JP2712277B2

JP2712277B2 - 像形成方法

Info

Publication number: JP2712277B2
Application number: JP63110494A
Authority: JP
Inventors: 雄一矢敷; 久史赤羽
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JPH01281475A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電子写真感光体に可干渉性光を照射して静
電像を形成し、可視化する像形成方法において、可干渉
性光の干渉による画像の縞模様の発生を防止する像形成
方法に関する。

従来の技術電子写真プロセスは、通常、電子写真感光体の表面を
帯電した後、画像露光を施し、形成された静電像をトナ
ー現像し、トナー像を転写紙に転写定着して複写物を得
るプロセスであり、感光体は、必要に応じて除電、クリ
ーニングなどの処理が行われた後、次の複写サイクルに
移行する。

近年、デジタル信号を可視化するプリンターとして、
レーザー光を光源とした電子写真プロセスを有するレー
ザープリンターが実用化されている。この場合、画像情
報によって変調されたレーザー光を感光体に照射する像
形成方法がとられるが、レーザー光は、可干渉性である
ため、感光層内部で多重反射を起こして、干渉を起こし
やすい。

一方、電子写真感光体については、無機光導電体を使
用したものと、有機光導電体を使用したものとに分けら
れるが、後者を使用したものは、無公害、高生産性、低
コストなどの利点があるため、多く用いられるようにな
っている。

ところが、有機光導電体のうち、光を吸収して電荷を
発生する物質は、電荷保持力に乏しく、逆に、電荷保持
力が良好で成膜性にする優れた物質は、一般に光導電性
が低いという欠点がある。

この問題を解決するために、感光層を、光を吸収して
電荷を発生する電荷発生層と、その電荷を輸送する電荷
輸送層とに機能分離した積層型にすることが行われてい
る。しかしながら、この様な積層型の感光層の場合に
は、可干渉性の光を用いると、干渉を起こしやすいとい
う問題がある。

これについて、第２図によって説明する。第２図は、
基体３上の感光層が、電荷発生層１と電荷輸送層２とに
機能分離された積層型電子写真感光体の断面図である。
入射光の光束は、ある大きさをもって感光層に入射する
が、そのうちl2やl3の成分には、１のうち、電荷発生
層表面または基体表面の反射光の成分が重畳し、干渉が
引き起こされる。干渉によって光の強度はもとの入射光
に比べて、強められるか弱められる。そのため、電荷発
生層に入射する光の強度は、１′、l2′、l3′のそれ
ぞれが異なるものとなり、画像に縞模様を生じるように
なる。なお、電荷発生層は、一般的に膜厚は薄いので、
そこで吸収されずに透過する成分もあるので、干渉の原
因となるのである。現実には、第２図に示す感光層のほ
か、層の構成により、複雑な干渉が引き起こされる。

このような干渉を防止するための手段として、例え
ば、特開昭57-165844号公報には、基体表面に光散乱反
射層を設けることが開示されている。また、特開昭57-1
65845号公報には、基体表面に光吸収層を設けることが
開示されている。一方、特開昭58-171057号公報には、
基体表面を粗面化することなど、各種の手段が知られて
いる。

発明が解決しようとする課題これら従来の技術では、光散乱反射層、または光吸収
層を設けたり、基体表面を粗面化するなど、感光体の製
造方法が複雑になり、したがってまた、電子写真感光体
の構造も複雑になるという欠点があった。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点を
解決することを目的とする。

すなわち、本発明の目的は、感光体の層構成や製造方
法が複雑でないものを用いて、画像に縞模様を生じさせ
ることがない像形成方法を提供することにある。

課題を解決するための手段及び作用光の干渉を防止するためには、反射光のうち、干渉に
寄与する成分を少なくさせることが効果的であるので、
本発明は、反射光を広く分散させて干渉を減少させるよ
うに、感光体を像様露光するものである。

すなわち、本発明は、基体上に有機感光層を有する電
子写真感光体を帯電し、次いで像様に変調された可干渉
性光を照射し、有機感光層の表面電位を減衰させて静電
像を形成した後、電位の低い像露光部分を現像し、電位
の高い部分を現像しないような反転現像方式により可視
像を形成する像形成方法において、電子写真感光体にお
ける曲率半径20mm以下の曲面部分に前記像露光部分の表
面電位の変動幅が±20V以内になるように該可干渉性光
として半導体レーザ光を入射することを特徴とする。

本発明について、図面によって説明する。第１図は、
電子写真感光体が曲面を形成する部分の模式的断面図で
ある。入射光は、ある大きさの光束L1、L2、L3をもって
有機感光層に入射するが，基体３が曲面になっているの
で、有機感光層を構成する電荷輸送層２及び電荷発生層
１を透過する光L1′、L2′、L3′は、基体表面で反射光
となって発散する。そのため、入射光と反射光の角度が
ずれるので、干渉が起こり難くなる。すなわち、入射光
L2の反射光L2″と入射光L3は、角度がずれるので、干渉
しにくくなる。

上記のように、反射光の発散は、曲面の曲率が大きい
ほど大きくなるので、曲率が大きいほど干渉が起こり難
くなるが、干渉を全くなくすことはできない。

ところで、有機感光層への入射光が、有機感光層内部
で多重反射することにより、入射光が干渉して、その光
強度が変動する場合であっても、像露光部の表面電位の
変動幅が±20V以内であれば、形成される静電像を反転
現像する場合には、得られるコピー画像において、干渉
による画像濃度むらが殆ど問題とならなくなることが判
明した。

そこで、本発明は、像露光部の表面電位の変動幅が±
20V以内になるようにするために、感光体の像露光部の
曲率を大きくしたものであって、曲率半径が20mm以下に
なると、容易に像露光部の表面電位の変動幅を±20V以
内にすることができるのである。したがって、本発明に
おいては、電子写真感光体に曲率半径が20mm以下の曲面
を形成する部分を作り、その部分に可干渉性光を照射す
るものであって、それにより、反射現像によって得られ
るコピー画像には、干渉による画像濃度むらが発生しな
くなる。

なお、本明細書において、表面電位の変動幅が±20V
とは、変動する表面電位の最大値と最小値の変動の幅の
中間値を基準とした値であって、中間値から＋側に20
V、−側に20V、すなわち変動の幅40Vのことを意味す
る。

次に、本発明で使用される電子写真感光体について説
明する。

有機感光層として、積層型感光層を有する電子写真感
光体が、無公害、高生産性、低コストなどの利点があ
り、有利に使用される。積層型感光層を構成する電荷発
生層は、モノアゾまたはポリアゾ顔料、多環キノン顔
料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾ
ール顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ピ
リリウム化合物、スクエアリウム化合物、シアニン化合
物、キノシアニン化合物、トリメチン化合物、アズレニ
ウム化合物等の電荷発生物質を、必要に応じてポリエス
テル、ポリスチレン、セルロース脂肪酸エステル、ポリ
（メタ）アクリル酸エステル樹脂、ポリビニルブチラー
ル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の結着樹脂の溶
液に分散させ、塗布することによって形成されたもので
ある。電荷発生層の膜厚は、0.05〜５μｍの範囲にある
のが好ましい。

半導体レーザー光を使用する電子写真感光体の場合に
は、電荷発生物質として、フタロシアニンまたはスクエ
アリウム化合物が好ましい。

フタロシアニンとしては、光導電体素子であるフタロ
シアニンであればよく、無金属フタロシアニンまたは金
属フタロシアニン、或いはこれらの混合物である。金属
フタロシアニンの金属としては、銅、銀、ベリリウム、
マグネシウム、カルシウム、亜鉛、カドミウム、バリウ
ム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ラン
タン、ネオジウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリ
ニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ナトリウム、リ
チウム、イッテルビウム、ルテチウム、チタン、錫、ハ
フニウム、鉛、トリウム、バナジウム、アンチモン、ク
ロム、モリブテン、ウラン、マンガン、鉄、コバルト、
ニッケル、ロジウム、パラジウム、オスミウム及び白金
等があげられる。また、フタロシアニン核の中心には、
金属原子ではなく、３価以上の原子価を有するハロゲン
化金属または酸化金属が存在していてもよい。また、フ
タロシアニンとしては、種々の結晶系を有するものが知
られているが、例えば、α型、β型、γ型、δ型、ε
型、Ｘ型等の結晶系のものが使用される。

スクエアリウム化合物としては、特開昭59-125735
号、同60-128452〜５号、同60-131538号公報等に記載の
ものがあげられる。

電荷輸送層は、芳香族第３級アミノ化合物、ヒドラゾ
ン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、オ
キサジアゾール化合物、スチルベン誘導体、カルバゾー
ル化合物等の電荷輸送物質を、必要に応じて、ポリカー
ボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリスチレ
ン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリサルホ
ン、ポリメタクリル酸エステル類、スチレン−メタクリ
ル酸エステル共重合体等の成膜性樹脂と共に、両者を溶
解可能な溶剤に溶かして塗布し、形成される。電荷輸送
層の膜厚は、５〜50μｍ程度である。

基体としては、導電性支持体、例えば、アルミニウ
ム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属のドラム、及びシ
ート、紙、プラスチック又はガラス上にアルミニウム、
銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−ク
ロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着す
るか、酸化インジウム、酸化錫等の導電性金属化合物を
蒸着するか、金属箔をラミネートするか、又はカーボン
ブラック、酸化インジウム、酸化錫−酸化アンチモン
粉、金属粉等を結着樹脂に分散し、塗布することによっ
て導電処理したドラム状、シート状、プレート状のもの
など、公知の材料を用いることができる。

基体上には障壁層を設けてもよい。障壁層は、基体か
らの不必要な電荷の注入を阻止するために有効であり、
感光層の帯電性を高めたり、画質を向上させる作用があ
る。更に、感光層と基体との接着性を向上させる作用も
ある。障壁層を構成する材料としては、ポリビニルアル
コール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、
セルロースエーテル類、セルロースエステル類、ポリア
ミド、ポリウレタン、カゼイン、ゼラチン、ポリグルタ
ミン酸、澱粉、スターチアセテート、アミノ澱粉、ポリ
アクリル酸、ポリアクリルアミド等があげられる。これ
らの材料の抵抗率は10⁵〜10¹⁴Ω・cm程度が好ましい。
障壁層の膜厚は0.05〜２μｍ程度に設定する。

本発明の電子写真感光体において、可干渉性光を入射
する部分の曲率半径を20mm以下にするには、電子写真感
光体が、円筒体の場合には、その外径を40mm以下のもの
にすればよい。また、電子写真感光体がベルト体である
場合には、その曲率半径が20mm以下の曲面を形成するよ
うに屈曲させればよい。

第３図は、電子写真感光体がベルト体である場合の要
部の断面図を示す。ベルト状感光体４は、帯電器６で帯
電され、ローラー５により屈曲させられる。この屈曲部
の曲面部分に、可干渉光７を照射するように構成する。
ローラー５の半径は、小さいほど好ましい。電子写真感
光体がベルト体である場合は、ローラーにより曲率半径
を相当小さくすることが可能であるので、ベルト体の方
が円筒体の場合よりも有利であることがある。

なお、干渉による表面電位の変動幅は、できる限り小
さい方が好ましいが、電位の変動幅を小さくするには、
１）有機感光層（電荷発生層）の光吸収量を増やし、反
射光を減らすこと、２）有機感光層の感度を高め光減衰
を早めることにより、低電位の飽和領域で使用するこ
と、３）有機感光層の光減衰曲線を改良し、低電位の飽
和領域の感度を平坦にすること、等があげられる。本発
明の像形成方法は、上記のような電位の変動幅を小さく
する為の手段と併用すると、より好都合である。例え
ば、第４図に示す電子写真感光体の光減衰曲線におい
て、Ｃで示される部分のように表面電位の平坦部を利用
すれば、入射光が干渉して強弱を生じても表面電位の変
動は小さくなる。

実施例実施例１基体として、40mmφ×260mmのアルミニウムパイプを
使用した。これに、共重合ナイロン樹脂（商品名:CM800
0、東レ製）のメタノール／ブタノール溶液を、リング
塗布機により塗布して、膜厚0.7μｍの障壁層を形成し
た。

次いで、３部のバナジルフタロシアニンをポリエステ
ル樹脂（商品名:PE100、グッドイヤー・ケミカル社製）
の10％シクロヘキサノン溶液70部に分散した。分散操作
は、8mmφボールを用いて、混合物をボールミルにて４
時間混合することにより行った。これに２−ブタノン10
部を加えて塗布液とし、上記障壁層上にリング塗布機で
塗布し、膜厚0.4μｍの電荷発生層を形成した。

形成された電荷発生層の上に、電荷輸送層を形成し
た。すなわち、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス（３−
メチルフェニル）−［1,1′−ビフェニル］−4,4′−ジ
アミン４部を電荷輸送材料とし、ポリカーボネートＺ樹
脂６部と共にモノクロロベンゼン40部に溶解させ、得ら
れた溶液を浸漬塗布装置によって11cm/分の引上げ速度
で塗布した。110℃で１時間乾燥して、膜厚20μｍの電
荷輸送層を形成し、電子写真感光体を得た。

この電子写真感光体を−500Vとなるように帯電させ、
次いで、像様露光、負帯電現像剤による反転現像、転
写、ゴムブレードによるクリーニングなどの電子写真プ
ロセスを有するプリンターによって評価した。

まず、露光光源として、非干渉性光源を使用して、表
面電位の光減衰曲線を求めた。その結果を第４図に、曲
線Ａとして示す。なお、第４図中、縦軸は表面電位を示
し、横軸は光り強度を示す。

次に、露光光源として、波長785nm、感光体表面での
強度7ergs/cm²の半導体レーザーを用い、イメージライ
トスキャンによって像様露光した。この場合の光照射部
の電位を測定したところ、−85〜−120Vの変動、すなわ
ち、変動の幅35Vの中間値を基準として±17.5Vの変動幅
があった。形成された静電像を反転現像して、コピー画
像を得たところ、縞模様は殆ど見られなかった。

比較例１基体として、60mmφ×260mmのアルミニウムパイプを
使用して、実施例１におけると同様の感光層を形成し、
電子写真感光体を作製した。この電子写真感光体を、実
施例１におけると同様の電子写真プロセスを有するプリ
ンターによって評価した。実施例１におけると同様のレ
ーザー光によって光照射し、電位を測定したところ、−
80〜−125Vの変動、すなわち、変動の幅45Vの中間値を
基準として±22.5Vの変動幅があった。形成された静電
像を現像して、コピー画像を作製したところ、黒地部に
縞模様が生じており、実施例１におけるよりも劣る画質
のものであった。

実施例２電荷発生層の膜厚を0.3μｍ、電荷輸送層の膜厚を23
μｍにした以外は、実施例１におけると同様にして電子
写真感光体を作製し、まず、光減衰曲線を測定した。そ
の結果を第４図に曲線Ｂとして示す。

次に、感光体表面での強度10ergs/cm²の半導体レーザ
ー光を照射して、電位を測定したところ、−85〜−120V
の変動、すなわち、変動の幅35Vの中間値を基準として
±17.5Vの変動幅があった。形成された静電像を反転現
像して、コピー画像を得たところ、縞模様は殆ど見られ
なかった。

実施例３基体として、30mmφ×260mmのアルミニウムパイプを
使用して、実施例１におけると同様の感光層を形成し、
電子写真感光体を作製した。この電子写真感光体を、実
施例１におけると同様の電子写真プロセスを有するプリ
ンターによって評価した。感光体表面での強度8ergs/cm
²の半導体レーザー光を照射して、電位を測定したとこ
ろ、−120〜−150Vの変動、すなわち、変動の幅30Vの中
間値を基準として±15Vの変動幅があった。形成された
静電像を現像して、コピー画像を作成したところ、縞模
様は殆ど見られなかった。

発明の効果本発明は、有機感光層を有する電子写真感光体におけ
る曲率半径20mm以下の曲面部分に像露光部の表面電位の
変動幅が±20V以内になるように可干渉性光を入射する
から、可干渉性光を使用して静電像を形成し、反転現像
によって可視像を得る場合、画像に干渉による縞模様が
発生することがない。したがって、優れた画質のコピー
画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、干渉による縞模様の発生機構を説
明するための説明図、第３図は電子写真感光体がベルト
体である場合における本発明を説明するための要部の断
面図、第４図は本発明において使用する電子写真感光体
の光減衰曲線を示すグラフである。１……電荷発生層、２……電荷輸送層、３……基体、４
……ベルト状感光体、５……ローラー、６……帯電器、
７……可干渉光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−121851（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−299980（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−135978（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−261380（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−75063（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−173759（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に有機感光層を有する電子写真感光
体を帯電し、次いで像様に変調された可干渉性光を照射
し、有機感光層の表面電位を減衰させて静電像を形成し
た後、電位の低い像露光部分を現像し、電位の高い部分
を現像しないような反転現像方式により可視像を形成す
る像形成方法において、電子写真感光体における曲率半
径20mm以下の曲面部分に前記像露光部分の表面電位の変
動幅が±20V以内になるように該可干渉性光として半導
体レーザ光を入射することを特徴とする像形成方法。
【請求項２】電子写真感光体が、外径40mm以下の円筒体
である請求項（１）記載の像形成方法。
【請求項３】電子写真感光体がベルト体であり、曲率半
径20mm以下の曲面部分を形成させ、該曲面部分に可干渉
性光を照射する請求項（１）記載の像形成方法。