JPS58150954A - 感光部材および記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、文字、画像等を記録体に形成するために用い
る感光部材およびその感光部材を用いた記録方法に関す
る。

従来、電子写真感光体を用いた記録が多く利用されてい
る。即ち、感光体に静電像を形成し、これをトナーで現
像して可視像を形成するものである。

しかしながら、従来の感光体を用いて像を形成する場合
、デジタル画像については高解像性の画像を形成するの
が困難であった。その理由は、静電像の電場の拡がシや
、光導電層中における電荷移動の横方向への拡がりがあ
るためである。

而して本発明は、このような電場の拡がりや光導電層中
における電荷移動の横方向への拡がりによる解像力の低
下が少い感光部材およびこの感光部材を用いた記録方法
を提供することを主たる目的とする。

本発明による感光部材は、ストライプ状光導電層とスト
ライプ絶縁層とを交互に配置して成る感光層を有するこ
とを特徴とするものである。

即ち、本発明による感光部材では、光導電ｌ−がストラ
イプ状に且つ不連続に形成されており、そのため、感光
部材表面に形成されるデジタル静電像のドツトの大きさ
が光導電ｌ−の間に介在する絶縁周によって制限される
から、細かいドツトによる高解像性のデジタル画像が容
易に形成できる。

また、光導電層中の電荷の移動の拡がりも隣接する絶縁
層によっておさえられるため、ドツト自体の解像性も向
上するものである。

本発明による感光部材の代表的な１態様は第１図に示さ
れる。

１は支持体であり、その上にストライプ状の光導電層２
とストライプ状の絶縁層３が交互に配列されている。表
には表面絶縁層４が形成きれている。この表面絶縁層は
、光導電層２と絶縁層３からなる感光層の保護あるいは
、感光層の電荷保持能を補うものであって、表面絶縁層
はなくとも良い。支持体としては、ステンレス、Ａｔ、
　Ｃｒ　、Ｍｏ。

Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、　Ｔｉ、　Ｐｔ、Ｐｄ等
の金属又はこれ等の合金などの導電性支持体、また絶縁
性支持体の場合には、例えばガラスであれば、■ｒ′Ｉ
２Ｏ３゜５ｎ０２等でその表面が導電処理され、或いは
ポリイミドフィルム等の合金樹脂フィルムであれば、Ａ
ｔ、　Ａｇ、　Ｐｂ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ａｕ、　Ｃｒ
、　Ｍｏ、　Ｉ　ｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ。

Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ等の金■をもって真空蒸着、電子ビーム
蒸着、スパッタリング等で処理し、又は前記金属でラミ
ネート処理してその表面が導電処理される。支持体の形
状としては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状と
し得、所望によって、その形状は決定されるが、連続高
速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とするのが
望ましい。

光導電層は主として光導電体を結着材に分散含有させて
形成される場合と結着材なしで形成される場合がある。

光導電層の形成に用いられる結着材としては通常の各種
の絶縁性樹脂が適宜用いられるものである。例えばポリ
エチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニール、アクリル樹
１１旨、ポリカーボネート、シリコン樹脂、弗素樹脂、
エポキシ樹脂等である。′−また分散含有される無機光
導電体としてはＺｎ、　Ｈｇ、　Ａｔ、　Ｓｂ、　Ｂｉ
、　Ｃｄ、　Ｍｏ　”ｉ　ト（７）金）ＰＡ（１’）酸
化物、硫化物、ヨウ化物、セレン化物ガど、例えば酸化
亜鉛、セレン、硫化カドミウム、硫化亜鉛、セレン化カ
ドミウム、酸化鉛、硫化ヒ素、酸化チタン、亜鉛チタン
酸化物、亜鉛ケイ素酸化物、亜鉛マグネシウム酸化物、
ヨウ化水銀、酸化水銀、硫化水銀、硫化インジウム、カ
ルシウムストロンチウム硫化物などがある。また、分散
含有される有機光導電体としては、ビニルカルバゾール
、アントラセン７タロシアニン、トリニトロフルオレノ
ン、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン
、ポリビニル上０レンなどで、必要に応じて、増感色素
やルイス酸を添加する。

結着剤なしで光導電層を形成する場合は、８゜Ｓｅ、　
ＰｂＯ，Ｓ　ｉなど、あるいはＳ　、　Ｂｅ、　Ｔｅ、
　Ａｓ、　Ｓｂ等を有した合金（最も代表的なものは５
ｅ−Ｔｅ、５ｅ−Ａｓ、５ｅ−８ｂなどのＳｅ系合金）
の無機光導電材料を真空蒸着して形成される。また、ス
パッタリング法による場合、ＺｎＯ，ＣｄＳ、　ｅｄｇ
ｅ、　ＴｉＯ２等の高融点の光導電物質を支持体に付層
させて光導電層とすることもできる。また、有機光導電
体の層形成性があるものについては結着剤なしで光導層
とすることができる。

なお、光導電層を形成する結着材の含有量は、光導電体
１００重量部に対して０．５〜５０重量部、特には５〜
２０重量部が好適である。

光導電層の厚さは、使用する光導電層の種類や特性にも
よるが一般には、５〜１００μ、特には１０〜５０μ程
度が好適である。光導電層の暗所における電気抵抗は、
通常ＩＱＩ！〜１０１４０ｍの範囲に設定される。

ストライプ状の絶縁層は、通常の絶縁層で形成されても
よいし、特に、ホトレジストにより形成するのが好適で
ある。即ち、ホトレジストをストライプ状の光導電層が
形成されている支持体上に塗布し、パターン露光するこ
とによって光導電層上のホトレジスト層のみを選択的に
エツチング除去することによって容易に形成できる。

ホトレジストとしては、従来一般に使用される物質を任
意に使用できる。例えば、市販のものとして、商品名：
　ＫＰＲ（Ｋｏｄａ’Ｒｐｈｏｔｏ　Ｒｅ５ｉｓｔ。

コダック裂・・・・・・現像液：メチレンクロライド、
トリクレンなど）、商品名：　ＫＭＥＲ（Ｋｏｄ　ａＫ
　Ｍｅ　ｔ　ａ４Ｅｔｃｈ　Ｒｅ５ｉｓｔ、コダック製
・・・・・・現像液：キシレン、トリクレンなど）、商
品名：ＴＰ几（東京応化製・・・・・・現像液：キシレ
ン、トリクレンなど）、部品名：シツブレーＡＺ１３０
０（シラプレー製・・・・・・現像液：アルカリ水溶液
）、商品名：ＫＴＦＲ，（Ｋｏｄａｋ　Ｔｈ１ｎ　Ｆｉ
ｌｍ　Ｒｅ５ｉｓｔ、　コダック製・・・・・・現像液
：キシレン、トリクレンなど）、商品名：　Ｆ’ＮＩ（
１１゜（富士薬品工業・・・・・・現像液：クロロ七ン
）商品名：　ＦＰＥＲ（Ｆｕｊｉ　Ｐｈｏｔｏ　Ｅｔｃ
ｈｉｎｇ　Ｒｅ５ｉｓｔ、富士写真フィルム製・・・・
・・現像液：トリクレン）、商品名：　ＴＥＳＨＤＯＯ
Ｌ（開本化学工業製・・・・・・現像液：水）、および
商品名：フジレジスト應７（富士薬品工業製・・・・・
・現像液：水）などがある。伺、マスクの使用後、マス
クの除去はトリクレン、メチレンクロライド、商品名：
ＡＺリムーバー（シラプレー製）、硫酸などが用いられ
る。

またパターン状光導電層は、ホトレジストを用いて形成
してもよいし、蒸着、エツチングなど適当な方法によっ
て形成される。蒸着による場合には、ストライプ状の開
口部を有するマスクを支持体上に配電した状輻で光導電
層形成材料を蒸着させた後、マスクを除去することによ
ってストライプ状の光導電層が形成される。エツチング
により光導電層を形成する場合には通常のホトレジスト
を用いてマスキングパターンを形成する手法と同様にし
て、即ち、支持体上に光導電層形成１−を形成し、更に
その上にホトレジスト層を形成する。

次いでパターン露光を行い、未露光部のホトレジスト層
を選択的に現１埃液でエツチング除去する（露光された
部分が現像液に対して溶解性になるホトレジストを用い
た場合には露光部を選択的に除去する）、次いでホトレ
ジスト層が除去されて露光した部分の光導電層形成層を
有機浴剤、強酸、強アルカリなどの所定のエツチング液
で溶解除去して隔壁を形成する。露光部（又は未露光部
）に残留するホトレジストは所定の溶剤（二よって除去
される。

なお、ストライプ状の光導電層と絶縁層の幅は、適宜設
定されるが、１μ〜１００μ、特には２〜５０μ程度が
好適である。表面絶縁層を備えた感光部材については、
表面絶縁層の形成に用いられる樹脂として、通常の谷種
の樹脂が適宜用いられるものである。例えば、ポリエチ
レン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、
ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニール、アクリル樹脂、
ポリカーボネート、シリコン樹脂、弗素樹脂、エポキシ
樹脂等である。通常表面絶縁層の厚さは、０．１〜５０
μ、特には０．１〜１０μに設定される。

このような感光部材を用いた記録方法として、代表的な
ものは、感光部材を帯電する工程、トナーを静電的に付
着させる工程、露光工程および転写部材にトナー画像を
転写する工程を有することを記録方法である。この場合
、トナーを静電的に付着させる工程を露光工程の後で行
ってもよい。

第２図〜第６図は、この記録方法の代表的な１態様であ
る。第２図は、第１図に示す感光部材を拡大した図であ
る。この感光部材に第３図に示されるように一様な帯電
５を行う。次に第４図に示されるよう（二、帯電電荷と
反対極性に荷電したトナー６を均一に付着させる。次に
、第５図に示されるように記録情報を有する光ビームで
露光７をすることによって、光導電層２抵抗が下がり、
光導電層の上の表面絶縁層４の表面電位が低下して、ト
ナーとの静置吸引力が弱まる。次に第６図に示されるよ
うに、転写ヘッド９と感光部材との間に転写紙８を介し
て転写ヘッド９にトナー６と反対２極性の電圧を印加す
ることによって、露光された光導電層上のトナー６のみ
が選択的（＝転写紙に付着する。転写されたトナーに　
、加熱定着されて最終画像を得る。

なお、第３図に示される帯電工程の次に第５図に示され
る露光を行って静電像を形成し、次にトナーで現像して
これを転写紙に転写して画像形成することもできる。そ
の例は第７図〜第９図に示される。帯電された感光部材
は第７図に示されるように露光７され（露光は表面絶縁
層４側から行したトナー１０を付与すると光導電１−上
にのみ選択的に付着する。次に第９図に示されるように
、転写ヘッドにトナー１０と逆極性の電圧を印加するこ
とによってトナー１０が転写紙８に転写される。

光ビームによる露光の１例は第１０図に示される。光ビ
ームとして代表的なものは、レーザであｊ）、Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザ、半導体し〜ザなどが用いられる。

レーザ発振器１１より発振されたレーザビーム２１は、
反射ミラー１２−１．１２−２を介して変調器１３の入
力開口に導かれる。反射ミラーは、装置のスペースを小
さくすべく光路を屈曲させるために挿入されるもので、
必要なければ、除去されるものである。

変調器１３には、公知の音響光学効果を利用した音響光
学変調素子又は、電気光学効果を利用した電気光学素子
が用いられる。

変調器１３において、レーザビームは、変調器１３への
入力信号に従って、強弱の変調を受ける。

また、レーザ発振器が、半導体レーザの場合、あるいは
、ガスレーザ等においても電流変調が可（１１） 能な型あるいは、変調素子を発振光路中に組み込んだ型
の内部変調型のレーザを使用するにあたっては、変調器
１３は省略され直接ビームエキスパンダー１４に導かれ
る。

変調器１３からのレーザビーム２２はビームエキスパン
ダーにより平行光のままビーム径が拡大される。さらに
、ビーム径が拡大されたレーザビーム２３はガルバノミ
ラ−或いは、鏡面を複数個有する多面体回転鏡１５に入
射される。多面体回転鏡１５は高精度の軸受（例えば、
空気軸受）に支えられた軸に取り付けられ、定速回転（
例えばヒステリシスシンクロナスモータ、ＤＣサーボモ
ータ）のモータ１６により駆動される多面体回転鏡１５
により、水平に掃引されるレーザビーム２４はｆ−θ特
性を有する結像レンズ１７により、感光部材１９上にス
ポットとして結像される。一般の結像レンズでは、光線
の入射角θの時、像面上での結像する位ｔ　！ｒについ
て、 ｒ＝ｆ−ｔａｎθ−（１）　（ｆ　：結像レンズの焦点
距離）なる関係があり、一定の多面体回転鏡１５に（１
２） より、反射されるレーザビームは結像レンズ１７への入
射角が、時間と共に一次関数的に変化する。

従って、像面たる感光部材１９上での結像されたスポッ
ト位置の移動速度は、非直線的に変化し一定ではない。

すなわち、入射角が大きくなる点で移動速度が増加する
。従って、一定時間間隔で、レザビームをＯＮにして、
スポット列を感光部材１９上に描くと、それらの間隔は
両端が、中央部に比較して広くなる。この現象を避ける
ため、結像レンズ１７は、 ｒ　＝　ｆ・θ−（２） なる特性を有するべく設計される。

この様な結像レンズ１７をｆ−θと称する。

上記の如く結像レンズｒ　＝　ｆ−θ特性を与えること
で、多面体回転鏡によるビームスキャン操作を極めて好
適なものと出来る。

ビーム検出器１８は、小さな入射スリットと、応答時間
の速い光電変換素子（例えばＰＩＮダイオード）から成
る。ビーム検出器１８は、掃引されるレーザビーム２５
の位置を検出し、この検出信号をもって、感光部材上に
所望の光情報を与えるだめの変調器１３への入力信号の
スタートのタイミングを決定する。これにより、多面体
回転鏡１５の各反射面の分割精度の誤差および、回転ム
ラによる、水平方向の信号の同期ずれを、大巾に軽減で
き、質の良い画像が得られると共に、多面体回転鏡１５
及び駆動モーター１６に要求される精度の許容範囲が大
きくなる。

以上、説明したように、本発明の感光部材および、記録
方法においては、光導電層（２）のストライプ幅を最小
（例えば、１〜１０ミクロン）に形成することが出来る
だめに高解像力を得ることが出来る。また光ビーム径を
数ミクロンからサブ・Ａクロンまで絞り込むことも可能
でビーム解像力を向上させることもできる。

また、光導電層がストライプ状に多数配列され各ストラ
イプ間には、絶縁層が設けられているだめにクロストー
クが起り難く、シャープ彦静電デジタル潜像を得ること
が出来従って形成される画像のシャープネスも高い、ま
た、ストライプ状光導電層としただめに光ビームにより
出力走査されるデジタル記録ａ１象の大きさが、該スト
ライプ状光導電層の形状及び大きさによって決まるため
画像ハターンの濃度、コントラスト或いはハーフトーン
記録が容易である。

以下、具体的実施例に従って詳細を説明する。

第１図に於いて示される感光部材では、基板としてＡｔ
金、属板若しくは金属ドラムを用い、感光部材の′電極
部をも兼用させる。次いで、ストライプ状の絶縁層３を
形成するために、市販のフォトレジストが用いられるが
、例えば、シラプレーＡ、Ｚ１３００を約５μの厚さに
塗布し、乾燥させた。

その後超高圧水銀灯を内蔵するＩ、Ｃパターン焼付装置
を用いて１０μのストライプ幅に露光を行った。現像処
理は指定のアルカリ現像液を用いて行ったが、その結果
として１０μ等間隔のフオレジストによる凹凸パターン
を形成した。エツチングにより除去されたレジスト部は
、基板のＡｔ金属部が露出した状態を形成した。

次にストライプ状光導電層を形成するが、本実（１５） 流側ではＣａＳ　：Ｃｕ　（Ｉ　Ｘ　１０　’　ｌ　Ｃ
ＬｍｏＬ／ｎＩｏｌの硫化力ドシウム粉末を用いて蒸着
を行った。蒸着膜厚を７００　ｍｔｔとしだが適宜膜厚
の変動があっても差し支えない、１摸厚はむしろ感光部
材の感覚を決定する大きなファクターであるので、使用
される光源との組合せに於て設定される。又該蒸着膜は
フォトレジストが１０μ間隔で並行に配列しているとこ
ろから、Ａｔ金属基板面及びフォトレジスト表面の両面
に付着するが、蒸着膜の付着力がフォトレジスト上では
強に弱いので、容易に物理的手段によりこすることによ
り除去することが出来る。

そのＭ来、フォトレジストの透明ストライプと硫化カド
シウムの１０μストライプとが並行に作製することが出
来た。

更に本発明に於て、光導電層の保護と、電荷保持能を高
めるだめの第２の絶縁層が設けられる。

該、表面に設けられた絶縁層の使用部材としては、ポリ
エチレンテレフタレートを約１０μの厚さに塗イロして
形成した。

（１６） 本発明（＝なる記録部材の１実施例の構成について説明
したが引き続き、顕像化プロセスについて説明すると、
本発明記録部材を組み合せた記録装置部は第１０図に示
す様な構成を有するものである。光源はｉ（ｅ　−Ｎ　
ｅレーザー１０　ｔｎ”Ｎを用いて、取出したビーム光
を変調器により、画像信号と対応させ、ポリゴンミラー
を用いて、ビームを記録部材全面を走査させる。定歪ビ
ーム径は１０ミクロン程度のものが用いられる。また、
記録露光部の中心と周辺とでビームの形、大きさが変形
を防ぐためにｆ−θレンズを介して露光されているので
ストライプ状記録部材のどこの位置に於ても１０μビー
ム径のレーザ露光を施すことが出来る。表面砥位を５ｏ
ｏｖに設定し、露光を行うことにより、顕鐵化を行った
。

現像及び定着工程は、通常の公知のレーザビームプリン
ターを用いて行うことが出来だ。

本発明によって得られる静電層１域の大きさが１０μと
限定されており、ポリゴンミラー或は、ｆ　−θレンズ
の若干の誤差が発生しても、走査するレーザビーム径に
よってａ像の大小となってこないため、顕ｆ象化される
画像の大きさが１０μと常に一定に保たれる特徴を有す
る。

従って、ここで得れた画像の＃偉力は、５０本烏となり
うるが実質的に実験上確かめられた解像線数は、２０本
／血程度であった。この原因は１０μ線幅のピッチにな
っているが、エツジ部で静電潜像のにじみが両サイドに
残るためであると考えられる。

このことは、他の実施例として光導電層の幅と７オトレ
ジストの線幅を変化させた実験結果からも明らかであっ
た。一般的には光導電層の線幅が大きく絶縁層の線幅が
狭い方が静電潜像のにじみが少く、高解像力を得ること
が出来る。

実用的には用いられるレーザのビーム径と光導電層の幅
によって決定されている。

他の実施例に於て、光導電層に接する絶縁層のストライ
プ線幅を２０μとし該光導電層のストライプ線幅を１μ
とした。この場合、走査するレーザビームの方向と該記
録部材のストライプの方向とが直交する様にすると、潜
像はレーザストライプの走査とともにメツシュ状に形成
され、印刷に於ける一点効果を有する様になる。従って
、この場合には蕪点画像を形成することになり中間調記
録を可能とした。現段階では光学濃度として０．５穢Ｚ
、　Ｏ程度の中間調再現と行う可能性を見出した。

更に他の実施例としては基板をガラスとし表面に透明電
極を設けた構成とすることにより基板側より露光するこ
とにより潜像転写を答易にしだものも可能である。前記
実施例のＡｌ基板を代替することに行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明感光部材の態様を例示する拡大断面図、
第２図乃至第６図は記録プロセスの一例の説明図、嶋７
図乃至第９図は他の実施例の記録プロセス説明図、第１
Ｇ図は光ビームによる露光装置の一例を示す斜視図。 １は支持体、２・３はストライブ状の光導電層と絶縁層
、４は表面絶縁層。 （１９）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ストライプ状光導電層とストライプ状絶縁層
   とを交互に配列して成る感光層を有することを特徴とす
   る感光部材
2. （２）ストライプ状光導電層とストライプ状絶縁層とを
   交互に配列して成る感光層を有する感光部材を帯電する
   工程、トナーを静電的に付着させる工程、露光工程およ
   び転写部材にトナー画像を転写する工程を有することを
   特徴とする記録方法。
3. （３）トナーを静電的に付着させる工程を露光工程の後
   で行う特許請求の範囲第２項記載の記録方法。