JPH0836301A - 反転現像用電子写真複写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無駄な空回転等の必要がなく感光体の一回転
目から画像形成をできるようにする。 【構成】 導電性支持体上に、フタロシアニン化合物を
含有する電荷発生層および電荷輸送層を有する積層型電
子写真感光体を用い、少なくとも帯電、像露光、現像、
転写、光除電手段により複数枚の画像形成を行なう反転
現像用電子写真複写方法において、最初の感光体一回転
目による画像形成には光除電を行なわずに画像形成し、
二回転目以降から光除電を入れた画像形成を行なうこと
を特徴とする反転現像用電子写真複写方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特定の化合物を含有する
積層型電子写真感光体を用いる反転現像用電子写真複写
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｃ．Ｆ．カールソンの発明による電子写
真技術は、即時性、高品質かつ保存性の高い画像が得ら
れることなどから、近年では複写機の分野にとどまら
ず、各種プリンタやファクシミリの分野でも広く使わ
れ、大きな広がりを見せている。この電子写真プロセス
は基本的に、感光体表面の均一な帯電、原稿に対応した
像露光による静電潜像の形成、該潜像のトナーによる現
像、該トナー像の紙への転写（中間に転写体を経由する
場合もある）及び定着による画像形成プロセスと、感光
体を繰り返し使用するための初期化プロセス、すなわち
感光体表面に残留する現像剤を取り除くためのクリーニ
ング及び残留電荷を除去する除電プロセスから成り立っ
ている。

【０００３】電子写真技術の中核となる感光体について
は、その光導電材料として従来からのセレニウム、ヒ素
−セレニウム合金、硫化カドミウム、酸化亜鉛といった
無機系の光導電体から、最近では、無公害で成膜が容
易、製造が容易である等の利点を有する有機系の光導電
材料を使用した感光体が開発されている。中でも電荷発
生層及び電荷輸送層を積層したいわゆる積層型感光体
は、より高感度な感光体が得られること、材料の選択範
囲が広く安全性の高い感光体が得られること、また塗布
の生産性が高く比較的コスト面でも有利なことから、現
在では感光体の主流となっており大量に生産されてい
る。

【０００４】一方、最近、より高画質な画像を得るため
や、入力画像を記憶したり自由に編集したりするため
に、画像形成のためのデジタル化が急速に進行してい
る。これまで、デジタル的に画像形成するものとしては
ワープロやパソコンの出力機器であるレーザプリンタ、
ＬＥＤプリンタや一部のカラーレーザコピア等に限られ
ていたが、従来アナログ的画像形成が主流であった普通
の複写機の分野にも急速にデジタル化が進行している。

【０００５】この様なデジタル的画像形成を行なう場合
には、コンピュータ情報を直接使う場合にはその電気信
号を光信号に変換し、また原稿からの情報入力の場合に
は原稿情報を光情報として読み取った後、一度デジタル
電気信号に変換し、再度光信号に変換し感光体に入力さ
れる。いずれにせよ感光体に対しては光信号として入力
されるわけであるが、この様なデジタル信号の光入力に
は主としてレーザ光やＬＥＤ光が用いられている。現在
もっともよく使用される入力光の発振波長は７８０ｎｍ
や６６０ｎｍの近赤外光やそれに近い長波長光である。
デジタル的画像形成に使用される感光体にとって、まず
第一に要求されることはこれらの長波長光に対して感度
を持つことであり、これまで多種多様な材料が検討され
ている。中でもフタロシアニン化合物は合成が比較的簡
単であり長波長光に感度を示すものが多いことから、幅
広く検討され実用に供されている。

【０００６】例えば特公平５−５５８６０号公報にはチ
タニルフタロシアニンを用いた感光体が、特開昭５９−
１５５８５１号公報にはβ型インジウムフタロシアニン
を用いた感光体が、特開平２−２３３７６９号公報には
χ型無金属フタロシアニンを用いた感光体が、特開昭６
１−２８５５７号公報にはバナジルオキシフタロシアニ
ンを用いた感光体がそれぞれ開示されている。

【０００７】一方、デジタル的に画像形成する場合に
は、光の有効利用或いは解像力を上げる目的から、光を
照射した部分にトナーを付着させ画像を形成する、いわ
ゆる反転現像方式を採用することが多い。反転現像プロ
セスにおいては、暗電位部が白地となり、明電位部が黒
地部（画線部）になる。前述したように、画像を取り終
えた後の感光体はつぎの画像形成のために初期化プロセ
スが行なわれるが、その中の除電方法としては一般にＡ
Ｃコロナ放電を利用したもの、光を利用する方法等が知
られている。このうち装置的に単純であり、ＡＣコロナ
放電の場合のようにオゾン等の有害なガス発生が伴わな
い光除電方法がよく用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者ら
がこのような光除電プロセスを含む反転現像による複写
プロセスで、フタロシアニン化合物を電荷発生層に含有
する積層型感光体を用い画像形成を行なったところ、最
初の感光体一回転目のプロセスによる画像は極端に地肌
が汚れ良好な画像が得られない現象が見られた。更に連
続してコピーを行なった場合、感光体２回転目のプロセ
スによる画像では多少地肌の汚れが残っていたがほぼ良
好な画像となり、それ以降では良好な画像が得られた。

【０００９】この現象を感光体の表面電位を測定し検証
したところ、一回転目のプロセスにおける現像段階での
表面電位は、所定の値より大きく低下していることがわ
かった。２回転目でもやや低下は見られたものの、３回
転目以降はほぼ所定値を示すことがわかった。またしば
らく放置させたあと、同様の測定を行なったところ同じ
現象が見られた。更に感光体を繰り返し使用しかなり疲
労させた状態で同様の測定を行なったところ、一回転目
のプロセスでは表面電位の低下幅は更に拡大することが
わかった。

【００１０】フタロシアニン化合物を電荷発生層に使用
した積層型感光体は広く実用化されているが、この様な
現象は程度の差は多少あるもののすべてにおいて観測さ
れた。また、アゾ顔料を電荷発生層に用いた積層型感光
体では観測されなかったことから、フタロシアニン化合
物を用いた積層型感光体に特有の問題であることがわか
った。この様な現象が生じる理由は明らかでないが、種
々現象を調べたところその機構は以下のように推定され
た。

【００１１】通常の電子写真プロセスにおける光除電プ
ロセスでは、積層型感光体の電荷発生層で過剰のキャリ
アーが生成され残留電位が中和され除電される。ここで
電荷発生層にエレクトロントラップが存在すると、さき
に生成したキャリアーが一時的に捕獲され、次の帯電工
程まで残存しているとその一部が放出されるために帯電
電位の低下を引き起こす。２回転目以降においては、そ
のエレクトロントラップはあらかた埋っているために、
次の帯電プロセスでのキャリアー放出は抑えられ帯電電
位の低下は少なくなる。放置した場合には、エレクトロ
ントラップに捕獲されていた正孔が熱緩和し、エレクト
ロントラップが最初のフリーな状態に戻り電位低下する
と考えられる。感光体が疲労した場合低下幅が拡大する
のは、疲労により電荷発生層中のエレクトロントラップ
量が徐々に増加して行くためと考えられる。

【００１２】以上詳述したように、フタロシアニン化合
物を電荷発生層に使用した積層型感光体を光除電プロセ
スを含む反転現像電子写真プロセスで使用すると、潜在
的にこの様な問題を含んでいる。しかし、これまでは帯
電圧が低下する感光体一回転目のプロセスは画像形成に
は使用せず（いわゆる空回転）、帯電圧が安定する２回
転目以降から画像形成に使用し、このような問題を回避
しているのが現状である。これは、比較的コピー速度の
遅い（例えばＡ４紙１０枚／分以下）反転現像方式のプ
リンタ等においては、帯電器の帯電制御能力に余裕がで
きるためにこの様な現象が顕著に現れないこと、またコ
ンピュータ等からのデータ転送に時間を要すること等か
ら一回転目を空回転とするプロセスにしても特に支障は
生じなかったためである。ところがコピー速度の速いデ
ジタルコピア等、直接原稿をコピーする場合には、この
ような空回転を入れると高速化の大きな支障となるた
め、感光体の一回転目から画像形成できるようにするこ
とが熱望されている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記の様な点に鑑み、フタロシアニン化合物を電荷発生層
に使用した積層型感光体を光除電プロセスを含む反転現
像方式の電子写真複写方法で用いる場合、この様な無駄
な空回転をなくす手段について種々検討を行なった。そ
の結果、感光体の最初の一回転目のプロセスによる画像
形成時には光除電プロセスを行なわず、二回転目以降か
ら光除電プロセスを入れることにより、一回転目を空回
転とすることなく連続して良好な画像を得られることを
見出し本発明に到達した。

【００１４】すなわち本発明の要旨は導電性支持体上
に、フタロシアニン化合物を含有する電荷発生層および
電荷輸送層を有する積層型電子写真感光体を用い、少な
くとも帯電、像露光、現像、転写、光除電手段により複
数枚の画像形成を行なう反転現像用電子写真複写方法に
おいて、最初の感光体一回転目による画像形成には光除
電を行なわずに画像形成し、二回転目以降から光除電を
入れた画像形成を行なうことを特徴とする反転現像用電
子写真複写方法にある。

【００１５】

【作用】以下本発明を詳細に説明する。本発明において
使用される積層型感光体は導電性基体上に設けられる。
導電性基体としては、例えばアルミニウム、アルミニウ
ム合金、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料やア
ルミニウムを蒸着したポリエステルフィルム、紙などが
主として使用される。この様な導電性支持体と光導電層
との間には通常使用されるような公知のバリアー層が設
けられていてもよい。

【００１６】バリアー層としては、例えばアルミニウム
陽極酸化被膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム
等の無機層、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビ
ニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラ
チン、デンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミ
ド等の有機層が使用される。またこれらのバリアー層に
はアルミニウム、銅、錫、亜鉛、チタンなどの金属ある
いは金属酸化物などの導電性または半導性微粒子を含ん
でいてもよい。

【００１７】本発明の積層型感光体は基本的に電荷発生
層と電荷輸送層から構成されるが、電荷発生層に用いら
れる電荷発生物質としては無金属フタロシアニン、銅塩
化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、
亜鉛、バナジウム、等の金属又は、その酸化物、塩化物
の配位したフタロシアニン類が使用される。これらの電
荷発生層には分光感度を変えたり帯電性、残留電位等の
電気特性を改良するためにフタロシアニン以外の電荷発
生物質を含有させてもよい。例えばセレン及びその合
金、ヒ素−セレン、硫化カドミニウム、酸化亜鉛、その
他の無機光導電物質、アゾ色素、キナクリドン、多環キ
ノン、ピリリウム塩、チアピリリウム塩、インジゴ、チ
オインジゴ、アントアントロン、ピラントロン、シアニ
ン等が使用できる。

【００１８】電荷発生層はこれらの電荷発生物質の微粒
子（好ましくは平均粒径１μｍ以下、より好ましくは
０．５μｍ以下、更に好ましくは０．３μｍ以下）を、
例えばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリ
アクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタ
ール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラー
ル、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セ
ルロースエステル、セルロースエーテルなどの各種バイ
ンダー樹脂で結着した形の分散層で使用してもよい。

【００１９】この場合の使用比率はバインダー樹脂１０
０重量部に対して３０から５００重量部の範囲より使用
され、その膜厚は通常０．１μｍから２μｍ、好ましく
は０．１５μｍから０．８μｍが好適である。また電荷
発生層には必要に応じて塗布性を改善するためのレベリ
ング剤や酸化防止剤、増感剤等の各種添加剤を含んでい
てもよい。また電荷発生層は上記電荷発生物質の蒸着膜
であってもよい。

【００２０】電荷輸送層に用いる電荷輸送材料として
は、２，４，７−トリニトロフルオレノン、テトラシア
ノキノジメタンなどの電子吸引性物質、カルバゾール、
インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾー
ル、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、
などの複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合
物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、或いはこ
れらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重
合体などの電子供与性物質が挙げられる。これらの電荷
輸送材料がバインダー樹脂に結着した形で電荷輸送層が
形成される。

【００２１】電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂と
しては、例えばポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、及びその共重合
体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエステルカ
ーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノキシ、
エポキシ、シリコーン樹脂等があげられ、またこれらの
部分的架橋硬化物も使用できる。

【００２２】バインダー樹脂と電荷輸送物質の割合は、
バインダー樹脂１００重量部に対して３０〜２００重量
部、好ましくは４０〜１５０重量部の範囲で使用され
る。また膜厚は５から５０μｍ、好ましくは１０から４
５μｍがよい。なお電荷輸送層には、成膜性、可とう
性、塗布性などを向上させるために周知の可塑剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤などの添加剤を含
有させても良い。

【００２３】最表面層として、従来公知の例えば熱可塑
性或いは熱硬化性ポリマーを主体とするオーバーコート
層を設けても良い。通常は、電荷発生層の上に電荷輸送
層を形成するが、逆も可能である。各層の形成方法とし
ては、層に含有させる物質を溶剤に溶解又は分散させて
得られた塗布液を順次塗布するなどの公知の方法が適用
できる。

【００２４】この様にして形成された積層感光体は本発
明による反転現像用の電子写真方法で使用される。本電
子写真方法は少なくとも帯電、像露光、現像、転写、光
除電手段からなるが、各手段とも通常用いられる方法い
ずれを用いてもよい。帯電方法としては、例えばコロナ
放電を利用したコロトロンあるいはスコロトロン帯電、
導電性ローラあるいはブラシによる接触帯電などいずれ
を用いてもよい。このような帯電手段を用いて、通常感
光体は−３００Ｖから−１０００Ｖの範囲で帯電され
る。

【００２５】像露光に使用される光源としては、半導体
レーザ光の他、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等が使用され
る。現像方法としては磁性あるいは非磁性の一成分現像
剤、二成分現像剤などを接触あるいは非接触させて現像
する一般的な方法が用いられる。転写方法としてはコロ
ナ放電によるもの転写ローラを用いた方法等何れでも良
い。光除電プロセスにおける光質としてはタングステン
ランプ等の白色光、ＬＥＤ光等の赤色光等いずれも用い
ることができる。光除電プロセスにおける照射光強度
は、通常感光体の半減露光感度を示す光量の数倍ないし
３０倍程度になるように出力設定される。

【００２６】本発明の複写方法においては少なくとも上
記の各手段を用いて、例えば図１に示されるようなプロ
セス配置で行なわれるが、感光体の一回転目による画像
形成時には光除電は行なわず、二回転以降から光除電が
行なわれる。具体的には、例えば図２に示されるような
タイムチャートに各工程を設定することにより容易に達
成することができる。尚、一回転目とは、例えばスター
トボタンを押すたびの最初の一回転目を意味する。

【００２７】通常、除電を行なわずに次の帯電を行なう
と、前の露光パターンが残っているため、帯電状態は不
均一になる。正規現像方式の場合には、帯電部分がトナ
ー現像され前の露光パターンに対応した残像が発生する
ため、除電手段は必須となる。ところが反転現像方式の
場合には、この様な不均一な帯電部分は白地部となり現
像されないため、次の画像に対する影響はほとんどなく
なる場合がある。そこで次の帯電において、比較的均一
な帯電状態にすることができれば除電は実質上必要なく
なる。実際、低速の反転現像方式のプリンタでは、除電
なしでの画像形成方法がかなり採用されている。ところ
がプロセス速度が速い場合のように、帯電能力に不足が
生じる場合には光除電を行なわないと帯電の均一性が低
下し、前の露光パターンが残ってしまういわゆるメモリ
ー現象が生じる。本発明においては感光体の二回転目以
降は光除電が入るために、この様なメモリー現象はほと
んど生じない。

【００２８】

【発明の効果】本発明による反転現像用の電子写真複写
方法で画像形成を行なった場合、無駄な空回転等を入れ
る必要がなく、感光体の一回転目から画像形成ができる
ために、一枚目のプリントを速やかに行なうことができ
る。本複写方法は通常のレーザプリンタ、ＬＥＤプリン
タのみならず、電子写真方式のファクシミリやデジタル
コピア、フルカラー複写機等幅広く用いることができ
る。特に電子写真プロセスが高速で行なわれる場合、非
常に効果を発揮することができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明するが、特にこれらに限定されるものではな
い。 実施例−１ 外径８０ｍｍのアルミシリンダー上に、チタニルフタロ
シアニン１０重量部をポリビニルブチラール樹脂５重量
部に分散してなる膜厚０．５μｍの電荷発生層及びＮ−
メチルカルバゾール−９−カルバルデヒドジフェニルヒ
ドラゾン７０重量部とポリカーボネート樹脂１００重量
部を主成分とする膜厚２０μｍの電荷輸送層を積層し、
感光体Ａを作成した。

【００３０】実施例−２ 外径８０ｍｍのアルミシリンダー上に、チタニルフタロ
シアニンを蒸着した膜厚０．５μｍの電荷発生層及び４
−ジベンジルアミノ−２−メチルベンズアルデヒドジフ
ェニルヒドラゾン８５重量部とポリカーボネート樹脂１
００重量部を主成分とする膜厚２０μｍの電荷輸送層を
積層し、感光体Ｂを作成した。

【００３１】実施例−３ 外径８０ｍｍのアルミシリンダー上に、χ型メタルフリ
ーフタロシアニン１０重量部をアクリル系樹脂１０重量
部に分散した膜厚０．４μｍの電荷発生層、及び４−ジ
ベンジルアミノ−２−メチルベンズアルデヒドジフェニ
ルヒドラゾン１０重量部と１，１−ジフェニル−４，４
−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）ブタジエン−
１，３を８０重量部とポリカーボネート樹脂１００重量
部を主成分とする膜厚２０μｍの電荷輸送層を積層し感
光体Ｃを作成した。

【００３２】比較例−１ 外径８０ｍｍのアルミシリンダー上に、ビスアゾ顔料１
０重量部をポリビニルブチラール樹脂１０重量部に分散
した膜厚０．５μｍの電荷発生層及びピレンカルバルデ
ヒドジフェニルヒドラゾン１００重量部とポリカーボネ
ート樹脂１００重量部を主成分とする膜厚２０μｍの電
荷輸送層を積層し比較感光体Ｄを作成した。

【００３３】まず除電器と帯電器の角度を８５°、帯電
器と表面電位測定プローブとの角度を１１０°に配置
し、上記の各感光体を周速８４ｍｍ／秒で回転させ、そ
の表面が−７００Ｖになるようにスコロトロン帯電条件
を設定した。除電光としてＬＥＤ赤色光を用い、除電／
帯電のプロセスを繰り返し行なった時の感光体の表面電
位をその都度モニターしながら測定した。表−１及び表
−２に感光体の一回転目の帯電前から光除電プロセスを
入れた場合、および一回転目は入れずに二回転目以降か
ら入れた場合の各回転毎での表面電位を示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】これらの結果から明らかなように、フタロ
シアニン化合物を含む感光体を一回転目から光除電プロ
セスを含むプロセスで使用した場合には一回転目の電位
低下が極めて大きいことがわかる。本発明による、一回
転目には除電プロセスを入れず二回転目以降から除電プ
ロセスを入れた場合には、最初から安定した帯電状態を
得られることがわかる。また電荷発生層にフタロシアニ
ン化合物を含まない比較感光体Ｄでは、これら何れのプ
ロセスにおいても帯電は安定しており、このような一回
転目の帯電が光除電に影響されるのはフタロシアニン化
合物を含む感光体に特有の現象であることがわかる。

【００３７】実施例−４ 実施例−１において作成した感光体Ａを周速が１９０ｍ
ｍ／秒の反転現像方式に改造した複写機に装着し、最初
から除電プロセスを入れた場合、および感光体一回転目
は除電を入れず二回転目以降から除電プロセスを入れた
場合での画像を評価した。なお、この複写機のプロセス
配置は除電と帯電の間：０．１５秒、帯電と像露光の
間：０．１２秒、像露光と現像との間：０．２１秒であ
る。その結果、最初から除電プロセスを入れた場合に
は、一枚目の画像は全面がかぶった状態になり良好な画
像は得られなかった。一回転目は除電を入れず二回転目
以降から除電プロセスを入れた場合には、一枚目からか
ぶりの少ない良好な画像が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプロセス配置の例。

【図２】本発明による複写方法の各プロセスタイムチャ
ートの例。

【符号の説明】

１ ＯＰＣ感光体 ２ 帯電器 ３ 像露光系 ４ 現像器 ５ 転写器 ６ 定着器 ７ クリーナー ８ 光除電器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上に、フタロシアニン化合
   物を含有する電荷発生層および電荷輸送層を有する積層
   型電子写真感光体を用い、少なくとも帯電、像露光、現
   像、転写、光除電手段により複数枚の画像形成を行なう
   反転現像用電子写真複写方法において、 最初の感光体一回転目による画像形成には光除電を行な
   わずに画像形成し、二回転目以降から光除電を入れた画
   像形成を行なうことを特徴とする反転現像用電子写真複
   写方法。