JPH0990650A

JPH0990650A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0990650A
Application number: JP24611895A
Authority: JP
Inventors: 徹 ▲高▼橋; Toru Takahashi; Fumio Takei; 文雄武井; Katsura Sakamoto; 桂阪本; Tsuneo Watanuki; 恒夫綿貫
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】光背面プロセスにより、印字濃度が高く、背
景部かぶりのない、良質の画像を得ることのできる画像
形成方法を提供する。【解決手段】光背面プロセスによる画像形成方法にお
いて、抵抗率１０⁵Ω・cm以上のキャリアを含む現像剤
を用い、感光体の光導電層が５．０eV以下のイオン化ポ
テンシャルを有する電荷輸送剤および／または複合型ポ
リカーボネートを含有する、あるいは感光体の光導電層
上にさらに中間層を介してシアノエチルプルランを主成
分とするオーバーコート層が形成されている感光体を用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成方法に関
する。さらに詳しく述べるならば、本発明は、透明基体
上に導電層および光導電層を順次に積層形成した感光体
と感光体に近接配置された導電性スリーブおよび内部に
磁石を有する現像器とを用い、現像剤をスリーブにより
搬送させ、現像剤を感光体に接触させて、スリーブと導
電層間に電圧（現像バイアス）を印加して、感光体表面
を帯電させ、透明基体側から現像剤との接触部分に画像
露光を行い、画像を形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、複写機または高速・高印字品位の
プリンタとして、電子写真記録方式を用いたものが広く
普及している。この方式は、感光体を潜像記録媒体とし
て用い、一様帯電、画像露光、現像、転写、定着、除電
およびクリーニングの７つの工程で記録が行われる、い
わゆるカールソンプロセスである。帯電は、光導電性を
有する感光体の表面に正または負の均一静電荷を施し、
続く露光プロセスでは、レーザー光などを照射して、特
定部分の表面電荷を消去することにより、感光体上に、
画像情報に応じた静電潜像を形成する。次に、この潜像
をトナーによって静電的に現像することにより、感光体
上にトナーによる可視像を形成し、最後にこのトナー像
を記録紙上に静電的に転写して、熱、光、圧力等によっ
て、融着させることにより、印刷を得る。しかし、カー
ルソンプロセスを用いた従来の記録装置は各工程に用い
る手段が感光体の周囲に配置されていて、装置が小型化
するにつれて、各工程の手段が感光体のまわりに密接に
連なるようになる。そのため、小型化には限界があり、
また現像器から現像剤が飛散し、画像露光手段に用いら
れる光学系を汚し、印刷に悪影響を及ぼすなどの欠点が
ある。また、従来、帯電はコロナ帯電によって行われる
ためにオゾンが発生し、人体に対して悪影響を及ぼすな
どの問題がある。そこで、露光手段を感光体の内側に配
置し、帯電手段にコロナ帯電器を用いない画像形成装置
が考案されている（特開昭５８−１５３９５７、特開昭
５７−６７９４９など）。この装置は、現像剤と感光体
表面を接触させ、現像剤を媒体として、現像器の導電性
スリーブと感光体の導電層との間に現像バイアスを印加
し、感光体表面を帯電させるものである。また、感光体
と現像剤の接触部分の最適位置において導電層側から画
像露光を行い、潜像形成するのと同時に、潜像部分に電
気的引力によってトナーを吸引し、感光体表面にトナー
による可視像を形成する。この方式を用いると、コロナ
帯電によりオゾンを発生することもなく、また画像露光
源が感光体の内側に存在し、また現像器が帯電手段、現
像手段およびクリーニング手段を兼ねているので、大幅
な工程手段の削減が可能となり、装置の大幅な小型化を
図ることができる。この方式は、感光体の背面から画像
露光するために、光背面プロセスと呼ばれる。

【０００３】従来の光背面プロセスでは、高易動度の無
機感光体または有機感光体を用い、導電性のトナーの１
成分現像剤、絶縁性トナーと導電性のキャリアを混合し
た２成分現像剤またはスリーブ上に導電性キャリアの存
在下に絶縁性トナーを供給する１．５成分現像剤によっ
て画像形成を行っていた。また、従来では、導電性トナ
ーおよび導電性キャリアの抵抗率は１０⁵Ω・cm以下の
ものでないと、感光体表面に十分な帯電を形成すること
ができないと考えられていた（特開昭５８−１５３９５
７など）。しかし、導電性トナーでは、記録紙に転写す
る場合に、記録紙にトナーに帯電した電荷が記録紙に流
れてトナー帯電量が低くなり、転写効率が低くなる。ま
た、導電性キャリア（キャリア抵抗１０⁵Ω・cm以下）
を混合した現像剤を用いた場合には、キャリア間で通電
しやすくなり、キャリアの帯電保持が小さくなる。その
ため、トナーの帯電量が低下し、トナー飛散を起こしや
すくなり、かぶりの多い画像を形成してしまうなどの欠
点があった。また、特開昭５７−１１９３７５などに提
案されているようにキャリア抵抗１０¹³Ω・cmのものを
用いた場合には、感光体の表面に絶縁性のオーバーコー
ト層を設けることが必要となるが、オーバーコート層が
ない場合に比べて、感光体の潜像部の電界強度が小さく
なり、高い印字濃度の印刷を得ることができないという
欠点があった。そのため、光背面プロセスにおいて、絶
縁性トナーと抵抗率１０⁵Ω・cm以上のキャリアを組み
合わせた現像剤が必須となる。

【０００４】光背面プロセスにおいて、感光体の光導電
層に、無機光導電材料と比べ暗抵抗が高い有機光導電材
料を用いることにより、絶縁性トナーと抵抗率１０⁵Ω
・cm以上のキャリアを組み合わせた現像剤の適用が可能
であることが提案されている（特開平５−１４３２６
２）。通常の有機光導電層には、単層型乃至電荷発生層
−電荷輸送層または電荷輸送層−電荷発生層の順に積層
した積層型有機光導電層を用いる。これらの各層は、通
常、電荷発生剤または電荷輸送剤をバインダ樹脂で結着
して得られる。光背面プロセスの場合、現像器の導電性
スリーブと感光体の導電層との間に現像バイアスを印加
することにより、スリーブ上の現像剤を通して、感光体
表面に電荷が注入され、感光体の表面が帯電する。感光
体の帯電性を向上させるため、光背面プロセス用感光体
の表面近傍には電荷注入されやすい材料を用いるが好ま
しく、光背面用感光体の表面層の組成は非常に重要であ
ると考えられる。そこで、本発明者らは、感光体の表面
層である光導電層に用いる電荷輸送剤およびバインダ樹
脂やオーバーコート層材料について検討を行ったもので
ある。光導電層のバインダ樹脂には、機械的強度の点か
らポリカーボネートが最も適していると考えられる（特
開昭６０−０００１２７）。しかし、従来の光背面用有
機感光体の材料では、特性上十分満足できるものではな
い。

【０００５】また、従来の光背面プロセスでは、前述し
たように、現像バイアスが感光体の表面電位よりも高い
というプロセス上の特異点から、磁性トナーを用い、ス
リーブ内に備えた磁石によって、潜像部以外の部分のト
ナーを磁力によって掻き取る方式を採っていた。しか
し、磁性トナーは黒色の磁性材料をトナー中に含むため
モノクロ用プリンタしか使用できない。そのため、非磁
性トナーを用いるフルカラー対応のプリンタには光背面
プロセスを使用することができないという欠点があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、抵
抗率１０⁵Ω・cm以上のキャリアを含む現像剤を用いた
場合にも、光背面プロセスにより、印字濃度が高く、背
景部かぶりのない、良質の画像を得ることのできる画像
形成方法、および磁性トナーのみならず非磁性トナーを
も用いることのできる、光背面プロセスによる画像形成
方法を提供しようとするものである。。を組み合わせた
現像剤が必須となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、透明基体上に導電層および光導電層を順次
に積層形成した感光体と前記感光体に近接配置された導
電性スリーブおよび内部に磁石を有する現像器とを用
い、抵抗率１０⁵Ω・cm以上のキャリアを含む現像剤を
前記スリーブにより搬送させ、前記現像剤を前記感光体
に接触させて、前記スリーブと前記導電層間に電圧（現
像バイアス）を印加して、前記感光体表面を帯電させ、
前記透明基体側から前記現像剤との接触部分に画像露光
を行い、画像を形成する方法において、前記感光体の光
導電層が５．０eV以下のイオン化ポテンシャルを有する
電荷輸送剤を含有し、または前記感光体の光導電層がさ
らに複合型ポリカーボネートを含有することを特徴とす
る画像形成方法を提供する。また、前記感光体として前
記感光体の光導電層上にさらにシアノエチル化プルラン
を含有するオーバーコート層が形成されている感光体を
用いてもよい。

【０００８】本発明は、また、透明基体上に導電層、光
導電層およびオーバーコート層を順次に積層形成した感
光体と前記感光体に近接配置された導電性スリーブおよ
び内部に磁石を有する現像器とを用い、前記スリーブに
より現像剤を搬送させ、前記現像剤を前記感光体に接触
させて、前記スリーブと前記導電層間に電圧を印加し
て、前記感光体表面を帯電させ、前記透明基体側から前
記現像剤との接触部分に画像露光を行い、画像を形成す
る方法において、前記感光体のオーバーコート層がシア
ノエチル化プルランを含有することを特徴とする画像形
成方法を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明において、前記複合型ポリ
カーボネートは、下記の構造式１を有するビスフェノー
ルＺ型ポリカーボネートおよび下記の構造式２を有する
ビスフェノールＡ型ポリカーボネートをブレンドしたも
の、あるいは下記構造式３を有するビスフェノールＺ型
の単位とビスフェノールＡ型の単位とを含む共重合ポリ
カーボネートであるのが好ましい。

【００１０】

【化１０】

【００１１】

【化１１】

【００１２】

【化１２】

【００１３】また、前記シアノエチル化プルランは、下
記構造式４を有するものであるのが好ましい。

【００１４】

【化１３】

【００１５】上式中、Ｒは水素またはシアノエチル基を
表し、ｎは重合度であり、正の整数を表す。ただし、全
てのＲが水素であることはないものとする。本発明にお
いて、前記現像剤キャリアの抵抗率Ｒは、１cm³の前記
現像剤を一定磁界（磁束密度９５０ガウス、磁界強度３
４００ｅ）の働いている１cm²の平行電極間（電極間距
離１cm）に入れ、１００Ｖの直流電圧をかけた時に流れ
る電流値ｉ（Ａ）を測定し、Ｒ＝１００／ｉの式から求
めたものである。また、電荷輸送剤のイオン化ポテンシ
ャルは、表面分析装置（ＡＣ−１、理研計器製）を用い
て評価した（電子写真学会誌２８，No．４，ｐ３６４，
１９８９）。

【００１６】以下に感光体および現像剤の例を示すが、
本発明ではこれらに限定されることはない。以下に感光
体の作製方法について示す。まず、感光体の基体として
は、ガラス、ＰＥＴフィルム、プラスティックなどの、
露光に必要な光を透過できる透明性を備えている材料か
らなる公知のものを用いることができる。

【００１７】次に、導電層を透明基体上に形成する。導
電層に用いられるものとしては、ＩＴＯ、酸化錫、可溶
性導電性高分子またはＩＴＯもしくは酸化錫などの導電
性微粉末を樹脂中に分散させた導電性塗料などの、透明
性および導電性を伴う公知の材料を用いることができ
る。透明基体上への導電層の形成には、真空蒸着法、ス
パッタリング法、浸漬コート法、スプレーコート法、ド
クターブレードコート法などの公知の手法を用いること
ができる。また、導電層の膜厚は１０Å〜２０μｍ程度
であるのが好ましい。

【００１８】導電層の上に形成される光導電層として
は、有機材料を用いて作製したものがある。かかる有機
光導電層は、単層型ないし電荷発生層−電荷輸送層また
は電荷輸送層−電荷発生層の順に積層した積層型有機光
導電層であってよいが、本感光体の層構成としては、電
荷発生層、電荷輸送層の順に積層された有機光導電層が
好ましい。これらの各層は通常電荷発生物質または電荷
輸送物質をバインダ樹脂で結着して得られ、浸漬コート
法、スプレーコート法、ドクターブレードコート法など
の公知の手法を用いて塗布形成される。なお、フタロシ
アニン顔料など昇華性のある物質を用いる場合には、電
荷発生層を蒸着法により形成してもよい。また、電荷発
生層は０．１〜５μｍ程度、特に１μｍ以下の膜厚を有
するのがよく、電荷輸送層は５〜３０μｍ程度の膜厚を
有するのが好ましい。

【００１９】電荷発生剤としては、フタロシアニン系、
アゾ系、スクアリリウム系、ペリレン系などの公知の有
機染顔料を単独でもしくは２種以上混合して使用でき、
分光感度特性を考慮して選択する。電荷輸送剤として
は、電荷発生層で生成したフォトキャリアのうち正孔ま
たは電子のうちどちらか一方を輸送できる化合物を単独
ないし複合して用いることができ、電荷輸送剤のイオン
化ポテンシャルは５．０eV以下のものを用いる。正孔輸
送性電荷輸送剤としては、例えば、テトラフェニルブタ
ジエンなどがある。

【００２０】バインダ樹脂としては、構造式１のビスフ
ェノールＺ型ポリカーボネートおよび構造式２のビスフ
ェノールＡ型ポリカーボネートをブレンドした複合型ポ
リカーボネート、あるいは構造式３のビスフェノールＺ
型単位およびビスフェノールＡ型単位を含む複合型共重
合ポリカーボネートを単独ないし混合して用いる。ま
た、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの公知の樹脂と上
記複合型ポリカーボネートを混合して用いることもでき
る。ただし、ブレンド系複合型ポリカーボネートはビス
フェノールＺ型ポリカーボネートの含有量が５〜５０wt
％の範囲にあり、また共重合系複合型ポリカーボネート
は、ビスフェノールＺ型単位の含有量が５〜５０wt％の
範囲にあるのが好ましい。また、前記手法を用いて各層
を塗布形成するための溶媒としては、アルコール、テト
ラヒドロフラン、クロロホルム、メチルソロソルブ、ト
ルエン、ジクロロメタンなどの各種有機溶媒を単独ある
いは混合して用いることができる。

【００２１】なお、導電層と感光層との間にセルロー
ス、プルラン、カゼイン、ポリビニルアルコールなどの
樹脂からなる中間層を設けてもよい。中間層の好ましい
膜厚は０．１〜５μｍ、さらに好ましくは１〜２μｍで
あり、前記感光層と同様に公知の手法で塗布形成でき
る。次に、現像剤としては、トナーおよびキャリアを混
合した２成分現像剤あるいはスリーブ上のみにキャリア
を付着させ、トナーを分散させた１．５成分現像剤を用
いることができる。また、現像剤は、キャリアの抵抗率
Ｒが１０⁵Ω・cm以上で、好ましくは粒径が１００μｍ
以下で、かつ磁性を備える粉末状のものであるのがよ
い。トナーは通常市販のものが使用できるが、好ましく
は磁性を備えているものとする。

【００２２】本発明の方法においては、帯電および現像
がほぼ同時で、画像露光が感光体の内側から行われる光
背面プロセスにより、感光体の光導電層に前述した如き
特定の電荷輸送剤および／または複合型ポリカーボネー
トを用いることにより、印字濃度が高く、背景かぶりの
ない、良質の画像を感光体上に形成でき、良質の印刷物
を得ることが可能となる。

【００２３】図１に、上記本発明に係る光背面プロセス
による画像形成方法の原理を示す。図１において、感光
体１は透明基体２、透明導電層３および光導電層４から
構成され、透明導電層がアースに接続されている。現像
剤７は、磁性２成分現像剤であり、トナー８およびキャ
リア９には磁性が備えてある。現像ローラ１０はマグネ
ットローラ１１上に導電性スリーブ１２が設けられた構
成を有し、現像剤は現像ローラの磁力によって引きつけ
られ、スリーブ上に付着しながら感光体上に運ばれる。
また、感光体は現像剤を通して、帯電される。帯電した
感光体に透明基体側から画像露光を行い、潜像を形成す
る。潜像形成部では、トナーの感光体に対する電気的付
着力がマグネットローラからの磁気力より強いために現
像され、また潜像形成部以外の背景部ではマグネットロ
ーラおよび磁性キャリアの磁気力によりトナーが回収さ
れる。現像されたトナーは記録媒体すなわち紙あるいは
プラスチックプレートなどに転写され、印刷物を得る。

【００２４】上記の画像形成原理に基づく、図２に示す
印刷試験機を用いて、光導電層に用いる電荷輸送剤およ
びバインダ樹脂であるポリカーボネートについて検討し
た。図２において、１３は感光体、１４は露光用光学
系、１５は現像器、１６は現像剤、１７は記録紙、１８
は転写ローラ、そして１９は定着器である。また、この
ときの印刷条件を表１に示す。以下に、検討した感光体
の実施例および比較例を示す。

【００２５】実施例１下記の構造式５および６

【００２６】

【化１４】

【００２７】

【化１５】

【００２８】で示される繰り返し単位を有する可溶性ポ
リアニリン１部（重量部、以下同じ）およびγ−グリド
キシプロピルトリメトキシシラン０．１部をｎ−メチル
−２−ピロリドン９９部に溶解した溶液を浸漬塗布し、
塗布後１５０℃で３０分間加熱乾燥し、ガラス上に０．
５μｍのポリアニリン膜を形成した。前記ポリアニリン
膜を１ mol／ｌのｐ−トルエンスルホン酸水溶液に１時
間浸漬させ、ドーピング処理を行い、導電層を形成し
た。次に、シアノエチル化プルラン１部をアセトン１０
部に溶解し、これを導電層上に浸漬塗布し、１００℃で
１時間加熱乾燥して、膜厚約１μｍの中間層を形成し
た。α型オキソチタニルフタロシアニン１部、ポリエス
テル１部および１，１，２−トリクロロエタン２０部を
硬質ガラスボールと硬質ガラスポットを用いて２４時間
分散混合したものを前記の中間層上に塗布し、１００℃
で１時間乾燥させて膜厚約０．３μｍの電荷発生層を形
成した。電荷輸送剤として、イオン化ポテンシャル４．
９０（eV）の下記構造式７

【００２９】

【化１６】

【００３０】で示されるブタジエン誘導体を２部および
複合型ポリカーボネートとして、構造式１のビスフェノ
ールＺ型ポリカーボネート１部および構造式２のビスフ
ェノールＡ型ポリカーボネート４部を、ジクロロメタン
３４部に溶解して塗布液を調製した。これを、前記の電
荷発生層上に浸漬塗布し、９０℃で１時間乾燥させて膜
厚約２０μｍの電荷輸送層を形成して、感光層を形成
し、実施例１の感光体を得た。

【００３１】比較例１実施例１において、構造式７のブタジエン誘導体をイオ
ン化ポテンシャル５．０３（eV）の下記構造式８

【００３２】

【化１７】

【００３３】のヒドラゾン誘導体とした以外は全く同様
にして、比較例１の感光体を得た。比較例２実施例１において、構造式７のブタジエン誘導体をイオ
ン化ポテンシャル５．２２（eV）の下記構造式９

【００３４】

【化１８】

【００３５】のヒドラゾン誘導体とした以外は全く同様
にして、比較例２の感光体を得た。比較例３実施例１において、構造式７のブタジエン誘導体をイオ
ン化ポテンシャル５．２８（eV）の下記構造式１０

【００３６】

【化１９】

【００３７】のヒドラゾン誘導体とした以外は全く同様
にして、比較例３の感光体を得た。実施例２実施例１において、構造式１のビスフェノールＺ型ポリ
カーボネート１部および構造式２のビスフェノールＡ型
ポリカーボネート４部の複合型ポリカーボネートの組成
を、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート２部およびビ
スフェノールＡ型ポリカーボネート３部に変えた以外は
全く同様にして、実施例２の感光体を得た。

【００３８】実施例３実施例１において、複合型ポリカーボネートの組成を、
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート０．２５部および
ビスフェノールＡ型ポリカーボネート４．７５部とした
以外は全く同様にして、実施例３の感光体を得た。実施例４実施例１において、複合型ポリカーボネートの組成を、
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート２．５部およびビ
スフェノールＡ型ポリカーボネート２．５部とした以外
は全く同様にして、実施例４の感光体を得た。

【００３９】比較例４実施例１において、ポリカーボネートの組成を、ビスフ
ェノールＺ型ポリカーボネート５部のみとした以外は全
く同様にして、比較例４の感光体を得た。比較例５実施例１において、ポリカーボネートの組成を、ビスフ
ェノールＡ型ポリカーボネート５部のみとした以外は全
く同様にして、比較例５の感光体を得た。

【００４０】比較例６実施例１において、複合型ポリカーボネートの組成を、
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート４部およびビスフ
ェノールＡ型ポリカーボネート１部とした以外は全く同
様にして、比較例６の感光体を得た。実施例５構造式３の共重合体ポリカーボネートにおいて、ビスフ
ェノールＺ型単位とビスフェノールＡ型単位との重量比
が１：４である共重合体ポリカーボネートを調製した。
実施例１において、複合型ポリカーボネートの代わりに
この共重合体ポリカーボネートを用いた以外は全く同様
にして、実施例５の感光体を得た。

【００４１】実施例６実施例５において、共重合体ポリカーボネートにおける
ビスフェノールＺ型単位とビスフェノールＡ型単位との
重量比を２：３とした以外は全く同様にして、実施例６
の感光体を得た。実施例７実施例５において、共重合体ポリカーボネートにおける
ビスフェノールＺ型単位とビスフェノールＡ型単位との
重量比を０．２５：４．７５とした以外は全く同様にし
て、実施例７の感光体を得た。

【００４２】実施例８実施例５ににおいて、共重合体ポリカーボネートにおけ
るビスフェノールＺ型単位とビスフェノールＡ型単位と
の重量比を２．５：２．５とした以外は全く同様にし
て、実施例８の感光体を得た。比較例７実施例５において、共重合体ポリカーボネートにおける
ビスフェノールＺ型単位とビスフェノールＡ型単位との
重量比を４：１とした以外は全く同様にして、比較例７
の感光体を得た。

【００４３】実施例および比較例で作製した感光体を用
いて印刷試験を行った。印刷試験の評価方法は、サクラ
デンシトメータ（ＰＤＡ−６５、コニカ製）を用い、印
刷試験で得られた印刷物の面画部および背景部の光学濃
度（Ｏ．Ｄ．）を測定し、印字濃度および背景部かぶり
を評価した。面画部印字濃度は面画部のＯ．Ｄ．値、ま
た背景部かぶりは、背景部の印字濃度と、記録紙のＯ．
Ｄ．値である０．１２との差ΔＯ．Ｄ．値とした。ま
た、感光体の帯電性を評価するため、現像バイアス−６
００Ｖにおける感光体と現像剤とが離れた直後の表面電
位を測定し、感光体の帯電効率（表面電位／現像バイア
ス）を算出した。なお、印字品質の評価は、面画部印字
濃度が１．２（Ｏ．Ｄ．）以上、背景部かぶりが０．０
５（ΔＯ．Ｄ．）以下で○、これ以外の印刷物は×とし
た。

【００４４】表２に各感光体を用いたときの評価結果を
示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】また、図３および図４に電荷輸送剤のイオ
ン化ポテンシャルと実機特性の関係、図５および図６に
構造式１のビスフェノールＺ型ポリカーボネートと構造
式２のビスフェノールＡ型ポリカーボネートのブレンド
比と実機特性の関係、および図７および図８に構造式３
の共重合体ポリカーボネートにおけるビスフェノールＺ
型単位とビスフェノールＡ型単位の重量比と実機特性の
関係を示す。

【００４８】図３より、電荷輸送剤のイオン化ポテンシ
ャルが低くなるにつれて、印字濃度は約１．３（Ｏ．
Ｄ．）値と変わらないが、背景部かぶりは激減したこと
がわかる。これは、図４より、感光体の帯電効率が高く
なるためと考えられる。また、電荷輸送剤のイオン化ポ
テンシャルが５．０（eV）以下で印字品質の合格基準に
達する。以上の結果から、光背面プロセスにおいて、電
荷輸送剤のイオン化ポテンシャルは５．０（eV）以下に
することにより、良好な印字品質を得ることができる。

【００４９】図５より、ビスフェノールＺ型ポリカーボ
ネートの含有量が多くなるにつれて、印字濃度は高くな
り、５wt％以上で印字濃度約１．３（Ｏ．Ｄ．）値に飽
和したことがわかる。また、ビスフェノールＺ型ポリカ
ーボネート含有量５０wt％を境に、含有量が高くなるほ
ど、背景部かぶりは高くなった。図６からもわかるよう
に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートが少なく、逆
にビスフェノールＡ型ポリカーボネートが多くなるにつ
れて、感光体の帯電効率が高くなり、背景部かぶりが減
少する。しかし、バインダ樹脂がビスフェノールＡ型ポ
リカーボネートのみでは、他と比較して印字濃度が低
い。これらより、ブレンド系複合型ポリカーボネートに
おいて、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートの含有量
は５〜５０wt％の範囲とすることにより、印字品質の合
格基準に達する。

【００５０】図７より、ビスフェノールＺ型ユニットが
多くなるにつれて、印字濃度は高くなり、５wt％以上で
印字濃度約１．３（Ｏ．Ｄ．）値に飽和した。また、ビ
スフェノールＺ型ユニットを５０wt％を境に、ビスフェ
ノールＺ型ユニットが多くなるほど、背景部かぶりは高
くなり、これは図８からもわかる。これらより、共重合
系複合型ポリカーボネートにおいて、ビスフェノールＺ
型ユニットのユニット比は５〜５０wt％の範囲とするこ
とにより、印字品質の合格基準に達する。

【００５１】以上の結果から、光背面プロセスにおい
て、電荷輸送剤のイオン化ポテンシャルを５．０（eV）
以下にし、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートおよび
ビスフェノールＡ型ポリカーボネートをブレンドした複
合型ポリカーボネートのビスフェノールＺ型ポリカーボ
ネート含有量を５〜５０wt％、また構造式３の共重合体
ポリカーボネートのビスフェノールＺ型単位の重量比を
５〜５０wt％の範囲にすることにより、印字濃度が高
く、背景部かぶりの少ない、良好な印刷物を得ることが
できる。

【００５２】本発明は、また、透明基体上に導電層、光
導電層およびオーバーコート層を順次に積層形成した感
光体と前記感光体に近接配置された導電性スリーブおよ
び内部に磁石を有する現像器とを用い、前記スリーブに
より現像剤を搬送させ、前記現像剤を前記感光体に接触
させて、前記スリーブと前記導電層間に電圧を印加し
て、前記感光体表面を帯電させ、前記透明基体側から前
記現像剤との接触部分に画像露光を行い、画像を形成す
る方法において、前記感光体として前記感光体のオーバ
ーコート層がシアノエチル化プルランを含有することを
特徴とする画像形成方法を提供する。

【００５３】図９に、この光背面プロセスによる画像形
成原理を示す。図において、感光体１は透明基体２、導
電層３、光導電層４およびオーバーコート層６から構成
され、導電層がアースに接続されている。現像剤７に
は、非磁性２成分現像剤を用いており、キャリア８には
磁性が備えてある。現像ローラ１０にはマグネットロー
ル１１上の導電性スリーブ１２が設けられている。現像
剤においては、キャリアが現像ローラに磁力によって引
きつけられ、また非磁性トナー９は静電気力によってキ
ャリアに引きつけられ、スリーブに付着しながら感光体
に運ばれる。また、感光体は現像剤を通して帯電する。
帯電した感光体に透明基体側から露光を行い、潜像を形
成する。潜像形成部では、電位関係から感光体表面電位
が現像バイアスより低くなることによりトナーが現像さ
れる。また、潜像部以外の背景部では非磁性トナーと感
光体表面の強誘性のシアノエチル化プルランとの間に静
電的反撥力により非磁性トナーが回収される。現像され
た非磁性トナーは記録媒体すなわち紙あるいはプラスチ
ックブレードなどに転写され、印刷を得る。

【００５４】以上のことから、光背面プロセスにおい
て、シアノエチル化プルランを含有するオーバーコート
層を施した有機感光体を用いることによって、非磁性ト
ナーを用いても良質な印字を得ることができる。感光体
の作製は、前述した方法により行うことができる。次い
で、得られた感光体の光導電層の上にオーバーコート層
が形成される。

【００５５】本発明で用いるオーバーコート層には、好
ましくは前記構造式４を有する、シアノエチル化プルラ
ンを用いる。シアノエチル化プルランとしては、信越化
学（株）製のＣＲ−Ｓ，ＣＲ−Ｍ，ＣＲ−Ｖなどがあ
り、かかる公知のものを用いることができる。このシア
ノエチル化プルランは、シクロヘキサノン、アセトニト
リル、ジメチルホルミルアミド、ニトロメタン、アセト
ン、プロピレンカーボネート等に可溶であり、これらの
有機溶剤に溶解したものを前記の塗布方法により塗布す
る。オーバーコート層の膜厚は、１〜５μｍであるのが
好ましい。オーバーコート層と前記光導電層との密着性
を向上させる目的で、オーバーコート層と光導電層との
間に中間層を設けてもよい。中間層には、ポリビニルア
ルコール、カゼイン、共重合ナイロン等を用いることが
でき、膜厚は０．１〜１．０μｍであるのが好ましい。
シアノエチルプルランは、他の有機物と比べて誘電率が
高いため（ε＝１５〜２０）、膜厚が厚くなることに伴
う静電容量（Ｃ＝εＳ／ｄ）への影響が小さく、またシ
アノエチル化物の中でも硬度が高いことから耐磨耗性の
観点からもオーバーコート材料として優れている。前記
の本発明では、前述のように、帯電および現像がほぼ同
時で、画像露光が感光体内部から行われる光背面プロセ
スにおいて、シアノエチル化プルランを含有するオーバ
ーコート層を設けた有機感光体を用いることにより、現
像剤に非磁性トナーを用いても、印字濃度が高く、背景
部かぶりがない良質の画像を感光体上に形成でき、良質
の印刷物を得ることが可能となる。

【００５６】かかる本発明方法の実施例を以下に示す。実施例９感光体の支持体にはガラス円筒を用いた。導電層はＩＴ
Ｏを真空蒸着法で１００Åの膜厚で形成した。次に、シ
アノエチル化プルラン（信越化学（株）製、ＣＲ−Ｓ）
１部（重量部、以下同じ）をアセトン１０部に溶解し、
これを導電層の上に浸漬塗布し、１００℃で１時間乾燥
して、膜厚１μｍの下引き層を形成した。次に、α型オ
キソチタニルフタロシアニン１部、ポリエテル１部およ
び１，１，２−トリクロロエタン２０部を硬質ガラスボ
ールと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合した
ものを前記の中間層上に塗布し、１００℃で１時間乾燥
させて、膜厚約０．３μｍの電荷発生層を形成した。電
荷輸送層形成のため、ブタジエン誘導体１部およびポリ
カーボネート１部をジクロロメタン１７部に溶解して塗
布液を調製した。これを前記の電荷発生層上に浸漬塗布
し、９０℃で１時間乾燥させて膜厚約１５μｍの電荷輸
送層を作製して、感光層を形成した。中間層形成のため
ポリビニルアルコール２部を水９８部に溶解し、これを
感光層上に浸漬塗布し、９０℃で３０分間乾燥して膜厚
１００Åの中間層を形成した。オーバーコート層作製の
ためシアノエチル化プルラン（信越化学（株）製、ＣＲ
−Ｓ）１部をアセトニトリル９部に溶解し、これを中間
層上に浸漬塗布し、９０℃で３０分間乾燥して膜厚１μ
ｍのオーバーコート層を形成し実施例９の感光体を得
た。

【００５７】比較例８感光体の支持体にはガラス円筒を用いた。導電層はＩＴ
Ｏを真空蒸着法で１００Åの膜厚で形成した。次に、シ
アノエチルプルラン１部をアセトン１０部に溶解し、こ
れを導電層の上に浸漬塗布し、１００℃で１時間乾燥し
て、膜厚１μｍの下引き層を形成した。次に、α型オキ
ソチタニルフタロシアニン１部、ポリエテル１部および
１，１，２−トリクロロエタン２０部を硬質ガラスボー
ルと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合したも
のを前記の中間層上に塗布し、１００℃で１時間乾燥さ
せて、膜厚約０．３μｍの電荷発生層を形成した。電荷
輸送層形成のため、ブタジエン誘導体１部およびビスフ
ェノールＺ型ポリカーボネート１部をジクロロメタン１
７部に溶解して塗布液を調製した。これを前記の電荷発
生層上に浸漬塗布し、９０℃で１時間乾燥させて膜厚約
１５μｍの電荷輸送層を作製し、比較例８の感光体を得
た。

【００５８】実施例９および比較例８で作製した感光体
の感光体特性を評価し、印刷試験を行った。感光体特性
を調べる際に、露光は感光体の外側から照射した。感光
体特性として、半減露光量、残留電位および帯電保持率
を測定した。半減露光量は、露光開始から感光体表面電
位が半分に減衰するのに必要な時間ｔ_1/2（Ｓ）と単位
時間入射光強度（μＪ／cm²）との積とした。残留電位
は、露光開始から１０×ｔ_1/2経過したときの表面電位
とした。帯電保持率は、１秒間の表面電位の減衰率であ
る。測定の際、露光は波長６６０nmの光を用いて行っ
た。これは、印刷試験に用いる光学系と同じ波長の光で
ある。また、印刷試験は図２に示した光背面原理印刷装
置を用いて、表４に示す印刷条件下に行った。ただし、
現像剤のトナー濃度を５重量％とした。

【００５９】表３に感光体の感光体特性と印刷試験の評
価結果を示す。感光体特性は、実施例９および比較例８
で作製した感光体ともほぼ同じであり、シアノエチル化
プルランによるオーバーコート層の影響は殆ど認められ
なかった。しかし、オーバーコート層を施さない比較例
８の感光体では、かぶりが多く、満足できる印字を得る
ことはできなかった。一方、シアノエチル化プルランに
よるオーバーコート層を施した実施例９の感光体では、
かぶりがほとんどなく、また印字濃度が高い印字を得る
ことができた。

【００６０】ここでオーバーコート層に用いたシアノエ
チル化プルランは、電子吸引性の有機物である。そのた
め、負帯電しやすいシアノエチル化プルランをオーバー
コート層に用いることにより、感光体の帯電性が向上
し、その結果かぶりが減少したものと考えられる。

【００６１】

【表３】

【００６２】

【表４】

【００６３】以上の結果から、光背面プロセスにおい
て、有機感光体のオーバーコート層にシアノエチル化プ
ルランを含有させることにより、従来の感光体の感光体
特性を損なわずに、非磁性トナーにおいて良質な印刷が
可能であることがわかる。

【００６４】

【発明の効果】以上に示したように、本発明によれば、
光背面プロセスにより、印字濃度が高く、背景かぶりの
小さい、良質の印刷を得られる。従って、本発明は、プ
リンタ装置の小型化および低廉化だけでなく、フルカラ
ー光プリンタの小型化にも寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法における画像形成工程を示す模式
図。

【図２】実施例の印刷試験に用いた印刷装置を示す模式
図。

【図３】電荷輸送剤のイオン化ポテンシャルと実機特性
との関係を示すグラフ。

【図４】電荷輸送剤のイオン化ポテンシャルと実機特性
との関係を示すグラフ。

【図５】ブレンド系複合型ポリカーボネートのブレンド
比と実機特性との関係を示すグラフ。

【図６】ブレンド系複合型ポリカーボネートのブレンド
比と実機特性との関係を示すグラフ。

【図７】共重合系複合型ポリカーボネートのブレンド比
と実機特性との関係を示すグラフ。

【図８】共重合系複合型ポリカーボネートのブレンド比
と実機特性との関係を示すグラフ。

【図９】本発明の方法における画像形成工程を示す模式
図。

【符号の説明】

１…感光体２…絶縁性基体３…導電層４…光導電層６…オーバーコート層７…現像剤８…磁性キャリア９…トナー１０…現像ローラ１１…マグネットローラ１２…導電性スリーブ１３…感光体１４…光学系１５…現像器１６…現像剤１７…記録紙１８…転写ローラ１９…定着器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｄ 105/00 ＰＣＳＣ０９Ｄ 105/00 ＰＣＳＧ０３Ｇ 5/05 １０１Ｇ０３Ｇ 5/05 １０１ 5/147 ５０２ 5/147 ５０２ 15/05 15/00 １１５ (72)発明者阪本桂神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者綿貫恒夫神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基体上に導電層および光導電層を順
次に積層形成した感光体と前記感光体に近接配置された
導電性スリーブおよび内部に磁石を有する現像器とを用
い、抵抗率１０⁵Ω・cm以上のキャリアを含む現像剤を
前記スリーブにより搬送させ、前記現像剤を前記感光体
に接触させて、前記スリーブと前記導電層間に電圧（現
像バイアス）を印加して、前記感光体表面を帯電させ、
前記透明基体側から前記現像剤との接触部分に画像露光
を行い、画像を形成する方法において、前記感光体の光
導電層が５．０eV以下のイオン化ポテンシャルを有する
電荷輸送剤を含有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記感光体の光導電層がさらに複合型ポ
リカーボネートを含有する、請求項１記載の画像形成方
法。
【請求項３】前記複合型ポリカーボネートとして、下
記式１を有するビスフェノールＺ型ポリカーボネートと
下記式２を有するビスフェノールＡ型ポリカーボネート
とのブレンドが用いられる、請求項２記載の画像形成方
法。【化１】【化２】
【請求項４】前記複合型ポリカーボネートとして、下
記式３を有するビスフェノールＺ型単位とビスフェノー
ルＡ型単位とを含む共重合ポリカーボネートが用いられ
る、請求項２記載の画像形成方法。【化３】
【請求項５】前記感光体として前記感光体の光導電層
上にさらに下記式４を有するシアノエチル化プルランを
含有するオーバーコート層が形成されている感光体が用
いられる、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成方
法。【化４】上式中、Ｒは水素またはシアノエチル基を表し、ｎは重
合度であり、正の整数を表す。ただし、全てのＲが水素
であることはないものとする。
【請求項６】透明基体上に導電層および光導電層を順
次に積層形成した感光体と前記感光体に近接配置された
導電性スリーブおよび内部に磁石を有する現像器とを用
い、抵抗率１０⁵Ω・cm以上のキャリアを含む現像剤を
前記スリーブにより搬送させ、前記現像剤を前記感光体
に接触させて、前記スリーブと前記導電層間に電圧を印
加して、前記感光体表面を帯電させ、前記透明基体側か
ら前記現像剤との接触部分に画像露光を行い、画像を形
成する方法において、前記感光体の光導電層が複合型ポ
リカーボネートを含有することを特徴とする画像形成方
法。
【請求項７】前記複合型ポリカーボネートとして、下
記式１を有するビスフェノールＺ型ポリカーボネートと
下記式２を有するビスフェノールＡ型ポリカーボネート
とのブレンドが用いられる、請求項６記載の画像形成方
法。【化５】【化６】
【請求項８】前記複合型ポリカーボネートとして、下
記式３を有するビスフェノールＺ型単位とビスフェノー
ルＡ型単位とを含む共重合ポリカーボネートが用いられ
る、請求項６記載の画像形成方法。【化７】
【請求項９】前記感光体として前記感光体の光導電層
上にさらに下記式４を有するシアノエチル化プルランを
含有するオーバーコート層が形成されている感光体が用
いられる、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成方
法。【化８】上式中、Ｒは水素またはシアノエチル基を表し、ｎは重
合度であり、正の整数を表す。ただし、全てのＲが水素
であることはないものとする。
【請求項１０】透明基体上に導電層、光導電層および
オーバーコート層を順次に積層形成した感光体と前記感
光体に近接配置された導電性スリーブおよび内部に磁石
を有する現像器とを用い、前記スリーブにより現像剤を
搬送させ、前記現像剤を前記感光体に接触させて、前記
スリーブと前記導電層間に電圧を印加して、前記感光体
表面を帯電させ、前記透明基体側から前記現像剤との接
触部分に画像露光を行い、画像を形成する方法におい
て、前記感光体として前記感光体のオーバーコート層が
下記式４を有するシアノエチル化プルランを含有するこ
とを特徴とする画像形成方法。【化９】上式中、Ｒは水素またはシアノエチル基を表し、ｎは重
合度であり、正の整数を表す。ただし、全てのＲが水素
であることはないものとする。