JP3140115B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は画像形成方法に関し、特にコロナ
帯電を不要として露光と現像とがほぼ同時に行えるよう
に組み合わせ、且つクリーニングを不要にできた電子写
真方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、最も一般的な電子写真プロセスと
して、コロナ放電による感光体の帯電を利用したカール
ソン法の画像形成方法が広く知られており、既に実用化
されている。

【０００３】このカールソン法によれば、コロナ放電に
より感光体表面を帯電し、次いで画像露光により露光部
の帯電電荷を消失させて静電潜像を形成し、その静電潜
像を帯電したトナーで現像し、記録紙に転写、定着され
て記録紙上に画像を形成し、然る後、残留トナーをクリ
ーニングして感光体を繰り返し使用するものである。し
かしながら、カールソン法では、装置の構成や画像形成
プロセスが複雑になり、コロナ放電用に電圧電源が必要
となり、またコロナ放電を用いるためにオゾンが発生す
る等の問題点があった。

【０００４】これに対して近時、コロナ放電を不要とす
る電子写真方式による画像形成方法が提案されている
（特公平２−４９００号、特公昭６０−５９５９２号等
参照）。

【０００５】特公平２−４９００号に提案された画像形
成方法によれば、透光性支持体上に透光性導電層と光導
電層と主として有機材料から成る絶縁層を順次設けた感
光体を用い、この感光体の絶縁層側に導電性磁性トナー
を供給しながら、トナーと透光性導電層との間に電圧を
印加しつつ光導電層を露光することで、明部においては
絶縁層を挟んで光導電層とトナーとの間に逆極性の電荷
対を形成し、磁力によるトナーの搬送力に打ち勝ってト
ナーを感光体表面に静電力で吸着し、一方、暗部におい
ては上記露光の後に、磁力により絶縁層表面からトナー
を除去することで、感光体上に露光明部にトナーを付着
させ画像を形成する。

【０００６】また、特公昭６０−５９５９２号に提案さ
れた画像形成方法によれば、透光性支持体上に透光性導
電層と光半導体層と絶縁体層を順次設けた感光体を使用
し、トナー供給器と透光性導電層の間に電圧を印加しな
がら透光性支持体側から光半導体層を露光することによ
り、絶縁体層上にトナー像を形成する。その後、このト
ナー像を紙と接触させ、トナー供給器と透光性導電層の
間に印加した電圧と透光性導電層から見て逆極性の電圧
を紙の背面に印加して、トナー像を紙上に転写するとと
もに、光導電層中に残留する電荷像を消去する。

【０００７】また、このような画像形成方法において、
上記光導電層にアモルファスシリコン層（以下、アモル
ファスシリコンをａ−Ｓｉと略す）を用いることが提案
されている（特開昭６３−２４０５５３号、特開平２−
１０６７６１号参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、本発
明者等の実験によれば、上記提案の画像形成方法におい
ては、十分な画像濃度を有し、かつ高い画像品質を備え
た画像を得るのは困難であり、更に、繰り返して画像形
成を行う場合には、プロセスの前歴が残像となって画像
に現れるという問題点もあった。有機絶縁層を用いた場
合、耐摩耗性に劣るために感光体の寿命が著しく低下す
るという問題点もあった。また更に、ａ−Ｓｉ光導電層
を備えた感光体を用いた場合においても、未だ満足し得
るような画像濃度が得られず、またバイアス電圧を高め
て画像濃度を高めようとしても、感光体の絶縁耐圧が低
いために絶縁破壊されやすく、これによって所望通りの
画像濃度が得られないという問題点があり、感光体の層
構成の改善が必要であった。

【０００９】また上記提案の画像形成方法においては、
現像剤を通じて感光体に電荷注入を行って感光体を帯電
させる、あるいは現像剤を通じて感光体に電圧を印加し
て表面層を介して露光明部に対応して光キャリアを集め
る必要があり、また磁気ブラシを形成する必要がある
が、そのための現像剤として１成分導電性磁性トナーを
用いた場合は、コロナ転写方式やバイアス転写方式等の
静電転写方式を用いて普通紙転写を行うことができない
という問題点がある。

【００１０】従って本発明の目的は、叙上の問題点を解
決し、感光体の寿命を高め、十分な画像濃度と良好な画
像品質が得られる画像形成方法を提供することにある。

【００１１】更に本発明の目的は、コロナ放電を不要と
するとともに、感光体表面からトナーを除去するクリー
ニング工程や、光導電層中に残留する電荷像を消去する
イレース工程を不要とした画像形成方法を提供すること
にある。

【００１２】更にまた本発明の目的は、良好かつ安定し
た現像を可能とするとともに、感光体表面に現像された
トナーを静電転写により高い画像濃度で安定して普通紙
を始めとする多様な記録紙に転写出来て、良好な記録画
像を得ることが出来る画像形成方法を提供することにあ
る。

【００１３】

【問題点を解決するための手段】本発明の画像形成方法
は、透光性支持体上に透光性導電層とキャリア注入阻止
層とａ−Ｓｉ系光導電層と光導電性アモルファスシリコ
ンカーバイド表面層とを順次積層して成る感光体に導電
性磁性キャリアと絶縁性トナーから成る現像剤を介して
現像バイアス電圧を印加するとともに、上記光導電層の
層厚以下で実質的に吸収されるような所定の波長の光で
露光して、表面層の直下の明部に対応する領域に光キャ
リアと上記トナーの電荷とを中和させ、然る後、そのト
ナーを記録紙に転写することを特徴とするものである。

【００１４】更に、本発明の画像形成方法は、２５０Ｖ
以下の現像バイアス電圧で画像形成を行うことを特徴と
するものである。

【００１５】また、本発明の画像形成方法は、転写後の
イレース工程やクリーニング工程がないことを特徴とす
る。

【００１６】更に、本発明の画像形成方法は、現像バイ
アス電圧印加用現像器の感光体と対面する側に制御電極
を配設して、バイアス電圧とは独立に電圧を制御するこ
とができるようにしたことを特徴とするものである。

【００１７】更に、本発明の画像形成方法は、上記ａ−
Ｓｉ系光導電層の層厚がその層の吸収係数の露光波長に
対して決定される光吸収層の厚みに更に０．１〜１０．
０μｍの厚みの層領域を加えたものであることも特徴と
するものである。

【００１８】更に、本発明の画像形成方法は、上記アモ
ルファスシリコンカーバイド表面層（以下、アモルファ
スシリコンカーバイドをａ−ＳｉＣと略す）の層厚が、
０．０５〜５μｍであることも特徴とするものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。

【００２０】図１は本発明の画像形成方法に係わる画像
形成装置１を表す模式図であり、図中、２は透光性支持
体３上に透光性導電層とキャリア注入阻止層とａ−Ｓｉ
系光導電層とａ−ＳｉＣ表面層の各層４が積層されたド
ラム状の感光体、５は露光手段としてのＬＥＤヘッド、
５ａはそのヘッドに設けられたセルフォックレンズアレ
イ、６は現像器、７は転写ローラである。ＬＥＤヘッド
５と現像器６は、感光体２のある一部を介して、ほぼ対
称的に配置される。８はイレース用光源としてのＬＥＤ
アレイであり、感光体２の外側に配置してもよい。尚、
このイレース用光源は本発明においては必ずしも必要と
されるものではない。現像器６においては、例えば８極
の円柱状の磁極ローラ９と、その外周に亘って配設され
た導電性スリーブ１０とから成り、更にドクターブレー
ド１１で一定の層厚に決められた導電性磁性キャリアと
絶縁性トナーから成る現像剤はスリーブ１０の外周へ配
送され、磁性ブラシ１２を形成する。また、スリーブ１
０と透光性導電層との間にはバイアス電源１３が設けら
れ、その透光性導電層とスリーブ１０の間に感光体２の
電位特性に応じて＋或いは−の５〜３００Ｖの電圧を印
加する。１４は感光体２の表面に形成されたトナー像、
１５は記録紙、１６は残留トナーである。これ以外に現
像剤の回転手段と感光体２の回転手段とを設ける。

【００２１】次に上記構成の画像形成装置１を用いた画
像形成方法を図２〜図７により説明する。

【００２２】これらの図に示す感光体２は、透光性支持
体３の上に、透光性導電層４ａとキャリア注入阻止層４
ｂとａ−Ｓｉ系光導電層４ｃとａ−ＳｉＣ表面層４ｄと
が順次積層されている。

【００２３】先ず図２及び図３においては、回転する感
光体２の透光性支持体３側からａ−Ｓｉ系光導電層４ｃ
にＬＥＤヘッド５よりセルフォックレンズアレイ５ａを
通して画像露光の光を照射し、ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃ
の内部に光キャリアとして正孔電子対を発生させると、
現像器６側に＋のバイアス電圧を印加してあれば、その
バイアス電圧によって光キャリア対の内の電子はａ−Ｓ
ｉ系光導電層４ｃの表面側へ移動し、ａ−ＳｉＣ表面層
４ｄがａ−Ｓｉ系光導電層４ｃよりも高抵抗であるため
に露光明部に対応するａ−ＳｉＣ表面層４ｄの領域の直
下に電子が集まって一時的にトラップされ、一方、正孔
はキャリア注入阻止層側に集まる。このような感光体２
中の電荷の流れに対応して、現像剤には正の電荷が注入
し、表面層４ｄを挟んで大きな電界が発生し、トナーが
表面層４ｄの表面に引き付けられて、露光明部に対応し
て感光体２に付着する。

【００２４】次に図４に示すように、画像露光の光を照
射しない非露光部では、上記のような感光体２中の電荷
の移動が生じないため、トナーを感光体２に引き付ける
電界も発生しないので、トナーは付着せず、前のプロセ
スでの残留トナーは磁力によって現像器６に回収され、
これによってクリーニング工程を不要とすることができ
る。

【００２５】更に図５に示すように、感光体２上に画像
露光に対応して形成されたトナー像１４の電荷は、感光
体２の表面層４ｄの抵抗が光導電性を有する程度に絶縁
層よりも低いため、感光体２が現像部を通過して転写部
に至るまでの間に、表面層直下に一時的にトラップされ
ていた電荷とトナーの電荷とが、表面層４ｄを介して結
合して中和しあって、トナーの電荷と感光体２の電荷が
共に消滅する。

【００２６】その後、電荷の一部を放出したトナーは、
同じく電荷を放出した感光体２との結合力が弱くなるの
で記録紙への転写が容易になり、図６に示すように、記
録紙１５を介して電圧を印加された転写ローラ７により
記録紙１５上に転写され、次いで定着手段（図示せず）
により定着されて、記録画像となる。

【００２７】次いで図７に示すように、トナー像１４を
転写した後の感光体２には電荷の残留がないため、イレ
ース用光源８からの除電光の照射等のイレース工程は特
に必要とせず、感光体２は初期状態に戻る。また、感光
体２とその表面の残留トナー１６との電気的な引力は既
になくなっているため、残留トナー１６はキャリアの掻
き取り力及び現像器６の磁力によって現像器６に容易に
回収され、再び画像形成に利用される。

【００２８】尚、ここではイレース工程が不要である場
合の説明を行ったが、転写後の感光体２を安定して初期
状態に戻すために、イレース用光源８からの除電光の照
射等のイレース工程を設けてもよい。

【００２９】以上の通り、図２〜図７に示す各プロセス
を繰り返して画像形成が行われる。

【００３０】本発明の画像形成方法によれば、上述した
プロセスの図２及び図３において、ａ−Ｓｉ系光導電層
４ｃの層厚以下で実質的に吸収されるような所定の波長
の光で露光しており、これによって光キャリアの発生効
率が高められるとともに、表面層４ｄとの界面付近に画
像露光時においても暗抵抗の高い層領域が形成される傾
向にあり、その結果、表面層４ｄの直下に集まった電荷
の横方向の移動が抑制され、解像力の良好な画像が形成
される。

【００３１】本発明者等が繰り返し行った実験によれ
ば、ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃの厚みは、露光波長の光に
対するこの層４ｃの吸収係数から求められる光吸収層領
域の厚みに対して更に０．１〜１０．０μｍを加えた厚
みとするのが望ましい。このような厚みの層領域を表面
層４ｄとの界面付近に形成すれば、上記目的をより優位
に達成することができる。

【００３２】図９に、代表的なａ−Ｓｉ：Ｈ層（Ｅｇｏ
ｐｔ：１．７６ｅＶ）における、光の波長に対する吸収
係数から求めた光吸収層領域の厚みの変化を示す。同図
によれば、ａ−Ｓｉ：Ｈ層において入射光の９０％が吸
収される深さは、波長５５０ｎｍに対しては約０．４μ
ｍ、一般的なＥＬの発光波長である５８０ｎｍに対して
は約０．６μｍ、６００ｎｍに対しては約０．８μｍ、
一般的なＬＥＤの一つである波長６６０ｎｍに対しては
約２．２μｍ、７００ｎｍに対しては約３．８μｍであ
ることがわかる。

【００３３】この様な光吸収層領域の厚みの変化は、使
用するａ−Ｓｉ系光導電層４ｃの光吸収特性により異な
るが、いずれにせよ、ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃの厚みを
画像露光に使用する光の波長に対する吸収係数から求め
た光吸収層領域の厚み、特に９０％の光を吸収する厚み
に０．１〜１０．０μｍを加えた厚みとすることによ
り、露光をほぼ完全に吸収して有効に光キャリアを発生
することが出来、この層の厚みを必要以上に厚くするこ
ともなくなる。

【００３４】また、この層４ｃの厚みを上記に基づいて
設定した必要最小限とすることにより、画像形成の際の
バイアス電圧により光導電層４ｃ及び表面層４ｄにかか
る電界が、低いバイアス電圧でも十分に高くなるため、
良好な画像形成が行える。

【００３５】本発明においては、転写後の除電効果を高
めるために、イレース用除電光を用いても良い。このイ
レース用除電光としては、その波長を上述した露光用光
源の波長に比べて、長波長化した光を用いるとよい。こ
れによって表面層４ｄの直下に光が到達しやすくなっ
て、効率的にイレースすることができる。

【００３６】次に本発明に用いられる感光体２の典型的
な層構成は図１０に示す通りであり、同図により具体的
に述べる。

【００３７】上記透光性支持体３を構成する材料には、
パイレックスガラス、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラスな
ど、また石英、サファイヤ等の無機質系のもの、並びに
弗素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリエチ
レンテレフタレート、エポキシなどの耐熱性有機樹脂系
のものが挙げられる。

【００３８】上記透光性導電層４ａを構成する材料に
は、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸
化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅などがあり、また半透
明になる程度に薄くしたＡｌ、Ｎｉ、Ａｕなどから成る
金属薄膜を用いてもよい。その層形成法には真空蒸着
法、活性反応蒸着法、ＲＦスパッタリング法、ＤＣスパ
ッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラズ
マＣＶＤ法、スプレー法、塗布法、浸漬法などがある。

【００３９】キャリア注入阻止層４ｂは感光体２の表面
がバイアス電圧を印加されつつ現像剤と接触した際に、
透光性導電層４ａからａ−Ｓｉ系光導電層４ｃへのキャ
リアの注入を阻止することにより、画像ノイズを除き、
露光部と非露光部との静電コントラストを高めて画像品
質を向上させると共に、現像におけるバックグラウンド
のカブリを低減する。

【００４０】この層４ｂには、絶縁層が好ましいが、そ
れに代えて高抵抗層、あるいはａ−Ｓｉ系のｐ型または
ｎ型半導体層を用いることも可能である。ここで、絶縁
層とは、体積抵抗率が極めて大きく、その層の内部にお
いて、正負両電極の電荷の移動を共に阻止する性質を有
するものをいう。また、高抵抗層とは、体積抵抗率が絶
縁層よりも小さいが光導電層よりも大きいものをいう。
就中、その層の内部において、一方の極性の電荷の移動
は阻止するが他方の極性の電荷の移動を許容する性質を
有するものが、感光体用として好ましい。

【００４１】この層４ｂには、透光性導電層４ａからの
キャリアの注入を阻止する電気的な特性と共に、透光性
支持体３側からの画像露光の光を吸収しないように透光
性が高く（光学的バンドギャップが大きい、または光透
過率が高い）、更に透光性導電層４ａやａ−Ｓｉ系光導
電層４ｃとの密着性が良く、ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃの
形成時の加熱等にも大きな変質を起こさないといった特
性が必要である。

【００４２】この層４ｂに用いる絶縁層としては、絶縁
性のアモルファスシリコンカーバイド（ａ−Ｓｉ
Ｃ_X ）、アモルファスシリコンオキサイド（ａ−ＳｉＯ
_X ）、アモルファスシリコンナイトライド（ａ−ＳｉＮ
_X ）、ａ−ＳｉＣ・Ｏ、ａ−ＳｉＣ・Ｎ、ａ−ＳｉＯ・
Ｎ、ａ−ＳｉＣ・Ｏ・Ｎ等のａ−Ｓｉ系絶縁層や、ポリ
エチレンテレフタレートやパリレン、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、ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、酢酸セルローズ樹脂、その他の有機絶
縁層等を用いると良い。ａ−Ｓｉ系絶縁層形成において
は、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の含有量を層厚方向に変化させたもの
も用いることができる。

【００４３】また、この層４ｂとして高抵抗層を用いる
場合には、特にａ−ＳｉＣ_X 、ａ−ＳｉＯ_X 、ａ−Ｓｉ
Ｎ_X 、ａ−ＳｉＯ・Ｎ、ａ−ＳｉＣ・Ｏ・Ｎ等のａ−Ｓ
ｉ系の高抵抗層が好ましく、上記ａ−Ｓｉ系絶縁層に比
べて、カーボン（Ｃ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）の含有
量を少なくしたり、成膜条件を適宜調整して形成する。
また、この層４ｂとしてａ−Ｓｉ系のｐ型またはｎ型半
導体層を用いた場合には、ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃに比
べて光学的バンドギャップを大きくするために、或いは
更に密着性を高めるために、Ｃ、Ｏ、Ｎ等の元素を含有
させ、更に透光性導電層４ａからのキャリアの注入を阻
止するために不純物元素を含有させる。即ち、負電荷キ
ャリアの注入を阻止するためには、周期律表第IIIa族元
素（以下、周期律表第IIIa族元素をIIIa族元素と略す）
を１〜１０，０００ｐｐｍ、好適には１００〜５，００
０ｐｐｍ含有させると良く、一方、正電荷キャリアの注
入を阻止するためには、周期律表第Ｖａ族元素（以下、
周期律表第Ｖａ族元素をＶａ族元素と略す）を５，００
０ｐｐｍ以下、好適には３００〜３，０００ｐｐｍ含有
させると良い。そして、これらの元素は層厚方向に亘っ
て勾配を設けても良く、その場合には層全体の平均含有
量が上記範囲内であれば良い。

【００４４】このようにIIIa族元素を含有させた場合
は、正極性の現像バイアスが用いられ、他方、Ｖａ族元
素を含有した場合は、負極性の現像バイアスが用いられ
る。

【００４５】ここで、IIIa族元素やＶａ族元素として
は、それぞれＢ元素やＰ元素が共有結合性に優れて半導
体特性を敏感に変え得る点で、その上優れた注入阻止能
が得られるという点で望ましい。

【００４６】このようなキャリア注入阻止層４ｂもしく
は高抵抗層や半導体層の厚みは、０．０１〜５μｍ、好
適には０．１〜３μｍの範囲内が良く、これにより良好
な注入阻止層能が確保し易く、またこの層４ｂでの露光
の不必要な吸収を抑制してａ−Ｓｉ系光導電層４ｃにお
いて光キャリアを有効に生成でき、しかも、残留電位の
上昇を抑制することが出来る。

【００４７】ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃは、例えばグロー
放電分解法、スパッタリング法、ＥＣＲ法、蒸着法など
により形成し、その形成に当たってダングリングボンド
終端用に水素（Ｈ）やハロゲン元素を１〜４０原子％含
有させる。また、この層の暗導電率や光導電率などの電
気的特性、光学的バンドギャップなどについて所望の特
性を得るために、IIIa族元素やＶａ族元素を含有させた
り、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有させると良い。就中、ａ
−ＳｉＣを光導電層４ｃに用いる場合には、Ｓｉ_1-X Ｃ
_X のＸ値を０＜Ｘ≦０．５、好適には０．０５≦Ｘ≦
０．４５の範囲に設定すると良く、この範囲であれば、
ａ−Ｓｉ層よりも高抵抗となり、かつ良好なキャリアの
走行が確保できるという点で望ましい。IIIa族元素やＶ
ａ族元素としては、それぞれＢ元素やＰ元素が共有結合
性に優れて半導体特性を敏感に変え得る点で、その上優
れた光感度特性が得られるという点で望ましい。

【００４８】更に、ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃの中を、光
キャリア発生の機能を高めた層領域と、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と、光感
度と静電コントラスト、帯電圧等を共に高めることがで
きる。

【００４９】この際、光励起層領域は、光キャリアの生
成を高めるため、成膜時の条件において、（１）低成膜
速度で成膜する、（２）Ｈ₂ やＨｅでの希釈率を高め
る、（３）ドープする元素を輸送層よりも多く含有させ
る、等すると良い。

【００５０】また、キャリア輸送層領域は、主に感光体
２の耐電圧を高めるとともに、励起層領域から注入され
たキャリアを感光体２表面へスムーズに走行させる役割
を持つが、この層領域においても光励起層領域を透過し
てきた光によりキャリア生成が行われ、感光体２の光感
度に寄与する。

【００５１】また、ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃの中を、光
励起層領域と、輸送層領域とを積層したものとした場合
には、光励起層領域の厚みを上記吸収深さにほぼ等しく
設定すると良い。

【００５２】ａ−ＳｉＣ表面層４ｄは、ａ−Ｓｉ系光導
電層４ｂと同様の薄膜形成手段により形成する。そし
て、その形成に当たっては、ダングリングボンド終端用
に水素（Ｈ）やハロゲン元素を含有させる。また、この
層４ｄの暗導電率や光導電率などの電気的特性、光学的
バンドギャップなどについて所望の特性を得るために、
IIIa族元素やＶａ族元素を含有させたり、Ｎ、Ｏ等の元
素を含有させると良い。

【００５３】表面層４ｄとして光導電性を有するａ−Ｓ
ｉＣを用いることにより、ａ−Ｓｉ系光導電層４ｃとの
密着性が良好であるとともに、耐摩耗性、耐環境性等の
特性も高くなり、長期にわたって安定した画像形成が行
える。

【００５４】表面層４ｄとａ−Ｓｉ系光導電層４ｃの両
方にａ−ＳｉＣ_X を用いた場合には、光導電層４ｃに含
まれるＣ量に比べて表面層４ｄのＣを多く含有させる。
この表面層４ｄにおけるＣ量は、Ｓｉ_1-X Ｃ_X のＸ値で
０．０５≦Ｘ＜０．６、好適には０．１≦Ｘ≦０．５の
範囲が良い。また、この層４ｄ内でＣ量に勾配を形成し
てもよく、或いはＣと共に、Ｎ、Ｏ、Ｇｅ等を含有させ
て、密着性、耐環境性、光導電性を更に高めることがで
きる。

【００５５】表面層４ｄの厚みは０．０５〜５μｍ、好
適には０．１〜３μｍにすれば良く、０．０５μｍ未満
の場合には、この層４ｄで十分な絶縁耐圧の向上や、光
キャリアを効果的にトラップしてトナー像の形成に寄与
させて画像濃度を向上させることが出来ず、また、繰り
返し使用した場合、摩耗により寿命も劣る。５μｍを越
えた場合には精細な電荷パターンを形成するに当たっ
て、この層４ｄ中で電界（電気力線）が膜面方向に広が
りを生じ、これにより解像力の低下をきたし、十分な解
像度が得られない。また、この層４ｄに残留する電荷が
多くなるため、画像濃度の低下やバックのカブリ、或い
は繰り返し使用における画像濃度の変化等の問題が生じ
る。

【００５６】かくして得られる感光体層の全体の膜厚
は、上記の設定によるが、露光光源としてＬＥＤやＥＬ
を用いた場合には、約１〜１５μｍ、好適には１〜１０
μｍの囲内が良く、この範囲内であれば、露光が十分に
吸収されて良好な光感度を示すと共に、感光体としての
耐圧も確保でき、低いバイアス電圧で良好な画像が得ら
れる。

【００５７】以上の通り本発明によれば、ａ−Ｓｉ系光
導電層４ｃに対する露光吸収領域を制限し、これによっ
て暗抵抗値の大きな層領域を形成して、良好な画像が得
られる画像形成方法を提案することができた。

【００５８】本発明は、上記構成以外に次のように変更
してもよい。

【００５９】例えば上記の動作説明においては、現像バ
イアス電圧に正の電圧を用いた場合を述べたが、負の電
圧を用いた場合も、電荷の極性が上記説明と逆になるの
みで、全く同様の原理で画像形成が行われる。

【００６０】また、露光手段にはＬＥＤヘッド５を用い
たが、ＥＬヘッドや蛍光プリントヘッド、プラズマイメ
ージバー、レーザ、液晶シャッタ、強誘電体シャッタ等
を用いてもよい。更にまたイレース用光源８にも、ＬＥ
Ｄアレイの他、ハロゲンランプや蛍光灯、ＥＬアレイ等
の光源が使用可能である。

【００６１】次に本発明者等は、上記の動作のための望
ましい現像手段を見出し、これを図８により説明する。

【００６２】同図は上記感光体２の一部と現像器６によ
り形成される現像剤溜り１７を表す説明図である。

【００６３】現像剤を保持させる現像器６は、導電性の
スリーブ１０と、その内部に配置された磁極ローラ９と
から成り、現像剤の搬送は、磁極ローラ９を固定してス
リーブ１０を回転してもよく、またはスリーブ１０を固
定して内部の磁極ローラ９を回転しても良い。

【００６４】ここで現像剤を感光体２と逆方向に回転さ
せると、現像器６と感光体２の最近接部位よりも下流側
（感光体が現像剤から離れて行く側）に、現像剤溜り１
７が生じる。現像剤溜り１７は、図の破線で区切った部
分である。即ち、現像剤の本来の高さよりもはみ出した
部分が現像剤溜り１７であり、現像剤の搬送速度や現像
剤の高さ、スリーブ１０と感光体２の表面とのギャップ
等は、感光体２の回転速度や必要とする現像剤溜り１７
の大きさに応じて適宜設定する。

【００６５】尚、感光体２と現像剤とを逆方向に回転さ
せると、現像器６と感光体２との最近接部位よりも下流
側に現像剤溜り１７が発生し、現像剤を感光体２と同方
向に回転させ、現像剤の周速を感光体２の周速よりも大
きくする場合よりも、安定で再現性が高い。従って、現
像剤溜り１７を安定して再現性良く得るためには感光体
２と現像剤とを逆方向に回転させることが好ましい。

【００６６】また、１８は制御電極であり、この制御電
極１８はスリーブ１０上で感光体２との最近接部位に設
け、絶縁体１９でスリーブ１０と絶縁する。制御電極１
８は、感光体２や現像剤に均一な電界が加わるように、
スリーブ１０の長さ方向に沿った帯状とする。

【００６７】尚、制御電極１８の電位を現像器６の電位
と独立に設定するための電圧印加手段２０を設けておく
ことが好ましい。

【００６８】現像剤には導電性かつ磁性のキャリアと絶
縁性トナーとから成る２成分現像剤を用いる。このよう
な現像剤を用いると、本発明の画像形成方法において良
好かつ安定した現像が可能となり、また現像されたトナ
ーが絶縁性であるため、静電転写により高い画像濃度で
安定して普通紙を始めとする多様な記録紙にも転写が出
来て良好な記録画像を得ることが出来る上、カラートナ
ーを用いて多色の記録画像を得ることも可能になる。

【００６９】またこの現像剤を用いて本発明の画像形成
方法により画像形成を行う場合の現像バイアス電圧は、
２５０Ｖ以下の低バイアスとすることが望ましく、現像
バイアス電圧が高すぎると、トナーだけでなくキャリア
までが現像され、いわゆるキャリア引き現象が生じ、画
像品質が劣化する。これは特にキャリアの粒径が小さい
場合に著しい。このような低バイアス現像に対してａ−
Ｓｉ系光導電層と光導電性ａ−ＳｉＣ表面絶縁層を積層
して成る感光体は、優れた電位特性と、良好な光キャリ
ア励起特性や高いキャリア移動度等の優れた光感度特性
等により好適であり、良好な記録画像が得られる。

【００７０】画像露光を行う位置は、感光体２の表面と
現像スリーブ１０との最近接位置Ａではなく、感光体２
との逆方向回転で下流側に形成した現像剤溜り１７の位
置Ｂとし、好ましくは現像剤溜り１７の中でも下流側の
後半部とする。現像剤溜り１７の位置で露光を行うこと
により、露光までの間に感光体２への現像バイアス電圧
の印加が十分に安定し、感光体２の履歴の影響が抑えら
れるとともに、感光体２の表面の残留トナー１６や画像
背景部のトナーの回収が十分に行われる。更に、感光体
２への現像バイアス電圧の印加が十分に安定してから露
光を行って光キャリアを発生させるので、表面層４ｄへ
の電荷の移動が効率良く行われて、表面層４ｄを挟んで
形成される電界が大きくなるため、トナーと感光体２と
の電気的引力が強く、良好なトナー像１４が形成され
る。そして、トナー像１４の形成後は感光体２が現像剤
溜り１７から速やかに離れるため、感光体２の表面のト
ナー像１４が現像剤の衝突や摩擦等のような機械的な力
により乱されることがなく、良好な解像度のトナー像１
４が得られる。

【００７１】また、現像剤溜り１７の位置では、感光体
２の表面と現像スリーブ１０とが最も近接する位置Ａよ
りも、感光体２の表面と磁極ローラ９の距離が大きくな
る。このため、現像剤を磁極ローラ９の側に吸引する磁
力は弱くなり、感光体２の表面に形成されたトナー像１
４の一部が磁力によって現像器６の側に回収されて画像
濃度が低下したり、磁力により乱されて解像度が低下し
たりすることを防止できる。

【００７２】更に、帯状の制御電極１８を設け、その電
位を電圧印加手段２０により所定の電位に調整する。例
えば制御電極１８を接地し、透光性導電層４ａと共通電
位にする。あるいはスリーブ１０の電位に対して、その
電位を低くもしくは高く設定する。

【００７３】このようにスリーブ１０とは独立に電位を
印加できる制御電極１８を設けると、感光体２に残留し
ている表面電荷を現像剤を介して中和し、あるいは感光
体２の表面の電位を揃え、以前の画像形成プロセスによ
る感光体２の履歴の影響を打ち消すことができ、この結
果、繰り返し使用時、例えば１枚の画像を得るために感
光体２を数回転させる場合等に、安定した現像状態と記
録画像とが得られる。ここで制御電極１８の電位を調整
すると、画像濃度や地カブリ等に対する最適画像形成条
件を調整し得る。また、現在のところそのメカニズムが
明らかではないが、本発明者等の画像評価実験において
は、制御電極１８の電位を高くし、スリーブ１０の電位
を低くすることにより、非露光部にトナーが付着し、露
光部にはトナーが付着しない、いわゆる反転現像も可能
となった。

【００７４】また、本発明者等は導電性かつ磁性のキャ
リアと絶縁性トナーとから成る２成分系現像剤を用いた
場合において、繰り返し実験を行ったところ、下記のよ
うな諸点を見出し、それを詳述する。

【００７５】先ず、この現像剤を用いて画像形成する場
合には現像バイアス電圧を２５０Ｖ以下の低バイアスと
するのがよい。現像バイアス電圧が高すぎるとトナーだ
けでなく、キャリアまでが現像され、所謂キャリア引き
現象が生じ、画像品質が低下する。これは特にキャリア
の粒径が小さい場合に顕著である。このような低バイア
ス電圧での現像には光キャリア励起特性が良好で、キャ
リア移動度が高い等の優れた光感度特性を有するａ−Ｓ
ｉ系感光体が好適である。

【００７６】就中、バインダー樹脂中に磁性体を分散し
た粒子の表面に、導電性層を形成した導電性磁性キャリ
アと、絶縁性トナーとを組み合わせた２成分系現像剤を
用いると、感光体へのバイアス印加による帯電特性や画
像濃度の向上、残留トナーの効果的な回収等の特性に優
れ、極めて良好な記録画像が得られる。

【００７７】このような２成分現像剤を用いた場合には
キャリアにより形成される磁気ブラシにトナーが付着し
ている。トナーが磁性トナーの場合は主として磁力によ
り、また非磁性トナーの場合には帯電によりキャリアに
付着している。

【００７８】また、導電性磁性キャリアは、体積固有抵
抗が１０⁵ Ω・ｃｍ以下であることが適当であり、好適
には１０⁴ Ω・ｃｍ以下、最適には１０² 〜１０⁴ Ω・
ｃｍである。体積固有抵抗が余り大きくなると、導電性
キャリアとしての特性が損なわれ、光背面露光記録にお
いて感光体への電荷の注入が速やかに行われず、感光体
の帯電が不十分となる。

【００７９】なお、上記キャリアの体積固有抵抗は、底
部に電極を有する内径２０ｍｍのテフロン製筒体にキャ
リアを１．５ｇ入れ、外径２０ｍｍの電極を挿入し、上
部から１ｋｇの荷重を掛けて測定した時の値である。

【００８０】更にまた、キャリアの磁力は、ある程度以
上に大きいことが必要であり、好ましくは５ｋＯｅの磁
場での最大磁化（磁束密度）が５５ｅｍｕ／ｇ以上、好
適には５５〜９０ｅｍｕ／ｇ、最適には６０〜８５ｅｍ
ｕ／ｇである。また、１ｋＯｅの磁場での最大磁化は、
４０ｅｍｕ／ｇ以上が好適であり、好ましくは４０〜６
０ｅｍｕ／ｇ、最適には４５〜６０ｅｍｕ／ｇである。
キャリアの磁力が余り小さくなると、現像剤の搬送性が
悪くなり、また一定の電位を感光体に付与するのが難し
く、また、キャリア引きを生じ易くなる。

【００８１】導電性磁性キャリアとしては、例えば以下
のものを用いることができる。

【００８２】（１）磁性体粉体をそのまま、あるいは表
面酸化処理、表面樹脂コーティング等の安定化処理を施
して用いる磁性粉体キャリア。

【００８３】（２）バインダー樹脂に磁性体を含有せし
めた母粒子の表面に、導電層を形成した表面導電化樹脂
キャリア。

【００８４】（３）磁性体粉体の表面に導電層を形成し
た、表面導電化粉体キャリア。

【００８５】上記磁性粉体キャリアにおける磁性体とし
ては、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェラ
イト、鉄以外の金属（Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｕ等）を一
種または二種以上含有するスピネルフェライト、バリウ
ムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、
表面が酸化処理または樹脂コート処理された鉄や合金の
粒子を用いることができる。その形状は、粒状、球状、
針状のいずれであってもよい。特に高磁化を要する場合
には、鉄等の強磁性微粒子を用いることができる。ま
た、化学的な安定性を考慮すると、マグネタイト、ガン
マ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライ
ト等のマグネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒
子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の種類及び含
有量を適宜選択することにより、所望の磁化を有するキ
ャリアを得ることができる。

【００８６】図１１は表面導電化キャリアの実施例を示
す模式図であり、磁性体粒子２３がバインダー樹脂中に
均一に分散されてなるキャリア母粒子２２の表面に、導
電性微粒子２４が固定されて導電層を形成し、キャリア
２１が構成されている。キャリア母粒子２２に用いられ
るバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表
されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系
樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が用いられる。

【００８７】磁性体粒子２３としては、磁性粉体キャリ
アと同様のものが用いられる。磁性体粒子２３はキャリ
ア母粒子２２中の７０〜９０重量％を占める量で添加す
ることが適当である。

【００８８】導電性微粒子２４としては、カーボンブラ
ック、酸化スズ、導電性酸化チタン（酸化チタンに導電
性材料をコーティングしたもの）、炭化ケイ素などが用
いられ、空気中の酸素による酸化によって導電性を失わ
ないものが望ましい。

【００８９】キャリア母粒子２２の表面への導電性微粒
子２４の固着は、例えばキャリア母粒子２２と導電性微
粒子２４とを均一混合し、キャリア母粒子２２の表面に
導電性微粒子２４を付着させた後、機械的、熱的な衝撃
力を与え導電性微粒子２４をキャリア母粒子２２中に打
ち込むようにして固定することにより行われる。導電性
微粒子２４は、キャリア母粒子２２中に完全に埋設され
るのではなく、その一部をキャリア母粒子２２から突き
出すようにして固定される。

【００９０】このようにキャリア２１の表面に導電性微
粒子２４を固定して導電層を形成することにより、効率
的にキャリア２１に高い導電性を付与できる。またキャ
リア母粒子２２中には導電性微粒子２４を配合する必要
がないので、それだけ多くの磁性体粒子２３をキャリア
母粒子２２中に配合でき、キャリア２１の磁力を大きく
することができる。

【００９１】図１２は、表面導電化樹脂キャリアの他の
実施例を示す模式図であり、磁性体粒子２３がバインダ
ー樹脂中に均一に分散されてなる図１１と同様のキャリ
ア母粒子２２の表面に、導電性薄膜２５が形成されて導
電層を形成し、キャリア２１が構成されている。

【００９２】表面導電化粉体キャリアにおいては、例え
ば以下の方法で表面導電層を形成することができる。

【００９３】（１）表面導電化樹脂キャリアと同様にし
て導電性薄膜を形成する。

【００９４】（２）磁性体粉体の表面を樹脂コーティン
グした後、この樹脂コーティング層に対して表面導電性
樹脂キャリアと同様にして導電性微粒子を固定する。

【００９５】また、キャリアの真密度は、磁性粉体キャ
リアの場合は使用した磁性体によって決まり、表面導電
化粉体キャリアの場合も実質的に同様である。また表面
導電化樹脂キャリアの真密度は、３．０〜４．５ｇ／ｃ
ｍ³ の範囲が好適である。また、嵩密度は２．５ｇ／ｃ
ｍ³ 以下が好適であり、好ましくは２．０８ｇ／ｃｍ³
以下、より好ましくは１．５ｇ／ｃｍ³ 以下である。上
記のキャリアとトナーとを混合して現像剤とする。トナ
ーとしては通常の絶縁性トナーが用いられ、好ましくは
体積固有抵抗が１０¹⁴Ω・ｃｍ以上のものであり、好ま
しくは１０¹⁵Ω・ｃｍ以上である。この値は、キャリア
の場合と同様に測定される。トナーとしては、従来と同
様の構成のものが用いられ、例えば、バインダー樹脂、
着色剤、電荷制御剤、オフセット防止剤などを配合する
ことができる。また、磁性体を添加して磁性トナーとす
ることもでき、トナーの機内飛散の防止に有効である。

【００９６】バインダー樹脂としては、スチレン・アク
リル共重合体等のポリスチレン系樹脂に代表されるビニ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂等が用いられる。

【００９７】着色剤としてはカーボンブラックをはじめ
各種の顔料、染料が、荷電制御剤としては第４級アンモ
ニウム化合物、ニグロシン、ニグロシン塩基、クリスタ
ルバイオレット、トリフェニルメタン化合物等が、オフ
セット防止剤、定着向上助剤としては低分子量ポリプロ
ピレン、低分子ポリエチレンあるいはその変性物等のオ
レフィンワックス、磁性体としてはマグネタイト、フェ
ライトなどが使用できる。

【００９８】また図１１に示したキャリア２１と同様
に、トナー母粒子の表面に帯電性微粒子を固着せしめて
トナーとすることにより、トナーの帯電特性を制御する
こともできる。

【００９９】更に本発明によれば、現像剤としての体積
固有抵抗は１０⁶Ω・ｃｍ以下が好適であり、好ましく
は１０⁵ Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０³ 〜１０⁵
Ω・ｃｍである。この値は、キャリアと同様にして測定
される。抵抗が大きくなりすぎると、感光体の帯電が不
十分となる。

【０１００】二成分現像剤としての電気抵抗は、トナー
とキャリアの電気抵抗、トナー濃度、トナーとキャリア
の粒度比、真密度によっても変化する。

【０１０１】また表面導電化樹脂キャリアを用いた場合
の現像剤のトナー濃度（トナー／キャリア、即ちＴ／
Ｃ）は、１０重量％以上が好適であり、好ましくは２０
重量％以上、より好ましくは２０〜５０重量％である。
トナー濃度が低すぎると、本発明の画像記録方式に適用
した場合に十分な画像濃度が得られなくなる。一方、ト
ナー濃度が高すぎると、感光体の帯電が不十分となる。
なお、本発明の画像形成方法では、トナー濃度Ｔ／Ｃの
広い範囲でほぼ同様な画像濃度が得られるので、トナー
濃度の制御を実質上不要または大幅に簡略化することが
できる。

【０１０２】表面導電化樹脂キャリアを用いた現像剤で
は、キャリアとトナーの平均粒径の比（キャリア）／
（トナー）を、１〜５とすることが好適であり、好まし
くは１〜３である。キャリアに比べてトナーが著しく小
さくなると、一定トナー濃度の場合にトナーによって覆
われるキャリアの表面積が増加し、感光体を十分に帯電
させることができなくなる。その結果、本発明の画像形
成方法に適用した場合に条件によっては画像濃度が低下
する場合がある。なお、トナーの平均粒径は一般に２０
μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５μｍ以下であ
る。

【０１０３】次に実施例を個々詳述する。

【０１０４】（例１）透明な円筒状ガラス基板の外周面
に、透光性導電層４ａ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表１の成膜条件によ
りａ−ＳｉＣ絶縁性注入阻止層４ｂ、ａ−Ｓｉ光導電層
４ｃ、光導電性ａ−ＳｉＣ表面層４ｄを順次積層して、
感光体Ａを作製した。この際、ａ−Ｓｉ光導電層４ｃの
厚みは、露光光源１５に用いるＬＥＤの波長の６６０ｎ
ｍの光を９０％吸収する厚みである約２．２μｍより
０．２μｍ厚い２．４μｍとした。

【０１０５】

【表１】

【０１０６】この感光体Ａを図１に示すような画像形成
装置に装着し、そして、スリーブ１０と透光性導電層４
ａとの間に現像バイアス電圧Ｖｓ＝＋５０Ｖの電圧を印
加し、また制御電極電圧Ｖｅを＋７０Ｖの電圧で印加し
て、波長６６０ｎｍ、露光量０．５μＪ／cm² の条件で
画像露光を行い、感光体上にトナー像を形成し、そのト
ナー像を記録紙（市販普通紙）に転写し、熱定着を行っ
て画像を得た。

【０１０７】本実施例においては、次の導電性磁性キャ
リアと絶縁性トナーから成る２成分現像剤を用いて画像
評価を行った。

【０１０８】この導電性かつ磁性のキャリアは、以下の
ようにして調整した。スチレン／アクリル酸ｎ−ブチル
共重合体（共重合比８０／２０）２５重量部とマグネタ
イト７５重量部とを混練し、ジェットミルで粉砕し、分
級して平均粒径２３μｍのキャリア母粒子を得た。キャ
リア母粒子１００重量部に対し、２重量部の導電性カー
ボンブラック（平均粒径２０〜３０ｎｍ）をヘンシェル
ミキサーで混合し、キャリア母粒子の表面に付着させ
た。次いで表面処理装置（ハイブリタイザー，奈良機械
製作所製）を用い、機械的衝撃力によりカーボンブラッ
ク粒子を母粒子表面に均一に固着させた。この導電性か
つ磁性のキャリアの性状は、体積固有抵抗が２×１０³
Ω・ｃｍで、最大磁化（５ｋＯｅで測定）が６０ｅｍｕ
／ｇであった。

【０１０９】スチレン／アクリル酸ｎ−ブチル共重合体
（共重合比８０／２０）７３重量部と、マグネタイト１
５重量部と、カーボンブラック５重量部と、ポリプロピ
レンワックス５重量部、荷電制御剤２重量部を混練し、
ジェットミルで粉砕し、分級して平均粒径７μｍの絶縁
性トナーを得た。上記のキャリア７０重量部と、トナー
３０重量部を、均一混合して現像剤とした。現像剤の体
積固有抵抗は３×１０⁴ Ω・cm、現像剤溜りで測定した
ダイナミックな抵抗は５×１０⁵ Ωであった。

【０１１０】上記画像評価においては画像濃度が１．４
と高く、地かぶりがなく、解像度が良好な画像が得られ
た。

【０１１１】また、繰り返して画像形成を行っても、残
像や画像濃度の変化等の前歴の影響が見られず、良好な
画像評価結果を得た。

【０１１２】（例２）感光体Ａを作製するに当たり、ａ
−Ｓｉ光導電層４ｃの厚みを、光源のＬＥＤの波長６６
０ｎｍの光を９０％吸収する厚み約２．２μｍより小さ
い１．５μｍとし、感光体Ｂを作製した。

【０１１３】この感光体Ｂを（例１）と同様に図１の構
成の画像形成装置に装着し、感光体層の電界が同一とな
るようにバイアス電圧を＋３５Ｖ（制御電極電圧Ｖｅを
＋５０Ｖ）として、他は同様の条件で画像評価を行った
ところ、光キャリアの発生が十分に行われず、画像濃度
がＯ．Ｄ．で０．８と不十分であった。

【０１１４】（例３）感光体Ａを作製するに当たり、ａ
−Ｓｉ光導電層４ｃの厚みを、光源のＬＥＤの波長６６
０ｎｍの光を９０％吸収する厚み約２．２μｍより１５
μｍ大きい約１７μｍとし、感光体Ｃを作製した。

【０１１５】この感光体Ｃを（例１）と同様に図１の構
成の画像形成装置に装着し、感光体層の電界が同一とな
るようにバイアス電圧を＋３１０Ｖ（制御電極電圧Ｖｅ
を＋４００Ｖ）として、他は同様の条件で画像評価を行
ったところ、画像濃度がＯ．Ｄ．で１．２で、バックの
カブリや解像力も概ね良好な画像が得られた。

【０１１６】しかし、バイアス電圧を＋１００Ｖとして
同様の条件で画像評価を行ったところ、トナー像を形成
するための表面層４ｄでの十分な電界が得られず、画像
濃度がＯ．Ｄ．で０．９と低い画像であった。

【０１１７】（例４）感光体Ａを作製するに当たり、ａ
−ＳｉＣ絶縁性注入阻止層４ｄを形成せず、他は同様に
して感光体Ｄを作製した。

【０１１８】この感光体Ｄを（例１）と同様に図１の構
成の画像形成装置に装着し、（例１）と同様の条件で画
像評価を行ったところ、画像のバックのカブリが少し見
られ、感光体Ａよりもやや劣る結果であった。

【０１１９】（例５）感光体Ａを作製するに当たり、ａ
−ＳｉＣ絶縁性注入阻止層４ｄに代えて、ポリイミドか
らなる厚み０．２μｍの絶縁層を塗布・乾燥法により形
成した。更にその上に、容量結合型グロー放電分解装置
を用いて、（例１）と同様のａ−Ｓｉ光導電層４ｃと光
導電性ａ−ＳｉＣ表面層４ｄとを順次積層して、感光体
Ｅを作製した。

【０１２０】この感光体Ｅを図１の構成の画像形成装置
に装着し、（例１）と同様の条件で画像評価を行ったと
ころ、Ｏ．Ｄ．が１．３の画像濃度を有し、バックのカ
ブリのない、解像度の良好な画像であった。

【０１２１】（例６）感光体Ａを作製するに当たり、光
導電性ａ−ＳｉＣ表面層４ｄを積層せず、その他の感光
体Ａと同様の条件により、光導電性ａ−ＳｉＣ表面層４
ｄを有しない感光体Ｆを作製した。

【０１２２】この感光体Ｆを図１の構成の画像形成装置
に装着し、（例１）と同様の条件で画像評価を行ったと
ころ、電位コントラストが不十分で画像濃度が低く、バ
ックのカブリも目立つ画像であり、感光体Ａよりも劣る
結果であった。また、繰り返し使用に対する耐久性に乏
しく、数百枚の画像形成で表面の摩耗や耐電圧不足に起
因する画像欠陥が認められた。

【０１２３】（例７）感光体Ａを作製するに当たり、光
導電性ａ−ＳｉＣ表面層４ｄを表２に示すように形成
し、その他は感光体Ａと同様の条件により形成して感光
体Ｇを作製した。

【０１２４】

【表２】

【０１２５】この感光体Ｇを図１に示すような画像形成
装置に装着し、（例１）と同様の条件で画像評価したと
ころ、Ｏ．Ｄ．が１．３の画像濃度を有し、バックのカ
ブリのない解像度の良好な画像であった。

【０１２６】また、繰り返して画像形成を行っても、感
光体Ａと同様に残像や画像濃度の変化等の前歴の影響が
見られず、良好な画像評価結果を得た。

【０１２７】尚、（例１）、（例７）に示す画像形成方
法において、制御電極１８を取り外して制御電極Ｖ_E を
印加せず、その他は各々同じ条件の画像形成方法を行っ
たところ、実用上使用可能な範囲ではあるが、バックに
若干のカブリを生じた。

【０１２８】また、同じく（例１）、（例７）に示す画
像形成方法において、イレース用光源８を使用してイレ
ース光の照射を行いながら画像形成を行ったところ、画
像形成前の感光体の状態が安定し、良好な画像品質の画
像が安定して得られた。

【０１２９】

【発明の効果】本発明の画像形成方法によれば、ａ−Ｓ
ｉ系光導電層の上に光導電性を有するＳｉＣ表面層を積
層したことにより、露光明部に対応する表面層領域の直
下に光キャリアを一時的にトラップし、その光キャリア
により表面絶縁層を挟んで生ずる電界によりトナーを感
光体表面に付着させることができるため、画像濃度を高
めることができ、良好なトナー像形成を行うことがで
き、更にイレース工程を不要にすることができた。

【０１３０】また、表面層が絶縁層である場合に比べ
て、光導電性を有する程度に体積抵抗が小さいため、画
像形成後に転写に至るまでの時間で表面層を挟んでトラ
ップされていたキャリアとトナーの電荷の一部とが表面
層を介して結合して中和し合うため、記録紙へのトナー
転写が容易となると共に、イレース工程を不要にするこ
とができた。

【０１３１】また、本発明の画像形成方法によれば、ａ
−Ｓｉ系光導電層の厚みを、光の波長に対する吸収係数
から求めた９０％の光を吸収する光吸収層領域に０．１
〜１０．０μｍを加えた厚みとすることにより、露光を
ほぼ完全に吸収して有効に光キャリアを発生することが
出来た。そして、ａ−Ｓｉ系光導電層の厚みを上記で設
定した必要最小限とすることにより、画像形成の際のバ
イアス電圧により光導電層にかかる電圧が、低いバイア
ス電圧でも十分に高くなるため、良好な画像形成が行え
る。

【０１３２】ａ−Ｓｉ系光導電層を備えた従来の感光体
においては、成膜速度が小さいのに加えて、３０〜４０
μｍの層厚が必要であり、そのために８〜１０時間の製
造所要時間となって製造コストを著しく高めていたが、
これに対して本発明の画像形成方法によれば、ａ−Ｓｉ
系光導電層の厚みが２〜３μｍであればよく、このよう
に非常に薄い層を形成すれば、製造時間が短くなって製
造コストを低減させることができた。

【０１３３】更に従来のカールソン法による画像形成方
法であれば、コロナ放電を行っているのでオゾンが発生
し、しかも、一般的にはＳｅ系光導電層を用いることが
多く、人体に悪影響を及ぼすのであるが、これに対して
本発明によれば、オゾンが発生せず、無害なａ−Ｓｉ層
を用いるので、環境汚染上何ら問題がない。

【０１３４】また、本発明の画像形成方法においては、
光源をドラム状感光体の内部に設け、しかも、イレース
やクリーニングの各工程を不要とすることができるの
で、それに伴う配設部材が必要でなくなり、その結果、
ファックス、プリンタ、デジタルコピア等の複合的機能
を有する超小型装置の実現が可能となった。

【０１３５】更にまた、本発明の画像形成方法によれ
ば、透光性導電層とａ−Ｓｉ系光導電層との間にキャリ
ア注入阻止層を形成したことにより、画像形成の際に透
光性導電層からａ−Ｓｉ系光導電層へのキャリアの注入
を阻止することが出来るため、露光部と非露光部との静
電コントラストを高めて画像濃度を向上させると共に、
現像におけるバックグラウンドのカブリを低減すること
ができた。

【０１３６】更にまた、本発明の画像形成方法によれ
ば、残留トナーを効率良く再利用でき、画像のバックの
カブリを低減して良好な画像を得ることができた。

【０１３７】また、本発明の画像形成方法によれば、現
像剤には導電性かつ磁性のキャリアと絶縁性トナーとか
ら成る２成分現像剤を用いており、これによって良好か
つ安定した現像が可能となり、また現像されたトナーが
絶縁性であるため、静電転写により高い画像濃度で安定
して普通紙を始めとする多様な記録紙にも転写が出来て
良好な記録画像を得ることが出来る上、カラートナーを
用いて多色の記録画像を得ることも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電子写真方法による画像形成装
置を示す模式図である。

【図２】本発明に係わる電子写真方法における動作原理
を示す模式図である。

【図３】本発明に係わる電子写真方法における動作原理
を示す模式図である。

【図４】本発明に係わる電子写真方法における動作原理
を示す模式図である。

【図５】本発明に係わる電子写真方法における動作原理
を示す模式図である。

【図６】本発明に係わる電子写真方法における動作原理
を示す模式図である。

【図７】本発明に係わる電子写真方法における動作原理
を示す模式図である。

【図８】本発明の画像形成方法に係る装置の要部構成図
である。

【図９】波長に対する光吸収の深さを表す線図である。

【図１０】本発明に係わる感光体の層構成を示す断面図
である。

【図１１】実施例で用いた導電性かつ磁性のキャリアの
構造を表す図である。

【図１２】実施例で用いた他の導電性かつ磁性のキャリ
アの構造を表す図である。

【符号の説明】

２・・・・感光体 ５・・・・ＬＥＤヘッド ６・・・・現像器 ７・・・・転写ローラ ８・・・・イレース用光源 ４ａ・・・透光性導電層 ４ｂ・・・キャリア注入阻止層 ４ｃ・・・光導電層 ４ｄ・・・表面層 ２１・・・導電性かつ磁性のキャリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇田 和樹 大阪府門真市新橋町12番22号 パレロワ イヤル305号 (72)発明者 中野 正夫 大阪府羽曳野市島泉９丁目21−４ (72)発明者 伊藤 浩 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の ６ 京セラ株式会社滋賀八日市工場内 (56)参考文献 特開 平１−227166（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−106761（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−91770（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−22145（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−292365（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/05

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透光性支持体上に透光性導電層とキャリア
   注入阻止層とアモルファスシリコン系光導電層とカーボ
   ン含有比率をＳｉ_1-X Ｃ_X のＸ値で０．１≦Ｘ≦０．５
   にした層厚０．０５〜５μｍの光導電性アモルファスシ
   リコンカーバイド表面層とを順次積層して成る感光体
   に、導電性磁性キャリアと絶縁性トナーとから成る現像
   剤を介して２５０Ｖ以下の現像バイアス電圧を印加し、
   且つ上記感光体に現像剤による画像を形成させるべく上
   記透光性支持体側に配した光源にて光照射するととも
   に、前記アモルファスシリコン系光導電層を該光源によ
   り９０％の光が吸収される厚みに対し、さらに厚み０．
   １〜１０．０μｍを加えて形成して光導電性アモルファ
   スシリコンカーバイド表面層の直下の明部に対応する領
   域に光キャリアを集め、次いで該光キャリアにより表面
   層をはさんで生じる電界によって現像剤を感光体表面に
   付着させ、その後、上記光キャリアと上記現像剤の電荷
   とを中和させるとともに、該現像剤を記録紙に転写する
   ことを特徴とする画像形成方法。