JPS603637A - 電子写真の静電潜像形成方法 - 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、電子写真用感光体及びそれを使用した電子写
真の静電潜像形成方法に収１するものである。

従来技術 通常の白黒画像を得る複写であるカールソンプロセスで
は、４電性基体上に光導＠層を設置・１−だ電子写真用
感光体を用い、この感光体を一杼帯電、像露光により潜
像を形成し、との沿伶を％、　−ＩＩ：　した後、トナ
ー像を転写紙等に転与し、足着されて複写物を得る。一
方、転写後の感光体は、Ｉσ１元体方面に残留したトナ
ーがクリーニングされ、また、表面電荷が除電され、次
の複写サイクルに備える７６日セスが採用されている。

このようなプロセスに適用される感光体としては、Ｓｅ
系感光体あるいはＳｅ系光導電層上にＰ、　Ｖ、に。

等の電荷輸送層を設けた感光体が一般的である。

ところで、前述の感光体を用い黒及び有彩色を含む多色
の原稿から白黒複写を行なうことが返るが、この場合に
は、原稿の有彩色部に対応した複写画像部は、地肌部、
若しくは黒色部と識別できないことがあり、原稿情報の
一部を欠損するといった不備があった。また、多色原稿
から２色のカラーな写を行なうに際しても、感光体に帯
電、像り光、現像、転写の前述のプロセスを２回繰り返
えさねばならないといった欠点があった。また、この方
法は、原稿の有彩色の各色に対応した露光が必要である
ことから起因する複写速度が遅い、色重ねのために鮮明
な色が出難い、色ずれが起る、等の欠点がめった。

また、２色電子写真法として、導電性基体上に可視光領
域−稀有彩色に対して感度を有し、他領域の波長を透過
する第二光導電層と、この第二元心電層な透過する波長
領域に感度を有する第一光導電層とを積層した感光体に
、正又は負の一次帯電を施した後、−次帯電極性と逆の
二次帯電を施すプロセス等により、前記各光導電層に互
いに異なる極性の電荷を均一に保持させた後、有彩色部
と黒部を併せ持つ原稿を介し像露光を行なうことにより
潜像を形成し、且つ異色のトナーで現像、転写する方法
が提案されている。この方法は、前記カラー電子写真法
と比較して工程、装置が簡略化される上、色重ねを行な
う必要がない等の有利な点はある。しかしながら、この
方法では、添付図面の第１図の最終潜像の電荷分布を示
す図からも明らかなように、導電性基体１上の第二光導
電層１００表面及び第二光導電層１０と第一光導電層９
との界面にそれぞれ極性の異なる潜像が形成され（第二
光導電層表面に形成される潜位・を外Ｒ１；潜像、第一
光導電層と第二光等電層との界面に形成される７ｈ像を
内部潜像と称する）、内部潜像と外部潜像１″相１作１
繭９・０部１９跡　１れる細線が反転して白抜けし、そ
の周１ｍに現像さ　□れてしまうようなエツジ効果が現
われるとい）欠点がある。

また、同様に、導１玩性基体上に光導電層及び絶縁層を
順に設けた感光体に一次帯電を施し、同時に又はその後
に均−話元を行ない、次に黒部及び有彩色部、Ｆｐ’Ｊ
えは、赤部を有する原稿を重ねて赤と補色の関係を有す
るフィルターを介して像露光すると同時に一次帯電とは
逆極性の二次帯電を施した後、更に赤透過フィルターを
介して、再度、俄廂光を行なうことにより原稿の各色対
応部分に互いに異極性のコ柚、赤部の潜像を形成せしめ
、且つ潜像物性と互いに逆極性に帯電した赤、黒のトナ
ーで現１沫、転写する方法が提案されている。

この方法に、おいても、Ｍ’ｒＪ−図の最終潜像の電荷
分布を示す図からも明らかなように、前述の方法と同）
ｌ’；Ｊ＞に、尋゛喝性基体１上の絶縁層５の表面及び
絶朽コ層５と光尋′重層１１との界面にそれぞれ極性の
異なる潜像が形成され、絶縁層５と光導電層１１との界
面に形成された内部７ａ俄と絶縁層５の表面に形成され
た外部７ｈ像との相互作用により内部潜像で形成される
細線が反転してしまう欠点がある。

そこで現在では、導電性基体上に光導電層及び絶縁層を
順に設けた感光体を使用し、これに−次帯電を施し、同
時に又はその後均−に露光を行ない、次に、黒部及び有
彩色部、例えば赤部な有するＭ稿す重ねて赤と補色の関
係な有するフィルターを介して像露光すると同時に、−
次帯電とｆ＝：＋、瑚他極性二次帯電を施した後、更に
赤透過フィルクーを介して、再度、二次帯電とは逆彬性
の三次帯電同時像露光な行い、その後均−な露光を行な
うことにより、原稿各色対応部分に互いに異極性の、２
種の赤熱ｆａ像を形成せしめ、且つ潜像ひ・１１と互い
に逆極性に帯電した赤黒のトナーで現像、転写、定着し
てコ色の複写物を得るという方法が提案されている。こ
の方法では、前述の方法とは違って、表面と界面に形成
された外部倍像と内部潜像とり相互作用がなく、従って
、内部油化で形成されろ細線の反転、白抜は等のエツジ
効果を起すことはない。しかしながら、他の多（の７昌
俳形成方法も含めてこのような潜像形成方法では、酒イ
？ミ形成工程中に感光体中を正孔、電子の両極性坦体が
流れる必要があり、このように正孔、電子共に感光体中
を流れ易いような感光材料を探すのが非常に困ハｔであ
るという問題がある。例えば、無機非晶質系では、ｓｅ
にドナー性、アクセプタ性の材料を添加し両サイトをホ
ッピング伝等させることが考えられるか、残留電位、特
に、多数枚複写を重ねた場合の残留電位に両極性の坦体
を移動させたためと推論される膨大な上昇が起きてしま
う。

発明の目的 本発明の目的は、前述したような従来技術の問題点にか
んがみ、反転、白抜は等のエツジ効果を生じない潜像形
成な容易に行なえ、しかも感光材料の選定も容易に行な
えるような電子写真用感光体のイｊ′ｉ造を提供し、ま
た、その１メ子写真用感光体な使用した簀子写真の静電
潜像形成方法を提供することにある。

発明の（１°り成 本発明によるｔ子方具用感光１１・は、導電性基体上に
、絶縁層、第１の有彩色に感度を示す第１の光導電）＋
’：９　ｓ前記第１の有彩色を透過し前記第１の有彩色
とは異なる第一の有彩色に感度を示す詑λの光導電層及
び表面絶縁層を１−次積層してなることを特徴とする。

また、不発明による簀子写真の静電潜像形成方法によれ
ば、前述したような構成のＲ８光体にヌ；１１〜て、第
１工程として、一様露光及び−次帯電を行ない、第コニ
程として、前記−次帯１Ｅとは逆借性の二次帯電及び前
記第１の有彩色ケ透過する透措フィルターを介した像露
光を行ない、第３工程として、前記二次帯電とは逆極性
の三次帯電又は交流帯電及び前記第１の有彩色補色フィ
ルターンブ「した像露光を行ない、第７エ程として、−
＠露光を行なうことにより、異極性の２種のｔ浄電潜像
か形成される。

実施例 次に、添付図面の第３図、第を図及び８：４５図に基づ
いて本発明の実施例について本発明をより詳１□□８゜
　） 第３図は、本発明の一実施例としての電子写真用感光体
の構成を略示する概略断面図でろ２）。第３図に示すよ
うに、この実施しＩＪの電子写真用感光体は、導電性基
体１上に、絶縁層２、第１の有彩色Ａに感度を示し電荷
を発生する第１の光導電層−３、第１の有彩色Ａを透過
し第１の有彩色Ａとは異なる第一の有彩色Ｂに感度を示
し電、荷を発生する第一の光導電層４及び表面絶縁層５
を順次積層してなっている。尚、第一の光導電層４は、
電荷発生層及び電荷輸送層からなる二層構造型としても
よい。

このような構成の感光体の各層の命成材料及び形成方法
について、以Ｕ：’　ｌ１ｉｌをおって説明する。

先ず、２Ｆｂ’ｅｑ性基体１としては、ステンレス、ル
、ＭＯｌＡｕ、　Ｉｎ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｎｌ、　Ｖ
、　Ｔｃ、ＰＩ　、　Ｐｄ、　Ｃｒ。

ｐｂ　等の金ス・６又はこれら合金等の導電性板が使用
されてよい。また、絶縁住支持体、例えば、ポリイミド
フィルム、ＰＥＴ−Ｊの合成樹脂フィルムあるいは樹脂
成形品等の支持体に対し、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２の他、
Ｃｕ、　ＡＰ、Ａｌ、　ｐｂ、　Ｚｎ、Ｎｌ　、　Ａｕ
、　Ｃｒ。

Ｍｏ、　ｌｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ％ｖ、　Ｔ４、ｐｔ、　
ｗ等の金属を用いて具空蒸着、Ｅ、Ｂ、蒸着、ツノ９ツ
タ等で導電処理し、又は前記金属でラミネート処理し、
更には、導電性樹脂を塗布処理して、その表面が導亀処
′ｆ！′、されたようなものを、導電性基体１として用
（・でもよい。この導電性基体１の形状としては、円筒
状、平板状、シート状あるいはスクリーン状の何れでも
良い。

絶縁層２としては、電気的に絶縁の層であって、ｉ　ｏ
Ｉ４０ｃｍ　以上の抵抗値を有するものが使用され、例
えば、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリウレタン、テフ
ロン、ポリエステル、ポリスチレン等の有機樹脂材料の
他、ｙ４Ｆ２、ＭｇＯ１Ｓ２０．５１０２の高抵抗無機
化合物を用いてディッピング法、ブレード法、スプレー
法あるいは蒸着法、スパッタリング法にて０．０５〜．
２θμ厚の層に形成したものでよい。

通常、光導電層は、前述の支持体のｉ２１ｒｉｌにＳｅ
又はＳｅ系合金の膜を蒸着してＳＪ！ｉ造する。第１の
有彩色へに感度を示す第７の光導電層３の月料と；−て
は、Ｓｅ　Ｔｅ　、　Ａｓ、　ＳｅＨ、ＡｓＳｅ、　Ｓ
ｅ　Ｔｅ　Ａｓ　等の合金系及びこれらＳｅ単体或いは
Ｓｅ合金に８１、ｓｂ、　ｓ等をドープしたものを用い
ても良い。更に、ハロゲン等の不純物を添加しても良い
。このＳｅ系電荷発生層は、前述の支持体の表面にＳｅ
系材料の膜を蒸着してθ／〜５０μ、好ましくはθに一
３μの厚さに形成する。また、この光導電層としては、
増感されたＺｎ０Ｓ　増感されたＣｄＳ、増感されたＰ
、　Ｖ、　Ｋ。

増感された７’ｊ０２　、ａ−Ｓｌ　、　ＣｄＳｅ、ア
ゾ顔料、シアニン顔料、ンタロシアニン顔料等が用いら
れる。

この第１の有彩色ＡＫ感度を示す光導電層３は、パンク
ロマチック、すなわち、可視光領域全般に感度を有する
光半尋体で形成するのが有利である。

ｌｚ　６２の有彩色ＢＫ感度を示す第一の光導電層４は
、単層又は積層けの何れでもよく、単層の場合には１、
例えば、Ｓｅ、　ＳｅとＳ、Ａｓ等との合金、Ｃｄ５１
２ｎＯ、ペリレン顔料等が使用される。積Ｊａ型の場合
には、これらの光導電性材料で作られた光導電層を電荷
発生層とし、これらに電荷輸送層を積層する。この電荷
輸送層を形成する材料としては、Ｐ、Ｖ、Ｋ。

芳香族アミン等が用いられる。感光層形成方法としては
、通常、有機材料の場合には、ディッピング法、ブレー
ド法、スプレー法が用いられ、無根材料の場合には、蒸
着法、スｉ＋ツタリング法が採用される。

表面絶縁層５は、光導電層３．４を励起するような電磁
波な透過する材料で構成され、／θ１４ΩＣｒｎ以上の
抵抗値を有し、例えば、Ｐ、　Ｅ、　Ｔ、ポリニスデル
、ポリカーボネート、ポリウレタン、テフロン、ポリス
チレン等の有機樹脂羽料等を用いてディッピング、ブレ
ード、スプレーあるいはラミネート等によって膜厚５−
４０μに形成したものでよ（・。

また、感光体製造の工程は、前述したような順序に限定
されるものでなく、例えば、透光性表面絶縁層５上に、
第一の光導電層４、第１の）゛０嗜電層３、絶縁層２を
設けて、これらを模型性基体１上にラミネートしても良
い。また、ｂ：ｙｅ仁衣表面絶縁層５上、第２の光導電
層４、＠／の光導電層３、絶縁層２、導電層１を設は絶
縁支持体上にこれらをラミネートしても良い。　１ 次に、このような本発明の電子与真用感元体を使用して
、本発明の静電潜像形成方法によって、異極性の２程の
静電沿保を形成する実施例について、特に、第グ図を参
照して説明する。

この静電潜像形成方法に適用される感光体は、８“５３
図に示したまうな構成を有し、原稿の有彩色全域に感性
を持つものである。

従って、２１＠／工程として、このような性質を有する
感光体を先ず、正又は負の一次帯電を施した後、感光層
が感Ｕを有する。ムｊ光波長で一様蕗光し感光）Ｒを分
秘せしめる。蕗光波長は、単色光である必要は１よいか
、感光体内部を移動するキャリアな正孔だけにするか電
子だけにするかによって少なく？ｌ）有彩色Ａを熱射す
る力・有彩色Ｂを照射するかを選択した方か打止しい。

また、その−緑露光は一次’ｉｆ　鑞と同時に行なって
もよい。泥弘図（Ａ）は、−次蛍亀として正帯′亀を行
い、−緑露光として旧彩色Ｂにて第一の元々゛）ａ層４
を励起し正孔を移止力させた場合の感光体各層における
電荷分布を示している。

次に、第一工程として、−次帯電とは逆極性の過剰の二
次帯電な、原稿６の光像を原稿に含まれる有彩色へを透
過する性質を持つ有彩色へ透過フィルター７を介した像
露光と同時あるいは像露光前に行なう。第７図（Ｂ）は
、定電圧モードの電源を用い像露光なコロナ帯電と同時
に与えることにより、第一工程を行なった後の感光体の
電荷分布状態を示している。すなわち、第７図（８１は
、二次帯電に負帯電を行ない、有彩色透過フィルタ７？
用い有彩色Ａに感度を示す第１の光導電層３？励起し正
孔を移動させた賜金を示している。第グ図（Ｂｌに示さ
れるように、このような第２工程において、原稿６の黒
色部に相当する部分の電荷分布１・上、透光性表面絶縁
層５上の電荷が除電されるＣまた、この表面絶縁〕曽５
のこの位置におり゛る表面Ｐ２ν層５と第一の光導電層
４との界面及び第一の光導電Ｊ留４と第１の光導１ｋＩ
蕾３との界面の電荷には震動かない。一方、原稿白色部
と有彩色Ａ部に相当する部分の電荷分布は、第一の光導
電Ｍ４を、５剥した有彩色Ａにて第１の光導電層３か励
起され、目出坦体が発生し、感光層内部は導体化される
ため透光性表面絶縁層５上に一次帯電とは逆極性の電荷
が帯電される。また、感光層内部の電荷分布も表面絶θ
層５上の電荷に従い一次帯電後の内部電荷分布と逆極性
に分極される。

次に、第３工程として、二次帯電とは逆極性の三次帯電
？、原稿６０光像を原稿に含まれる有彩色Ａと補色の関
係にあるフィルター８を介した像ｈ’ｈ光と同時に行な
う。この場合の三次帯電は、二次帯電電位より少な目に
行ない、白色部を除電する程度とする。第を図（Ｃ１は
、三次帯電に正帯電を行ない有彩色Ａ　？ｉ＄ｉ色フィ
ルター８を用い、有彩色Ｂの第コの光導電ｊ偵４を励起
し正孔を移動させた場合の電荷分布を示している。この
場合、原稿６の黒色部と有彩色Ａ部に相当する部分の感
光層内の電荷分布には変動がない。一方、透光性表面絶
縁層５上の１ｕ荷は、感光層内部の電荷の影響を受け黒
色ｆ３と赤色部では帯電される電荷量に差が生ずる。一
方、原稿白色部に相当する所の電荷分布は、Ｍ、２の光
尋′屯ハ☆４を励起し自由坦体が発生し、感光層内部が
導体化されるため電荷は消滅する。

最後に、第弘工程として、感光体全面を一様露光する。

この場合の露光波長は、単色光である必要はないが、有
彩色Ａ１有彩色Ｂを共に含む範囲の波長が静電潜像の観
点から住利である。第グ図（ＤＪは、この一様露光後の
電荷分布を示すもので、第を図（ＤＪに示すように、感
光体に原第１、）６の黒及び有彩色部へに対応する互い
に異なる極性を持った静電潜像が透光性表面絶縁層５上
に形成される。。

以下、これを互いに異極性に帯電した１色のトナーで、
逐次、現像、転写、定着を行なうことにより二色の複写
物が得られる。

以上の説明では、−次帯電を正、二次帯Ｋ　’ｊｔ弁、
三次帯電を正としたが、条件を満足していれば、この帯
電極性を逆にしても、原稿の黒及び有彩色Ａ部に対応す
る互いに異なる極性を持った＠電潜像が表面絶縁Ｍ５上
に形成される。火にまた、三次帯電は交流帯電でも良い
。

また、本発明の感光体は、前述のような形成力法だけに
適用さ１７′も０）　ｃ″′４く・し”−１・第７１図
（Ｃ１に示すような第３工程を除外することにより白黒
の通常画像が得られる。また、ＮＬ稿も二色の物忙限定
される訳でなく、多色のものであっても良い。

次に、本発明の電子写真用感光体による効果な確認する
ため、実際に実施してみた結果について以下説明してお
く。

〔実施例／〕

褥電性基体としてのＡｔ基板上に絶縁層としてウレタン
系樹脂７部、硬化剤／部とをキシレン１０郡九溶解し３
μ厚に塗布乾燥した基板上に、グ０％ＳｅＴθをＳμ蒸
着した後Ｓθ’１３０μ形成した。その後、蒸着槽から
取り出し表面絶縁１鋤としてウレタン系樹脂７部、硬化
剤／部とをキシ７７７０部に溶解し、２Ｓμ厚に塗布乾
燥し感光体とした。

このようにして作られた本発明の感光体に１００ＷのＷ
光を均一露光しながら、＋４５にＶ　の−次コロナ帝′
亀す行ない。次に、−ム／にＶ　の二次コロナ帯電を行
ないなから、レッドフィルターを介して赤黒な有″４−
る原稿を１仰露光し、引き続きシアンンイルターを介し
て同原稿の画像座元を＋３りＫＶの三次コロナ帯電と同
時に行なった。その後、１０ＯＷのタングステン光を均
一露光し正帯電した赤トナー、負帯電した黒トナーで順
次視像した。。

次に得られた２色の画像を同一極性にそろえ°Ｃ転写用
紙に転写し定着したところ、細線の白抜けやエツジ効果
のない良質のλ色画億が得らハた。

〔実施例コ〕

２’ｌμ厚のＰＥＴ基板上にＳｅ　を／μ蒸着１し、そ
の後蒸Ｎ槽から取り出し、ｐ、　ｖ、に、／１専部、Ｔ
、　Ｈ，Ｆ、　／θＭ量部の溶液をブレード塗布乾燥し
てＳＯμ厚の電荷輸送層を形成し、次に再び蒸着槽に装
填し弘Ｏ％ＳθＴｅ　をＳμ蒸着し、次に、樽見性支持
体側の絶縁層としてパリレン（ＰＡＲＹＬＥＮＥル′３
μ厚に蒸着した後、〃蒸着導電層を積層し、得られたシ
ートをエポキシ成形パイダ上にラミイ、−トし感光体と
した。

このように得られた本発明感光体を〔実施レリ／」と以
下同様に現像、転写、定着を行なったところ、同様に良
質のａ色画似が得られた。

また、この感光体に３０θ枚連続複写を行ｔ、Ｃわせた
ところ、黒部の濃度低下、赤部の濃度低重、白部の地汚
れは見られなかった。第５図のグラフは、このように本
発明の感光体に連続５００枚の複写を行なわせた際の潜
像電位の変化を示している。

発明の効果 本発明の感光体の構成によれば、感光層を流れる坦体を
一極性のみとしたことにより、感光材料の選定も容易に
行なえ繰り返し多数枚の複写を行なっても地汚れのない
良質の複写物を安定して与えることができ、また、本発
明による潜岱形成方法によれば、原稿各色に対応する互
いに異なる極性を持った静電７σ像が表面艶ｋＮ上に形
成され、感光体表面の外部潜像と感光体内部の内部潜像
との相互作用がない理想的な潜像が与えられ、従って、
反転、白抜は等のエツジ効果の起らない潜像を形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

ε６７図は従来の二色カラープロセスの一例を用いた場
合の最終潜像の電荷分布を示す図、第２図は従来の二色
カラーゾロセスの別の例を用いた場合の最終潜像の電荷
分布を示す図、第３図は本発明の一実施例としての電子
写真用感光体の’３１　Ｉ＆、￥略示する断面図、第７
図は本発明の電子写真用Ｌ１ｚ光体を用いた静電潜像形
成方法の一実施例な説明するための図、第Ｓ図は本発明
の感光体に連続５００枚の複写を行なわせた際の潜像電
位の変化な示す図である。 １・・・導電性基体、　２・・・絶縁層、３・・・第１
の光導電層、４・・・第コの光導１１ｉ　ｋ・ｌ、５・
・・表面絶縁層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）等電性基体上に、絶縁層、第１の有彩色に感度を
   示す第１の光導電層、前記第１の有彩色を透過し前記第
   ／の有彩色とは異なる第コの有彩色に感度を示す第コの
   光導電層及び表面絶縁層を順次積層してなることを特徴
   とする電子写真用感光体。 （，２）尋′屯性基体上に、絶縁層、第１の有彩色に感
   度を示す第７の光導電層、前記第１の有彩色な迫過し前
   記第／の有彩色とは異なる第コの有彩色に感度を示す第
   スの光導電層及び表面絶縁層を順次積層してなる電子写
   真用感光体に対して、第１工程として、一様露光及び−
   次帯電を行ない、第コニ程として、前記−次帯電とは逆
   極性の二次帯電及び前記第１の有彩色を透過する透過フ
   ィルターを介した像露光を行ない、第３工程として、Ｄ
   ｊＩ記二次帯電とは逆極性の三次帯電又は交流帯電及び
   前記第７の有彩色補色フィルターを介した像露光を行な
   い、第グ工程として、一様露光を行なうととＫより、異
   極性の、２種の静電潜像を形成することを特徴とする電
   子写真の静電潜像形成方法。