電子写真の形成方法
【課題】ＰＳが高速化されても、ａ−Ｓｉ電子写真感光体の帯電電位の向上及びフォトメモリの改善の両方を同時に実現する。
【解決手段】電子写真感光体の表面を帯電させる主帯電工程と、その後、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、その後、静電潜像を除電する第１除電工程と、その後、電子写真感光体の表面を帯電させる副帯電工程と、電子写真感光体の表面の除電を行う第２除電工程と、を順次繰り返すことで電子写真を形成する電子写真の形成方法であって、第２除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位が、第１除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位より高いことを特徴とする電子写真の形成方法である。
【解決手段】電子写真感光体の表面を帯電させる主帯電工程と、その後、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、その後、静電潜像を除電する第１除電工程と、その後、電子写真感光体の表面を帯電させる副帯電工程と、電子写真感光体の表面の除電を行う第２除電工程と、を順次繰り返すことで電子写真を形成する電子写真の形成方法であって、第２除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位が、第１除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位より高いことを特徴とする電子写真の形成方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファックス等の電子写真装置を用いた電子写真の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上に非晶質材料の感光層を有する電子写真感光体が広く知られている。その一例として、金属等の基板上にＣＶＤ等の成膜技術により形成されたシリコン原子を母体とする非晶質材料を感光層としたアモルファスシリコン電子写真感光体が挙げられる。このアモルファスシリコン電子写真感光体は、表面硬度が高いことから耐摩耗性に優れているという特徴を持っている。そのため、アモルファスシリコン電子写真感光体を用いた高速な電子写真装置が製品化され、また、アモルファスシリコン電子写真感光体を高速回転させた高速電子写真装置による電子写真の形成方法についても数多くの提案がなされている。
【０００３】
図７はアモルファスシリコン電子写真感光体（以下、単に電子写真感光体とも表記する）を用いた従来の電子写真装置の模式的な概略図である。図７を用いて従来の電子写真の形成方法を説明する。まず、電子写真感光体７０１を回転させ、電子写真感光体表面を帯電器７０２により均一に帯電させる。その後、静電潜像手段７０８により電子写真感光体表面に光を露光し、電子写真感光体表面に静電潜像形成した後、現像器７１４より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、電子写真感光体表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像を転写帯電器７０６により転写材７１２に転写し、電子写真感光体７０１から転写材７１２を分離して、トナー像を転写材に定着させる。
【０００４】
一方、トナー像が転写された電子写真感光体表面に残留するトナーをクリーナー７１１により除去し、その後、電子写真感光体表面を露光することにより電子写真感光体中の静電潜像時の残キャリアを除電する。この一連のプロセスを繰り返すことで連続して画像形成が行われる。
【０００５】
しかしながら、電子写真装置の高速化が進み、上述した従来の電子写真の形成方法では、
１．除電が不十分となり、静電潜像形成工程の露光時に発生した残キャリアが次のプロセス時に画像上に出現するフォトメモリが発生したり、また、
２．帯電時間が不十分なために、帯電工程で十分な帯電電位を印加することができなくなったり、
３．画像濃度が薄い画像が出力されたりする場合があった。
【０００６】
そのため、除電器を複数設けることによりフォトメモリを従来よりも緩和する技術や、帯電器を複数設けることにより、電子写真装置の高速化による画像濃度の低下が生じないように帯電電位を十分確保する技術等が多数開示されている。
【０００７】
例えば、セレン感光体の場合、特許文献１に静電潜像を形成する露光源から感光体の回転方向下流に向かって、第１除電器、補助帯電器、第２除電器、主帯電器を有する電子写真装置の電子写真の形成方法が開示されている。開示されている内容は、第１除電器で短波長の除電光を、また、第２除電器で長波長の除電光を用いることによりフォトメモリの発生を防止し、高解像度を実現可能な電子写真の形成方法である。
【０００８】
また、第１帯電器、第２帯電器（転写帯電器）、第１全面露光器、第２全面露光器及び制御装置を有し、第１全面露光器が主帯電器よりも、また、第２全面露光器が第２帯電器よりも有機感光体移動方向下流側に配置され、制御装置により画像形成に先立って、第１、第２帯電器及び第１、第２全面露光器を作動させ、２回の帯電及び全面露光を行う前処理が行われる。その後、第２帯電器の帯電極性を反対にし、また、第１全面露光器を転写同時露光器として、画像形成が行われる。このような画像形成前に前処理を行うことにより、帯電電位の低下を抑え、帯電電位の安定性向上を可能とした電子写真の形成方法に関する技術が特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平０５−２９７７８５号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、電子写真装置が軽印刷領域へと市場を広げる一方で、エコロジーへの意識の高まりから、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉとも表記）電子写真感光体を用い、プロセススピード（ＰＳとも表記）を従来よりも高速化し、且つ、高画質化することが求められている。
【００１０】
特許文献１に開示された技術は、除電光の波長を変えることにより、第１除電器及び第２除電器の除電光で発生するキャリアの発生位置を変化させている。これにより、静電潜像形成時に露光部と非露光部での膜中のキャリア密度の差を小さくすることに可能となるため、フォトメモリ（画像濃度ムラ）の改善が可能となる。
【００１１】
一方、特許文献２に開示された技術は、１枚目の画像出力前に前処理として複数回の帯電及び全面露光を行うことにより、有機感光体の感光層内に存在する分子レベルの欠陥にトラップされたキャリアの除去を行っている。これにより、通常の１回の帯電及び全面露光にて前処理をするよりも１枚目の画像出力までの時間が短宿でき、且つ、１枚目の帯電電荷の低下を抑えることが可能となるため、帯電電位の向上が可能となる。
【００１２】
しかしながら、フォトメモリの改善と、帯電電位の向上と、を同時に解決することは困難であった。そのため、プロセススピードが高速化されるにつれ画像濃度ムラや、画像濃度低下がより顕著に表れてしまうという問題が発生する場合があった。
【００１３】
特許文献１及び２に開示されている技術を用いても同様に、ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真装置では、ＰＳが高速化された場合、画像濃度の低下と画像濃度ムラとを同時に改善することは困難であった。
【００１４】
即ち、耐摩耗性の良いａ−Ｓｉ電子写真感光体を用い、ＰＳが高速で、且つ、画像濃度ムラや、画像濃度低下の改善が行われた電子写真装置が望まれている。ＰＳを高速化すると言うことは、実際は、ａ−Ｓｉ電子写真感光体の回転速度を上げることである。
【００１５】
この結果、ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真装置のＰＳを高速化すると、次のような課題が挙げられる。
【００１６】
第１に、ａ−Ｓｉ電子写真感光体は、有機感光体に比べ比誘電率が大きいため、感光体の表面電位を所定の電位にするためには、有機感光体よりも多量な電荷を感光体表面に供給する必要がある。しかし、高速な電子写真プロセスにおいては、ＰＳが速くなると、感光体の帯電器を通過する時間、即ち、帯電工程の時間が短くなり、帯電器から感光体表面に供給される電荷量が減少してしまう。その結果、帯電電位の低下により画像濃度低下を生じる場合があった。
【００１７】
第２に、ａ−Ｓｉ電子写真感光体では、静電潜像形成時の露光で発生させたキャリアが、膜中の欠陥準位にトラップされてしまう。このトラップされたキャリアにより、帯電工程で、帯電された感光体表面の表面電荷を打ち消される場合がある。そのため、静電潜像形成部の電位が低下することにより、フォトメモリが発生する場合があった。フォトメモリが発生すると、画像の濃度のムラが発生するという問題があった。
【００１８】
フォトメモリを改善するためには、静電潜像形成時の露光部でトラップされるキャリア密度と静電潜像形成時の非露光部でトラップされるキャリア密度の差が小さくなるように感光体全体に除電光を照射し、多量のキャリアを膜中で発生させる必要があった。しかし、高速な電子写真プロセスにおいては、除電光照射から帯電までの時間が短くなるため、帯電による感光体表面に供給される電荷と除電光で発生したキャリアとの結合確率が従来よりも高くなってしまう。その結果、静電潜像形成時の露光部と非露光部でのトラップされたキャリア密度の差がフォトメモリを改善する程まで小さくならず、画像濃度ムラが生じる場合があった。
【００１９】
そのため、除電光により膜中で発生するキャリア密度を上げる必要があるが、欠陥準位にトラップされるキャリア数は増加するものの、同時に、膜中には欠陥準位にトラップされるキャリア数よりも過剰なキャリアが残存してしまう。
【００２０】
高速な電子写真プロセスにおいては、これら過剰キャリアが再結合するための時間が短くなるため、帯電工程直前での膜中のキャリア数が従来の電子写真プロセスよりも過剰となってしまう。そのため、これらキャリアが帯電中及び帯電後に感光体の表面電荷と結合してしまい、現像器位置では、従来よりも電位が低下し、その結果、画像濃度の低下が生じる場合があった。
【００２１】
上述の現象は、ＰＳが高速化されると顕著になり、特に、ＰＳが５００ｍｍ／ｓｅｃ以上になるとより顕著になることがわかった。
【００２２】
上述したように、ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた高速な電子写真装置では、
１．フォトメモリによる画像濃度ムラの向上と、
２．除電光により発生したキャリアによる帯電電位の減衰及び帯電時間の短縮に伴う帯電電位の低下による画像濃度低下の向上と、
を両立することが非常に困難であった。
【００２３】
本発明の目的は、ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた高速な電子写真装置の、フォトメモリや表面電位の低下を改善することにより、画像濃度ムラや画像濃度低下を低減し、高画質化、環境性に対して良好な電子写真方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、導電性基体上にシリコン原子を母体とする非晶質材料で構成された光導電層及び表面層を有する電子写真感光体の表面を帯電させる主帯電工程と、その後、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、その後、静電潜像を除電する第１除電工程と、その後、
電子写真感光体の表面を帯電させる副帯電工程と、
電子写真感光体の表面の除電を行う第２除電工程と、を順次繰り返すことで電子写真を形成する電子写真の形成方法であって、
第２除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位が、第１除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位より高いことを特徴とする電子写真の形成方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の電子写真方法により、ＰＳが高速化されても、ａ−Ｓｉ電子写真感光体の帯電電位の向上及びフォトメモリの両方を同時に解決することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
発明者は、帯電電位の向上及びフォトメモリ両方を同時に解決することが困難である原因が、
１．静電潜像形成工程での露光部と非露光部とのキャリア密度の差を除電工程で均一にすることと、そして、
２．除電光で発生した過剰なキャリアを低減させ、帯電電荷との再結合を減少させることとの両立が難しいためであると考えた。
【００２７】
そのため、超高速な電子写真プロセスにおいても良好な画像を連続して出力するためには、静電潜像形成工程や除電工程で感光体内に残留するキャリアを制御することが必要であると考えた。
【００２８】
そこで、除電器と帯電器（以下、第１除電器、主帯電器と表記する）との間に、副帯電器と第２除電器とを設けた。この構成にすることで、第１除電器の除電光の露光量を強くすることにより、静電潜像形成時に、露光部と非露光部とのキャリア密度の差の制御を行うことができる。その後、副帯電器により感光体表面に電荷を供給し、第１除電器による第１除電工程で発生した過剰なキャリアと表面電荷との結合により、電子写真感光体内の過剰なキャリア数の制御を行うことができる。更に、第２除電器による第２除電工程終了後の感光体の表面の電位を、第１除電器による第１除電工程終了後の電子写真感光体の表面の電位よりも高くなるように除電する。この結果、再度、静電潜像形成工程での露光部と非露光部とのキャリア密度の差の制御と、第２除電工程での過剰キャリアの制御を行うことができる。
【００２９】
このような感光体内に残留キャリアを制御する、つまり、電子写真感光体の表面電位を制御することにより、高速、且つ、連続して、電子写真装置により画像形成を行っても帯電電位の向上及びフォトメモリの改善が可能となることを見いだした。
【００３０】
本発明は、導電性基体上にシリコン原子を母体とする非晶質材料で構成された光導電層及び表面層を有する電子写真感光体の表面を帯電させる主帯電工程と、その後、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、その後、静電潜像を除電する第１除電工程と、その後、
電子写真感光体の表面を帯電させる副帯電工程と、電子写真感光体の表面の除電を行う第２除電工程と、を順次繰り返すことで電子写真を形成する電子写真の形成方法であって、
第２除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位が、第１除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位より高いことを特徴とする電子写真の形成方法である。
【００３１】
ここで、主帯電工程後の電子写真感光体の表面電位をＶ１（Ｖ）とし、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位をＶ２（Ｖ）とした時、Ｖ２／Ｖ１が、０．２以上、０．８以下であることが好ましい。
【００３２】
更に、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２（Ｖ）と第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２（Ｖ）との電位差Ｖ２−ＶＬ２、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２（Ｖ）と第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ１（Ｖ）との電位差Ｖ２−ＶＬ１について、
Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上、２７０Ｖ以下で、且つ、Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖ以上、３００Ｖ以下であることが好ましい。
【００３３】
更に、第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ１（Ｖ）、第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２（Ｖ）については、ＶＬ２−ＶＬ１が、１０Ｖ以上、６０Ｖ以下であることが好ましい。
【００３４】
以下、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。
【００３５】
（電子写真装置）
ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた高速出力可能な電子写真装置の構成を、図１に示す模式的な概略図を用いて説明する。
【００３６】
電子写真装置は、ａ−Ｓｉ電子写真感光体１０１の周囲に、
電子写真感光体１０１に静電潜像形成のための帯電を行う主帯電器１０２と、
静電潜像形成手段１０８により静電潜像の形成された電子写真感光体１０１に現像用トナーを供給するための現像器１１４と、
電子写真感光体表面のトナーを紙などの記録媒体となる転写材１１２に移行させるための転写帯電器１０６と、
転写材１１２へとトナーが移行した後、転写材１１２と電子写真感光体１０１を分離するための分離帯電器１０７と、
静電潜像を消去するために電子写真感光体表面を除電するための第１除電器１０４と、
第１除電器１０４で発生した過剰なキャリアを除去する副帯電器１０３と、
第１除電器１０４で消しきれなかったフォトメモリを消去するために再度除電を行う第２除電器１０５と、
電子写真感光体表面をクリーニングするためのクリーナー１１１と、が配設されている。また、分離後の転写材１１２は搬送手段１１３により送られる。
【００３７】
更に、電子写真感光体１０１の内部には、不図示の感光体ヒーターが配設されていてもよく、この感光体ヒーターを用いることにより電子写真感光体１０１を加熱することが可能となる。図１は、電子写真感光体表面を均一にクリーニングするために、マグネットローラー１０９とクリーニングブレード１１０を用いて電子写真感光体表面のクリーニング工程を行っているが、いずれか一方のみでも差し支えない。
【００３８】
このような電子写真装置を用いた画像形成は、例えば以下のように行われる。まず、電子写真感光体１０１を所定の速度で矢印の方向へ回転させ、主帯電器１０２を用いて電子写真感光体１０１の表面を一様に帯電させる主帯電工程。次に、帯電された電子写真感光体１０１の表面に静電潜像形成手段１０８により電子写真感光体１０１の表面に静電潜像を形成させる静電潜像形成工程。
【００３９】
静電潜像形成手段１０８は、主帯電装置１０２により帯電された電子写真感光体１０１の表面を露光し、電子写真感光体１０１の表面に電荷分布を生成させ静電潜像を形成するための光学系からなっている。
【００４０】
そして、電子写真感光体１０１表面に形成された静電潜像部が現像器１１４の設置部を通過する際に、現像器１１４によってトナーが電子写真感光体１０１の表面に供給される現像工程、静電潜像がトナー像として顕像化（現像）される現像工程。更に、このトナー像が電子写真感光体１０１の回転とともに転写帯電器１０６の設置部に到達し、ここで搬送ローラー１１３によって送られてくる転写材１１２に転写される。
【００４１】
転写終了後、分離帯電器１０７により転写材１１２を電子写真感光体１０１から分離させる。分離方法はベルト、爪などを用いた機械的方法により分離しても良い。転写材１１２を電子写真感光体１０１から分離した後、電子写真感光体１０１には残留電位が残っているため、その表面電位をゼロ若しくは殆どゼロとなるように第１除電器１０４により除電される第１除電工程。そして、クリーナー１１１により電子写真感光体１０１の表面の転写残トナーが除去される。その後、副帯電器１０３により電子写真感光体１０１の表面が帯電され副帯電工程、再度、第２除電器１０５により、表面電位が第１除電器１０４での除電時よりも高くなるように除電される第２除電工程を経て、１回の複写工程が終了される。
【００４２】
本発明の電子写真装置では、主帯電器１０２及び副帯電器１０３と、第１除電器１０４及び第２除電器１０５の配置は、静電潜像形成工程から電子写真感光体回転方向に対して下流側に、主帯電器１０２、第１除電器１０４、副帯電器１０３、第２除電器１０５の順に配置されている。
【００４３】
この理由としては、例えば、副帯電器１０３と、第２除電器１０５の配置を入れ替えてしまうと、副帯電器１０３で電子写真感光体１０１を帯電させる前に第１除電器１０４及び第２除電器１０５により感光体を除電する際に電子写真感光体内部に多量のキャリアが発生することになる。このような状態で副帯電器１０３により電子写真感光体１０１を帯電させても、電子写真感光体が高速で回転しているため、副帯電工程間で、第１及び第２除電工程で発生した過剰キャリアを消去しきれない場合がある。そのため、主帯電工程で、副帯電工程で消去しきれなかった残存キャリアにより帯電時及び帯電後に電子写真感光体の表面電位の低下が生じ、現像器位置での表面電位が低下してしまう場合があった。また、副帯電工程後でも上記残存キャリアの影響により激しく表面電位の低下してしまうことがあるため、主帯電工程での帯電電位を制御することが困難となり、現像器位置での表面電位の安定性が低下する場合がある。
【００４４】
そのため、電子写真感光体回転方向に対して下流側に、主帯電器１０２、第１除電器１０４、副帯電器１０３、第２除電器１０５の順に配置することにより、
１．高速に電子写真感光体が回転していても、第１除電工程での発生キャリアを副帯電工程で電子写真感光体表面に供給される電荷によりほぼ消去することが可能であり、更に、
２．第２除電工程にて再度電子写真感光体表面を全面露光して所定の表面電位に制御するため、主帯電工程では安定して所定の表面電位に制御することが可能となる。
【００４５】
主帯電工程及び副帯電工程で用いられる帯電方式は、コロナ帯電、接触帯電等、どのような帯電方式であっても問題は無い。コロナ帯電方式を用いる場合、コロトロン又はスコロトロンのどちらでも構わないが、主帯電工程では所定の電位にあわせる必要があるためスコロトロンを用いることが好ましい。副帯電工程では、第１除電工程の影響により急激に表面電位を上げる場合にはコロトロンを、低電位でも良い場合には表面電位の安定性の点からスコロトロンを用いることが好ましい。
【００４６】
また、副帯電器１０３の配置位置は、第１除電器１０４と第２除電器１０５との間、且つ、転写帯電器１０６よりも電子写真感光体回転方向に対して下流側に配置されていれば良い。第１除電器１０４及び第２除電器１０５は、光により感光体表面の電荷の除電を行っている。光としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー、ハロゲンランプ等により出力される光が一般的に使用される。
【００４７】
第１除電器１０４と第２除電器１０５の配置は、上記順序になっていればよいが、電子写真感光体回転方向に対して下流側に配置されている主帯電器１０２から離して設置することが好ましい。理由は、除電から帯電までの時間が長くなるため、除電光で発生したキャリアの再結合数が増加し、膜中の残存キャリアが減少するため、帯電工程時に帯電電位への影響が低減されるからである。同時に、除電から帯電までの時間が長くなることにより、キャリアが欠陥準位にトラップされる確率が増加するため、フォトメモリを低減させることが可能となる。
【００４８】
また、第１除電器１０４及び第２除電器１０５で用いる除電光の波長は、静電潜像形成工程で用いる光の波長と同等程度の波長を用いれば良い。しかしながら、静電潜像形成工程で用いる光の波長よりも第１除電工程で用いる除電光の波長を、また第１除電工程で用いる除電光の波長よりも第２除電工程で用いる除電光の波長を長波長にすることがより好ましい。この理由として、同程度の波長の除電光を用いるよりも長波長を用いる方が膜中への侵入距離が長くなるため、露光量を下げて膜中の発生キャリア数が少なくてもフォトメモリの向上が可能であるからである。同時に、第２除電工程での発生キャリア数が少なくなるため、再結合しきれなかった残存キャリアによる帯電電位への影響を低減させることが可能となる。
【００４９】
次に、電子写真感光体の電位制御について、図２を用いて説明する。図２は、横軸が時間、縦軸が電子写真感光体の表面電位を示している。第１除電器１０４による第１除電工程が終了直後の電位をＶＬ１、副帯電器１０３による副帯電工程終了直後の電位をＶ２、第２除電器１０５による第２除電工程直後の電位をＶＬ２、主帯電器１０２による主帯電工程直後の電位をＶ１とする。
【００５０】
Ｖ１、Ｖ２、ＶＬ１及びＶＬ２の測定方法は、電位プローブ等で電子写真感光体表面の表面電位を測定することで得ることができる。主及び副帯電工程後の電位は、電子写真感光体回転方向に対して下流側で、且つ帯電器の影響を受けない位置で測定することが好ましい。また、第１及び第２除電工程後の電位は、電子写真感光体回転方向に対して下流側で、且つ除電光の照射直後の表面電位を測定できる位置で測定することが好ましい。
【００５１】
図２は、第１除電工程から次の第１除電工程までの１サイクルの電子写真感光体の表面電位の状態を示している。電子写真感光体の表面電位は、第１除電工程終了後、ＶＬ１となり、副帯電工程終了後、Ｖ２となる。その後、電子写真感光体の表面電位は減少し、第２除電工程終了後、ＶＬ２となる。その後、主帯電工程終了後、電子写真感光体表面は帯電され、表面の電位がＶ１となる。その後、電子写真感光体の表面電位は徐々に下がっていき、次の第１除電工程により電子写真感光体の表面電位がＶＬ１になる。
【００５２】
本発明では、第２除電工程による除電後の電子写真感光体表面の電位ＶＬ２を第１除電工程による除電後の電子写真感光体表面の電位ＶＬ１よりも高くすることを特徴としている。この理由を以下に示す。
【００５３】
第１除電工程による除電の１つの目的は、静電潜像形成工程で形成された静電潜像の消去である。そのため、第１除電工程で用いる除電光と静電潜像形成工程時に使用される光が同じ波長の場合、第１除電工程では、静電潜像形成工程よりも強い光量で電子写真感光体全面を露光して多量のキャリアを膜中に発生させ、静電潜像形成工程での照射部と非照射部とのキャリア密度の差を小さくすることがフォトメモリの改善には必要である。よって、第１除電工程直後の電子写真感光体表面電位は、ゼロ若しくはほぼゼロ、又は、除電光量が増加しても表面電位が変化しない電位となる。けれども、このような強い露光を第１除電工程で行ったとしても、第１除電工程での発生キャリアによる再結合でのキャリア数の減少と、副帯電工程で電子写真感光体表面に供給される電荷との結合により、ほぼ第１除電工程で発生したキャリアを消去することが可能である。
【００５４】
しかし、第２除電工程は主帯電工程の直前に行われるため、主帯電工程後の電子写真感光体表面電位が第２除電工程での発生キャリアに大きく影響を受ける。つまり、第２除電工程での発生キャリア数が多すぎると、現像器位置での感光体表面電位が低下してしまう。一方で、第２除電工程では、第１除電工程で消去しきれなかったフォトメモリを更に消去する必要があるため、ある程度の強い強度で露光することが求められる。
【００５５】
よって、主帯電工程後の電子写真感光体表面電位への影響の低減及びフォトメモリの消去が両立させるために、第１除電工程直後の電子写真感光体表面電位ＶＬ１よりも第２除電工程直後の電位ＶＬ２を高くすることが必要となる。
【００５６】
このような観点から、第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２と第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ１との差ＶＬ２−ＶＬ１が、１０Ｖ以上、６０Ｖ以下になるように表面電位を制御することがより好ましい。
【００５７】
また、主帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ１と副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２との比、Ｖ２／Ｖ１が、０．２０以上、０．８０以下となるように表面電位制を御することが好ましい。この理由を以下に示す。
【００５８】
Ｖ２／Ｖ１が、０．８０より大きい場合、副帯電工程時及び副帯電工程後に電子写真感光体には高電界がかかる。そのため、第１除電工程で生成されたキャリアの中で再結合せずに残存したキャリアは、副帯電工程で電子写真感光体表面に供給される電荷と結合し、消去することが可能である。その結果、主帯電工程後の表面電位は、第１除電工程での残存キャリアの影響で低下することが無いため、ＰＳが速くなっても主帯電工程後の電子写真感光体表面電位を所望の電位にすることが可能となる。
【００５９】
しかし、Ｖ２／Ｖ１が、０．８０より大きい場合には、副帯電工程後の電子写真感光体表面に多くの電荷が存在している。そのため、第２除電工程にてフォトメモリを消去するためには、電子写真感光体表面の電荷を打ち消し、更に、静電潜像形成工程での露光部と非露光部とのキャリア密度の差を小さくする必要があるので、第２除電工程にて強露光を電子写真感光体に照射する必要がある。その結果、フォトメモリを消去できたとしても、第２除電工程で発生したキャリアが主帯電工程後の表面電位に影響し、現像器位置での電子写真感光体表面電位が低下するために所望の電位への制御が困難な場合がある。
【００６０】
Ｖ２／Ｖ１が、０．２０より小さい場合、副帯電工程後の電子写真感光体表面に存在する電荷が少ないため、静電潜像形成工程での露光部と非露光部とのキャリア密度の差を小さくするのに必要な第２除電工程での露光量を小さくすることができる。そのため、ＰＳが速くなっても、第２除電工程での発生キャリアの影響による主帯電工程後の表面電位の低下を抑えつつ、フォトメモリを消去することが可能となる。
【００６１】
しかし、Ｖ２／Ｖ１が、０．２０より小さい場合には、副帯電工程時及び副帯電工程後に第１除電工程で生成されたキャリアの中で、再結合せずに残存したキャリアや膜中の欠陥準位にトラップされたキャリアにかかる電界が低くなってしまう。これにより、これらキャリアの移動速度が低下するため、副帯電工程で供給されたキャリアとの結合確率が低下してしまう。そのため、第１除電工程で発生したキャリアが主帯電工程時及び主帯電工程後に高電界がかかった際に、主帯電工程で供給された電荷と結合してしまうため、主帯電工程後の表面電位が低下する場合がある。その結果、フォトメモリを消去できたとしても、第１除電工程で発生したキャリアが主帯電工程後の表面電位に影響し、現像器位置での電子写真感光体表面電位が低下するために所望の電位への制御が困難な場合がある。
【００６２】
更に、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２と第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ１との差Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖ以上、３００Ｖ以下となるように表面電位を制御することが好ましい。この理由を以下に示す。
【００６３】
Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖよりも小さい場合、上述したように、副帯電工程時及び副帯電工程後に第１除電工程で生成されたキャリアの中で、再結合せずに残存したキャリアや膜中の欠陥準位にトラップされたキャリアにかかる電界が低くなってしまう。これにより、これらキャリアの移動速度が低下するため、副帯電工程で供給されたキャリアとの結合確率が低下してしまう。その結果、第１除電工程で発生したキャリアが主帯電工程時及び主帯電工程後に高電界がかかった際に、主帯電工程で供給された電荷を消去してしまうため、主帯電工程後の表面電位が低下する場合がある。逆に、Ｖ２−ＶＬ１が３００Ｖよりも大きい場合、上述したように、副帯電工程後の電子写真感光体表面に多くの電荷が存在するため、フォトメモリ向上のためには第２除電工程時の除電光の光量を強くする必要がある。その結果、フォトメモリを消去できたとしても、第２除電工程で発生したキャリアが主帯電工程後の表面電位に影響し、現像器位置での電子写真感光体表面電位が低下するために所望の電位への制御が困難な場合がある。
【００６４】
また、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２と第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２との差Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上、２７０Ｖ以下となるように表面電位を制御することが好ましい。この理由を以下に示す。
【００６５】
Ｖ２が低いためにＶ２−ＶＬ２が、７０Ｖよりも小さくなる場合、また、ＶＬ２が高いためにＶ２−ＶＬ２が、７０Ｖよりも小さくなる場合であっても、第２除電工程にて発生するキャリア数が少ないため、主帯電工程後の表面電位に対する影響を少なくすることが可能となり、現像器位置での電子写真感光体表面電位を更に容易に所望の電位に制御することが可能となる。しかし、第２除電工程にて発生するキャリア数が少ないため、第２除電工程後に静電潜像形成工程の露光部と非露光部とのキャリア密度の差を更に小さくできない場合がある。そのため、第１除電工程後のフォトメモリが第２除電工程により除電しても更に良化しない場合がある。
【００６６】
逆に、Ｖ２が高いためにＶ２−ＶＬ２が、２７０Ｖよりも大きくなる場合、また、ＶＬ２が低いためにＶ２−ＶＬ２が、２７０Ｖよりも大きくなる場合であっても、第２除電工程にて発生するキャリア数が多いため、第２除電工程後に静電潜像形成工程の露光部と非露光部とのキャリア密度の差を更に小さくすることが可能となり、フォトメモリは更に良くなる。しかし、第２除電工程で発生したキャリアが主帯電工程後の表面電位に影響し、現像器位置での電子写真感光体表面電位が低下するために所望の電位への制御が困難な場合がある。
【００６７】
これらのため、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２と第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２との差Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上、２７０Ｖ以下となるように表面電位を制御することが好ましい。
【００６８】
（本発明に関るアモルファスシリコン電子写真感光体）
本発明では、基体上に少なくともシリコン原子を母体とした非晶質材料で構成された光導電層を有する電子写真感光体を用いることを特徴としている。図３に本発明に好適なａ−Ｓｉ電子写真感光体の模式的な概略断面図を示す。
【００６９】
図３（ａ）に示す電子写真感光体は、円筒状基体３０１の上に、水素原子またはハロゲン原子を構成要素として含むアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘとも表記する。）からなる光導電層３０２が設けられている。
【００７０】
図３（ｂ）に示す電子写真感光体は、円筒状基体３０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる光導電性を有する光導電層３０２と、アモルファス炭化シリコン又はアモルファス炭素の表面層３０３が設けられて構成されている。
【００７１】
図３（ｃ）に示す電子写真感光体は、円筒状基体３０１の上に、窒素原子、酸素原子、およびホウ素原子を含むアモルファスシリコン電荷注入阻止層３０４と、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる光導電性を有する光導電層３０２と、アモルファス炭化シリコン又はアモルファス炭素の表面層３０３が設けられて構成されている。光導電層３０２と表面層３０３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良い。
【００７２】
図３（ｄ）に示す電子写真用感光体は、円筒状基体３０１の上に、光導電層３０２が設けられている。この光導電層はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層３０５及び電荷輸送層３０６とからなり、その上にアモルファス炭化シリコン又はアモルファス炭素の表面層３０３が設けられている。電荷発生層３０５と表面層３０３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良い。
【００７３】
（実施例）
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００７４】
（電子写真感光体作製）
アルミニウム製の円筒状基体（直径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ）をダイヤモンドミラクルバイトにより鏡面加工し、円筒状基体の表面を洗浄した。次に、図４に示すプラズマ処理装置を用いて、表１に示す条件で洗浄後の円筒状基体上に電荷注入阻止層、光導電層、表面層の順に成膜を行い、正帯電用ａ−Ｓｉ電子写真感光体を作製した。このとき、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を出力可能な高周波電源を用いた。
【００７５】
【表１】
【００７６】
（電子写真装置を用いた評価装置）
評価装置として、キヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−８５００をベースとし、電子写真感光体の回転数変更時に通常の画像出力が可能に改造されたｉＲ−８５００改造機を用いた。
【００７７】
ｉＲ−８５００改造機の構成を、図５の模式的概略図に示す様に、ａ−Ｓｉ電子写真感光体５０１の周囲に、電子写真感光体５０１の回転方向に対し、副帯電器５０３、第２除電器５０５、主帯電器５０２、静電潜像手段５０８、現像器５１４、転写帯電器５０６、分離帯電器５０７、第１除電器５０４、クリーナー５１１がこの順に配置されている。更に、電子写真感光体５０１の表面電位を測定するために、主帯電器５０２の下流に第１電位センサー５１５が、第１除電器５０４の下流に、第３電位センサー５１７が、副帯電器５０３の下流に第２電位センサー５１６が、第２除電器５０５の下流に第４電位センサー５１８が設けられている。
【００７８】
クリーナー５１１は、マグネットローラー５０９とクリーニングブレード５１０で構成されている。また、電子写真感光体表面のトナーを紙等の記録媒体となる転写材１１２に移行させるための転写帯電器１０６と、転写材１１２へとトナーが移行した後、転写材１１２と電子写真感光体１０１を分離するための分離帯電器１０７と、が現像器５１４と第１除電器５０４との間に設けられている。
【００７９】
転写材５１２は、搬送手段５１３により搬送される。
【００８０】
ここで、主帯電工程で用いる主帯電器５０２及び副帯電器５０３は、ワイヤー１本のスコロトロンを用い、主帯電器５０２及び副帯電器５０３のワイヤー及びグリットに、それぞれ高圧電源を接続した。主帯電器５０２及び副帯電器５０３は、グリット電位を８５０Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を制御して感光体の表面電位を制御した。副帯電器５０３の配置は、副帯電器５０３のワイヤー位置が主帯電器５０２のワイヤー位置から電子写真感光体回転方向上流側に６０°の位置に設置した。
【００８１】
また、第１除電器５０４で用いる除電光源には、波長６６０ｎｍのＬＥＤを用い、第１除電器５０４の配置は、電子写真感光体回転方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから１２５°の位置に設置した。また、第２除電器５０５で用いる除電光源も、波長６６０ｎｍのＬＥＤを用い、第２除電器５０５の配置は、電子写真感光体回転方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから３０°の位置に設置した。第１除電器５０３及び第２除電器５０４は、各々ＤＣ電源に接続され、ＬＥＤへの印加電圧を変更して除電光の光量を変化させた。
【００８２】
更に、主帯電器５０２による主帯電工程後の電子写真感光体表面電位を測定する第１電位センサー５１５は、主帯電器５０２の電子写真感光体の回転方向下流側で主帯電器５０２のワイヤーから２０°の位置に設置した。また、副帯電器５０３による副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位を測定する第２電位センサー５１６は、電子写真感光体の回転方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから４０°の位置に設置した。更に、第１除電器５０４による第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位を測定する第３電位センサー５１７は、電子写真感光体の回転方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから１１０°の位置に設置されている。また、第２除電器５０５による第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位を測定する第４電位センサー５１８は、電子写真感光体回転の方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから２０°の位置に設置した。各電位センサーは、表面電位計（ＴＲＥＫ社製、Ｍｏｄｅｌ３４４）に接続され、電子写真感光体の表面電位が測定される。
【００８３】
（実施例１）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体作製例で作製した電子写真感光体を設置し、ＰＳを７００ｍｍ／ｓｅｃとして画像を出力した。得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを後述の帯電性の評価方法１及びフォトメモリの評価方法１により評価した。このとき、評価結果を表２に示す。
【００８４】
実施例１の画像出力条件を以下に示す。主帯電工程は、主帯電工程のワイヤー電流を１３００μＡで一定とした。副帯電工程は、副帯電工程のワイヤーへ供給する電流を制御して、副帯電工程後の電子写真感光体表面電位を２００Ｖとした。
【００８５】
第１除電工程で用いる除電光は、ｉＲ−８５００でＰＳが４５０ｍｍ／ｓｅｃ時に２．５μＪのエネルギーを基準とした。そして、ＰＳに応じて電子写真感光体表面への照射エネルギーが一定となるように調整した。
【００８６】
また、潜像形成工程で用いる半導体レーザーは、ｉＲ−８５００でＰＳが４５０ｍｍ／ｓｅｃ時に主帯電工程後の感光体表面電位を４００Ｖに設定し、半導体レーザー照射後に４００Ｖから５０Ｖにするために必要なエネルギーを基準とした。そして、ＰＳに応じて電子写真感光体表面への照射エネルギーが一定となるように調整した。
【００８７】
更に、第２除電工程で用いる除電光は、評価装置でＰＳが４５０ｍｍ／ｓｅｃ時に、主帯電工程後の電子写真感光体表面電位を４００Ｖに設定し、第１除電工程で用いる除電光のエネルギーを２．５μＪで除電した後、副帯電工程後の電子写真感光体表面電位を２００Ｖに設定し、第１除電工程で用いる除電光照射後に２００Ｖから３０Ｖにするために必要なエネルギーを基準とした。そして、ＰＳに応じて電子写真感光体表面への照射エネルギーが一定となるように調整した。
【００８８】
（比較例１）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、副帯電工程での帯電をｏｆｆ及び第２除電工程の除電光の光量をｏｆｆにして、実施例１の条件で画像を出力した。得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例１と同様に評価した。このとき、評価結果を表２に示す。
【００８９】
（比較例２）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、第２除電工程の除電光の光量をｏｆｆにして、実施例１の条件で画像を出力し、得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例１と同様に評価した。このとき、評価結果は表２に示す。
【００９０】
（比較例３）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、副帯電工程での帯電をｏｆｆとし、第２除電工程の除電光の光量は実施例１で用いたＬＥＤへの印加電圧に揃えて、実施例１の条件で画像を出力した。得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例１と同様に評価した。このときの、評価結果を表２に示す。
【００９１】
（帯電性の評価方法１）
評価する画像は、評価装置を２３℃、４５％の環境下に設置し、感光体ヒーターをｏｆｆにして出力した画像を用いて行った。
【００９２】
帯電性の評価に用いたテストチャートは、全面が反射濃度１．１のＡ３黒色チャートを用い、以下に示す方法で実施した。
【００９３】
テストチャートを原稿台におき、コピーをした時に得られたコピー画像の画像濃度を測定した。測定位置はＡ３のコピー画像中心付近で、反射濃度を５回測定し平均値を求めた。各条件で出力した画像から求めた反射濃度の平均値から、条件１に対する比率を求め比較した。画像濃度の測定は、画像濃度計（ＭａｃｂｅｔｈＲＤ９１４）を用いて測定した。評価基準は次の通りであり、評価対象は、比較例１の電子写真装置を用いた評価装置条件でＰＳを４５０ｍｍ／ｓｅｃとした時の画像から求めた反射濃度の平均値とした。
◎‥比較例１の電子写真装置を用いた評価装置の条件でＰＳ４５０ｍｍ／ｓｅｃで出力した画像より求めた反射濃度に対する比率が１．０以上で非常に良好。
○‥比較例１の電子写真装置を用いた評価装置の条件でＰＳ４５０ｍｍ／ｓｅｃで出力した画像より求めた反射濃度に対する比率が０．９以上１．０未満で良好。
△‥比較例１の電子写真装置を用いた評価装置の条件でＰＳ４５０ｍｍ／ｓｅｃで出力した画像より求めた反射濃度に対する比率が０．８以上０．９未満で実用上問題無し。
×‥比較例１の電子写真装置を用いた評価装置の条件でＰＳ４５０ｍｍ／ｓｅｃで出力した画像より求めた反射濃度に対する比率が０．８未満で目視により濃度差が確認できる。
【００９４】
（フォトメモリの評価方法１）
評価する画像は、評価装置を２３℃、４５％の環境下に設置し、感光体ヒーターをｏｆｆにして出力した画像を用いて行った。
【００９５】
フォトメモリの評価に用いたテストチャートは、図６に示すような反射濃度０．８のハーフトーンで長辺の右端から２０ｍｍの位置の１ヶ所に、幅２０ｍｍ×短辺の反射濃度１．１の黒線を有するＡ３のテストチャートで、以下に示す方法で評価を行った。
【００９６】
テストチャートを、黒線側を原稿先端として原稿台におき、コピーをした時に得られたコピー画像の画像濃度を測定した。測定位置は、Ａ３のコピー画像における電子写真感光体の長手方向に対応するコピー画像の中心位置ａで、上記黒線部の中央部から電子写真感光体回転方向に３００ｍｍ離れた位置ｂ及び３４０ｍｍ離れた位置ｃを測定した。測定された、３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率を求めて比較した。画像濃度の測定は、画像濃度計（ＭａｃｂｅｔｈＲＤ９１４）を用いて測定した。評価基準は次の通りである。
【００９７】
◎ ： ３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率が１．０以上１．０５未満で非常に良好。
【００９８】
○ ： ３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率が１．０５以上１．１０未満で良好。
【００９９】
△ ： ３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率が１．１０以上１．１５未満で実用上問題無し。
【０１００】
× ： ３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率が１．１ ５以上、目視で濃度差が確認できる。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】
表２の結果より、従来の電子写真プロセスである比較例１の構成でＰＳを速くすると、帯電電位の低下により画像濃度が低下し、フォトメモリによる画像濃度ムラの評価では反射濃度の比率が大きくなった。また、比較例２のように帯電工程を２ヶ所とした場合、ＰＳが速くなっても帯電電位を十分確保できるために帯電性は良好であったが、フォトメモリによる画像濃度ムラの評価では反射濃度の比率が大きくなった。逆に、比較例３のように除電工程を２ヶ所とした場合は、ＰＳが速くなっても十分な除電が行われるためフォトメモリによる画像濃度ムラが良好であったが、帯電電位の低下により画像濃度が低下してしまった。しかし、本発明の電子写真プロセスを用いて場合、ＰＳを速くしても帯電電位が十分確保できるため帯電性は良好で、且つ、十分な除電が行われるためフォトメモリによる画像濃度ムラも良好であった。
【０１０３】
（実施例２）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、表３の条件となるように副帯電工程の帯電器ワイヤーへ供給する電流を制御して画像を出力した。得られた画像について、帯電性は後述の帯電性の評価方法２により、またフォトメモリは実施例１と同様に評価した。このとき、評価結果は表５に示す。また、第１から第４電位センサーで測定した表面電位（Ｖ１、Ｖ２、ＶＬ１、ＶＬ２）及び、Ｖ２／Ｖ１、Ｖ２−ＶＬ２、Ｖ２−ＶＬ１、ＶＬ２−ＶＬ１の測定結果及び主帯電工程で帯電ワイヤーに供給される電流量Ｉ１（μＡ）を表４に示す。
【０１０４】
【表３】
【０１０５】
実施例２の画像出力条件を以下に示す。全ての画像出力条件は、ＰＳを７００ｍｍ／ｓｅｃで一定とした。第１除電工程は、実施例１の基準に基づき調整を行った。第２除電工程は、表３の各条件において第２除電工程後の電位が３０Ｖとなるように、ＬＥＤへの印加電圧を調整した。
【０１０６】
（帯電性の評価方法２）
主帯電工程での帯電時に必要な帯電ワイヤーに供給される電流量により、電子写真プロセスでの帯電性を評価した。評価基準は次の通りである。
○ ‥ 主帯電工程での帯電時に必要な帯電電流が１４００μＡ以下で非常に良好。
△ ‥ 主帯電工程での帯電時に必要な帯電電流が１４００μＡ〜１６００μＡ以下で実用上問題無し。
× ‥ 主帯電工程で１６００μＡより大きい帯電電流が必要であり、帯電での消費電力が大きすぎる。
【０１０７】
【表４】
【０１０８】
表４より、副帯電工程での帯電電位Ｖ２を変化させたところ、ＰＳが速い条件であっても主帯電工程での消費電力及びフォトメモリによる画像濃度ムラは良好であった。しかしながら、Ｖ２／Ｖ１を、０．２以上、０．８以下とすることによりフォトメモリによる画像濃度ムラが良くなった。更に、Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上２７０Ｖ以下で、且つ、Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖ以上３００Ｖ以下にすることにより、主帯電工程での消費電力及びフォトメモリによる画像濃度ムラともに最も良好となった。
【０１０９】
（実施例３）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、表５の条件となるように第２除電工程のＬＥＤへの印加電圧を調整して画像を出力し、得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例２と同様に評価した。このとき、評価結果は表７に示す。また、第１から第４電位センサーで測定した表面電位（Ｖ１、Ｖ２、ＶＬ１、ＶＬ２）及び、Ｖ２／Ｖ１、Ｖ２−ＶＬ２、Ｖ２−ＶＬ１、ＶＬ２−ＶＬ１の測定結果及び主帯電工程で帯電ワイヤーに供給される電流量Ｉ１（μＡ）を表７に示す。
【０１１０】
【表５】
【０１１１】
実施例３の画像出力条件を以下に示す。全ての画像出力条件は、ＰＳを７００ｍｍ／ｓｅｃで一定とする。また、副帯電工程は、副帯電工程後の電位が１５０Ｖとなるように副帯電工程の帯電器ワイヤーへ供給する電流を制御し、第１除電工程は、実施例１の基準に基づき調整を行った。
【０１１２】
（比較例４）
表６に示す条件以外は、実施例３と同様に画像を出力して得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例２と同様に評価した。このとき、評価結果は表７に示す。
【０１１３】
【表６】
【０１１４】
【表７】
【０１１５】
表７より、第２除電工程後での表面電位ＶＬ２を変化させたところ、ＰＳが速い条件であってもＶＬ１＜ＶＬ２であれば、主帯電工程での消費電力及びフォトメモリによる画像濃度ムラは良好であった。更に、Ｖ２−ＶＬ２が７０Ｖ以上とすることによりフォトメモリによる画像濃度ムラが良くなり、ＶＬ２−ＶＬ１が１０Ｖ以上６０Ｖ以下とすることで主帯電工程での消費電力及びフォトメモリによる画像濃度ムラが最も良好となった。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明に係わるａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真プロセスの模式的な概略説明図である。
【図２】本発明に係わるａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真プロセスで行われる電位制御の説明図である。
【図３】本発明に係わるａ−Ｓｉ電子写真感光体の層構成を模式的に示す概略断面図である。
【図４】ＲＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的な概略構成図である。
【図５】実施例で用いたａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真プロセスの模式的な概略説明図である。
【図６】実施例で用いた画像濃度ムラの評価チャートである。
【図７】従来の電子写真感光体を用いた電子写真プロセスの模式的な概略説明図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０１、５０１、７０１ ａ−Ｓｉ電子写真感光体
１０２、５０２、７０２ 主帯電器
１０３、５０３ 副帯電器
１０４、５０４、７０４ 第１除電器
１０５、５０５ 第２除電器
１０６、５０６、７０６ 転写帯電器
１０７、５０７、７０７ 分離帯電器
１０８、５０８、７０８ 静電潜像手段
１０９、５０９、７０９ マグネットローラー
１１０、５１０、７１０ クリーニングブレード
１１１、５１１、７１１ クリーナー
１１２、５１２、７１２ 転写材
１１３、５１３、７１３ 搬送手段
１１４、５１４、７１４ 現像器
３００ 電子写真感光体
３０１ 円筒状基体
３０２ 光導電層
３０３ 表面層
３０４ 電荷注入阻止層
３０５ 電荷発生層
３０６ 電荷輸送層
４０１ 円筒状基体
４０２ 反応容器
４０３ 原料ガス導入管
４０４ ヒーター
４０５ 基体保持部材
４０６ キャップ
４０７ マッチングボックス
４０８ 高周波電源
５１５ 第１電位センサー
５１６ 第２電位センサー
５１７ 第３電位センサー
５１８ 第４電位センサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファックス等の電子写真装置を用いた電子写真の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上に非晶質材料の感光層を有する電子写真感光体が広く知られている。その一例として、金属等の基板上にＣＶＤ等の成膜技術により形成されたシリコン原子を母体とする非晶質材料を感光層としたアモルファスシリコン電子写真感光体が挙げられる。このアモルファスシリコン電子写真感光体は、表面硬度が高いことから耐摩耗性に優れているという特徴を持っている。そのため、アモルファスシリコン電子写真感光体を用いた高速な電子写真装置が製品化され、また、アモルファスシリコン電子写真感光体を高速回転させた高速電子写真装置による電子写真の形成方法についても数多くの提案がなされている。
【０００３】
図７はアモルファスシリコン電子写真感光体（以下、単に電子写真感光体とも表記する）を用いた従来の電子写真装置の模式的な概略図である。図７を用いて従来の電子写真の形成方法を説明する。まず、電子写真感光体７０１を回転させ、電子写真感光体表面を帯電器７０２により均一に帯電させる。その後、静電潜像手段７０８により電子写真感光体表面に光を露光し、電子写真感光体表面に静電潜像形成した後、現像器７１４より供給されるトナーを用いて現像を行う。この結果、電子写真感光体表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像を転写帯電器７０６により転写材７１２に転写し、電子写真感光体７０１から転写材７１２を分離して、トナー像を転写材に定着させる。
【０００４】
一方、トナー像が転写された電子写真感光体表面に残留するトナーをクリーナー７１１により除去し、その後、電子写真感光体表面を露光することにより電子写真感光体中の静電潜像時の残キャリアを除電する。この一連のプロセスを繰り返すことで連続して画像形成が行われる。
【０００５】
しかしながら、電子写真装置の高速化が進み、上述した従来の電子写真の形成方法では、
１．除電が不十分となり、静電潜像形成工程の露光時に発生した残キャリアが次のプロセス時に画像上に出現するフォトメモリが発生したり、また、
２．帯電時間が不十分なために、帯電工程で十分な帯電電位を印加することができなくなったり、
３．画像濃度が薄い画像が出力されたりする場合があった。
【０００６】
そのため、除電器を複数設けることによりフォトメモリを従来よりも緩和する技術や、帯電器を複数設けることにより、電子写真装置の高速化による画像濃度の低下が生じないように帯電電位を十分確保する技術等が多数開示されている。
【０００７】
例えば、セレン感光体の場合、特許文献１に静電潜像を形成する露光源から感光体の回転方向下流に向かって、第１除電器、補助帯電器、第２除電器、主帯電器を有する電子写真装置の電子写真の形成方法が開示されている。開示されている内容は、第１除電器で短波長の除電光を、また、第２除電器で長波長の除電光を用いることによりフォトメモリの発生を防止し、高解像度を実現可能な電子写真の形成方法である。
【０００８】
また、第１帯電器、第２帯電器（転写帯電器）、第１全面露光器、第２全面露光器及び制御装置を有し、第１全面露光器が主帯電器よりも、また、第２全面露光器が第２帯電器よりも有機感光体移動方向下流側に配置され、制御装置により画像形成に先立って、第１、第２帯電器及び第１、第２全面露光器を作動させ、２回の帯電及び全面露光を行う前処理が行われる。その後、第２帯電器の帯電極性を反対にし、また、第１全面露光器を転写同時露光器として、画像形成が行われる。このような画像形成前に前処理を行うことにより、帯電電位の低下を抑え、帯電電位の安定性向上を可能とした電子写真の形成方法に関する技術が特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平０５−２９７７８５号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、電子写真装置が軽印刷領域へと市場を広げる一方で、エコロジーへの意識の高まりから、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉとも表記）電子写真感光体を用い、プロセススピード（ＰＳとも表記）を従来よりも高速化し、且つ、高画質化することが求められている。
【００１０】
特許文献１に開示された技術は、除電光の波長を変えることにより、第１除電器及び第２除電器の除電光で発生するキャリアの発生位置を変化させている。これにより、静電潜像形成時に露光部と非露光部での膜中のキャリア密度の差を小さくすることに可能となるため、フォトメモリ（画像濃度ムラ）の改善が可能となる。
【００１１】
一方、特許文献２に開示された技術は、１枚目の画像出力前に前処理として複数回の帯電及び全面露光を行うことにより、有機感光体の感光層内に存在する分子レベルの欠陥にトラップされたキャリアの除去を行っている。これにより、通常の１回の帯電及び全面露光にて前処理をするよりも１枚目の画像出力までの時間が短宿でき、且つ、１枚目の帯電電荷の低下を抑えることが可能となるため、帯電電位の向上が可能となる。
【００１２】
しかしながら、フォトメモリの改善と、帯電電位の向上と、を同時に解決することは困難であった。そのため、プロセススピードが高速化されるにつれ画像濃度ムラや、画像濃度低下がより顕著に表れてしまうという問題が発生する場合があった。
【００１３】
特許文献１及び２に開示されている技術を用いても同様に、ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真装置では、ＰＳが高速化された場合、画像濃度の低下と画像濃度ムラとを同時に改善することは困難であった。
【００１４】
即ち、耐摩耗性の良いａ−Ｓｉ電子写真感光体を用い、ＰＳが高速で、且つ、画像濃度ムラや、画像濃度低下の改善が行われた電子写真装置が望まれている。ＰＳを高速化すると言うことは、実際は、ａ−Ｓｉ電子写真感光体の回転速度を上げることである。
【００１５】
この結果、ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真装置のＰＳを高速化すると、次のような課題が挙げられる。
【００１６】
第１に、ａ−Ｓｉ電子写真感光体は、有機感光体に比べ比誘電率が大きいため、感光体の表面電位を所定の電位にするためには、有機感光体よりも多量な電荷を感光体表面に供給する必要がある。しかし、高速な電子写真プロセスにおいては、ＰＳが速くなると、感光体の帯電器を通過する時間、即ち、帯電工程の時間が短くなり、帯電器から感光体表面に供給される電荷量が減少してしまう。その結果、帯電電位の低下により画像濃度低下を生じる場合があった。
【００１７】
第２に、ａ−Ｓｉ電子写真感光体では、静電潜像形成時の露光で発生させたキャリアが、膜中の欠陥準位にトラップされてしまう。このトラップされたキャリアにより、帯電工程で、帯電された感光体表面の表面電荷を打ち消される場合がある。そのため、静電潜像形成部の電位が低下することにより、フォトメモリが発生する場合があった。フォトメモリが発生すると、画像の濃度のムラが発生するという問題があった。
【００１８】
フォトメモリを改善するためには、静電潜像形成時の露光部でトラップされるキャリア密度と静電潜像形成時の非露光部でトラップされるキャリア密度の差が小さくなるように感光体全体に除電光を照射し、多量のキャリアを膜中で発生させる必要があった。しかし、高速な電子写真プロセスにおいては、除電光照射から帯電までの時間が短くなるため、帯電による感光体表面に供給される電荷と除電光で発生したキャリアとの結合確率が従来よりも高くなってしまう。その結果、静電潜像形成時の露光部と非露光部でのトラップされたキャリア密度の差がフォトメモリを改善する程まで小さくならず、画像濃度ムラが生じる場合があった。
【００１９】
そのため、除電光により膜中で発生するキャリア密度を上げる必要があるが、欠陥準位にトラップされるキャリア数は増加するものの、同時に、膜中には欠陥準位にトラップされるキャリア数よりも過剰なキャリアが残存してしまう。
【００２０】
高速な電子写真プロセスにおいては、これら過剰キャリアが再結合するための時間が短くなるため、帯電工程直前での膜中のキャリア数が従来の電子写真プロセスよりも過剰となってしまう。そのため、これらキャリアが帯電中及び帯電後に感光体の表面電荷と結合してしまい、現像器位置では、従来よりも電位が低下し、その結果、画像濃度の低下が生じる場合があった。
【００２１】
上述の現象は、ＰＳが高速化されると顕著になり、特に、ＰＳが５００ｍｍ／ｓｅｃ以上になるとより顕著になることがわかった。
【００２２】
上述したように、ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた高速な電子写真装置では、
１．フォトメモリによる画像濃度ムラの向上と、
２．除電光により発生したキャリアによる帯電電位の減衰及び帯電時間の短縮に伴う帯電電位の低下による画像濃度低下の向上と、
を両立することが非常に困難であった。
【００２３】
本発明の目的は、ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた高速な電子写真装置の、フォトメモリや表面電位の低下を改善することにより、画像濃度ムラや画像濃度低下を低減し、高画質化、環境性に対して良好な電子写真方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、導電性基体上にシリコン原子を母体とする非晶質材料で構成された光導電層及び表面層を有する電子写真感光体の表面を帯電させる主帯電工程と、その後、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、その後、静電潜像を除電する第１除電工程と、その後、
電子写真感光体の表面を帯電させる副帯電工程と、
電子写真感光体の表面の除電を行う第２除電工程と、を順次繰り返すことで電子写真を形成する電子写真の形成方法であって、
第２除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位が、第１除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位より高いことを特徴とする電子写真の形成方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の電子写真方法により、ＰＳが高速化されても、ａ−Ｓｉ電子写真感光体の帯電電位の向上及びフォトメモリの両方を同時に解決することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
発明者は、帯電電位の向上及びフォトメモリ両方を同時に解決することが困難である原因が、
１．静電潜像形成工程での露光部と非露光部とのキャリア密度の差を除電工程で均一にすることと、そして、
２．除電光で発生した過剰なキャリアを低減させ、帯電電荷との再結合を減少させることとの両立が難しいためであると考えた。
【００２７】
そのため、超高速な電子写真プロセスにおいても良好な画像を連続して出力するためには、静電潜像形成工程や除電工程で感光体内に残留するキャリアを制御することが必要であると考えた。
【００２８】
そこで、除電器と帯電器（以下、第１除電器、主帯電器と表記する）との間に、副帯電器と第２除電器とを設けた。この構成にすることで、第１除電器の除電光の露光量を強くすることにより、静電潜像形成時に、露光部と非露光部とのキャリア密度の差の制御を行うことができる。その後、副帯電器により感光体表面に電荷を供給し、第１除電器による第１除電工程で発生した過剰なキャリアと表面電荷との結合により、電子写真感光体内の過剰なキャリア数の制御を行うことができる。更に、第２除電器による第２除電工程終了後の感光体の表面の電位を、第１除電器による第１除電工程終了後の電子写真感光体の表面の電位よりも高くなるように除電する。この結果、再度、静電潜像形成工程での露光部と非露光部とのキャリア密度の差の制御と、第２除電工程での過剰キャリアの制御を行うことができる。
【００２９】
このような感光体内に残留キャリアを制御する、つまり、電子写真感光体の表面電位を制御することにより、高速、且つ、連続して、電子写真装置により画像形成を行っても帯電電位の向上及びフォトメモリの改善が可能となることを見いだした。
【００３０】
本発明は、導電性基体上にシリコン原子を母体とする非晶質材料で構成された光導電層及び表面層を有する電子写真感光体の表面を帯電させる主帯電工程と、その後、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、その後、静電潜像を除電する第１除電工程と、その後、
電子写真感光体の表面を帯電させる副帯電工程と、電子写真感光体の表面の除電を行う第２除電工程と、を順次繰り返すことで電子写真を形成する電子写真の形成方法であって、
第２除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位が、第１除電工程で除電された電子写真感光体の表面の電位より高いことを特徴とする電子写真の形成方法である。
【００３１】
ここで、主帯電工程後の電子写真感光体の表面電位をＶ１（Ｖ）とし、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位をＶ２（Ｖ）とした時、Ｖ２／Ｖ１が、０．２以上、０．８以下であることが好ましい。
【００３２】
更に、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２（Ｖ）と第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２（Ｖ）との電位差Ｖ２−ＶＬ２、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２（Ｖ）と第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ１（Ｖ）との電位差Ｖ２−ＶＬ１について、
Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上、２７０Ｖ以下で、且つ、Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖ以上、３００Ｖ以下であることが好ましい。
【００３３】
更に、第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ１（Ｖ）、第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２（Ｖ）については、ＶＬ２−ＶＬ１が、１０Ｖ以上、６０Ｖ以下であることが好ましい。
【００３４】
以下、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。
【００３５】
（電子写真装置）
ａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた高速出力可能な電子写真装置の構成を、図１に示す模式的な概略図を用いて説明する。
【００３６】
電子写真装置は、ａ−Ｓｉ電子写真感光体１０１の周囲に、
電子写真感光体１０１に静電潜像形成のための帯電を行う主帯電器１０２と、
静電潜像形成手段１０８により静電潜像の形成された電子写真感光体１０１に現像用トナーを供給するための現像器１１４と、
電子写真感光体表面のトナーを紙などの記録媒体となる転写材１１２に移行させるための転写帯電器１０６と、
転写材１１２へとトナーが移行した後、転写材１１２と電子写真感光体１０１を分離するための分離帯電器１０７と、
静電潜像を消去するために電子写真感光体表面を除電するための第１除電器１０４と、
第１除電器１０４で発生した過剰なキャリアを除去する副帯電器１０３と、
第１除電器１０４で消しきれなかったフォトメモリを消去するために再度除電を行う第２除電器１０５と、
電子写真感光体表面をクリーニングするためのクリーナー１１１と、が配設されている。また、分離後の転写材１１２は搬送手段１１３により送られる。
【００３７】
更に、電子写真感光体１０１の内部には、不図示の感光体ヒーターが配設されていてもよく、この感光体ヒーターを用いることにより電子写真感光体１０１を加熱することが可能となる。図１は、電子写真感光体表面を均一にクリーニングするために、マグネットローラー１０９とクリーニングブレード１１０を用いて電子写真感光体表面のクリーニング工程を行っているが、いずれか一方のみでも差し支えない。
【００３８】
このような電子写真装置を用いた画像形成は、例えば以下のように行われる。まず、電子写真感光体１０１を所定の速度で矢印の方向へ回転させ、主帯電器１０２を用いて電子写真感光体１０１の表面を一様に帯電させる主帯電工程。次に、帯電された電子写真感光体１０１の表面に静電潜像形成手段１０８により電子写真感光体１０１の表面に静電潜像を形成させる静電潜像形成工程。
【００３９】
静電潜像形成手段１０８は、主帯電装置１０２により帯電された電子写真感光体１０１の表面を露光し、電子写真感光体１０１の表面に電荷分布を生成させ静電潜像を形成するための光学系からなっている。
【００４０】
そして、電子写真感光体１０１表面に形成された静電潜像部が現像器１１４の設置部を通過する際に、現像器１１４によってトナーが電子写真感光体１０１の表面に供給される現像工程、静電潜像がトナー像として顕像化（現像）される現像工程。更に、このトナー像が電子写真感光体１０１の回転とともに転写帯電器１０６の設置部に到達し、ここで搬送ローラー１１３によって送られてくる転写材１１２に転写される。
【００４１】
転写終了後、分離帯電器１０７により転写材１１２を電子写真感光体１０１から分離させる。分離方法はベルト、爪などを用いた機械的方法により分離しても良い。転写材１１２を電子写真感光体１０１から分離した後、電子写真感光体１０１には残留電位が残っているため、その表面電位をゼロ若しくは殆どゼロとなるように第１除電器１０４により除電される第１除電工程。そして、クリーナー１１１により電子写真感光体１０１の表面の転写残トナーが除去される。その後、副帯電器１０３により電子写真感光体１０１の表面が帯電され副帯電工程、再度、第２除電器１０５により、表面電位が第１除電器１０４での除電時よりも高くなるように除電される第２除電工程を経て、１回の複写工程が終了される。
【００４２】
本発明の電子写真装置では、主帯電器１０２及び副帯電器１０３と、第１除電器１０４及び第２除電器１０５の配置は、静電潜像形成工程から電子写真感光体回転方向に対して下流側に、主帯電器１０２、第１除電器１０４、副帯電器１０３、第２除電器１０５の順に配置されている。
【００４３】
この理由としては、例えば、副帯電器１０３と、第２除電器１０５の配置を入れ替えてしまうと、副帯電器１０３で電子写真感光体１０１を帯電させる前に第１除電器１０４及び第２除電器１０５により感光体を除電する際に電子写真感光体内部に多量のキャリアが発生することになる。このような状態で副帯電器１０３により電子写真感光体１０１を帯電させても、電子写真感光体が高速で回転しているため、副帯電工程間で、第１及び第２除電工程で発生した過剰キャリアを消去しきれない場合がある。そのため、主帯電工程で、副帯電工程で消去しきれなかった残存キャリアにより帯電時及び帯電後に電子写真感光体の表面電位の低下が生じ、現像器位置での表面電位が低下してしまう場合があった。また、副帯電工程後でも上記残存キャリアの影響により激しく表面電位の低下してしまうことがあるため、主帯電工程での帯電電位を制御することが困難となり、現像器位置での表面電位の安定性が低下する場合がある。
【００４４】
そのため、電子写真感光体回転方向に対して下流側に、主帯電器１０２、第１除電器１０４、副帯電器１０３、第２除電器１０５の順に配置することにより、
１．高速に電子写真感光体が回転していても、第１除電工程での発生キャリアを副帯電工程で電子写真感光体表面に供給される電荷によりほぼ消去することが可能であり、更に、
２．第２除電工程にて再度電子写真感光体表面を全面露光して所定の表面電位に制御するため、主帯電工程では安定して所定の表面電位に制御することが可能となる。
【００４５】
主帯電工程及び副帯電工程で用いられる帯電方式は、コロナ帯電、接触帯電等、どのような帯電方式であっても問題は無い。コロナ帯電方式を用いる場合、コロトロン又はスコロトロンのどちらでも構わないが、主帯電工程では所定の電位にあわせる必要があるためスコロトロンを用いることが好ましい。副帯電工程では、第１除電工程の影響により急激に表面電位を上げる場合にはコロトロンを、低電位でも良い場合には表面電位の安定性の点からスコロトロンを用いることが好ましい。
【００４６】
また、副帯電器１０３の配置位置は、第１除電器１０４と第２除電器１０５との間、且つ、転写帯電器１０６よりも電子写真感光体回転方向に対して下流側に配置されていれば良い。第１除電器１０４及び第２除電器１０５は、光により感光体表面の電荷の除電を行っている。光としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー、ハロゲンランプ等により出力される光が一般的に使用される。
【００４７】
第１除電器１０４と第２除電器１０５の配置は、上記順序になっていればよいが、電子写真感光体回転方向に対して下流側に配置されている主帯電器１０２から離して設置することが好ましい。理由は、除電から帯電までの時間が長くなるため、除電光で発生したキャリアの再結合数が増加し、膜中の残存キャリアが減少するため、帯電工程時に帯電電位への影響が低減されるからである。同時に、除電から帯電までの時間が長くなることにより、キャリアが欠陥準位にトラップされる確率が増加するため、フォトメモリを低減させることが可能となる。
【００４８】
また、第１除電器１０４及び第２除電器１０５で用いる除電光の波長は、静電潜像形成工程で用いる光の波長と同等程度の波長を用いれば良い。しかしながら、静電潜像形成工程で用いる光の波長よりも第１除電工程で用いる除電光の波長を、また第１除電工程で用いる除電光の波長よりも第２除電工程で用いる除電光の波長を長波長にすることがより好ましい。この理由として、同程度の波長の除電光を用いるよりも長波長を用いる方が膜中への侵入距離が長くなるため、露光量を下げて膜中の発生キャリア数が少なくてもフォトメモリの向上が可能であるからである。同時に、第２除電工程での発生キャリア数が少なくなるため、再結合しきれなかった残存キャリアによる帯電電位への影響を低減させることが可能となる。
【００４９】
次に、電子写真感光体の電位制御について、図２を用いて説明する。図２は、横軸が時間、縦軸が電子写真感光体の表面電位を示している。第１除電器１０４による第１除電工程が終了直後の電位をＶＬ１、副帯電器１０３による副帯電工程終了直後の電位をＶ２、第２除電器１０５による第２除電工程直後の電位をＶＬ２、主帯電器１０２による主帯電工程直後の電位をＶ１とする。
【００５０】
Ｖ１、Ｖ２、ＶＬ１及びＶＬ２の測定方法は、電位プローブ等で電子写真感光体表面の表面電位を測定することで得ることができる。主及び副帯電工程後の電位は、電子写真感光体回転方向に対して下流側で、且つ帯電器の影響を受けない位置で測定することが好ましい。また、第１及び第２除電工程後の電位は、電子写真感光体回転方向に対して下流側で、且つ除電光の照射直後の表面電位を測定できる位置で測定することが好ましい。
【００５１】
図２は、第１除電工程から次の第１除電工程までの１サイクルの電子写真感光体の表面電位の状態を示している。電子写真感光体の表面電位は、第１除電工程終了後、ＶＬ１となり、副帯電工程終了後、Ｖ２となる。その後、電子写真感光体の表面電位は減少し、第２除電工程終了後、ＶＬ２となる。その後、主帯電工程終了後、電子写真感光体表面は帯電され、表面の電位がＶ１となる。その後、電子写真感光体の表面電位は徐々に下がっていき、次の第１除電工程により電子写真感光体の表面電位がＶＬ１になる。
【００５２】
本発明では、第２除電工程による除電後の電子写真感光体表面の電位ＶＬ２を第１除電工程による除電後の電子写真感光体表面の電位ＶＬ１よりも高くすることを特徴としている。この理由を以下に示す。
【００５３】
第１除電工程による除電の１つの目的は、静電潜像形成工程で形成された静電潜像の消去である。そのため、第１除電工程で用いる除電光と静電潜像形成工程時に使用される光が同じ波長の場合、第１除電工程では、静電潜像形成工程よりも強い光量で電子写真感光体全面を露光して多量のキャリアを膜中に発生させ、静電潜像形成工程での照射部と非照射部とのキャリア密度の差を小さくすることがフォトメモリの改善には必要である。よって、第１除電工程直後の電子写真感光体表面電位は、ゼロ若しくはほぼゼロ、又は、除電光量が増加しても表面電位が変化しない電位となる。けれども、このような強い露光を第１除電工程で行ったとしても、第１除電工程での発生キャリアによる再結合でのキャリア数の減少と、副帯電工程で電子写真感光体表面に供給される電荷との結合により、ほぼ第１除電工程で発生したキャリアを消去することが可能である。
【００５４】
しかし、第２除電工程は主帯電工程の直前に行われるため、主帯電工程後の電子写真感光体表面電位が第２除電工程での発生キャリアに大きく影響を受ける。つまり、第２除電工程での発生キャリア数が多すぎると、現像器位置での感光体表面電位が低下してしまう。一方で、第２除電工程では、第１除電工程で消去しきれなかったフォトメモリを更に消去する必要があるため、ある程度の強い強度で露光することが求められる。
【００５５】
よって、主帯電工程後の電子写真感光体表面電位への影響の低減及びフォトメモリの消去が両立させるために、第１除電工程直後の電子写真感光体表面電位ＶＬ１よりも第２除電工程直後の電位ＶＬ２を高くすることが必要となる。
【００５６】
このような観点から、第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２と第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ１との差ＶＬ２−ＶＬ１が、１０Ｖ以上、６０Ｖ以下になるように表面電位を制御することがより好ましい。
【００５７】
また、主帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ１と副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２との比、Ｖ２／Ｖ１が、０．２０以上、０．８０以下となるように表面電位制を御することが好ましい。この理由を以下に示す。
【００５８】
Ｖ２／Ｖ１が、０．８０より大きい場合、副帯電工程時及び副帯電工程後に電子写真感光体には高電界がかかる。そのため、第１除電工程で生成されたキャリアの中で再結合せずに残存したキャリアは、副帯電工程で電子写真感光体表面に供給される電荷と結合し、消去することが可能である。その結果、主帯電工程後の表面電位は、第１除電工程での残存キャリアの影響で低下することが無いため、ＰＳが速くなっても主帯電工程後の電子写真感光体表面電位を所望の電位にすることが可能となる。
【００５９】
しかし、Ｖ２／Ｖ１が、０．８０より大きい場合には、副帯電工程後の電子写真感光体表面に多くの電荷が存在している。そのため、第２除電工程にてフォトメモリを消去するためには、電子写真感光体表面の電荷を打ち消し、更に、静電潜像形成工程での露光部と非露光部とのキャリア密度の差を小さくする必要があるので、第２除電工程にて強露光を電子写真感光体に照射する必要がある。その結果、フォトメモリを消去できたとしても、第２除電工程で発生したキャリアが主帯電工程後の表面電位に影響し、現像器位置での電子写真感光体表面電位が低下するために所望の電位への制御が困難な場合がある。
【００６０】
Ｖ２／Ｖ１が、０．２０より小さい場合、副帯電工程後の電子写真感光体表面に存在する電荷が少ないため、静電潜像形成工程での露光部と非露光部とのキャリア密度の差を小さくするのに必要な第２除電工程での露光量を小さくすることができる。そのため、ＰＳが速くなっても、第２除電工程での発生キャリアの影響による主帯電工程後の表面電位の低下を抑えつつ、フォトメモリを消去することが可能となる。
【００６１】
しかし、Ｖ２／Ｖ１が、０．２０より小さい場合には、副帯電工程時及び副帯電工程後に第１除電工程で生成されたキャリアの中で、再結合せずに残存したキャリアや膜中の欠陥準位にトラップされたキャリアにかかる電界が低くなってしまう。これにより、これらキャリアの移動速度が低下するため、副帯電工程で供給されたキャリアとの結合確率が低下してしまう。そのため、第１除電工程で発生したキャリアが主帯電工程時及び主帯電工程後に高電界がかかった際に、主帯電工程で供給された電荷と結合してしまうため、主帯電工程後の表面電位が低下する場合がある。その結果、フォトメモリを消去できたとしても、第１除電工程で発生したキャリアが主帯電工程後の表面電位に影響し、現像器位置での電子写真感光体表面電位が低下するために所望の電位への制御が困難な場合がある。
【００６２】
更に、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２と第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ１との差Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖ以上、３００Ｖ以下となるように表面電位を制御することが好ましい。この理由を以下に示す。
【００６３】
Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖよりも小さい場合、上述したように、副帯電工程時及び副帯電工程後に第１除電工程で生成されたキャリアの中で、再結合せずに残存したキャリアや膜中の欠陥準位にトラップされたキャリアにかかる電界が低くなってしまう。これにより、これらキャリアの移動速度が低下するため、副帯電工程で供給されたキャリアとの結合確率が低下してしまう。その結果、第１除電工程で発生したキャリアが主帯電工程時及び主帯電工程後に高電界がかかった際に、主帯電工程で供給された電荷を消去してしまうため、主帯電工程後の表面電位が低下する場合がある。逆に、Ｖ２−ＶＬ１が３００Ｖよりも大きい場合、上述したように、副帯電工程後の電子写真感光体表面に多くの電荷が存在するため、フォトメモリ向上のためには第２除電工程時の除電光の光量を強くする必要がある。その結果、フォトメモリを消去できたとしても、第２除電工程で発生したキャリアが主帯電工程後の表面電位に影響し、現像器位置での電子写真感光体表面電位が低下するために所望の電位への制御が困難な場合がある。
【００６４】
また、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２と第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２との差Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上、２７０Ｖ以下となるように表面電位を制御することが好ましい。この理由を以下に示す。
【００６５】
Ｖ２が低いためにＶ２−ＶＬ２が、７０Ｖよりも小さくなる場合、また、ＶＬ２が高いためにＶ２−ＶＬ２が、７０Ｖよりも小さくなる場合であっても、第２除電工程にて発生するキャリア数が少ないため、主帯電工程後の表面電位に対する影響を少なくすることが可能となり、現像器位置での電子写真感光体表面電位を更に容易に所望の電位に制御することが可能となる。しかし、第２除電工程にて発生するキャリア数が少ないため、第２除電工程後に静電潜像形成工程の露光部と非露光部とのキャリア密度の差を更に小さくできない場合がある。そのため、第１除電工程後のフォトメモリが第２除電工程により除電しても更に良化しない場合がある。
【００６６】
逆に、Ｖ２が高いためにＶ２−ＶＬ２が、２７０Ｖよりも大きくなる場合、また、ＶＬ２が低いためにＶ２−ＶＬ２が、２７０Ｖよりも大きくなる場合であっても、第２除電工程にて発生するキャリア数が多いため、第２除電工程後に静電潜像形成工程の露光部と非露光部とのキャリア密度の差を更に小さくすることが可能となり、フォトメモリは更に良くなる。しかし、第２除電工程で発生したキャリアが主帯電工程後の表面電位に影響し、現像器位置での電子写真感光体表面電位が低下するために所望の電位への制御が困難な場合がある。
【００６７】
これらのため、副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位Ｖ２と第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位ＶＬ２との差Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上、２７０Ｖ以下となるように表面電位を制御することが好ましい。
【００６８】
（本発明に関るアモルファスシリコン電子写真感光体）
本発明では、基体上に少なくともシリコン原子を母体とした非晶質材料で構成された光導電層を有する電子写真感光体を用いることを特徴としている。図３に本発明に好適なａ−Ｓｉ電子写真感光体の模式的な概略断面図を示す。
【００６９】
図３（ａ）に示す電子写真感光体は、円筒状基体３０１の上に、水素原子またはハロゲン原子を構成要素として含むアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘとも表記する。）からなる光導電層３０２が設けられている。
【００７０】
図３（ｂ）に示す電子写真感光体は、円筒状基体３０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる光導電性を有する光導電層３０２と、アモルファス炭化シリコン又はアモルファス炭素の表面層３０３が設けられて構成されている。
【００７１】
図３（ｃ）に示す電子写真感光体は、円筒状基体３０１の上に、窒素原子、酸素原子、およびホウ素原子を含むアモルファスシリコン電荷注入阻止層３０４と、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる光導電性を有する光導電層３０２と、アモルファス炭化シリコン又はアモルファス炭素の表面層３０３が設けられて構成されている。光導電層３０２と表面層３０３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良い。
【００７２】
図３（ｄ）に示す電子写真用感光体は、円筒状基体３０１の上に、光導電層３０２が設けられている。この光導電層はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層３０５及び電荷輸送層３０６とからなり、その上にアモルファス炭化シリコン又はアモルファス炭素の表面層３０３が設けられている。電荷発生層３０５と表面層３０３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良い。
【００７３】
（実施例）
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００７４】
（電子写真感光体作製）
アルミニウム製の円筒状基体（直径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ）をダイヤモンドミラクルバイトにより鏡面加工し、円筒状基体の表面を洗浄した。次に、図４に示すプラズマ処理装置を用いて、表１に示す条件で洗浄後の円筒状基体上に電荷注入阻止層、光導電層、表面層の順に成膜を行い、正帯電用ａ−Ｓｉ電子写真感光体を作製した。このとき、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を出力可能な高周波電源を用いた。
【００７５】
【表１】
【００７６】
（電子写真装置を用いた評価装置）
評価装置として、キヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−８５００をベースとし、電子写真感光体の回転数変更時に通常の画像出力が可能に改造されたｉＲ−８５００改造機を用いた。
【００７７】
ｉＲ−８５００改造機の構成を、図５の模式的概略図に示す様に、ａ−Ｓｉ電子写真感光体５０１の周囲に、電子写真感光体５０１の回転方向に対し、副帯電器５０３、第２除電器５０５、主帯電器５０２、静電潜像手段５０８、現像器５１４、転写帯電器５０６、分離帯電器５０７、第１除電器５０４、クリーナー５１１がこの順に配置されている。更に、電子写真感光体５０１の表面電位を測定するために、主帯電器５０２の下流に第１電位センサー５１５が、第１除電器５０４の下流に、第３電位センサー５１７が、副帯電器５０３の下流に第２電位センサー５１６が、第２除電器５０５の下流に第４電位センサー５１８が設けられている。
【００７８】
クリーナー５１１は、マグネットローラー５０９とクリーニングブレード５１０で構成されている。また、電子写真感光体表面のトナーを紙等の記録媒体となる転写材１１２に移行させるための転写帯電器１０６と、転写材１１２へとトナーが移行した後、転写材１１２と電子写真感光体１０１を分離するための分離帯電器１０７と、が現像器５１４と第１除電器５０４との間に設けられている。
【００７９】
転写材５１２は、搬送手段５１３により搬送される。
【００８０】
ここで、主帯電工程で用いる主帯電器５０２及び副帯電器５０３は、ワイヤー１本のスコロトロンを用い、主帯電器５０２及び副帯電器５０３のワイヤー及びグリットに、それぞれ高圧電源を接続した。主帯電器５０２及び副帯電器５０３は、グリット電位を８５０Ｖとし、帯電器のワイヤーへ供給する電流を制御して感光体の表面電位を制御した。副帯電器５０３の配置は、副帯電器５０３のワイヤー位置が主帯電器５０２のワイヤー位置から電子写真感光体回転方向上流側に６０°の位置に設置した。
【００８１】
また、第１除電器５０４で用いる除電光源には、波長６６０ｎｍのＬＥＤを用い、第１除電器５０４の配置は、電子写真感光体回転方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから１２５°の位置に設置した。また、第２除電器５０５で用いる除電光源も、波長６６０ｎｍのＬＥＤを用い、第２除電器５０５の配置は、電子写真感光体回転方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから３０°の位置に設置した。第１除電器５０３及び第２除電器５０４は、各々ＤＣ電源に接続され、ＬＥＤへの印加電圧を変更して除電光の光量を変化させた。
【００８２】
更に、主帯電器５０２による主帯電工程後の電子写真感光体表面電位を測定する第１電位センサー５１５は、主帯電器５０２の電子写真感光体の回転方向下流側で主帯電器５０２のワイヤーから２０°の位置に設置した。また、副帯電器５０３による副帯電工程後の電子写真感光体の表面電位を測定する第２電位センサー５１６は、電子写真感光体の回転方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから４０°の位置に設置した。更に、第１除電器５０４による第１除電工程後の電子写真感光体の表面電位を測定する第３電位センサー５１７は、電子写真感光体の回転方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから１１０°の位置に設置されている。また、第２除電器５０５による第２除電工程後の電子写真感光体の表面電位を測定する第４電位センサー５１８は、電子写真感光体回転の方向上流側で主帯電器５０２のワイヤーから２０°の位置に設置した。各電位センサーは、表面電位計（ＴＲＥＫ社製、Ｍｏｄｅｌ３４４）に接続され、電子写真感光体の表面電位が測定される。
【００８３】
（実施例１）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体作製例で作製した電子写真感光体を設置し、ＰＳを７００ｍｍ／ｓｅｃとして画像を出力した。得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを後述の帯電性の評価方法１及びフォトメモリの評価方法１により評価した。このとき、評価結果を表２に示す。
【００８４】
実施例１の画像出力条件を以下に示す。主帯電工程は、主帯電工程のワイヤー電流を１３００μＡで一定とした。副帯電工程は、副帯電工程のワイヤーへ供給する電流を制御して、副帯電工程後の電子写真感光体表面電位を２００Ｖとした。
【００８５】
第１除電工程で用いる除電光は、ｉＲ−８５００でＰＳが４５０ｍｍ／ｓｅｃ時に２．５μＪのエネルギーを基準とした。そして、ＰＳに応じて電子写真感光体表面への照射エネルギーが一定となるように調整した。
【００８６】
また、潜像形成工程で用いる半導体レーザーは、ｉＲ−８５００でＰＳが４５０ｍｍ／ｓｅｃ時に主帯電工程後の感光体表面電位を４００Ｖに設定し、半導体レーザー照射後に４００Ｖから５０Ｖにするために必要なエネルギーを基準とした。そして、ＰＳに応じて電子写真感光体表面への照射エネルギーが一定となるように調整した。
【００８７】
更に、第２除電工程で用いる除電光は、評価装置でＰＳが４５０ｍｍ／ｓｅｃ時に、主帯電工程後の電子写真感光体表面電位を４００Ｖに設定し、第１除電工程で用いる除電光のエネルギーを２．５μＪで除電した後、副帯電工程後の電子写真感光体表面電位を２００Ｖに設定し、第１除電工程で用いる除電光照射後に２００Ｖから３０Ｖにするために必要なエネルギーを基準とした。そして、ＰＳに応じて電子写真感光体表面への照射エネルギーが一定となるように調整した。
【００８８】
（比較例１）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、副帯電工程での帯電をｏｆｆ及び第２除電工程の除電光の光量をｏｆｆにして、実施例１の条件で画像を出力した。得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例１と同様に評価した。このとき、評価結果を表２に示す。
【００８９】
（比較例２）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、第２除電工程の除電光の光量をｏｆｆにして、実施例１の条件で画像を出力し、得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例１と同様に評価した。このとき、評価結果は表２に示す。
【００９０】
（比較例３）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、副帯電工程での帯電をｏｆｆとし、第２除電工程の除電光の光量は実施例１で用いたＬＥＤへの印加電圧に揃えて、実施例１の条件で画像を出力した。得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例１と同様に評価した。このときの、評価結果を表２に示す。
【００９１】
（帯電性の評価方法１）
評価する画像は、評価装置を２３℃、４５％の環境下に設置し、感光体ヒーターをｏｆｆにして出力した画像を用いて行った。
【００９２】
帯電性の評価に用いたテストチャートは、全面が反射濃度１．１のＡ３黒色チャートを用い、以下に示す方法で実施した。
【００９３】
テストチャートを原稿台におき、コピーをした時に得られたコピー画像の画像濃度を測定した。測定位置はＡ３のコピー画像中心付近で、反射濃度を５回測定し平均値を求めた。各条件で出力した画像から求めた反射濃度の平均値から、条件１に対する比率を求め比較した。画像濃度の測定は、画像濃度計（ＭａｃｂｅｔｈＲＤ９１４）を用いて測定した。評価基準は次の通りであり、評価対象は、比較例１の電子写真装置を用いた評価装置条件でＰＳを４５０ｍｍ／ｓｅｃとした時の画像から求めた反射濃度の平均値とした。
◎‥比較例１の電子写真装置を用いた評価装置の条件でＰＳ４５０ｍｍ／ｓｅｃで出力した画像より求めた反射濃度に対する比率が１．０以上で非常に良好。
○‥比較例１の電子写真装置を用いた評価装置の条件でＰＳ４５０ｍｍ／ｓｅｃで出力した画像より求めた反射濃度に対する比率が０．９以上１．０未満で良好。
△‥比較例１の電子写真装置を用いた評価装置の条件でＰＳ４５０ｍｍ／ｓｅｃで出力した画像より求めた反射濃度に対する比率が０．８以上０．９未満で実用上問題無し。
×‥比較例１の電子写真装置を用いた評価装置の条件でＰＳ４５０ｍｍ／ｓｅｃで出力した画像より求めた反射濃度に対する比率が０．８未満で目視により濃度差が確認できる。
【００９４】
（フォトメモリの評価方法１）
評価する画像は、評価装置を２３℃、４５％の環境下に設置し、感光体ヒーターをｏｆｆにして出力した画像を用いて行った。
【００９５】
フォトメモリの評価に用いたテストチャートは、図６に示すような反射濃度０．８のハーフトーンで長辺の右端から２０ｍｍの位置の１ヶ所に、幅２０ｍｍ×短辺の反射濃度１．１の黒線を有するＡ３のテストチャートで、以下に示す方法で評価を行った。
【００９６】
テストチャートを、黒線側を原稿先端として原稿台におき、コピーをした時に得られたコピー画像の画像濃度を測定した。測定位置は、Ａ３のコピー画像における電子写真感光体の長手方向に対応するコピー画像の中心位置ａで、上記黒線部の中央部から電子写真感光体回転方向に３００ｍｍ離れた位置ｂ及び３４０ｍｍ離れた位置ｃを測定した。測定された、３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率を求めて比較した。画像濃度の測定は、画像濃度計（ＭａｃｂｅｔｈＲＤ９１４）を用いて測定した。評価基準は次の通りである。
【００９７】
◎ ： ３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率が１．０以上１．０５未満で非常に良好。
【００９８】
○ ： ３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率が１．０５以上１．１０未満で良好。
【００９９】
△ ： ３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率が１．１０以上１．１５未満で実用上問題無し。
【０１００】
× ： ３４０ｍｍ位置の反射濃度に対する３００ｍｍ位置の反射濃度の比率が１．１ ５以上、目視で濃度差が確認できる。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】
表２の結果より、従来の電子写真プロセスである比較例１の構成でＰＳを速くすると、帯電電位の低下により画像濃度が低下し、フォトメモリによる画像濃度ムラの評価では反射濃度の比率が大きくなった。また、比較例２のように帯電工程を２ヶ所とした場合、ＰＳが速くなっても帯電電位を十分確保できるために帯電性は良好であったが、フォトメモリによる画像濃度ムラの評価では反射濃度の比率が大きくなった。逆に、比較例３のように除電工程を２ヶ所とした場合は、ＰＳが速くなっても十分な除電が行われるためフォトメモリによる画像濃度ムラが良好であったが、帯電電位の低下により画像濃度が低下してしまった。しかし、本発明の電子写真プロセスを用いて場合、ＰＳを速くしても帯電電位が十分確保できるため帯電性は良好で、且つ、十分な除電が行われるためフォトメモリによる画像濃度ムラも良好であった。
【０１０３】
（実施例２）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、表３の条件となるように副帯電工程の帯電器ワイヤーへ供給する電流を制御して画像を出力した。得られた画像について、帯電性は後述の帯電性の評価方法２により、またフォトメモリは実施例１と同様に評価した。このとき、評価結果は表５に示す。また、第１から第４電位センサーで測定した表面電位（Ｖ１、Ｖ２、ＶＬ１、ＶＬ２）及び、Ｖ２／Ｖ１、Ｖ２−ＶＬ２、Ｖ２−ＶＬ１、ＶＬ２−ＶＬ１の測定結果及び主帯電工程で帯電ワイヤーに供給される電流量Ｉ１（μＡ）を表４に示す。
【０１０４】
【表３】
【０１０５】
実施例２の画像出力条件を以下に示す。全ての画像出力条件は、ＰＳを７００ｍｍ／ｓｅｃで一定とした。第１除電工程は、実施例１の基準に基づき調整を行った。第２除電工程は、表３の各条件において第２除電工程後の電位が３０Ｖとなるように、ＬＥＤへの印加電圧を調整した。
【０１０６】
（帯電性の評価方法２）
主帯電工程での帯電時に必要な帯電ワイヤーに供給される電流量により、電子写真プロセスでの帯電性を評価した。評価基準は次の通りである。
○ ‥ 主帯電工程での帯電時に必要な帯電電流が１４００μＡ以下で非常に良好。
△ ‥ 主帯電工程での帯電時に必要な帯電電流が１４００μＡ〜１６００μＡ以下で実用上問題無し。
× ‥ 主帯電工程で１６００μＡより大きい帯電電流が必要であり、帯電での消費電力が大きすぎる。
【０１０７】
【表４】
【０１０８】
表４より、副帯電工程での帯電電位Ｖ２を変化させたところ、ＰＳが速い条件であっても主帯電工程での消費電力及びフォトメモリによる画像濃度ムラは良好であった。しかしながら、Ｖ２／Ｖ１を、０．２以上、０．８以下とすることによりフォトメモリによる画像濃度ムラが良くなった。更に、Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上２７０Ｖ以下で、且つ、Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖ以上３００Ｖ以下にすることにより、主帯電工程での消費電力及びフォトメモリによる画像濃度ムラともに最も良好となった。
【０１０９】
（実施例３）
電子写真装置を用いた評価装置に電子写真感光体製造例で作製した電子写真感光体を設置し、表５の条件となるように第２除電工程のＬＥＤへの印加電圧を調整して画像を出力し、得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例２と同様に評価した。このとき、評価結果は表７に示す。また、第１から第４電位センサーで測定した表面電位（Ｖ１、Ｖ２、ＶＬ１、ＶＬ２）及び、Ｖ２／Ｖ１、Ｖ２−ＶＬ２、Ｖ２−ＶＬ１、ＶＬ２−ＶＬ１の測定結果及び主帯電工程で帯電ワイヤーに供給される電流量Ｉ１（μＡ）を表７に示す。
【０１１０】
【表５】
【０１１１】
実施例３の画像出力条件を以下に示す。全ての画像出力条件は、ＰＳを７００ｍｍ／ｓｅｃで一定とする。また、副帯電工程は、副帯電工程後の電位が１５０Ｖとなるように副帯電工程の帯電器ワイヤーへ供給する電流を制御し、第１除電工程は、実施例１の基準に基づき調整を行った。
【０１１２】
（比較例４）
表６に示す条件以外は、実施例３と同様に画像を出力して得られた画像について、帯電性及びフォトメモリを実施例２と同様に評価した。このとき、評価結果は表７に示す。
【０１１３】
【表６】
【０１１４】
【表７】
【０１１５】
表７より、第２除電工程後での表面電位ＶＬ２を変化させたところ、ＰＳが速い条件であってもＶＬ１＜ＶＬ２であれば、主帯電工程での消費電力及びフォトメモリによる画像濃度ムラは良好であった。更に、Ｖ２−ＶＬ２が７０Ｖ以上とすることによりフォトメモリによる画像濃度ムラが良くなり、ＶＬ２−ＶＬ１が１０Ｖ以上６０Ｖ以下とすることで主帯電工程での消費電力及びフォトメモリによる画像濃度ムラが最も良好となった。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明に係わるａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真プロセスの模式的な概略説明図である。
【図２】本発明に係わるａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真プロセスで行われる電位制御の説明図である。
【図３】本発明に係わるａ−Ｓｉ電子写真感光体の層構成を模式的に示す概略断面図である。
【図４】ＲＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的な概略構成図である。
【図５】実施例で用いたａ−Ｓｉ電子写真感光体を用いた電子写真プロセスの模式的な概略説明図である。
【図６】実施例で用いた画像濃度ムラの評価チャートである。
【図７】従来の電子写真感光体を用いた電子写真プロセスの模式的な概略説明図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０１、５０１、７０１ ａ−Ｓｉ電子写真感光体
１０２、５０２、７０２ 主帯電器
１０３、５０３ 副帯電器
１０４、５０４、７０４ 第１除電器
１０５、５０５ 第２除電器
１０６、５０６、７０６ 転写帯電器
１０７、５０７、７０７ 分離帯電器
１０８、５０８、７０８ 静電潜像手段
１０９、５０９、７０９ マグネットローラー
１１０、５１０、７１０ クリーニングブレード
１１１、５１１、７１１ クリーナー
１１２、５１２、７１２ 転写材
１１３、５１３、７１３ 搬送手段
１１４、５１４、７１４ 現像器
３００ 電子写真感光体
３０１ 円筒状基体
３０２ 光導電層
３０３ 表面層
３０４ 電荷注入阻止層
３０５ 電荷発生層
３０６ 電荷輸送層
４０１ 円筒状基体
４０２ 反応容器
４０３ 原料ガス導入管
４０４ ヒーター
４０５ 基体保持部材
４０６ キャップ
４０７ マッチングボックス
４０８ 高周波電源
５１５ 第１電位センサー
５１６ 第２電位センサー
５１７ 第３電位センサー
５１８ 第４電位センサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上にシリコン原子を母体とする非晶質材料で構成された光導電層及び表面層を有する電子写真感光体の表面を帯電させる主帯電工程と、その後、前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、その後、前記静電潜像を除電する第１除電工程と、その後、前記電子写真感光体の表面を帯電させる副帯電工程と、
前記電子写真感光体の表面の除電を行う第２除電工程と、を順次繰り返すことで電子写真を形成する電子写真の形成方法であって、
前記第２除電工程で除電された前記電子写真感光体の表面の電位が、前記第１除電工程で除電された前記電子写真感光体の表面の電位より高いことを特徴とする電子写真の形成方法。
【請求項２】
前記第２除電工程後の前記電子写真感光体の表面電位をＶＬ２（Ｖ）とし、前記第１除電工程後の前記電子写真感光体の表面電位をＶＬ１（Ｖ）とした時、
Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上、２７０Ｖ以下で、且つ、Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖ以上、３００Ｖ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真の形成方法。
【請求項３】
ＶＬ２−ＶＬ１が、１０Ｖ以上、６０Ｖ以下であることを特徴とする請求項２に記載の電子写真の形成方法。
【請求項４】
前記主帯電工程後の前記電子写真感光体の表面電位をＶ１（Ｖ）とし、前記副帯電工程後の前記電子写真感光体の表面電位をＶ２（Ｖ）とした時、Ｖ２／Ｖ１が、０．２以上、０．８以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真の形成方法。
【請求項１】
導電性基体上にシリコン原子を母体とする非晶質材料で構成された光導電層及び表面層を有する電子写真感光体の表面を帯電させる主帯電工程と、その後、前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、その後、前記静電潜像を除電する第１除電工程と、その後、前記電子写真感光体の表面を帯電させる副帯電工程と、
前記電子写真感光体の表面の除電を行う第２除電工程と、を順次繰り返すことで電子写真を形成する電子写真の形成方法であって、
前記第２除電工程で除電された前記電子写真感光体の表面の電位が、前記第１除電工程で除電された前記電子写真感光体の表面の電位より高いことを特徴とする電子写真の形成方法。
【請求項２】
前記第２除電工程後の前記電子写真感光体の表面電位をＶＬ２（Ｖ）とし、前記第１除電工程後の前記電子写真感光体の表面電位をＶＬ１（Ｖ）とした時、
Ｖ２−ＶＬ２が、７０Ｖ以上、２７０Ｖ以下で、且つ、Ｖ２−ＶＬ１が、１００Ｖ以上、３００Ｖ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真の形成方法。
【請求項３】
ＶＬ２−ＶＬ１が、１０Ｖ以上、６０Ｖ以下であることを特徴とする請求項２に記載の電子写真の形成方法。
【請求項４】
前記主帯電工程後の前記電子写真感光体の表面電位をＶ１（Ｖ）とし、前記副帯電工程後の前記電子写真感光体の表面電位をＶ２（Ｖ）とした時、Ｖ２／Ｖ１が、０．２以上、０．８以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真の形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１９２６９７（Ｐ２００９−１９２６９７Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１７２１（Ｐ２００８−３１７２１）
【出願日】平成２０年２月１３日（２００８．２．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１３日（２００８．２．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]