JPH10104915A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アモルファスシリコン感光体を用いて画像形
成を行なうにあたり、画アモルファスシリコン感光体に
光メモリが生じて、形成される画像にゴーストと称され
る画像ムラが生じるのを抑制すると共に、感光層の厚み
を厚くして帯電性能を向上させた場合であっても、アモ
ルファスシリコン感光体の長期の使用により解像度が低
下するということがなく、高速で良好な画像が安定して
得られるようにする。 【解決手段】 アモルファスシリコン系感光層を有する
アモルファスシリコン感光体１を用い、帯電，露光，現
像，転写の工程を経て画像形成を行なう画像形成方法に
おいて、転写工程後であってアモルファスシリコン感光
体に対して帯電を行なう帯電工程の前に、このアモルフ
ァスシリコン感光体１に帯電極性とは逆極性の電荷を付
与して、アモルファスシリコン感光体の表面に残留する
電位を除電するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において、感光層がアモルファス
シリコンで構成されたアモルファスシリコン感光体を用
いて画像形成を行なう画像形成方法に係り、帯電，露
光，現像，転写の工程を経て画像形成を行なうにあた
り、転写後の感光体の表面に残留する電位を除電させる
方法を改善し、光メモリによる画像ノイズの発生を抑制
すると共に、長期使用における解像度の低下を抑制する
点に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置において画像形成を行なうにあたっては、その
感光体として、感光層を構成する材料にセレン等を用い
た感光体や有機材料を使用した有機感光体の他に、アモ
ルファスシリコンを用いたアモルファスシリコン感光体
が使用されていた。

【０００３】ここで、このようなアモルファスシリコン
感光体を使用して画像形成を行なう場合は、他の感光体
の場合と同様に、このアモルファスシリコン感光体の表
面を帯電装置により帯電させた後、このように帯電され
た感光体の表面に画像情報に応じた露光を行なって静電
潜像を形成し、このように形成された静電潜像に対して
現像装置からトナーを供給して、この感光体の表面にト
ナー像を形成し、このトナー像を転写装置等により記録
媒体上に転写させて、記録媒体上にトナー像を形成する
一方、転写後における感光体の表面に残留するトナーを
クリーニング装置により除去し、その後、この感光体の
表面に光除電装置から光を照射して、この感光体の表面
に残留する電位を除電させるようにしていた。

【０００４】ここで、上記のアモルファスシリコン感光
体の場合、高硬度であると共に高い感度や高い電荷輸送
性を有しており、他の感光体に比べて高速で長期にわた
って利用できるという利点を有していた。

【０００５】しかし、このアモルファスシリコン感光体
の場合、感光層に多くのダングリングボンドを有してお
り、このダングリングボンドにより光生成キャリアの一
部が捕捉され、キャリアの走行性が低下したり、キャリ
アの再結合確率が低下し、これにより光メモリが生じや
すい。このため、反復して使用する場合に、先の露光工
程において受けた光メモリが次に感光体表面が帯電を受
けるまで残ってしまい、ゴーストと称される画像ノイズ
が生じるという問題があった。

【０００６】このため、従来においては、このようなア
モルファスシリコン感光体の表面に残留する電位を除電
させる除電工程において、上記の光除電装置から照射さ
せる光として、露光を行なう主波長の光の侵入深さと同
程度の侵入深さを有する光を照射させて、上記のような
光メモリを消去するようにしていた。

【０００７】しかし、このように露光を行なう主波長の
光の侵入深さと同程度の侵入深さを有する光を照射させ
た場合、この感光層の内部に潜在キャリアが多く発生す
る。そして、高速で画像形成を行なうような場合、この
ように生じたキャリアが再結合する前に帯電装置によっ
て次の帯電が行なわれるようになる。この結果、この帯
電時に上記のキャリアが移動して感光体の帯電性が著し
く低下し、このようなアモルファスシリコン感光体を高
速で使用することができないという問題があった。

【０００８】ここで、このようなアモルファスシリコン
感光体を十分に帯電させるために、帯電装置による帯電
条件を強くすると、その感光層の一部が絶縁破壊されて
ピンホールが発生し、これにより形成される画像にノイ
ズが生じるという問題があった。

【０００９】また、このようなアモルファスシリコン感
光体における帯電性を改善するために感光層の膜厚を厚
くすることが考えられたが、単に感光層の膜厚を厚くし
た場合、この感光体を長い間使用すると、形成される画
像の解像度が低下し、特に、反転現像を行なった場合
に、ハーフ画像の部分と濃い画像の部分との境界が不明
瞭になって像ボケが生じるという問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、アモルフ
ァスシリコン系感光層を有するアモルファスシリコン感
光体を用いて画像形成を行なう場合における上記のよう
な様々な問題を解決することを課題とするものであり、
アモルファスシリコン感光体に光メモリが生じて、形成
される画像にゴーストと称される画像ムラが生じるのを
抑制すると共に、感光層の厚みを厚くして帯電性能を向
上させた場合であっても、アモルファスシリコン感光体
の長期の使用により解像度が低下するということがな
く、高速で良好な画像が安定して得られるようにするこ
とを課題とするものである。

【００１１】ここで、本発明者等は、上記のように感光
層の厚みを厚くして長期間使用した場合に解像度が低下
する原因について検討したところ、Ｓｔａｅｂｌｅｒ−
Ｗｒｏｎｓｋｉ効果として知られるアモルファスシリコ
ンの光劣化がその原因であって、長い間の光の照射によ
り感光層におけるＳｉ−Ｓｉ結合が切れてダングリング
ボンドが生じ、このダングリングボンドによりキャリア
の輸送性能が低下し、電荷の拡散が生じて解像度が低下
すると考えられた。

【００１２】そして、本発明者等は、このようなアモル
ファスシリコン感光体における光劣化を抑制することを
考え付き、この発明を完成するに至ったのである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明における画像形
成方法においては、上記のような課題を解決するため
に、アモルファスシリコン系感光層を有するアモルファ
スシリコン感光体を用い、帯電，露光，現像，転写の工
程を経て画像形成を行なう画像形成方法において、転写
工程後であってアモルファスシリコン感光体に対して正
帯電を行なう帯電工程の前に、このアモルファスシリコ
ン感光体に帯電極性とは逆極性の負電荷を付与して、ア
モルファスシリコン感光体の表面に残留する電位を除電
するようにしたのである。

【００１４】そして、この発明における画像形成方法の
ように、転写後においてアモルファスシリコン感光体の
表面に帯電極性とは逆極性の電荷を付与して、このアモ
ルファスシリコン感光体の表面に残留する電位を除電す
ると、従来のようにアモルファスシリコン感光体の表面
に光を照射させて除電する場合のように、このアモルフ
ァスシリコン感光体におけるＳｉ−Ｓｉ結合が切れてダ
ングリングボンドが生じ、これによりアモルファスシリ
コン感光体が光劣化するということがなく、光劣化によ
る解像度の低下が抑制されるようになる。

【００１５】また、アモルファスシリコン感光体に対し
てその帯電極性と逆極性の負電荷を付与した場合、この
感光体の表面に残留している電荷が逆極性の電荷によっ
て中和されると共に、逆極性の電荷はすみやかに消逸し
て帯電極性と逆極性に帯電されないため、逆極性の電荷
を一定レベル以上に付与した場合には、この感光体の表
面に残留する電位が除電されると共に、この感光体の内
部における光メモリも解消されるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る画像形成方
法の実施形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００１７】ここで、使用するアモルファスシリコン感
光体については特に限定されず、一般に正帯電で使用さ
れている公知のアモルファスシリコン感光体を使用する
ことができ、また表面に形成するアモルファスシリコン
感光層の膜厚等も特に限定されず、一般にその膜厚が２
０〜１００μｍのものを用いることができるが、特に、
このアモルファスシリコン感光体における帯電性能を向
上させて、高速で画像形成を行なうためには、その膜厚
が５０μｍ以上のものを用いることが好ましい。

【００１８】そして、このようなアモルファスシリコン
感光体を用いて画像形成を行なうにあたっては、図１に
示すように、この感光体１を回転させて、コロナチャー
ジャ等の帯電装置１１によってこの感光体１の表面を帯
電させる。ここで、上記のように感光体１を回転させて
画像形成を行なうシステム速度については特に限定され
ないが、この実施形態においては、５００〜１０００ｍ
ｍ／ｓの高速での画像形成を行なう場合においても有効
である。

【００１９】次に、上記のように帯電された感光体１の
表面に、レーザ，ＬＥＤ，ＰＬＺＴ等のデジタル式の露
光あるいは原稿の反射光をミラー等によって照射させる
アナログ露光等の露光手段（図示せず）から画像情報に
応じた露光を行ない、この感光体１の表面に静電潜像を
形成する。

【００２０】そして、このように静電潜像が形成された
感光体１の表面に現像装置１２から現像剤を供給して、
この感光体１の表面に静電潜像に対応したトナー像を形
成する。ここで、上記の現像装置１２に使用する現像剤
としては、トナーだけを用いた一成分現像剤や、トナー
とキャリアとを混合させた二成分現像剤を使用すること
ができ、またこの現像剤に研摩剤等の粒子を添加させる
ことも可能である。また、上記の現像装置１２による現
像は、反転現像，正規現像の何れであっても良い。

【００２１】次いで、上記のようにして感光体１の表面
に形成されたトナー像を転写・分離チャージャ１３を介
して記録紙等の記録部材（図示せず）上に転写させ、こ
のように記録部材上に転写されたトナー像を定着装置
（図示せず）において記録部材上に定着させるようにす
る。

【００２２】一方、上記のようにトナー像を記録部材に
転写させた後は、この感光体１の表面に残留するトナー
をクリーニング装置１４によって除去する。

【００２３】そして、この実施形態のものにおいては、
上記のように感光体１の表面に残留するトナーを除去し
た後、この感光体１の表面にコロナチャージャ等の除電
装置１５から感光体１の帯電極性と逆極性の負電荷を付
与させる。このようにすると、この感光体１の表面に残
留している電荷が逆極性の電荷により中和されて除電さ
れると共に、この感光体１の内部における光メモリもこ
の逆極性の電荷によりある程度解消されるようになる。

【００２４】そして、このように感光体１の表面を除電
させた後は、この感光体１の表面を再度帯電装置１１に
よって帯電させ、上記の操作を繰り返して画像形成を行
なうようにする。

【００２５】

【実施例】次に、この発明の画像形成方法の具体的な実
施例について説明すると共に、比較例を挙げ、この発明
の画像形成方法によると良好な画像が安定して得られる
ことを明らかにする。

【００２６】ここで、アモルファスシリコン感光体とし
て、実施例１〜３及び比較例１においては、アモルファ
スシリコン感光層の膜厚が８０μｍになった市販のアモ
ルファスシリコン感光体（京セラ社製；ＰＰＣ−Ｈ）
を、また実施例４〜６及び比較例２においては、アモル
ファスシリコン感光層の膜厚が５０μｍになった市販の
アモルファスシリコン感光体（京セラ社製；ＰＰＣ−
Ｈ）を用い、これらの感光体をそれぞれ市販の複写機
（ミノルタ社製；ＥＰ９７６５）を改造したものに搭載
させた。

【００２７】そして、上記のように搭載された各感光体
の内部にドラムヒータを設けて、感光体の温度を４０℃
に設定し、この状態で上記の図１に示すように、それぞ
れ感光体１を回転させ、この感光体１の表面を帯電装置
１１によって＋７００Ｖに初期帯電させた後、この感光
体１の表面に対して露光手段により露光を行なって、感
光体１の表面に潜像を形成した。

【００２８】次いで、このように静電潜像が形成された
感光体１の表面に対して、二成分現像剤を使用した現像
装置１２から現像バイアス電圧＋５００Ｖにして反転現
像を行ない、この感光体１の表面に静電潜像に対応した
トナー像を形成した後、このトナー像を転写・分離チャ
ージャ１３により記録部材上に転写させる一方、このよ
うにトナー像が転写された感光体１の表面に残留するト
ナーをクリーニング装置１４によって除去するようにし
た。

【００２９】そして、このようにトナーが除去された感
光体１の表面に対して、実施例１〜６のものにおいて
は、上記のようにコロナチャージャからなる除電装置１
５によって感光体１の帯電極性とは逆極性の負の電荷を
付与するようにし、実施例１，４においては−３ＫＶ、
実施例２，５においては−５ＫＶ、実施例３，６におい
ては−７ＫＶの電圧を印加させて、感光体１の帯電極性
とは逆極性の負の電荷を付与し、感光体１の表面に残留
する電位を除去させるようにした。

【００３０】一方、比較例１，２においては、図２に示
すように、上記の除電装置１５に代えて発光ダイオード
（ＬＥＤ）からなる光除電装置２５を設け、この光除電
装置２５からそれぞれ波長が６６０ｎｍで光量が５Ｌｕ
ｘ・ｓの光を照射させて、感光体１の表面に残留する電
位を除去させるようにした。

【００３１】そして、上記のようにしてそれぞれ５０万
枚の耐刷試験を行ない、上記の各感光体における初期の
感度と耐刷試験後における感度を測定し、また耐刷試験
後において形成された画像における像ボケを目視により
評価すると共に、形成された画像における光メモリの状
態を調べ、これらの結果を下記の表１に示した。なお、
耐刷後における像ボケについては、像ボケがなく良好な
画像が得られた場合を○、像ボケが若干起こっているが
実用上問題がない場合を△、像ボケが激しく実用上問題
がある場合を×で示した。また、光メモリについては、
メモリの発生部分と通常部分の画像濃度差（ΔＩＤ）を
測定し、このΔＩＤが０．０５以下の場合を◎、０．０
５〜０．１の場合を○、０．１〜０．２の場合を△、
０．２以上の場合を×で示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】この結果、除電装置１５から感光体１に対
して帯電極性と逆極性の負の電荷を付与して除電を行な
うようにした実施例１〜６の各画像形成方法において
は、耐刷後における感度の低下が少なく、また耐刷後に
おける像ボケの発生や光メモリも少なくなっており、特
に、除電装置１５に印加させる負の電圧を大きくするほ
ど、光メモリの発生がより一層少なくなった。

【００３４】これに対して、光除電装置２５から６６０
ｎｍの光を照射させて除電を行なうようにした比較例
１，２のものにおいては、耐刷後における感度がかなり
低下しており、特に、感光層の膜厚が８０μｍのアモル
ファスシリコン感光体を使用した比較例１のものにおい
ては、耐刷後における像ボケが激しくなっていた。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
画像形成方法においては、転写後であって帯電を行なう
前に、このアモルファスシリコン感光体の表面に帯電極
性とは逆極性の負電荷を付与して、このアモルファスシ
リコン感光体の表面に残留する電位を除電するようにし
たため、アモルファスシリコン感光体の表面に光を照射
させて除電させるようにした従来のように、アモルファ
スシリコン感光体におけるＳｉ−Ｓｉ結合が切れてダン
グリングボンドが生じ、これによってアモルファスシリ
コン感光体が光劣化するということがなく、また逆極性
の電荷を一定レベル以上に付与することにより、この感
光体の内部における光メモリも解消されるようになっ
た。

【００３６】この結果、この発明における画像形成方法
によると、アモルファスシリコン感光体の感光層の膜厚
を厚くして帯電性能を向上させた場合であっても、長期
の使用によりアモルファスシリコン感光体が光劣化して
解像度が低下するということがなく、また光メモリによ
る画像ムラも抑制され、高速で良好な画像が安定して得
られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像形成方法を実施する装置の一例
を示した概略説明図である。

【図２】比較例１，２の画像形成方法を実施する装置を
示した概略説明図である。

【符号の説明】

１ アモルファスシリコン感光体 １１ 帯電装置 １２ 現像装置 １３ 転写・分離チャージャ １４ クリーニング装置 １５ 除電装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アモルファスシリコン系感光層を有する
   アモルファスシリコン感光体を用い、帯電，露光，現
   像，転写の工程を経て画像形成を行なう画像形成方法に
   おいて、転写工程後であってアモルファスシリコン感光
   体に対して正帯電を行なう帯電工程の前に、このアモル
   ファスシリコン感光体に帯電極性とは逆極性の負電荷を
   付与して、アモルファスシリコン感光体の表面に残留す
   る電位を除電することを特徴とする画像形成方法。