JPS62205362A - 電子写真用感光体 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は電子写真法を用いて多色画像を形成するための
新規な多色画像形成用感光体の改良に関する。 特に、本発明は例えば特願昭５９−１．８５４４０号に
記載されているカラー電子写真法に使用する感光体に関
する。

【従来の技術】

電子写真法を用いて多色画像を得ることを目的として従
来多くの方法及びそれに使用する装置が数多（提案され
ているが、一般的には次のように大別することができる
。その１つは感光体を用いた分解色数に応じて潜像形成
及びカラートナーによる現像を繰り返し感光体上で色を
重ねたり、あるいは現像の都度転写材に転写して転写材
上で色重ねを行っていく方法である。また他の方式とし
ては分解色数に応じた複数個の感光体を有する装置を用
い、各色の光像を同時に各感光体に露光し、各感光体上
に形成された潜像をカラートナーで現像し、順次転写材
上に転写し色を重ねて多色画像を得るものである。 第１の方式では複数回の潜像形成、現像工程を繰り返さ
ねばならず、画像記録に時間を要し、その高速化が極め
て難しいことが大きな欠点となっている６又、第２の方
式では複数の感光体を併行的に使用するため高速性の点
では有利であるが、複数の感光体、光学系、現像手段等
を要するため装置が複数、大型化し、商価格となる７こ
め実用性がとばしい。また両方式とも複数回にわｔ、る
画像形成、転写を繰り返す際の画像の位置合わせが困難
で画像の色ズレな完全に防止することが出来ないという
大きな欠点を有している。 これらの問題を根本的に解決するためには単一感光体上
に一回の像露光で多色像を記録すればよいが、このよう
な方式に適した感光体としては、例えば導電性部材上に
光導電層を設置し、該光導電層表面に色を異にする複数
種のフィルタ多数を含む絶縁層を重畳設置した多色画像
形成用感光体が知られており、このような感光体を用い
る画像形成は前記感光体に帯電を社いつつ像露光を与え
た後、複数種のフィルタに特定の光の全面露光を与えて
現像を行い、次に帯電による電位の平滑を行う過程を前
記フィルタの種類数に応じて繰り返す多色画像形成方法
によるものである。 即ち、可視光全域にわたる感光性をもった感光層に複数
の色分解フィルタを微細な線条状あるいはモザイク状に
組み合わせて配置した感光体を用い、まずその全面に像
露光を与え、各フィルタの下部の感光層に分解画像濃度
に応じた第１次潜像を形成せしめ、次いで第１の分解フ
ィルタの色と同色のフィルタの尤によっで全面露光す゛
ることによって誤色のフィルタの゛ド部の感光層にのみ
第２次潜像形成過程を惹起辻１７め第１次潜像形成過程
の強度に応じた静電像を形成してフィルタの色に対応す
る色、好ましくはフィルタを透過する色の補色の関係に
ある色のカラートナーで現像１−１以下電位平滑化のた
めの帯電を行い各分解像について同様の操作を繰り返す
ことによって感光体−１−に多色画像を形成し、−回の
転写によって転写材上に一挙に多色画像を記録する６の
である。 しかしながら、１ユ記の如き複数種のフィルタ多数を含
む絶縁層（本発明では色分解フィルタ層と呼ぶ）を重畳
設置しｔ−多色画像形成用感光体を用いて行われる画像
形成方法では、前記のように画像形成工程において帯電
や全面露光が繰返して打なわれるために、感光体の暗減
衰に基因する電位の変化や露光による電位の変化が起Ｉ
）、画像形成線以外の非画像領域にも現像に際してトナ
ーが耐着することがある。 このような非画像領域に対するトナーの耐着を防Ｉ卜す
る手段としては、従来から帯電のタイミングや現像のタ
イミングを制御する方法が知られてはいるが、Ｌ記のタ
イミング制御は高い精度が要求されるので、必ずしも満
足な方法とは言い難い。

【発明の目的】

そこで本発明の目的は、−回の像露光により色ズレのな
い多色画像を高速かつ簡単に記録し得る感光体を提供す
ることにあり、またさらには多色画像形成に際して非画
像部にトナーの耐着することのない多色画像形成用感光
体を提供することにある。

【発明の構成】

本発明によれば、前記の目的は感光層の上に、絶縁層を
設けるとともに、感光体の露光面に色分解機能を有する
多数のフィルタが配置された感光体において、非画像部
には前記フィルタを設けない電子写真用感光体により達
成することができた。 また特に非画像部の前記絶縁層を透明にすることはより
効果的である。該絶縁層が色分Ｍフィルタ層と含んでい
てもよい。 以下、本発明をさらに詳細に説明する。以下の説明では
色分Ｍフィルタとして赤色光、緑色光、青色光のみをそ
れぞれ透過する赤、緑、青の各フィルタを使用したフル
カラー再現用感光体についてのみ述べるが分解フィルタ
の色及びそれに糺み合わせるトナーの色はこれに限定さ
れるものではなり１　。 第１図は本発明による電子写真用感光体の断面を模式的
に示したものである。導電性基板ＩＩ−に光導電層２を
設け、その上に所要の色分Ｍフィルタ例えば赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを多数を含む色分解層３
が重畳配置されでいる。 その−ヒに絶縁層Ｔが形成される。第１図に示すように
光導電層２と絶縁層Ｔは、導電性基板１の全面にわたっ
て、即ち領域Ｓ、Ｓ’にわたって形成されているが、色
分ＭフィルタＭ３は感光体の画像形成に使用される部分
Ｓにのみ形成され、画像形成に使用されない領域、即ち
非画像領域Ｓ′には形成されない。そして絶縁ＪｉｌＴ
はこの実施例では透明記録層として構成しているので非
画像領域Ｓ′においては感光層上に透明絶縁層が積Ｎさ
れるという構成になっている。感光体の形態としてはシ
ート状、ベルト状およびドラム状のいずれの形態であっ
てもよい。 本発明の電子写真用感光体（以下、単に感光体と称する
）の構成は以上の通りであるが、各構成部材について具
体的に記載すれば上記の導電性基板１はアルミニウム、
鉄、ニッケル、銅等の金属あるいはそれらの合金等を用
いて円筒状、無端ベルト成環必要に応じて適宜の形状、
構造のものを作成することができる。また、光導電層は
硫黄、セレン、無定形シリコンまたは硫黄、セレン、テ
ルル、ヒ素、アンチモン等を含有する合金等の光導電体
、あるいは亜鉛、アルミニウム、アンチモン、ビスマス
、カドミウム、モリブテン等の金属の酸化物、ヨウ化物
、硫化物、セレン化物の無機光導電性物質やアゾ系、ジ
スアゾ系、トリスアゾ系、７クロシアニン系染顔料と、
ビニルカルバゾール、トリニトロフルオレノン、ポリビ
ニールカルバゾール、オキサジアゾール、ヒドフゾン化
合物、スチルベン誘導体、スチリル誘導体等の電荷輸送
物質をポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニール、
ポリカーボネイト、アクリル樹脂、シリコン樹脂、フッ
素樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性バイング樹脂中に分散
した物あるいは電荷発生層と電荷移動層に分離した感光
層等によって構成することができる。 色分解フィルタ／［３は透明な絶縁性物質、例えば各種
のポリマー、樹脂等で構成することができ、その表面、
若くは内部に色分解フィルタとして働く着色部を有せし
める。前記着色部は第２図Ａのように所要の色を持つ染
顔料等の着色剤を加えて着色した絶縁性物質を光導電層
上に印刷７オトエツチング・蒸着等の手段によって所定
のパターンに付着させ、あるいは第２図Ｂのように着色
剤を光導電層上に予め均一に形成した無色の絶縁層上に
印刷７オトエツチング、蒸着等の手段により所定のパタ
ーンに付着させて形成することができる。 また予め着色部を形成したフィルム状の絶縁性物質を感
光層上に取り付けても同じ構造の感光体を構成すること
ができる。更に形成された着色部の表面を更に絶縁性物
質で被い第２図Ｃのような構成のものとしてもよい。 前記着色部によって構成される複数種の微少な色分解フ
ィルタの形状、配列は特に限定されるものではないが第
３図Ａのような線条状、例えば感光体がドラム状の場合
、線が回転方向に直交するものと平行のものを双方とも
本発明者等と発明した。あるいは第３図Ｂ、Ｃのような
モザイク状に構成するのが好ましい。各フィルタのサイ
ズは、色の繰り返し中（第３図中ｌ）として３０〜３０
０μ肩とするのが好ましい。フィルタのサイズが過少の
場合、隣接した他の色の部分の影響を受けやすくなり、
また、フィルタの１個の巾がトナー粒子の粒径と同程度
あるいはそれ以下になると作成も困難となる。又フィル
タのサイズか過大となると画像の解像性、混合性が低下
して画質が劣化する。尚第２図Ａ−ＣＳ第２図Ａ−Ｃは
いずれも赤、緑、青のいわゆる３色分解フィルタを設け
た場合を示す。 図中Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは、青のフィルタを示す。 例えば、赤フィルタの場合を挙げるとローダミン６Ｇ（
住人化学社製）を厚さ８０００オングストロームに蒸着
し更に保護膜を形成して良好な結果を得た。 また本発明に係わる透明絶縁膜Ｔは、前記の色分解フィ
ルタ層３に用いられた透明な絶縁性物質と同じような各
種のポリマー、樹脂等で構成することができる。 次に本発明の感光体を用いた多色画像形成のプロセスに
ついて説明する。第４図は光導電層として硫化カドミウ
ムのような口型半導電体を用いた感光体の一部分を取り
出し、このような感光体を用いた場合における像形成過
程を模式的に表したものである。図中１．２は第２図と
同じくそれぞれ導電性基板、光導電層であり、３は３色
分解用モザイクフィルタを含む色分解フィルタ層である
。 また各図の下方のグラフは感光体各部表面の電位を示し
ている。 先づ帯電器４によって全面に正のコロナ放電を与えると
色分解フィルタ屑３表面に正の電荷が蓄積し、それに対
応して光導７１ＬＮ２と色分解フィルタの境界面に負の
荷電が誘発され第４図〔１〕の状態となる。 次いで露光スリットを備えた帯電器５により交流若くは
負の放電を与え、色分解フィルタＮｉ３表面の電荷を消
去しながら着色像の露光を与える。 第４図〔２〕は赤色像の露光（矢印ＬＲ）が与えられた
部分の状態を示す。赤色光は色分ＭフィルタＭ３の赤色
フィルタ部３Ｒを通過し、その下部にある光導電層２を
導電性とするため、色分解フィルタ３」二の正電荷の消
去ともに光導電Ｍ２中の電荷も消去する。これに対し緑
色、青色フィルタ部３Ｇ、３Ｂは赤色光を透過しないた
め光導電Ｍ２の負電荷はそのまま残留し、それに対応し
た正電荷が色分解フィルタＮ３および導電性基板１の両
側に誘起される。 以上が第１次の潜像形成に相当するが、電荷が消去され
た赤色フィルタ３Ｒ部はもとより、電荷の残留している
３Ｇ＝３Ｂの部分も同電位となるため静電像と１７では
機能しない。次いで色分Ｍフィルタ層３に含まれたフィ
ルタ中の＝−色と同色の光例えば光源６と青色光源フィ
ルタＦＢによって得られた青色光（矢印り、Ｂ）で全面
露光を与えると、青色光を透過する３Ｂ部下部の光導電
層２が導電性となり、該部分の光導電層２の負電荷の−
・部と導電性部の電荷が中和されて第４図〔３〕のよう
に３Ｂの部分の色分解フィルタ層３とにのみ電位パター
ンが発生する。青色光を透過しない３Ｇ。 ３Ｒの部分には変化は生じない。これを負に帯電したイ
エロートナーＴＹを含む現像剤で現像すると電位をもつ
色分解フィルタ層３Ｂ部にのみトナーが付着し現像が行
なわれる。（１４図〔４〕）次いで緑色光で全面露光を
９・える前記青色光の全面露光の場合と同じく緑色フィ
ルタ部３Ｇの部分に電位パターン形成される。マゼンタ
トナーで現像すれば３Ｇの部分にのみトナーが付着する
。続いて赤色光の全面露光を与えるが赤色フィルタ部１
ｌ− ３Ｒには電位パターンは形成されずシアントナーで現像
を行ってもトナーの付着は起こらない。かくして得られ
たトナー像を紙等の転写材上に転写し定着すれば、転写
材上にはイエロートナーとマゼンタトナーの混色による
赤色像が再現される。 他の色についても第１表のごとく三色分解法と３原色ト
ナーの組み合わせによる色再現が行なわれる６本方法は
原則的には加法混色であるが、トナーは各フィルタ」二
にのみならず、他フィルターにまたがって付着している
。又転写、分離、定着工程により広がり、減法混色が起
り、高い画像濃度が実現されている。 第１表中　は静電像形成の第１段階の状態、は完成した
静電像、　は現像の行なわれた状態、↓は上欄の状態が
そのまま維持されていることを示す。空欄は静電像の存
在しない部分を表してい尚上記の説明はｎ型光半導体層
を用いた例によっているが、セレン等のｐ型光半導体層
を用いることも勿論可能であり、この場合電荷の正負符
号がすべて逆になるだけで基本的なプロセスはすべて同
一である。尚、−次帯電時電荷注入が困難である場合は
光による一様照射を同時あるいは前後に併用する。 上記の説明で明らかなように、本発明の要点は、微細な
色分解フィルタを感光体上に配置し、像露光後、特定光
による全面露光を与え色分解フィルタの各色部分毎に潜
像を形成し、対応する色のトナーを用いて現像し、これ
を繰り返して多色像を得ることにある。 本発明の感光体は、第１図で示されるように、光導電層
と色分解フィルタ層によって画像形成部を構成し、光導
電層と透明絶縁′Ｗｌ＊によって非画像形成部を構成せ
しめたので、−次帯電幅よりも二次帯電幅を広く設定す
ることができ、また上述のように非画像形成部は透明性
に優れているために、二次帯電時に行なわれる光照射除
電によって白枠を形成することができる。そして次いで
行なわれる二次帯電幅より広い幅で与えられる全面露光
によっても起る電位変化は、色分解フィルタ層が存在す
る領域でのみ発生し、色分解フィルタ層の存在しない領
域では発生しない。従って現像幅を一次帯電幅より広く
設定しても二次帯電幅内であれば色分解フィルタ層の存
在しない所謂非画像形成部であっても、トナー付着を起
こすことはなす１゜ 第５図は本発明を実施するに適した多色複写機の画像形
成部の概要図である。 図中４１は第１図に示す構成をもつ感光体より成る感光
ドラムで複写動作中は矢印ａ方向に回転する。 感光ドラム４１は回転しながら必要に応じて光を照射し
つつ帯電電極４で全面に電荷を与えられ、次の露光スリ
ットを備えた電極５から交流又は電極４と反対符号のコ
ロナ放電を受けつつ原稿の露光が与えられ、第１次潜像
過程が終了する。次いで光源６Ｂと光源用青色フィルタ
ＦＢとの組み合わせによって得られる青色光に全面露光
されイエロートナーを装填した現像器７Ｙで現像される
。 続いて光源６Ｇ、緑色光源フィルタＦ、からの緑色光に
よる全面露光、マゼンタトナーを装填した現像器７Ｍに
よる現像、光源６Ｒ，赤色光源フィルタ６Ｒからの赤色
光による全面露光、シアントナーを装填した現像器７Ｃ
による現像を経て感光ドラム上に多色像が形成される。 得られた多色トナー像は図に画かれていない用紙給送手
段によって供給されで米る用紙８上に、転写電極９によ
って転写される。転写される多色トナー像を担持した用
紙は分離電極によって感光ドラムから分離され図に画か
れていない定着装置によって定着され完成された多色複
写物となり、機外に排出される。 転写を終わった感光ドラム４１は必要に応じて除電光を
照射しつつ除電電極１１で除電されクリーニングブレー
ド１２で表面に残留したトナーを除去されて再び使用さ
れる。 本発明における現像は磁気ブラシ法によって行うのが好
ましく、現像剤は磁性トナーを用いるいわゆる１成分現
像剤、トナーと粉鉄等の磁性キャリアを混合したいわゆ
る２成分現像剤のいずれとも使用することができる。現
像に当たっては磁気ブラシで直接摺擦する方法を用いて
もよいが、特に第２の現像以後は形成されたトナー像の
損傷を避けるため現像剤層が感光体面に接触しない現像
方式例えば米国特許３，８９３，４１８号明細書、特開
昭５６−１８６５６号公報、特願昭５８−５７４４６号
、特願昭５８−２３８２９５号、特願昭５８−２３８２
９６号の各明細書に記載されているような方式を用いる
ことが特に好ましい。この方式は、彩色を自由に選べる
非磁性トナーを含んだ二成分現像剤を用い、現像域に交
番電場を形成し静電像支持体と現像剤層を接触せずに現
像を行うものである。 現像に用いるカラートナーは、通常トナーに用いられる
公知の結着用樹脂、有機無機の顔料、染料等の各種有彩
色、無彩色の着色剤及び各種の磁性体添加剤等からなる
、公知技術によって作られた静電像現像用トナーを用い
ることができ、キャリアとしては通常静電像に用いられ
る鉄粉、７工ライト粉、それらに樹脂被覆を施したもの
あるいは樹脂中に磁性体を分散したもの等の磁性Ａヤリ
ア等各種公知のキャリアを用いることが’ｔ’ｓる。 また本件出願人が先に出願した特願昭５８−２４９６６
９号、同２４００６６号名明細書に記載された現像方法
が用いられてもよい。 画像形成方法としては、特願昭６０−２２９５２４号に
記載されている如く、−次帯電、二次帯電、像露光後平
滑化のための帯電、特定光による全面露光、現像をくり
返す方法についても同様に適用しうる６又、感光体はフ
ィルタを導電性基体側に設け、フィルタ側から像露光及
び全面露光を行う構成（特願昭５９−１９９５４７）や
その他の構成（特願昭５９−１９８１６６、同５４−１
９８１６７、同５９−２０１０８４）をもとりうる。 又感光層は単層のみでなく、電荷発生層と電荷移動層と
からなる機能分離型の構成（特願昭６０−２４５１７８
、同６０−２２９５２４号）をもとりうる。 以上の説明はすべていわゆる３色分Ｍフィルタと減色法
３原色トナーを用いたカラー複写機の実例について述べ
たが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではな
く、各種の多色画像記録装置、カン−電子写真プリンタ
等広く使用することができる。分解フィルタの色、及び
それｔ）にユ・１応するトナーの色のｆＩＡｌみ介わ・
０も［１的に応じて任意に選択できることはいうまでも
ろ゛い。 【発明の効果］ 本発明ト−より従来複数回を必要どした全面帯電、像露
光を僅か１回とすることができ、転写に当穴−っでの各
種画像の位置合わ仕の必要がなく、多色電子−写真装置
の小型化、高速化、信頼性の向−１−をけかることがで
きる。得られる記録物も色ズレの全くない高画質のもの
であり、かつ非画像形成部にはトナーが付着することが
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図ならびに第２図Ａ−Ｃは本発明による感光体の断
面図、第３図Ａ−Ｃは感光体表面のフィルタの配列図、
第４図〔１〕・〜〔４〕は本発明の方法による画像形成
過程の現明図、第５図は本発明によるカラー複写機の概
要図である。 １・・・導電性基板　　　　２・・・光導電層３・・・
色分解フィルタ　　Ｔ・・・透明絶縁薄膜Ｓ・・・画像
形成部　　　　Ｓ・・・非画像形成部出願人　　小西六
写真工業株式会社 第・ 第３図 １図 吾

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光層の上に絶縁層を設けるとともに、感光体の
   露光面に色分解機能を有する多数のフィルタが配置され
   た感光体において、非画像部には前記フィルタを設けな
   いことを特徴とする電子写真用感光体。
2. （２）少なくとも非画像部における前記絶縁層を透明に
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
   写真用感光体。