JP3175160B2

JP3175160B2 - 電子写真プロセス

Info

Publication number: JP3175160B2
Application number: JP19277690A
Authority: JP
Inventors: 史郎木村; 直之松井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 2001-06-11
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: JPH0478858A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電子写真プロセスに関し、特に円筒状感光体
を用いた電子写真プロセスに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、電子写真装置の小型化および高速化が進み、そ
れにつれて円筒状感光体も、外径が120mmから80mm,60mm
更に30mmと小形化が進み、順次に実用化されてきた。

しかしながら、外径の小さな円筒状感光体を用いる
と、この円筒状感光体で１枚を印字するために要する回
転数が極めて大きくなるために、プロセスの高速化が必
要となると同時に、繰り返しの使用に対して帯電位，露
光電位，残留電位等が安定でなければならないこととな
る。

しかし、外径の小さな円筒状感光体を用いると、残留
電位等の上昇があり、画像濃度の低下及び白地のカブリ
等の問題が生じていた。

そこで、従来の電子写真プロセス（参考文献；特開昭
62−75471号）は、外径が25〜40mmで、周速がｖmm/sec
に対して以下の不等式になっていた。

すなわち、Ｒとθとの積が周速Ｖの0.3倍より大きく
ないと、繰り返しに対して安定な画像を得る事ができな
いという状態であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、従来の電子写真プロセスの繰り返し
に対する電位の不安定の原因を追求し、従来のより周速を高速化しても、高品質な画像を繰り返し安定
して得る事を可能にする円筒状感光体を有する電子写真
プロセスを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電子写真プロセスは、円筒状感光体が順に円
周上の帯電位置、露光位置、現像位置、転写位置に達す
るよう回転され、前記帯電位置において帯電位が−300
〜−850Vになるように帯電され、前記露光位置において
前記現像位置での露光電位が−20〜−200Vになるように
露光され、前記現像位置において現像され、前記転写位
置において転写される電子写真プロセスであって、前記
円筒状光体は、円筒状のアルミニウムシリンダに、少な
くとも電荷発生層と、電荷輸送層とをこの順で積層した
感光体であって、前記電荷発生層を形成する電荷発生材
料の酸化電位が前記電荷輸送層を形成する電荷輸送材料
の酸化電位に対して0.61V以上高いことを特徴としてい
る。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の電子写真プロセスの配置図である。

第１図に示すように、外径Rmmの円筒状感光体１は、
周速ｖmm/secで時計方向に回転し、円周上に、帯電位置
C,露光位置A,露光位置Ａに対して角度θラジアンの現像
位置B,転写位置Ｄをそれぞれ有している。

また、本発明で用いられる機能分離型感光体の層構成
としては、電荷発生層と電荷輸送層とを有しており、更
に円筒状導電層との間に中間層（下引層，バリヤ層，接
着層ともいう）を設けても良いし、更に円筒状感光体表
面に保護層を設けても良く、またこれらの各層が無機光
導電体と有機光導電体との組合せでも良い。

本発明の電子写真プロセスでの円筒状感光体の電位設
定は、帯電位が300〜850V（又は−300〜−850V）に設定
され、光照射後の現像位置での露光電位が20〜200V（又
は−20V〜−200V）に設定されている。

なお、従来の電子写真プロセスを用いた第１の例のレ
ーザビームプリンタは、80mmの円筒状感光体を用い、帯
電位が−700〜−850Vに設定され、現像位置での露光電
位が−75〜−200Vに設定されている。

同様に、従来の電子写真プロセスを用いた第２の例の
LEDプリンタは、60mmの円筒状感光体を用い、帯電位が
−300〜−400Vに設定され、現像位置での露光電位が−2
0〜−100Vに設定されている。

これらの装置の電子写真プロセスは、前述の不等式となり、高品質の画像を維持しているが、高速化するた
めに、周速を上げて上記の不等式の範囲を超えると、露
光位置から現像位置までの時間が短かくなり、露光で発
生したキャリヤが感光体中で移動を終了する以前に、円
筒状感光体が次のプロセスである転写等へ移行してしま
う。このために、円筒状感光体の残留電位が蓄積して、
帯電位や露光電位が上記の設定範囲をはずれてしまい、
印字濃度の低下や白地部分が黒くなる（いわゆるカブ
リ）という問題が生じていた。

特に径の小さい例えば外径が30mmの円筒状感光体で
は、周速をより高めなければならないこととなる。これ
は、１枚を印字するために要する回転数が多いために、
繰り返しの使用により径の大きいものより顕著になる。

そこで、電子写真プロセスの高速化・小型化に向け
て、検討を行なった結果、次の発明内容を得た。

まず、電荷輸送層のキャリヤの移動速度の向上（通
常、電荷輸送層中の電荷輸送剤の濃度を高めたり、高速
応答性の電荷輸送剤を使ったりする等の方法がとられ
る。）だけでは、上記の速度の障壁を打破することがで
きず、残留電位の上昇の防止には、電荷発生層で発生し
たキャリヤを効率的に電荷輸送層に注入する事が重要で
あり、更に電荷発生層中の電荷発生剤と、電荷輸送中の
電荷輸送剤との酸化電位差を0.5V以上になる様に電荷発
生剤と電荷輸送剤とを選定すれば、キャリヤの注入がよ
り迅速に行なわれ、上記の速度の障壁が打破できること
となった。

次に、本発明の電子写真プロセスの第１の実施例につ
いて説明する。

第１の実施例では、外径が80mmであるアルミニウムシ
リンダには以下に示す下引層，電荷発生層，電荷輸送層
を順次積層することにより、円筒状感光体を作成した。

また、下引層としては、共重合ナイロン（Ｔ−8,ユニ
チカ（株）製）のメタノール溶液を浸漬コーティング法
で塗工して乾燥し、0.5μｍの下引層を形成した。

そして、電荷発生層としては、α型のオキシチタニュ
ウムフタロシァニン（α−TiOPc）酸化電位1.02V（VS
SCE）の電荷発生剤１重量部とブチラール樹脂（エスレ
ックスBX−1,積水化学（株）製）１重量部とをテトラヒ
ドロフラン溶剤とともにボールミルにて分散して塗工液
とし、これを下引層の上に浸漬コーティング法で塗工し
て乾燥し、0.2μｍの電荷発生層を形成した。

さらに、電荷輸送層としては、式（Ｉ）で示される電
荷輸送剤を用いて、酸化電位0.48V（vs SCE）の電荷輸送剤１重量部とポリ
カーボネート樹脂（Ｚ−200三菱ガス化学（株））１重
量部とを塩化メチレン溶液に溶解して塗工液とし、これ
を電荷発生層の上に浸漬コーティング法にて塗工して乾
燥し、20μｍの電荷輸送層を形成した。なお、この円筒
状感光体の電荷発生剤と電荷輸送剤との酸化電位の差は
0.54Vである。

また、酸化電位の測定は、サイクリックボルタモグラ
ム測定装置にて、電解セル（三電極方式）にて測定し、
較正は標準資料ビオローゲンにより行ない、測定前に溶
存酸素を完全に除去するために窒素ガス置換を行なっ
た。なお、参照電極は飽和カロメル電極（SCE）を用
い、酸化電位はサイクリックボルタモグラムのピーク電
流値から算出した。

そして、上述の方法によって作成した円筒状感光体
を、露光から現像までの時間がで連続100時間の繰り返し耐刷テストを行なったとこ
ろ、残留電位が（−）25V上昇しただけで非常に安定し
た電位であった。また、画像濃度の低下及び白地カブリ
等の問題も起らず、高い印字品質を保つことができた。

上述の第１の実施例に対して、次の比較例を説明す
る。

比較例は、電荷発生剤としてτ型無金属フタロシアニ
ン（τ−H₂Pc）酸化電位0.93V（vs SCE）を用い、電荷
輸送剤として式（II）酸化電位0.61V（vs SCE）を用いた。その他の層構造及
び組成・工法を第１の実施例とまったく同様とした。こ
の円筒状感光体の電荷発生剤と電荷輸送剤との酸化電位
の差は0.32Vである。

この円筒状感光体を第１の実施例と同様に、露光から
現像までの時間をで連続100時間の繰り返し耐刷テストを行なったとこ
ろ、残留電位の上昇は（−）150Vであった。また、画像
濃度の低下及び白地のカブリも発生した。

次に、本発明の電子写真プロセスの第２の実施例につ
いて説明する。

第２の実施例は、外径が30mmであるアルミニウムシリ
ンダに以下に示す下引層，電荷発生層，電荷輸送層を順
次積層することにより、円筒状感光体を作成した。下引
層としては、カゼインのアンモニア水溶液を浸漬コーテ
ィング法で塗工して乾燥し、１μｍの下引層を作成し
た。

電荷発生剤としては、Ｎ型オキシチタニウムフタロシ
アニン（Ｎ−TiOPc）酸化電位1.06V（vs SCE）を１重
量部、ブチラール樹脂（エスレックスBM−2;積水化学
（株）製）１重量部をイソブロピルアルコールに溶解し
てボールミル分散により塗液とし、先に形成した下引層
の上に浸漬コーティング法で塗工して乾燥し、0.3μｍ
の電荷発生層を形成した。

次に、電荷輸送層としては、式（III）で示される電
荷輸送剤酸化電位0.45V（vs SCE）を１重量部、ポリスルホン樹
脂（p1700;ユニオンカーバイト社製）１重量部とをモノ
クロルベンゼン溶剤に溶解して塗工液とし、これを電荷
発生層の上に浸漬コーティング法にて塗工して乾燥した
が、この時の膜厚は12μｍであった。なお、この円筒状
感光体の電荷発生剤と電荷輸送剤との酸化電位の差は0.
61Vである。

そして、上述の方法によって作成した円筒状感光体
を、露光から現像までの時間がで連続して12時間の耐刷テストを行なったところ、残留
電位がわずかに（−）5V上昇しただけで非常に安定であ
った。また、画像濃度の低下もなく、白地のカブリもな
く、初期と同じ高印字品質を保った。

次に、本発明の電子写真プロセスの第３の実施例につ
いて説明する。

第３の実施例は、第２の実施例で作成した円筒状感光
体（酸化電位差0.61V）を、露光から現像までの時間がで連続して12時間の耐刷テストを行なったところ、残留
電位が（−）5V上昇しただけで非常に安定であった。ま
た、画像も初期の高印字品質を保った。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の電子写真プロセスは、
円筒状感光体が順に円周上の帯電位置、露光位置、現像
位置、転写位置に達するよう回転され、帯電位置におい
て帯電位が−300〜−850Vになるように帯電され、露光
位置において現像位置での露光電位が−20〜−200Vにな
るように露光され、現像位置において現像され、転写位
置において転写される電子写真プロセスであって、円筒
状感光体は、円筒状のアルミニウムシリンダに、少なく
とも電荷発生層と、電荷輸送層とを順次積層した感光体
であって、電荷発生層を形成する電荷発生材料の酸化電
位が電荷輸送層を形成する電荷輸送材料の酸化電位に対
して0.61V以上高くしたことにより、感光体外径を30mm
とし、露光から現像までの時間が75msecとした電子写真
プロセスにおける耐刷テストにおいても残留電位の上昇
が少なく、高速・小型化に適し、しかも高い印字品質を
繰り返し保ち続ける事ができるという効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真プロセスの配置図である。１……円筒状感光体、Ａ……露光位置、Ｂ……現像位
置、Ｃ……帯電位置、Ｄ……転写位置、Ｒ……外径、Ｖ
……周速、θ……角度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−16571（ＪＰ，Ａ) 特開平１−252967（ＪＰ，Ａ) 特開平１−142658（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−17065（ＪＰ，Ａ) 特開平２−178668（ＪＰ，Ａ) 特開平２−16569（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状感光体が順に円周上の帯電位置、露
光位置、現像位置、転写位置に達するよう回転され、前
記帯電位置において帯電位が−300〜−850Vになるよう
に帯電され、前記露光位置において前記現像位置での露
光電位が−20〜−200Vになるように露光され、前記現像
位置において現像され、前記転写位置において転写され
る電子写真プロセスにおいて、前記円筒状感光体は、円筒状のアルミニウムシリンダ
に、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とをこの順で
積層した感光体であって、前記電荷発生層を形成する電
荷発生材料の酸化電位が前記電荷輸送層を形成する電荷
輸送材料の酸化電位に対して0.61V以上高いことを特徴
とする電子写真プロセス。
【請求項２】円筒状感光体の一層以上が有機光導電体か
らなることを特徴とする請求項１記載の電子写真プロセ
ス。
【請求項３】円筒状感光体がスチルベン化合物を含有す
ることを特徴とする請求項１記載の電子写真プロセス。
【請求項４】円筒状感光体がオキシチタニウムフタロシ
アニン化合物を含有することを特徴とする請求項１記載
の電子写真プロセス。