JPH045983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 本発明は、フタロシアニン系バインダ樹脂光導
電層を有する感光体を用いた画像形成方法に関す
る。 従来技術 感光体として既に様々なものが提案、実用化さ
れている。その一例としてSe系のものがあるが
感度面では比較的優れているものの、有害であり
結晶化温度が低いという欠点がある。またCdsバ
インダ樹脂光導電層を有する感光体も広く実用化
されているが、やはり有害で製造上、取扱い上に
問題がある。このことより、近年、フタロシアニ
ン系光導電性材料をバインダ樹脂に分散してなる
光導電層を有する感光体が注目されている。この
種の感光体は無公害で製造が容易であるという利
点を有する。 ところでフタロシアニン顔料を光導電性材料と
するものには、α型、β、Υ、ε、σ、χ等様々
な結晶形があり、夫々の結晶形において電子写真
特性が異なる。この中で後述する特殊α型フタロ
シアニン顔料をバインダ樹脂に分散してなる光導
電層を有する感光体は他の結晶形のものと比較し
て特異な特性を示す。即ち、本願発明者が夫々の
結晶形のフタロシアニン顔料を含む感光体に対し
作像実験を行つたところ、上述した特殊α型フタ
ロシアニン顔料を含む感光体にあつては低電位
部、つまり中間調が度々再現されないということ
が確認された。 これは後でも詳述するが、上記特殊α型フタロ
シアニン顔料を含む感光体にあつては露光後の暗
減衰速度が露光照度にに依存して変化するという
特異な特性を示すためである。然るにこの種の感
光体を粉像転写型複写機に用いた場合、高照度域
では上記暗減衰速度の変化により現像される以前
に感光体上の電位が現像閾値電圧を割つてしま
い、見かけ上の感度が大幅に変化し、階調再現性
に著しく影響を与える。 発明の目的 本発明は以上の事実に鑑みて成されたもので、
その目的とするところは、階調再現性に優れ常に
良好な画像を得ることのできる画像形成方法を提
供することにある。 発明の要旨 本発明の要旨は、感光体として画像露光後にお
ける暗減衰速度が露光照度に依存して変化する特
性を示す、フタロシアニンおよびフタロシアニン
分子のベンゼン核がニトロ基、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選
ばれる少なくとも１種の電子吸引性基によつて置
換されたフタロシアニン誘導体を、フタロシアニ
ンと塩を形成し得る無機酸と混合した後、水もし
くは塩基性物質によつて折出せしめて得られたフ
タロシアニン系光導電性材料をバインダ樹脂に分
散してなる光導電層を有するものを用い、該感光
体に対する画像露光から現像に至るまでの時間を
約0.1乃至0.4秒としたことを特徴とする画像形成
方法にある。 実施例 本発明に係る画像形成方法は感光体として、フ
タロシアニン系顔料をバインダ樹脂に分散してな
る光導電層を有するものを用い、特に望ましくは
導電性基板上に上記光導電層を厚さ約５乃至30ミ
クロンに積層してなるもの、更に必要によりその
上に絶縁性保護層を積層してなるものを用いる。
具体的に上記光導電層は後述するが、画像露光後
における暗減衰速度が露光照度に依存して変化す
る特性を有し、この如き特性を有するフタロシア
ニン顔料としては下記する特殊α型の結晶形があ
る。 特殊α型結晶形フタロシアニン系顔料は、フタ
ロシアニンおよび、フタロシアニン分子のベンゼ
ン核がニトロ基、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選ばれる少なく
とも１種の電子吸引性基によつて置換されたフタ
ロシアニン誘導体を、フタロシアニンと塩を形成
し得る無機酸と混合した後、水もしくは塩基性物
質によつて折出せしめて得られるもので、こうし
て得られたものをバインダ樹脂に分散して塗布に
より光導電層を形成するものである。尚、上記に
おいて、フタロシアニンとフタロシアニン誘導体
との組成割合は、フタロシアニン誘導体の電子吸
引性基の数がフタロシアニンおよびフタロシアニ
ン誘導体のフタロシアニン単位の合計に対し２個
以下、好ましくは１個以下で、かつ0.001個以上、
好ましくは0.002個以上となるような割合にする
ことが望ましく、また、フタロシアニンと塩を形
成し得る無機酸としては、硫酸、オルトリン酸、
ピロリン酸、クロロスルホン酸、塩酸、ヨウ化水
素酸、フツ化水素酸、臭化水素酸等が用いられ
る。これら無機酸はフタロシアニンのアシツドペ
ーステイング法、アツシドスラリー法等の従来よ
り知られている方法に使用されているものが用い
られる。尚、フタロシアニンとしては無金属フタ
ロシアニン、銅、ニツケル、コバルト、亜鉛、ス
ズ、鉄、ナトリウム、リチウム、カルシウム、マ
グネシウム等の金属フタロシアニンあるいはこれ
らの混合物を用いることができる。 以下、特殊α型結晶形のフタロシアニン系顔料
を含む光導電層を有する感光体を用いた場合にお
ける本発明の画像形成方法について詳述する。 感光体は次のようにして作成した。銅フタロシ
アニン40重量部、ジニトロ銅フタロシアニン0.5
重量部を98％濃硫酸500重量部に十分撹拌しなが
ら溶解する。溶解した液を水2000重量部にあけ、
銅フタロシアニン、ジニトロ銅フタロシアニンの
組成物を折出させた後、瀘過、水洗し、減圧下
120℃で乾燥する。尚、この組成物は特殊α型結
晶形フタロシアニン系顔料である。次に斯くして
得られた組成物10重量部を酢酸ブチル：セロソル
ブ（１：１）40重量部の有機溶剤とともにボール
ミルに入れ20時間分散する。続いて、熱硬化性ア
クリル樹脂32重量部（大日本インキ製アクリデイ
ツクA405）、メラミン樹脂８重量部（大日本イン
キ製スーパーベツカミンJ820）を上記分散溶剤10
重量部とボールミルに入れ４時間混練分散して光
導電性塗料を調整した。そしてこの塗料を直径80
mmのアルミニウムドラム上に約10ミクロン塗布し
て乾燥し感光体を作成した。 こうして得られた感光体を第１図に示す複写機
にセツトし下記する実験を行つた。尚、同図にに
おいて、１が感光体、２は該感光体１を均一帯電
するためのコロナチヤージヤ、３は露光スリツ
ト、４は磁気ブラシ現像器、５は転写チヤージ
ヤ、６はブレードクリーナー、７はイレーサーラ
ンプである。また、図示しないが上記複写機には
測定目的のために表面電位計、照度計等も設けら
れている。 まず上記感光体をコロナチヤージヤ２により所
定の表面電位Voに均一に帯電してそのVoから出
発する暗減衰特性を測定した。（以下、この暗減
衰特性をVoダークと呼ぶ。）測定結果は第２図に
示す通りで、同図においてカーブＡは初期表面電
位Voが略500V、カーブＢはVoが略400Vのとき
のVoダークで、上記感光体のVoは一定の暗減衰
時間まで徐々に低下し肩部を形成して急激に低下
するという特異な特性を示す。つまりSeやCds等
の感光体にあつてはVoの暗減衰は略直線的に減
衰するところ、特殊α型フタロシアニン顔料を含
む光導電層を有する感光体にあつては上記の通り
肩部を形成して急激減衰する。カーブＡの場合、
Voは暗減衰時間により徐々に低下するが15秒ま
では差程減衰せず16秒位から急激に減衰する。こ
こで各カーブにおいて肩部が生じ始めるまでの時
間TinはカーブＡにおいて示したように初期表面
電位Voからの水平線と肩部接線が交差する点を
求めることにより明らかとなり、Voが略500Vの
カーブＡでTinは15.9秒、Voが略400Vのカーブ
ＢでTinは13.8秒である。尚、Tinは感光体の反
復使用によつて短くなつて行き、その他、周囲温
度、コロナ電流、フタロシアニン顔料の含有化
等、様々なフアクターに依存する。特にコロナ電
流が高いときはオゾン発生量によりTinは極端に
短くなるがオゾン排気によりある程度防止でき、
一般にTinは最低で３秒以上最大で１分位であ
る。しかし低速の複写機を例にとつてみても、帯
電から画像露光まで３秒以上要するものはないの
で、上記のようなVoダーク特性が問題となるこ
とはない。 ところが特殊α型フタロシアニン顔料を含む上
記感光体は上述したVoダークという特異な特性
を示す他に、画像露光後における暗減衰速度が露
光照度に依存して変化するという特性も示す。即
ち、画像露光後の表面電位Viから出発する暗減
衰特性（以下、この特性をViダークと呼ぶ）を
測定したところ、第２図においてカーブＣ、Ｄに
よつて示す通りの結果を得た。具体的に感光体を
その初期表面電位Voが500Vとなるよう帯電し、
露光照度が夫々6.3lux、7.5luxの下で露光し（露
光時間は一定）露光直後からの暗減衰特性を調べ
たところVoダークと相反して急激な電位減衰が
認められた。つまり露光照度が6.3luxの露光の下
で初期表面電位VoはカーブＣによつて示される
通り、400VのViまでに低下し、そのViより出発
する暗減衰は急激な電位減衰を生じ暗減衰時間が
0.5秒にもならないうちに5V以下となる。露光照
度が7.5luxの場合も、Viは略3000となるがカーブ
0Dに示す通り、やはり急激な電位減衰を生じる。
このことを第１図に示した複写機に当てはめて考
えた場合、帯電、画像露光、により形成される静
電潜像は少なくともその一部が磁気ブラシ現像器
４による現像以前に現像閾値電位を割つてしまい
全く現像されないということになる。 つまり、例えば複写原稿として黒色画像（例え
ば黒文字）と灰色画像（写真や薄い文字等の中間
間像）からなるものを用い、Voに帯電し画像露
光すると、黒色画像部に対応する電位は略Voの
ままで少なくとも前述したTinまでは低下するこ
とはないが、灰色画像部は画像露光によりViま
で低下しカーブＣ，Ｄと同様、Viからは急激な
電位減衰が起こる。従つて、この灰色画像部の潜
像電位は現像閾値電位以下となる以前に磁気ブラ
シ現像器４により現像されなければ全く再現され
ないこととなる。特に磁気ブラシ現像器４の現像
電極へのバイアス電圧印加が少なくとも10V程
度、通常は50〜350V程度であるので、より大き
な制約となる。 露光照度に依存してViダークが変化する点に
つき更に詳述すると、第３Ａ図及び第３Ｂ図は露
光照度1.2luxから300luxに渡つて変化させたとき
の暗減衰時間を測定したもので、実験は同一製造
方法の下に作成された上記と同一の板状感光体を
用い測定装置として往復型静電特性装置を用い
た。尚、照射シヤツターを介在させて行い、100
〜110ｍsec開とした。第３Ａ図において、カーブ
Ｅ１は露光照度が1.2luxのときのViダーク特性
を、カーブＥ２は露光照度5lux、Ｅ３は10lux、
Ｅ４は20lux、Ｅ５は30lux並びにＥ６は50luxの
ときのViダーク特性を示す。各カーブから明ら
かなように、露光照度が大となるに従つて暗減衰
時間は早くなる。換言すれば複写原稿の高濃度画
像は暗減衰速度が遅いが、低濃度となるに従つて
早くなり、例えばカーブＥ１でViが300Vにまで
減衰する時間は約10秒であるのに対し、露光照度
30luxのカーブＥ５では１秒、50luxのカーブＥ６
で0.4秒と非常に早くなる。この傾向は露光照度
が更に大きくなることで顕著となり、第３Ｂ図に
示すように露光照度が60luxのカーブＥ７、
100luxのカーブＥ８、150luxのカーブＥ９、
300luxのカーブＥ１０は夫々暗減衰が順次早くな
りViが300Vにまで減衰する時間はカーブＥ７で
0.33秒、Ｅ８で0.2秒、Ｅ９で0.18秒、Ｅ１０で
0.15秒である。 このように特殊α型フタロシアニン顔料をバイ
ンダ樹脂に分散してなる光導電層を有する感光体
はその画像露光後における暗減衰速度が露光照度
の増大にしたがつて速くなるという特異な特性を
有する。然るに特に中間調画像の再現の場合、そ
れに対応する潜像電位が極めて短時間で現像閾値
電位以下となることにより、それ以前に現像しな
ければならない。またこれと関連して上述した第
２図、第３Ａ，Ｂ図で示したViダーク特性は感
光体の感度面でも密接な関係を有する。後述する
が上記感光体の光減衰特性を見た場合、その減衰
カーブの傾き度合いは相対的に強く、つまり立つ
ており、画像露光から現像までの時間に依存す
る。然るに、現像時期によつては高感度ではある
が逆に階調再現性に乏しいかあるいはその逆とな
り、階調再現性に優れた良好な画像を得ることは
できない。 本発明に係る画像形成方法は以上の事実に鑑
み、画像露光から現像に至るまでの時間を約0.1
乃至0.4秒に設定することにより階調再現性に優
れた良好な画像を得るようにしたものである。画
像露光から現像に至るまでの時間（以下、この時
間をTidと呼ぶ）、即ち第１図において露光スリ
ツト３を介しての画像露光により形成される潜像
部分が磁気ブラシ現像器４に到着するまでの時間
Tidを約0.1乃至0.4秒とするのは、0.1秒以下では
現像までに到達するには高速化を図つても不充分
であることに加えて感光体の感度低下を生じるた
めで、また0.4秒以上では中間調画像の一部が再
現されなくなるばかりか階調再現性そのものが低
下するためである。 具体的に説明するに、第４図は画像露光から現
像までの時間Tidを変化させたときの表面電位
Voと露光量の関係を示す光減衰特性で、カーブ
Ｆ１はTidが0.25秒、Ｆ２はTidが0.39秒、またＦ
３はTidが0.67秒のときの光減衰カーブである。
同図から明らかなように各カーブＦ１，Ｆ２，Ｆ
３の傾き度合いは、Tidが長くなるにしたがつて
立つてきており感度が高くなることを示してい
る。しかし逆に階調性の面、特に中間調再現は低
下することを意味し、結局、中間調再現範囲を広
くするにはTidは短くする方がよいことが分か
る。またこのことより所望の階調再現がTidを変
化させることにより得られる。 第５図は左縦軸に表面電位Voから出発する暗
減衰カーブの肩部が生じるまでの時間Tinを、右
縦軸Voを半減するに必要な露光量Ｅ1/2を、また
横軸にTidをとつた関係を示し、第１図における
感光体１の回転速度を変化させるとともに固定の
画像露光位置に対し現像位置、実験上では測定位
置を変化させてTin及びTidを測定したものであ
る。具体的に測定結果は下記第１表に示す通り
で、グラフプロツトしたのが第５図である。第１
表において、RPMは感光体回転速度、Itは感光
体を500VのVoに帯電するために必要なコロナチ
ヤージヤ２のコロナ電流μA、秒／周は感光体が
一回転するに要する時間、θは画像露光位置から
反時計方向に位置するプローブ位置並びに各プロ
ーブ位置におけるTid，Tin，Ｅ1/2を示してあ
る。

【表】 尚、第５図において○と●は夫々θ＝25°にお
けるTinとTid及びＥ1/2Tidの関係を、△と▲は
θ＝45°のときのTin−Tid及びＥ1/2−Tid、また
□と■はθ＝60°のときのTin−TidとＥ1/2−Tid
の関係を示す。まずTinとTidの関係を見るに
TinはTidか長くなるにしたがつて飽和傾向を示
す。また図示しないがTinはTidが0.1秒、特に
0.05秒以下で急激に低下し、この意味でもTidが
0.1秒以上であることが重要である。このように
Tinが短くなるのはコロナ電流Itと密接な関係が
あるためで、オゾン発生量に依存してTinは短く
なる。一方、Ｅ1/2とTidの関係を見た場合、Tid
が長くなるに従つて高感度となることが分かる。
例えばTidが0.12秒のときＥ1/2は9.3lux・secで
あるのに対して、0.5秒で5.9lux・sec、0.67秒で
5.0lux・secとかなり感度向上となつている。し
かしながら第４図においても説明した通り、感度
向上は階調再現性の低下を招く。 第６図はTidと階調再現性の関係を示し、縦軸
はコダツクブレースケール再現段数を、横軸は
Tidで、Tidが夫々0.25秒、0.39秒、0.67秒のとき
の再現段数を示している。この図から明らかなよ
うに階調再現性はTidが長くなるに従つて低くな
り、一般に６段数の階調再現が良好な画像を得る
上で求められることよりTidは最大でも0.4秒とす
るのが必要である。 次に上記特殊α型フタロシアニンバインダ樹脂
光導電層を有する感光体を用い、第１図の複写機
によりTidが夫々0.15、0.3、0.39、0.55秒の下で
作像実験を行つたところ、Tidが0.55秒の場合を
除き階調再現性に優れた良好な画像が得られ、
Tidを0.1〜0.4秒とすることにより良好な画像が
得られた。 尚、本発明に用いられる感光体は、例えば特殊
α型フタロシアニン系バインダ樹脂光導電層とε
型フタロシアニン系バインダ樹脂光導電層を積層
とした構成でもよく、あるいは特殊α型を基板上
に２層の積層とし夫々の層をフタロシアニン顔料
の含有量を変えたような構成としてもよい。ま
た、本発明は第１図に示したようなスリツト露光
型複写機に限らず、感光体をフイルムベルト型と
し例えば特開昭50−74431号に示されるような瞬
時露光（フラツシユ露光）型複写機にも実施可能
である。 効 果 以上の説明から明らかなように本発明に係る画
像形成法によれば階調再現性に優れた良好な画像
を得ることができ、またそのためには基本的に画
像露光から現像の時間を一定範囲内に設定するだ
けでよいので容易に実施可能である。更に上記の
時間設定により所望の階調再現が得られるという
自由度がある等、優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成方法が実施可能
な複写機の概略構成を示す図、第２図は特殊α型
フタロシアニンバインダ樹脂感光体の暗減衰特性
を示す図、第３Ａ図及び第３Ｂ図は露光照度変化
による暗減衰特性を示す図、第４図は画像露光か
ら現像までの時間を変化させたときの光減衰特性
を示す図、第５図は暗減衰特性において肩部が生
じるまでの時間、光感度並びに画像露光から現像
までの時間との関係を示す図、第６図は階調再現
性と画像露光から現像までの時間の関係を示す図
である。 １……感光体、２……コロナチヤージヤ、３…
…露光スリツト、４……磁気ブラシ現像器、Tid
……画像露光から現像までの時間、Tin……暗減
衰カーブの肩部が生じるまでの時間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 帯電、画像露光、現像並び転写の各工程を経
   て画像を得る画像形成方法において、感光体とし
   て画像露光後における暗減衰速度が露光照度に依
   存して変化する特性を示す、フタロシアニンおよ
   びフタロシアニン分子のベンゼン核がニトロ基、
   シアノ基、ハロゲン原子、スルホン基およびカル
   ボキシル基から選ばれる少なくとも１種の電子吸
   引性基によつて置換されたフタロシアニン誘導体
   を、フタロシアニンと塩を形成し得る無機酸と混
   合した後、水もしくは塩基性物質によつて析出せ
   しめて得られたフタロシアニン系光導電性材料を
   バインダ樹脂に分散してなる光導電層を有するも
   のを用い、該感光体に対する画像露光から現像に
   至るまでの時間を約0.1乃至0.4秒としたことを特
   徴とする画像形成方法。