JPS6048035B2 - 電子写真像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重合体の結着剤中に分散され、有機色素に
より分光増惑させた光導電性無機粒子を含む感光層を静
電的に帯電させ、これにより、形成すべき像に相当する
電荷像を形成する工程と、液或は粉末状の現像剤により
前記の電荷像を現像する工程と、前記の像を最終的な像
担体に転写する工程と、前記の電荷像の現像工程以降で
、前記の感光層に光を均一に当てる均一露光工程とによ
り像を繰返し形成する電子写真像形成方法に関するもの
である。

重合体の結着剤中に分散され、有機色素（染料）によ
り分光増感させた光導電性無機粒子を含む感光層を以後
顔料結着剤層とも称する。

感光材料として酸化亜鉛を含有する顔料結着剤層は・
ＲＣＡＲｅｖｉｅｗ１５（１９５４年）第４６９〜４８
４頁に記載されている。他の適当な光導電材料は例えば
硫化カドミウム、二酸化チタン、硫化亜鉛、硫化カド
ミウム亜鉛、硫化マグネシウム亜鉛、セレン北方ドミウ
ム、ケイ酸亜鉛、硫化ストロンチウムカルシウム、ヨウ
化水銀、酸化水銀、硫化水銀、三硫化インジウムニ三セ
レン化ガリウム、三硫化砒素、二硫化砒素、三硫化アン
チモン、三セレン化砒素、チタン酸亜鉛および酸化鉛で
ある。光導電材料の光感度を長い波長の範囲まて増大せ
しめる為には、特に紫外線から可視光の範囲まで増大せ
しめる為には、分光増感処理が用いられる。

この目的の為には、前述したように無機光導電体を分光
増感しうる有機色素が用いられる。この種の有機色素は
例えばローズベンガル、エリトロシン、トリパフラピン
（商品名）、フルオレセイン、ブロムフェノールブルー
、ローダミンＢ１アルフアズリン（Ａｌｐｈａｚｕｒｉ
ｎｅ）２Ｇおよびモリンである。他の適当な色素は米国
特許第３０５２５４０号および第３２３８１伯号明細書
に記載されている。適当な重合体結着剤は例えば珪素樹
脂、ビニール化合物、アクリル酸化合物、セルロース化
合物、ポリスチロール、メタクリル酸ブチル重合体、ニ
トロセルロースおよびアルキド樹脂である。結着剤には
軟化剤を含有させることもできる。酸化亜鉛に基づいた
現在のほとんどの自動写真複写装置においては、酸化亜
鉛結着剤層は１回だけ用いられているが、最近普通紙に
像転写するのを多数回行なう形式のものも一般的になつ
てきた。帯電、露光、現像および転写を繰返し行なう電
子写真装置は例えばドイツ国特許公開第２４３２３３２
号および第２４３２３８８号明細書に記載されている。

複写サイクルを多数回行なう場合、色素分子は多数回増
感しうるものでなけれはならない。しかし本発明によれ
ば、通常の電子写真用酸化亜鉛結着剤層に対してはほと
んど１回しか増感し得ないということを確かめた。前記
のドイツ国特許公開第２４３２３３鏝および第２４３２
３８８号明細書には、間接電子写真法を用いた場合に光
導電材料に帯電．と、露光と、現像と、転写との組合せ
処理を繰返し行なうと色素増感した既知の光導電材料の
光感度は著しく減少するということが既に記載されてい
る。後者のドイツ国特許公開明細書には、コロナ帯電に
より生じるオゾンに対する抵抗性が特別・な色素を用い
ることにより改善されうるということが記載されいる。
しかし、色素分子当りの多数回の増感作用はこれらの色
素を用いても容易に得ることができない。ドイツ国特許
公開第１９５８４４６号明細書には、疲れ現象を除去す
る為に感光層を加熱するかこの感光層に赤外線を投光す
ることは既知であるということが記載さている。

しかし、このような赤外線の均一露光により残留電位を
降下させうるだけあり、前述した光感度が減少するとこ
の赤外線は殆んど何の効果もない。従つて上記のドイツ
国特許公開第１９５８４４６号明細書には光導電層を再
生する他の方法、すなわちノ全表面領域を可視光により
均一に照射し（すなわちフラット投光し）、この際同時
にコロナ帯電中の電界とは反対方向の電界を加えるよう
にする方法が記載されている。

ここに可視光とは像形成に用いたような光をも含む均一
露光の光を意味する．ものとする。この場合、２つの処
理、すなわち均一露光処理と帯電処理とを同時に遂行す
ることによりこの方法が達成される。このドイツ国特許
公開第１９５８４４６号明細書の場合、感光層の上に、
肉薄の非接着性の絶縁層を設゛けるということ（例えば
約５０μｍの厚さの酸化亜鉛結着剤層上に約４μｍの厚
さのポリエステル層を設けるということ）が常に記載さ
れていることを考慮する必要がある。

この絶縁層が光感度の急激な劣化の主な原因であるもの
と思われる。ドイツ国特許公開第２２５６３２７号明細
書には、感光性部分に高品質の電気絶縁層を設けるとい
うことが記載されている。このドイツ国特許公開明細書
によれば、絶縁材料が再生すべき光像の放射の波長範囲
の外部にある所定の放射に反応し、この絶縁材料が光導
電性となる場合に、所望の像の転写後に高品質の電気絶
縁層上に残存する静電潜像を容易に消去しうる。絶縁層
が反応する光線としては特定の紫外線が用いられている
。このドイツ国特許公開第２２５６３２７号明細書の方
法は、絶縁層上に残存する静電潜像を消去する作用をす
るたけであるということを銘記すべきである。すなわち
このドイツ国特許公開明細書は絶縁層の下に位置する感
光層の再生に関するものてはなく、紫外線はこの感光層
には全く浸入しない。本発明の目的は、分光増感した電
子写真層の有効寿命を簡単に著しく延長する電子写真法
を提供せんとするにある。

本発明方法は、重合体の結着剤中に分散され、有機色素
により分光増感させた光導電性無機粒子を含む感光層を
静電的に帯電させ、これにより、形成すべき像に相当す
る電荷像を形成する工程と、液或は粉末状の現像剤によ
り前記の電荷像を現像する工程と、前記の像を最終的な
像担体に転写する工程と、前記の電荷像の現像工程以降
で、前記の感光層に光を均一に当てる均一露光工程とに
より像を繰返し形成するに当り、前記の均一露光に用い
る光を、光導電性無機粒子に光電効果を与えるも前記の
色素によつて殆んど吸収されない波長範囲内のものとす
ることを特徴とする。

本発明方法は、均一露光に際し投光する光の量は像の形
成に必要とする光の量の約０．５〜５倍とするのが好適
である。原理的には、均一露光に際し投光する光の量は
効果があまりにも小さくなりすきる限界を下限値に設定
し、均一露光の光、例えば紫外線がわずかに色素により
吸収される為に色素が破壊し始める限界を上限値に設定
する。本発明による均一露光に用いる光の波長は２５０
〜５２０ｎｍとするのが好適である。分光増感した酸化
亜鉛結着剤層においては波長を３００〜３９０ｒ１ｍと
，し、分光増感した硫化カドミウム結着剤層においては
波長を４５０〜５２０ｎｍとし、分光増感した二酸化チ
タン結着剤層においては波長を３００〜４４０ｎｍとす
るのが好適である。特に好適な波長範囲はＺｎＯの場合
３５０〜３７５ｎｍ．．ＣｄＳの場合４９０−ー５１０
１１ｍ，．Ｔ１０２の場合３８０〜４２０１１ｍである
。本発明においては、実際の像の露光後に、光導電性顔
料に光電効果を生ぜしめるも色素には殆んど光電効果を
生ぜしめない光（例えばＺｎＯの場合３７０ｎｍの波長
を有する光）によつて顔料結着剤層を照射する。色素が
均一露光の光を全く吸収しないようにすることは必ずし
も必要なことではなく：無機の光導電体が色素よりも著
しく多く均一露光の光を吸収し、例えば均一露光の光の
９９％を光導電体が吸収するようにすれば充分である。
このようにすれば、色素分子当り少くとも２Ｃｆｉの増
感作用が可能となる。一方、前述したように、通常の電
子写真法を用いると、通常の顔料結着剤層における色素
分子は平均で１回しか増感しえない。本発明は２つの感
度範囲、すなわち色素の感度範囲と、無機の光導電体の
感度範囲とを有する光導電特性に基づいて成したもので
ある。

一方の感度範囲は像露光に用いるものであり、他方の感
度範囲は再生に用いるものである。像露光の場合、２つ
の感度範囲のスペクトルを用いることができるが、すな
わち悪影響を及ぼすことなく２つの感度範囲のスペクト
ルを用いることができるが、均一露光の場合、色素の感
度範囲のスペクトルは確実に濾波して除去しなければな
らない。その理由は光のこの部分の吸収により色素に大
きな負荷を与える為である。像露光および現像に続く本
発明による均一露光には以下の２つの条件を課する必要
がある。

１ 均一露光の光（例えばＺｎＯに対する場合３６５ｎ
ｍの波長を有する紫外線光）は像形成にも適したものと
する。

実際には、酸化亜鉛の紫外線惑応特性は用いない。その
理由は紫外線光源は像形成に簡便なものではなく、また
像の色再現がニュートラルにならない為である。しかし
このことは、この紫外線が原理的に、本発明により用い
うる光の種類の一部を構成するという事実を変えるもの
ではない。その理由は前述したようにこの紫外線は像形
成に適したものである為である。２均一露光の光は色素
によつてほとんど吸収されないものとする。

その理由はさもないと前述したように色素に追加の負荷
を与える為である。この追加の負荷は可視光による既知
の均一露光により著しく生じる。本発明による好適な方
法では、均一露光の光を、像形成に用いる光の波長より
も短かい波長を有するスペクトルの光とする。

しかし本発明は、均一露光の光のスペクトルが像形成に
用いる光の波長よりも長い波長を有する場合も含むもの
である。この場合には、赤外線領域のみに位置するよう
な長い波長を均一露光の光が含みえないということも考
慮しなければならない。その理由は、既知の赤外線均一
露光装置は残留電位を降下させる作用をするものであり
、前記の光感度の減少に関しては赤外線均一露光装置は
前述したように殆んど効果がない為である。赤外線均一
露光装置は本発明の範囲外である。その理由は像は赤外
線によノつて形成しえない為である。本発明による方法
を、絶縁被覆層を有する電子写真材料に対して用いる必
要がある場合には、均一露光の光が実際に、増感した顔
料結着剤層に到達するようにする必要がある。

この絶縁被覆層に対しポリビニルカルパーゾルを用いる
場合には、例えば３７０ｎｍの波長を有する光を用いた
均一露光によりこの光を顔料結着剤層に到達せしめるこ
とができる。その理由は、ポリビニルカルパーゾルは３
４０ｎｍの波長を有する光を吸収するも３７０ｎｍの波
長を有する光を透過する為てある。本発明による均一露
光は、色素の添加により分光増感された顔料結着剤層の
迅速な感度の減少を遅らせる作用をし、残留電位の減少
には関係しない。

本発明による方法は、色素増感した顔料結着剤層は像を
形成しうる以下の２つの良好な感度範囲を有するという
事実を基に成したものである。

１例えはＺｎＯ自体か光導電体として作用する約２５０
〜４００Ｔ１ｍ（７）ＵＶ範囲。

２例えばＺｎＯによつて吸着された色素が作用する可視
光範囲、例えばローズベンガルの場合約５００〜６００
ｎｍ０本発明によれば、色素濃度が同じ値を維持してい
る間は光導電層の多数の複写を得ることができるという
利点が得られる。

複写の枚数を一定に保持する場合には、高価な色素を節
約でき、色素濃度が高いことによる悪影響、例えば帯電
性の劣化或は暗減衰（暗放電）の高速化も防止できる。
混合色素の場合、色再現が長期間安定なものとなる。本
発明による均一露光は、Ｗ帯域通過フィルタを加えるの
が好適であるが、通常の複写装置に用いられている均一
露光電球によつて簡単に行なうことができる。図面につ
き本発明を説明する。

第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示す。

この第１図において１は矢印の方向に回転する光導電性
ドラムを示す。この光導電性ドラムの外面を、分光増感
した顔料結着剤層（感光層）２で被覆する。本発明方法
によれば、この顔料結着！剤層２をドラム１の回転中帯
電装置３、原稿５と像露光源６とを有する露光装置牡現
像装置７、転写装置８、均一露光装置９、クリーニング
装置１０の順序で案内する。均一露光はクリーニング（
例えはブラシによるクリーニング）と同時に行なうこと
もでき、或はクリーニングの後に行なうこともできる。

しかし、この均一露光は現像や転写の後にしかも再帯電
の前に行なう必要がある。（実施例） 市販されているＺｎＯ一結着剤層（色素：フルオレセイ
ンおよびブロムフェノール、結着剤：ポリ酢酸ビニルを
主成分とした結着剤）を−１１ＫＶのノグリツドコロナ
放電により８秒の期間帯電させ、−２００Ｖの表面電位
を得る。

次に上記の層を、表面電位が−９０Ｖに減少されるまて
６０２ｒ１ｍの波長の光で露光する。

この露光に要する時間は光感度に対する目安となる。こ
の露光後、３６５ｎｍの波長の光を含む第２の露光を所
定の期間行なう。この第２の露光の為に、前記の層の上
方約１２ｃｍの位置に配置され、ＵＶフィルタが前方に
設けられた６Ｗの低圧水銀灯を用いる。帯電と２回の露
光とより成るこのサイクルを数百回繰返す。第２図は、
波長λ＝６０２ｎｍに対する光感度Ｓ（縦方向の対数目
盛り上にプロットする）がいかに上記のサイクル数Ｎに
依存して減少するかを示す。ここにパラメータは第２の
ＵＶ露光の持続時間Ｔである。各々の第２のＵＶ露光を
２秒（Ｔ＝２．０Ｓ）とした場合、３２５サイクル後に
光感度が１１１０に減少した。第２のＵＶ露光を行なわ
ないと（Ｔ＝０．０Ｓ）、光感度は５８サイクル後に１
１１０に減少する。従つて色素（染料）の有効寿命は３
２５／５８倍に増大した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示す線図、
第２図はサイクル数に対する光感度の依存性を示す線図
である。 １・・・・・・光導電性ドラム、２・・・・・・顔料結
着剤層、３・・・・・・帯電装置、４・・・・・・露光
装置、５・・・・・・原稿、６・・・・・・像露光源、
７・・・・・・現像装置、８・・・・・・転写装置、９
・・・・・・均一露光装置、１０・・・・クリーニング
装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重合体の結着剤中に分散され、有機色素により分光
   増感させた光導電性無機粒子を含む感光層を静電的に帯
   電させ、これにより、形成すべき像に相当する電荷像を
   形成する工程と、液或は粉末状の現像剤により前記の電
   荷像を現像する工程と、前記の像を最終的な像担体に転
   写する工程と、前記の電荷像の現像工程以降で、前記の
   感光層に光を均一に当てる均一露光工程とにより像を繰
   返し形成するに当り、前記の均一露光に用いる光を、光
   導電性無機粒子に光電効果を与えるも前記の色素によつ
   て殆んど吸収されない波長範囲内のものとすることを特
   徴とする電子写真像形成方法。 ２ 特許請求の範囲１記載の電子写真像形成方法におい
   て、前記の均一露光に用いる光の量を像形成に必要な光
   の量の０．５ないし５倍とすることを特徴とする電子写
   真像形成方法。 ３ 特許請求の範囲１または２記載の電子写真像形成方
   法において、２５０ないし５２０ｎｍの波長を有する光
   を用いて前記の均一露光を行なうことを特徴とする電子
   写真像形成方法。 ４ 感光層の光導電性粒子を酸化亜鉛とした特許請求の
   範囲３記載の電子写真像形成方法において、３００ない
   し３９０ｎｍの波長を有する光を用いて前記の均一露光
   を行なうことを特徴とする電子写真像形成方法。