JPS5912460A - 画像記録装置 - 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】 本発明は電子写真技術を利用した画像Ｐ録装置に係り、
特に１＃露光を半導体レーザ光の如く赤色〜近赤外線を
含む光線で行なうのに適した画像記録装置に関する。

光導電性を有する感光体を用い、この光導電感光体を一
様帯電しｆＣ後に像鯵光、光想で露光して電荷潜像を形
成し、電荷潜像をトナー明像し１伯たトナー像を記録紙
に転写して画像を記録する電子写真技術を利用した画像
記録装置が知られている。

この画像記録装置に用いる光導電感光体には種々のもの
があるが、その代表的なものに、第１図に示すように、
導電性基体１と電荷搬送層２と電荷発生層３からなる３
層構造のものがある。この光導電感光体は、電荷発生層
３が像露光光線を吸収し、そのエネルギーによシ正孔と
電子を発生して光導電性（光に感度）をもつ。このよう
な３層構造の光導電感光体は表面層のみが感度をもてば
よいので、層全体を電荷発生層とするものに比較して帯
電特性がよくなる長所がある。その反面、表面層が電荷
発生層であるために耐環境性が悪いという欠点があった
。

この欠点を補うために、第２図に示すように、電荷発生
層３の表面に薄い保護層４を設けた４層構造の光導電感
光体が提案されている。保護層４には絶縁体−？電荷搬
送層２と同一物質が用いられるが、この保護層４は残留
電圧の増大や遮光作用などの悪影響を小さくするために
極力薄く形成されていた。例えば、電荷搬送層２として
ｆ３ｅ、電荷発生層３としてｆ３ｅ−Ｔｅ、保護層４と
してＳｅを用いた場合、電荷搬送層２の厚さ５０μｍに
対して保護層４の厚さは５μｍ１好ましくは１μｍ程度
であった。保護層４がこのように薄いと高帯電電圧で劣
化したり、帯電疲労が大きいほかに、耐環境性も十分で
なく、まｆｃ阜耗や傷に弱く長寿命の光導電感光体が得
られないという欠点があった。

また表面に傷がついたシトナーなどの汚染物質が付着し
た場合には、これを研摩して除去し再使用することがで
きなかった。

従って本発明の目的は、高い帯電電圧に対して劣化せず
、帯電疲労が小さく、十分な耐環境性をもち、また摩耗
や傷に強く、表ｍ１の傷や汚染物質付着に対してはこれ
を研摩して再使用が可能であるなどのすぐれた使用性を
もち、かつ電荷潜像形成や消去が容易な光導電感光体を
用いた、長期にわたって高濃度で安定した画像が得られ
る画像記録装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、導電性基体の表面
に順次形成された第１の電荷搬送層と、第１色光線に感
度をもつ電荷発生層と、十分な帯電能力と摩耗に耐える
厚さをもち且つ前記第１色光線を透過すると共に第２色
光線に感度をもつ第２の電荷搬送層を有する光導電感光
体を用いたことを特徴とする。

第３図は本発明の画像記録装置に用いる光導電感光体の
縦断側面図で、導電性基体１、第１の電荷搬送層２、電
荷発生層３、第２の電荷搬送層５の４層構造である。電
荷発生層３は第１色光線を吸収し、第２の電荷搬送層５
は第１色光線を透過して第２色光線を吸収する。

次にこのような光導電感光体の具体例を説明する。

例１　導電性基体１としてＡｔまたはネサガラスを用い
、その表面にポリビニルカルバゾール。

ピラゾリン、オキサゾール訪導体などの有機光導電体を
１０〜２０μｍの厚さに塗工して第１の電荷搬送層２を
形成する。その上に銅フタロシアニンを塗工あるいは蒸
着し、またはＴ６を１０重童％以上含むｆ３ｅ−’ｐｅ
を蒸着して０．１〜２μｍの厚さの電荷発生層３を形成
する。更にその上にポリビニルフェニルアントラセンに
１゛リニトロフルオレノンまたはオキサゾールを１０〜
５０重量％の割合で溶融混合したものを塗工し７て５〜
１０μｎ１の第２の電荷搬送層５を形成する。この第２
の電荷搬送層５は正孔および電子をともに搬送するので
第４図を参照して後述する光導電機構となる。

ポリビニルフェニルアントラセンの代如にポリビニルカ
ルバゾールを用いると電子供与型となるために正孔移動
となり第５図を参照して後述する光導電機構となる。

いずれの場合も電荷発生層３は赤色〜近赤外光線にも感
度をもち、第２の電荷搬送層５は青色〜緑色光線に感度
をもつ。

例２　導電性基体１としてＡ４を用い、その表面にポリ
カポネートを０．１〜１μｎ〕の厚さに塗工して接着層
を形成しくこの接着層はなくともよい）その上にＢｅを
３０〜１００μｍの厚さに蒸着して第１の電荷搬送層２
を形成する。この第１の電荷搬送層２の厚さは好ましく
は４０〜６０μｎ１である。また５重量％程度までの’
ｌ’ｅ、Ａ”＋Ｉ”などを含んでもよい。この第１の電
荷搬送層２の上に重量％以上のＴｅを含むＳｅを０．０
５〜２μｍ１１の厚さに蒸着して電荷発生層３を形成す
る。この電荷発生ＪＦｌｉ、は５沖量％貰でのＩｌ’ｅ
、　ＡＳｓ　　Ｉ　’などを含んでもよい。次に第２の
電荷搬送／Ｉ＃５として前記第１の電荷搬送層２と同様
のＳｅを２〜２０μｍ好ましくは５〜１０μｍの厚さに
蒸着する。

Ｓｅは正孔移動が主体であるので第５図を参照して後述
する光導電機構に類似した特性となる。しかしＢｅの中
には（例えば高純度に精製したものは）正孔および電子
ともに移動するものであるので、この場合には第４図で
説明する光導電機構となる。画像形成には後者の方が好
都合である。Ｂｅは赤色〜赤外光線を透過し、青色光線
を吸収する。

第４図〜第８図は上記した光導電感光体の光導電機構の
説明図である。

第４図は第２の電荷搬送層５が正孔および電子移動型の
場合である。第１色光線（赤色〜赤外光線）６は第２の
電荷搬送層５を透過して電荷発生層３に達して吸収され
正孔と電子の対を発生する。

電子は第２の電荷搬送層５を移動して表面電荷を中和し
、正孔は第１の電荷搬送層２を移動して導電性基体１に
達する。かくして光導電感光体は照射光線に対して感度
をもつことになる。

第２の電荷搬送層５は第２色光線（青色〜緑色光りを吸
収することによって表面で正孔および電子の対を発生し
、正孔が導電性基体１に達する（第８図参照）。第１色
光線の光量不足などで残留電荷が存在するときには、第
１色光線よシむしろ第２色光線を照射するのがよい。何
故ならば残留電荷は第２の電荷搬送層５に存在すること
が多いからである。

第５図〜第７図は第２の電荷搬送層５が正孔または電子
移動型の場合で、ここでは正孔移動型を例にとって説明
する。第５図に示すように、第１色光線６は第２の電荷
搬送層５を透過して電荷発生層３に吸収され正孔および
電子の対を発生する。

正孔は第１の電荷発生Ｎ２を移動して導電性基体１に達
する。電子は殆んど移動することなく電荷発生層３と第
２の電荷搬送層５の境界近傍にトラップされる。このた
め第２の電荷搬送層５の表面層に与えられた電荷は暗減
衰にもとづく以外は消失することがなく、表面電位は第
１色光線６の照射で低下するものの初期電位の２０〜３
０％の残留電位として観測される。この残留電位（残ｗ
電荷）は次の作像に悪影響を及ばずので現像後のトナー
像を記録紙に転写する前後の少なくとも一方で消去する
必要がある。この残留電荷の消去のために第６図のよう
に第２色光源７の照射が行なわれる。従って第２色光線
７は第２の電荷搬送＞ｍｓに吸収されて正孔と電子の対
を発生する成分をもつことが好ましい。第２の搬送層５
の表面層で発生した電子は表面電荷を中和し、正孔は電
荷発生層３にトラップされている電子と結合して残留電
位を消去する。

このような光導電感光体に形成された電荷潜像を表面の
電荷と反対極性の電荷をもつトナーで正規現像して得た
トナー像を記録紙に静電転写する場合、転写電界を発生
させるために記録紙の背面に与えられるバイアス電荷は
潜像電荷と同極性である。このバイアス電荷が記録紙を
通過して光導電感光体表面に蓄積されても、この電荷は
第６図に示すように第２色光Ｉｖｉ！７の照射によって
消去できる。他方、表面の電荷と同極性に帯電されたト
ナーによって電荷潜像を反転現像して得たトナー像を記
録紙に静電転写する場合、バイアス電荷は潜像電荷と反
対極性であるので、このバイアス電荷が光導電感光体表
面に漏れると表面電荷は第７図のように反転する。この
場合には第１色光線６とほぼ同じ成分をもつ第２色光線
８を照射し、電荷発生層３に正孔を生成すればとの正孔
が第２の電荷搬送層５を移動して表面電荷を中和する。

電荷発生層３に生成した電子は導電性基体１から注入さ
れた正孔と結合するが、この速度は導電性基体１から注
入された正孔が表面層まで達するより速やかである。反
転現像のために残留電荷消去が困難な場合には、トナー
像転写後に光導電感光体表面を初めの帯電と同極性に再
帯電し、その後に第２の電荷搬送層５に吸収される成分
を主成分とする第２色光＃ｉ！７を照射するとよい。（
第６図参照） トナー像の静電転写工程に起因する問題は電荷搬送層が
第４図で説明したように正孔、電子移動型である場合に
は生じないが、残留電荷消去は第２の電荷搬送層５に吸
収される成分を主成分とする第２色光線で行なうのがよ
い。

第８図は第４図で駅１明した光導電感光体を複写記録モ
ードと半導体レーザ光線記録上−ドの両方での記録また
は単独での記録の場合の光導電機構を示している。光線
９は１００〜９ＱＱｎｍの波長の半導体レーザ光線で、
第２の電荷搬送層５を透過して電荷発生層３に吸収され
て正孔および電子を発生し潜像を形成する。光線１０は
複写したい原稿から得られる４００〜６０００ｍの波長
の複写光線で、原稿を４００〜５　Ｑ　Ｑ　ｎｍの波長
の光線で照明し几ときの反射光線または白色光線で照明
した原稿からの反射光線を４００〜６００口ｍの波長を
透過するバンドパスフィルタを通したものである。この
光線１０は赤色〜赤外光線を含まないから電荷発生層３
には到達せず、従って両党線９，１０によって独立した
潜像を形成することが可能となる。そして原稿中に朱印
や赤インクなどによる画像が含まれていてもこれを記録
することができる。トナー像転写後の残留電位除去は第
６図または第７図で述べたようにすればよい。

光導電感光体は上記した４層に限らず、被数層で上記１
つの層と同じ機能をもつようにしてもよい。例えば第１
の電荷搬送層２は成分比の異なる２層あるいはそれ以上
の層になっていてもよい。

第９図はこのような光導１１ｉ感光体を使用した本発明
の一実施例を示す画像記録装置の概略構成図である。光
導電感光体によって形成された記録ドラム２２の表面は
帯電器２１によって一様に帯電され、その後半導体レー
ザ光線１１で走査露光されて電荷潜像が形成される。こ
の電荷潜像を現像器１２によって現像してトナー像を得
るが、光導電感光体として第５図で示したものを使用す
るときには残留電位が２００Ｖ以上になるのでバイアス
電源１３で現像器１２にバイアス電圧を与えて現像特性
を改善する。このバイアス電圧印加は正規現像の場合の
かぶシ防止に効果的である。次に残留電荷消去ランプ１
４によって記録ドラム２２の表面を一様露光する。この
一様露光は省略してもよいが、この一様露光は反転現像
を採用した場合に次の静電転写工程での転写効率向上に
効果がある。記録紙１５へのトナー像の転写は、転与器
１６によって記録紙１５の背面に帯電した電荷の電界下
で行なうようにする。トナー像を転写した後の記録ドラ
ム２２の表面に対しては帯電器１７にて交流または直流
コロナを作用させ、更に残留電荷消去用ランプ１８で一
様露光して残留電荷を消去する。このコロナと一様露光
は記録ドラム２２に対して同時に作用させるようにして
もよい。また残留電荷消去用ランプ１４．ｉｓと残留電
荷消去用帯電器１７は必ずしも全部設置する必要はなく
、前記した光導電感光体の光導電機構により第２の電荷
搬送層５が感度をもつ光線を与えるランプ１８で十分に
その機能を発揮することが多い。

その後に記録ドラム２２上に残留するトナーはブレード
２０で回収ボックス１９にかき落されて清浄にされ、再
使用される。本発明で使用される記録ドラム２２（光導
電感光体）は表面に形成される第２の電荷搬送層５が前
述したように厚くて強固であるのでこのようなブレード
クリーニング方式を採用しても記録ドラム２２の寿命が
著しく低下することはない。

以上のように本発明によれば、光導電感光体として導電
性基体の表面に順次形成された、少なくとも、第１の電
荷搬送層と、電荷発生層と、第２の電荷搬送層とを備え
、この第２の電荷搬送層は高電位に帯電でき、十分な耐
環境性をもち、埠・耗に劇え得る厚さをもつので使用性
にすぐれてお如、またこの第２の電荷搬送層に残留する
電荷をこの層が感度をもつ色光線で消去するようにした
ので、長期にわたって高濃度で安定した画像が得られる
画像記録製置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の光導電感光体の縦断側面図
、第３図〜第９図は本発明の実施例を示すもので、第３
図は光導電感光体の縦断側面図、第４図〜第８図は光導
電機構の説明図、第９図は画像記録装置の概略構成図で
ある。 １・・・導電性基体、２・・・第１の電荷搬送層、３・
・・電荷発生層、５・・・第２の電荷搬送層、１１・・
・像露光用の半導体レーザ光線、１２・・・現像器、１
５・・・配録紙、１６・・・転写器、１８・・・残留電
荷消去用ラン夢　　１　図 第　２　図 第　３　図 第４　図　　　　　第に図 ＄６図　　第７図 第　８　口 ３８１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光導電感光体を一様に帯電する手段と、一様に帯電
   された光導電感光体を像露光して電荷潜像を形成する像
   露光手段と、電荷潜像をトナーで現像する現像手段と、
   光導電感光体に形成されたトナー像を記録紙に転写する
   転写手段と、転写後に光導電感光体に残留するトナーお
   よび電荷を消去する消去手段を備えた画像記録装置にお
   いて、前記光導電感光体は、導電性基体の表面に順次形
   成された第１の電荷搬送層と、第１色光線に感度をもつ
   電荷発生層と、十分な帯電能力と摩耗に耐える厚さをも
   ち且つ前記第１色光線を透過すると共に第２色光線に感
   度をもつ第２の電荷搬送層とを有することを特徴とする
   画像記録装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記第２の電荷搬
   送層は、正負両極性の電荷を搬送する能力をもつことを
   特徴とする画像記録装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記消去手段は、
   トナー像を記録紙に転写した後の光導電感光体表面を潜
   像電荷と同極性に再帯電する帯電器と、再帯電された光
   導電感光体表面に前記一様露光光線を与える第２色光線
   発生器を備えることを特徴とする画像記録装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記第１および第
   ２の電荷搬送層はＳｅを９０重量％以上含み、電荷発生
   層はｑ＋　６を１０重量％以上含むＳｅであシ、前記第
   ２の電荷搬送層は５〜２０μｍの厚さをもつことを％徴
   とする画像記録装置。 ５、％許請求の範囲第４項において、第１色光線の波長
   は６ＱＱｎｍ以上、第２色光線の波長は４００口Ｉｎ〜
   ５ＱＱｎｍを主成分とし、光導電感光体に対して第１色
   光線は像露光を与え、第２色光線は一様麹光を与えるこ
   とを％徴とする画像記録装置。 ６、％許稍求の範囲第４項において、第１色光線と第２
   色光線は像露光光線中に含まれていることを特徴とする
   画像記録装置。