JPH0553487A

JPH0553487A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0553487A
Application number: JP21083091A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nagame; 宏永目; Shigeto Kojima; 成人小島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1993-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】非晶質炭素膜からなる保護層を有する有機感
光体を用いる画像形成方法で画像流れを防止する方法。【構成】感光体１０を挾んでコロナ放電器１２、１
５、１６と対向する位置の感光体支持体側に、加熱装置
１１を設置して感光体を加熱し、その電気特性劣化を防
止する画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、レー
ザービームプリンター、ファクシミリ等の電子写真画像
形成装置に搭載した、有機感光層上に非晶質炭素膜を有
する電子写真感光体で発生する画像流れを防止する画像
形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機、レーザービームプリン
ター、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置の感光体
として、有機感光体が広く用いられるようになってき
た。有機感光体は表面硬度が低いために、最表面に保護
層として高硬度で高耐久性の非晶質炭素膜を有するもの
が用いられる。

【０００３】しかし、高耐久性の保護膜を有する有機感
光体はコロナ生成物が除き難いのでコロナ生成物の付着
による画像流れが発生し易い。すなわち、保護膜のない
有機感光体の場合は、硬度が低いので、帯電器で発生し
たコロナ生成物が感光体に付着していても、稼働中にク
リーニングブレードや現像剤との摩擦により感光体の表
面の摩耗にともなって除かれてしまうが、保護層がある
とコロナ生成物の付着面が削り取られることがないの
で、画像流れが発生し易い。常温、常湿の環境では、複
写開始から５００〜１０００枚程度で画像流れの現象が
現われ、１５００枚位になると殆ど実用性のない画像に
なる。

【０００４】このコロナ生成物は放電器に交流（ＡＣ）
や負電圧（−ＤＣ）を印加した場合、プラス放電の場合
に比較して生成量が多い。

【０００５】また、感光体の静止時間が長い程コロナ放
電器から生成するコロナ生成物が放電器に対向した感光
体の部分に付着する量が増加し、画像流れが激しくな
る。

【０００６】この画像流れ現象を解消する方法として
は、コロナ生成物に吸着している水分を加熱乾燥するこ
とがある。しかし、単に乾燥しただけでは不充分であ
る。また、あまり高い温度に加熱するとトナーが融着す
る問題が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、コロナ生成
物の付着量が多い部分を主として必要、最小限加熱して
従来の技術の上記問題を解消した方法を提供しようとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
の本発明の構成は、特許請求の範囲に記載したとおりの
画像形成方法である。

【０００９】以下、図面を参照して本発明を具体的に説
明する。

【００１０】本発明で使用される感光体は図１に示すよ
うに導電性支持体１の上に低抵抗の下引き層２ついで電
荷発生層３ａおよび電荷輸送層３ｂの２層からなる感光
層３を形成し、さらに非晶質炭素膜からなる保護層４を
成膜した感光体であり、マイナス帯電用で赤外光を光源
とする画像形成装置に使用される。

【００１１】非晶質炭素膜からなる保護層はプラズマＣ
ＶＤ法、光ＣＶＤ法、スパッタリング法などの真空成膜
法で作製される。その成膜時、感光層のガラス転移温度
の関係から製膜装置での基板温度条件は室温又は室温以
下に抑える必要があるが、製膜の際の各種原料ガス、反
応圧、ＲＦ電力等といった製造条件を適当に選定するこ
とにより、電子写真特性、機械特性を満足しうるものが
作製可能である。

【００１２】保護層として実用的な特性値は体積抵抗１
０⁹〜１０¹⁴Ω・ｃｍ、比誘電率３〜６、７８０ｎｍで
の光透過率８０％以上、膜厚５０００Å〜２μｍなどで
ある。

【００１３】この特性値の範囲のものでは画像形成する
に十分な電子写真特性が得られ、又、５〜１０万枚の複
写でも全く、スクラッチが入らない程度の機械特性が得
られる。

【００１４】図２は加熱装置を感光体内部にもつ画像形
成装置の実施例である。

【００１５】感光体１０は０．８〜２ｍｍ厚のアルミニ
ウムの支持体上に図１に示す構成にしたものでドラム状
である。感光体１０の中には固定軸に感光体加熱用装置
をとり付けたものが設置されており、画像形成装置が稼
働時、感光体のみ回転する様になっている。

【００１６】加熱装置１１は感光体１０の内壁より１〜
２ｍｍ程離して取付けられており、取付け位置はマイナ
ス放電器または交流放電器に対向する位置である。加熱
装置の電気容量は感光体の厚みや画像形成装置のメイン
スイッチを入れてから複写可能状態までの待機時間等に
よって左右されるが、２０〜１００ワットのものが使用
され、１ｍｍ程度の導電性支持体の感光体では２５〜８
０Ｗ程度のものが使用できる。

【００１７】本発明の場合の取付け位置は帯電用コロナ
放電器１２、分離用コロナ放電器１６近傍、除電用コロ
ナ放電器１７の３ケ所であるが、分離用コロナ放電器１
６と除電用コロナ放電器１７が近い場合は除電用コロナ
放電器１７側の加熱装置を省略してもよい。

【００１８】又、感光体の支持体内部は熱伝導率のよい
銅をメッキしてもよいが、銅板で裏打ちした方が熱の伝
達が早くなり、より望ましい。

【００１９】使用方法としては、画像形成装置のメイン
スイッチを入れると同時に加熱装置を動作させる。但し
感光体は回転させず、停止状態のままとし、前記コロナ
放電器に対向した部分を加熱する。表面温度は４５〜６
０℃の温度範囲とし、この温度に達するまで加熱する。

【００２０】コロナ放電器に対向した感光体面は画像形
成装置が停止している間にコロナ放電時に付着していた
コロナ生成物が遊離し、感光体面に付着し、その部分は
他の部分に較べて汚染度が進み、より一層低抵抗化する
ため、通常より加熱温度を上げてやる必要がある。加熱
温度は高い方が乾燥時間は短くなるが、温度が高いとト
ナーの軟化や感光体の熱疲労などの不具合が問題とな
る。

【００２１】実質的には４５℃以上の温度であればよ
い。

【００２２】１ｍｍ程度のアルミニウム製の支持体であ
れば、加熱装置が１００〜１１０℃になると１〜２分程
度で感光体の表面温度は４５〜５０℃に達する。温度管
理はセンサーを感光体表面、加熱装置、感光体面上１〜
２ｍｍの所に設置することにより行なう。この様にコロ
ナ放電器対向面を加熱することにより、ひどい画像流れ
の部分をまず加熱乾燥させる。

【００２３】ついで加熱装置を作動させたまま、感光体
を回転駆動させ、感光体全体を加熱し、全体の画像流れ
を解消する。この際の感光体温度は３５〜４５℃あれば
よく、好ましくは４０〜４５℃で、３５℃以下では効果
が低い。感光体駆動時における感光体へのコロナ生成物
の付着は蓄積性をもつが、コロナ放電器対向部にくらべ
て付着量は少なくなっているので、４５℃以上の加熱を
行なわなくとも、非晶質炭素膜の場合、十分な改善効果
が認められる。

【００２４】以上の動作、すなわち画像形成装置のメイ
ンスイッチを入れると同時に感光体加熱装置が作動し、
感光体を加熱する。加熱装置により感光体が４５〜６０
℃になると、コロナ放電器に対向した感光体面を中心に
して画像流れは解消される。ついで感光体を回転して全
体を加熱して、その他の部分の画像流れを解消する。こ
の時の表面温度は３５〜４５℃であり、複写中および待
機中でもこの温度範囲で管理される。メインスイッチを
切った後の停止中は非晶質シリコン感光体の様に感光体
加熱の必要はない。

【００２５】以上の操作を行なうことにより、ムラなく
画像流れを解消できる。

【００２６】

【実施例】以下実施例によって本発明を具体的に説明す
る。

【００２７】実施例１直径８０ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、厚み１ｍｍのアルミニ
ウム製シリンダー上にポリアミド樹脂にＴｉＯ₂（石原
産業製）を分散した約２μｍの下引き層、ついでトリス
アゾ顔料をポリエステル樹脂に分散した０．１５μｍの
電荷発生層（ＣＧＬ）、さらにスチルベン系化合物をポ
リカーボネート樹脂（パンライトＣ−１４００、帝人化
成）に分散した約２８μｍの電荷輸送層（ＣＴＬ）を積
層した機能分離型の有機感光体を用意した。

【００２８】この有機感光体をプラズマＣＶＤ装置にセ
ットし、支持体は加熱せず、Ｃ₂Ｈ₄ガスを原料ガスと
し、反応圧０．００８Ｔｏｒｒ、ＲＦ電力（１３．５６
ＭＨｚ）１００Ｗ、１８０Å／分の成膜速度にてヌープ
硬度１１００〜１３００ｋｇ／ｍｍ²、膜厚１．０〜
１．２μｍ、７８０ｎｍの透過率８５〜８７％、比誘電
率３．２〜３．５の非晶質炭素膜をオーバーコートしサ
ンプルを作製した。

【００２９】感光体の特性検査用の実験機は感光体加熱
用として５０Ｗのヒーターを感光体の内壁より約１ｍｍ
離れる様に帯電用コロナ放電器およびコピー紙分離用コ
ロナ放電器の対向部に設置した。７８０ｎｍの半導体レ
ーザーを光源とするデジタル式の電子写真複写機を用意
した。

【００３０】この電子写真複写機の加熱装置はメインス
イッチを入れた後、約１．５分で感光体表面温度が約５
０℃に達し、約５秒保持したのち感光体が回転し始める
と、感光体表面温度を３８〜４３℃の温度範囲で調節す
るようにセットし、複写開始をメインスイッチを入れた
２分後とした。

【００３１】そして２２〜２５℃、６５〜７５％ＲＨの
環境にて５０００枚／日の割合で１５万枚複写をおこな
い、２５００枚毎に実機内表面電位、画像濃度、解像
度、シャープ性、感光体の外観特性の各項目について評
価を行なった。

【００３２】その結果、複写終了後、１０〜１５時間放
置後の１枚目の画像からムラのない鮮明な画像が得ら
れ、引続いて行なわれた５０００枚の画像においても評
価項目を満足する画像であった。なお機内の残留電位は
−２４０〜−２７０Ｖであった。

【００３３】一方、非晶質炭素膜の表面には１０〜３０
μｍ幅のスクラッチが１０数本程度発生したが、画像へ
の影響は殆ど見られなかった。

【００３４】実施例２実施例１と同じ有機感光体上にＣ₂Ｈ₄ガスを原料ガスと
して用い、反応圧０．０１Ｔｏｒｒ、ＲＦ電力１００
Ｗ、１５０Å／分の成膜速度でヌープ硬度５８０〜９５
０ｋｇ／ｍｍ²、膜厚８５００〜９０００Å、７８０ｎ
ｍの透過率９０％以上、比誘電率約３．６の非晶質炭素
膜をオーバーコートして試料を作製した。実験機は実施
例１と同じものを使用し、メインスイッチを入れた後、
約１．７分で感光体表面温度が５３〜５６℃に達し、約
５秒保持したのち、感光体が回転し始めると、感光体表
面温度を３５〜４０℃の温度範囲で調節する様にセット
し、複写開始をメインスイッチを入れてから２分後とし
た。

【００３５】そして２２〜２５℃、６５〜７５％ＲＨの
環境において５０００枚／日の割合で１５万枚の複写を
おこない、２５００枚毎に実施例１と同じ評価を実施し
た。その結果、複写終了後、１２〜１５時間放置後の１
枚目の画像から鮮明な画像が得られた。なお機内での残
留電位は−２３０〜−２５０Ｖであった。

【００３６】一方、非晶質炭素膜の表面のスクラッチは
５万枚までは皆無であったが、１５万枚終了時点では３
０本程度発生した。このスクラッチはスクラッチノイズ
としてハーフトーン画像に５本程度局部的に確認された
が、実用上、支障のないレベルであった。

【００３７】比較例１実施例１と同じ非晶質炭素膜をオーバーコートした感光
体、および複写機を使用した。メインスイッチを入れる
と同時に加熱装置を作動させ、又、感光体を回転させ
た。約１．５分で感光体の表面温度が３５〜４０℃にな
る様に設定し、複写開始をメインスイッチを入れてから
２分後とした。

【００３８】そして２２〜２５℃、６５〜７５％ＲＨの
環境において、５０００枚／日の割合で３万枚の複写を
おこない、２５００枚毎に実施例１と同じ評価を実施し
た。その結果、複写開始５０００枚の間の画像品質は良
好であったが、１４時間放置後の数枚は帯電、分離、除
電の各チャージャーの相当部で感光体の長い方向に幅５
〜２０ｍｍの幅で局部的な画像流れが確認された。この
画像流れは１０枚目では殆ど解消された。しかし、さら
に翌日は前日にくらべ、画像流れの発生幅が広がる傾向
が見られた。

【００３９】なお、スクラッチは３万枚では皆無であっ
た。

【００４０】比較例２実施例２と同じ感光体試料を、帯電用コロナ放電器の対
向部のみ加熱装置をつけた複写機を使用し、メインスイ
ッチを入れてから約１．５分後帯電用コロナ放電器に対
向した感光体の表面温度が４５〜４８℃に達し、５秒保
持したのち感光体が回転し始めると３８〜４０℃で調節
するように加熱装置をセットした。複写開始をメインス
イッチを入力して２分後とした。

【００４１】そして２２〜２５℃、６５〜７５％ＲＨの
環境において、５０００枚／日の割合で３万枚の複写を
おこない、２５００枚毎に実施例１と同じ評価を実施し
た。その結果、複写開始５０００枚の間の画像品質は良
好であったが、１３〜１４時間放置後の分離用コロナ放
電器に対向した感光体の部分では画像流れが局部的に確
認され、加熱の不足が認められた。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば複
写開始にあたってコロナ生成物の発生の多いマイナスコ
ロナ放電器および交流コロナ放電器に対向した感光体の
内側に設置した加熱装置により、感光体を回転せずに４
５〜６０℃で加熱することにより、ひどい画像流れを解
消し、ついで感光体を回転させ、感光体全体を３５〜４
５℃に加熱することにより、全面均一な良質な初期画像
に近似な画像を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される感光体構成を示す断面の模
式図、

【図２】本発明の実施例である加熱源を感光体内部にも
つ画像形成装置の内部構造の模式図である。

【符号の説明】

１導電性支持体２下引き層３感光層３ａ電荷発生層３ｂ電荷輸送層４保護層（非晶質炭素膜）１０感光体１１加熱装置１２帯電用コロナ放電器１３露光１４現像装置１５転写用コロナ放電器１６分離用コロナ放電器１７除電用コロナ放電器１８クリーニング装置１９定着装置２０コピー用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に有機感光層及び非晶質
炭素膜からなる保護層を有する感光体とそれに対して、
負電圧および／または交流電圧を印加するコロナ放電器
を備えた画像形成装置を用いる画像形成方法において、
感光体を挾んで上記コロナ放電器と対向する位置の感光
体支持体側に加熱装置を設置して感光体を加熱し、その
電気特性劣化を防止することを特徴とする画像形成方
法。
【請求項２】感光体が静止した状態でこれを加熱し、
コロナ放電器に対向した感光体表面温度が所定の温度に
達した後、感光体を回転駆動して感光体全体を加熱する
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成方
法。
【請求項３】静止した状態で加熱されたときのコロナ
放電器の対向位置の感光体の表面温度を４５〜６０℃と
し、回転駆動時の感光体の表面温度を３５〜４５℃の範
囲に維持することを特徴とする請求項２記載の画像形成
方法。