(57)【要約】【課題】本発明は、電子写真プロセスの繰り返しとともに感光体の感度が変動し、画像露光光源での光パワー調整可能な範囲を越えてしまった場合においても、正しく電位設定することが可能な電子写真方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の電子写真方法は、帯電工程の後に画像露光工程を行わなかった場合における、現像工程で用いられる現像器位置での感光体の表面電位をＶ０電位とし、画像形成の階調範囲に用いられる電位のうち絶対値が最大の電位をＶＤ電位とし、絶対値が最小の電位をＶＬ電位とし、ＶＤ電位は、画像露光工程で所定の露光量で光を照射して形成し、ＶＤ電位を形成するための露光量をＶＤ露光量とし、ＶＬ電位を形成するための露光量をＶＬ露光量としたとき、ＶＬ露光量が基準値より少なくなった場合に（Ｓ３でＮＯ）、Ｖ０電位の絶対値を大きくするとともに（Ｓ５）、ＶＤ露光量を増加させる（Ｓ４）。【選択図】図１
2010122328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケイ素原子を主成分とする非単結晶材料で形成される光導電層を有する感光体に、少なくとも、前記感光体の表面を帯電させる帯電工程と、帯電された表面に光を照射する画像露光工程と、前記帯電工程及び前記画像露光工程により前記感光体表面に形成された静電潜像に応じて前記感光体表面にトナー像を形成する現像工程と、を行って画像を形成する電子写真方法において、
前記帯電工程の後に前記画像露光工程を行わなかった場合における、前記現像工程で用いられる現像器位置での前記感光体の表面電位をＶ０電位とし、画像形成の階調範囲に用いられる電位のうち、絶対値が最大の電位をＶＤ電位とし、絶対値が最小の電位をＶＬ電位とし、前記ＶＤ電位及び前記ＶＬ電位を前記画像露光工程で所定の露光量で光を照射して形成し、前記ＶＤ電位を形成するための露光量をＶＤ露光量とし、前記ＶＬ電位を形成するための露光量をＶＬ露光量としたとき、
前記ＶＬ露光量が基準値より少なくなった場合に、前記Ｖ０電位の絶対値を大きくするとともに、前記ＶＤ露光量を増加させること、を特徴とする電子写真方法。
【請求項２】
前記基準値をＥｔとし、前記画像露光工程における露光光源の光パワー調整可能な範囲の上限値で露光した場合における前記感光体表面での露光量をＥｍａｘとし、前記画像露光工程における露光光源の光パワー調整可能な範囲の下限値で露光した場合における前記感光体表面での露光量をＥｍｉｎとしたとき、以下の式（１）を満たすこと、を特徴とする請求項１に記載の電子写真方法。
Ｅｍｉｎ  ≦  Ｅｔ  ≦  Ｅｍｉｎ＋（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）×０．１  式（１）
【請求項３】
前記基準値は、前記画像露光工程における露光光源の光パワー調整可能な範囲の下限値で露光した場合における前記感光体表面での露光量であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体に少なくとも帯電および露光を行って画像形成を行う電子写真方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方法及びこれを利用した電子写真装置は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタとして広く一般に利用されている。そのような電子写真装置では、光導電層が設けられた感光体の表面を一様に帯電させ、画像情報に応じたレーザやＬＥＤによって露光させることにより感光体の表面上に静電潜像を形成する。そして、形成した静電潜像によって感光体表面にトナーを付着させることでトナー像を形成し、これを紙などの如き転写材へ転写させて画像形成が行なわれる。
【０００３】
このような電子写真装置に好適に用いることが可能な感光体として、ケイ素原子を主成分とする非単結晶材料で形成される光導電層を有する感光体（以下、ａ−Ｓｉ感光体と略記する。）が挙げられる。ａ−Ｓｉ感光体は、そのビッカース硬度が１０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上と非常に硬く、耐久性、耐熱性、環境安定性に優れている。そのため、特に高信頼性が要求される高速機において好ましい。
【０００４】
しかしながら、耐久性に優れるａ−Ｓｉ感光体を用いた電子写真装置であっても、クリーナを始めとする感光体周りの種々の部材との摺擦によって感光体表面が若干は摩耗する。そして、そのような摩耗に伴って感光特性、即ち、感度が変化してしまう場合があった。このような場合の対策としては、感光体の表面電位を測定する手段を使い、所望の潜像電位が得られるように画像露光における光源の光パワーを制御する、いわゆる、電位制御を行う技術は広く一般的に知られている。
また、この他の方法として、感光体の感度変化に合わせて、画像露光の光量が低下する露光光源を用いる技術が開示されている。（特許文献１）
【特許文献１】特開平０８−０４４０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、画像露光の光源に蛍光灯を用いるアナログ式の電子写真装置に関するものである。アナログ式の電子写真によく用いられる蛍光灯等の露光光源では、使用時間の経過とともに露光量が低下するように設計することも可能と思われる。一方で、デジタル式の電子写真の場合においては、画像露光の光源にレーザやＬＥＤといった半導体素子が用いられることが一般的である。そのような光源の場合、使用時間の経過による光量の低下は、蛍光灯等の光源に比べると十分小さく、所望の割合で光量低下するように発光素子を設計することはかなり難しいと考えられる。
【０００６】
また、電位制御を行い、感光体の感度変化に合わせて画像露光光源の光パワーを調整する方式に関しても、感度の変化量が、光パワー調整が可能な範囲を越えてしまった場合には、正しく電位を設定することが出来なくなる。電位設定が、所定の値からずれてしまうと、最適な画像形成が困難となり、ドットの太りや細り、或いは、カブリや濃度薄などの画像不良となる場合があるため、改善の余地を有していた。特に、ａ−Ｓｉ感光体を用いた電子写真装置の場合は、電子写真装置本体の寿命の更なる長寿命化への要望が強く、１０００万枚を越えるオーダで本体設計することが要求されるようになってきた。そのようなレンジにおいて、感光体の摩耗および感度変化を考えた場合、画像露光光源で光パワー調整が可能な範囲を越える場合があることがわかり、改善の余地を有していた。
即ち、本発明は、電子写真プロセスの繰り返しとともに感光体の感度が変動し、画像露光光源での光パワー調整範囲を越えてしまった場合においても、正しく電位設定することが可能な電子写真方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決する本発明の電子写真方法は、ケイ素原子を主成分とする非単結晶材料で形成される光導電層を有する電子写真感光体に、少なくとも、前記感光体の表面を帯電させる帯電工程と、帯電された表面に光を照射する画像露光工程と、前記帯電工程及び前記画像露光工程により前記感光体表面に形成された静電潜像に応じて前記感光体表面にトナー像を形成する現像工程と、を行って画像を形成する電子写真方法において、前記帯電工程の後に前記画像露光工程を行わなかった場合における、前記現像工程で用いられる現像器位置での前記感光体の表面電位をＶ０電位とし、画像形成の階調範囲に用いられる電位のうち、絶対値が最大の電位をＶＤ電位とし、絶対値が最小の電位をＶＬ電位とし、前記ＶＤ電位は、前記画像露光工程で所定の露光量で光を照射して形成し、前記ＶＤ電位を形成するための露光量をＶＤ露光量とし、前記ＶＬ電位を形成するための露光量をＶＬ露光量としたとき、前記ＶＬ露光量が基準値より少なくなった場合に、前記Ｖ０電位の絶対値を大きくするとともに、前記ＶＤ露光量を増加させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子写真方法は、電子写真プロセスの繰り返しともに感光体の感度が変動し、画像露光光源の光パワー調整範囲を越えてしまった場合においても、正しく電位設定することが可能となる。このため、本発明の電子写真方法では、適正な画像形成条件で適正な画像が得られる状態を更に持続できるという効果を有し、本発明の電子写真方法を用いることで、より長寿命な感光体を有する電子写真装置を提供できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
（電子写真装置）
本発明に好適に用いられる電子写真装置について、図２の概略構成図を参照して説明する。
この電子写真装置は、表面に静電潜像が形成され、この静電潜像上にトナーが付着されてトナー像が形成されるドラム型の感光体２０１を有している。感光体２０１の周りには、感光体２０１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電させる１次帯電器２０２と、帯電された感光体２０１の表面に光（画像露光光）２０３を照射して静電潜像を形成する画像露光手段とが配置されている。また、形成された静電潜像上にトナーを付着させて現像する現像器として、ブラックトナーＢを付着させる第１現像器２０４ａと、イエロー、マゼンタ、及び、シアンを付着させる現像器を内蔵した回転型の第２の現像器２０４ｂとが配置されている。また、感光ドラム上でトナー像を形成しているトナーの電荷を均一にし、安定した転写を行うようにするための転写前帯電器２０５が設けられている。さらに、中間転写ベルト２０６にトナー像を転写した後、感光体２０１上をクリーニングする感光体クリーナ２０７および感光体２０１の除電を行う除電光２０８が設けられている。
【００１０】
中間転写ベルト２０６は、感光体２０１に当接ニップ部を介して駆動するように配置されており、内側には感光体２０１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０６に転写するための一次転写ローラ２０９が配備されている。一次転写ローラ２０９には、感光体２０１上のトナー像を中間転写ベルト２０６に転写するための一次転写バイアスを印加するバイアス電源（不図示）が接続されている。中間転写ベルト２０６の周りには、中間転写ベルト２０６に転写されたトナー像を記録材２１２にさらに転写するための二次転写ローラ２１０が、中間転写ベルト２０６の下面部に接触するように設けられている。二次転写ローラ２１０には、中間転写ベルト２０６上のトナー像を記録材２１２に転写するための二次転写バイアスを印加するバイアス電源が接続されている。また、中間転写ベルト２０６上のトナー像を記録材２１２に転写した後、中間転写ベルト２０６の表面上に残留した転写残トナーをクリーニングするための中間転写ベルトクリーナ２１１が設けられている。
【００１１】
また、この電子写真装置は、画像が形成される複数の記録材２１２を保持する給紙カセット２１３と、記録材２１２を給紙カセット２１３から中間転写ベルト２０６と二次転写ローラ２１０との当接ニップ部を介して搬送する搬送機構とが設けられている。記録材２１２の搬送経路上には、記録材２１２上に転写されたトナー像を記録材２１２上に定着させる定着器２１４が配置されている。
【００１２】
次に、この電子写真装置の動作について説明する。
まず、図２中に矢印で示すように、感光体２０１が、反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動され、中間転写ベルト２０６が、時計方向に、感光体２０１と同じ周速度で回転駆動される。
感光体２０１は、回転過程で、一次帯電器２０２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。次いで、光（画像露光光）２０３を受け、これにより感光体２０１の表面上には、目的のカラー画像の第１の色成分像（例えばマゼンタ成分像）に対応した静電潜像が形成される。次いで、第２現像器２０４ｂが回転し、マゼンタトナーＭを付着させる現像器が所定の位置にセットされ、その静電潜像が第１色であるマゼンタトナーＭにより現像される。この時、第１現像器２０４ａは、作動オフになっていて感光体２０１には作用せず、第１色のマゼンタトナー像に影響を与えることはない。
【００１３】
また、一次転写バイアスがバイアス電源（不図示）から一次転写ローラ２０９に印加されることによって、一次転写ローラ２０９と感光体２０１間に電界が形成される。形成された電界によって、感光体２０１上に形成担持された第１色のマゼンタトナー像は、感光体２０１と中間転写ベルト２０６とのニップ部を通過する過程で、中間転写ベルト２０６外周面に順次中間転写される。
【００１４】
中間転写ベルト２０６に第１色のマゼンタトナー像を転写し終えた感光体２０１の表面は、感光体クリーナ２０７によりクリーニングされる。次に、感光体２０１の清掃された表面上に、第１色のトナー像の形成と同様に、第２色のトナー像（例えばシアントナー像）が形成され、この第２色のトナー像が、第１色のトナー像が転写された中間転写ベルト２０６の表面上に重畳転写される。以下同様に、第３色のトナー像（例えばイエロートナー像）、第４色のトナー像（例えばブラックトナー像）が中間転写ベルト２０６上に順次重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。
【００１５】
次に、給紙カセット２１３から中間転写ベルト２０６と二次転写ローラ２１０との当接ニップ部に所定のタイミングで記録材２１２が給送される。そして、二次転写ローラ２１０が中間転写ベルト２０６に当接されると共に、二次転写バイアスがバイアス電源から二次転写ローラ２１０に印加される。これにより、中間転写ベルト２０６上に重畳転写された合成カラートナー像が、画像担持体である記録材２１２に転写される。記録材２１２へのトナー像の転写終了後、中間転写ベルト２０６上の転写残トナーは中間転写ベルトクリーナ２１１によりクリーニングされる。トナー像が転写された記録材２１２は定着器２１４に導かれ、ここで記録材２１２上にトナー像が加熱定着される。
【００１６】
また、デジタルタイプの電子写真装置の画像形成方式は、画像情報と露光部との関係で、大きく分けて２つの方式がある。１つは画像部を露光するイメージ露光法（以下、ＩＡＥという）、もう１つは非画像部（背景部）を露光するバックグラウンド露光法（以下、ＢＡＥという）である。ＢＡＥはアナログタイプの電子写真装置の画像形成方式と同じで、現像、クリーニング、現像剤、等をアナログタイプの電子写真装置と共通化できるというメリットが有る。一方、ＩＡＥは正常に画像を得るためには、一次帯電の極性とは逆極性の現像剤による反転現像を行わなければならない。両方式とも実用化されているが、それぞれ使用する感光体・現像剤等の制約で決定される事が多い。
【００１７】
一般に、光ビーム走査による画像記録技術は、光ビームのスポットの大きさ・形状・パワー等が画質や安定性に大きな影響を与える。特に電子写真においては、帯電によって得られた一様な表面電位分布に光ビームを照射する事により減衰させて潜像を形成していく。このため、その光ビームスポット形状は、形成する表面電位分布に影響を与える。ＩＡＥにおいては記録画像領域（黒化部）に光ビームを照射し表面電位を減衰させ、電位の下がった部分に現像剤を付着させる。したがって、画素幅に対して潜像電位分布の半値幅が大きい場合には文字やラインの線幅が太りつぶれたようになる。ＢＡＥでは背景部（非黒化部）に光ビームを照射し表面電位を減衰させ、現像剤を付着させる領域は減衰していない表面電位の高い領域である。このため画素幅に対して潜像電位分布の半値幅が大きい場合には文字やラインの線幅が細くなり、かすれてくる。したがって各画像形成方式において光ビームのスポット径やパワーには上限がある。
【００１８】
図３（ａ）は、左側部にＩＡＥの１ラインの状態、即ち１ラインのみ光ビームＯＮの状態を、右側部にＢＡＥの１ラインの状態、即ち１ラインのみ光ビームＯＦＦの状態を示している。ＩＡＥで形成される潜像コントラストはＶＤ−Ｖｉ、ＢＡＥで形成される潜像コントラストはＶｂ−Ｖ２である。この図からわかるように、ＢＡＥでは、走査線間隔に対して光ビームのスポット径が小さい場合やパワーが小さすぎると、光ビーム照射部に電位の隙間ができ、Ｖ２が高くなりラチチュードが小さくなる。このため、走査線間隔に対して光ビームのスポット径やパワーには下限がある。即ち、ＢＡＥのラチチュードはＩＡＥより狭い事が知られている。したがって各画像形成方式において最適な光ビームのスポット径やパワーを設定する必要がある。
【００１９】
図３（ｂ）は、右側上部に感光体の感光特性、右側下部に光ビームの強度分布、そして左側に感光体上の電位分布を示しており、それらの関係を表したグラフである。この図からわかるように、感光体の感光特性がリニアである場合には、光ビームの強度分布がそのまま、感光体上の電位分布に反映されることがわかる。
【００２０】
（ａ−Ｓｉ感光体）
次に、本発明の電子写真方法に好適に用いることができる電子写真感光体（感光体と表すことがある。）の層構成について、図４の模式的構成図を参照して説明する。
図４（ａ）に示す感光体４００は、基体４０１と、基体４０１の上に順次設けられる光導電層４０２と表面層４０３とから構成される。光導電層４０２は、ケイ素原子を主成分とする非単結晶材料で形成されている。
また、図４（ｂ）に示すように、基体４０１上に、基体側からの電荷の注入を阻止するために、下部電荷注入阻止層４０４を設け、下部電荷注入阻止層４０４上に光導電層４０２と、表面層４０３とを順次設けた層構成であってもよい。必要に応じて、光導電層４０２は、基体４０１側から第一の層領域と第二の層領域とからなる２層構成にしてもよい。また、光導電層４０２と表面層４０３との界面に関しては、連続的に変化させ界面反射を抑制する界面制御を施してもよい。
【００２１】
（ａ−Ｓｉ感光体の製造装置）
上記ａ−Ｓｉ感光体の作製方法は、一般的に知られている真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の如き成膜方法が適用可能である。これら成膜方法により、基体上に図４に示すような層構成のａ−Ｓｉ感光体を形成すればよい。それらの中でも、原料ガスにＲＦ帯やＶＨＦ帯の高周波電力を印加してグロー放電により分解し、基体上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ法を用いると、ａ−Ｓｉ感光体を好適に作製することができる。
【００２２】
次に、本発明の電子写真装置に好適な感光体の製造に使用することができる装置、および、これを用いた感光体の製造方法について、以下に説明する。
図５は、電源周波数としてＲＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法（ＲＦ−ＰＣＶＤとも略記する）による感光体製造装置の一例を、模式的に示した構成図である。
この装置は、大別すると、堆積装置５１００、原料ガスの供給装置５２００、反応容器５１１１内を減圧するための排気装置(図示せず)から構成されている。堆積装置５１００中の反応容器５１１１内には円筒状基体５１１２を載置する載置台５１１０、基体加熱用ヒータ５１１３、原料ガス導入管５１１４が設置される。更に高周波マッチングボックス５１１５を介して高周波電源５１２０が反応容器５１１１を兼ねるカソード電極に接続されている。
原料ガス供給装置５２００は、原料ガスのボンベ５２２１〜５２２６とバルブ５２３１〜５２３６、５２４１〜５２４６、５２５１〜５２５６、及び、マスフローコントローラ５２１１〜５２１６から構成される。各原料ガスのボンベはバルブ５２６０を介して反応容器５１１１内のガス導入管５１１４に接続されている。
【００２３】
この装置を用いた堆堆膜の形成は、例えば以下のような手順によって行われる。
まず、反応容器５１１１内に円筒状基体５１１２を設置し、例えば真空ポンプの如き排気装置（図示せず）により反応容器５１１１内を排気する。続いて、基体加熱用ヒータ５１１３により円筒状基体５１１２の温度を２００℃乃至３５０℃の所定の温度に制御する。
次に、堆積膜形成用の原料ガスを、原料ガス供給装置５２００により流量制御し、反応容器５１１１内に導入する。そして、排気速度を調整することにより所定の圧力に設定する。
【００２４】
以上のようにして堆積の準備が完了した後、以下に示す手順で各層の形成を行う。
内圧が安定したところで、高周波電源５１２０を所望の電力に設定して、高周波マッチングボックス５１１５を通じてカソード電極に供給し高周波グロー放電を生起させる。放電に用いる周波数は１〜３０ＭＨzのＲＦ帯が好適に使用できる。
この放電エネルギーによって反応容器５１１１内に導入された各原料ガスが分解され、円筒状基体５１１２上に所定のケイ素原子を主成分とする堆積膜が形成される。所望の膜厚の形成が行われた後、高周波電力の供給を止め、ガス供給装置の各バルブを閉じて反応容器５１１１への各原料ガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。
同様の操作を複数回繰り返すことによって、所望の多層構造の感光層が形成される。また、膜形成の均一化を図るために、層形成を行っている間は、円筒状基体５１１２を駆動装置（不図示）によって所定の速度で回転させることも有効である。さらに、上述のガス種およびバルブ操作は各々の層の作製条件にしたがって変更が加えられることは言うまでもない。
【００２５】
電子写真プロセスの繰り返しとともに、上述のａ−Ｓｉ感光体は、感光体クリーナ等の感光体周りの部材との摺擦によって、表面層が徐々に摩耗する場合がある。表面層の摩耗が進行すると、表面層の膜厚が薄膜化し、表面層を透過して光導電層に到達する光量が増大するために、感光体としての感度特性に影響を及ぼす場合がある。
図６（ａ）は、電子写真プロセスの繰り返しによるａ−Ｓｉ感光体の感度特性の変化を模式的に表したグラフである。図６（ａ）の縦軸はａ−Ｓｉ感光体の現像工程で用いられる現像器位置での表面電位で、横軸は画像露光工程における露光量を表している。図中の実線に○印は初期の感度特性を表し、破線に△印は３０００万枚以上電子写真プロセスを繰り返した耐久後の感度特性を表している。電子写真プロセスを繰り返すと、表面層の摩耗が進行しａ−Ｓｉ感光体の感度特性は、図６（ａ）に示すように傾きが立つ方向に変化する。即ち、表面電位を所定の値だけ減衰させるのに必要な露光量を感光体の感度とすると、感度の値は小さくなることがわかる。感光体の表面電位を測定して、所望の潜像電位が得られるように画像露光光源の光パワーを制御する場合は、光パワー調整可能な範囲内であれば、感光体の感度変化に応じて調整可能である。
【００２６】
しかし、感光体の感度変化が調整範囲を越えた場合は、所定の潜像電位に設定することが出来なくなり、正常な画像が得られなくなる。図６（ａ）においては、画像形成の階調範囲として用いられる電位（以降、潜像コントラスト電位と略記する。）のうち絶対値が最小となる電位（以降、ＶＬ電位と略記する。）を１００Ｖ、光パワー調整可能な範囲の最小値で画像露光行った場合の露光量が０．３μＪ／ｃｍ２となる場合を例として示している。図６（ａ）の耐久後の場合は、ＶＬ電位を得るために必要な露光量（以降、ＶＬ露光量と略記する。）は、光パワー調整可能な範囲の下限値より少なくなっていることがわかる。即ち、このような状態になると、設定可能な光パワーの最小値で露光を行った場合でも、ＶＬ電位よりも低くなり、所望の潜像コントラスト電位が形成できないために、正常な画像が得られなくなる。
【００２７】
そのような光パワー調整可能な範囲外まで感度特性が変化した感光体でも、所望の潜像コントラスト電位が形成できる本発明の潜像電位設定方法を模式的に示したグラフを図６（ｂ）に示す。
図６（ｂ）の縦軸はａ−Ｓｉ感光体の現像工程で用いられる現像器位置での表面電位で、横軸は画像露光工程における露光量を表している。図中の破線に△印は、図６（ａ）の破線に△印のデータと同じ耐久後の感度特性を表し、実線に◇印は、耐久後の感光体を本発明の補正方法で潜像電位設定した場合を表している。本発明の補正方法では、まず、帯電後に画像露光工程を行わなかった場合、即ち、図６（ｂ）中の露光量０μＪ／ｃｍ２の場合における表面電位（以降、Ｖ０電位と略記する。）の絶対値を増加させている。このとき、ａ−Ｓｉ感光体の場合は、Ｖ０電位をアップすると図６（ｂ）に示したように、概ね並行にシフトする。このため、光パワー調整可能な範囲内で、ＶＬ露光量を確保することが出来るようになる。
【００２８】
しかし、Ｖ０電位をアップさせただけでは、単に潜像コントラスト電位を広げることになってしまう。潜像コントラスト電位は、現像器の状態、トナーの状態、使用環境等によって適切な値が定められており、Ｖ０電位をアップさせることは、この適切な値からずれてしまうことになる。そこで、本発明では、潜像コントラスト電位のうち絶対値が最大となる電位（以降、ＶＤ電位と略記する。）を形成するためにも所定の露光量（以降、ＶＤ露光量と略記する。）で露光を行い、Ｖ０電位をアップさせるとともに、ＶＤ露光量も増加させて、ＶＤ電位は所望の値になるようにする。これににより、潜像コントラスト電位を所望の値で維持したまま、光パワー調整可能な範囲内でＶＬ露光量を確保することが可能となる。
【００２９】
本発明では、全ての露光スポットに対してＶＤ露光量とＶＬ露光量の少なくとも２種類の露光量で画像露光を行って潜像形成を行う必要がある。このように露光量を切替えるための具体的な手法としては、露光のパルス幅を変化させるＰＷＭ変調を用いて行うことができる。例えば、２５６階調のＰＷＭ変調を用いる場合は、ＶＤ露光量となる露光スポットに対しては０Ｃｈ、ＶＬ露光量となる露光スポットに対してはＦＦｈとなるように、画像露光を行えばよい。ここで、０Ｃｈ、ＦＦｈという表記における添字ｈは、数値を１６進法で表記していることを表したものである。このようにすることで、光パワー調整可能な範囲内で、所望の潜像コントラスト電位が設定でき、最適な潜像電位分布を形成すること可能となる。
【００３０】
次に、本発明の電子写真方法による潜像コントラスト電位の設定手順について説明する。図１は、本発明の電子写真方法による潜像コントラスト電位の設定手順の一例を示すフローチャート図である。
まず、所定のＶ０電位となるように、帯電の条件を調整する（Ｓ１）。
Ｓ１で設定した帯電条件で、感光体を帯電させた状態で、画像露光工程における露光のパルス幅としては最大となるＦＦｈで露光を行った場合に所定のＶＬ電位となるように、露光光源の光パワーを調整する（Ｓ２）。
そして、Ｓ２において設定したＶＬ露光量が所定の基準値より小さくなっていないかどうか判定を行い（Ｓ３）、小さくなっていなかった場合は、帯電条件と光パワーはそのままで、所定のＶＤ電位となるように露光のパルス幅を調整する（Ｓ４）。
また、Ｓ３において、ＶＬ露光量が所定の基準値より小さくなっていた場合は、Ｖ０電位の絶対値を増大するように、Ｖ０電位のターゲット値を変更し、再びＳ１から処理を行うようにすれば、所望の潜像コントラスト電位が設定可能となる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例、及び、比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらによって何ら限定されるものではない。
（感光体製造例１）
以下に示す条件にて、ａ−Ｓｉ感光体を製作した。まず、基体としては、直径８４ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダーを準備した。その外周面上に、図５に示したプラズマＣＶＤ装置を用い、表１に示した条件で、下部電荷注入阻止層、光導電層、及び、表面層からなる堆積膜を順次積層し、図４（ｂ）に示した層構成の感光体Ａを製作した。
【００３２】
【表１】
2010122328.tif 000003
【００３３】
（実験例１）
図２に示した構成の電子写真装置であるキヤノン製カラー複合機ｉＲＣ−６８００に、感光体製造例１に記載の条件にて製作した感光体Ａをセットし、次に示すような実験を行った。
まず、第１現像器２０４ａを取り外し、その代わりに感光体表面の電位を計測するための表面電位計（トレック社製、ＭＯＤＥＬ３４４）を取り付けた電位測定治具をセットした。Ｖ０電位が４７０Ｖとなるように、一次帯電器２０２の条件を調整し、ＶＬ電位が１００Ｖとなるように、レーザパワーを調整した。ＶＬ電位を計測する時の画像露光は、すべての画像スポットに対してＦＦｈとなるようにＰＷＭを設定した条件で露光（以下、ベタ打ちと略記する。）した。このときの感光体表面での露光量を光パワーメータ（アドバンテスト社製、ＴＱ８２１５）で測定し、測定値を感光体の感度とした。
【００３４】
続いて、電子写真プロセスの繰り返しによる感光体表面の摩耗を促進的に再現するために、感光体研磨装置を用いて研磨を行い、感光体の表面を摩耗させた。研磨装置としては、特開２００６−１０６４７６に記載の公知の研磨装置を用いた。実験としては、まず、初期における感光体の表面層膜厚と感度を測定し、その後２０〜３０時間研磨を行うごとに、感光体の表面層膜厚と感度を測定した。なお、表面層膜厚の測定は、マルチチャンネル分光光度計（大塚電子社製、ＭＣＰＤ−２０００）を使用して反射スペクトルを測定し、表面層材料の屈折率から膜厚を算出した。測定した表面層膜厚と初期の表面層膜厚との差から、その時点での摩耗量を求めた。更に、実際にａ−Ｓｉ感光体を電子写真装置にセットして通紙耐久を行った場合における１万枚耐久あたりの摩耗量（以降、磨耗レートと略記する。）をあらかじめ求めておき、その摩耗レートを使って、研磨装置での摩耗量を電子写真装置での通紙耐久枚数に換算した。
【００３５】
図７に、それらの実験の結果を示す。図７の横軸は耐久枚数（換算値）で、縦軸は摩耗による感度の変化分、即ち減少分を、初期の感度に対する割合で表している。図７より、耐久枚数が増加するとともに、感度が変化していくことが確認できる。また、感度の変化分が大きくなる、即ち、感度の値が小さくなり過ぎた場合は、レーザのパワー調整範囲を超えてしまう。本実験例においては、そのような場合、電子写真装置本体のレーザ光学系の途中に光学フィルタを挿入して実質的なレーザパワーが少なくなるように改造して実験を行った。
【００３６】
（実施例１）
感光体製造例１に記載の条件にて製作した感光体Ａと、図２に示した構成の電子写真装置であるキヤノン製カラー複合機ｉＲＣ−６８００を準備した。
はじめに、電子写真装置本体のレーザのパワー調整範囲を確認するため、パワー調整範囲の下限値（０％）、及び、上限値（１００％）でのレーザ光の感光体表面での露光量を測定した。測定は実験例１と同様の方法で行った。その結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
2010122328.tif 000004
【００３８】
続いて、実験例１と同様の方法で感光体表面の研磨を行い、促進的に表面層を摩耗させた。そして、摩耗した感光体を準備した電子写真装置にセットして、図１に示した本発明の電子写真方法で、潜像コントラスト電位の設定を行った。このときの条件としては、初期のＶ０電位を４７０Ｖ、ＶＤ電位を４５０Ｖ、ＶＬ電位を１００Ｖとし、図１のＳ３の基準値としては、レーザパワー調整範囲の１５％（即ち、０．３１４μＪ／ｃｍ２）とした。また、本実施例では、図１のＳ５でＶ０電位のターゲット値をアップさせた後のＳ１でＶ０電位設定する時には、一次帯電器からの帯電電流を増加させることで電位を確保した。潜像コントラスト電位設定の終了後、その状態で、評価用の画像サンプリングを行い、サンプリングした画像の評価を行った。より具体的には、
（１）各色の画素密度が２０％のブラック単色、シアン単色、４色の３種類のハーフトーン画像、
（２）各色の画素密度が４０％のブラック単色、シアン単色、４色の３種類のハーフトーン画像、
（３）各色の画素密度が６０％のブラック単色、シアン単色、４色の３種類のハーフトーン画像、
をＡ３用紙に出力し、それらの画像を用いて、孤立ドットの再現性、画像濃度ムラ、帯状スジの画像不良の発生有無について評価を行った。評価結果は、以下に示す基準で判定した。
Ａ：初期画像と比べても、ほとんど差がなく、良好。
Ｂ：注視して見ると、僅かに初期画像との差が確認できるが、実用上は問題なし。
Ｃ：初期画像と比べて、差が確認でき、実用上問題となる場合がある。
【００３９】
以上のような促進耐久試験を繰り返して行い、摩耗量が概ね５００万枚相当毎を目安に、電子写真装置に感光体をセットして、潜像コントラスト電位の設定と画像サンプリングを行った。表３に、図１のＳ３における判定結果、Ｓ５におけるＶ０電位のアップ値、ＶＤ露光量、及び、画像判定結果を耐久枚数（換算値）毎にまとめて示す。
【００４０】
【表３】
2010122328.tif 000005
【００４１】
表３に示すように、耐久枚数１５００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を１５Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０１８から０．０３１［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
また、耐久枚数２０００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を３５Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０３１から０．０４３［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
さらに、耐久枚数２５００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を５５Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０４３から０．０５６［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
【００４２】
（比較例１）
実施例１と同様の促進耐久を行い、潜像コントラスト電位の設定に関しては、実施例１とは異なり本発明のような感度変化に伴う補正は行わず、Ｖ０電位は初期の値を維持したままで電位の設定を行った。表４に、電位設定が正常に完了できたか否か、及び、画像判定結果を耐久枚数（換算値）毎にまとめて示す。
【００４３】
【表４】
2010122328.tif 000006
【００４４】
表４から明らかなように、１５００万枚相当の耐久までは、問題なく電位設定することができ、且つ、画像評価においても良好な結果が得られた。しかし、それ以上の耐久後においては、レーザパワーを調整範囲の下限値、即ち０．３０２μＪ／ｃｍ２としても、ＶＬ電位は１００Ｖより小さくなってしまい、所望の潜像コントラスト電位を設定することができなかった。このため、画像評価において、孤立ドットの再現性が悪くなり、全体的に濃度が低下したような画像となり、評価ランクが下がってしまった。この結果より、比較例１に示した構成においては、初期と同等レベルの良好な画像を得ることができる範囲としては、１５００万枚と見積もることができる。
【００４５】
これに対して、実施例１に示した本発明の電子写真方法では、表３から明らかなように、２５００万枚相当までは初期と同等レベルの良好な画像を得ることができることがわかる。即ち、比較例１と比べると１０００万枚もの高耐久化が実現できることがわかる。
しかしながら、２５００万枚相当を越えた場合においては、Ｖ０電位のアップ分が更に大きくなり、一次帯電器の供給する高圧電力容量の上限まで達し、所望の潜像コントラスト電位が設定できなくなってしまった。このため、画像評価において、孤立ドットの再現性が悪くなり、全体的に濃度が低下したような画像となり、評価ランクが下がってしまった。
また、本実施例では、図１のＳ３における基準値が、レーザパワー調整範囲の１５％で一定となる場合を一例として示した。この基準値は、常に一定値である必要はなく、耐久枚数によって段階的に変化させるようにしても良い。
【００４６】
（実施例２）
実施例１と同様の感光体、及び、電子写真装置を準備した。
本実施例では、除電光２０８の露光量を制御可能なように電子写真装置を改造した。そして、実施例１と同様の手順にて、促進耐久試験、及び、画像評価を行った。このときの条件としては、初期のＶ０電位を４７０Ｖ、ＶＤ電位を４５０Ｖ、ＶＬ電位を１００Ｖとした。さらに、図１のＳ３の基準値としては、レーザパワー調整範囲の５％（０．３０６μＪ／ｃｍ２）にした場合と１０％（０．３１０μＪ／ｃｍ２）にした場合とで試験を行った。
【００４７】
図１のＳ３の基準値を、レーザパワー調整範囲の５％（０．３０６μＪ／ｃｍ２）とした場合は、Ｅｔ＝Ｅｍｉｎ＋（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）×０．０５であるから、下記式（１）を満たす。
図１のＳ３の基準値を、レーザパワー調整範囲の１０％（０．３１０μＪ／ｃｍ２）とした場合も、Ｅｔ＝Ｅｍｉｎ＋（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）×０．１０であるから、下記式（１）を満たす。
Ｅｍｉｎ  ≦  Ｅｔ  ≦  Ｅｍｉｎ＋（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）×０．１  式（１）
【００４８】
また、本実施例では、図１のＳ５でＶ０電位のターゲット値をアップさせた後のＳ１でＶ０電位設定する時には、一次帯電器からの帯電電流は変化させず、除電光の露光量を調整して帯電電位をアップさせた。表５に、図１のＳ３における判定結果、Ｓ５におけるＶ０電位のアップ値、ＶＤ露光量、及び、画像判定結果を耐久枚数（換算値）毎にまとめて示す。
【００４９】
【表５】
2010122328.tif 000007
【００５０】
表５に示すように、図１のＳ３の基準値をレーザパワー調整範囲の５％とした場合、耐久枚数１５００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を５Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０１８から０．０２３［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
また、耐久枚数２０００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を２５Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０２３から０．０３５［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
また、耐久枚数２５００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を４５Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０３５から０．０４８［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
また、耐久枚数２７５０万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を５５Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０４８から０．０５５［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
さらに、耐久枚数３０００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を６０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０５５から０．０５９［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
【００５１】
表５に示すように、図１のＳ３の基準値をレーザパワー調整範囲の１０％とした場合、耐久枚数１５００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を１０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０１８から０．０２７［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
また、耐久枚数２０００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を３０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０２７から０．０３９［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
また、耐久枚数２５００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を５０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０３９から０．０５２［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
さらに、耐久枚数２７５０万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を６０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０５２から０．０５９［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
【００５２】
表５から明らかなように、実施例２に示した本発明の電子写真方法では、２７５０万枚相当までは初期と同等レベルの良好な画像を得ることができることがわかる。即ち、図１のＳ３の基準値をレーザパワー調整範囲の下限値に近づけることで、実施例１と比べても更に高耐久化が実現できることがわかる。
【００５３】
また、本実施例では、Ｖ０電位をアップする方法として、一次帯電器からの帯電電流は変化させず、除電光の露光量を調整して帯電電位をアップさせた。このため、消費電力を増加させることなく、高耐久化が実現できるという更なる効果を有することがわかる。除電光は、画像露光による光メモリー（以降、ゴーストと略記する。）を打ち消すために行われるものであるが、本実施例に示した条件においては、ゴースト現象は観測されなかった。この原因としては、表面層が摩耗によって薄膜化し、表面層を透過して光導電層に到達する光量が増大しているためと考えられる。即ち、除電光も、光導電層に到達し易くなっているために、除電光の光量を少なくしても、ゴースト低減に作用する実質的な光量は、あまり減少していないのではないかと推測している。従って、帯電電位のアップ量が大きくなり過ぎると、除電光によるゴースト低減効果が次第に少なくなって、ゴーストが発生し易くなる場合が考えられる。このため、除電光の露光量を調整して帯電電位のアップ分を調整する場合は、基準値をレーザパワー調整範囲の１０％以下にすることが好ましい。
【００５４】
しかしながら、２７５０万枚相当を越えた場合においては、Ｖ０電位のアップ分が更に大きくなり、除電光の露光量調整だけでは、Ｖ０電位をアップさせることができなかった。このため、所望の潜像コントラスト電位が設定できず、画像評価において、孤立ドットの再現性が悪くなり、全体的に濃度が低下したような画像となり、評価ランクが下がってしまった。
また、本実施例では、図１のＳ３における基準値が一定となる場合を一例として示した。この基準値は、常に一定値である必要はなく、耐久枚数によって段階的に変化させるようにしても良い。
【００５５】
（実施例３）
実施例１と同様の感光体、及び、電子写真装置を準備した。
本実施例では、図１のＳ３の基準値として、レーザパワー調整範囲の下限値、即ち０％（０．３０２μＪ／ｃｍ２）とした。そして、実施例１と同様の手順にて、促進耐久試験、及び、画像評価を行った。このときの条件としては、初期のＶ０電位を４７０Ｖ、ＶＤ電位を４５０Ｖ、ＶＬ電位を１００Ｖとした。本実施例では、図１のＳ５でＶ０電位のターゲット値をアップさせた後のＳ１でＶ０電位設定する時には、一次帯電器からの帯電電流を増加させることで電位を確保した。表６に、図１のＳ３における判定結果、Ｓ５におけるＶ０電位のアップ値、ＶＤ露光量、及び、画像判定結果を耐久枚数（換算値）毎にまとめて示す。
【００５６】
【表６】
2010122328.tif 000008
【００５７】
表６に示すように、図１のＳ３の基準値をレーザパワー調整範囲の下限値、即ち０％とした場合、耐久枚数２０００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を２０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０１８から０．０３１［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
また、耐久枚数２５００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を４０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０３１から０．０４４［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
また、耐久枚数２７５０万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を５０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０４４から０．０５１［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
さらに、耐久枚数３０００万枚相当のとき、ＶＬ露光量が基準値より少ないため（Ｓ３でＮＯ判定）、Ｓ５でＶ０電位の絶対値を６０Ｖアップさせ、Ｓ４でＶＤ露光量を０．０５１から０．０５７［μＪ/ｃｍ２］へ増加させた。
【００５８】
表６から明らかなように、実施例３に示した本発明の電子写真方法では、３０００万枚相当までは初期と同等レベルの良好な画像を得ることができることがわかる。即ち、図１のＳ３の基準値をレーザパワー調整範囲の下限値とすることで、実施例１及び実施例２と比べても更に高耐久化が実現できることがわかる。
また、同じ耐久枚数におけるＶ０電位のアップ分を、実施例１〜３で比較すると、実施例３が最も少なかった。これより、基準値をレーザパワー調整範囲の下限値とすることで、帯電電位のアップ分を最も少なく抑えることができる好適な構成となることがわかる。
しかしながら、３０００万枚相当を越えた場合においては、Ｖ０電位のアップ分が更に大きくなり、一次帯電器の供給する高圧電力容量の上限まで達し、所望の潜像コントラスト電位が設定できなくなってしまった。このため、画像評価において、孤立ドットの再現性が悪くなり、全体的に濃度が低下したような画像となり、評価ランクが下がってしまった。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による潜像コントラスト電位の設定手順の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明に好適に用いられる電子写真装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】（ａ）はＩＡＥとＢＡＥの、１ラインの潜像のモデル図、（ｂ）は露光分布と感光体ＥＶ特性及び電位分布の関係を示したグラフである。
【図４】（ａ）は本発明に好適に用いられる感光体の層構成の一例を示す断面図、（ｂ）は本発明に好適に用いられる感光体の層構成の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明に好適に用いられる感光体を製造するための装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】電子写真プロセスの繰り返しによるａ−Ｓｉ感光体の感度特性の変化を模式的に表したグラフである。
【図７】ａ−Ｓｉ感光体の耐久枚数（換算値）と感度の変化の関係を表したグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
２０１  感光体
２０２  一次帯電器
２０３  光（画像露光光）
２０４  第１現像器
２０４  第２現像器
２０５  転写前帯電器
２０６  中間転写ベルト
２０７  感光体クリーナ
２０８  除電光
２０９  一次転写ローラ
２１０  二次転写ローラ
２１１  中間転写ベルトクリーナ
２１２  記録材
２１３  給紙カセット
２１４  定着器
４００  電子写真感光体
４０１  基体
４０２  光導電層
４０３  表面層
４０４  下部電荷注入阻止層
【図１】
2010122328.tif 000009
【図２】
2010122328.tif 000010
【図３】
2010122328.tif 000011
【図４】
2010122328.tif 000012
【図５】
2010122328.tif 000013
【図６】
2010122328.tif 000014
【図７】
2010122328.tif 000015