JPS59168461A - 画像形成方法 - 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】 技術分野 本発明はフタロシアニン系バインダ樹脂光導電層を有す
る感光体を用いた画像形成方法に関する。

従来技術 感光体として既に様々なものが提案、実用化されている
。その−例としてＳｅ　系のものがあるが感度面では比
較的硬れているものの、有害であり結晶化温度が低いと
いう欠点がある。またＣｄＳバインダ樹脂光導電層を有
する感光体も広く実用化されているが、やはり有害で製
造上、取扱い上に問題がある。このことより、近年、フ
タロシアニン系光導電性材料をバインダ樹脂に分散して
なる光導電層を有する感光体が注目されている。この種
の感光体は無公害で製造が容易であるという利点を有す
る。

ところでフタロシアニン顔料を光導電性材料とするもの
には、α型、β、γ、ε、σ、χ等様々な結晶形があり
、夫々の結晶型において電子写真特性か異なる。この中
で例えば特公昭４０−２７８０号公報に示されるε型フ
タロシアニン顔料並びに後述する特殊α型フタロシアニ
ン顔料を夫々バインダ樹脂に分散してなる光導電層を有
する感光体は他の結晶形のものと比して特異な特性を示
す。

即ち、本願発明者が夫々の結晶形のフタロシアニン顔料
を含む感光体に対し作像実験を行ったところ、上述した
ε型並びに特殊α型フタロシアニン顔料を含む感光体に
あっては低゛覗位部、つまり中間調か度々再現されない
ということが確認された。

これは後でも詳述するか、」二記ε型、特殊α型にあっ
ては露光後の暗減衰速度が露光照度に依存して変化する
という特異な特性を示すためである。

然るにこの種の感光体を粉像転写型複写機に用いた場合
、高照度域では上記暗減衰速度の変化により現像される
以前に感光体上の電位が現像間値電圧を割ってしまい、
見かけ上の感度か犬ｒｉ＋に変化し、階調再現性に著し
く影響を与える。

発明の目的 本発明は以」−の事実に鑑みて成されたもので、その目
的とするところは、階ＭＭ″１１丁現性に優れ常に良好
な画像を得ることのできる画像形成方法を提供すること
にある。

発明の要旨 本発明の要旨は、感光体として画像露光後における暗減
衰速度が露光照度に依存して変化する特性を示すフタロ
シアニン系光導電性材料をバインダ樹脂に分散してなる
光導電層を有するものを用い、該感光体に対する画像露
光から現像に至るまでの時間を約０，１乃至０．４秒と
したことを特徴とする画像形成方法にある。

実施例 本発明に係る画像形成方法は感光体として、フタロンア
ニン系顔料をバインダ樹脂に分散してなる光導電層を有
するものを用い、特に望ましくは導電性基板上に」−制
光導電層を厚さ約５乃至３０ミクロンに積層してなるも
の、史に必要によりその上に絶縁性保護層を積層してな
るものを用いる。

具体的に」二記光導電層は後述するが画像露光後番こお
ける暗減衰速度か露光照度に依存して変化する特性を有
し、この如き特性で有するフタロシアニン系顔料として
は下記する特殊α型とε型の結晶形かある。

特殊α型結晶形フタロシアニン系顔ネ・１は、フタロシ
アニンおよび、フタロシアニン分子のベンゼン核がニト
ロ基、シアノ基、ハロゲン原子、スルホン基およびカル
ボキシル基から選はれる少なくとも１種の電子吸引性基
によって置換されたフタロシアニン誘導体を、フタロシ
アニンと塩を形成し得る無機酸と混合した後、水もしく
は塩基性物質によって析出せしめて得られるもので、こ
うして得られたものをバインダ樹脂に分散して塗布によ
り光導電層を形成するものである。尚、１−記において
、フタロシアニンとフタロシアニン誘導体との組成割合
は、フタロシアニン誘導体の電子吸引性基の数かフタロ
シアニンおよびフタロシアニン誘導体の７タロシアニン
単位の合計に対し２個以下、好ましくは１個以下で、か
っｏ、ｏｏｔ個以」二、好ましくは０．００２個以上き
なるような割合にすることか望ましく、また、フタロシ
アニンと塩を形成し得る無機酸としては、硫酸、オルト
リン酸、ピロリン酸、クロロスルホン酸、塩酸、ヨウ化
水素酸、フッ化水素酸、臭化水素酸等が用いられる。

これら無機酸はフタロシアニンのアシッドペーステイン
ク法、アシッドスラリー法等の従来より知られている方
法に使用されているものが用いられる。尚、フタロシア
ニンとしては無金属フタロシアニン、銅、ニッケノペコ
バルト、亜鉛、スズ、鉄、ナトリウム、リチウム、カル
シウム、マグネシウム等の金属フタロシアニンあるいは
これらの混合物を用いることかできる。

ε型結晶形のフタロシアニン系顔料としては例えば特公
昭４０−２７８０号、特開昭４８−７６９２５号、特開
昭４９−５９１３６号公報等に示されるものを用いるこ
とかでき、同様にバインダ樹脂に分散して光導電層とす
るものである。

す、下、特殊α型結晶形のフタロシアニン系顔料を含む
光導電層を有する感光体を用いた場合における本発明の
画像形成方法について詳述する。

感光体は次のように作成した。銅フタロシアニン４０重
量部、ジニトロ銅フタロシアニン０．５重加部を９８％
濃硫酸５００重量部に十分攪拌しながら溶解する。溶解
した液を水２０００重猷部にあけ、銅フタロシアニン、
ジニトロ銅フタロシアニンの組成物を析出させた後、濾
過、水洗し、減圧下１２００Ｃで乾燥する。尚、この組
成物は特殊α型結晶形フタロシアニン系顔料である。次
に斯くして得られた組成物１０重量部を酢酸ブチル：セ
ロソルブ（１：１）４０重量部の有機溶剤とともにボー
ルミルに入れ２０時間分散する。続いて、熱硬化性アク
リル樹脂３２重量部（大日本インキ製アクリディックＡ
４．０５’）、メラミン樹脂８重量部（大日本インキ製
スーパーへツカミンＪ８２０）を上記分散溶剤１０重量
部とボールミルに入れ４時間混線分散して光導電性塗料
を調整した。そしてこの塗料を直径８Ｑｉｍのアルミニ
ウムドラム上に約１０ミクロン塗布して乾燥し感光体を
作成した。

こうして得られた感光体を第１図に示す複写機にセット
し下記する実験を行った。尚、同図において、（１）が
感光体、（２）は該感光体（１）を均一帯電するための
コロナチャージャ、（３）は露光スリット、（４）ハ磁
気ブラシ現像器、（５）は転写チャージャ、（６）はブ
レードクリーナ、（７）はイレーサランブである。

また、図示しないか上記複写機番こは測定目的のために
表面電位計、照度計等も設けられている。

まず上記感光体をコロナチャージャ（２）により所定の
表面電位（■０）に均一帯電してその（Ｖｏ）から出発
する暗減衰特性を測定した。（以下、この暗減衰特性を
Ｖｏ　ダークと呼ぶ。）測定結果は第２図に示す通りで
、同図においてカーブ（Ａ＋は初期表面電位（■０）が
略ｓｏｏ　ｖ、カーブ（１３）は（Ｖｏ　）が略４００
■のときのＶｏ　ダークで、上記感光体の（■０）は一
定の暗減衰時間まで徐々に低下し肩部を形成して急激に
低下するという特異な特性を示す。つまりＳｅやＣｃｌ
Ｓ等の感光体にあっては（Ｖｏ）の暗減衰は略直線的に
減衰するところ、特殊α型フクロシアニン顔料を含む光
導電層を有する感光体にあっては−１−記の通り肩部を
形成して急激減衰する。カーブ（Ａ）の場合、（■０）
は暗減衰時間により徐々に低トーするが１５秒までは差
程減衰せず１６桃、位から急激に減衰する。ここで各カ
ーブにおいて肩部が生じ始めるまでの時間（Ｔｉｎ）は
カーブ＋ＡＩにおいて示したように初期表面電位（■０
）からの水平線と肩部接線が交差する点を求めることに
より明らかとなり、（■０）が略５００■のカーブｆＡ
Ｉで（’Ｉ’ｉ　ｎ　）は１５，９秒、（■０）が略４
００　Ｖ　Ｏ）　ｈ　−フ（Ｂｌで（’Ｉ’ｉｎ）は１
３．８秒である。尚、（Ｔｉｎ）　ｉ；ｉ感光体は反復
使用によって短くなって行き、その他、周囲温度、コロ
ナ電流、フタロシアニン顔料の含有比等、様々なファク
ターに依存する。特にコロナ電流が高いときはオゾン発
生量によりＩ”ｉｎは極端に短くなるがオゾン排気によ
りある程度防止でき、一般に（Ｔｉｎ）は最低で３砂嵐
」二、最大で１分位いである。しかし低速の複写機を例
にとってみても、帯電から画像露光まで３砂嵐」−要す
るものはないのて、上記のような■０ダーク特性が問題
となることはない。

ところが特殊ａ型フタロシアニン顔料を含む上記感光体
は上述したＶｏ　ダークという特異な特性を示す他に、
画像露光後における暗減衰速度か露光照度に依存して変
化するという特性も示す。即ち、画像露光後の表面電位
（Ｖｉ）から出発する暗減衰特性（以下、この特性をＶ
ｉ　ダークと呼ぶ）を測定したところ、第２図において
カーブｆｃｌ、（Ｉ））によって示す通りの結果を得た
。具体的に感光体をその初期表面電位（ＶＯ）が５００
■となるよう帯電し、露光照度が夫々６．３１ｕＸ、７
゜５　ｌｕｘの下で露光しく露光時間は一定）露光直後
からの暗減衰特性を調べたところ■０　ダークと相反し
て急激な電位減衰が認められた。つまり露光照度が６．
３１ｕＸの露光の下で初期表面電位（■０）はカーブ（
Ｃ１によって示される通り、４００■の（Ｖｉ）にまで
低下し、その（Ｖｉ）より出発する暗減衰は急激な電位
減衰を生じ暗減衰時間が０．５秒にもならないうちに５
０■以Ｆとなる。露光照度が７．５１ｕＸの場合も、（
Ｖｉ）は略３００■となるがカーブ［Ｄｌに示す通り、
やはり急激な電位減衰を生じる。このことを第１図に示
した複写機に当てはめて考えた場合、帯電、画像露光に
より形成される静電潜像は少なくともその一部が磁気ブ
ラシ現像器（４）による現像以前に現像閾値電位を割っ
てしまい全く現像されないということになる。

つまり、例えば複写原稿として黒色画像（例えば黒文字
）と灰色画像（写真や薄い文字等の中間調像）からなる
ものを用い、（ＶＯ）に帯電し画像露光すると、黒色画
像部に対応する電位は略（Ｖｏ）のままで少なくとも前
述した（Ｔｉｎ）までは低下することはないが、灰色画
像部は画像露光により（Ｖｉ　）まで低下しカーブＦＣ
＋、（］））と同様、（Ｖｉ）からは急激な電位減衰が
起こる。従ってこの灰色画像部の潜像電位は現像ｅＡ値
電位以下となる以前に磁気ブラシ現像器（４）により現
像されなければ全く再現されないこととなる。特に磁気
ブラシ現像器（４）の現像電極へのバイアス電圧印加が
少なくとも１０■程度、通常は５０〜３５０■程度であ
るので、より大きな制約となる。

露光照度に依存してＶｉ　ダークが変化する点につき更
に詳述すると、第３Ａ図及び第３Ｂ図は露光照度を１．
２１ｕＸから３００１ｕｘに渡って変化させたときの暗
減衰時間を測定したもので、実験は同一製造方法の下に
作成された上記と同一の板状感光体゛を用い測定装置と
して往復型静電特性装置を用いた。尚、照射はシャッタ
ーを介在させて行い、１．００〜ｌｌＱｍｓｅｃ開とし
た。第３Ａ図において、カーブ（Ｅｌ）は露光照度が１
．２　／＋ｕＸのときのＶｉ　　ダーク特性を、カーブ
（Ｅ２）は露光照度５　ｌｕｘ、（Ｅ３）はｌ　Ｏｌｕ
Ｘ、　　（Ｅ４）は２０　ｌｕＸ、　　（Ｅ５）は３０
１ｕＸ並びに（Ｅ６）は５０１１１ＸのときのＶｉ　　
ダーク特性を示す。各カーブから明らかなように、露光
照度が犬となるに従って暗減衰時間は早くなる。換言す
れば複写原稿の高濃度画像は暗減衰速度が遅いが、低濃
度となるに従って早くなり、例、ｊばカーフ’（Ｅｌ）
で（Ｖｉ）が３００　Ｖ＋ｃ４でｍ衰する時間は約１０
秒であるのに対し、露光照度が３０７ｕｘのカーブ（Ｅ
５）では１秒、５０１ＬＩＸのカーブ（Ｅ６）で０．４
秒と非常に早くなる。この傾向は露光照度か更に大きく
なることで顕著となり、第３Ｂ図に示すように露光照度
が６．０１ｕＸのカーブ（Ｅ７）、１００　ｄｕｘのカ
ーブ（１！、８　）、１５０１ｕＸのカーブ（Ｅ９）、
３００　ｌｕｘのカーブ（Ｅ　１０　）は夫々暗減衰が
順次早くなり（Ｖｉ）が３００　Ｖにまで減衰する時間
ハカーブ（Ｅ７）で０．３３秒、（Ｅ８）で０．２秒、
（ＩＥ９）テｏ、１８秒、（ＥＩＯ）で０．１５秒であ
る。

このように特殊α型フタロシアニン顔刺をバインダ樹脂
に分散してなる光導電層を有する感光体はその画像露光
後における暗減衰速度が露光照度の増大にしたかって速
くなるという特異な特性を有する。然るに特に中間調画
像の再現の場合、それに対応する潜像電位が極めて短時
間で現像閾値電位以下となることより、それ以前に現像
しなければならない。また、これと関連してＪ−述した
第２図、第３Ａ、８図で示したＶｉ　ダーク特性は感光
体の感度面でも密接な関係を有する。後述するが上記感
光体の光減衰特性を見た場合、その減衰カーブの傾き度
合いは相対的に強く、つまり立つており、画像露光から
現像までの時間に依存する。

然るに現像時期によっては高感度ではあるが逆に階調再
現性に乏しいかあるいはその逆となり、階調再現性に優
れた良好な画像を得ることはできない。

本発明に係る画像４形成方法は以」二の事実に鑑み、画
像露光から現像に至るまでの時間を約０．１乃至０．４
秒に設定することにより階調再現性に優れた良好な画像
を得るようにしたものである。画像露光から現像に至る
までの時間（以下、この時間をＴｉｄと呼ぶ）、即ち第
１図において露光スリット（３）を介しての画像露光に
より形成される潜像部分か磁気ブラシ現像器（４）に到
達するまでの時間（１″ｉｄ）を約０．１乃至０．４秒
とするのは、０．１砂嵐−ドでは現像までに到達するに
は高速化を図っても不充分であることに加えて感光体の
感度低下を生じるためで、また０、　４秒以上では中間
調画像の一部が再現されなくなるばかりか階調再現性そ
のものが低下するためである。

具体的に説明するに、第４図は画像露光がら現像までの
時間（’Ｉ’ｉ　ｄ　）を変化させたときの表面電位（
■０）と露光量の関係を示す光減衰特性で、カーブ（Ｆ
ｌ）は（Ｔｉｄ）か０．２５秒、（Ｆ２）は（Ｔｉｄ）
が０．３９秒、また（Ｆ３）は（Ｔｉｄ）が０．６７秒
のときの光減衰カーブである。同図から明らかなように
各カーブ（Ｆｌ）、（Ｆ２）、（Ｆ３）の傾き度合いは
、（Ｔｉｄ）が長くなるにしたかって立ってきており感
度が高くなることを示している。しかし逆に階調性の面
、特に中間調再現は低下することを意味し、結局、中間
調再現範囲を広くとるには（Ｔｉｄ）は短くする方がよ
いことか分かる。またこのことより所望の階調再現が（
Ｔｉｄ）を変化させることにより得られる。

第５図は左縦軸に表面電位（■０）から出発する暗減衰
カーブの肩部が生じるまでの時間（’Ｉ’ｉｎ）を、右
縦軸に（■０）を半減するに必要な露光量（Ｅ　”／２
）を、また横軸に（Ｔｉｄ）をとった関係を示し、第１
図における感光体（１）の回転速度を変化させるととも
に固定の画像露光位置に対し現像位置、実験上では測定
位置を変化させて（１′ｉｎ）及び（Ｔｉｄ）を測定し
たものである。具体的に測定結果は下記第１表に示す通
りで、グラフプロットしたのが第５図である。＄１表に
おいて、ＲＰＭは感光体回転速度、ｌ（は感光体は５０
０ｖの（■０）に帯電するために必要なコロナチャージ
ャ（２）のコロナ電流（μＡ）、秒／周は感光体が一回
転するに要する時間、θは画像露光位置から反時計方向
に位置するプローブ位置並ひに各プローブ位置における
（Ｔｉｄ）、（Ｔｉｎ）、（Ｅ”／２）を示しである。

（以下余白） 第１表 尚、第５図においてＯと・は夫々σ−２５°における（
Ｔｉｎ）と（Ｔｉｄ）及び（Ｅｌ／２）と（Ｔｉｄ）の
関係を、△とムはθ−４５°のときノ（Ｔｉｎ）　−（
Ｔｉｄ）及び（Ｅｌ／２）　−（Ｔｉｄ）、また口と顧
はθ−６０°のとき０）　（’ｌ−１ｎ）　−（Ｔｉｄ
）と（Ｅｉ、／リ−（Ｔｉｄ）の関係を示す。

まず（Ｔｉｎ）と（１’ｉｄ）　０）関係を見６　ＩＣ
（Ｔｉｎ）は（Ｔｉｄ）が長くなるにしたがって飽和傾
向を示す。また図示しナイカ（Ｔｉｎ）　ハ（Ｔｉｃｉ
）　カ０．１秒、特ニ０．０５秒以下で急激に低下し、
この意味でも（Ｔｉｄ）が０．１砂嵐」二であることが
重要である。このように（’Ｉ−４ｎ　）が短くなるの
はコロナ電流（Ｉｔ）と密接な関係があるためて、オゾ
ン発生量に依存して（’ｌ”１ｒｉ）は短くなる。一方
、（Ｅｌ／２）と（Ｔｉｄ）の関係を見た場合、（Ｔｉ
ｄ）が長くなるに従って高感度となることが分かる。例
えば（Ｔｉ’ｄ）が０．１２秒のとき（Ｅ　ｌ　／　２
　）は９、３１ｕＸｍｓｅｃであるのに対し、０．５秒
で５．９１ｕｘ−ｓｅｔ。

０．６７秒で５．０　ｌｕｘ＊５ｅ（とかなり感度向上
となっている。しかしながら第４図においても説明した
通り、感度向上は階調再現性の低下を招く。

第６図は（Ｔｉｄ）と階調再現性の関係を示し、縦軸は
コダソククレースケール再現段数を、横軸は（Ｔｉｄ）
テ、（’ｒｉｄ）　カ夫々０．２５秒、０．３９秒、ｏ
、ｅ７秒のときの再現段数を示している。この図から明
らかなように階調再現性は（Ｔｉｄ）が長くなるに従っ
て低くなり、一般に６段数の階調再現が良好な画像を得
る」二で求められることより（Ｔｉｄ）は最大でも０．
４秒とするのか必要である。

次に上記特殊α型フタロシアニンバインダ”Ｍ　指光導
電層を有する感光体を用い、第１図の複写機により（’
］−１ｄ）が夫々０゜１５．０゜３．０，３９．０．５
５秒の下で作像実験を行ったところ、（Ｔｉｄ）か０．
５５秒の場合を除き階調再現性に優れた良好な画像か得
られ更に前述した特殊α型フクロシアニン顔料に代って
ε型フクロシアニン顔料（東洋インキ製造製）を用い同
様の感光体を作成し同様の実験を行ったところ、略同じ
結果が得られ、（’１″ｉｄ）を０．１〜０．４秒とす
ることにより良好な画像か得られた。

尚、不発明に用いられる感光体は、例えば特殊α型フタ
ロシアニン系バインダ樹脂光導電層−とε型フタロシア
ニン系バインダ樹脂光導電層を積層とした構成でもよく
、あるいは特殊α型、ε型の何れか一方を基板上に２層
の積層とし夫々の層のフタロシアニン顔料の含有量を変
えたような構成としてもよい。また、本発明は第１図に
示したようなスリット露光型複写機に限らす、感光体を
フィルムベルト型とし例えば特開昭５０−７４４３１号
に示されるような瞬時露光（フラッシュ露光）型複写機
にも実施可能である。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明に係る画像形成
方法によれば階調再現性に優れた良好な画像を得ること
かでき、またそのためには基本的に画像露光から現像の
時間を一定範囲内に設定するたけでよいので容易に実施
可能である。更に」−記の時間設定により所望の階調再
現が得られるという自由度がある等、優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成方法か実施可能な複写機
の概略構成を示す図、＄２図は特殊α型フタロシアニン
バインダ樹脂感光体の暗減衰特性を示す図、第３Ａ図及
び第３Ｂ図は露光照度変化による暗減衰特性を示す図、
第４図は画像露光から現像までの時間を変化させたとき
の光減衰特性を示す図、第５図は暗減衰特性において肩
部か生じるまでの時間、光感度並ひに画像露光から現像
までの時間との関係を示す図、第６図は階調再現性と画
像露光から現像までの時間の関係を示す図である。 （１）感光体、　（２）・コロナチャージャ、（３）・
・露光スリッ１〜、　（４）・磁気ブラシ現像器、（Ｔ
ｉｄ）・・・画像露光から現像までの時間、（１”ｉｎ
）・・・暗減衰カーブの肩部が生じるまでの時間。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 第３Ａ図 第３Ｂ図 噴、へ良晴間（肪） 第４図 露光、」（）ｕｘ　−５ｅｔ　）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯電、画像露光、現像並び転写の各工程を経て画
   像を得る画像形成方法において、感光体として画像露光
   後における暗減衰速度か蕗光照度番こ依存して変化する
   特性を示すフタロシアニン系光導電性材料をバインダ樹
   脂に分散してなる光導電層を有するものを用い、該感光
   体に対する画像露光から現像に至るまでの時間を約０．
   １乃至０．４秒としたことを特徴とする画像形成方法。
2. （２）前記光導電層はフタロシアニンおよび、フタロシ
   アニン分子のベンゼン核がニトロ基、シア／基、ハロゲ
   ン原子、スルホン基およびカルボキシル基から選ばれる
   少なくとも１種の電子吸引性基によって置換されたフタ
   ロシアニン誘導体を、フタロシアニンと塩を形成し得る
   無機酸と混合した後、水もしくは塩基性物質によって析
   出せしめて得られるものをバインダ樹脂に分散、塗布し
   て形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の画像形成方法。
3. （３）前記フタロシアニン系顔料はε型結晶形であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成方
   法。