JPS62244063A - 感光体及び画像形成方法 - Google Patents

感光体及び画像形成方法

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JPS62244063A
JPS62244063A JP61088596A JP8859686A JPS62244063A JP S62244063 A JPS62244063 A JP S62244063A JP 61088596 A JP61088596 A JP 61088596A JP 8859686 A JP8859686 A JP 8859686A JP S62244063 A JPS62244063 A JP S62244063A
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image
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photoreceptor
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JP61088596A
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English (en)
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Satoru Haneda
羽根田 哲
Kunihisa Yoshino
吉野 邦久
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/12Recording members for multicolour processes

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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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、感光体及び画像形成方法に関し、特に電子写
真法を用いて多色画像を形成するに好適な感光体及び画
像形成方法に関する。
口、従来技術 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
来多くの方式及びそれに使用する装置が数多く提案され
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返し感光体上で色を
重ねたり、或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方式である。
前者の方式では複数個の潜像形成、現像過程を繰り返さ
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。また、感光体
上でトナー像を重ねるものにあっては、先に現像された
トナー付着部分における電位低下が十分でないために、
後に現像するトナーが本来付着すべきでない先に現像さ
れたトナー付着部分に付着して色濁りが生じ易いと言っ
た欠点もある。
後者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雑、大型化し、高価格と
なるため実用性が乏しいと言った欠点がある。
また両方式とも複数回にわたる画像形成、転写を繰返す
際の画像の位置合わせが困難で画像の色ズレを完全に防
止することができ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ることが考えられる。
他方、多色画像形成に使用する感光体の光導電層にはパ
ンクロマティックな分光感度分布を有することが望まれ
るが、このような光導電層は、概して電荷保持能が低く
、暗減衰が大きいために、静電潜像形成電位が不安定で
あって、良好な画質の多色像が得られ難いという問題が
ある。
ハ0発明の目的 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
−回の像露光によって色分解された複数の潜像を形成す
ることができ、従って色ずれが生ずることなく、また、
先に現像されたトナー付着部分に後に現像するトナーが
付着することもなくて、高品質の多色画像を高速かつ簡
単なプロセスによって形成し得る感光体及び画像形成方
法を提供することを目的としている。
二1発明の構成 本発明の第一の発明は、色分解機能を有する層と光導電
層とを具備し、表面側が絶縁性である感光体であって、
前記光導電層が、少なくとも電荷発生層及び電荷捕獲層
の積層構造を有する感光体に係る。
本発明の第二の発明は、前記第一の発明に係る感光体を
使用し、 前記色分解機能を有する層の側から前記感光体に像露光
を行い、しかる後に、特定光による全面露光を施して前
記色分解機能部分に対応する部分。
に電位パターンを形成し、現像を行う画像形成方法に係
る。
前記電荷捕獲層は、注入された電荷を十分にトラップす
るための層であって、そのためにトラップ能を有する材
料から成る層や晧電導度を特に低くした(!If抵抗を
特に高くした)層等により突成される。
ホ、実施例 以下、図示例を参照して本発明を説明する。
なお、図示例は総て、色分解フィルタ(特定波長領域の
光のみを透過させるフィルタ)としてそれぞれ赤色光、
緑色光、青色光を透過する赤、緑、青の3種類のフィル
タと、それに対応する3種類の色トナーを用いた例を示
しているが、本発明はこのような色の組合せ種類数に限
定されるものではない。
第1図乃至第8図はそれぞれ本発明に用いられる感光体
の構成を模式的に示した断面図、第9図乃至第11図は
それぞれ感光体の絶縁層におけるフィルタ分布層のフィ
ルタ配列例を示す平面図、第18図及び第22図は本発
明の方法を実施する装置の例を示す概要構成図、第19
図及び第20図は本発明の方法の工程図、第21図は感
光体の表面電位が工程に従って変化する状態を時系列的
に示したグラフである。第23図は現像装置の断面図で
ある。なお、第1図乃至第4図は電荷発生層(単層の光
導電層)2b上に電荷捕獲層2aを設けて光導電層2を
構成した感光体の断面図、第5図乃至第8図は電荷輸送
層2dと電荷発生層2cとからなる機能分離型光導電層
の上に電荷捕獲層2aを設けて光導電WI2を構成した
感光体の断面図である。
電荷注入層2eは導電性基体1から光導電層への電荷注
入が困難である場合に設けられる。また、この電荷注入
層は特願昭60−245178号及び60−22952
4号に示されるように電荷発生により或いは材料の選択
により光導電層中へ電荷注入をするものでもよい。
第1図乃至第8図において、1はアルミニウム、鉄、ニ
ッケル、銅等の金属或いはそれらの合金や導電性フィル
ム等を用いて円筒状、無端ベルト状、シート状等必要に
応じて適宜の形状、構造に形成した導電性基体、2.2
′は光導電層(詳細は後述する。)、3は各種のポリマ
ー、樹脂等と顔料や染料等の着色剤によって形成された
赤(R) 、縁(G)、青(B)等の色分解フィルタの
分布層3aを含む絶縁層である。第1図及び第5図の感
光体における絶縁層3は、それぞれ色分解フィルタを形
成するための着色剤を加えて着色した樹脂等の絶縁性物
質を光導電層2又は2′上に印刷、フォトレジスト、蒸
着等の手段によって所定のパターンに付着させて形成し
たもの、第2図及び第6図の感光体における絶縁層3は
、先に光導電層2又は2′上に従来公知の手段によって
透明絶縁層3bを形成し、その表面に着色剤や着色した
樹脂等を印刷、フォトレジスト、蒸着等の手段によって
所定のパターンに付着させて形成したもの、第3図及び
第7図の感光体における絶縁層3は、それぞれ第2図及
び第6図の絶縁層3上にさらに従来公知の手段によって
透明絶縁Fi3bを設けて形成したもの、第4図及び第
8図の感光体における絶縁Ji3は、光導電層2又は2
′上に着色剤を直接印刷、蒸着等の手段により所定のパ
ターンに付着させたその上に、または夫々第1図及び第
5図の絶縁層3の上に、第3図及び第7図の絶縁層3に
おけると同様、透明絶縁jBi3bを設けて形成したも
のである。絶縁N3の形成は、以上の例に限らず、先に
色分解フィルタの分布層3aを含む絶縁性フィルム乃至
はシートを形成し、それを光導電層3上に適当な手段で
取付は乃至は接着するようにしたものでもよい。
絶縁層3における着色剤や着色した樹脂等の付着によっ
て形成される色分解フィルタの分布層3aは、R,G、
B等の微細なフィルタの形状や配列が特に限定されるも
のではないが、パターン形成が簡単な点で第9図に示し
たようなストライブ状分布のものが好ましく、wAII
な多色画像の再現が行われる点で第10図や第11図に
示したようなモザイク状分布のものが好ましい。R,G
、B等のフィルタの配列の方向は、モザイク状分布のも
のは勿論のこと、ストライブ状分布のものも、感光体の
拡がり方向のどの方向を向いてもよい。
すなわち、例えば感光体が回転するドラム状感光体の場
合に、ストライブの長さ方向が感光体の軸に平行でも直
角でも、あるいはらせん状でもよい。
フィルタの種類もR,G、Bの3種類に限られず、他の
色の3tfiM例えば、Y(イエロー)、M(マゼンタ
)、C(シアン)であってもよいし、またフルカラーで
なく2色カラー等に使用する場合は白色光通過部分と特
定色光(例えば、赤)透過部分が分布する色分解フィル
タであってもよい。R(赤)、G(緑)、B(青)等の
フィルタの個々のサイズは、大きくなり過ぎると、画像
の解像力、混色性が低下して画質が劣化し、また、小さ
くなり過ぎてトナー粒子の粒径と同程度あるいはそれ以
下になっても、隣接した他の色部分の影響を受は易くな
ったり、フィルタの分布パターンの形成が困難になった
りするので、図示例のような3種類のフィルタの分布の
場合、繰返し配列の1サイクルの長さ11.12が30
〜500 μmとなる幅あるいは大きさであることが好
ましい。フィルタの種類の数が変われば上述の長さ11
.12の好ましい範囲も変わるようになるのは勿論であ
る。
なお、各フィルタは高抵抗であることが好ましい。低抵
抗である場合は間隙を設けたり、絶縁物を介在させるこ
とにより互いに電気的に絶縁させる。
本発明に基づく感光体の特徴は、光導電層の構造にある
光導電層には、電荷発生と電荷輸送との両機能を備える
単一の層からなるものと、電荷発生層と電荷輸送層とか
らなる機能分離型のものとがある。
いずれのタイプの光導電層にあっても、多色像形成には
パンクロマチインクな分光感度分布を有することが望ま
れるのであるが、前述したように、このような光導電層
は、概して電荷保持能が低く、暗減衰が大きいために、
静電潜像形成電位が不安定であって、良好な画質の多色
像が得られ難い。
このような問題を解決するため、本発明にあっては、注
入された電荷が十分にトラップされるよう、上記の光導
電層の上に更に電荷捕獲層を設けた積層構造の光導電層
を用いる。このように構成された感光体は、光源やフィ
ルタに合わせてパンクロマティックな分光感度分布のも
のが得られ、而も電荷保持能が良好である。
ところが、本発明に基づく画像形成方法にあっては、導
電性基体、光導電層、モザイクフィルターを有する絶縁
層の順に積層された感光体を用いた場合、帯電によって
電荷を基体から光導電層中を移動させて絶縁層と光導電
層との界面に電荷を蓄積するのであるが、次の逆極性帯
電下での像露光後、最終に行われる再帯電、特定光によ
る全面露光、現像の間迄、電荷の蓄積能力がなければな
らない。さもないと、得られる静電潜像の電位コントラ
ストが小さくなる。また、暗減衰のために全面露光を与
えなくとも電位パターンが生じてしまう。このことは、
本発明が、従来のNPプロセスが電荷のMmを殆ど前提
にしていないことと大きく異なる点である。
本発明者は、゛鋭意研究の結果、光導電層を前述した第
一の発明のように構成することにより、十分な電荷蓄積
能力を光導電層に付与して多色像形成に極めて好適な感
光体及び画像形成方法を開発□ することに成功した。
本発明に於ける光導電層の特徴は、前述したように電荷
発生層と電荷捕獲層とを分離したことにある。電荷捕獲
層を設けずに像露光時に光導電層上層で電荷を発生させ
るようにした場合、像露光光は光導電層に効果的に吸収
され、高い光感度を示すことができるが、表面の暗抵抗
は一般に低くなる。このために、像露光後に暗部に捕獲
されていた電荷は開放され易くなる。この電荷の解放(
即ち、暗減衰)は、従来のNPプロセスでは絶縁層上に
電荷密度が形成されており、全面露光による感光層中の
捕獲電荷の解放により、絶縁層上の電荷と感光層中の電
荷との平衡をとるのみであり、問題とならなかった。言
い換えると、帯電と像露光によって絶縁層上に静電パタ
ーンが既に出来ているために問題とならなかった。
然し乍ら、本発明の像形成方法を多色像形成に適用した
場合、特定光による全面露光、現像、再帯電を繰返すプ
ロセスとなり、電荷捕獲能力が大きい(言い換えると暗
減衰が小さい)ことが、光導電層の重要な性能となる。
電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型光導電層
を例に挙げて、本発明に於ける像露光による捕獲電荷の
開放のメカニズムを説明すると、次のように説明される
正孔に対し捕獲能力を有する電荷捕獲層の場合を考える
と、まず、フィルタを有する絶縁層を通って像露光光が
光導電層に入射すると、その部分の電荷発生層中に電子
及び正孔が発生する。電子は隣接する電荷捕獲層中の正
孔と中和し、他方正孔は電荷輸送層を通って基体へと移
動する。このようにして電荷捕獲層中にトラップされた
電荷は安定化され、一方、十分な感光体の光感度が電荷
発生層により保証される。無給電荷捕獲層の厚さを大き
くすると、像露光光がこれに吸収されたり、電子の移動
が困難な場合があり、光感度の低下や分光感度の変化を
きたし、良質な像を得ることが困難になる。従って、電
荷捕獲層での光吸収を少なく抑え正孔と電子の中和を容
易にする一方、電荷発生層に電荷を効果的に発生させる
ようにすることが好ましい。
また、像露光に先立つ電荷注入時には、・電荷注入を効
果的ならしめるために帯電と同時に一様露光を行うのが
望ましい。この一様露光が有効に利用されるためには、
像露光側に位置する光導電層による電荷の発生と移動と
が行われるように光導電層を設計するのが一層望ましい
光導電層2.2′は、厚過ぎると満足し得る光感度が得
られず、その厚さは10〜10100I1好ましくは2
0〜60μm)の範囲が適当であり、蒸着法、CVD法
、塗布法等によって形成することができる。この中で電
荷捕獲層2a及び電荷発生m2cはいずれも0.05〜
5μmの厚さとするのが好ましい。
フィルタを含む絶縁層3の厚さは10〜100μm、好
ましくは10〜50μmとするのが良い。
次に感光体を構成する各層の材料について説明する。
導電性基体1の材料としては、例えばニッケル、黄銅、
アルミニウム等の金属基板が使用できるが、紙やプラス
チックフィルムに金属等を蒸着してなる蒸着層を使用す
ることもできる。
光導電層2.2′の材料としては、一般に次のような材
料が使用できる。
5e−Te、; ・ Se光導電層は長波長域の光に対する感度が低く、パン
クロマティックな光感度を付与するためにTeを含有さ
せて長波長域増感を行う。電荷捕獲層を設けないと、電
荷発生層中のTe濃度を高くするに伴って感度の上昇は
表面層の光感度の長波長側へのシフトのために起こり、
他方得られる静電潜像のコントラスト電圧は低下する。
このことは、表面層を高Te濃度とすることによって暗
抵抗の低下を惹き起こし、暗電流が上昇するために起こ
る現象である。それ故、高暗抵抗の電荷捕獲層を設ける
必要がある。
電荷発生と電荷輸送との両機能を備える光導電層(第1
図乃至第4図の層2b)は、導電性基体1から電荷の注
入を行う場合、基体と光導電層との材料の選択に制約を
受ける。例えば、Se光導化セレン等の材料が用いられ
る。第5図乃至第8図の電荷発生層2Cと電荷輸送層2
dとを有する機能分離型光導電層においても電荷注入手
段としての電荷注入層が同様に必要となる。
5e−Te光導電層は総て真空蒸着によって形成した。
蒸着は抵抗加熱により2個のボートを使用して行った。
基体はAN製とし、基体温度は50〜80℃、蒸着時間
は1時間、真空度は2 X 1O−6Torrである。
第1図乃至第4図の感光体では、電荷発生層2bは20
%Teを含有する5s−Te合金層で厚さは60μm、
第5図乃至第8図の感光体では、電荷輸送Ft2dは約
10%のTeを含有するse−’reTe合金層さは6
0μm、電荷発生層2Cは25%Teを含有するSe−
’l’e合金層で厚さは0.05〜3μmである。いず
れの感光体でも、光導電層2.2′の最上層として12
%Teを含有する5e−Te合金の電荷捕獲層2a(J
i[さは0,05〜2μm)を設けてあり、最下層とし
て、初回の帯電時に電荷注入が十分になされるように厚
さ2〜4μmの純Te層(第1図乃至第8図に一点鎖線
で示す2e)を設けである。
第5図乃至第8図の感光体に於いて、電荷発生Fi12
Cには長波長増感のために高Te濃度の5e−Te合金
層を用い、電荷輸送層2dには単に電荷を輸送すれば良
いという理由から低Te濃度の5e−Te合金層を用い
ている。
この例に於ける光導電層12のTe濃度分布及び暗抵抗
の分布を図示すれば、第12図に夫々示す通りである。
電荷輸送層2dは純5e−5eHTe+sのT。
濃度であることが好ましく、厚さは30〜100μmが
好ましい。
電荷発生層2cはS earT e+sr 〜S eq
。Te!aのTe濃度であることが好ましく、厚さは0
.05〜3μmが好ましい。
電荷捕獲層2aは純S e = S e Bq T e
 +qのTe濃度であることが好ましく、厚さは0.0
5〜3μmが好ましい。無給、Te0代わりにSb、A
s等の増感物質を用いることもできる。これらの増感物
質の量は適当に変化させることが必要であることばいう
までもない。
アモルフ スジIコン a−3i、  。
この光導電層を備える感光体は、第13図に示すように
、アモルファス水素化及び/又は弗素化シリコンからな
る電荷発生層12c上にアモルファス水素化及び/又は
弗素化炭化シリコンからな化シリコンからなる電荷輸送
層12dが設けられている感光体である。
この例によれば、電荷捕獲層12aを a−3i1−xCxで表したときに0.3≦X≦0.8
にしであるので暗減衰が小さくなり画質の劣化がなく、
耐剛性に優れたものとなる。
第13図の感光体は、正孔注入用のa−5i系電子写真
感光体を示すものである。この感光体はA1等のドラム
状導電性支持基板11上に、周期表第HA族元素(例え
ばホウ素)がヘビードープされたa−3iC:Hからな
るP型電荷ブロッキング層13と、周期表第1[IA族
元素(例えばホウ素〉がライトドープされたa−3iC
:Hからなる電荷輸送層12dと、a−3i:Hからな
る電荷発生r512 cと、炭素原子含有量Xが0.3
0≦X≦0.80 (この例ではx=0.50)のアモ
ルファス水素化炭化シリコン(a−S i 1−xCx
 : H)からなる電荷捕獲層12aと、第5図乃至第
8図に於けると同様のB、G、Rフィルタ3aを含む絶
縁層3とがMNされた構造となっている。上記層12d
、12c及び12aによって光導電層12が構成される
。光導電層12は暗所抵抗率ρ。と光照射時の抵抗率ρ
、との比が電子写真感光体として十分大きく光感度(特
に、可視領域の光に対するもの)が良好である。
上記構成の感光体は正孔注入用としての機能分離型のも
のであるが、電子注入用に変更することができる。この
場合、電荷ブロッキング層44には周期表第VA族元素
(例えばリン)をヘビードープし、同屡をN型化、更に
はN“型化すればよい。
上記のa−3iC:HFf12aは光導電層の表面を改
質してa−5i系感光体を実用的に優れたものとするた
めに必須不可欠なものである。即ち、電荷保持と、光感
度という電子写真感光体としての基本的な動作を可能と
するものである。従って、帯電、光減衰の繰返し特性が
非常に安定となり、長期間(例えば1年以上)放置して
おいても良好な電位特性を再現できる。これに反し、a
−5i:Hを表面とした感光体の場合には、暗抵抗が低
いのみならず、湿気、大気、オゾン雰囲気等の影響を受
は易く、電位特性の経時変化が著しくなる。
また、a−3iC:H層12aの膜厚を400人≦t≦
5000人の範囲内(特に400人≦t<2000人)
に選択することも重要である。即ち、その膜厚が500
0人を越える場合には、残留電位Vえが高くなりすぎか
つ光感度の低下も生じ、a−3i系感光体としての良好
な特性を失い易い。また、膜厚を400人未満とした場
合には、電荷捕獲能が小さくなるため、暗減衰の増大が
生じてしまう。
また、上記電荷ブロッキング層13は、基板11からの
正孔の注入を十分に行う一方、電子の注入を防ぐには、
周期表第mA族元素(例えばボロン)を流量比B 2 
Hs/ S i H4=100〜5000容量ppn+
にしてグロー放電分解でドープして、P型(更には1型
)化するとよい。また、電荷輸送層12dへの不純物ド
ープ量は流量比でB2H6/ S i H4= 2〜2
09i1ppmとするとよい。基体からの電子の注入を
十分に行う一方、正孔の注入を防ぐには、ブロッキング
層にドープする不純物は、例えば流量比PH3/5iH
4−100〜1000容量ppmにしてグロー放電分解
でドープしてよい。
また、電荷発生lit 12 cは0.1〜10μm、
好ましくは3〜7μmとするのがよい、電荷発生層12
cが1μm未満であると光感度が十分でなく、また10
μmを越えると残留電位が上昇し暗抵抗が低くなり、実
用上不十分である。電荷輸送層12dは10〜60μm
とするのがよい。ブロッキング!13は500人〜2μ
mとするのがよい。500人未満であるとブロッキング
効果が弱く、また2ρmを越えると電荷輸送能が悪くな
り易い。
なお、上記電荷輸送J’jf12d及び電荷ブロッキン
グl’513の炭素含有量は5〜30%、好ましくは1
0〜20%とするのがよい。
なお、上記の各層は水素を含有することが必要である。
特に、光導電層12中の水素含有量は、ダングリングボ
ンドを補償して光導電性及び電荷保持性を向上させるた
めに必須不可欠であって、10〜30%であるのが望ま
しい。この含有量範囲は電荷捕獲M 12 a、ブロッ
キング層13及び電荷輸送層12dも同様である。また
、ブロッキング層13の導電型を制御するための不純物
として、P型化のためにボロン以外にもAl、Gas 
 In5T1等の周期表第1A族元素を使用できる。N
型化のためにはリン以外にも、As、Sb等の周期表第
VA族元素を使用できる。
次に、上記した感光体く例えばドラム状)の製造方法及
びその装置(グロー放電装置)を第14図について説明
する。
この装置51の真空槽52内ではドラム状の基板41が
垂直に回転可能にセットされ、ヒーター55で基板11
を内側から所定温度に加熱し得るようになっている。基
板11に対向してその周囲に、ガス導出口53付きの円
筒状高周波電極57が配され、基板11との間に高周波
電源56によりグロー放電が生ぜしめられる。なお、図
中の62はS i H4又はガス状シリコン化合物の供
給源、63はCH4等の炭化水素ガスの供給源、64は
Ar等のキャリアガス供給源、65は不純物ガス(例え
ばB 2 Ha)供給源、67は各流量計である。この
グロー放電装置において、まず支持体である例えばAf
基板11の表面を清浄化した後に真空槽52内に配置し
、真空槽52内のガス圧が10= Torrとなるよう
に調節して排気し、かつ基板41を所定温度、特に10
0〜350 ”c (望ましくは150〜300℃)に
加熱保持する。次いで、高純度の不活性ガスをキャリア
ガスとして、S i H4又はガス状シリコン化合物、
CH4等を適宜真空槽52内に導入し、例えば0.01
〜10Torrの反応圧下で高周波電源56により高周
波電圧(例えば13.56M fiz )を印加する。
これによって、上記各反応ガスを電極57と基板11と
の間でグロー放電分解し、P型a−3iC:H,、a−
stc:1(、a −3i: H−、a−3i C: 
Hを上記の層44.42.43.45として基板上に連
続的に(即ち、例えば第13図の例に対応して)堆積さ
せる。
上記製造方法においては、支持体上にa−3i系の層を
製膜する工程で支持体温度を100〜350℃としてい
るので、感光体の膜質(特に電気的特性)を良くするこ
とができる。
なお、上記a−3i系感光体感光層の形成時において、
ダングリングボンドを補償するためには、上記したHの
かわりに、或いはHと併用してフッ素をSiF+等の形
で導入し、a −S i : F % a−3i :H
:FSa−3iN:F、a−SiN:H:F、、a−3
iC:F、a−3iC:H:Fとすることもできる。こ
の場合のフッ素量は0.5〜10%が望ましい。
なお、上記の製造方法はグロー放電分解法によるもので
あるが、これ以外にも、スパッタリング法、イオンブレ
ーティング法等によっても上記感光体の製造が可能であ
る。
以下、本発明を具体的な実施例について説明する。
グロー放電分解法により、ドラム状Al支持体上に第1
3図の構造の電子写真感光体を作製した。
即ち、まず支持体である、例えば平滑な表面を持つドラ
ム状A1基板11の表面を清浄化した後に、第11図の
真空層52内に配置し、真空槽52内のガス圧が10’
 Torrとなるように調節して排気し、かつ基板11
を所定温度、とくに100〜350℃(望ましくは20
0〜250”C)に加熱保持する。次いで、高純度のA
rガスをキャリアガスとして導入し、0.5 Torr
の背圧のもとて周波数13.56MHzの高周波電力を
印加し、1o分間の予備放電を行った。次イテ、S i
 l(4、CH,、B 2 Hsとからなる反応ガスを
導入し、流量比1:1:1:(1,5Xl0−3)の(
Ar+S iH4+CH4+B 2 Ha)混合ガスを
グロー放電分解することにより、電荷プロフキング機能
を担うP型のa −3iC:H層13とP−型のa−3
rC:H電荷輸送層12d(流量比は1 : 1 : 
1 : 6xlO−6)とを6μm/hrの堆積速度で
順次与々0.1〜10μm、及び10〜60μmの厚さ
に製膜した。引続き、CH4を供給停止し、流量比は1
:1:O:lXl0−7でSiH4を放電分解し、0.
1〜10μm厚さのa−3i :H電荷発生層12cを
形成した。引続いて、流量比7:1:10の(A r 
十S i H4+ CH4)混合ガスをグロー放電分解
し、0.1〜10μm厚さのa−5iC:H電荷捕11
N12 aを更に設け、電子写真感光体を完成させた。
育1Uい11旦 層構成は第1図乃至第8図で説明した5e−Te系光導
電層の層構成と同様であるので、第5図と同様の層構成
を例に挙げて第15図によって説明する。
電荷発生層22cには電荷発生物質22gと電荷輸送物
質22tが、電荷輸送Ji22dには電荷輸送物質22
tが夫々バインダ樹脂中に分散して電荷発生機能又は電
荷輸送機能を付与する。電荷捕獲層22a、電荷発生W
t 22 c及び電荷輸送層22dによって光導電層2
2が構成される。21は第1図乃至第8図の導電性基体
1と同様の導電性基体である。
電荷発生層22c中の電荷発生物質22gの材料として
は、Ses 5e−Te、5e−Te−As等の金属、
Cd S % Z n S s Ca S e % Z
 n O等の化合物といった無機質のもののほか、次の
ような有機色素が使用できる。
(以下余白、次頁に続く。) itl 金aフタロシアニン及び無金屈フタロシアニン
等のフタロシアニン系色素 (2)モノアゾ色素及びジスアゾ色素等のアブ系色素−
〜         く   の く ―−■−―−暢−■−喝−―−−−1−一一關−■■か
1.、−■―−(3)ペリレン酸無水物及びペリレン酸
イミド等のペリレン系色素 (5)アントアントロン、ジベンズピレンキノン、ビラ
ントロン、ビオラントロン、イソビオシントロン等の多
還牛ノン系色素 (6)アントラキノン系色素 (7)キナクリドン系色素 (8)シアニン系色素 (9)ヘンズイミダゾール系色素 α0)ジオキサン系色素 無機物或いは有機色素からなる電荷発生層22cは、必
要に応じて苓着や、前記電荷発生物質22gとバインダ
樹脂と必要に応じて特定乃至非特定の極性の電荷に対す
る移動度の大きい物質、即ち電荷輸送物質22t (詳
細は後述する。)を添加した溶液を塗布することにより
設けられる。電荷発生層22cの厚さは、0.001〜
10.17 m 、特に好ましくは0.05〜5μmが
適当である。
上記バインダ樹脂としては、例えはポリエチレン、ポリ
プロピレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド
樹脂、ポリカーボネート樹脂等の付加重合系樹脂、重付
加型重合系樹脂、重結合型重合系樹脂、並びにこれら樹
脂の繰返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂、
例えば塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル
−無水マレイン酸共重合体樹脂等を挙げることができる
。然し、バインダ樹脂は、これらに限られるものではな
く、かかる用途に一般に用いられる樹脂を使用すること
ができる。
電荷輸送層22dは、前記電荷発生層22cに於いて光
を吸収して発生した正又は負の電荷のいずれか一方を移
動する機能を持つ、即ち電荷輸送物質を主体とする。電
荷輸送層22dは、少なくとも電荷輸送物質を含み、更
に必要に応じてバインダ樹脂並びにルイス酸及び/又は
ブレンステッド酸等を含有させることができる0例えば
これらを共に溶剤に溶解し、この溶液を塗布、乾燥させ
ることにより、電荷輸送層22dを形成することができ
る。
電荷輸送層22dに於ける各成分の配合割合は、電荷輸
送物質100 i1量部に対してバインダ樹脂0〜40
0重量部の範囲内であることが望ましく、特に、バイン
ダ樹脂100〜200 [を部が望ましい。
電荷輸送層22dの厚さは10〜1ooμm、特に好ま
しくは20〜50μmである。
電荷輸送層22d中の電荷輸送層物質及び電荷発生層2
2c中の電荷輸送物質22tとしては種々のものを用い
得るが、その具体例を示せば次の通りである。
(11アリールアルカン系物質(P型)例えば A=CH3又は0CH3 (2)ピラゾリン系物質(P型) 例えば RI RI  HC−CH (3)オキサジアゾール系物質(P型)例えば (4)ヒドラゾン系物質(P型) 例えば (5)スチリル系物質(P型) Pi−e−CH=CH〒Ar   (一般式)Y=O。
S、R=アルキル Ar=置換、非置換フェニル 例えば (6)トリフェニルアミン物質(P型)(一般式) 例えば (7)フェニレンジアミン系物質(P型)(一般式) %式% (8)ビフェニルアミン系物質(P型)(一般式) 例えば (9)カルバゾール系物質(P型) (一般式) 例えば R1 (10)トリニトロフルオレノン(TNF)等のフル第
22cに含まれて用いることができる。また、バインダ
ー樹脂は、電荷発生層22cに含まれて用いられたもの
を使用することができる。
電荷捕獲層22aは、高暗抵抗を保つために、電荷発生
層中に含まれる電荷発生物質を単純に減少させる或いは
バインダ樹脂比率を高くするだけで良く、電荷発生層2
2c中の電荷発生物質22gの量の2/3〜1/10程
度の量の電荷発生物質を含有させた層とすれば、好まし
い暗抵抗を得ることができる。その厚さは、電荷発生層
22cと同程度の0.05〜5μmで良い。
なお、第15図の感光体に於いて、基体21側からの電
荷注入を容易にするよう、一点鎖線で示す電荷注入N 
22 eを設けて良い。電荷注入層22eは、特願昭6
0−245178号、同60−229524号に示され
るように光照射による電荷発生により感光層中へ電荷注
入を行うものや、注入しうる材料(正孔注入用として導
電性カーボン、金属セレン、酸化銅、テルル、金、ニッ
ケルなどとバインダ樹脂とを放散したあるいは蒸着した
層)などが好ましく用いられる。
色分解フィルタからなる層3aを有する絶縁層3につい
ては既に述べた通りである。
前記のようなフィルタからなる層3aを設けず、色分解
機能を光導電層に付与した本出願人が提案した特願昭5
9−201085号、同60−245177号に記載さ
れた感光体を用いることもできる。第16図及び第17
図は先に本出願人が提案した(特願昭59−20108
5号)感光体の例を示す。第16図の感光体は、導電性
基体31上に所要の分光感度分布を有する光導電部2R
12G、2B、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)に
感度のある光導電部を多数含む光導電層32bが設けら
れ、その上に電荷捕獲層32a、透明絶縁層3bが設け
られてなっている。第17図の感光体は、導電性基体3
1上に電荷輸送層32dを設け、その上に分光感度分布
を異にする部分2B、2R12Gからなる電荷発生層3
2cを設け、更にその上に電荷捕獲層32a、透明絶縁
層3bを設けた構造としである。層32a、32bによ
って光導電層32が、層32a、32c、32dによっ
て光導電層32が夫々構成される。
第16図の光導電層32b及び第17図の電荷発生層3
2cの平面的構造は、前述の色分解フィルタからなる絶
縁層と同様に、第9図〜第11図に示したと同様の平面
構造で良い。
第18図の画像形成装置は、以上のような感光体からな
るドラム状の像担持体4を用いて、本発明の方法により
多色画像を形成するものである。
すなわち、像担持体4が矢印方向に回転し、その表面を
必要に応じ一様露光を行いながら帯電器5が一様電位に
帯電し、その帯電面に、像露光装置6が白色光で原稿を
走査した反射光あるいは透過光を、交流又は帯電器5と
は反対符号のコロナ放電を行う帯電器で帯電を与えなが
ら、その帯電器のスリットを通して入射させることによ
り像露光を行い、次いでその帯電面に色露光装置7Bが
青フィルタF、を通した青色光t、aを一様に入射し、
それによって前述の像露光面に青色の補色像を与える静
電潜像が形成され、その静電潜像を現像剤にイエロート
ナーを用いている現像装置8Yが現像し、現像後の像担
持体4に像露光装置6の帯電器と同様のコロナ放電を行
う帯電器9Yが放電して像担持体4の電位を平滑化し、
その電位平滑面に色露光装置7Gが緑フィルタF9を通
した緑色光L9を一様に入射して緑色の補色像を与える
静電層像を形成し、その静電潜像を現像剤にマゼンタト
ナーを用いている現像装置8Mが現像し、現像後の像担
持体4に帯電器9Yと同様の帯電器9Mがコロナ放電を
行って像担持体4の電位を平滑化し、その平滑化面に色
露光装置7Rが赤フィルタFRを通した赤色光LRを一
様に入射して赤色の補色像を与える静電潜像を形成し、
その静電潜像を現像剤にシアントナーを用いている現像
装置8Cが現像し、それによって像担持体面にイエロー
、マゼンタ、シアンの3色トナー像の重合わせからなる
多色像が形成される。フィルタはガラスフィルタや干渉
フィルタ等が用いられる。この多色像は帯電器14によ
り転写前帯電を与えられた後図示してない給紙装置によ
って送りこまれて来る記録紙Pに転写器10によって転
写され、転写された記録紙は、分離器15によって像担
持体4面から分離され、図示していない定着装置によっ
て多色像を定着されて機外に排出される。多色像を転写
した像担持体4の表面はクリーニング装置17によって
残留トナーを除去され白色光による露光と放電とを行う
除電器16によって除電され、再び次の多色像形成が行
われる状態に戻る。
以上のように第18図の装置によって行われる本発明多
色画像形成方法の各工程を第19図及び第20図によっ
て更に説明する。なお、第19図及び第20図は像担持
体4に第5図の構造の感光体が用いられ、光導電層2を
構成する材料に正孔移動性を有する材料が用いられてい
る例について示し、第19図及び第20図に於いても第
5図及び第9図〜第11図と同一符号は同一機能部材を
示している。また、第1図〜第4、第13図、第15図
〜第17図の構造の感光体を用いた場合も原理的には異
なることはない。
第19図は電荷捕獲層中への正孔のトラップ工程から特
定光の全面露光塩の過程に於ける電荷の発生と移動とに
ついて説明する図である。
第19図〔1〕に示すように、−次帯電装置5の帯電器
5aによる負の放電と同時に必要に応じ光源5bからの
白色光或いは赤外光等による一様露光を行うと、絶縁層
3の表面に負の電荷が蓄積すると共に、正の電荷は光導
電層2を通って電荷捕獲層2a中へと移動する。
次に第19図〔2〕に示すように、二次帯電器6による
正の或いは交流のコロナ放電を行いながら像露光を行う
と、原稿赤色部に対応する赤色の光LILが照射された
場合を例に挙げて説明すると、Rフィルタ部以外の部分
では絶縁層3表面の負の電荷は正の或いは交流のコロナ
放電によって一部消失する。Rフィルタ部では赤色光L
RがRフィルタ部を透過し光導電層2を照射するため電
荷発生層2c中に正及び負の電荷が発生し、負の電荷は
トラップされていた正の電荷を中和する一方、発生した
正の電荷は電荷輸送層2d、導電性基体1を通って接地
回路へ逃げるために、電荷捕獲層2a中の正の電荷が消
失すると共に絶縁層3表面の負の電荷も実質的に消失す
る。
次に第19図〔3〕に示すように、青色光L8による全
面露光を行うと、Bフィルタ部以外の部分は青色光L8
が透過しないので変化はないが、Bフィルタ部では青色
光LBが透過してその下の電荷捕獲層2a中の正電荷の
一部が電荷発生層中に生じた電子により消失する一方、
正孔は電荷輸送層2dを通って導電性基体1へと移動す
る。
第20図〔1〕は像担持体4が回転して必要に応じ一様
露光と帯電器5の負のコロナ放電によって一様に帯電さ
せられた状態を示し、絶縁Fi3の表面には負帯電が生
じ、それに対応して電荷捕獲JW2cには正電荷層が形
成されて、その結果像担持体40表面は電位Eのグラフ
に見るような一様の電位を示す。
第20図〔2〕は像露光装置6が上述の帯電面に入射す
る原稿像露光のうちの赤色成分Lkによる帯電面の変化
を示し、赤色成分LRは絶縁層3のRフィルタ部分を通
過してその光導電Fi2’中の電荷発生層2Cに電荷を
発生させ負電荷によりトラップされている正電荷を消失
させる一方、導電性基体へ発生した正孔を移動させるこ
とによりその部分においては、光導電層2′の絶縁R3
との境界面の正電荷が消失し、絶縁層3の表面の負電荷
も像露光装置6の帯電器による放電によって消去させら
れて、電荷が存在しなくなる(原理を説明する上から、
赤色成分Lkの強い部分を取り上げおいては光導電層2
′の負電荷はそのまま残留し、放電器による放電が行わ
れても像露光装置6の位置を通過した後には、絶縁層、
3の表面に光導電層2′の正電荷によって負電荷が残る
。しかし、電荷が消滅したRフィルタ部分はもとより、
電荷が残っているG、Bフィルタ部分も正負の電荷によ
る像担持体4の表面電位はバランスして電荷Eのグラフ
に見るように殆どOとなる。第20図には省略して示し
ていないが、像露光の緑色成分や青色成分も同様の結果
を与え、それらの積算された状態が像露光装置6によっ
像露光の行われた状態であり、この状態は静電像として
は機能しない1次潜像が形成された状態である。
第20図〔3〕は色露光装置7Bによって青フィルタF
eを通した青色光り、が上述の像露光面に一様に入射さ
れた状態を示している。青色光Lsは、R,Gフィルタ
部分は通過しないからそれらの部分には変化を与えない
が、Bフィルタ部分は通過してその下部の光導電層2を
導電性となし、それによってその部分の光導電1’ii
2の界面に於ける電荷が消失されて、その結果Bフィル
タ部分は絶縁層3の表面に先の像露光によって形成され
たBの補色像を与える電位が電位Eのグラフにみるよう
に現れるようになる。
ここ迄は第19図によって既に説明した工程と同じ工程
である。
第20図〔4〕は青色光Laの全面露光によって形成さ
れた静電潜像を負に帯電したBの補色のイエロートナー
TYを現像剤に用いている現像装置8Yによって現像し
た状態を示している。イエロートナーTYは、電位を示
しているBフィルタ部分にのみ付着し、電位を示さない
R,Gフィルタ部分には付着しない。これによって像担
持体4の表面には色分解の1色のイエロートナー像が形
成される。Bフィルタ部分の電位はイエロートナーTY
の付着によって下がるが、なお電位Eのグラフに見るよ
うに残って、次の現像においてこの部分に別のトナーが
付着し、色にごりを生せしめることが起こりうる。
第20図〔5〕は、Bフィルタ部分に別のトナーが付着
することを防止するために、現像装置8Yによって現像
された像担持体4の表面に帯電器9Yによりコロナ放電
を行った状態を示している。この帯電器9Yによる放電
は、帯電器5による強い放電とは異なってR,Gフィル
タ部分には殆ど影響を与えず、主としてイエロートナー
TYが付着しているBフィルタ部分の電位を下げる。従
って、像担持体4の表面電位は電位Eのグラフに見るよ
うに一様に殆どOを示すようになる。これによって次の
現像工程でイエロートナーTYの付着しているBフィル
タ部分に別のトナーが付着することが防止され、色にご
りの発生が防止される。
そこで、このイエロートナー像を形成された第20図〔
5〕の像担持体4の表面に色露光装置7Gによって緑色
光L(、による全面露光が行われると、第20図〔3〕
で述べたと同様に、今度はGフィルタ部分に像電位が現
れる。この静電:/lImをマゼンタトナーを現像剤に
用いている現像装置8Mによって現像すると、マゼンタ
トナーはGフィルタ部分にのみ付着して第20図〔4〕
と同様にマゼンタトナー像が形成される。これによって
2色のトナー像が重合わせられたことになる。この像形
成面にも帯電器9Mによってコロナ放電を行い、マゼン
タトナーの付着したGフィルタ部分の電位を下げ、その
部分に別のトナーが付着することを防止するようにする
。これらの過程を第20図〔6〕、〔7〕及び〔8〕に
示す。
更に、2色のトナー像が形成された像担持体4の表面に
色露光装置7Rによって赤色光LRの全面露光が行われ
ても、今度はRフィルタ部分に像電位が現れないから、
その静電潜像がシアントナーを現像剤に用いている現像
装置8Cによって現像されず、シアントナー像が形成さ
れない。この結果、色ずれや色にごりのない鮮明なイエ
ローとマゼンタからなる赤色画像が像担持体4上に形成
される。
上記の第20図は像担持体4の光導電層2に電子より正
孔移動度が高い場合を像露光に用いている例を示t7て
いるが、光導電層2′に正孔より電子移動度が高い光導
電層を用い得ることは勿論可能であり、その場合は、電
荷の正負符号が総て逆になるだけで基本的なプロセスは
総て同じとなる。
このようにして帯電極性を決定することにより高感度化
を図ることができる。また、第20図〔2〕の帯電後の
像担持体4の表面電位を殆ど0としたが、多少負或いは
正に偏倚していてもかまわない。
第1表に原稿画像の色と上述の三色分解法を利用した三
原色トナーによる像形成の関係を示す。
表中、0・は−次層像、○は静電潜像、■はトナー像を
示し、↓は上欄の状態をそのまま維持されている状態、
空欄は像の存在しない状態を示している。また、付着ト
ナー欄の−はトナーが付着していない、】と、YSM、
Cはそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアン
トナーが付着していることを示す。
更に、第21図は感光体の各フィルタ部分B、G、Rに
於ける表面電位が上述の像形成プロセスに従って変化す
る状況を示しており、横軸の5.6.7B、8Y、9Y
、7G、8M、9M、7R。
8Cはそれぞれ第18図或いは第19図の同一符号部材
が像担持体4に対して作用する工程を示し、B、G、R
は各全面露光光により生じた原稿黒地及び白地に対応し
た電位を示す。
第22図の多色画像形成装置は、感光体4の1回転で1
色のトナー像が形成されるものであり、切り換えである
いは同時に用いられる青、緑及び赤色用を備えたランプ
によって全面露光を行い、像露光装置の帯電器6を利用
して現像後の像担持体4の表面電位を均一にするもので
ある点が第14図の多色画像形成装置と異なる。この多
色画像形成装置においても、第18図の多色画像形成装
置と同様に、第19図、第20図について述べたと同じ
像形成動作が行われ、色ずれのない多色像や画像濃度と
解像力に優れた単色像を形成することができる。すなわ
ち、例えば3色像を形成する場合は、像担持体4を一様
露光と帯電器5aによって帯電し、帯電器6を通して像
露光を行い、次いで像担持体4の表面に、ランプ7の青
色光で全面露光を行い、それによって形成された電位バ
クーンを現像装置8Yで現像してイエロートナー像を形
成する。このトナー像は現像装28M、8c、8K、転
写前帯電器14、転110、分子i31+、クリーニン
グ装置17及び帯電器5の作用を受けずに通過する。ト
ナー像が形成された像担持体4は、帯電器6の位置に達
したときにコロナ放電を受けて表面電位が均一となり、
ランプ7により得られる緑色光で全面露光を受け、電位
パターンが形成される。続いて、これは現像装置8Mに
よって現像され、マゼンタトナー像が形成される。同様
にして表面電位の均一化と赤色光により電位パターンの
形成と現像装置8Cによる現像が行われて、さらに濃い
画像を得たい場合は電位平滑後火に全面露光手段7によ
り白色光やトナーやフィルタに対する透光性の高い赤外
光ランプを照射し電位パターンを形成し現像装置8Kに
よる現像が行われ、黒トナーを添加してカラートナー像
が得られる。
この多色画像形成装置は現像装置の数が増加している以
外はモノカラー複写機と殆ど変わらない簡単な構成から
なり、小型化、低コスト化を達成し得ると言う特長があ
る。第22図で、第18図と同一符号は同一機能部材を
示している。
第18図や第22図の多色画像形成装置における現像装
f8Y〜8Kには第19図に示したような磁気ブラシ現
像装置が好ましく用いられる。
第23図の現像装置は、現像スリーブ81と、現像スリ
ーブ81の内部の周面にN、S磁極を有する磁石体82
のうち、少なくとも一方が回転して、磁石体82の磁力
によって現像剤溜り83から現像スリーブ81の表面に
吸着された現像剤を矢印方向に搬送する。そして、現像
剤の搬送途中で層厚規制ブレード84により搬送量を規
制して現像剤層を形成し、その現像剤層が像担持体4に
現像スリーブ81の対向する現像域において像担持体4
の電位パターンに従って現像する。現像に際しては現像
スリーブ81にバイアス電源80によって現像バイアス
電圧が印加される。また必要に応じて現像を行わない場
合(現像のOFF時)にも現像スリーブ81からトナー
が像担持体4に移行したり、像担持体4からトナーが現
像スリーブ81に移行したりすることを防止するために
現像スリーブ81にバイアス電圧を印加してもよい。
なお、現像のOFF時には、現像時CON時)の交流バ
イアス成分をカントして直流バイアス成分のみとするか
、フローティング状態とするが、接地するか、トナーと
同極性あるいは逆極性の直流バイアスを印加するかある
いは現像装置を像担持体から離間する。またこれらの処
理を併用することもできる。85は現像域を通過した現
像剤層を現像スリーブ81から除いて現像剤溜り83に
還元するクリーニングブレード、86は現像剤溜り83
は現像剤を攪拌して均一化すると共にトナーを摩擦帯電
せしめる攪拌手段、88はトナーホッパー87からトナ
ーを現像剤溜り83に補給するトナー供給ローラである
このような現像装置に用いる現像剤はトナーのみからな
る所謂−成分現像剤でも、トナーと磁性キャリアからな
る二成分現像剤でもよい。現像に当たっては、現像剤層
すなわち、磁気ブラシで像担持体面を直接摺擦する方法
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像担持体面に接触
しない現像方式、例えば米国特許3.893.418号
明細書、特開昭55−18656号公報、特に特願昭5
8−57446号、特願昭58−238295号、特願
昭58−238296号の各明8(HFに記載されてい
るような方式を用いることが好ましい。これらの方式の
中でも、彩色を自由に選べる非磁性トナーを含んだ一成
分或いは二成分現像剤を用い、現像域に交番電場を形成
し静電像担持体と現像剤層を接触せずに現像を行うもの
が好ましい。この非接触現像は、現像スリーブと感光体
表面の間隙を現像スリーブ上の現像剤層の層厚よりも大
きく (但し、両者間に電位差がない状態において、)
設定して、この間隙、層厚で上述のような各種条件で現
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、フェライト粉、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キャリア等
各種公知のキャリアを用いることができる。
また本件出願人が先に出願した特願昭58−24966
9号、同240066号明細書に記載された現像方法が
用いられてもよい。
本発明において、2回目以降の毎回の全面露光の前に現
像が行われた像担持体の面を帯電処理するための帯電器
としては、偏倚したもしくは偏倚してない交流コロナ放
電を行う帯電器、あるいは直流帯電器が用いられる。特
に直流帯電器の場合、帯電ワイヤのみのコロトロン帯電
器よりも帯電電位制御可能なグリッドをもつスコロトロ
ン帯電器の方が好ましく、帯電電位としては2次帯電同
時像露光工程終了時とほぼ同電位であることが好ましい
。例えば第21図に於いて2次帯電同時露光工程の終了
特約+200vの場合は、スコロトロン帯電器のグリッ
ドをほぼ+200 V (例えば接地する)にし帯電ワ
イヤには正の電圧を印加すればよい。グリッドバイアス
にはTNRやツェナダインオードを代わりに用いること
もできる。また、直流成分を有する交流コロナ放電を用
いてもよい。
以上のような帯電処理の効果としては、既に述べた、先
の現像によってトナーが付着した部分の残留電位を十分
に低下させて、同じ部分に別のトナーが付着することを
防止する効果のほか、光導電層の電位暗減衰による感光
体表面の電位の上昇の、防止効果と、後にトナー像が良
好に転写されるような十分な電荷量をトナーに与えると
言った効果も得られる。これについては、第18図、第
20図について述べた本発明の実施例と比較するため、
現像装置8Yと8Mの直後の帯電器9Yと9Mを除いた
以外は同じ条件で3色画像の形成を行ったところ、得ら
れた記録画像は色合が悪くて、原稿画像に比較すると非
常に劣ったものであった。
それに対して、前述の本発明の実施例によった場合は、
原稿画像と殆ど同じ色合いの鮮明な色彩をもった記録画
像が得られただけでなく、トナーの転写率も上がって、
クリーニング装置17に回収されるトナーの量も少なく
なると言う効果も得られた。
以上から明らかなように、現像前の平均化を目的とした
帯電処理工程は良好な多色画像を得るために極めて重要
である。
実見皿上 具体的に、第18図の画像形成装置において、像担持体
4を第8図の層構成感光体からなり、光導電層2′を総
厚的60μmの5e−Te系光導電層とし、2μm厚に
R,G、Bフィルタを印刷した絶縁層3が厚さ20μm
のポリエチレンフィルムで第8図の構成を用い、第10
図のR,G、Bフィルタ部分の分布の11.12が共に
200μmであるフィルタ層3aを含み印刷面を感光層
と接着したものとし、直径が200鰭の像担持体4を1
00 wm/secの線速度で矢印方向に回転するもの
とした。
この例では、第8図の電荷捕獲層2aは厚さ1μmのS
 e qo T eloの層であり、電荷発生層2Cは
厚さ1μmのS ego T ezoの層であり、電荷
輸送層2dは厚さ60μmのS elo T egoの
層であって、A1gJ基体1上に厚さ20μmのNiか
らなる電荷注入層2eが設けである。
この像担持体4に、帯電器5bをコロトロン帯電器で帯
電後に像担持体4の表面電位が−2,5kVになるもの
とし、B、G、Hの三種類の螢光灯を並べた像露光装置
6の帯電器をスコロトロン帯電器で放電後に像担持体4
の表面電位が+200■になるものとし、各現像装置8
Y〜8Cを、非磁性ステンレス鋼からなる外径25mの
現像スリーブが153 rpmの回転速度で左回転し、
内部の磁石体が現像スリーブの表面に最大800 Gの
磁束密度を与える磁極の8極を周方向に有して800 
rpmの回転速度で右回転して現像剤層を世道する、磁
気ブラシ現像装置とし、各現像装置8Y〜8Cには、そ
れぞれイエロー、マゼンタ、シアンの色の平均粒径が5
μm、摩擦帯電量が+10〜+20μc/gのトナーと
平均粒径が25μmで比抵抗が10′5Ωcm以上の磁
性体を分散含有した樹脂からなるキャリアとが1:4の
重量比で混合した現像剤を用い、各現像装置8Y〜8C
の現像スリーブ上に形成する現像剤層の層厚を0.5m
mとし、像担持体と現像スリーブとの間隙を0.7m+
aとし各現像装置8Y〜8Cがそれぞれ現像を行うとき
には現像スリーブに+100Vの直流電圧と実効値が2
kV、周波数が2kHzの交流電圧の重畳した現像バイ
アスを印加するようにし、帯電器9Y、9Mによる平滑
化は、第1の例としてバックプレートに+200 Vの
直流電圧を印加し、帯電極に6kVの交流電圧を印加す
る条件、第2の例としてバンクプレートを接地し、帯電
極に+5.5kVの直流電圧を印加して、グリッド電圧
を+200vとする条件でそれぞれカラー画像の複写を
行ったところ、第1、第2のいずれの例においても色ず
れが全くなく、色再現のよいきわめて鮮明な画像が得ら
れた。
なお、得られた各電位コントラストは各特定光による全
面露光について約300■で、現像に十分なコントラス
トであった。
これに対し、電荷捕獲層2aを設けず、その他は上記の
例と同様にして像形成を行ったところ、上記の第1回目
の電位コントラストは150vであって、上記の例の半
分にしか過ぎず、更に第3回目に得られる電位コントラ
ストは100 Vと小さかった。得られた画像は、色再
現の劣ったものであった。
1隻皿主 第15図の有機光導電層22を備えた感光体を像担持体
とし、光導電層22を下記第2表に示す各層からなるも
のとし、前記実施例1と同様の3色カラー画像の形成を
行った。
(以下余白、次頁に続く。) 但し、−次帯電電位は−2,0kV、二次帯電電位は+
50Vであり、全面露光により生じた電位コントラスト
は約2.50Vであった。
各現像バイアスは直流電圧が一50V、交流電圧この条
件メカラー画像の複写を行った所、色再現の良い極めて
鮮明な画像が得られた。これに対し、電荷捕獲Fi22
aを設けず、その他は、上記の例と同様にして像形成を
行った所、上記の第1回目の電位コントラストは200
vであって、8割程度に過ぎず、更に第3回目に得られ
る電位コントラストは170vと小さかった。
得られた画像は色再現の劣ったものであった。
夫見皿主 実施例1と第8図の層構成を有するa−3i光導74F
iを備えた感光体を像担持体とし、光導電層2を下記第
3表に示す各層からなるものとし、前記実施例1と同様
のカラー画像の形成を行った。
但し、−次帯電電位は−2,0kV、二次帯電電位は一
50Vであり、全面露光により生じた電位コントラスト
は約2.50Vであった。
各現像バイアスは直流電圧が−OV、交流電圧が3kV
、3kHzの重畳したものを用いた。
この条件がカラー画像の複写を行った所、色再現の良い
極めて鮮明な画像が得られた。これに対し、電荷捕獲層
2aを設けず、その他は、上記の例と同様にして像形成
を行った所、上記の第1回目の電位コントラストは15
0■であって、6割程度に過ぎず、更に第3回目に得ら
れる電位コントラストは100vと小さかった。
得られた画像は色再現の劣ったものであった。
以上の説明はすべていわゆる3色分解フィルタと3原色
トナーを用いたカラー複写機の例について述べたが、本
発明は図示例に限定されるものではなく、分解フィルタ
の種類の数や色及びそれに対応するトナーの色の組合せ
も目的に応じて任意に選択し得ることはいうまでもない
。例えば2色の複写物を得るプロセスも考えられる。
また、これまでの説明における「帯電」には、帯電を行
ったとき感光体の表面電位が0となったり、表面の電荷
が消失するような場合も含むものである。
さらに、以上の説明では、全面露光用の光の分光特性は
、グリーン(G)、ブルー(B)、レッド(R)のフィ
ルタを用いたもので得られるが、フィルタ以外の手段に
よって得られるものでよく、またその分光特性もG、B
、Rに限るものでなく、要は、特定光の全面露光によっ
て感光体上の特定光に対応した特定のフィルタ部(一種
とは限らない)のみに潜像を形成するような分光特性で
あればよい。
また、本実施例の画像形成方法は、−次帯電と同時一様
露光一二次帯電−像露光一三次帯電のように、静電潜像
を形成し、次に特定光による特定フィルタ部での電位パ
ターン形成と現像を繰返す画像形成方法を含むものであ
る(特願昭60−229524号)。
また、−次帯電と同時の一様露光は感光層中に分離して
行うことができる。すなわち、−次帯電の後に一様露光
を行っても同じ効果を生じさせることができる。
へ0発明の詳細 な説明したように、本発明に基づく感光体を使用すると
きは、次のような効果が奏せられる。
(11感光体が色分解機能を有する層を具備しているの
で、1回の像露光で色別の潜像が形成でき、色ずれや色
濁りを起こすことがなく、高品質の画像が得られる。
(2)画像形成は、上記感光体に、像露光、特定光によ
る全面露光を行い、この全面露光によって色分解機能部
分に対応する部分に形成される電位パターンを現像する
方法によるので、高速、かつ簡単に高品質の像が得られ
る。
(3)光導電層が少なくとも電荷発生層及び電荷捕獲層
の積層構造としているので、光導電層の電荷保持能が高
く、その結果、電荷のトラップが確実で暗減衰が少なく
、上記のように1回の像露光の後に順次色別の潜像(電
位パターン)を形成してこれを現像する像形成を行って
も、現像に十分な高い電位コントラストが得られ、一層
良質な像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
図面はいずれも本発明の実施例を示すものであて、 第1図、第2図、第3図、第4図、第5図、第6図、第
7図及び第8図は感光体の断面図、第9図、第10図及
び第11図は色分解フィルタの平面図、 第12図は5e−Te系光導電層中のTelJl度分布
を示すグラフ、 第13図は他の感光体の断面図、 第14図はグロー放電装置の概略図、 第15図、第16図及び第17図は夫々更に他の感光体
の断面図、 第18図は像形成装置の概略図、 第19図〔1〕、〔2〕、〔3〕及び第20図(1)、
〔2〕、(3〕、〔4〕、〔5〕、〔6〕、〔7〕、〔
8〕は画像形成工程を示すプロセスフロー図、 第21図は感光体の表面電位が工程に従って変化する状
態を時系列的に示すグラフ、 第22図は他の像形成装置の概略図、 第23図は現像装置の断面図 である。 なお、図面に示された符号において、 1.11.21.31・・・・・・・・・導電性基体2
.2′、12.22.32.32′ ・・・・・・・・・光導電層 2a、12a、22a、32a ・・・・・・・・・電荷捕獲層 2b、2c、12c、22c、32b、32c・・・・
・・・・・電荷発生層 2d、12d、22d、32d ・・・・・・・・・電荷輸送層 3・・・・・・・・・絶縁層 3a・・・・・・・・・色分解フィルタからなる層3b
・・・・・・・・・透明絶縁層 4・・・・・・・・・像担持体(感光体)5・・・・・
・・・・帯電装置 5a・・・・・・・・・−次帯電器 5b・・・・・・・・・一様露光光源 6.9Y、9M・・・・・・・・・帯電器7.7B、7
G、7R・・・・・・・・・全面露光装置8Y、8M、
8C18K・・・・・・・・・現像装置である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、色分解機能を有する層と光導電層とを具備し、表面
    側が絶縁性である感光体であって、前記光導電層が、少
    なくとも電荷発生層及び電荷捕獲層の積層構造を有する
    感光体。 2、色分解機能を有する層と光導電層とを具備し、表面
    側が絶縁性である感光体であって、前記光導電層が、少
    なくとも電荷発生層及び電荷捕獲層の積層構造を有する
    感光体を使用し、 前記色分解機能を有する層の側から前記感光体に像露光
    を行い、しかる後に、特定光による全面露光を施して前
    記色分解機能部分に対応する部分に電位パターンを形成
    し、現像を行う画像形成方法。
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