JPH05158391A

JPH05158391A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH05158391A
Application number: JP32173991A
Authority: JP
Inventors: Kenji Masaki; 賢治正木; Mochikiyo Osawa; 以清大澤; Seiji Kojima; 誠司小島
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1991-12-05
Filing date: 1991-12-05
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】プラズマ重合により作製されたアモルファス
カーボン膜の解像力低下を防止し、耐刷による画像ぼけ
の発生しない画像形成方法を提供する。【構成】プラズマ重合により得られたアモルファスカ
ーボン膜でオーバーコートした感光体を使用する画像形
成プロセスにおける除電を、該感光体の表面を除電せし
める露光部の光量の総和をＲ（lux・sec.）、システム速
度をＳ（cm/sec.）とした場合に以下の条件式（Ｉ）：０≦Ｒ／Ｓ≦１.８（Ｉ）が成立する条件下で行うことを特徴とする画像形成方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラズマ重合法により得
られたアモルファスカーボン膜を、感光層の表面保護層
として設けた感光体を使用する画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真感光体に用いられる感光
層としては、セレン等無機光伝導性材料または有機光伝
導性材料で構成した種々のものが提案されている。一般
に硬度の低い感光層は、繰返し使用において転写紙、ク
リーニング部材、現像剤等の摩擦により感光体が削れ、
傷付き易い。そのような問題を解決するために、硬度の
不十分な感光体の表面に表面保護層を設ける技術が提案
されている。

【０００３】このような表面保護層の一種として、プラ
ズマ重合法で作製されたアモルファスカーボン膜（以下
ＰＡＣ膜という）が使用されている。このような膜を有
する感光体は、保護層を有しない感光体に比べて耐久性
に優れ、常温常湿下での長期使用に関しては十分な強度
を有している反面、解像力の低下、耐刷に伴って感光体
の抵抗が低下し、複写画像のぼけ、流れ等が発生する。
このＰＡＣ表面保護層の形状にともなう抵抗低下の原因
は未だ明らかにされていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＰＡＣ膜に
起因する解像力低下を防止し、耐刷による画像ぼけが発
生しない画像形成方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、感光体の現
像時における除電露光部の光量の総和を調整することに
よって達成される。

【０００６】即ち本発明は、ＰＡＣ膜でオーバーコート
した感光体を使用する画像形成プロセスにおける除電
を、該感光体の表面を除電せしめる露光部の光量の総和
をＲ（lux・sec.）、システムスピードをＳ（cm/sec.）
とした場合に以下の条件式（Ｉ）：０≦Ｒ／Ｓ≦１.８（Ｉ）が成立する条件下で行うことを特徴とする画像形成方法
に関する。

【０００７】電子写真プロセスにおいて、感光体は一般
に図１のような構成で使用されている。すなわち帯電器
（１）で帯電、露光部（２）で露光し、現像器（３）で
現像したのち転写分離器（４）で転写紙に転写を行う。
この後、クリーナー（５）で残留トナーを除去し、イレ
ーサー（６）で感光体の除電のために露光を行い、また
次のプロセスへ移る。このとき、転写効率を上げるため
に転写前にイレーサー（７）を設置して転写前に除電露
光する場合もある。

【０００８】本発明でいう除電露光部の光量の総和は、
画像露光部（図１における（２））を含まない、その他
の除電露光部（６）および（７）の光量の総和を示す。
画像露光（２）の露光量は、一般に除電露光の露光量よ
り一桁小さいため、その影響は除電露光と比べるとほと
んど問題とならない。この除電露光部（６）および
（７）の光量の総和を調整することで画像ボケ、画像流
れ等が回避される。このメカニズムは現在のところ明ら
かではないが、以下のように推定される。

【０００９】Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ化学蒸着）で作製さ
れたＰＡＣ膜は膜中に多くのトラップサイトを有する。
このため感光体に光が過剰に照射された場合、多くのキ
ャリアが膜中にトラップされ、膜の抵抗が低下する。こ
の膜上に潜像が形成された場合、トラップされたキャリ
アが電界によって移動し、潜像の鮮明度を低下させる。
よって露光量を従来より少なくすることによって上記の
ような膜の抵抗の低下が少なくなり、画像ボケが回避さ
れると考えられる。

【００１０】本発明でいうシステムスピードは、感光体
の周速度である。ＰＡＣ膜の易動度は通常１０^-8〜１０
^-7（cm²/(Volt・sec.)）程度であるため、このシステム
スピードが遅いほど抵抗低下の影響を受け易いと考えら
れる。

【００１１】以上のことから、除電露光量をＲ(lux・se
c.)、システムスピードをＳ(cm/sec.)とするとこの画像
形成システムの解像力の低下はＲ／Ｓに比例すると考え
られる。この点に注目して本発明者らが研究を重ねた結
果、０≦Ｒ／Ｓ≦１．８となるように露光量およびシステムスピードが制御され
るとき、好ましい画像安定性が得られることがわかっ
た。

【００１２】Ｒ／Ｓが１.８を越えると、画像形成シス
テムの解像力のＰＡＣ膜の抵抗低下による像の劣化速度
が露光現像時間に比べて大きくなりすぎ、好ましくな
い。露光量Ｒは、０〜１００lux・sec.であり、特に好ま
しくは０〜５０lux・sec.である。また、上式にも示され
ているように、Ｒ／Ｓ＝０、すなわち除電露光を全く行
わないシステムも本発明に含有される。システムスピー
ドＳは、２０〜５０cm/sec.である。

【００１３】露光量を制御する場合において、単に除電
露光量を下げたり、除電露光のステップを除いたりする
と除電が完全に行われず画像メモリーが発生する。ま
た、従来の画像形成装置において、ランプ類の設定は劣
化を考慮にいれなくてはならないので、例えば除電露光
量が１０lux・sec.で十分なものをランプの劣化を見越し
て２０lux・secと設定するように、除電に必要である以
上の露光量を初期設定しなくてはならない。

【００１４】これらの要求を満たし、かつ本発明の条件
式を満たすために露光量を制御する方法としては、光量
のフィードバック機構を設置すること、および除電チャ
ージャーと組み合わせることの２つが考えられる。

【００１５】光量のフィードバック機構は、ランプ劣化
に伴う光量低下を検知し、低下を検知すると自動的にラ
ンプの出力を増加させるものである。これによってラン
プの劣化をみこしての過剰の露光を行う事なく常に必要
最低限の露光量に設定することが可能となる。

【００１６】また、感光体の除電に必要な総光量そのも
のは、除電チャージャーを組み合わせることによって大
幅に削減することができる。即ち、除電を露光のみで行
うのではなく、帯電チャージャー（ＣＨＧ）と逆荷電を
行う除電チャージャーを組み合わせて使用するものであ
る。除電チャージャーは通常、逆荷電成分（ＤＣ成分）
に交流電流（ＡＣ成分）を重畳して用いる。これによっ
て、除電露光量を大幅にあるいは全て削減することがで
きる。

【００１７】本発明に使用される感光体は、ＰＡＣ膜を
感光層の表面保護膜として有するものである。このＰＡ
Ｃ膜は従来周知のプラズマ重合装置（例えば特開昭６３
−９７９６２号）を用いて作製することが出来る。典型
的なＰＡＣ膜は原料ガスとしてブタジエンガスを、キャ
リアガスとして水素を使用して作製される。また、必要
に応じて酸素、窒素、周期律表第III族原子、第IV族原
子、第V族原子等の不純物を含有しても良い。このＰＡ
Ｃ膜厚は好ましくは０.０１〜５μｍである。

【００１８】このように作製されたアモルファスカーボ
ン膜は概ね以下のような特徴を有する膜となる（ブタジ
エンを原料ガスとした場合）。（i）正孔易動度１０^-7〜１０^-10[ｃｍ
²/Ｖ/sec.］（ii）電子易動度１０^-7〜１０^-10［１
０ｃｍ²/Ｖ/sec.］（iii）イオン化ポテンシャル５.０〜５.８［ｅ
Ｖ］（iv）光学的禁制帯幅２.０〜２.８［ｅＶ］（v）比誘電率２.４〜３.０（vi）可視光吸収係数２００〜４０００［１
/ｃｍ］（vii）スピン密度２.０×１０¹⁸〜９.０
×１０¹⁹［１/ｃｍ］（viii）屈折率１.５〜１.７（ix）ビッカース硬度２００〜１０００

【００１９】本発明に使用する感光層は、いわゆる機能
分離型の有機感光層（ＯＰＣ）のみならず、電荷輸送層
の上に電荷発生層を設けたいわゆる逆積層型感光層で
も、電荷発生機能と電荷輸送機能とを合わせ持つ、いわ
ゆる単層構成の感光層であってもよい。また、電荷発生
材料、電荷輸送材料、結着樹脂等も公知の材料を適宜選
択すれば良い。

【００２０】さらに、有機系の感光層のみならず、酸化
亜鉛、硫化カドミウム、セレン系合金、アモルファスシ
リコン系合金等の無機材料を使用してもよい。本発明に
使用される基体材料は、表面が導電性を有する支持体で
あれば特に限定されす、また形状も円筒形以外に平板状
あるいはベルト状であってもよい。基体表面に粗面化処
理、酸化処理、着色処理等を施したものであっても良
い。また本発明に使用できる感光体は、帯電性、画質、
接着性等を改善するために下引き層を設けたものであっ
てもよい。この下引き層の材料としては、紫外線硬化性
樹脂、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂、その樹
脂中に抵抗調整材料を分散した混合樹脂、金属酸化物、
金属硫化物等を真空中で蒸着法やイオンプレーティング
法等で薄膜化した真空薄膜材料、プラズマ重合法を用い
て作製された不定型炭素膜、不定型炭化ケイ素膜等々を
使用することができる。

【００２１】

【実施例】比視感度域に対して良好な感度を有する負帯
電用の機能分離型有機感光層（ＯＰＣ）の上に炭化水素
系ガスからプラズマ分解反応を用いて生成されたアモル
ファスカーボン膜を表面保護層として設けた感光体を以
下の方法で作製し、画像ボケ等の評価試験に供した。

【００２２】電荷発生層の作製構造式Ｉ

【化１】で示されるアゾ化合物０．４５重量部、ポリエステル樹
脂（バイロン２００：東洋紡績社製）０．４５重量部、
およびシクロヘキサノン５０重量部をサンドグラインダ
ーに入れて２４時間分散し、感光塗液を得た。このとき
の感光塗液の粘度は２０℃で２０ｃｐであった。

【００２３】この塗液を外径８０ｍｍ、長さ３４０ｍ
ｍ、肉厚２ｍｍのアルミニウム製円筒基体表面にディッ
ピング方を用いて塗布し、乾燥後の膜厚が０．３μｍの
電荷発生層を形成した。ここで使用した円筒基体はマグ
ネシウムを０．７重量％、ケイ素を０．４重量％含有し
たアルミニウム合金である。また、乾燥条件は２０℃の
循環空気中で３０分間とした。

【００２４】電荷輸送層の作製上記電荷発生層上に、構造式ＩＩ

【化２】で示されるスチリル化合物１０重量部とポリカーボネー
ト樹脂（パンライトＫ−１３００：帝人化成社製）７重
量部を、１,４−ジオキサン４０重量部からなる溶媒中
に溶解させた塗液をディッピング法を用いて塗布し、１
００℃の循環空気中で３０分間乾燥した。

【００２５】以上のようにして導電性基体上に電荷発生
層、電荷輸送層を順次積層した感光層を作製した。

【００２６】表面保護層の作製上記積層型感光層上に以下の条件でプラズマ重合により
アモルファスカーボン膜を設け、感光体を完成させた。原料ガスブタジエン１５０ｓｃｃｍキャリアガス水素３００ｓｃｃｍ真空度１Ｔｏｒｒ電極間距離３８ｍｍドラム回転数５ｒｐｍ電力１５０Ｗ電源周波数１００ｋＨｚドラム温度５０℃ 製膜時間３分間膜厚０．１１μｍ

【００２６】この感光体を除電露光量とシステムスピー
ドを可変とした複写機に装着し、総光量を３０〜１２０
lux・sec.、システムスピードを１８〜５５cm/sec.まで
変化させ、２５℃、６０％の条件下で１万枚耐刷後の画
像ボケに対する効果を調べた。画像ボケは１ｍｍあたり
５.０本（１００μｍピッチのライン）を再現できるか
どうかにより評価し、以下のごとくランク付した。

【００２７】無：１００μｍピッチのラインを再現可能有：１００μｍピッチのラインは再現不可能結果を表１に示す

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】プラズマ重合法によって作製したアモル
ファスカーボン膜を有する感光体を使用する画像形成プ
ロセスにおいて、この感光体に対する除電露光量を制御
することにより、解像力の低下、耐刷による画像ボケが
防止でき、長期間安定して鮮明な画像が得られるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光体の使用方法の構成例

【符号の説明】

１：帯電器、２：現像露光、３：現像器、４：転写分離
器、５：クリーナー、６，７：イレーサー（除電露光
部）、８：感光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラズマ重合法により得られたアモルフ
ァスカーボン膜でオーバーコートした感光体を使用する
画像形成プロセスにおける除電を、該感光体の表面を除
電せしめる露光部の光量の総和をＲ（lux・sec.）、シス
テムスピードをＳ（cm/sec.）とした場合に以下の条件
式（Ｉ）：０≦Ｒ／Ｓ≦１.８（Ｉ）が成立する条件下で行うことを特徴とする画像形成方
法。