像器204−
１から黒トナーを供給してトナー像を形成する。一方、
通路（転写紙給送系）219、レジストローラ222を通って
感光体方向に供給される転写材Ｐは、＋７〜8kVの高電
圧を印加した転写帯電器206（ａ）と感光体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、これによって感光体表面のトナー像は、転写材に転
移する。12〜14kVp−ｐ、300〜600Hzの高圧AC電圧を印
加した分離帯電器206（ｂ）により分離された転写材Ｐ
は、搬送路208をとおって定着器223,224に至ってトナー
像が定着された後フラッパー225により下方向に搬送方
向に変えられて、ローラー226、搬送系227、及びローラ
ー228を通されて再び転写紙給送系205に転送される。こ
の間に感光体には、前記と同様のプロセスに従って前記
第１色目の画像領域以外の部分に第２色目の潜像が形成
され、第２の現像器204−２により、色トナーが現像さ
れており、前述のプロセスにより再度転送されてきた転
写材Ｐ上に前述と同様にして第２色目のトナー像が形成
される。この後転写材Ｐは搬送路208をとおって定着器2
23,224に至ってトナー像が定着され、下方向にたおされ
たフラッパー225上を通って装置外に排出される。

尚、転写の終了した感光体表面部位は、１回毎に回転
によりマグネットローラー220、クリーニングブレード2
21装備したクリーナー207に送られて、転写に寄与しな
かった残留トナーのクリーニングが行われ、さらに除電
光源209から除電光を与えられて再び同様のサイクルに
供せられるところとなる。

このような一連の画像形成プロセスを用いることによ
り多色画像形成用複写装置においても前記Ａ−SiC:H表
面保護層を、画像形成光線に対して長波長域カットフィ
ルターとして作用させ、良好な赤再現性を有する画像形
成を可能にすると同時にマグネットローラーの使用によ
り表面削れを防止し、長期に亘って前記表面保護層の赤
カットフィルターとして機能を維持させ余計な電力を要
することなく常に一定の赤再現を維持させることができ
る。

以下実験例により本発明の効果をさらに詳しく説明す
る。

〈実験例１〉 表面が鏡面加工された外径φ108mm、長さ360mm、厚さ
5mmの円筒状Alシリンダー上にボロンを1000ppm含んだ膜
厚３μｍのＡ−Si電荷注入阻止層102、このうえに27μ
ｍのノンドープＡ−Si:H光導電層103、更にその上に屈
折率（ｎ）＝1.9のＡ−SiC:H表面保護層104を6000〜110
00オングストロームの範囲にわたって変化させて設けた
数本の感光ドラムを用意し、このような感光ドラムを第
２図（ａ）のような模式的断面図を有する複写装置に設
置し、以下のような手順により残留電位の評価を行っ
た。

まず、感光ドラムをプロセススピード560mm/sec.とな
るように回転させた。

次に感光体201上に、６〜8kVの高電圧を印加した主帯
電器202によって一様な帯電を施した。以下、前述の一
連の画像形成プロセスのサイクルにおいて、暗部表面電
位の値を現像器204の位置に設置した表面電位計（モン
ロー社製Electrostatic Voltmeter,Model 244）により
測定し、この値が400Vであることを確認した後主帯電を
OFFし、次回のサイクルを表面電位の値を測定して残留
電位の評価を行った。結果を第４図（ａ）に示す。第４
図（ａ）からわかるように、残留電位はＡ−SiC:H表面
保護層の膜厚が10000オングストローム以上になると急
激に増加し、実用的ではなくなることが判明した。

〈実験例２〉 Ａ−SiC:H表面保護層の屈折率をｎ＝1.8〜2.3の範囲
で変化させ、その膜厚を3500〜10000オングストローム
の範囲で変化させた以外は実験例１と同様の感光ドラム
を数本用意し、クリーニングローラーとしてマグネット
ローラー及び弾性ゴムローラーを用いて、第２図（ａ）
のような模式的断面図を有する複写装置に設置し、前述
のような電子写真プロセスを間欠モード（A4サイズのコ
ピーを１枚とっては休む、を繰り返すモード）で行い、
50万枚目に全面中間調画像をとって画像ムラが発生して
いるかどうかのチェックを行って、画像ムラ発生の評価
を行った。その結果を第１表に示す。第１表からわかる
通り、クリーニングローラーとしてマグネットローラー
を用い、表面保護層の膜厚として4000オングストローム
以上のものを用いる場合において望ましい結果が得られ
ることが判明した。この際、どちらの画像にも画像流れ
の発生はなかった。また、マグネットローラーによる研
磨量は10万枚につきほとんど認められないのに対し、弾
性ゴムローラーは300〜1000オングストロームであっ
た。

上記実験例１及び実験例２から、クリーニングローラ
ーとしてマグネットローラーを用いＡ−SiC:H表面保護
層として、4000〜10000オングストロームの膜厚のもの
を用いることにより、良好な結果が得られることが判明
した。

〈実験例３〉 Ａ−SiC:H表面保護層の屈折率を1.9とし、その膜厚を
5000オングストロームとした以外は実験例１、２と同様
の感光体ドラムを第２図（ａ）のような模式的断面図を
有する複写装置に設置し、ハロゲンランプから発した光
をフィルターを用いて400〜600nm、400〜700nmの波長域
となるように変化させた光と、フィルターを介さず400
〜800nmの波長域の光を、感光体に露光し、以下のよう
な赤再現性及びゴーストの評価を行った。ここで、感光
体への露光に際しては、ハロゲンランプの点灯電圧を変
化させて適正画像が得られる点灯電圧を決定し、これに
よりサンプル画像形成を行った。

赤再現性の評価方法としては、第５図に示す分光反射
率を有する証券用朱肉と同じ分光反射率を有する赤イン
クで反射濃度0.45のφ5mm赤丸が印刷された赤再現製評
価用チャートRL−１（部品番号:FY9−9093）、及び黒イ
ンクによる適正画像評価用チャートNA−７（部品番号:F
Y9−9060）を用い、NA−７の左半分をカットし、右半分
がNA−７、左半分がRL−１となるように原稿台上に、NA
−7,RL−１の順に重ねて用い、前述のような一連の電子
写真プロセスで画像形成し、NA−７チャート中の反射濃
度0.3、φ5mmの黒丸が反射濃度0.5にコピーされるとき
のRL−１チャート中の反射濃度0.45、φ5mmの赤丸の画
像濃度を評価することにより行った。

評価の基準としては適正画像において、前述の反射濃
度0.45の赤原稿がコピー上で十分に認識できる画像濃度
（反射濃度0.3程度）になっていれば実使用上の問題は
ないと判断した。

また、ゴーストの評価方法としては、キャノン製ゴー
ストテストチャート（部品番号:FY9−9040）と中間調チ
ャート（部品番号:FY9−9042）を用い、原稿台上の画像
先端位置に、前述ゴーストテストチャートを置きその上
に前述中間調チャート重ねて用い、中間調上へ現れるゴ
ーストの出方、即ち、ゴーストテストチャートの文字が
ゴーストとして中間調画像上で、明確に認められるか否
かを評価した。

こうした評価の過程において、適正画像の得られる点
灯電圧を測定し、電力消費の許容範囲であるか否かを評
価したところ、波長域400〜700nmについては、第２図
（ａ）の電子写真装置において、フィルター218として
フィルターを２枚設け、前述波長域をとるよう調整した
ところ、点灯電圧は65Vとなり、消費電力上許容範囲で
あった。波長域400〜600nmについては、前述波長域をと
るよう、調整するためにフィルターをさらに２枚追加し
たために、点灯電圧が70Vと高く、より多くの電力を消
費してしまい、第２図（ａ）の電子写真装置において、
総電力1.5kW以内とするためには点灯電圧を67V以下にす
る必要があることから消費電力において好ましくなかっ
た。一方、長波域400〜800nmについては、フィルターを
用いなかったために、点灯電圧が60Vと低く電力消費量
は少なかった。

以上のような一連の評価から、適正画像を得るための
点灯電圧、赤再現性及びゴーストについて、第２表のよ
うな結果が得られた。この結果から、最も赤再現性の良
好かつ感度の良好、即ち点灯電圧が一定レベル以下乃至
ハロゲンランプの消費電力が一定レベル以下の、波長領
域は、400〜700nmであるということが判明した。

また、ゴーストも赤再現性の良いとき、即ち前述赤再
現性評価において、反射濃度が0.3以上の時に低減して
いることが判明した。

よって、実験例1,2,4,5において、第９図に示すよう
な400〜700nmの波長域になるようにハロゲンランプから
発した光をフィルターを用いて調整を行った。

〈実験例４〉 Ａ−SiC:H表面保護層の膜厚を400オングストロームと
し、炭素含有比率を変え屈折率の値を種々に変化させた
以外は実験例１と同様の感光ドラムを用い、感光体とし
ての基本特性評価を行った。この際、ビッカース硬度は
JISで定められた方法で測定し、また残留電位について
は実験例１と同様の測定法を用いた。結果を第６図
（ａ）に示す。第６図（ａ）からわかる通り、屈折率1.
9未満、即ちシリコンに対する炭素含有比率の大きい領
域では表面硬度が著しく低下し、感光体としては、長期
使用の点で問題のあることが判明した。また屈折率2.3
を越えるもの、即ちシリコンに対する炭素含有比率の少
ない領域ではＡ−SiC:H表面保護層が高抵抗化するた
め、残留電位（除電工程によって除電しきれず電位が残
ってしまうこと）の増大が生じ、電子写真装置内で連続
使用する場合電位シフトを生ずるといった欠点があり、
感光体としてあまり好ましくないことが判明した。

〈実験例５〉 屈折率（ｎ）が、1.8,1.9,2.0,2.1,2.2,2.3のＡ−Si
C:H表面保護層を、屈折率（ｎ）が3.2,3.5の光導電層Ａ
−Si:Hの上にそれぞれ4000,5000,6000,7000,8000,9000,
10000オングストロームの厚さに成膜したサンプルを作
製し、各膜厚のサンプルを第８図にしめす回転体研磨装
置（特開昭62−188665号）により毎分10オングストロー
ムの速度で削り、各々のサンプルにつき表面保護層を10
0オングストローム毎の膜厚に作製した段階で評価に供
した。

例えば表面保護層8000オングストロームのサンプルに
ついては、まずそのままの8000オングストロームにおけ
る赤再現性とゴーストの生起状況を、第２図（ａ）のよ
うな模式的断面図を有する複写機に設置し、その際追加
フィルターを使うことなく、かつハロゲンランプからの
光の波長を400〜700nmの間に調整し、点灯電圧を変化さ
せて適正画像が得られる点灯電圧を決定し、以下前記実
験例３と同様の手法で評価に供した後、該サンプルの表
面保護層を前記回転体研磨装置にかけて100オングスト
ロームを約10分で削り、7900オングストロームに調整
し、赤再現性とゴースト生起状況の評価を上記と同様に
行った。

その後同様にして、該サンプルの表面保護層を前記回
転体研磨装置にかけて100オングストロームずつ削り、
赤再現性とゴースト生起状況の評価を上記と同様に行
い、これを表面保護層が7100オングストロームになるま
で繰り返し行った。同様の評価を、そのままの4000オン
グストロームの評価のみしか行わない4000オングストロ
ームのサンプルを除き、5000,6000,7000,9000,10000オ
ングストロームのサンプルについて行った。こうして、
4000オングストロームから10000オングストロームまで1
00オングストローム毎の赤再現性とゴースト生起状況の
評価結果を得た。

第８図中、810は被加工物であるＡ−S:C:H表面保護
層、802は研磨テープで結晶SiC粒子が研磨剤として固着
された研磨面を持つラッピングテープLT−2000（商品
名：富士写真フィルム（株）製）が用いられている。研
磨処理に際しては巻き取りローラー806から、おもり805
により引っ張られ、被加工物810上に移動し、圧接手段8
03により約800gの加重をかけて研磨する。804はテープ
送り速度調節装置である。

尚、上述の評価の際、適正画像を得るハロゲンランプ
の点灯電圧をあわせて評価を行った。その結果、次のこ
とが判明した。即ちハロゲンランプの点灯電圧について
は何れの場合も消費電力を許容範囲以上に増加させるこ
となく赤再現性とゴーストの良好な領域を見出す結果を
得た。

以上の結果を、屈折率（ｎ）が3.2の光導電層を用い
たときの表面保護層の膜厚（ｄ）と屈折率（ｎ）につい
て赤再現性の反射濃度とゴーストの生起状況をまとめて
示したものが第３表、屈折率（ｎ）が3.5の光導電層を
用いたときの表面保護層の膜厚（ｄ）と屈折率（ｎ）に
ついて赤再現性の反射濃度とゴーストの生起状況をまと
めて示したものが第４表である。第３表、第４表の結果
は、おおむね一致した。

第３表、第４表に示した赤再現性の結果を表面保護層
の膜厚（ｄ）と屈折率（ｎ）についてまとめて、３次元
グラフ化したものが第７図である。第７図中、各表面保
護層の屈折率の実線で示した曲線は、表面保護層の膜厚
に対する赤再現性のプロットを曲線近似したものであ
る。

第７図から、次のことが判明した。

例えば屈折率が、2.0の時は、4700オングストローム
付近と6100オングストローム付近及び7600オングストロ
ーム付近、9000オングストローム付近に赤再現性の良好
なピークが認められる。

4000オングストロームから4300オングストローム前
後、及び5100オングストローム前後から5700オングスト
ローム前後の膜厚帯、及び6500オングストローム前後か
ら7200オングストローム前後の膜厚帯、及び8000オング
ストローム前後から8600オングストローム前後の膜厚
帯、及び9400オングストローム前後から10000オングス
トローム前後の膜厚帯において赤再現性とゴーストの生
起の急激な悪化が認められる。

こうした周期的な傾向は屈折率1.9,及び2.1,2.2,2.3
においても同様に認められる。

また、第３表、第４表に示したゴーストの生起状況の
結果から、次のことが判明した。即ち良好な赤再現性を
もたらす条件のもとでは、認識されるゴーストの生起は
ほとんど無かった。

これらは、画像形成に悪影響を及ぼすような長波長成
分が、前述良好な赤再現性をもたらす条件における表面
保護層により有効にカットされると考えられる。

上記実験例５から、画像形成光線としてハロゲンラン
プを光源とする400〜700nmの連続した波長の光を用い、
光導電層としてその屈折率（ｎ）を3.2〜3.5、表面保護
層としてその屈折率（ｎ）を1.8〜2.3、かつ膜厚（ｄ）
（オングストローム）の値が4000〜10000の範囲におい
て、消費電力を許容範囲以上に増加させることなく、良
好な赤再現性をもたらし、望ましくないゴーストのない
画像を得られる範囲があり、それは下記の式におけるD₁
〜D₂の範囲、D₃〜D₄の範囲、D₅〜D₆の範囲、D₇〜D₈の範
囲、D₉〜D₁₀の範囲とほぼ一致する。

D_k＝A_k×ｎ＋B_k（ｋ＝１〜10） ：赤再現性臨界膜厚の屈折率依存直線 A_k＝−a_k×0.462−60 ：上記直線の傾き B_k＝1.924×a_k＋120 ：上記直線のD_k切片 但し、 a₁＝ 4300 a₂＝ 5100 a₃＝ 5700 a₄＝ 6500 a₅＝ 7200 a₆＝ 8000 a₇＝ 8600 a₈＝ 9400 a₉＝10000 a₁₀＝10800 これまでの、実験例１から実験例５までの結果を総合
すると、良好な赤再現性をもたらし、望ましくないゴー
ストの生起のない画像形成を行うについての条件は後述
する要件を満たすときに達成されることがわかった。

即ち、アモルファスシリコン系感光体を用いる電子写
真法による画像形成方法において、該感光体として、 その光導電層が屈折率（ｎ）＝3.2〜3.5のアモルファ
スシリコンで構成され、 その表面保護層が屈折率（ｎ）＝1.9〜2.3、かつ膜厚
（ｄ）（オングストローム）＝4000〜10000、そして、
下記の式におけるD₁〜D₂の範囲、D₃〜D₄の範囲、D₅〜D₆
の範囲、D₇〜D₈の範囲、D₉〜D₁₀の範囲のアモルファス
シリコンで構成されたもの用い、 画像形成光線としてハロゲンランプを光源とする400
〜700nmの連続した波長の光を用い、前記感光体のクリ
ーニング手段としてマグネットローラーを用い、450mm/
sec.以上のプロセススピードで画像形成する場合、優れ
た効果がもたらされることが判明した。

D_k＝A_k×ｎ＋B_k（ｋ＝１〜10） ：赤再現性臨界膜厚の屈折率依存直線 A_k＝−a_k×0.462−60 ：上記直線の傾き B_k＝1.924×a_k＋120 ：上記直線のD_k切片 但し、 a₁＝ 4300 a₂＝ 5100 a₃＝ 5700 a₄＝ 6500 a₅＝ 7200 a₆＝ 8000 a₇＝ 8600 a₈＝ 9400 a₉＝10000 a₁₀＝10800 〈実験例６〉 表面から鏡面加工された外径φ108mm、長さ360mm、厚
さ5mmの円筒状Alシリンダー上にボロンを1000ppm含んだ
膜厚３μｍのＡ−Si電荷注入阻止層102、このうえに27
μｍのノンドープＡ−Si光導電層103、更にその上に屈
折率（ｎ）＝1.9のＡ−SiC:H表面保護層104を6000〜110
00オングストロームの範囲にわたって変化させて設けた
数本の感光ドラムを用意し、このような感光ドラムを第
２図（ｂ）のような模式的断面図を有する複写装置に設
置し、以下のような手順により残留電位の評価を行っ
た。

まず、感光ドラムをプロセススピード320mm/sec.とな
るように回転させた。次に感光体201上に、６〜8kVの高
圧を印加した主帯電器202によって一様な帯電を施し
た。このときの暗部表面電位の値を第１の現像器204−
１及び第２の現像器204−２のそれぞれの位置に設置し
た表面電位計により測定し、第１の現像器位置における
表面電位が400Vであることを確認した後主帯電をOFF
し、次回のサイクルの表面電位の値を前記それぞれの現
像器位置で測定して残留電位の評価を行った。結果を第
４図（ｂ）に示す第４図（ｂ）からわかるように、残留
電位の値はＡ−SiC:H表面保護層の膜圧が10000オングス
トロームまでは、現像器位置による差の少ない良好な値
をとるが、10000オングストローム以上になると急激に
増加し、実用的ではなくなることが判明した。

〈実験例７〉 表面保護層の屈折率を（ｎ）＝1.8〜2.3の範囲で変化
させ、その膜厚を3500〜10000オングストロームの範囲
で変化させた以外は実験例６と同様の感光ドラムを数本
用意し、クリーニングローラーとしてマグネットローラ
ー及び弾性ゴムローラーを用いて、第２図（ｂ）のよう
な模式的断面図を有する複写装置に設置し、第１の現像
器204−１及び第２の現像器204−２の両者に同じ黒トナ
ーを用い、両者を交互に用い、前述のような電子写真画
像形成を間欠モード（A4サイズのコピーを１枚とっては
休む、を繰り返すモード）で行い、50万枚目に全面中間
調画像をとって画像ムラが発生しているかどうかのチェ
ックを行って、画像ムラ発生の評価を行った。

その結果を第５表に示す。第５表からわかるとおり、
クリーニングローラーしてマグネットローラーを用い、
表面保護層の膜厚として4000オングストローム以上のも
のを用いる場合において望ましい結果が得られることが
判明した。この際、どちらの画像も画像流れの発生はな
かった。またマグネットローラーによる研磨量は、10万
枚につき、ほとんど認められないのに対して、弾性ゴム
ローラーによる研磨量は300〜10000オングストロームで
あった。

上記実験例６及び実験例７から、クリーニングローラ
ーとしてマグネットローラーを用い、Ａ−SiC:H表面保
護層として、4000〜10000オングストロームの膜厚のア
モルファスシリコン系感光体を用いることにより、２種
類の現像器を有する複写装置において、良好な電子写真
特性が得られること及びその状態が長期に亘って維持さ
れることが判明した。

〈実験例８〉 Ａ−SiC:H表面保護層の屈折率を1.9とし、その膜厚を
5000オングストロームとした以外は実験例６、７と同様
の感光体ドラムを第２図（ｂ）のような模式的構成図を
有する複写装置に設置し、ハロゲンランプから発した光
をフィルターを用いて400〜600nm、400〜700nmの波長域
となるように変化させた光と、フィルターを介さずに40
0〜800nmの波長域の光とを、感光体に露光し、以下のよ
うな赤再現性及びゴーストの評価を行った。ここで、感
光愛への露光に際しては、ハロゲンランプの点灯電圧を
変化させて適正画像が得られる点灯電圧を決定し、これ
によりサンプル画像形成を行った。

赤再現性の評価方法としては、第５図に示す分光反射
率を有する証券用朱肉と同じ分光反射率を有する赤イン
クで反射濃度0.45のφ5mm赤丸が印刷された赤再現性評
価用チャートRL−１（部品番号:FY9−9093）と黒インク
による適性画像評価用チャートNA−７（部品番号:FY9−
9060）を用い、前述のような一連の電子写真プロセスに
おいて、帯電能及び潜像形成露光量が相当量増加してい
ることから、赤再現性の点でより厳しい状況にある第１
の現像器204−１を用いて画像形成を行う。

例えば、NA−７の右半分のみをコピーし、左半分はブ
ランク露光229によって消去する。次いで、搬送系227を
通って再給紙された転写紙にRL−１の左半分のみをコピ
ーし、右半分はブランク露光229によって消去する。こ
うして右半分がNA−７、左半分がRL−１のサンプル画像
が得られる。

このサンプル画像において、NA−７チャート部の反射
濃度0.3、φ5mmの黒丸が反射濃度0.5にコピーされると
きのRL−１チャート中の反射濃度0.45、φ5mmの赤丸の
画像濃度を評価することにより行った。

評価の基準としては適性画像において、前述の反射濃
度0.45の赤原稿がコピー上で十分に認識できる画像濃度
（反射濃度0.3程度）になっていれば実使用上の問題は
ないと判断した。

また、ゴーストの評価方法としては、キヤノン製ゴー
ストテストチャート（部品番号:FY9−9040）と中間調チ
ャート（部品番号:FY9−9042）を用い、原稿台上の画像
先端位置に前述ゴーストテストチャートを置き、そのう
えに前述中間調チャートを重ねて用い、中間調上へ現れ
るゴーストの出方、即ち、ゴーストテストチャートの文
字がゴーストとして中間調画像上で、明確に認められる
か否かを評価した。

こうした評価の過程において、適正画像の得られる点
灯電圧を測定し、電力消費の許容範囲であるか否かを評
価したところ、波長域400〜700nmについては、第２図
（ｂ）図の電子写真装置において、フィルター218とし
てフィルターを２枚設け、前述波長域をとるよう調整し
たところ、点灯電圧は65Vとなり、消費電力上許容範囲
であった。波長域400〜600nmについては、前述波長域を
とるよう、調整するためにフィルターをさらに２枚追加
したために、点灯電圧が70Vと高く、より多くの電力を
消費してしまい、第２図（ｂ）の電子写真装置におい
て、総電力1.5kW以内とするためには点灯電圧を67V以下
にする必要があることから消費電力において好ましくな
かった。一方、波長域400〜800nmについては、フィルタ
ーを用いなかったために、点灯電圧が60Vと低く電力消
費量は少なかった。

以上のような一連の評価から、適正画像を得るための
点灯電圧、赤再現性及びゴーストについて、第２表のよ
うな結果が得られた。この結果から、最も赤再現性の良
好かつ感度の良好、即ち点灯電圧が一定レベル以下乃至
ハロゲンランプの消費電力が一定レベル以下の、波長領
域は、400〜700nmであるということが判明した。

また、ゴーストも赤再現性の良いとき、即ち前述赤再
現性評価において、反射濃度が0.3以上の時に、低減し
ていることが判明した。

よって、実験例６、７、９、10において、第９図に示
すような400〜700nmの波長域になるようにハロゲンラン
プから発した光をフィルターを用いて調整を行った。

〈実験例９〉 Ａ−SiC:H表面保護層の膜厚を4000オングストローム
とし、炭素含有比率を変え屈折率の値を種々に変化させ
た以外は実験例６と同様の感光ドラムを用い、感光体と
しての基本特性評価を行った。この際、ビッカース硬度
はJISで定められた方法で測定し、また残留電位につい
ては実験例６と同様の測定法を用いた。

結果を第６図（ｂ）に示す。第６図（ｂ）からわかる
とおり、屈折率1.9未満、即ちシリコンに対する炭素含
有比率の大きい領域では表面硬度が著しく低下し、感光
体としては、長期使用の点で問題のあることが判明し
た。また屈折率2.3を越えるもの、即ちシリコンに対す
る炭素含有比率の少ない領域ではＡ−SiC:H表面保護層
が高抵抗化するため、残留電位（除電工程によって除電
しきれず電位が残ってしまうこと）の増大が生じ、電子
写真装置内で連続使用する場合電位シフトを生ずるとい
った欠点があり、感光体としてあまり好ましくないこと
が判明した。

〈実験例10〉 屈折率（ｎ）が、1.8,1.9,2.0,2.1,2.2,2.3のＡ−Si
C:H表面保護層を、屈折率（ｎ）が3.2,3.5の光導電層Ａ
−Si:Hの上にそれぞれ4000,5000,6000,7000,8000,9000,
10000オングストロームの厚さに成膜したサンプルを作
製し、各膜厚のサンプルを第８図に示す実験例５で使用
したものと同様の、回転体研磨装置により毎分10オング
ストロームの速度で削り、各々のサンプルにつき表面保
護層を100オングストローム毎の膜厚に作製した段階で
評価に供した。

例えば表面保護層8000オングストロームのサンプルに
ついては、まずそのままの8000オングストロームにおけ
る赤再現性とゴーストの生起状況を、第２図（ｂ）のよ
うな模式的断面図を有する複写機に設置し、その際追加
フィルターを使うことなく、かつハロゲンランプからの
光の波長を400〜700nmの間に調整し、点灯電圧を変化さ
せて適正画像が得られる点灯電圧を決定し、以下前記実
験例８同様の手法で、評価に供した。但し、煩雑さを避
けるために現像器としては赤再現性の点でより厳しい状
況にある第１の現像器204−１のみを用いて評価した。
これは、アモルファスシリコン系感光体は暗減衰が比較
的おおきい場合があるため、帯電器までの距離を異にし
た２個以上の現像器を装置内に有する上記のような複写
装置に適用しようとすると帯電器から遠い位置の現像器
に対する帯電量及び潜像形成露光量を帯電器から近い位
置の現像器に比べ相当量増加させる必要性を生じること
によるものである。

その後該サンプルの表面保護層を前記回転体研磨装置
にかけて100オングストロームを約10分で削り、7900オ
ングストロームに調整し、赤再現性とゴースト生起状況
の評価を上記と同様に行った。

さらに同様にして、該サンプルの表面保護層を前記回
転体研磨装置にかけて100オングストロームずつ削り、
赤再現性とゴースト生起状況の評価を上記と同様に行
い、これを表面保護層が7100オングストロームになるま
で繰り返し行った。同様の評価を、そのままの4000オン
グストロームの評価のみしか行わない4000オングストロ
ームのサンプルを除き、5000,6000,7000,9000,10000オ
ングストロームのサンプルについて行った。こうして、
4000オングストロームから10000オングストロームまで1
00オングストローム毎の赤再現性とゴースト生起状況の
評価結果を得た。

尚、上述の評価の際、適正画像を得るハロゲンランプ
の点灯電圧をあわせて評価を行った。その結果、次のこ
とが判明した。即ちハロゲンランプの点灯電圧について
は何れの場合も消費電力を許容範囲以上に増加させるこ
となく赤再現性とゴーストの良好な領域を見出す結果を
得た。

以上の結果を、屈折率（ｎ）が3.2の光導電層を用い
たときの表面保護層の膜厚（ｄ）と屈折率（ｎ）につい
て赤再現性の反射濃度とゴーストの生起状況をまとめて
示したものが第７表、屈折率（ｎ）が3.5の光導電層を
用いたときの表面保護層の膜厚（ｄ）と屈折率（ｎ）に
ついて赤再現性の反射濃度とゴーストの生起状況をまと
めて示したものが第８表である。第７表、第８表の結果
は、おおむね一致した。

第７表、第８表に示した赤再現性の結果を表面保護層
の膜厚（ｄ）と屈折率（ｎ）についてまとめて、３次元
グラフ化したところ、実験例５の結果を３次元グラフ化
した第７図とほぼ一致した。第７図中、各表面保護層の
屈折率の実線で示した曲線は、表面保護層の膜厚に対す
る赤再現性のプロットを曲線近似したものである。

第７図から、次のことが判明した。

例えば屈折率が、2.0の時は、4700オングストローム
付近と6100オングストローム付近及び7600オングストロ
ーム付近、9000オングストローム付近に赤再現性の良好
なピークが認められる。

4000オングストロームから4300オングストローム前
後、及び5100オングストローム前後から5700オングスト
ローム前後の膜厚帯、及び6500オングストローム前後か
ら7200オングストローム前後の膜厚帯、及び8000オング
ストローム前後から8600オングストローム前後の膜厚
帯、及び9400オングストローム前後から10000オングス
トローム前後の膜厚帯において赤再現性とゴーストの生
起の急激な悪化が認められる。

こうした周期的な傾向は屈折率1.9,及び2.1,2.2,2.3
においても同様に認められる。

また、第７表、第８表に示したゴーストの生起状況の
結果から、次のことが判明した。即ち良好な赤再現性を
もたらす条件のもとでは、認識されるゴーストの生起は
ほとんどなかった。

これらは、画像形成に悪影響を及ぼすような長波長成
分が、前述良好な赤再現性をもたらす条件における表面
保護層により有効にカットされると考えられる。

上記実験例10から、画像形成光線としてハロゲンラン
プを光源とする400〜700nmの連結した波長の光を用い、
光導電層としてその屈折率（ｎ）を3.2〜3.5、表面保護
層としてその屈折率（ｎ）を1.8〜2.3、かつ膜厚（ｄ）
（オングストローム）の値が4000〜10000の範囲におい
て、消費電力を許容範囲以上に増加させることなく、良
好な赤再現性をもたらし、望ましくないゴーストのない
画像を得られる範囲であり、それは下記の式におけるD₁
〜D₂の範囲、D₃〜D₄の範囲、D₅〜D₆の範囲、D₇〜D₈の範
囲、D₉〜D₁₀の範囲とほぼ一致する。

D_k＝A_k×ｎ＋B_k（ｋ＝１〜10） ：赤再現性臨界膜厚の屈折率依存直線 A_k＝−a_k×0.462−60 ：上記直線の傾き B_k＝1.924×a_k＋120 ：上記直線のD_k切片 但し、 a₁＝ 4300 a₂＝ 5100 a₃＝ 5700 a₄＝ 6500 a₅＝ 7200 a₆＝ 8000 a₇＝ 8600 a₈＝ 9400 a₉＝10000 a₁₀＝10800 これまでの、実験例６から実験例10までの結果を総合
すると、良好な赤再現性をもたらし、望ましくないゴー
ストの生起のない画像形成を行うについての条件は後述
する要件を満たすときに達成されることがわかった。

即ち、アモルファスシリコン系感光体を用いる電子写
真法による画像形成方法において、該感光体として、 その光導電層が、屈折率（ｎ）＝3.2〜3.5のアモルフ
ァスシリコンで構成され、 その表面保護層が、屈折率（ｎ）＝1.9〜2.3、かつ膜
厚（ｄ）（オングストローム）＝4000〜10000、そし
て、下記の式におけるD₁〜D₂の範囲、D₃〜D₄の範囲、D₅
〜D₆の範囲、D₇〜D₈の範囲、D₉〜D₁₀の範囲のアモルフ
ァスシリコン構成されたものを用い、 画像形成光線としてハロゲンランプを光源とする400
〜700nmの連続した波長の光を用い、前記感光体のクリ
ーニング手段としてマグネットローラーを用い、そして
複数の現像器を使用して画像形成する場合、優れた効果
がもたらされることが判明した。

D_k＝A_k×ｎ＋B_k（ｋ＝１〜10） ：赤再現性臨界膜厚の屈折率依存直線 A_k＝−a_k×0.462−60 ：上記直線の傾き B_k＝1.924×a_k＋120 ：上記直線のD_k切片 但し、 a₁＝ 4300 a₂＝ 5100 a₃＝ 5700 a₄＝ 6500 a₅＝ 7200 a₆＝ 8000 a₇＝ 8600 a₈＝ 9400 a₉＝10000 a₁₀＝10800 本発明を更に以下の実施例により説明するが、本発明
はこれらにより何ら制限されるものではない。

実施例１ 第２図（ａ）と同様の構成を有する、キヤノン製NP−
8560複写機をプロセススピードを560mm/sec.に増速する
ようにモーター回転制御に用いるオシレーターをより高
周波のものと交換して、毎分90毎のコピースピードにな
るように改造を施した。

第１図のような基本構成を有し、その構成要素が第９
表のようなアモルファスシリコン系感光体を用い、これ
を上述の改造した複写機にセットし、前述NA−７チャー
ト中の反射濃度0.3、φ5mmの黒丸が反射濃度0.5にコピ
ーされるときの前述RL−１チャート中の反射濃度0.45、
φ5mmの赤丸の画像濃度がどの程度の濃度になるかを判
定したところ、赤再現性は、反射濃度0.38と良好であっ
た。また、前述ゴーストテストチャートと前述中間調チ
ャート用い、中間調上へ現れるゴーストの生起、即ちゴ
ーストテストチャートの文字がゴーストとして中間調画
像上で、明確に認められるか否かを判定したところ、望
ましくないゴーストの生起のない画像が得られることが
確認された。

尚、このような画像の再現性は、25万枚通紙耐久後も
変化なかった。

［比較例１］ 前記、実施例１と同一のアモルファスシリコン系感光
体を用い、実施例１におけるクリーナーのマグネットロ
ーラーをシリコンゴムローラーに変更した以外は同様の
複写機にセットし、同様の評価を行ったところ、25万枚
通紙耐久後、表面保護層が初期から900オングストロー
ム摩耗しており、赤再現性は、反射濃度0.27と著しく悪
化した。また、望ましくないゴーストの生起が確認され
た。

［比較例２］ 前記、実施例１と同様の複写機に表面保護層の厚みの
みを変えた第10表の感光体をセットし、実施例１と同様
の赤再現性を確保するために、青ガラス（CM−500）厚
さ2mmを２枚、レンズ内の218の位置に追加して設け実施
例１の感光体と同様の赤再現性を確保したところ、ハロ
ゲン点灯電圧で4V、電力で20W上昇し、消費電力許容範
囲を越えてしまった。

実施例２ 第１図のような基本構成を有し、その構成要素が第１
表のようなアモルファスシリコン系感光体を用い、これ
を第２図（ｂ）と同様の構成を有するが、マイナス帯電
感光体を用いているためマイナス帯電極性になっている
キヤノン製NP−5540複写機をプラス帯電極性のアモルフ
ァスシリコン系感光体を搭載できるように改造した。具
体的には、主帯電器202、転写帯電器206（ａ）の帯電極
性をマイナスからプラスに変更し、現像器204−１、204
−２の現像剤をポジトナーからネガトナーに入れ替え
た。これらの改造をした後にセットし、第１の現像器20
4−１及び第２の現像器204−２の両者に同じ黒トナーを
用い、両者の現像器について前述NA−７チャート中の反
射濃度0.3、φ5mmの黒丸が反射濃度0.5にコピーされる
ときの前述RL−１チャート中の反射濃度0.45、φ5mmの
赤丸の画像濃度がどの程度の濃度になるかを判定とした
ところ、第１の現像器204−１を用いた場合は、反射濃
度0.39であり、第２の現像器204−２を用いた場合は、
反射濃度0.40であり、ともに良好な赤再現性であった。
また、前述ゴーストテストチャートと前述中間調チャー
トを用い、中間調上へ現れるゴーストの生起、即ちゴー
ストテストチャートの文字がゴーストとして中間調画像
上で、明確に認められるか否かを判定したところ、望ま
しくないゴーストの生起のない画像が得られることが確
認された。

尚、このような画像の再現性は、25万枚通紙耐久後も
変化無かった。

［比較例３］ 前記、実施例２と同一のアモルファスシリコン系感光
体を用い、実施例１におけるクリーナーのマグネットロ
ーラーをシリコンゴムローラーに変更した以外は同様の
複写機にセットし、同様の評価を行ったところ、25万枚
通紙耐久後、表面保護層が初期から900オングストロー
ム摩耗しており、第１の現像器204−１を用いた場合
は、反射濃度0.26であり、第２の現像器204−２を用い
た場合は、反射濃度0.28であり、特に第１の現像器の赤
再現性が著しく悪化した。また、前述ゴーストテストチ
ャートと前述中間調チャートを用い、中間調上へ現れる
ゴーストの生起、即ちゴーストテストチャートの文字が
ゴーストとして中間調画像上で、明確に認められるか否
かを判定したところ、望ましくないゴーストが確認され
た。

［比較例４］ 前記、実施例２と同様の複写機に表面保護層の厚みの
みを変えた第12表の感光体をセットし、実施例１と同様
の赤再現性を確保するために、青ガラス（CM−500）厚
さ2mmを２枚、レンズ内の218の位置に追加して設け、実
施例１と同様の赤再現性を確保したところ、ハロゲン点
灯電圧で5V、電力で25W上昇し、消費電力許容範囲を越
えてしまった。

〔発明の効果の概要〕 本発明の電子写真法による画像形成方法によれば、朱
肉などの一般事務処理に必須の赤再現性を、消費電力許
容範囲、例えば100V15Aを越えることなく、長期にわた
って良好に確保するばかりでなく、望ましくないゴース
トが生起することなく良好なコピーを高速で提供され
る。

また、複数の現像器を使用する多色カラーコピー用の
電子写真画像形成システムで本発明の画像形成方法を実
施する場合、上述の場合と同様で、望ましくないゴース
トの生起のない所望の多色コピーが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いるＡ−Si系感光体の層構成を示
す模式図断面図である。 図において、101……支持体、102……電荷注入阻止層、
103……光導電層、104……表面保護層。 第２図（ａ），（ｂ）、第３図は、それぞれ本発明およ
び従来の複写装置の感光ドラム周辺の模式的断面図であ
る。 図において、201,301……感光ドラム、202,302……主帯
電器、203,303……静電潜像形成部位、204,204−1,204
−2,304……現像器、205,305……転写紙給送系、206
（ａ）,306（ａ）……転写帯電器、206（ｂ）,306
（ｂ）……分離帯電器、207,307……クリーナー、208,2
27,308……搬送系、209,309……除電光源、210,310……
ハロゲンランプ光源、211,311……原稿台、212,312……
原稿、213〜216,313〜316……ミラー系、217,317……レ
ンズ系、218,318……フィルター、219,319……転写紙通
路、220……マグネットローラー、221,321……クリーニ
ングブレード、222,322……レジストローラー、223,224
……定着器、225……フラッパー、226,228……ローラ
ー、229……ブランク露光源。 第４図（ａ），（ｂ）は、表面保護層の膜厚と残留電位
との関係を示す図である。 第５図は、実験例、実施例で用いた証券用朱肉の分光反
射率を示す図である。 第６図（ａ），（ｂ）は、表面保護層の屈折率と残留電
位ならびにビッカース硬度との関係を示す図である。 第７図は、表面保護層の膜厚と屈折率と赤再現性（赤画
像反射濃度）との相互関係を示す図である。 第８図は、表面研磨装置の模式的断面図である。 802……研磨テープ、803……圧接手段、804……テープ
送り装置、805……おもり、806……巻き取りローラー、
810……被加工物である。 第９図は、ハロゲンランプ光源からフィルターを内蔵し
たレンズ系を経て、感光体に露光される直前の分光分布
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−189475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−258466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−160751（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−238840（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−86759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−223749（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−105744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−104972（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/08 105 G03G 21/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体上に、シリコン原子と水素原子を含む
   非晶質材料からなる光導電層、およびシリコン原子と炭
   素原子、水素原子を含む非晶質材料からなる表面保護層
   を順次積層してなるアモルファスシリコン系感光体を用
   いる電子写真法による画像形成方法であって、前記感光
   体として、その光導電層が屈折率（ｎ）＝3.2〜3.5のア
   モルファスシリコンで構成され、その表面保護層が屈折
   率（ｎ）＝1.9〜2.3、かつ膜厚（ｄ）（オングストロー
   ム）＝4000〜10000かつ、下記の式におけるD₁〜D₂の範
   囲、D₃〜D₄の範囲、D₅〜D₆の範囲、D₇〜D₈の範囲、D₉〜
   D₁₀の範囲のアモルファスシリコンで構成されたものを
   用い、画像形成光線としてハロゲンランプを光源とする
   400〜700nmの連続した波長の光を用い、前記感光体のク
   リーニング手段としてマグネットローラーを用い、現像
   剤として磁性トナーを用いて画像形成することを特徴と
   する電子写真法による画像形成方法。 D_k＝Ａ×ｎ＋B_k（ｋ＝１〜10） ：赤再現性臨界膜厚の屈折率依存直線 A_k＝−a_k×0.462−60 ：上記直線の傾き B_k＝1.924×a_k＋120 ：上記直線のD_k切片 但し、 a₁＝4300、a₂＝5100 a₃＝5700、a₄＝6500 a₅＝7200、a₆＝8000 a₇＝8600、a₈＝9400 a₉＝10000、a₁₀＝10800
2. 【請求項２】450mm/sec.又はそれ以上のプロセススピー
   ドで画像形成を行う請求項１に記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】２又はそれ以上の現像器であってそれぞれ
   が異なった色の磁性トナーを有するものを使用する請求
   項１に記載の画像形成方法。
4. 【請求項４】基体上に、シリコン原子と水素原子を含む
   非晶質材料からなる光導電層、およびシリコン原子と炭
   素原子、水素原子を含む非晶質材料からなる表面保護層
   を順次積層してなるアモルファスシリコン系感光体、画
   像形成光線として400nmから700nmの連続した波長の光を
   発生するハロゲンランプ光源、該アモルファスシリコン
   系感光体の周辺に設けられた、帯電器、現像剤として磁
   性トナーを用いてトナー像形成を行う現像器、及び前記
   感光体のクリーニング手段としてのマグネットローラー
   を有し、前記感光体の光導電層が屈折率（ｎ）＝3.2〜
   3.5のアモルファスシリコンで構成され、その表面保護
   層が屈折率（ｎ）＝1.9〜2.3、かつ膜厚（ｄ）（オング
   ストローム）＝4000〜10000かつ、下記の式におけるD₁
   〜D₂の範囲、D₃〜D₄の範囲、D₅〜D₆の範囲、D₇〜D₈の範
   囲、D₉〜D₁₀の範囲のアモルファスシリコンで構成され
   たものであることを特徴とする電子写真装置。 D_k＝Ａ×ｎ＋B_k（ｋ＝１〜10） ：赤再現性臨界膜厚の屈折率依存直線 A_k＝−a_k×0.462−60 ：上記直線の傾き B_k＝1.924×a_k＋120 ：上記直線のD_k切片 但し、 a₁＝4300、a₂＝5100 a₃＝5700、a₄＝6500 a₅＝7200、a₆＝8000 a₇＝8600、a₈＝9400 a₉＝10000、a₁₀＝10800
5. 【請求項５】前記現像器は２以上設けられている請求項
   ４に記載の電子写真装置。