JPS6360482A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアモルファスシリコンを含有する電子写真用感
光体を用いた電子写真装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、電子写真の感光体に用いられている光導電性の材
料としては、アモルファスＳｅや、　ＣｄＳ、ＺｎＯを
有機バインダ中に分散させた複合材料やポリＮ−ビニル
カルバゾール（ＰＶＫ）、）−リフェニルアミンなどの
有機化合物がある。これら材料は高い光導電性を有して
いるが、感光体に用いた場合、硬度が十分でないため電
子写真方式を用いた複写機等の装置で使用中、表面に傷
がついたり、また摩耗して膜厚が変わって帯電電位が変
化したりするという欠点があった。更にＳｅやＣｄＳは
人体に有害な物質であるためこれら材料を用いた感光体
の取り扱いには、特別の注意が必要であった。これらの
欠点を改善するため、アモルファスシリコン（以下、ａ
−Ｓｉと略記する）を感光体として用いることが提案さ
れた（例えば、特開昭５４−７８１３５号公報）。

ａ　−Ｓ　ｉ、は前記の従来の感光体に比べて硬度が高
く毒性を有しないため、従来の感光体が持っていた欠点
を改善することができる。しかし、ａ−Ｓｉは従来の有
機化合物の感光体やアモルファスＳａに比べて抵抗率が
低く、耐湿性が悪いという問題点を持っている。この改
善策として特開昭５７−１１５５５６号公報で述べられ
ているようにａ−３ｉに炭素等をドープして高抵抗化を
はかった膜をａ−８ｉ層の上に設け、表面保護層とする
ことが有効であるが、これだけでは耐湿性が悪いという
問題点を完全に解決することはできない、このことにつ
いては、文献「シンポジウム“アモルファスシリコンデ
バイスはどこまできたか”論文集昭和６０年５月２４日
、ｐ６６、電子写真学会主催」でも指摘されている。耐
湿性が悪いという問題を解決するためには、感光体を３
５℃から４０℃前後に温め、感光体表面に水分が付かな
い状態にしておく必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、ドラム状の感光体を温める方法として、第３図に
示すように感光体ドラム１７内に円筒状の面ヒータ１８
を入れ、内側から熱する方法が用いられていた。しかし
、この方法は、円筒状のヒータが必要であるばかりか、
ヒータを感光体ドラム内側に設けるためヒータへの電力
供給方法が複雑になるという問題点があった。

本発明の目的は、簡易な構成にて上記問題点を解決し、
ａ−Ｓｉ感光体を用いて、しかも耐湿性の良い電子写真
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明を概説すれば１本発明はａ−Ｓｉを含有する感光
体を用いた電子写真装置に関するものであって、電子写
真プロセスの除電部に光源としてだけではなく熱源とし
て使えるランプヒータを用いることにより、感光体上に
形成された静電残像の除去と同時に感光体を目的温度に
温める効果を持たせ、前述した問題点を解決させるもの
である。

電子写真装置のプロセスは、一般に第４図に示す構成に
なっている。即ち、感光体５の表面はコロナ放電を利用
した帯電器６により均一に帯電させられる１次いで、印
刷する画像情報に基づτ）て露光フし、感光体Ｓ上に静
電潜像を形成する。次いで、トナーと呼ばれる帯電粉末
で現像８し、これを用紙９に転写１ｏし、定着２０する
ことにより画像を得る。一方、感光体５は、静電的な残
像を除電ランプ１９により消去した後に表面の残留トナ
ーをクリーニング１１して、次のサイクルに移る。

従来の電子写真装置では、この除電ランプ１９としては
蛍光ランプ、白熱豆球、又はＬＥＤ等の発光素子を複数
化並べたものが使われているが、これらの光源は除電効
果はあるが赤外線を殆ど含んでいないので感光体を温め
る効果はない。除電効果と感光体を温める両効果との両
方を持たせるためには光源と熱源の両機能をもったハロ
ゲンランプ、タングステンランプあるいは赤外線ランプ
などのランプヒータを除電部に用いることが有効である
。

しかし、これらランプヒータは第５図に示すよすな分光
分布をもち赤外部の放射が多い。従来の感光体、例えば
Ｓｅや有機感光体では赤外領域の波長を持つランプを除
電に用いると、感光体の劣化をもたらす為、あまり使用
されない。またこのようなランプを除電に用いる場合は
、赤外領域の光をカットするフィルタを設ける必要があ
った。

一方、ａ−Ｓｉは第５図のような光吸収特性を示し、赤
外領域の光を照射しても吸収されることがなくその上、
劣化に対しても強いという特長を有している。しかし、
ａ−８ｉ感光体は赤外領域の光をほとんど吸収せずに透
過させるので、別設の手段を施さなければ、ａ−８ｉ感
光体に赤外光を照射しても昇温しない。

更にａ−８ｉ層の下はアルミ等の金属でできた基板であ
るため、この面でも赤外光が吸収されることがなく、感
光体全体として反射されてしまい従来技術では赤外光で
効率よく感光体を温めることはできない。

本発明を創作するに至ったヒントは、赤外領域の光を吸
収して感光体を昇温せしめる技術の開発を前提として、
赤外光を含むランプを除電用として用いることにあった
。

上記の原理に基づいた具体的構成として１本発明に係る
電子写真装置はアモルファスシリコンを含有する電子写
真感光体を用いた電子写真装置において、電子写真プロ
セスのランプは光源としての機能と熱源としての機能と
を兼ねたものとし、該ランプによって電子写真感光体上
に形成された静電残像を除去すると同時に感光体を加熱
するように構成したことを特徴とする。

更に、上記発明を実施する場合において推奨される態様
としては前記の電子写真感光体を、アモルファスシリコ
ンを含有する感光層と基板との間に赤外領域の光を吸収
する機能を備えた光吸収層を設けたものであり、かつ、
前記のランプは赤外領域の光を含む光を投射するものと
する。

〔作用〕

上記の構成によれば、除電用のランプによって感光体を
昇温させて保温し、除電効果を発揮させることが出来る
。

〔実施例〕

以下、実施例をあげ、本発明の詳細な説明する。

実施例１ 第１図は本例におけるａ−３ｉ感光体のＦａ構成である
。まず、１％のＮａＯＨなる溶液を用いて表面処理した
後、充分水洗し乾燥させて表面を清浄化にした直径１２
０ｍｍ長さ３５０ｍｎ＋（７）ドラム状のアルミ基板２
を真空蒸着容器の中に入れ、約ＩＸ　１０−８Ｔｏｒｒ
の真空中で表面温度２００”Ｃに保った状態で、抵抗加
熱法により酸化クロムを飛ばしアルミ基板２上に厚さ約
０．２μｍはど酸化クロムを堆積させて、光吸収層４と
する。この膜の光吸収は第７図に示すような特性であっ
た。膜厚により吸収率は変化するが、実際に用いる範囲
は、０．０６ｐｍ　から０．５μｍで０．２ｐｍ付近が
最も適していた。

次に、プラズマＣＶＤ用の真空容器内にドラムを移し、
この容器内を約Ｉ　Ｘ　１０−８Ｔｏｒｒまで排気した
後、ドラムの表面を２００’Ｃに保ちつつＳｉＨ番とＨ
２との混合気体を０　、３　Ｔｏｒｒの圧力まで導入し
た状態で１３．６６ＭＨｚ　　の高周波グロー放電によ
り水素化されたａ　−Ｓ　ｉを約２５μｍ堆積させａ−
８ｉ悪感光３を構成する。

このようにして作製した感光体ドラム５を、第２図の構
成を持った電子写真装置に取り付けて印刷をした。第２
図の電子写真装置の除電部は、棒状のハロゲンランプ１
３とそれを覆う金属製のカバー１４とから出来ている。

ハロゲンランプ１３の出力は３００Ｗのものを用いたが
、出力は必ずしも３００Ｗである必要はない。以上のよ
うにして、ハロゲンランプ１３を点灯した状態で感光体
ドラム５を連続印刷状態に回転させた時、その表面の温
度は約４０”Ｃに保つことができた。また、本装置を気
温２５℃、湿度８０％以上の環境の中に入れ、印刷テス
トをした結果、画像のボケや白く画像がぬけてしまうこ
ともなく良好な印刷画像を得ることができたので、湿度
による悪影響を防止し得たことが確認された。

実施例２ 第６図は本発明を用いたａ−８ｉ悪感光の他の実施例を
示すものである。ドラム状のアルミ基板２′上の光吸収
層４は実施例１と同様な方法により酸化クロムの膜を約
０．２μｍの厚さに堆積させ、その後プラズマＣＶＤ用
の真空容器内にドラムをスミ、容器内を約Ｉ　Ｘ　１０
−”Ｔｏｒｒまで排気した後、ドラム表面の温度を３０
０℃に保ちつつ。

Ｃｘ　Ｈ４を含有する５ｉＨａ　とＨ２の混合気体をＱ
　、　３　Ｔｏｒｒの圧力になるように真空容器内に導
入し、１３．５６ＭＨｚ　　の高周波グロー放電により
、水素化されたアモルファス炭素化シリコン（ａ　−８
ｉＣ：Ｈと略す）の膜を０．０５μｍの厚さ堆積し、ブ
ロッキング層２２を作る６次に、導入ガスからＣｚ　Ｈ
ａを除きＢｚＨｓを５ｉ）Ｉｔで５０ｐｐｍに希釈した
ガスとＨ２との混合気体のグロー放電により、Ｂドープ
の水素化されたａ−３ｉ膜を約２０μｍの厚みに堆積さ
せて、ａ−８ｉ悪感光３を作る。この時、ドラム基板２
の表面温度は２００℃にする。次に、上記ブロッキング
層２２の作製条件と同一の条件下でａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：
　Ｈの膜を０．１μｍの厚さに堆積させ表面保護Ｍ！ｊ
２１を作る。本実施例では、ブロッキング層２２と表面
保護層２１に炭素化された絶縁性の良いａ　−Ｓ　ｉ膜
を用いたが１本発明を実施する場合この材質に限られる
ものではなく、絶縁性の良いものであればよい。その例
として、炭素化されたａ−３ｉの他に、酸素や窒素を添
加したａ−５ｉ膜があり。

これらの膜を用いてもよい。

以上に述べた実施例におけるａ−３ｉ悪感光３へのＢ元
素のドープは、ａ−８ｉ膜中の正孔の易動度を良くして
走向性を向上させることと、ａ　−８ｉ［の比抵抗を上
げて暗減衰特性を良くすることとを目的として行ったも
のである。

以上のようにして作製した感光体ドラムを実施例１と同
様に第２図に示す電子写真装置に入れ、実施例１と同様
な環境条件下で印刷テストをした結果、良好な画像を得
ることができ、耐湿性が高いことを確認した。

実施例３ 本実施例のａ−５ｉ感光体の構成は第６図と同じである
。表面を鏡面研磨したドラム状のアルミ基板２′を真空
容器内に入れ、約Ｉ　Ｘ　１０−８Ｔｏｒｒの真空中で
表面を３００℃の温度に保った状態で、抵抗加熱法によ
りクロムをアルミ基板２′上に厚さ約０．２μｍ堆積さ
せた後、真空容器内に酸素ガスを導入して酸化処理をし
て酸化クロム膜を形成させて光吸収層４を構成する。

次に、スパッタリング用の真空容器内にドラムを移し、
この容器内をＩ　Ｘ　１０−ＢＴｏｒｒまで排気した後
ドラム表面の温度を３００℃に保ちつつ、ＡｒとＨ２と
を混合したガス及びＣＨａガスを上記真空容器中に流し
て容器内の圧力を５　Ｘ　１０−８Ｔｏｒｒに保つ、こ
の雰囲気中でＳｉのターゲットを用いて１３．５６ＭＨ
ｚ　　の高周波スパッタリング法により、光吸収層４の
上にａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｈの膜を０．０５μｍの厚さ
に堆積させ、ブロッキング層２２を作る０次に、ドラム
表面の温度を２００℃に下げ、ＨｚガスとＣＨ４ガスと
を止め、＋３ｚＨｓをＨ２で５０ｐｐｍに希釈したガス
をＡｒと混合して上記真空容器中に導入し、ａ　−Ｓ　
ｉ　Ｃ，：Ｈ膜作製と同一条件下でＢドープの水素化ａ
　−３ｉ膜を約２５μｍ堆積させａ−５ｉ感光Ｎ３を作
る０次に、ブロッキング層２２を堆積させた条件と同一
条件下でａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　：　Ｈ膜を０．１μｍの
厚さに堆積させ、表面保護Ｆ！Ｊ２１を形成させる。

以上のようにして作製した感光体ドラムを実施例１と同
様に第２図に示す電子写真装置を入れ、実施例１と同様
な環境条件下で印刷テストをした結果、良好な画質の画
像を得ることができた。

〔発明の効果〕

以上の実施例によって示したように本発明を用いた電子
写真装置は、簡単な構成により感光体を効率よく温める
ことができるので、耐湿性の向上に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子写真装置の一実施例における
感光体の断面図、第２図は本発明を適用した電子写真装
置の構成概略図、第３図は従来の円筒状ヒータを用いた
感光体ドラム加熱法を示す感光体の断面図、第４図は従
来の電子写真装置の構成概略図、第５図はランプヒータ
の分光分布特性とａ−５ｉの光吸収特性を示す図表、第
６図は前記と異なる実施例における感光体の断面図、第
７図は本発明の実施例で用いた光吸収層の光吸収特性を
示す図表である。 １・・・感光体、２，２′・・・基板、３・・・ａ　−
Ｓ　ｉ感光層、４・・・光吸収層、５・・・感光体ドラ
ム、１２・・・除電部、１３・・・ランプヒータ、１４
・・・金属製カバー、２１・・・表面保護層、２２・・
・ブロッキング層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アモルフアスシリコンを含有する電子写真感光体を
   用いた電子写真装置において、電子写真プロセスのラン
   プは光源としての機能と熱源としての機能とを兼ねたも
   のとし、該ランプによつて電子写真感光体上に形成され
   た静電残像を除去すると同時に感光体を加熱するように
   構成したことを特徴とする電子写真装置。 ２、前記の電子写真感光体は、アモルフアスシリコンを
   含有する感光層と基板との間に赤外領域の光を吸収する
   機能を備えた光吸収層を設けたものであり、かつ、前記
   のランプま赤外領域の光を含む光を投射するものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項の電子写真装置
   。