JPS5952831B2 - 電子写真の潜像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は導電性支持体、光導電層、透明導電層の三層を
基本構成体とする電子写真用感光材料に静電潜像を形成
する電子写真法の改良に関するものである。

一般の電子写真用感光材料は支持体上に光導電層を設け
たものであるが、このような感光材料を常法により帯電
、露光後、乾式又は湿式現像剤で現像した後、さらに得
られた画像を適当な用紙に転写し定着して複写画像を得
ている。

この時転写後の感光材料の表面上に現像剤トナーが残存
するのでその表面をブラシなどでクリーニングした後、
再使用される。このような感光材料では、光導電層が露
出しているため、光導電層面は帯電、転写、クリーニン
グなどの諸工程により損傷をうけ、従つて得られる転写
画像に悪影響を与える。このような問題を解決するため
に光導電層上にさらに保護膜を設けた感光材料が知られ
ている。

このように保護膜を設けることにより、光導電層の保護
、感光材料の耐久性向上という目的は一応達成できるが
、しかしながら感光層表面に単に透明絶縁層を設けただ
けではこれに通常の電子写真方法であるカールソン法を
適用したとき、繰り返えし使用による残留電位の上昇で
安定した画像形成を行うことができない。くり返えし使
用による残留電位の上昇を防ぐ方法として透明絶縁層を
薄くする方法が考えられるが、この方法では光導電層の
保護が充分できないぱかりか、適切な絶縁層材料の選択
が困難である。

絶縁層を有する感光体を使用してくり返えし使用時の残
留電位の上昇を防ぐ他の方法として米国特許第３０４１
１６７号明細書に記載された電子写真方法がある。この
電子写真方法は、表面に絶縁層を設けた感光体を用いて
潜像を絶縁層と光導電層との間に形成するので環境の変
化による影響を受け難く、そのため高感度の光導電性材
料が使用できる等多くの利点を有する。しかしながらこ
の電子写真方法を導電層、光導電層、透明絶縁層の三層
構成体からなる電子写真用感光材料に適用して、くり返
えし静電潜像を形成しようとする時、光導電層に両極性
に有効な感光材料を使用するかあるいは光導電層と導電
層の界面に、電荷担体の注入を促進する特殊な層を設け
ることが必要であるが、通常このような処理を施した電
子写真用感光材料の作成は極めて困難である。本発明は
以上のような問題を解決すべく種々検討を行つた結果、
第一次帯電、全面露光第二次帯・ 電（第一次帯電と逆
極性又は交流）、像露光の電子写真プロセスを導電層、
光導電層、透明絶縁層の三層構成体からなる電子写真用
感光材料に適用しようとするとき、全面露光と像露光を
互いに逆方向から行うことにより、一般によく知られた
単極性の感光材料、即ち一方の極性においてしか使用し
得ない光導電層材料を上記三層構成体の光導電層として
用いても、導電層と光導電層との間に電荷担体を注入す
る層を特に設けることなく、良好な静電潜像がくり返え
し安定して形成されることがわかつた。

この際導電層、光導電層、絶縁層の内絶縁層、及び支持
体を含む導電層は当然のことながら透明でなければなら
ない。絶縁層を持つた従来の電子写真用感光材料として
は、Ｓｅ−Ａｓ−Ｃｌ系両極性感材か、または導電層と
感光層の間に正孔注入層を設けたものがある。

例えば純セレン（純度９９．９９〜９９．９９９％）の
感光体において正孔と電子の移動距離に差があり、電子
は感光層を横切るに十分な移動距離を持たないものであ
る為、感光層側から光照射してその表面近傍で電子一正
孔対を発生させたときに、感光層中では実質的に正孔の
みしか移動せず、又、単に導電層と感光層を接合しただ
けでは導電層からの感光層への正孔の注入が行われない
。そこで感光層中に電子の移動を容易にするような物質
を添加するかまたは正孔の注入が行われるような層を導
電層と感光層の間に存在させることによつて像露光の際
の感光層の明部の電荷の中和を行つている。本発明によ
れば、導電層側から像露光を行うことにより感光層の導
電層に近い部分で励起された電子一正孔対の電子は移動
してその移動距離内にある導電層の正孔と中和し像形成
が行われる。

すなわち、本発明は単一極性の感光材料に全面露光と像
露光を互いに逆の方向から行い、感光材料中に励起した
電子と正孔の移動距離の差を利用して静電潜像を形成し
ようとするものであり、このような潜像形成方法による
ときには従来法のように ｊ正孔注入層を採用したりま
たは両極性感材を用いる必要がない。本発明方法におい
て使用する感光体は第１図に示す通りの層構造を持ち、
１は透明絶縁層、２は光導電層、３は透明導電層である
。

本発明方法を第２〜７図により以下に詳細に説明する。

先づ透明絶縁層側から負の一次帯電を行うと、透明絶縁
層１の表面に負の電荷が、また透明導電ノ層３中に光導
電層２との界面近くで正の電荷が誘起される（第２図参
照）。

次いで、透明導電層側から全面露光を行うと光導電層２
中に正負の荷電対が励起され（第３図参照）、この励起
された正の電荷は透明絶縁層１の方に向つて移動して透
明絶縁層との界面近くに蓄積され、一方負の電荷は透明
導電層３の正の電荷と打消し合つて第４図に示すような
電場を形成する。次に正または交流の二次帯電を行うと
、透明絶縁層表面の負の電荷は打ち消され、透明導電層
３中に負の電荷が誘起される（第５図参照）。このよう
な状態で透明絶縁層１の側から像露光を行うと（第６図
参照）、光照射された部分で発生した負の電荷は先に光
導電層中に蓄積されていた正の電荷と中和し、また発生
した正の電荷は透明導電層に向つて移動し透明導電層中
の負の電荷を中和し、第７図に示すような静電潜像が得
られ、これを現像すれば可視像が得られる。

以上述べたことは、光導電層が無定形セレンのような正
極性で使用される場合についての説明であるが、光導電
層が酸化亜鉛のような負極性で使用されるものについて
は、極性を逆にすることにより同様の効果が得られる。

又、第一次帯電、全面露光、第二次帯電、像露光と各プ
ロセスを遂次的に行なう場合について述べたが、第一次
帯電＋全面露光、第二次帯電、像露光あるいは、第一次
帯電、像露光、十第二次帯電、全面露光といつたプロセ
スにおいても、全面露光と像露光を互いに逆の方向から
行なうことにより同様の効果が得られる。

従来光導電性物質としてはセレン、酸化亜鉛、硫化カド
ミウムの如き無機化合物、アントラセン、ペリレン、ピ
ラゾリン、オキサゾール、イミダゾールの如き有機低分
子化合物、あるいはポリビニルカルバゾール、ポリビニ
ルアントラセンの如き有機高分子化合物が知られている
。

これらの多くのものは、従来のカールソン法により繰り
返えし潜像を形成しようとする時、正極性帯電と負極件
帯電においてその露光時の挙動に大きな差があるため通
常いずれか一方の極性においてしか使用しえない。例え
ば、一般に最も広く電子写真用感光材料として実用化さ
れている無定形セレンの場合は正極性で使用され、酸化
亜鉛の場合は負極性で使用されている。しかしながら本
発明者等は、このように一方の極性においてしか使用し
えない光導電性材料であっても、上記の方法により全面
露光と像露光を互いに逆方向から行うことにより、導電
層と光導電層の間に電荷担体を注入する特別な層を設け
なくても、安定した潜像がくり返えし形成できることを
見出した。

上記の三層を基本構成体とする電子写真用感光材料の光
導電層としては、光導電体単独で層が形成される場合と
光導電体粒子とバインダー樹脂との混合系によつて層が
形成される場合とがある。

前者には例えばＳｅｌＳｅ−ＴｅｓＳｅ−Ｔｅ−Ｔｌｌ
Ｓｅ−Ａｓ．Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｌ等の合金と、それ自身が
フイルム形成性を有する有機半導体等があり、後者には
、例えばＺｎＯ．ｃｄｓｌｃｄｓｅｌフタロシアニンな
どの粒子を光導電材料として使用し、この材料をエポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化型樹脂、
又は塩化ビニル、酢酸ビニルの共重合体、酢酸セルロー
ス、ポリビニルブチラール等の熱可塑性樹脂中に分散し
て光導電層とするものが使用できる。導電層としては一
般に広く知られているものが使用できるが、導電層側か
らも光照射が行われるため、当然支持体を含め、表面に
設けた絶縁層同様透明性を有するものでなければならな
い。

例えばヨウ化銅、銅、インジウム、酸化インジウム、ア
ルミニウム、ニツケル、亜鉛、クロム、酸化クロムなど
を蒸着したガラス又はプラスチツクフイルムが使用でき
る。導電性支持体、光導電層、透明絶縁層の三層を基本
構成体とする電子写真用感光材料の表面絶縁層はその性
質上透明でかつ耐摩耗性耐溶剤件、耐薬品性にすぐれ、
さらに電荷保持能力にすぐれたものでなければならない
。

透明絶縁層の形成はエポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリ
ウレタン、ポメチルメタクリレート、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリスチレン、ポリビニルブチラール
などの樹脂溶液を光導電体塗布と同様な方法で塗布して
行う場合と、ポリエチレンテレフタレートフイルム、ポ
リエチレンフイルム、ポリプロピレンフイルム、ポリ塩
化ビニルフイルムなどのフイルムを接着剤により光導電
層上に貼り付ける場合とがあるが、このいずれも適用可
能である。

又、本発明に使用できる電子写真用感光材料の光導電層
は上述した如き単層構造のものに限らず、下層電荷発生
層、中間電荷輸送層および上層電荷発生層の三層構造の
ものであつても良い。

このようにして一方の極性においてしか使用できない単
極性の光導電層表面上に電気的、機械的、化学的に強靭
な絶縁層を設けた電子写真用感光板に本発明の電子写真
プロセスを適用してくり返えし潜像を形成する時、従来
の方法よりも耐摩耗性などの機械的強度や絶縁破壊など
の電気的強度の極めてすぐれた感光材料として使用する
ことができる。

以下実施例によつて本発明の電子写真法を更に具体的に
説明する。

実施例 １ ポリエチレンテレフタレートの土に透明な導電層を設け
たゞハイビーム″（商品名、東レ製）の上に、ピナシヤ
ノール（シアニン顔料）をポリエステル中に重量比で０
．３：１の割合で分散した混合系を１２μの厚さに塗布
し、乾燥後更に透明絶縁層材料としてポリウレタン系塗
料ゞレタン４０２６″（商品名、関西ペイント社製）を
塗布し、乾燥厚さ６μの層を形成する。

このようにして得られた電子写真用感光板に第一次帯電
（一）、導電層を設けたポリエチレンテレフタレート側
から全面露光、第二次帯電（＋）、透明絶縁層上から像
露光の工程を繰り返えし、複写を行つた所、多数枚の良
好なコピーが得られた。実施例 ２ 透明プラスチツク製支持体上にヨウ化銅の透明導電層を
形成し、この土に無定形セレンの６０μの厚さの層を真
空蒸着により形成する。

次に透明絶縁層として乾燥膜厚２０μのポリエステル樹
脂の層を設ける。このようにして得られた感光板を用い
て実施例１と同様に操作して良好なコピーが多数枚得ら
れた。実施例 ３ ハイビーム上にポリビニルカルバゾールとトリニトロフ
ルオレノンがモル比で１：１の割合からなる混合系を塗
布して約１０μの厚さの光導電層を形成する。

この上に更に約５μの厚さのアクリル樹脂を塗布して透
明絶縁層を設ける。このようにして得られた感光板を第
一次帯電（＋）、ハイビーム側から全面露光、第二次帯
電（一）、絶縁層側から像露光の工程をくり返えすこと
により、多数枚のすぐれたコピーが得られた。実施例
４ 約１００μの厚さのポリエチレンテレフタレートの上に
透明な導電層として０．０５〜５μの厚さのヨウ化銅の
層を形成する。

次にピナシヤノールをポリエステル中に重量比で１：１
の割合で分散した混合系を０．０５〜５μの厚さに塗布
し、続いてポリビニルカルバゾールをテトラヒドロフラ
ンにとかした溶液を塗布して５〜３０μの厚さの中間電
荷輸送層を形成する。乾燥後ポリビニルカルバゾールの
上にセレンを蒸着して０．０５〜１０μの上層電荷発生
層を設ける。この上に透明絶縁層としてｐ−キシレン重
合体ゞパリレン″（商品名、ユニオンカーバイド 社製
品）を２〜２０μの厚さに真空蒸着して電子写真用感光
板を作成する。このようにして得られた電子写真用感光
板に第一次帯電（一）、透明導電層側からの全面露光（
タングステンランプ）、第二次帯電（＋）、絶縁層側か
らの像露光（螢光灯）、現像、転写の工程を繰り返えし
、複写を行つた所、多数枚の良好なコピーが得られた。
実施例 ５ ポリエチレンテレフタレートフイルム上にヨウ化銅の導
電層を設け、この上に順次Ｓｅｌポリビニルカルバゾー
ル、Ｓｅを各々０．５μ、１０μ、０．５μの厚さの層
に形成する。

次いでパリレンを真空蒸着により５μの厚さの透明絶縁
層として設ける。このようにして得られた感光板に第一
次帯電（一）、導電層側から白色光による全面露光、第
二次帯電（＋）、絶縁層側から白色光による像露光の工
程を繰り返えすことにより、極めて良好な多数枚のコピ
ーが得られた。

実施例 ６ 透明プラスチツク製支持体土にヨク化銅の導電層を設け
、この土にＳｅ（９０％）−Ｔｅ（１０％）、ＳｅｌＳ
ｅ（９０％）−Ｔｅ（１０％）を各々ｌμ、６０μ、１
μの厚さの層として真空蒸着により形成する。

次に絶縁層として膜厚２０μのレタン４０２６を設けた
感光体に第一次帯電（一）、導電層側から白色光による
全面露光、第二次帯電（＋）、絶縁層側から白色光によ
る像露光の工程を繰り返えすことにより、良好な多数枚
のコピーが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法において使用する感光材料の構成を
示す断面図であり、第２〜７図は本発明方法による潜像
形成の過程を説明する図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明絶縁層、光導電層および透明電層の３層を基本
   構成体とする電子写真用感光材料を用い、第一次帯電、
   全面側光、第二次帯電および像露光のプロセスから成る
   潜像形成方法において、全面露光と像露光とを感光材料
   に対して互いに逆の方向から行うことを特徴とする電子
   写真の潜像形成方法。