JPS641012B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像形成法、特には光導電層の抵抗の
変化による分配電圧の差を利用した画像形成法に
関する。

従来、画像形成法としては種々のものが知られ
ている。電子写真による画像形成について云え
ば、その最も一般的な電子写真プロセスは、帯電
し、画像露光を行つて静電像を形成するプロセス
である。

静電像は、一般にコロナ放電により感光体表面
を帯電し、次いで画像露光により露光部の帯電電
荷を選択的に消失させて形成されるものである。
この静電像は、静電像に対して反対極性の電荷に
帯電されているトナーで現像され、転写紙に転写
される。このような電子写真プロセスにおいて
は、コロナ帯電を行うためのワイヤーやシールド
ケース、また、コロナ放電を生ぜしめるための高
電圧を必要とするため、装置のコンパクト化が困
難であることが指摘される。

これに対して画像形成法として装置のコンパク
ト化が容易なものも提案されている。その代表的
なものとして、特開昭48−68238号公報、特開昭
51−150342号公報、特開昭53−1027号公報、特開
昭54−61534号公報および特開昭54−61537号公報
などに開示されている。これらの方法はコロナ帯
電を必要としない荷電トナーによる現像が可能な
電位像を形成できるものである。即ち、電極が設
けられている光導電層に電圧を印加して画像露光
を行うことにより、印加されている電圧について
露光部と未露光部とにおいて分配電圧の差を生ぜ
しめることによつて電位像を形成するものであ
る。

しかしながら、このようなコロナ帯電不要の感
光体を用いる画像形成プロセスにおいては、感光
体の表面にある微小な孤立導電体の集合面に現像
剤が直接付与し可視画像を形成するものであるか
ら、孤立導電体の集合面が損傷あるいは汚染され
易く、感光体の長時間使用が困難であつた。

而して本発明はこのような欠点のない、即ち、
感光体の損傷や汚損が生じない画像形成法を提供
することを主たる目的とする。

本発明による画像形成方法は、透光性支持体上
に透明電極および不透明電極を設けた光導電層を
有し、該光導電層上には画素を形成する孤立導電
体が設けられており、透明電極および不透明電極
は該孤立導電体と対応して配置されており、該透
明電極と該不透明電極間は電圧印加可能になつて
いる感光体の両電極に電圧を印加し画像露光を行
うことにより感光体の露光部と必露光部との間で
分配電圧の差を生ぜしめ、この分配電圧の差に対
応して生ずる孤立導電体の電位の差による電位像
の電荷を受像部材に転写することを特徴とするも
のである。

本発明による画像形成法は感光体の孤立導電体
に形成された電位像を直接現像するのではなく電
位像の電荷を受像部材に転写して受像部材に対し
て現像処理を行うのであることから、現像剤によ
る感光体の損傷や汚損が生ぜず、感光体の長時間
使用を可能ならしめるものである。本発明の画像
形成法に用いる感光体は前記した従来の構成のも
のが適宜用いられるが、特に有効なものとして線
状の感光体が挙げられる。即ち、電位像を形成す
る感光体に用いられる光導電層は従来の感光体の
光導電層形成材料と同じ材料で形成され得るが、
形成される画像の解像力が感光体の電極および孤
立導電体の緻密さに依存するため、一般に複写す
る画像面積に対応する面積を有し、且つ微細なパ
ターン電極および孤立導電体を有する感光体を製
造することは容易でないものであるが、感光体の
幅が小さい、線状の感光体は製造上非常に容易で
あるからである。第１図に示す感光体はこのよう
な線状感光体の代表的な１列の断面図である。

第２図は第１図に示す感光体の構造を説明する
ための分解図である。

感光体は透明な支持体１、透明電極４、不透明
電極３、光電導層３および孤立導電体５から構成
されている。感光体の支持体１と光導電層２、透
明電極４および不透明電極３との立体的な積層構
造は第２図に示す通りであり、感光体の両電極は
ストライプ状になつている。感光体の孤立導電体
５は第２図に示されているように、相互に孤立し
た状態で形成されている。

支持体１は、透光性であり、ガラス、樹脂など
で形成される。透明電極および不透明電極は種々
の方法により形成されるが、その代表的な製法
は、蒸着とホトレジストを用いた化学エツチング
による方法である。この方法による場合は、支持
体の表面にまず透明電極を形成する材料、例え
ば、In₂O₃、SnO₂などを支持体に蒸着した後、ホ
トレジストを用いてストライプ状のマスキングパ
ターンを形成し、次いで酸又はアルカリなどの所
定のエツチング液を用いてIn₂O₃等の層を選択的
にエツチング除去した後、ホトレジストのマスキ
ングパターンを除去して透明電極を形成できる。
また不透明電極も全く同様にして支持体上に形成
される。不透明電極形成材料としては、Al、
Ag、Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo、Ir、Nb、
Ta、Ｕ、Ti、Ptなどの各種金属が用いられる。

これらの金属は、蒸着、電子ビーム蒸着、スパ
ツタリング蒸着等によつて層に形成される。

ホトレジストとしては、従来一般に使用される
物質を任意に使用できる。例えば、市販のものと
して、商品名：KPR（Kodak Photo Resit、コ
ダツク製…現像液：メチレンクロライド、トリク
レンなど）、商品名：KMER（Kopak Metal
Etch Resit、コダツク製…現像液：キシレン、
トリクレンなど）、商品名：TPR（東京応化製…
現像液：キシレン、トリクレンなど）、商品名：
シツプレーAZ1300（シツプレー製…現像液：アル
カリ水溶液）、商品名：KTFR（Kodak Thin
Film、Resist、コダツク製…現像液キシレン、
トリクレンなど）、商品名：FNRR（富士薬品工
業…現像液：クロロセン）、商品名：FPER（Fuji
Photo Etching Resist、富士写真フイルム製…
現像液：トリクレン）、商品名：TESH DOOL
（岡本化学工業製…現像液：水）、および商品名：
フジレジストNo.７（富士薬品工業製…現像液：水）
などがある。尚マスクの使用後、マスクの除去は
トリクレン、メチレンクロライド商品名：AZリ
ムーバー（シツプレー製）、硫酸などが用いられ
る。透明電極および不透明電極の形成は、くし形
状の開口部を有するマスクを介して電極形成材料
を支持体上に蒸着した後、マスクを除去すること
によつても形成できる。透明電極の厚さは、通常
500Å〜6000Å程度に、また不透明電極の厚さは、
通常500Å〜2μ程度にされる。

光導電層は、Ｓ、Se、PbO、及びＳ、Se、
Te、As、Sb等を有した合金や金属間化合物等の
無機光導電材料を真空蒸着して形成される。また
スパツタリング法による場合、ZnO、CdS、
CdSe、TiO₂等の高融点の光導電物質を支持体に
付着させて光導電層とすることもできる。また塗
布により光導電層を形層する場合、ポリビニルカ
ルバゾール、アントラセン、フタロシアニン等の
有機光導電材料、及びこれらの色素増感やルイス
酸増感をしたもの、さらにこれらの絶縁性バイン
ダーとの混合物を用い得る。またZnO、CdS、
TiO₂、PbO等の無機光導電体の絶縁性バインダ
ーとの混合物も適する。なお絶縁性のバインダー
としては、各種樹脂が用いられる。光導電層の厚
さは、使用する光導電物質の種類や特性にもよる
が一般には、１〜100μ、特には１〜50μ程度が好
適である。

孤立導電体は不連続な島状導電体であり、形成
する画像の画素となる重要な導電体である。孤立
導電体の形状は第２図では四角形になつているが
円形等他の形状であつてもよい。孤立導電体の形
成は透明電極又は不透明の場合と全く同様にして
行われ得る。

次に、第１図に示す感光体を用いて画像を形成
する代表的な態様を第３図〜第５図に示す。

第３図において、原画像７はレンズ９によつて
感光体６に照射され画像露光が行われる。８は光
源であり、原画像は矢印２０の方向に移動する。
画像露光と並行して感光体には電圧が印加され、
電位像が形成される。この電位像の電荷は受像部
材である誘電体ドラム１１に転写される。誘電体
ドラム１１は矢印１０の方向に回転し現像器１３
によつて転写された電荷像は現像される。現像
後、この現像画像は転写材である転写紙１４に転
写ローラ１５によつて転写され、さらに定着ロー
ラ１６によつて定着される。転写紙１４は矢印１
７の方向に移動する。誘電体ドラム１１はその後
クリーニングブレード１２によりクリーニングさ
れる。感光体６の付近は第４図に示される。即
ち、感光体に印加される電圧Vaは透明電極４と
不透明電極３に印加される。そして画像露光によ
つて透明電極と孤立導電体との間および孤立導電
体と不透明電極との間の分配電圧について透明電
極を光が透過した区域と透過しない区域との間で
差を生ぜしめ、この分配電圧の差に対応して生ず
る孤立導電体の電位変化で電位像が形成される。
このことは、第５図に示される感光体６の等価回
路により具体的に説明される。

R₁は不透明電極と孤立導電体との間の抵抗で
あり、R₂は孤立導電体と透明電極との間の抵抗
である。孤立導電体における電位Voは透明電極
と孤立導電体との間における分配電圧であり、 Vo＝R₂／R₁＋R₂Va ………式(1) で示される。電圧Vaを印加した状態で支持体側
から画像露光を行うことにより露光部と非露光部
とにおける孤立導電体の電位に差を生ずる。露光
部については、不透性電極で遮光されている部分
は露光の光が光導電層に到達しないので不透明電
極と孤立電極との間の抵抗であるR₁は不変であ
る。また、透明電極の部分は露光の光が光導電層
に到達するので孤立導電体と透明電極との間の抵
抗R₂は減少する式(1)を Vo＝１／R₁／R₂＋１Va ………式(2) と変形すれば直接示されるように抵抗R₂が減少
すれば孤立導電体の電位は減少する。他方、非露
光部ではR₁およびR₂とも変化は生じないので孤
立導電体の電位は減少しない。そこで、露光部で
は電位が低く非露光部は電位が高くなつて電位像
が形成される。

誘電体ドラム１２は、導電性ドラム１９の上に
誘電体層１８が形成されて構成されている。導電
性ドラムとしては、Al、ステンレスなど任意の
材料から形成されている。誘電体層としては、樹
脂フイルム、ガラス、紙など任意の誘電材料から
形成される。導電性ドラムは孤立導電体に対する
対向電極であり、この対向電極には、必要に応じ
て電位像の電荷の転写のためにバイアス電圧が印
加される。

また、誘電体層が樹脂フイルムや紙のように転
写シートとして利用できるものについては、その
上に現像された画像を直接定着処理して最終画像
とすることもできる。

尚、本発明において透明および不透明とは画像
露光に用いる光に対して透明であり、不透明であ
ることを意味するものであり、視覚的に透明又は
不透明であることに限らない。

実施例 ガラス板の上にメタルマスクを介して電子ビー
ムによる蒸着でIn₂O₃を2000Å厚に蒸着し、第２
図のようなパターンの透明電極（ａ＝40μ）を形
成した。

次にメタルマスクを介してCrを6000Å厚に蒸
着し、第２図に示されているようなパターンの不
透明電極（ｂ＝20μ、Ｃ＝80μ）を形成した。次
に光導電層として非晶質Seを全面に20μ厚に真空
蒸着した。次に非晶質Se層の上にメタルマスク
を介してAuを3000Å厚に蒸着し、第２図のよう
なパターンの孤立導電体（ｄ＝180μ、ｅ＝180μ、
ｆ＝20μ）を形成した。このようにして感光体を
製造した。

また、25μ厚のポリエチレンテレフタレートフ
イルムにAlを蒸着し、これをAlドラム面に蒸着
Al層を接着面として接着させて誘電体ドラムを
製造した。

次に感光体の透明電極側をアースにして不透明
電極との間に＋100Vの直流電圧を印加し、ガラ
ス板の方から画像露光を行ない、裏面をアースし
た誘電体ドラムに接触させ電位像を転写し、負に
帯電したトナーで現像し、転写紙に転写した結
果、解像力25本／mmの鮮明な画像が得られた。

なおこのとき露光部と非露光部のコントラスト
は電位像転写前の感光体の表面で65V、転写した
誘電体ドラムの表面で60Vであつた。またこの画
像形成プロセスを１万回繰返した後も画質の低下
は認められず、感光体も劣化しなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる感光体の１態様を示
す。第２図は第１図に示す感光体の分解図であ
る。第３図は本発明の１態様である。第４図は第
３図の部分拡大図である。第５図は第３図に示す
感光体の等価回路図である。 １……支持体、２……光導電層、３……不透明
電極、４……透明電極、５……孤立導電体、６…
…感光体、１１……誘電体ドラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透光性支持体上に透明電極および不透明電極
   を設けた光導電層を有し、該光導電層上には画素
   を形成する孤立導電体が設けられており、透明電
   極および不透明電極は該孤立導電体と対応して配
   置されており、該透明電極と該不透明電極間は電
   圧印加可能になつている感光体の両電極に電圧を
   印加し画像露光を行うことにより感光体の露光部
   と非露光部との間で分配電圧の差を生ぜしめ、こ
   の分配電圧の差に対応して生ずる孤立導電体の電
   位の差による電位像の電荷を受像部材に転写する
   ことを特徴とする画像形成法。 ２ 受像部材に転写された電荷像を現像する特許
   請求の範囲第１項記載の画像形成方法。 ３ 感光体が線状である特許請求の範囲第１頁記
   載の画像形成方法。