(57)【特許請求の範囲】
【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、このアモルファスシリコン感光体の周速を５００〜７５０ｍｍ／ｓにして、帯電，露光，現像，転写及び光除電装置による除電の工程を順に経て画像形成を行なう画像形成方法において、帯電から現像までの時間をｔ1 、除電から帯電までの時間をｔ2 とした場合に、ｔ1 及びｔ2 が５０〜７５ｍｓの範囲で、且つｔ2 ／ｔ1 の値が１以上になるようにしたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記のｔ2 ／ｔ1 の値が１以上２以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【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，除電の工程を経て画像形成を行なうにあたり、アモルファスシリコン感光体における帯電性を向上させて、高速で良好な画像形成が安定して行なえるように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、このアモルファスシリコン感光体を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の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、このように生じた上記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こととなる。このため、帯電により上記のキャリアが移動して感光体の表面電位が低下し、この感光体における帯電性が著しく低下する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や、特開昭６１−４１１５５号公報に示されるように、光イレースから帯電までの時間を２００ｍｓｅｃ以上にし、光イレースによって感光層の内部に生じた潜在キャリアを、帯電までの間にある程度再結合させることが提案された。
【００１０】
しかし、上記のように感光層の膜厚を厚くした場合においても、アモルファスシリコン感光体における帯電性を十分に改善することができず、また上記の公報においては、光イレースから帯電までの時間を特定しているだけで、帯電から現像までの時間については何ら記載がない。しかも、周速が速くなるに従って光イレースから帯電までの時間を２００ｍｓｅｃ以上確保することが、電子写真プロセスの他の工程との関係で配置上非常に困難になるという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記のようにアモルファスシリコン感光体を用い、帯電，露光，現像，転写，除電の工程を経て画像形成を行なう場合における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、高速で画像形成を行なうようにした場合においても、感光層の内部に生じた潜在キャリアが、感光体の次の画像形成プロセスにおける帯電により移動して感光体の表面電位が低下するということが少なく、アモルファスシリコン感光体における帯電性が向上されて、高速でも良好な画像形成が安定して行なえるようにすることを課題とするものである。
【００１２】
【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、このアモルファスシリコン感光体の周速を５００〜７５０ｍｍ／ｓにして、帯電，露光，現像，転写及び光除電装置による除電の工程を順に経て画像形成を行なう画像形成方法において、帯電から現像までの時間をｔ1 、除電から帯電までの時間をｔ2 とした場合に、ｔ1 及びｔ2 が５０〜７５ｍｓの範囲で、且つｔ2 ／ｔ1 の値が１以上になるようにしたのである。
【００１３】
そして、この発明における画像形成方法のように、帯電から現像までの時間をｔ1 、除電から帯電までの時間をｔ2 とした場合に、ｔ2 ／ｔ1 の値が１以上になるようにすると、画像形成を行なう全工程中において、除電から帯電までの時間ｔ2 が長くなり、アモルファスシリコン感光体の周速を５００〜７５０ｍｍ／ｓにして高速で画像形成を行なう場合においても、光除電によって感光層の内部に発生した潜在キャリアがある程度再結合して減少すると共に、帯電から現像までの時間ｔ1 が短くなり、上記の感光体を帯電させた後、現像が行なわれるまでに感光体の表面に移動するキャリアの量が減少し、現像時までにおける感光体の表面電位の低下が抑制されて感光体の帯電性が向上する。
【００１４】
【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。
【００１５】
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系感光層の膜厚等も特に限定されず、一般にその膜厚が２０〜１００μｍ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。
【００１６】
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を高速にし、上記のようにこのアモルファスシリコン感光体の周速を５００〜７５０ｍｍ／ｓにして高速での画像形成を行なう場合において有効である。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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によって除去し、その後、この感光体１の表面にＬＥＤや冷陰極管等の光除電装置１５から光を照射させて感光体１の表面に残留する電位を除電させるようにする。
【００２１】
ここで、この実施形態における画像形成方法においては、上記のように帯電装置１１によって感光体１の表面を帯電させた後、この感光体１の表面に現像装置１２から現像剤を供給して現像を行なうまでの時間をｔ1 、上記のように光除電装置１５から光を照射させて感光体１の表面に残留する電位を除電させた後、この感光体１が帯電装置１１によって帯電されるまでの時間をｔ2 とした場合に、ｔ2／ｔ1 の値が１以上になるようにし、帯電から現像までの時間ｔ1 が除電から帯電までの時間ｔ2 と同じもしくはこれより短くなるなるようにしている。
【００２２】
このようにすると、前記のように除電から帯電までの時間ｔ2 が長くなり、高速で画像形成を行なう場合においても、光除電によって感光体１の内部に発生した潜在キャリアがある程度再結合して減少すると共に、帯電から現像までの時間ｔ1 が短くなり、感光体１を帯電させた後、現像が行なわれるまでに感光体１の表面に移動するキャリアの量が減少し、現像時までにおける感光体１の表面電位の低下が抑制されるようになる。なお、本発明においては、ｔ2 ／ｔ1 が１以上であれば本発明の所望の効果を達成することができるが、一方でｔ2 ／ｔ1 をあまり大きく設定すると、システム上無理な設計となる。従って、本発明においてはｔ2 ／ｔ1 が概ね２以下とすることが好ましい。
【００２３】
【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。
【００２４】
ここで、実施例１〜３、参考例１及び比較例１〜３においては、アモルファスシリコン感光体として、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）を用いるようにした。
【００２５】
そして、このアモルファスシリコン感光体を図２に示すようにテスターにセットし、下記の表１に示すように、参考例１及び比較例１では２５０ｍｍ／ｓの周速で、実施例１及び比較例２では５００ｍｍ／ｓの周速で、実施例２，３及び比較例３では７５０ｍｍ／ｓの周速で、それぞれこの感光体１を回転させるようにし、このように回転する感光体１の表面をコロトロンチャージャを用いた帯電装置１１によって帯電させるようにした。
【００２６】
また、このように帯電された感光体１に対して現像を行なう現像装置の位置に対応するようにして、帯電された感光体１の表面電位を測定する電位計２をそれぞれ適当に位置を配置させて感光体１の表面電位を測定するようにし、その後、適当な位置に設けたＬＥＤで構成された光除電装置１５から光量が５Ｌｕｘ・ｓの除電用の光を感光体１の表面に照射し、この感光体１の表面に残留する電位を除電させるようにした。
【００２７】
ここで、実施例１〜３、参考例１及び比較例１〜３においては、上記のように現像装置の位置に対応するようにして設ける電位計２の位置と、光除電装置１５の位置とを適当に変更させて、帯電装置１１による帯電から電位計２によって感光体１の表面電位を測定するまでの時間、すなわち帯電から現像までの時間ｔ1 と、光除電装置１５による除電から帯電装置１１による帯電までの時間ｔ2 を下記の表１に示すように変更させて、ｔ2 ／ｔ1 の値を同表に示すように調整した。
【００２８】
そして、上記のように帯電装置１１によって帯電された各感光体１の表面電位を前記の電位計２によって測定し、感光体１の表面電位がぞれぞれ＋６００Ｖになるように帯電装置１１によって帯電させるのに必要な帯電電荷量を求めて、その結果を下記の表１に合わせて示した。
【００２９】
【表１】
0003875751.tif 000002
【００３０】
この結果、帯電から現像までの時間ｔ1 と、除電から帯電までの時間ｔ2 との比であるｔ2 ／ｔ1 の値が１以上になった実施例１〜３及び参考例１の方法によると、帯電装置１１によって感光体１を所定の表面電位になるように帯電させるのに必要な帯電電荷量が、ｔ2 ／ｔ1 の値が１未満になった各比較例の方法に比べて低くなっており、感光体１における帯電効率が向上されていた。特に、感光体１の周速を５００ｍｍ／ｓ以上の高速にした実施例１〜３と比較例２，３のものを比較すると、上記のようにｔ2 ／ｔ1 の値を１以上にすると、感光体１を所定の表面電位になるように帯電させるのに必要な帯電電荷量が大幅に少なくなっていた。
【００３１】
【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、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，転写及び光除電装置による除電の工程を順に経て画像形成を行なうにあたり、帯電から現像までの時間をｔ1 、除電から帯電までの時間をｔ2 とした場合に、ｔ2／ｔ1 の値が１以上になるようにしたため、画像形成を行なう全工程中において除電から帯電までの時間ｔ2 が長くなり、アモルファスシリコン感光体の周速を５００〜７５０ｍｍ／ｓにして高速で画像形成を行なう場合においても、光除電によって感光層の内部に発生した潜在キャリアがある程度再結合して減少すると共に、帯電から現像までの時間ｔ1 が短くなり、上記の感光体を帯電させた後、現像が行なわれるまでに感光体の表面に移動するキャリアの量が減少し、現像時までにおける感光体の表面電位の低下が抑制されて感光体の帯電性が向上した。
【００３２】
この結果、この発明における画像形成方法によると、高速で画像形成を行なうようにした場合においても、感光層の内部に生じた潜在キャリアが感光体の帯電により移動して感光体の表面電位が低下するということが少なく、アモルファスシリコン感光体が十分に帯電されて、高速でも安定した画像形成が行なえるようになった。
【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】  この発明の実施例及び比較例において、感光体の表面を帯電装置によって所定の表面電位に帯電させるのに必要な帯電電荷量を求めるのに使用したテスターの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  光除電装置
【図１】
0003875751.tif 000003
【図２】
0003875751.tif 000004