JPS63237076A - 静電潜像形成方法 - 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 本発明は繰り返し複写に適した潜像形成方法に関する。

従来技術および問題点 電子写真の基本的な工程としては、感光体をコロナ帯電
させた後、画像露光を行い静電潜像を形成し、該静電潜
像をトナーで現像して、該トナーを転写紙に転写、定着
し複写画像を得る方法が一般に採られている。一方、ト
ナー転写後の感光体は、トナーの清掃、除電が施され、
２回目の複写工程に供せられる。

感光体は、繰り返し露光されることにより感度が低下し
ないこと、また除電後、残留する電位が上昇しないこと
等の特性が要求される。

さらに、異なった画像を複写する場合は勿論、同一の画
像を多数枚複写する場合においても、複写紙一枚毎に、
上記方法におけるコロナ帯電から除電までの各工程を総
て実行しなければならない。

そのため、従来の潜像形成方法を採る複写方法は、特に
同一画像を多数枚複写するには適した方法とは言えない
。また、従来方法では、工程を省略することによる、高
速複写の達成あるいは電力の節約が困難である。

同一画像の繰り返し複写方法に適した技術として、例え
ば特開昭５６’−１５４７５４号公報あるいは特開昭６
０−２２１７６０号公報が知られている。

特開昭５６−１５４７５４号公報は、感光体上に現像画
像を形成し、その上から露光によって光疲労することに
より、トナーで被覆されていない部分を帯電しに＜＜シ
、その帯電のしにくさをメモリーとして利用した連続複
写に適した電子写真装置を開示している。

上記技術は、光疲労で帯電性を低下さけて画像のコント
ラストを得ている。

特開昭６０−２２１７６０号公報は、光疲労で感光体の
帯電能を全面に低下させ、次に、所望部分を加熱して帯
電性を復帰させ、以後、通常の複写プロセスを経て画像
を形成する方法を開示する。

即ち、画像のコントラストは、通常の帯電特性を示す部
分と、光疲労で帯電能が下がった部分から得ている。

発明が解決しようとする問題点 感光体特性としては、一般に繰り返し複写により、感度
が低下しないこと、また残留電位が上昇しないこと等が
要求される。

係る特性は、感光体を強露光し、その部分の特性変化を
観測する光疲労試験をすることにより評価することがで
きる。光疲労試験を行い、種々の感光体を検討している
と、強露光で、帯電能がさがり、さらに続いて帯電か６
除電までの一連の複写工程を繰り返すことにより、感度
低下、残留電位の上昇による帯電能の上昇等が生じる感
光体も存在する。これは感光体の露光された部分が光劣
化し絶縁体的性質に変化したことによるものと考えられ
る。このように光劣化した感光体は、到底受容しがたい
。

しかし、本発明者らは従来の感光体には適用されがたい
特性、即ち、上記した光劣化および残留電位の上昇によ
る帯電能の上昇等が、メモリー機能として利用できるこ
と、およびそのメモリー機能が同一画像の多数枚複写に
有用であることを見い出した。

即ち、本発明はそのような特性を利用した、多数枚複写
に適した複写方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、感光体を露光することにより、光疲労を与え
、さらに、その光疲労した部分を帯電疲労させることを
特徴とする静電潜像形成方法に関する。

本発明静電潜像書き込み方法で形成された潜像は、電子
写真で一般に用いられている方法等で現像および定着工
程にかけて紙等ム複写することができる。

本発明の静電潜像形成方法を第１図から第６図に概念的
に示した。第１図は表面電位ゼロである感光体表面の所
望の部分に強いエネルギーの光を照射して、その部分を
帯電電位が乗りにくいように光劣化させ、光劣化部分（
１）を形成する工程を示す。その部分以外の光来照射部
分を、以後、光来劣化部分（２）と言い、その部分は初
期の感度あるいは帯電能等の感光体特性を有している。

このように光疲労とは光照射された部分が劣化し帯電能
が低下することを意味する。図中、光劣化部分（１）を
斜線で示した。

次に、光劣化部分（１）と光来劣化部分（２）を有する
感光体の全面を一様に、例えばコロナ帯電あるいは接触
帯電法により帯電させる。光劣化部分は帯電能が劣化し
ているので殆ど帯電せず（ｖｂボルト）、一方、光来劣
化部分（２）は正常にいわゆる初期帯電電位（Ｖ　Ｏ）
に帯電する（第２図）。そのように帯電した感光体の表
面を従来の複写方法で用いられている程度のエネルギー
の光で照射し、帯電電位を消去する。光来劣化部分（２
）は、通常の残留電位（Ｖｒ）に落ちるが、光劣化部分
（＋）は光感度が殆どないので、ｖｂに帯電したままで
ある（第３図）。尚、Ｖｒとｖｂの大きさは個々の感光
体によってことなり、第３図ではＶｒがｖｂより大きい
場合を示した。再び、感光体を全面帯電させると、光来
劣化部分（２）はＶｏまで帯電するが、光劣化部分（１
）はＶｄ’にまでしか帯電しない。ここでＶｄ’はＶｄ
にさらに電位が乗せられており、Ｖｄよりも大きくなる
（第４図）。以後、通常の複写方法で使用している光の
照射、そして帯電を繰り返すと、光来劣化部分（２）は
、Ｖｒと■。の間で、帯電、帯電消去が繰り返されるが
、光劣化部分（１）は徐々に帯電電位が蓄積する。本明
細書では、このような帯電電位の蓄積を行う工程を帯電
疲労という。第５図は、光劣化部分（１）に蓄積した電
位（Ｖ　ｄ”　）がＶ。よりも高くなった状態を示した
。この状態から帯電消去を行うと、光来劣化部分（２）
はＶｒに電位が落ち、−力先劣化部分（１）はＶｄ”の
帯電電位を保持した状態で残る。即ち、感光体表面には
光劣化部分（１）と光来劣化部分（２）との間で（ｖｄ
”−Ｖｒ）の電位差のある静電潜像が得らる。

以後、通常の電子写真で一般に用いられている現像およ
び定着工程を経て、紙等に複写画像をえることができる
。

本発明を、以下に第７図を用いて更に詳しく説明する。

第７図は本発明を実施するための電子写真装置の該略構
成例を示す。図中（１）は感光体ドラムで、その周囲に
感光層（ｌＯ）が形成されている。感光層（１０）は、
その内面に設けられたヒーター（４）により加熱可能と
されている。感光体ドラム（１）の周囲にはコロナ帯電
器（７）、現像器（９）、転写帯電器（２）、クリーナ
ー（３）、光疲労用強震光ランプ（５）、イレーサー（
６）が設けられている。

本発明に適用可能な感光層（１０）としては、フタロシ
アニン系光導電性粉末と下記一般式［１］で表されるヒ
ドラゾン化合物を含有するものを使用することができる
。

一般式： ［式中、ＸおよびＹはそれぞれ独立して、水素、低級ア
ルキル基、メトキシ基、またはエトキシ基、Ｚは低級ア
ルキル基、ベンジル基、低級アルコキシ基、フェノキシ
基またはベンジルオキシ基、Ｚ′は水素、アルキル基ま
たはアルコキシ基、Ｒは低級アルキル基、置換基を有し
てもよいアリール基、またはベンジル基を示す。］ 上記化合物の具体例は、例えば、特開昭６１−７８４０
号公報を参考にすることができる。

本発明の感光層は、一般式［’Ｉ］で表わされるヒドラ
ゾン化合物をバインダーと共に適当な溶剤中に溶解し、
必要に応じフタロシアニン光導電性材料と電子吸引性化
合物、あるいは、増感染料、その他の顔料を添加して得
られる塗布液を導電性基体上に塗布、乾燥し、通常６μ
Ｒ〜３０μ肩の膜厚の感光層を形成させることにより製
造することが出来る。

電子写真用感光体の感光層の形態としては種々のものか
知られているが、本発明の感光体の感光層としてはその
いずれであってもよい。

例えば、バインダー中にフタロシアニン光導電性粒子と
ヒドラゾン化合物を分散させた感光層、フタロシアニン
光導電性粒子からなる、あるいは、これとバインダーか
らなる電荷発生層とヒドラゾン化合物とバインダーから
なる電荷輸送層を積層した感光層等が挙げられる。

電荷発生層と電荷輸送層の二層からなる感光層の場合は
、フタロシアニン光導電性材料をバインダーに分散させ
てなる電荷発生層の上にヒドラゾン化合物をバインダー
に分散させた電荷輸送層を形成することにより、製造す
ることが出来る。

ヒドラゾン化合物の添加量は、結着剤樹脂１００重量部
に対し、１０〜２００重量部、好ましくは２０〜１５０
重量部とするのが好適である。

また電荷輸送層としては、上記ヒドラゾン化合物の他、
オキサジアゾール系、オキサゾール系、ピラゾリン系、
トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、スチル
ベン系、エナミン系化合物や、ポリビニルカルバゾール
などが使用可能である。

この様にして形成される感光体はまた、必要に応じて接
着層、中間層、表面保護層を有していても良い。

本発明において使用するフタロシアニン系光導電性とし
ては、それ自体公知のフタロシアニンおよびその誘導体
のいずれでも使用でき、具体的には、アルミニウムフタ
ロシアニン、ベリリウムフタロシアニン、マグネシウム
フタロシアニン、カルシウムフタロシアニン、亜鉛フタ
ロシアニン、ガリウムフタロシアニン、カドミウムフタ
ロシアニン、インジウムフタロシアニン、ランタンフタ
ロシアニン、サマリウムフタロシアニン、ユーロピウム
フタロシアニン、ジスブロシウムフタロシアニン、イッ
テリウムフタロシアニン、ルテニウムフタロシアニン、
銅フタロシアニン、バナジウムフタロシアニン、スズフ
タロシアニン、チタンフタロシアニン、鉛フタロシアニ
ン１、トリウムフタロシアニン、ウランフタロシアニン
、マンガンフタロシアニン、鉄フタロシアニン、コバル
トフタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、ロジウム
フタロシアニン、パラジウムフタロシアニン、バナジル
フタロシアニン等である。また、フタロシアニンの中心
体として金属原子だけではなく、３価以上の原子価を有
するハロゲン化金属であってもよい。

又、銅−４アミノフタロシアニン、鉄ボリハロフタロノ
アニン、コバルトヘキサフタロシアニンやテトラアゾフ
タロシアニン、テトラメチルフタロシアニン、ジアルキ
ルアミノフタロシアニンなどの無金属フタロシアニン化
合物などが好適であり、これらは単独または混合して使
用することができる。

また、フタロシアニン分子中のベンゼン核の水素原子か
ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、スルホン基および
カルボキシル基からなる群から選ばれた少なくとも１種
の電子吸引性基で置換されタフタロジアニン誘導体と、
フタロシアニンおよび前記フタロシアニン化合物から選
ばれる非置換フタロシアニン化合物の少なくとも１種と
を、それ〕と塩を形成し得る無機酸と混合し、水または
塩基性物質によって析出させることによって得られるフ
タロシアニン系光導電性材料組成物を使用することがで
きる。この場合、電子吸引性基置換フタロシアニン誘導
体は、−分子中の置換基の数カ月〜１６個の任意のもの
を使用でき、また、その電子吸引性基置換フタロシアニ
ン誘導体と他の非置換フタロシアニン化合物との組成割
合は、市Ｊ者の置換基の数がその組成物中の単位フタロ
シア二ノ１分子当り０．００１〜２個、好ましくは、０
．００２〜１個になるようにするのが好ましい。

前記フタロシアニン系光導電性材料組成物を製造する際
使用されるフタロシアニン化合物と塩を形成し得る無機
酸としては、硫酸、オルトリン酸、クロロスルホン酸、
塩酸、ヨウ化水素酸、フッ化水素酸、臭化水素酸等が挙
げられる。

またフタロシアニン系の他に、アゾ系、多環キノン系、
ペリレン系、スクアリリウム系、アズレン系顔料も使用
可能である。

本発明における電気絶縁性の結着剤樹脂としては、電気
絶縁性であるそれ自体公知の熱可塑性樹脂あるいは熱硬
化性樹脂や光硬化性樹脂や光導電性樹脂等、結着剤の全
てを使用できる。

適当な結着剤樹脂の例は、これに限定されるものではな
いが、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリ
ル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オ
レフィン共重合体（アイオノマー）、スチレン−ブタジ
ェンブロック共重合体、ポリカーボネート、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、セルロースエステル、ポリイミ
ド等の熱可塑性結着剤；エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、
シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、キシ
レン樹脂、アルキッド紛脂、熱硬化性アクリル樹脂等の
熱硬化性結着剤；光硬化性樹脂；ポリ−Ｎ−ビニルカル
バゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン
等の光導電性樹脂である。

これら電気絶縁性樹脂は単独で測定して、ｌ×ＩＯ＋４
Ωｃｍ以上の体積抵抗を有することが望ましい。

導電性支持体としては、銅、アルミニウム、銀、鉄、ニ
ッケル等の箔ないしは板をシー）・状又はドラム状にし
たものが使用され、あるいは、これら金属を、プラスチ
ックフィルム等に真空蒸着、無電解メッキしたものが使
用される。

第７図の構成（以下、簡単の為に負帯電性の感光体から
なる電子複写装置で説明する。正帯電性の感光体の場合
は、以下の説明より容易に類推できる）で、通常の複写
を行う場合、例えば黒色のＡなる文字を転写紙上に黒字
のＡなる文字として複写する場合は、ヒーター（４）お
よび光疲労用単波長強露光ランプ（５）が作動しない状
態にし、感光層（１０）をコロナ帯電器（７）で負に帯
電し、Ａなる文字の情報を含んだ像情報を露光（８）し
、感光層上に文字Ａなる情報部のみ負に帯電した静電潜
像を形成する。次に、現［５（９）により正に帯電した
トナーで前記静電潜像を現像し、可視化する。前記トナ
ーは、転写帯電器（２）で負に帯電された転写紙（図示
せず）に静電吸着的に転写される。

転与紙上に転写したトナーは図示しない加熱手段により
加熱定着し、目的とする黒色Ａなる複写画により感光体
表面に残存するトナーが除去され、イレーサー（６）に
より静電潜像が消去され、初期の状態に戻る。

本発明において光劣化は、まず上述した通常の工程を経
て現像器（９）により正に帯電したトナーで文字Ａなる
静電潜像を現像し、可視化する。次に、帯電器（２）、
（７）、現像器（９）およびクリーナー（３）は作動さ
せないで、光疲労用強露光ランプ（５）で感光層（１）
の全面を２００〜７００００Ｑｕｘ程度の強い光で、一
定時間露光し、あるいは１回の露光時間は短くし感光ド
ラム（１）を回転させて、上記光疲労用強露光ランプ（
５）による露光を複数回行い、光劣化部分（ｌ　Ｘ　ｌ
−ナーの乗った文字Ａ以外の部分）と光来劣化部分（２
）（文字Ａの形状）を形成する。光の波長、強さの程度
、露光時間および回転数等は、感光層の種類により適宜
選定すればよいが、波長としては、使用感光体の電荷輸
送層の吸収波長帯域が望ましい。勿論、光疲労用強露光
ランプ（５）を使用せずに、通常設定されている複写機
の光で露光しても、光劣化の目的を達成することもでき
るが、この場合、強震光ランプ（５）を使用する場合に
比べて、光劣化工程に長時間を要することは容易に想像
できる。

具体的には、例えば、電荷発生材料に を用い、 電荷輸送材料に を用いた感光層を有する感光ドラムの場合、回転速度０
．４４回／秒で回転する感光ドラムを、１００００１２
ｕｘ−ｓｅｅの光を照射させながら、１０回軒させれば
、十分光劣化を達成させることができる。　光疲労後、
文字Ａなる静電潜像上のトナーをクリーナーにより清掃
し、帯電器（７）で感光層（１０）全面にコロナ帯電を
施す。ここではコロナ帯電に、コロナ帯電器（７）を採
用しているが、その他公知の手段、例えば帯電ローラー
あるいは帯電ブラシ等を用いることら勿論可能であり、
特にコロナ帯電器等感光体上のトナー像を乱ささず帯電
できる方法を採用する場合は、前記光劣化操作と帯電操
作を同時に行うことも可能である。

帯電操作後は、第２図に示すように、文字Ａの形状の光
劣化部分は帯電能が劣化しているため殆ど電位は乗らな
い（Ｖｂが約−５０〜−１００Ｖ）が、文字Ａの形状の
光来劣化部分は正常に電位が乗る（ＶＯが約−５００〜
−５５０Ｖ）。

次に、除電、帯電の両工程を複数回繰返し、帯電疲労を
施すことにより、第６図に示したように、光劣化部分（
１）上には１回の帯電毎にその光劣化部分に乗る僅かの
帯電電位がＶｄ”まで蓄積し、一方、文字Ａの形状の光
来劣化部分は、残留電位ｖｒしか残留せず、感光層上に
は光劣化部分（１）と光来劣化部分（２）で、電位差（
Ｖｄ”−Ｖｒ）が生じる。この電位差は２００〜１００
ＯＶ程度得られればよく、そのためには、感光層の種類
にもよるが、上記帯電および露光工程を２〜２０回繰り
返せばよい。

具体的には、例えば、電荷発生材料に を用い、 電荷輸送材料に を用いた感光層を有する感光ドラムの場合、コロナ帯電
器（７〕よりアルミ管電流（Ｉ　ａＱ）が６０μＡの条
件で、感光層（１０）を帯電させ、８０Ｃｕｘ−ｓｅｃ
の光を照射する工程を１０回行うことにより、（Ｖｄ”
−Ｖｒ）が約８００ｖの電位差を有する静電潜像を得る
ことができる。

静電潜像形成後、黒色の文字Ａなる複写画像を得るには
現像器（９）により負に帯電したトナーで静電潜像を反
転現像し、転写帯電器（２）により正に帯電した転写紙
（図示せず）に、前記トナーを転写し、図示しない加熱
、定着装置により現像画像を得る。

２枚目以降の複写は、上記過程で形成した静電潜像をそ
のまま使用して、現像、転写、クリーニング工程を経て
行うことができるので、本発明は同一画像の多数枚複写
に適している。ただし、多数枚複写を行う場合、転写紙
の所望の位装置に複写画像が形成されるように、感光ド
ラムと転写紙の給紙のタイミングが同調するように調整
されている必要がある。

また、２枚目以降の複写は、従来の複写方法と比較して
、潜像形成工程および潜像消去工程が不必要であるため
、多数枚の複写を高速で行うことができ、かつ消費電力
も少なくてすむ。

多数枚複写工程中に、静電潜像の電位が低下する場合は
、数枚〜数十枚毎に帯電、除電工程を入れることにより
、十分な電位を有する静電潜像を復活させることができ
、引き続いて先と同一の複写画像を得ることができる。

勿論、各複写毎に露光以外の通常の複写プロセスを繰り
返してもよい。

同様に、本発明の静電潜像は、長期保存等により、帯電
電位が減少した場合でも、上記の帯電疲労工程を施すこ
とにより、再度同一の静電潜像を復活させることが可能
である。従って、−皮形成した静電潜像はメモリー的に
使用することができる。

本発明の静電潜像を消去する場合は、使用する感光体に
もよるが、感光層（１０）を、ヒーター（４）により５
０〜１００℃の温度で５分間程度加熱すればよく、感光
体は、さらに別の画像の複写に供することができる。

光劣化方法の別の態様として、レーザー光を利用した方
法を挙げることができる。即ち、適当なエネルギーを有
するレーザー光を感光層（１０）上に照射し、例えば文
字Ａなる形状の光劣化部分を形成する。その後、上記し
た帯電疲労処理を施すことにより、文字Ａの形状の光劣
化部分に、第６図に示した様に帯電電位を蓄積し静電潜
像を形成する。その静電潜像は現像器によりトナーで現
像し、さらに転写、定着工程を経て、現像画像を得る。

係るレーザー光書き込みによる静電潜像形成方法は、特
にデジタル複写機、プリンター等への適用に好適である
。

また、レーザー光を使用する場合、レーザー光による文
字等の書き込みが、感光ドラム（１）の回転に合わせて
、感光層（ｌＯ）の同一場所に行える構成にした場合、
光劣化工程と帯電疲労工程を同時に実施し、静電潜像を
形成することも可能である。

発明の効果 本発明の静電潜像形成方法は、同一画像の多数枚複写に
適しており、多数枚の複写を高速で、かつ少ない消費電
力で行うことを可能とする。

さらに、本発明の静電潜像は、メモリー的に使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は本発明の静電潜像形成方法を概念的
に現した図である。 第７図は、本発明の静電潜像形成方法を実施するための
複写装置の１例の概略構成を示す図である。 １・・・感光ドラム　　　　　　２・・・転写帯電器３
・・・クリーナー　　　　　　　４・・・ヒーター５・
・・光疲労用強震光ランプ　６・・・イレーサー７・・
・コロナ帯電器　　　　　８・・・光９・・現像器　　
　　　　　　１０・・・感光層特許出廓人　ミノルタカ
メラ株式会社 代　理　人　弁理士　青山葆ほか２名 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、感光体を露光することにより、光疲労を与え、さら
   に、その光疲労した部分を帯電疲労させることを特徴と
   する静電潜像形成方法。