JPS63204280A - 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】 産業上の利用分野 本発明は特定の電子写真感光体に特定の光を照射して静
電像を形成する像形成方法、詳しくは、青色のレーザー
光を使用して画像露光するレーザープリンターに適用す
ることができる像形成方法に関する。

従来の技術 電子写真方法は、通常、電子写真感光体の表面をコロナ
帯電器等で帯電した後、画像露光を施し、形成された潜
像をトナーで現像し、形成されたトナー像を転写紙に転
写定着して複写物を得るプロセスであり、感光体は必要
に応じて除電、クリーニング等の処理が行われた後、次
の複写サイクルに移行する。

ところが、近年、デジタル信号を可視化するプリンター
として、レーザー光を光源とした電子写真プロセスを利
用するレーザープリンターが実用化されている。この電
子写真プロセスに使用されるレーザーとしては、小型化
、軽量化、省電力化、長寿命化等のために、半導体レー
ザーが好ましい。

発明が解決しようとする問題点 ところが、半導体レーザーは、通常、発光波長が７８０
〜８５０ｎｍの近赤外線であるため、上記の赤色顔料を
含有する電子写真感光体には適用できない。上記発光波
長域の近赤外線が使用できるためには、電子！真感光体
の感光波長も上記の波長域を包含していなければならな
い。しかしながら、その様な近赤外線に感光する電子写
真感光体は、感光材料の選択が困難であり、しかも製造
上も複雑であることが多い。しかも、赤外線にも感光し
やすいから、電子写真感光体の特性が熱的に安定しにく
くなる。すなわち、特性が温度によって変動しやすいと
いう欠点を有している。

そのため、可視光で使用されている通常の電子写真感光
体にも感光するように、波長を短波長化した半導体レー
ザーが望まれているが、半導体レーザーを短波長化する
ことは極めて困難であるとされており、実用化は殆ど望
めないのが実状である。

一方、電子写真感光体としては、赤色顔料を含有するも
のは知られており、また、最近例れた特性を有するもの
も提案されている（特願昭６１−８６００８号及び特願
昭６１−８６００９号）。

しかし、これは、近赤外線には感度を有していない。

本発明は、従来技術の上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものである。

したがって、本発明の目的は、赤色の顔料を含有する感
光層を有する電子写真感光体を用い、レーザー光を使用
して像を形成する方法を提供することにおる。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明者は、検討の結果、半導体レーザーを短波長化す
る代わりに、半導体レーザー光の波長を半分に変換する
ことによって得られる青色のレーザー光を用いると、赤
色の顔料を含有する感光層を有する電子写真感光体を用
いても、像を形成することができることを見出だし本発
明を完成するに至った。

本発明は、基体上に赤色顔料を含有する感光層が形成さ
れた電子写真感光体を使用し、その感光層にレーザー光
を照射して静電像を形成させることよりなる像形成方法
において、レーザー光として、半導体レーザー光の波長
を半分に変換した波長３９０〜４２５ｎｍのレーザー光
を用いることを特徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において用いるレーザー光は、半導体レーザー光
の波長を半分に変換することによって得られる青色レー
ザー光である。半導体レーザー光の波長を半分に変換す
るには、第二高調波発生素子が用いられる。即ち、ニオ
ブ酸リチウムの結晶内に光導波路を形成して、半導体レ
ーザー光を閉込め、高い変換効率で半波長の出力を得る
ので必る。したがって、半導体レーザーと第二高調波発
生素子を一体化させると、非常に小型の青色レーザー光
源が得られるので、プリンターにおける光源として好ま
しい。

本発明において、半導体レーザー光を半分に変換するこ
とによって得られる青色レーザー光は、波長３９０〜４
２５ｎｍの光であるので、使用される電子写真感光体は
、そのような波長域の光に感光するものでなければなら
ない。即ち、本発明において用いる電子写真感光体は、
感光層に赤色の顔料が含有されるものである。

本発明の像形成方法は、上記赤色の顔料を含有する感光
層が形成された電子写真感光体の感光層に、上記のレー
ザー光を照射して静電像を形成することによって実施さ
れる。即ち、感光層を帯電された後、上記レーザー光を
デジタル信号に応じて変調し、ポリゴンプリズムによっ
て感光層上を走査して感光層に静電像を形成させる。レ
ーザー光を変調する場合、像の文字部を゛発光させる方
式（イメージライト方式）と、地肌部を発光させて＝　
６− 文字部を消光させる方式（バックライト方式）とがある
が、いずれの方式を用いてもよい。静電像が形成された
電子写真感光体は、次いで常法によって現像される。な
あ、イメージライト方式の場合には、現像する際に、感
光層上の電位が低い部分を現像し、電位が高い部分は現
像されないような反転現像プロセスが採用される。

なお、本願発明において、像露光以外の露光工程、例え
ば、現像後、又は、転写後に表面電位を消去するイレー
ズ工程、感光体のクリーニング後に表面電位を均一に除
去する除電工程又は前露光工程等には、通常の光源（ラ
ンプ光、蛍光燈光）が使用できる。又、感光層が赤色で
あるので、緑色発光ダイオードを用いてもよい。

次に、本発明において使用する電子写真感光体について
更に詳細に説明する。

本発明において用いられる赤色の顔料は、その補色であ
る緑色又は青色の光を吸収して光導電性を発現するもの
であり、例えば、ペリレン顔料、ペリノン顔料、キナク
リドン顔料、イソインドリノン顔料、チオインジゴ顔料
、ピロコリン顔料、ジブロムアントアントロン及びピラ
ントロン等のアントラキノン系顔料、またはアセト酢酸
アニリド系、ナフトールＡｓ系、ピラゾロン系及びペリ
ノン系等のジスアゾ顔料等が挙げられる。

これら赤色の顔料の中でも、ジブロムアントアントロン
（Ｃ，１，Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１６８）及びペリ
レン顔料（Ｃ，１，Ｐｉａｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１７９）
は、本レーザー光に対する感度及び他の緒特性の面で特
に良好であるので好ましい。

感光層は、上記の顔料を適当な結合剤樹脂に分散して形
成されてもよいが、電荷保持力が乏しい場合には、これ
らの顔料分散層を電荷発生層とし、顔料を含まずに電荷
の輸送のみを行う電荷輸送層と組み合わせた機能分離型
感光層にすることが有効である。

その場合の層構成を第２図に示す。第２図中、１は基体
、２は赤色顔料、３は電荷発生層、４は電荷輸送層であ
る。本発明においては、例えば第２図（ａ）に示すよう
に基体１上の電荷発生層３の上に、電荷輸送層４が設け
られたもの、または同図（ｂ）に示すように基体１上の
電荷輸送層４の上に電荷発生層３が設けられたもののい
ずれであってもよい。

電荷発生層は上記赤色の顔料を結合剤樹脂の溶液に分散
し、塗布することによって形成される。

用いられる結合剤樹脂としては、ポリカーボネート、ポ
リスチレン、ポリエステル、ポリビニルブチラール、メ
タクリル酸エステル重合体又は共重合体、酢酸ビニル重
合体または共重合体、セルロースエステルまたはエーテ
ル、ポリブタジェン、ポリウレタン、エポキシ樹脂また
はフェノキシ樹脂等の通常用いられる樹脂が挙げられる
。

顔料と樹脂の配合比は、４０：１〜１：４、好ましくは
２０：１〜１：２程度である。

電荷輸送層は、電荷輸送材料と成膜用の樹脂とを、両者
を溶解する溶剤に溶解して塗布することによって形成さ
れる。電荷輸送層に用いられる電荷輸送材料としては、
アミン系化合物、一般式（但し、Ｒ〜Ｒ６は、それぞれ
水素原子、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基及び
塩素原子からなる群から選択される） で示されるジアミン系化合物、ヒドラゾン化合物、ピラ
ゾリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジゾール化
合物、スチルベン化合物、カルバゾール系化合物などの
正孔輸送物質およびトリニトロフルオレノン、ジニトロ
アントラセン、ジニトロアクリジン、テトラシアノピレ
ン、ジニトロアントラキノン等のごとき電子輸送物が挙
げられる。

電荷輸送層には必要に応じて、ポリカーボネート、ボリ
アリレート、ポリエステル、ポリスチレン、スチレン−
アクリロニトリルコポリマー、ポリサルホン、ポリメタ
クリル酸エステル類、スチレン−メタクリル酸エステル
コポリマーなどの成膜性樹脂が用いられる。これらの中
でも、下記構造式 で示されるポリカーボネートＺは、融点及びガラス転移
点が高いため常温付近での特性変動が少ないこと、機械
的強度が高いこと、分子の結晶性が低いので溶液安定性
が高いことなどの理由で好ましい。

電荷輸送材料と樹脂との配合比は、５：１〜１：５、好
ましくは３：１〜１：３程度である。

電荷発生層の膜厚は０．０５〜５μ、電荷輸送層の膜厚
は５〜５０μ程度である。

本発明の感光層の他の形態として、第２図（Ｃ）に示す
ように、電荷輸送層４の中に赤色の顔料２を分散させた
積層型でない分散型の機能分離型感光層があげられる。

この場合、電荷輸送層の電荷輸送材料と成膜性樹脂は前
述のものと同じでよい。

この中に分散させる赤色顔料の配合比は全量の２〜１０
％が良い。当然のことながら、電荷発生層の結合材樹脂
は不要である。この型の感光層には、このほか、無水マ
レイン酸、無水フタル酸、ニトロ無水フタル酸、無水ピ
ロメリット酸、テトラシアノキノジメタン、テトラシア
ノエチレン、ジニトロベンゼン、トリニトロベンゼン、
タロラニル、ブロマニル、アントラキノン、ニトロサリ
チル酸、ピクリン酸、ニトロ安息香酸、ジニトロ安息香
酸、等の電子吸引性物質を、感度向上、残留電位の減少
のために添加することも有効である。

一方、感光層と基体の間に、障壁層を設けてもよい。障
壁層は、基体からの不必要な電荷注入を阻止するために
有効であり、感光層の帯電性を高くすることができる。

更に、感光層と基体との接着性を向上させることもでき
る。障壁層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、セルロース
エーテル類、セルロースエステル類、ポリアミド、ポリ
ウレタン、カゼイン、ゼラチン、ポリグルタミン酸、澱
粉、スターチアセテート、アミンスターチ、＝　１２− ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド等が挙げられる
。材料の抵抗率は１０〜１０１４Ω・ｃｍ程度が好まし
い。障壁層の膜厚は０．０５〜２μ程度である。

一方、レーザー光は位相が揃っているので感光層に照射
した場合、下層で反射がおきて、干渉することかある。

干渉が発生すると、像に縦模様が生じて、画質が低下す
る。干渉を防止するには、感光層の下部に、入射光の正
反射を防止する層を設けることが有効である。正反射を
防止する層としては、特開昭５９−８４２５７号公報、
特開昭５９−１６２５５４号公報又は特開昭６０−１４
４７５４号公報などに記載されているような導電性粉体
を含有する光散乱層、又は、光を反射させないような光
吸収層が効果的である。この層は、前記障壁層の下部に
設けるのが好ましい。また、特開昭５６−６９６４４号
公報に記載されているように、基体表面を砂目立て処理
、陽極酸化処理、エツチング処理、切削加工、又はホー
ニング加工等の方法で粗面化し、光を散乱させてもよい
。光散乱層の表面粗さ、又は粗面化した基体の表面粗さ
は、レーザー光の波長付近、即ち４００ｎｍ（０，４μ
ｍ）程度にすればよい。

実施例 次に、本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例１及び２ まず、特開昭６０−１４４７５４号公報に記載されてい
る導電層を次のようにして形成した。

酸化アンチモン１５重量％を含有する平均粒径０．３μ
而及び０．０’９μｍの酸化スズ−酸化アンチモン固溶
体微粉末を、それぞれ２０ｇ及び５０ｇ秤量した。この
導電性微粉末自体の比抵抗は両者ともにおよそ１〜２Ω
・ｃｍで大差はなかった。

この導電性微粉末に、アクリルポリオール樹脂　　、（
３８重量％溶液、商品名、関西ペイント社製レタン・ク
リア）６３ｇ及びキシレン　５０ｇを添加、混合し、こ
の混合物をボールミルによって２時間分散させた。分散
後に、この分散液にイソシアネート化合物（６５重量％
、商品名、関西ぺインド社製　レタン・硬化剤）９ｇを
添加し、これを塗布液とした。これを特開昭５３−２２
５４４号公報に記載されているリング塗布機によって、
８４φＸ３１０ｍのアルミニウムパイプの表面に塗布し
、１２０’Ｃで１時間加熱し、３μ瓦厚の導電層を形成
した。この層の最大表面粗さは、約０．４μｍで、全面
にわたり一様であった。

次に、タイプ８ナイロン樹脂（商品名ニラツカマイト、
大日本インキ■製）のメタノール・ブタノール混合溶液
をその上に塗布し、０．８μ而厚の障壁層を形成した。

一方、電荷発生１層の塗布液を調合するために、ポリビ
ニルブチラール（商品名：ＢＭｌ　　漬水化学■製）１
部（重量部、以下に同じ）をシクロへキサノン１９部に
溶解した。この溶液２０部に、（１）ジブロムアントア
ントロン顔料（Ｃ，１，ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ　１６８
）又は（２）ペリレン顔料（Ｃ，１，ＰｉｇｍｅｎｔＲ
ｅｄ　１７９）　８部を混合し、次いでサンドミルによ
って分散処理を行った。分散後の平均粒径はいずれも約
０．４μｍであった。分散液に更にシクロヘキサノンを
加えて、不揮発分濃度１０％の塗布液を調製した。これ
を前記障壁層の上に浸漬塗布方法により塗布し、１００
℃で１０分間の加熱乾燥を施して、１μ瓦厚の電荷発生
層を形成した。

次に、形成された電荷発生層の上に電荷輸送層を形成し
た。即ち、Ｎ、Ｎ−−ジフェニル−Ｎ。

Ｎ−−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１”−ビフ
ェニル］−４，４”−ジアミン５部を電荷輸送材料とし
、ポリカーボネートＺ樹脂６部と共にモノクロロベンゼ
ン　４０部に溶解させ、得られた溶液を浸漬塗布方法に
より塗布し、１１０’Ｃで１時間乾燥して、２０μｍ厚
の電荷輸送層とした。この電荷輸送層は無色透明であり
、青色光を吸収しないので、その下の電荷発生層へ、レ
ーザー光をよく通過させることができる。

このようにして製造した電子写真感光体の断面図を第３
図に示す。図中、５は導電層、６は障壁層を示し、他は
第２図で示したと同じ意味を有する。

得られた電子写真感光体を一８００Ｖになるように帯電
させ、次いで、波長を変えた単波長光を順次照射して光
り減衰させ、その時の露光量Ｅ（ｅｒｇ／Ｃｉ）と電位
の減衰量Ｖを測定し、感度ｄｖ／ｄＥの分光特性を求め
た。その結果を第１図に示す。第１図中のＡは実施例１
（ジブロムアントアントロン顔料）の電子写真感光材料
の分光特性、Ｂは実施例２（ペリレン顔料）の電子写真
感光材料の分光特性である。いずれも６００ｎｍ以下の
波長で高感度を示しており、４００ｎｍでも、それぞれ
７４及び５５　（Ｖ−ｒｍ／ｅｒｇ）　（ｉ’）感度で
あった。

次に、８３０ｎｍの半導体レーザーと第二高調波発生素
子を組合わせた、出力４１５ｎｍのレーザーを光源とし
たレーザープリンターにそれぞれの電子写真感光体を適
用させ、イメージライト方式で画像露光し、反転現像に
より可視化して、プリント画像を得た。いずれの電子写
真感光体も、導電層による光散乱効果があるので、干渉
縞がなく、きれいな画像であった。

これに対し、８３０ｎｍの半導体レーザーの出力をその
まま光源として用い、上記電子写真感光体に照射したと
ころ、これら電子写真感光体は８３０ｎｍの波長の光に
感度がないので、電位を減衰させることができなかった
。

発明の効果 本発明は、上記の構成を有するから、赤色の顔料を含有
する感光層が形成された電子写真感光体を用いて、半導
体レーザーにより、優れた画質の複写画像を形成するこ
とができ、又、半導体レーザーを利用するレーザープリ
ンターにも適用することができる。

本発明において、特に、ジブロムアントアントロン顔料
又はペリレン顔料を含む電子写真感光体は、感光特性の
安定性、生産性、低コスト性等の面で優れており、汎用
のゼログラフィー複写機にも使用されているので、その
感光体と共通化させることができ、量産面でも有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の電子写真感光体の分光感度
を示すグラフであり、横軸は、分光波長縦軸は感度を示
す。第２図は、本発明の電子写真感光体の構成を示す模
式図、第３図は、本発明の実施例の電子写真感光体の概
略断面図を示す。 １・・・基体、２・・・赤色の顔料、３・・・電荷発生
層、４・・・電荷輸送層、５・・・導電層、６・・・障
壁層。 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　部品　剛 第２図 （Ｃ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に赤色の顔料を含有する感光層が形成され
   た電子写真感光体を使用し、該感光層にレーザー光を照
   射して静電像を形成させることよりなる像形成方法にお
   いて、レーザー光として半導体レーザー光の波長を半分
   に変換した波長３９０〜４２５ｎｍのレーザー光を用い
   ることを特徴とする像形成方法。
2. （２）赤色の顔料を含有する感光層が、赤色の顔料を含
   有する電荷発生層と電荷輸送層とよりなる特許請求の範
   囲第１項に記載の像形成方法。
3. （３）赤色の顔料を含有する感光層が、電荷輸送層の中
   に赤色の顔料を分散した感光層である特許請求の範囲第
   １項に記載の像形成方法。
4. （４）赤色の顔料が、ジブロムアントアントロンまたは
   ペリレン顔料から選ばれる少なくとも１種の顔料である
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の像形成方法。