JPH02306263A

JPH02306263A - 持続電気絶縁性電子写真法

Info

Publication number: JPH02306263A
Application number: JP1128472A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Obara; 伸之小原
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1990-12-19
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH0748118B2

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〕本発明は持続電気絶縁性電子写真感光体を用い、１回の
潜像形成で多数枚の複写が行なえる持続電気絶縁性電子
写真法に関する。

〔従来技術〕

多数枚複写を行なうために持続電気絶縁性電子写真感光
体を用いた電子写真法は多く知られている。これらの方
法は加熱により予め絶縁化した感光層を有する感光体を
露光すると、露光部分は電気抵抗が急激に低下して導電
性になり、この状態は露光における光照射が終了した後
もしばらくの間持続するという現象を利用したものであ
る。

このような現象を利用した持続電気絶縁性電子写真法と
しては例えば特公昭６０−４４６５７号公報では導電性
支持体上にポリビニルカルバゾール、電子受容性物質及
び電子供与性色素化合物を主成分とする感光層を設けた
持続電気絶縁性電子写真感光材料に対し、１）感光層全
面を加熱、絶縁化した後、負極性の帯電を行ない、２）
画像状に露光し、３）正極性の帯電を行なって非露光部
分を正極性に帯電せしめ。

４）形成された静電潜像をトナーで現像し、ついで５）
得られたトナー画像を転写用紙に転写して複写物を得た
後、更にこれら３）〜５）の工程を繰返して多数枚の複
写物を得ている。

しかしこの方法は感光層への書込みを画像露光で行なう
ため、相当の光量を必要とし、また光学系も複雑化する
上、レンズ系による画像露光のため、デジタルデータの
書込みを行なうことができないという欠点がある。

更に従来の持続電気絶縁性電子写真法では必要とする複
写枚数が少数枚（例えば数十枚）であっても多数枚（例
えば数百枚）であっても感光層を絶縁化するための加熱
量は最大複写枚数に合わせて一定の熱量を加えていた。

このため少数枚複写時でも最大複写枚数の熱量を加える
ので、少数枚複写時も多数枚複写時も書込み時間は変ら
ず、従ってまた１枚目の複写物を得る時間も変らず、不
合理であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は従来技術における以上のような欠点を除
去し、書込みをサーマルヘッドで行なうことにより、露
光系を簡素化し、且つ光量を低減せしめると共にデジタ
ル書込みを可能とし、しかも少数枚複写時の加熱量も低
減せしめて書込み時間及び１枚目の複写物を得る時間を
短縮し得る合理的な持続電気絶縁性電子写真法を堤供す
ることである。

〔発明の構成・動作〕

本発明の持続電気絶縁性電子写真法は導電性支持体上に
電荷輸送物質及び導電性変化付与剤を主成分とする感光
層を設けた持続電気絶縁性電子写真感光体に対し、１）
感光層全面に露光を行なって全体を導電化し、２）この
面をサーマルヘッドで画像状に加熱して加熱部分を絶縁
化し、３）感光層全面に負極性の帯電を行なって絶縁部
分を負帯電させ、４）形成された静電潜像を正帯電トナ
ーで現像し、つぃで、５）得られたトナー画像を転写用
紙に転写して複写物を得た後、更に前記３）、４）及び
５）の工程を繰返して多数枚の複写物を得ると共に、前
記２）工程のサーマルヘッドによる加熱量を、必要な複
写枚数に応じて変化させることを特徴とするものである
。

持続電気絶縁性感光体による前述のような現象を利用し
て潜像を形成する場合、別の見方をすれば、最初に全面
露光を行なって感光層全体を導電化した後、原稿画像に
対応する部分をサーマルヘッドで加熱することにより絶
縁化する方式も考えられる。第１図はこのような書込み
方式に従って持続電気絶縁性感光体に光エネルギー及び
熱エネルギーを付与した時の感光層の導電性変化による
静電潜像の形成過程を示すものである。こ＼で使用され
る感光体は第２図に示すように、導電性支持体２３の導
電層２４上に電荷輸送物質及び導電性変化付与剤を主成
分とする感光層２５を設けてなるもの（Ａは感光体）で
ある。

第１図において、感光層２５中の一方の成分である電荷
輸送物質はホールの移動度の大きないわばＰ型半導体で
ある。感光層中の他方の成分である導電性変化付与剤Ｘ
０−は露光前は安定なイオン性構造（例えばスピロピラ
ン化合物の場合は開環により安定なイオン性構造となっ
ている。）をとり、ホールのトラップ剤として働き、感
光層に絶縁性を付与する。

このような絶縁状態の感光層２５全面に導電性変化付与
剤の吸収波長域の光を照射すると〔第１図（、））、導
電性変化付与剤は光化学反応により安定なイオン性構造
から一時的に安定な非イオン性構造（例えばスピロピラ
ン化合物の場合は閉環して一時的に安定な状態となる）
に変化する。この非イオン性構造の導電性変化付与剤は
もはやホールのトラップ剤として作用しなくなり、いわ
ゆる導電性となる。

こうして全面導電化された感光層２５をサーマルヘッド
２により画像状に加熱すると、加熱部分（点線内）の導
電性変化付与剤は安定なイオン性構造（例えばスピロピ
ラン化合物の場合は開環によりイオン性構造となってい
る）となり、ホールのトラップ剤として働く。

こうして導電Ｍ２４から感光層２５に注入されたホール
は導電性変化付与剤によりトラップ及び脱トラップを繰
返して移動度が低下する結果、加熱部分の感光層は絶縁
性となる〔第１図（ｂ））。

次に感光層２５の表面に帯電器４により一様に負コロナ
帯電を行なうと、絶縁部分の感光層は負帯電される。従
って感光層の加熱部分には画像に対応した電荷の分布、
即ち静電潜像が形成される〔第１図（ｃ））、またこの
導電性及び絶縁性の状態は暗所で長時間安定に存在し、
従って本発明方法で使用される感光体は記憶性を有する
ものである。

本発明はこのような感熱方式を利用したもので、以上の
ようにしてサーマルヘッドにより選択的に絶縁化した感
光層の絶縁部分を負帯電させた後、常法により現像、転
写を行なえば、複写物が得られる。感光層における導電
性及び絶縁性の部分は多数枚複写される間保持される。

また多数枚複写後、全面露光を行なうことにより、感光
体は元の状態に回復する。従って感光体は１回の多数枚
複写が終了する毎に新たな感光体と交換することなく、
何回も別の多数枚複写に供することができる。

次に本発明方法を第３図の実施例に従って更に詳しく説
明する。なおこぎで使用した感光体はシート状のもので
、例えばポリエステルフィルム支持体上にＩｎ２Ｏ，−
３ｎＯ，（Ｉ　Ｔ○）を真空蒸着して導電層を設け、更
にその上にポリビニルカルバゾール及びスピロピラン化
合物からなる感光層を設けたものである。

この感光体シートＡは感光体駆動ローラ１１によって送
り出され、また感光体駆動ローラｌＯによって巻き取ら
れ、ＡＱ製回転ドラム１上に巻き付けられている。なお
ローラ１１の方は感光体シートＡの未使用部分であり、
一方、ローラ１０の方は使用部分である。またこれらの
ローラ１０，１１は回転ドラム１の回転時にはドラムと
共に回転するが、ドラム停止時には夫々単独でドラムを
回転させることができる。

この回転ドラム１上にはドラムの外周に沿ってドラムを
囲むようにサーマルヘッド２、プラテンローラ３、帯電
器４、現像装置５、転写装置６、分離装置７、クリーニ
ング装置８及び全面露光装置９が順次配置されている。

複写を開始するにあたって、駆動ローラ１１より送り出
された感光体シートＡは全面露光装置９により全面照射
され、感光層全面が導電化される。

コンタクトガラス２２上の原稿（図示せず）の画像を電
気信号に変換するため、原稿画像は原稿照射用光源１６
の光により、反射板１５、原稿、第１ミラー１７、第２
ミラー１８及び第３ミラー１９を通り、レンズ２０によ
って光電変換素子２１上に結像される。電気信号に変換
された画像情報は第４図のコントロール回路２６によっ
てデータ処理された後、サーマルヘッド２に転送され、
画像の黒点に対応した個所の発熱素子が発熱する。この
感光体シートＡはプラテンローラ３によってサーマルヘ
ッド２に密若させる。１ラインの加熱終了後、画像読み
取りも１ライン前進し、感光体シートＡも駆動ローラ１
０，１１によって１ライン移動し、同様の露光、読み取
り及び書込みが行われる。

感光体での露光による導電部と、加熱による絶縁部は多
数枚複写する間、夫々の状態に保持される。

サーマルヘッド２による書込みが終了すると、ヘッド２
は矢印の方向へ移動し、感光体シートより離れ、複写工
程が開始される。回転ドラムが回転し、感光体は負帯電
装置４のコロナ放電によって加熱部分が選択的に負帯電
される。この装置には約−６ＫＶの電圧が印加されてい
る。ドラムはさらに回転し、現像装置５によって、帯電
部分に真電荷のトナーが付着する。現像装置５内の現像
ローラ５ａは地肌汚れ防止のため、負極性にバイアスさ
れている。

感光体上のトナーは、マイナスのコロナ放電を行う転写
装置６によって、給紙装置１３より給紙された転写用紙
（普通紙）１４に転写される。転写されずに残ったトナ
ーはクリーニング装置８によって除去される。

この後、全面露光及びサーマルヘッドによる書込みを行
なわないで、帯電から同様の工程を繰り返すことにより
、書込みなしで連続多数枚複写を行うことができる。

一連の複写が終了し、新たな原稿を複写する場合、全面
露光−サーマルヘッドによる書込みを行うことにより、
同一の感光体を使用して複写することができる。同一の
感光体で所定の枚数を複写した後、駆動ローラ１０，１
１によって、回転ドラム１上の感光体シートは必要あれ
ば交換できる。

以上のような本発明の持続電気絶縁性電子写真法におい
ては必要とする複写枚数が少数枚の場合と多数枚の場合
とでサーマルヘッドによる加熱量を変化させるが、その
効果について説明する。

本発明方法で用いられる持続電気絶縁性感光体において
は帯電工程の繰返し、即ち複写工程を繰返す毎に絶縁性
は低下し、表面電位は減少し、また絶縁性にするための
加熱量によって表面電位の減少量は変化するという特性
を持っている。即ちこの種の感光体においては加熱量が
大きい時は帯電繰返し時の表面電位の減少は少なく、逆
に加熱量が小さい時は表面電位の減少は増大する。この
様子を図面によって説明すると、第６図において感光層
を最大加熱量で加熱し、最大複写枚数Ｎ２が得られる時
の表面電位をＶＰボルトとする。

表面電位がＶｐを確保できれば複写画像への影響は全く
ない。二Ｎで加熱量を少なく、即ち加熱時間を短縮した
場合、帯電を繰返す毎に表面電位の減少は大きくなるが
、表面電位が■ρまでの間、即ちＮ工の枚数までは画像
への影響はなく、必要複写枚数がＮ１以下であれば加熱
量が少なくてもよいことになる。

このように必要複数枚数に応じて加熱量を変化させるこ
とにより、原稿に対応した絶縁性パターンの形成時間、
従って１枚目の複写物を得るまでの時間を短縮すること
が可能である。

以上のようなサーマルヘッドによる加熱量を変化させて
本発明方法を実施するためのフローチャートを第５図に
示す。

次に本発明方法に使用される持続電気絶縁性感光体の構
成材料について詳しく説明する。

電子写真技術の分野では、導電性支持体又は導電層とし
てＡＱが多く採用されているが、ＡＱはその表面に酸化
膜を形成しホール注入に対するバリア層として作用する
ことから、不都合である。それ故、本発明方法で用いら
れる感光体の導電層の材料としては、ＩＴ○をはじめと
して、Ｚｎ、　Ｔｉ、　Ａｕ、　Ａｇ＋　Ｆｅ。

Ｓｎ、Ｃｕ、Ｉｎなどの金属ないし半導体元素、或いは
、ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ，、ＺｎＯ，Ｔｉｅ。

Ｎｉｐ、ＷＯ，Ｖｚ○５などの酸化物半導体が例示でき
る。

感光層に使用される電荷輸送物質としては下記（１）、
　（ｎ　）、（ＩＩＩ　）及び（ｒＶ）に示される物質
が例示できる。

（１）　　高分子光導電体ポリビニールカルバゾール、ポリＮ−エチレン性不飽和
基置換カルバゾール類、ポリＮ−エチレン性不飽和基置
換フェノチアジン類、ポリビニルピレン等。

（ＩＩ）　　細分・矛先導電体アルキルアミノフェニル基等で置換されたオキソジアゾ
ール類、ヒドラゾン類、ピラゾリン類又はトリフェニル
メタン誘導体類等。

（ｍ）　　高分子導電体ポリアセチレン、ポリジアセチレン等。

一方、導電性変化付与剤は光または熱エネルギーによっ
て可逆的に非イオン性−イオン作間の構造変化を起こす
物質であって、スピロピラン化合物又はその誘導体が例
示できる。

なお、感光層中の電荷輸送物質と導電性変化付与剤との
配合比は、得ようとする機能、用途に応じて選択され得
るが、通常、電荷輸送物質１モルに対し導電性付与剤０
．０１〜１モルが適当である。これら電荷輸送物質及び
導電性変化付与剤は適当なバインダー（シリコーン樹脂
、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂など）と
ともに用いて感光層を形成する。

なお感光体の形状としてはシート状の他、ドラム状、板
状、ベルト状等が挙げられる。

〔発明の作用効果〕

本発明の持続電気絶縁性電子写真法によれば書込みをサ
ーマルヘッドで行なうため、露光系を簡素化し、且つ光
量を低減できる上、デジタル書込みも可能となる。また
必要な複写枚数に応じて書込み時間を変化させるので、
潜像形成時間及び１枚目の複写物を得るまでの時間を短
縮できる。更に同様な理由からヘッドの総発熱量が低減
され、ヘッドの寿命を延ばすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法における潜像形成過程の説明図、第
２図は本発明方法に用いられる持続電気絶縁性電子写真
感光体の一例の断面図、第３図は本発明方法を実施する
ための一例の装置図、第４図は第３図の装置に送られる
画像情報を処理するためのコントロール回路図、第５図
は本発明方法を実施するためのフローチャート、第６図
はサーマルヘッドの加熱量の違いによる感光層の表面電
位の変化を示す図である。Ａ・・・導電性支持体２３の導電層２４上に感光層２５
を設けた持続電気絶縁性電子写真感光体１・・・回転ド
ラム　　　２・・・サーマルヘッド４・・・帯電器　　
　　　５・・・現像装置６・・・転写装置　　　　８・
・クリーニング装置９・・・全面露光装置１０．１１・・・感光体駆動ローラ１２・・定着装置　　　　１４・・・転写用紙（普通紙
）２６・・・コントロール回路一６′ｌ第１図第２図第４図第５図第６図帯電繰り返し数（複写枚ｂす

Claims

【特許請求の範囲】

１、導電性支持体上に電荷輸送物質及び導電性変化付与
剤を主成分とする感光層を設けた持続電気絶縁性電子写
真感光体に対し、１）感光層全面に露光を行なって全体
を導電化し、２）この面をサーマルヘッドで画像状に加
熱して加熱部分を絶縁化し、３）感光層全面に負極性の
帯電を行なって絶縁部分を負帯電させ、４）形成された
静電潜像を正帯電トナーで現像し、ついで、５）得られ
たトナー画像を転写用紙に転写して複写物を得た後、更
に前記３）、４）及び５）の工程を繰返して多数枚の複
写物を得ると共に、前記２）工程のサーマルヘッドによ
る加熱量を、必要な複写枚数に応じて変化させることを
特徴とする持続電気絶縁性電子写真法。