JPS59100B2 - 静電荷像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微細なフタロシアニン系顔料を樹脂中に分散含
有せしめた感光層を導電性支持体上に設けた感光体に静
電荷像を形成する方法に関し、さらには前記微細なフタ
ロシアニン系顔料を含有する感光層に帯電及び像様露光
を順次行つて静電荷像を形成する際活性化光の露光を施
すことにより前記感光体の静電特性を改善する静電荷像
形成方法に関するものである。

従来一般に知られている電子写真法では、感光体に感光
性を付与するため、まず常法により帯電し、次いで像様
露光を行うことにより直接感光体上に静電荷像を形成す
るか、またはこの静電荷像を転写紙上に静電的に転写し
て得られるものを乾式又は湿式の現像剤で現像し、これ
を定着して可視像を形成している。

又近時行なわれている電子写真法では感光体上に形成さ
れた静電荷像を現像剤で現像して得られる粉体画像を転
写紙上に静電的に転写し、これを定着して可視像を得て
いる。かかる電子写真法により可視像を形成するにはま
ず、帯電特性、暗減衰特性、光減衰特性及び階調性のす
ぐれた静電荷像を形成する必要がある。又特に反復転写
式複写機に用いられる感光体は多数枚の複写をうるため
繰り返えし使用されたときでも疲労劣化することがなく
階調性及び画質が低下することのない特性が要請される
。ところで電子写真法に用いられる光導電性材料として
は、例えば、セレン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫化カドミ
ウム、セレン化カドミウム、硫セレン化カドミウム、硫
化水銀、酸化チタンもしくは酸化鉛などの無機光導電性
材料、フタロシアニン、銅フタロシアニン、コバルトフ
タロシアニン、ニッケルフタロシアニンなどの光導電性
顔料又はポリーＮビニルカルバゾール、アントラセン、
トリアリールアミン誘導体などの有機光導電性材料が知
られており、特に結着剤樹脂中に粉末状の光導電性材料
即ち光導電性粉末を分散含有せしめて感光体を形成して
用いられるものは前記無機光導電性粉末及び光導電性顔
料である。又通常電子写真法に用いられる光導電性粉末
の粒径は平均粒径０．３μ以上の比較的大なるものが多
く用いられている。即ち近時反復転写式複写機による複
写が賞用されており、特に短時間内に多数枚の複写を行
う高速複写が市場で要望され、このため光減衰の早い感
光体が必要となり感光体に分散含有される光導電性粉末
の粒径は比較的大なるものが用いられる結果となつてい
る。かかる感光体はたしかに光減衰は早いが帯電、暗減
衰、階調性、画質及び疲労劣化等の特性が好ましくない
。他方前記光導電性粉末の粒径を小ならしめた感光体を
用いる試みも多数行なわれたが帯電、暗減衰、階調性、
画質及び疲労劣化等の特性はすぐれているが光減衰が著
しくおそくなるという欠点が見られた。

そこで大なる粒径の光導電性粉末と小なる粒径の光導電
性微粉末とを適宜混合したり、大なる粒径の光導電性粉
末を分散含有せしめた感光層と小なる粒径の光導電性微
粉末を分散含有せしめた感光層を積層して設けた感光体
を用いるなどの便宜的方法がとられているが、両者のす
ぐれた特性を発揮せしめることができず、単に両者の平
均的なものが得られるに止まり、実用的に望ましい感光
体が得られていないのが実情である。そこで前記反復転
写式複写機において用いられる感光体の帯電、暗減衰、
光減衰、階調性及び耐疲労劣化特性のうち耐疲労劣化特
性を改善せしめるため感光体に帯電及び像様露光する前
に全面露光を行う技術が、例えば特公昭４２−５９１２
号公報、特公昭５１−３９５３８号公報及び特開昭４８
−５４９４６号公報に記載されていて既に知られている
。しかしながら、かかる技術は感光体に帯電露光をくり
かえしたときに生ずる帯電電位の低下及び暗減衰の増大
などを軽減することを目的としたものであり、光減衰特
性、階調性及び画質を積極的に改善するものではない。
本願発明の目的とするところは前記の如き欠点を改良し
た静電荷像形成方法を提供することにある。

さらに他の目的は電子写真法により帯電、露光して静電
荷像を形成したとき帯電、暗減衰、光減衰及び階調性が
すぐれ、この潜像を現像剤を用いて現像したときすぐれ
た可視像を形成することができるような静電荷像の形成
方法を提供することにある。

さらに他の目的は反復転写式電子写真法により転写画像
を形成するとき、帯電、暗減衰、光減衰、階調性及び画
質のすぐれた可視像を形成できると共に反復転写の過程
で疲労劣化を生ずることのない静電荷像形成方法を提供
することにある。

さらに他の目的は前記静電荷像形成方法に適した感光体
を提供することにある。前記の目的は平均粒径０．３μ
以下のフタロシアニン系顔料を樹脂中に分散含有せしめ
た感光層を導電性支持体上に設けて得られる感光体に活
性化光の全面露光を施こし、しかる後帯電及び像様露光
を行うか、帯電と活性化光の全面露光とを同時に行うか
又は帯電と像様露光との間に活性化光の全面露光を施こ
して静電荷像を形成する方法を用いることにより達成さ
れる。

即ち本願発明は前記の如き構成としたことにより、本願
発明に係る感光体は平均粒径０．３μ以下という微細な
フタロシアニン系顔料を含有しており、したがつてかか
る感光体は電子写真法により画像を形成するとき、帯電
、暗減衰、階調性などのすぐれた静電荷像を形成するこ
とができると共に現像剤により現像して得られる画像は
きめの細い緻密な画像を形成することができ従つてまた
解像力のすぐれた画像を形成することができる。

しかも微細なフタロシアニン系顔料が用いられているた
め反復転写式電子写真に用いたときもコロナ放電などの
電撃に対する抵抗力が大であり、疲労劣化が少ないとい
う特性を奏することができる。他方本願発明における静
電荷像形成方法として前記の如き特性をもつた感光体に
活性化光の全面露光を施こして感光体を付活しておき、
しかるのち像様露光を行い、そのことによつて早い光減
衰を示すように構成されているため、前記感光体の種種
のすぐれた特性の外に光減衰の早い特性をも併せて奏す
ることができるのである。本発明に用いられるフタロシ
アニン系顔料としては、例えば特公昭４８−３４１８９
号公報、特公昭４９−４３３８号公報、特公昭４９−１
７５３５号公報、特開昭４７−３０３２８号公報、特開
昭４７−３０３２９号公報、特開昭５０−３８５４３号
公報及び特開昭５１−２３７３８号公報などに記載され
るフタロシアニン系顔料などが用いられる。

本発明に用いられるフタロシアニン系顔料とは一般式（
Ｃ８Ｈ４Ｎ２）４Ｒ１で示され、Ｒは水素原子、ジユー
テリウム、リチウム、ナトリウム、力リウム、銅、銀、
ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、並鉛、カドミ
ウム、バリウム、水銀、アルミニウム、カリウム、イン
ジウム、ランタン、ネオジウム、サマリウム、ユーロピ
ウム、力トリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エル
ビウム、ツリウム、イツテルビウム、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、クローム、モリブデン、ウラン、マンガン、鉄
、コバルト、ニツケル、ロジウム、パラジウム、オスミ
ウム及び白金であり、ｎはＯ〜２であり、このうちで特
に無金属フタロシアニン及びアルフア一（α）、ベータ
ー（（ロ）、ガンマ一（γ）、カイ（χ）、パイ（π）
もしくはエプロシロン（ε）型の銅フタロシアニンであ
り平均粒径０．１〜０．０１μのものが好ましい。

これ以上の粒径のときは光照射及び／又はコロナ放電照
射をうけたとき疲労劣化し易く本発明に適さないもので
ある。次に本発明に係る感光体に用いられる樹脂として
は例えばスチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル一酢
酸一ビニル共重合体、酢酸ビニル−メチルメタクリレー
ト共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ビニルト
ルエン−ブタジエン共重合体、ポリカーボネート樹脂、
ポリウレタン樹脂、フエノール樹脂、メラミン樹脂、フ
ラン樹脂、エポキシ又はポリエステル樹脂等の電気絶縁
性樹脂が用いられる。

又第２図イに示される如く本発明に係る感光体１は前記
フタロシアニン系顔料と樹脂、必要に応じて、ローズベ
ンガル、オーラミン、プロムフエノールブル一、プロム
チモールブル一、フクジンなどの増感染料その他の増感
剤として２・４・７ートリニトロ一９−フルオレノン、
２・４・５・７ーテトラニトローフルオレノン及びベン
ゼン、トルエン、キシレン、トリクロルエチレン、酢酸
エチル、アセトン、メチルエチルケトン等の有機溶剤を
例えばフタロシアニン系顔料１００部に対し、樹脂１〜
１００００部、増感染料０．０５〜１０部、有機溶剤５
０〜５００００部の割合で混合分散して得られる感光液
を作成し、この感光液を、例えば銅、鉄、ニツケル、ア
ルミニウムもしくはステンレスなどの金属板又は紙もし
くはプラスチツクフイルムにアルミニウム、金、銀、銅
ニツケルなどの金属もしくは酸化錫などの金属酸化物を
蒸着もしくはラミネートして得られる支持体、又は紙も
しくはプラスチツクフイルムに前記金属もしくは金属酸
化物の粉末もしくはカーボンブラツクの粉末を樹脂中に
分散含有せしめた層を塗設して得られる。

支持体など種々の導電性支持体２の上に乾燥後の膜厚が
１〜５０μになるよう塗布、乾燥して感光層３を設けて
作成される。又必要に応じて有機高分子化合物又は整流
性半導体層などの中間層４を設けることができる。次に
本発明の方法により前記感光体１に静電荷像を形成する
には第２図に示される如く像様露光の前、即ち第２図ハ
に示される如くコロナ帯電６の前：第２図二に示される
如くコロナ帯電６と同時又は第２図ホに示される如くコ
ロナ帯電６と像様露光８との間等において、全面に活性
化光１２を照射して静電荷像９を形成するものであつて
、要は像様露光８の前に活性化光１２を全面に照射して
光導電性微末を励起活性化し、この活性化された状態が
消滅しないうちに、パターン１１を介して像様露光８を
行い、光減衰を早くし、高速で静電荷像９を形成し、結
果として高速で可視像１０が得られるようにした静電荷
像形成方法なのである。

このように平均粒径０．３μ以下のフタロシアニン系顔
料を用いた感光体において、活性化光の作用により、帯
電及び暗減衰特性を凡ど変化することなくより早い光減
衰を示す理由は明かでないが、フタロシアニン系顔料に
活性化光を照射したとき熱的に安定な励起状態に移行し
、これが次の像様露光の際、より少ない究犀ネルギ一で
導電性となるためであり、これに対して０．３μ以上の
比較的粒径の大なるフタロシアニン系顔料に活性化光を
照射すると熱的に不安定な励起状態に移行し、このため
多少の感度増加はおきたとしても帯電電位の低下及び暗
減衰の増大などの障害がともない所望の静電物性が得ら
れないものと推察される。

通常像様露光に用いられる光源は、例えばハロゲンラン
プ、タングステンランプ、キセノンランプ、螢光灯：水
銀灯又は白熱燈などの種々の光源が用いられるが好まし
くはハロゲンランプ又はタングステンランプが用いられ
る。

本発明に係る活性化光の光源は像様露光と同様のものが
用いられるがハロゲンランプ、タングステンランプの外
に例えば反復転写複写機においては消去用ランプとして
用いられている螢光灯なども有効に用いることができる
。

像様露光の光量は通常セレン感光板においては２ルツク
ス秒、酸化拒鉛感光体の場合５〜２０ルツクス秒、硫化
カドミウム系感光体の場合３〜２０ルツクス秒であり又
フタロシアニン系感光体の場合５〜３０ルツクス秒であ
るが、これに対して活性化光の光量はこれら各感光体に
対応する露光量の０．０１〜１００倍の範囲特に０．１
〜１０倍の範囲が好ましい。前記活性化光の光質として
は前記像様露光の光質と同様のものか、または感光体の
吸収波長域のうちでより高い吸収波長域の狭い波長帯の
光を用いることができる。このためには、例えば２８５
４るＫのタングステンランプの光源に東芝化成工業社製
の干渉フイルタ一ＫＬ４５、５０，５５、６０１６５、
７０及び８０など及びこれらと色ガラスフイルタ一とを
組合せたものにより感光体の吸収波長域に対応する狭い
波長帯をとり出し、これを活性化光として用いることが
できる。活性化光を照射する時期は前記した如く像様露
光の前であればいつでもよいが、好ましくは活性化光の
作用の有効期間内であり、通常像様露光の１５秒以内で
ある。

又反複転写式電子複写機にあつては毎分１０枚以上複写
を行うのが普通であり、残留電荷の消去ランプ照射後数
秒経過したとき次の帯電が開始される関係上、この消去
ランプを活性化光として利用することができこのことは
これによつて残留電荷を消去して電位の減衰及びカブリ
の増大を防止すると共に光減衰を早める効果を併せて付
与することができるので、複写機の性能上も、構造上も
経済上も有利である。

さらに本発明の静電荷像形成方法は、静電印刷あるいは
印刷版作成にも有効に用いることができる。次に本発明
を実施例により具体的に説明するがこれにより本発明の
態様が限定されるものではない〜 実施例 １ エプシロン（ε）型銅フタロシアニン顔料ノオノール・
ブルー（ＬｉＯｎＯｌＢｌｕｅ） １７ＥＲ（東洋イン
キ社製）デスモーフエン（ＤｅｓｍＯｒｈｅｎ）８００
（日本ポリウレタン社製ポリエステル ２７ポリオール
樹脂）ヘキサメチレンジイソシアネート ２ｙメチ
ルエチルケトン ６ｙ前記重量比に
よる組成物を室温にて、超音波分散器により１０分間分
散し、１０μ厚のアルミニウムを８０μ厚のポリエステ
ルフイルム上にラミネートした導電性支持体上に、回転
式塗布機を用いて乾燥後の膜厚が７μになるよう前記塗
布機を毎分８００回転して塗布加工した。

この感光体の感光層を１６０〜１７０℃に加熱した乾燥
器中で約２時間加熱乾燥硬化した。このようにして作成
された感光体を川口電気社製エレクトロスタチツク・ペ
ーパー・アナライザー（ＥｌｅｃｔｒＯｓｔａｔｉｃＰ
ａｐｅｒＡｎａｌｙｚｅｒ）ＳＰ一４２８を用いて下記
第１表の方法１、方法２、方法３、方法４及び方法５に
示される工程に従つて５種類の静電特性を測定し、その
結果第１図Ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｅに示される如き静電特
性を得た。

なお前記ＳＰ−４２８による測定の条件はコロトロンコ
ロナ放電器に５κの電圧を印加し、放電ワイヤーと試料
面との間隔は９ｍｍで正帯電した。又像様露光及び活性
化光露光は２８５４帯Ｋのタングステン光を試料面照度
３ルツクスで露光した。第１図から活性化露光を行なわ
ない従来のａと活性化露光を行なつたＢ，ｃ，ｄ及びｅ
とを比較したとき、後者の方が明らかに高感度であるこ
とがわかる。又飽和電位を比較すると両者共ほぼ６５０
Ｖ付近であつて顕著な差異は認められない。又第２図の
光減衰曲線を観察したとき活性光露光を行つたことによ
り、より階調性のすぐれた可視像が得られる如き曲線に
改良されていることがわかる。次に前記の如きエレクト
ロスタチツク・ペーパー・アナライザーＳＰ−４２８を
用いて測定したとき活性化光露光が感光体の光減衰を早
めるのに役立つことが確められたが、この方法を実際の
反復転写式複写機に適用したとき有効かどうかを下記の
方法により確めた。

即ち径３０ＣＴＩ１の金属ドラムの周辺に活性化用ラン
プとして１０Ｗ螢光灯、コロトロン正帯電用帯電器、像
様露光用７５０Ｗハロゲンランプ、粉体現像器、静電転
写器及びクリーニングブラシを装着し、前記ドラムにＢ
４サイズの前記感光体を装着し、１分間当り１００？の
早さで運転し、１転写毎に回転して複写した。

このときの像様露光の照度は露光器を移動して試料面照
度１０〜２００ルツクスの間を１０ルツクス毎２０回複
写した。又活性化光露光を除去して、同じく１０ルツク
ス毎２０回複写し、活性化光露光の有無による可視像を
比較したるところ、活性化露光を行つた方が行なわない
場合に比して約１／３の光量で極正可視像が得られた。
又前記活性化光の露光ランプを設けた複写装置を用いて
適正像様露光を行つて５００回連続して複写を行つた結
果一貫して画質のすぐれた可視像を得ることができた。
実施例 ２アルフア一（α）型銅フタロシアニン 顔料フエストーゲン・ブルー ０．３３７ ？Ｖマ｝ν７″Ｒ？２０１”４ バイロン２９０（東洋紡績社製飽 ． ｙ和ポリエス
テル樹脂）メチルエチルケトン ８ｙ 前記重量比の組成物を室温にて１５分間超音波分散した
のち、１０μ厚アルミニウムを８０μ厚ポリエステルフ
イルム上にラミネートした導電性支持体上に、回転式塗
布機を毎分７００回転しながら、乾燥後の膜厚が７μに
なるよう塗布加工した。

この感光層を加熱乾燥器中で８０℃で約１０分間加熱乾
燥して感光体を作成した。この感光体を用いて実施例１
の方法１と方法４との２種類の方法で静電特性を前記Ｓ
Ｐ−４２８により測定し、帯電、暗減衰、光減衰の各過
程を比較検討した。その結果両者（づれも飽和帯電量は
４５０Ｖ：暗減衰率２０％となり、しかも方法１の場合
の光減衰半減期の光量が１６ルツクス・秒であるのに対
し、方法４の場合は８ルツクス・秒であつて約２倍の増
感が行なわれた。又この感光体を用いて実施例１と同様
な方法で可視像形成を試みた。

その結果活性化光を用いた場合は用いない場合に比して
約１／２の光量で適正画像を得ることができた。実施例
３ ベーター（（ロ）型銅フタロシアニン 顔料フ千ストーゲン・ブルー ０．４７ｙ（Ｆａｓ
ｔｉｇｅｎＢｌｕｅ）ＧＮＰＴ（大 ゛日本インキ化
学工業社製）パンライト（帝人化成社製ポリ １．４７ カーボネート樹脂） ゜ メチレンクロライド １４７ 前記重量比による組成物を室温にて、１０分間超音波分
散したのち、１００μ厚のステンレス板上に、回転式塗
布機を約８００回転して、乾燥後の膜厚が７μになるよ
う塗布加工した。

この感光層を５０℃の熱風により１０分間乾燥して感光
体を得た。この感光体を用いて実施例２と同様方法１及
び方法４により静電特性を測定し、帯電、暗減衰、光減
衰の各過程を比較検討した結果、両者いづれも飽和帯電
量が５３０Ｖ、暗減衰率が２２％であり、しかも光減衰
半減期は方法１の場合１８ルツクス・秒であり、方法４
の場合９ルツクス・秒であつて方法４の場合は方法１の
場合の約２倍の増感がなされた。

又この感光体を用いて実施例１と同様な方法で可視像形
成を試みた。

その結果活性化光を用いた場合は用いない場合の約１／
２の光量で適正な可視画像が得られた。実施例 ４ 実施例１と同様の感光液を用い、これを１００μ厚のス
テンレス板上に実施例１と同様に塗布加工して１２枚の
感光板を作成した。

これらの感光板を用い前記実施例１のエレクトロスタチ
ツク・ペーパー・アナライザーＳＰ−４２８により下記
第３表の１２種類の測定条件で１２種類の静電特性を測
定した。このときの活性化光及び像様露光は２８５４銅
Ｋのタングステン光に前記東芝干渉フイルタ一及び種々
の色フイルタ一を組合せたものを用いて４８０ｍμ、５
８０ｍμ及び８００ｍμの３種の単色光をとり出し、か
つこれらの単色光の光強度がそれぞれ０．１７×１０２
ミリワツト／ＭｉｌＯ．ｌ２ＸｌＯ２ミリワツト／Ｔｒ
ｌ及び０．１６Ｘ１０２ミリワツト／ｍ゛である如く光
強度を調節して用い、帯電はコロトロン帯電器に５．０
Ｋの電圧を印加し、放電ワイヤーと試料面との距離を９
關となるように調整して正帯電し測定した。

又測定方法は実施例１の方法１（比較試料）と方法４（
試料）の２種類の方法を用いて行つた。

又このとき測定して得られた静電特性の示性曲線を第１
群は第３図、第２群は第４図及び第３群は第５図にそれ
ぞれ示した。又この曲線より得られた光減衰半減期秒及
びこの半減期に要した光量もエルグ／Ｃｄを単位として
同じく第２表に示した。又エプシロン（ε）型銅フタロ
シアニン顔料を用いた本発明に係る感光体をキセノンラ
ンプを光源として吸収スペクトル測定し、これを第６図
に示した。これら第３表の結果及び第６図の吸収スペク
トルより像様露光の前に活性化光露光を施すことにより
感光体の光減衰は２〜３倍早くなることがわかり特に像
様露光の光質が感光体の高い吸収波長域に近い程光減衰
が早くかつ、活性化光の光質が感光体の高い吸収波長域
に近い程感度の増巾効果が大であることがわかる。

従つて像様露光、活性化光露光共に感光体の高い吸収波
長域（例えば８００ｍμ）である場合が最も光減衰が早
いことがわかる。かくして吾々が反復転写式複写機に０
．３μ以下のバインダータイプ（樹脂中に光導電性微粉
末を分散して作るタイプのもの）の感光体を用いる場合
、特に銅フタロシアニン系感光体を用いる場合はくりか
えしの過程で残留電荷を消去する消去ランプを活性化光
光源として用い、この活性化光光源に銅フタロシアニン
の高い吸収波長域の光を選択して用いるか、高い吸収波
長域の光を含み、かつ残留電荷を消去するのに有効な波
長域を含む光を用いれば反復転写の際疲労劣化がなく、
かつ高速で複写を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１における本発明に係る感光体に活性化
光の露光を行う時期を変化したときの静電特性、第２図
は本発明に係る感光体の構成及び静電特性及び可視像が
形成される過程を示す図、第３図は実施例４における像
様露光の光質が４８０ｍμの単波長光のときの静電特性
、第４図は実施例４における像様露光の光質が５８０ｍ
μの単波長光のときの静電特性、第５図は同じく実施例
４の像様露光の光質が８００ｍμの単波長光のときの静
電特性を示す曲線であり、第６図はエプシロン（ε）型
銅フタロシアニン感光体のキセノンランプによる吸収曲
線を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フタロシアニン系顔料を樹脂中に分散含有せしめた
   感光層を導電性支持体上に設けて得られる感光体に帯電
   及び像様の露光を順次行つて静電荷像を形成する方法に
   おいて、前記フタロシアニン系顔料の平均粒径が０．３
   μ以下であり、かつ前記像様露光の前に活性化光の露光
   を施すことを特徴とする静電荷像形成方法。 ２ 前記活性化光の露光が静電潜像消去用ランプを用い
   て行なわれる特許請求の範囲第１項記載の静電荷像形成
   方法。