JP2816679B2

JP2816679B2 - 像形成方法

Info

Publication number: JP2816679B2
Application number: JP62282237A
Authority: JP
Inventors: 雄一矢敷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JPH01124879A

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
電画像を形成し、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コ
ロナ帯電器等で帯電した後、画像露光を施し、形成され
た潜像をトナー現像し、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、クリーニング等の処理が行われた後、次の複写サ
イクルに移行する。ところが近年、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
渉性の光であるため、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、有機光導電体を使用したものは、無公害、高生
産性、低コストなどの利点があるため、近年しばしば用
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、可視光を吸収して電
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、成膜性に優れた物質は、一般に可視光
による光導電性が殆どないという欠点がある。この問題
を解決するため、感光層を可視光を吸収して電荷を発生
する電荷発生層と、その電荷の輸送を行う電荷輸送層と
に機能分離した積層型のものと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、
可視光として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１図によって説明する。第１図は、
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
た積層型感光層の断面図を示す。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、l₁の、電荷発生層表面、又は、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、l₁′、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１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。又、特開昭57−16
5845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問題点しかしながら、これらの従来の技術では、光散乱反射
層、又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、したがって又、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に
鑑みてなされたものである。したがって、本発明は、従来用いられている電子写真
感光体をそのまま用いて、感光層の感度と可干渉性光の
強度を適度に合わせ込むことにより、画像に縞模様を生
じさせることのない像形成方法を提供することを目的と
する。問題点を解決するための手段及び作用本発明者等は、静電像を現像する際、画像露光による
表面電位が、特定の範囲内で変動する場合には、その変
動は現像後の画像濃度にあまり影響を与えないというこ
とを見出だし、本発明を完成するに至った。本発明は、基体上に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、
感光層の表面電位を減衰させて静電像を形成した後、電
位の低い部分（即ち、露光部）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、露光部における前記可干渉性
光の干渉による表面電位の変動幅が±20V以内であるよ
うな光強度で可干渉性光を照射し、次いで、反転現像を
行うことを特徴とする。感光層への入射光が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、露光部の表面電位の変動幅が±20V以内である
ような光強度で可干渉性光を照射するならば、形成され
る静電像を続いて反転現像する場合に、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。しかしながら、変動幅が±20Vを超える
と、コピー画像に干渉による縞模様の濃度むらがあらわ
れる様になる。したがって、本発明においては、露光部
における可干渉性光の干渉による表面電位の変動幅が±
20V以内であるような光強度で露光することが必要であ
る。以下、この点について、再び第１図によって説明す
る。感光層が電荷輸送層２と電荷発生層１とよりなる場
合、光を吸収する電荷発生層への直接の入射光は、図中
のl₁′に対応する。（実際には、ここにも多重反射光が
重畳するので、直接の入射光のみの光はないのである
が、説明のためにそれをl₁′とした。）感光層内部における多重反射により干渉を受けた入射
光は、l₂′又はl₃′である。l₂′又はl₃′はl₁′に比べ
て、干渉により強められるか、弱められるかしている。
強められた場合、電位は低下し、弱められた場合には、
電位は高くなる。本発明においては、電位が低下した場
合でも、干渉しなかった場合（又は非干渉性光を入射さ
れた場合）の電位に対して−20Vまでの範囲内であるな
らば、又、干渉により電位が高くなった場合でも、同じ
く＋20Vまでの範囲内であるならば、現像した画像に干
渉による影響があらわれない。次に、電位の変動幅が±20Vの範囲内であるようにす
る方法について述べる。本発明において、露光部におけ
る可干渉性光の干渉による表面電位の変動幅が±20Vの
範囲内であるようにする為には、使用する電子写真感光
体の光減衰曲線を利用する。第２図には表面電位の光減
衰曲線の一例が示されている。図中、横軸は光強度、縦
軸は感光層の表面電位を意味する。本発明の像形成方法
においては、光が照射されず、電位が高い部分を現像し
ないで、光が照射され、例えば、200Vに減衰した部分を
現像して可視像を形成する。露光部電位が200Vの場合、
許容変動幅は180〜220Vであるが、第２図から、その際
の光強度は、6.0〜7.2であることが分かる。したがっ
て、入射光の光強度は、干渉により6.0〜7.2の範囲で変
動してもよいことになる。また、露光部電位を140Vとす
る場合には、許容変動幅は120〜160Vであり、したがっ
て、光強度は、干渉により7.9〜10.0の範囲で変動して
もよいことになる。上記の説明でも明らかなように、本発明を実施するに
際しては、光強度の干渉による許容変動幅が広い方がよ
いが、そのためには、光減衰曲線の傾きがゆるやかな部
分を使用するのが好ましい。干渉は必然的に起こるもの
であるから、電位の変動幅を小さくするには、光強度の
干渉による許容変動幅が広くなるような使用方法をとる
べきである。電位の変動幅を小さくするには、１）感光層（電荷発
生層）の光吸収量をふやし、反射光を減らすこと、２）
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）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、な
どが挙げられる。第３図は、理想的な感光体の光減衰曲
線を示す。図中、Ｃの部分のように、電位の平坦部を使
用すれば、光が干渉して強弱を生じても、電位には変動
が現れなくなる。したがって、干渉による画像濃度むら
は発生しなくなるのである。次に本発明で使用する電子写真感光体に付いて説明す
る。電子写真感光体としては、無機光導電体を使用した
も、有機光導電体を使用したもの、いずれのものでも使
用できるが、本発明が適用できるのは、主に積層型感光
層を有する電子写真感光体である。有機光導電体を使用
した場合には、無公害、高生産性、低コストなどの利点
があるため有利である。積層型感光層を構成する電荷発生層は、三方晶型セレ
ン、非晶質セレン、Se−Te合金、Se−As合金、モノアゾ
／ジスアゾ／トリスアゾ／又はそれ以上のポリアゾ等の
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
共重合体等の結着剤樹脂溶液に分散させ、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。感光体を半導体レーザー光で感光させる場合には、電
荷発生物質としてフタロシアニン又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、ある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、イソジウム、
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、モリブデン、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、
およ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、種々の結晶形を有
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型等の結晶型が使用されてもよい。
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60−13538号公報などに記載され
ているものがあげられる。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、スチレンー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、
セルロースエステル類、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。実施例本発明を実施例によって詳細に説明する。実施例１基体として、84φ×310mm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:PET100、Goodyear Chemical Co.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
10mmφボールを用いて、混合物をボールミルにて２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。即ち、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
と共にモノクロルベンゼン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/分の引き上げ速度で塗
布した。110℃で、１時間の乾燥をして、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−400V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等の電子写真プロ
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。次に、露光光源として、波長785nm、感光体表面での
強度8erg/cm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、65〜100Vであって、80±20Vの
範囲内にあった。この電子写真感光体を使用して、電位測定にかわり、
負帯電現像剤を用いて反転現像し、プリント画像を形成
したところ、縞模様はほとんど見られなかった。比較例１電荷発生層を0.3μｍ、電荷輸送層を23μｍとし、他
は実施例１におけると同様にして電子写真感光体を作成
し、光減衰曲線を求めた。その結果を同様に第４図に曲
線Ｂとして示す。実施例１におけると同様に操作して、光照射部の電位
を測定したところ、110〜165Vの変動があった。この変
動は、140±20Vの範囲内には入っていなかった。この電子写真感光体を使用して、実施例１におけると
同様に像様露光し、現像してプリント画像を形成したと
ころ、画像の黒い部分に複雑な縞模様が発生した。実施例２上記比較例１に用いた電子写真感光体を用い、像様露
光を行った。半導体レーザー光源の強度を12erg/cmとし
て照射し、電位を測定したところ、電位変動は55〜85V
であった。これは70±20Vの範囲内にあった。実施例１
におけると同様にしてコピー画像を得たところ、縞模様
は殆ど形成されていないことが分かった。以上のように、露光部の表面電位の変動幅が±20V以
内であるような光強度で照射するから、可干渉性光を光
源にしても、干渉による縞模様の発生を抑えることがで
きる。発明の効果本発明は、上記の様に、可干渉性光を感光層に照射す
る場合、露光部における可干渉性光の干渉による表面電
位の変動幅が±20V以内であるような光強度で照射する
から、光散乱発反射層、光吸収層、または基体の粗面化
などを必要とせずに、干渉による縞模様などの画像欠陥
を生じることがない画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】第１図は、可干渉性光の感光層における干渉の状態を説
明する説明図、第２図は光減衰曲線を説明するグラフ、
第３図は理想的光減衰曲線を示すグラフ、第４図は本発
明の実施例及び比較例で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。

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．基体上に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、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
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、
電位の低い部分における前記可干渉性光の干渉による表
面電位の変動幅が±20V以内であるような光強度で可干
渉性光を照射し、次いで、反転現像を行うことを特徴と
する像形成方法。