JP2567876B2

JP2567876B2 - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2567876B2
Application number: JP62279066A
Authority: JP
Inventors: 英一加賀
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1996-12-25
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JPH01121884A; DE3837386A1; US5035973A; DE3837386C2

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、複写機，レーザビームプリンタ,LEDプリン
タ等画像形成装置において、像担持体上に画像を得る画
像形成方法に関する。

（従来の技術）複写機，レーザビームプリンタ,LEDプリンタ等、像担
持体に、帯電，露光，現像，転写，除電等の各工程を行
ない転写紙等に画像を得る画像形成装置にあっては、一
般に、その長時間の使用により、特に高湿下において像
担持体表面の表面抵抗が低下し、帯電々荷量が劣下され
てしまう事から、画像がにじんだり、ぼけたりする画像
流れを生じついには画像形成不能に至るという現象を呈
してしまう。これは均一な帯電を容易に得られ、しかも
像担持帯の絶縁破壊を起こしにくいという事から、帯電
工程時，転写工程時，剥離工程時，除電工程等にコロナ
放電器を用いている事から生じている。即ちコロナ放電
器は前記利点を有する反面、高エネルギーでの放電時、
有毒なオゾン〔O₃〕や各種金属酸化物や酸素化合物等が
発生されると共に、空気中の窒素〔Ｎ〕が酸化され、最
終的には硝酸イオン〔NO₃ ^-〕となり、これが像担持体表
面に付着し、水分の存在下でイオン伝導を起こす為、像
担持体の表面抵抗が低下されることが原因となってい
る。

そして従来のセレン〔se〕，セレン−テルル〔Se−T
e〕，硫化カドミウム〔CdS〕等の無機感光体材料や、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール（以下PCVZと称す。），ト
リニトロフルオレン（以下TNFと称す。）等の有機感光
体材料からなる像担持体にあっては、その硬度が低い事
から、画像形成工程中、クリーニングブレードとの摺接
により像担持体表面と共に硝酸イオン〔NO₃ ^-〕も常に削
り取られる事から、画像流れ現象を生じにくくしてい
た。

これに対して、近年前記各材料からなる像担持体に比
し表面硬度が高く、優れた耐摩耗性，耐熱性を有し、又
無公害である事から回収処理が不要であり、更には可視
光全域から近赤外線領域までの広い領域で分光感度を有
する、アモルファスシリコン（以下（ａ−Si）と称
す。）及びマイクロクリスタルシリコン（以下（μｃ−
Si）と称す。）等のシリコン〔Si〕を含む非晶質材量が
像担持体として開発されている。しかしながら、これ等
シリコン〔Si〕を含む非晶質材料にあっては、高硬度を
有するという特性上、クリーニングブレードの摺接によ
ってもその表面が削られるという事が無く、硝酸イオン
〔NO₃ ^-〕や他のコロナ放電生成物も付着したままとな
り、画像流れ現象が起り易く、長時間の使用を不能にす
るという問題を有している。このため像担持体が水分を
吸着しないよう表面を加熱し除湿をしたり、あるいはコ
ロナ放電生成物を除去し易いようコロナ放電器を改良し
たり、クリーニング方法を改良する等試みられている
が、十分な効果を奏していない。

（発明が解決しようとする問題点）従来は、表面硬度の高い像担持体にあっては、コロナ
放電生成物の付着により画像流れ現象を除々に生じ、画
質の低下を来たす事から、その長時間の使用が不能にな
るという問題を有している。

そこで本発明は上記欠点を除去するもので、像担持体
表面へのコロナ放電生成物の付着及びその蓄積を防止す
る事により、像担持体の表面抵抗の低下を防止し、画像
流れの発生を防止し、良好な画像を得る事が出来る画像
形成方法を提供する事を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するために像担持体上の硝
酸イオン〔NO₃ ^-〕を、クリーニング装置に達する前にビ
スマス〔Bi〕化合物と反応させ塩を形成するものであ
る。

（作用）本発明は上記手段によりクリーニングブレード等との
摺接により像担持体上に形成された塩を容易に除去し、
ひいては画像流れの原因となる硝酸イオン〔NO₃ ^-〕の蓄
積を防止し、画質の向上を図るものである。

（実施例）先ず、本発明の原理について述べる。本発明は、画像
流れが、コロナ放電時に生成される硝酸イオン〔NO₃ ^-〕
の付着により、像担持体上でイオン伝導を起こす事に起
因している事から、硝酸イオンを化学的に固定し、除去
しようとするものである。

即ち具体的には、硝酸イオンと液相でイオン反応を生
じる物質を用いて塩を形成し、更にクリーニング手段に
よりこの塩を除去するものである。但しここで、イオン
反応により形成された塩はその除去を容易とするため難
溶性であるか、解離定数が極めて低い事が条件とされ、
更には、硝酸イオン〔NO₃ ^-〕とイオン反応を生じる物質
及び形成された塩が無害である事も条件とされる。しか
も一般には硝酸イオン〔NO₃ ^-〕と難溶性塩を形成する物
質は非常に少なく、炭酸バリウム〔BaCO₃〕，酢酸バリ
ウム〔Ba（CH₃COO）_２〕等のバリウム〔Ba〕化合物，炭
酸タリウム〔Tl₂CO₃〕，酢酸タリウム〔TlCH₃COO〕等の
タリウム〔Tl〕化合物，その他有機物ではニトロン〔C
₂₀H₁₆N₄〕があり、これ等は硝酸イオンを除去し、画像
流れの防止を図れるものの、いづれも毒性を有し、実用
に適していない。そこで本発明は硝酸イオンとイオン反
応を起し、しかも毒性を有しないビスマス〔Bi〕化合物
を反応物質として使用しようとするものである。尚使用
可能なビスマス〔Bi〕化合物としては、〔表・１〕に示
すようなものがあげられる。

そしてこれ等物質は、硝酸イオン〔NO₃ ^-〕と反応し、
硝酸ビスマス〔Bi（NO₃）_３・5H₂O〕となった後、水の
存在下で難溶性塩を形成する。

次に本発明の一実施例を第１図を参照しながら説明す
る。導電性支持体であるアルミ素管上に厚さ約30〔μ
ｍ〕の（ａ−Si）が成膜される￥78〔mm〕の像担持体で
ある感光体ドラム（10）周囲には、コロナ放電器である
帯電チャージャ（11），露光部（12），現象ユニット
（13），コロナ放電器からなる転写チャージャ（14），
剥離チャージャ（16），クリーニングブレード（17a）
を有するクリーニング装置（17），除電ランプ（18）が
設けられている。そして現象ユニット（13）にあって
は、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤（図示せ
ず）のトナー中に硝酸イオンと反応する化合物である0.
1［wt％］の酸化ビスマス〔Bi₂O₃〕が混入されている。

しかして画像形成開始による矢印ｘ方向の回転に従
い、感光体ドラム（10）は400〔μＡ〕の帯電コロナ電
流を生じる帯電チャージャ（11）により、表面電位約70
0〔Ｖ〕に帯電され、次いで露光部（12）で静電潜像を
形成された後現像ユニット（13）に達する。そしてこの
時、既に帯電チャージャ（11）のコロナ放電により感光
体ドラム（10）表面には硝酸イオン〔NO₃ ^-〕が付着され
ているが、現像ユニット（13）において酸化ビスマス
〔Bi₂O₃〕を含有する二成分現像剤（図示せず）により
現像が行なわれる事から。硝酸イオン〔NO₃ ^-〕は現像
時、潜像に付着されるトナー中の酸化ビスマス〔Bi
₂O₃〕と反応し硝酸ビスマス〔Bi（NO₃）_３・5H₂O〕とな
り、周囲の湿度により非水溶性物質である難溶性塩を形
成する事となる。又、この間感光体ドラム（10）は更に
回転され、転写チャージャ（14）により転写紙（図示せ
ず）上にトナー像を転写した後、剥離チャージャ（14）
により転写紙（図示せず）を剥離され、クリーニング装
置に達するが、転写時並びに剥離時、コロナ放電により
生じ、感光体ドラム（10）に付着した硝酸イオン〔N
O₃ ^-〕も感光体ドラム（10）上の残留トナー中の酸化ビ
スマス〔Bi₂O₃〕と反応し、硝酸ビスマス〔Bi（NO₃）_３
・5H₂O〕となり、感光体ドラム（10）上で難溶性塩とな
っており、帯電時，転写時，及び剥離時に感光体ドラム
（10）に付着された硝酸イオン〔NO₃ ^-〕は、いづれも難
溶性塩の状態で、残留トナーと共にクリーニングブレー
ド（17a）により除去される事となる。この後、感光体
ドラム（10）は除電ランプ（18）に除電され、次の画像
形成可能とされる一方、転写紙にあっては、図示しない
定着部を経て画像を完成され排紙される。

更にこの方法により、温度35〔℃〕，湿度75〔％RH〕
の条件で、コピーのランニングテストを行なったとこ
ろ、酸化ビスマス〔Bi₂O₃〕を混入せず、トナー及びキ
ャリアのみからなる二成分現像剤を用いた場合約7000
〔枚〕で画像流れを生じるようになったのに対し、30
〔万枚〕以降にあっても画像流れを全く生ぜず、画質が
劣化する事無く、高解像力の画像を得る事が出来た。

このように構成すれば、コロナ放電時、感光体ドラム
（10）に付着される硝酸イオン〔NO₃ ^-〕を、難溶性塩に
する事により、残留トナーと共にクリーニングブレード
（17a）により容易に除去出来る事から、感光体ドラム
（10）上に硝酸イオン〔NO₃ ^-〕が蓄積されてイオン伝導
により感光体ドラム（10）の表面抵抗が低下される事が
無く、長時間の使用によっても画像流れ現象を生ぜず、
画質の劣下を防止すると共に感光体ドラム（10）の長寿
命化を図る事も可能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可
能であり、現像剤に混入する化合物も〔表・１〕に示す
物質あるいは他のビスマス化合物でも良く、例えば第１
の実施例で用いた酸化ビスマス〔Bi₂O₃〕のかわりに塩
基性酢酸ビスマス〔BiO・CH₃COO〕を現像剤中のトナー
中に0.1〔wt％〕混入し、第１の実施例と同様にしてコ
ピーを行なったところ、第１の実施例と同様30〔万枚〕
以降のコピーにあっても画像流れを生じる事無く、鮮明
な高解像力の画像が得られた。又、現像剤も二成分で無
く、一成分現像剤であっても良いし、ビスマス化合物の
混入量も任意であるが、混入量の増加に従いトナー飛散
を生じる等トナーの特性が低下される事から、0.0001〜
５〔wt％〕程度が適当とされる。更に実施例にあって
は、既製のトナーにビスマス化合物を外添し混入してい
るが、トナー製造時にその原料である樹脂や染料と共に
粉砕するようにしてビスマス化合物を混入しても良い
し、あるいは、現像剤とは全く別に他の手段を用いてビ
スマス化合物を像担持体表面に付与する等しても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、従来効果的な除
去方法が無く、画像流れ現象の原因となっている硝酸イ
オン〔NO₃ ^-〕を、像担持体表面から確実かつ容易に除去
する事が出来、硝酸イオン〔NO₃ ^-〕のイオン伝導による
感光体ドラムの表面抵抗の低下を防止し、画像流れ現象
を生ずる事無く鮮明な画像を得る事が出来、更に像担持
体の長寿命化を図れる。又、実施例に示すようにビスマ
ス化合物を現像剤に混入し像担持体に付与するようにす
れば、ビスマス化合物付与のための専用の装置を必要と
せず、複写機等本体の小型軽量化がそこなわれる事も無
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図である。 10……感光体ドラム、11……帯電チャージャ 13……現像ユニット、14……転写チャージャ 16……剥離チャージャ、17……クリーニング装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アモルファスシリコン感光体をコロナ放電
により帯電する帯電工程と、前記帯電工程により帯電された前記感光体に露光を行っ
て静電潜像を形成する露光工程と、炭酸ビスマス、酢酸ビスマス、リン酸ビスマス、水酸化
ビスマス、塩化ビスマス、フッ化ビスマス、臭化ビスマ
ス、硫酸ビスマス、硝酸ビスマス、沃素酸ビスマス、ク
エン酸ビスマス、酪酸ビスマス、没食子酸ビスマス、塩
基性炭酸ビスマス、塩基性塩化ビスマス、塩基性臭化ビ
スマス、塩基性フッ化ビスマス、塩基性硝酸ビスマス、
塩基性リン酸ビスマス及び塩基性酢酸ビスマスのいずれ
かから選択されるビスマス化合物を含有する現像剤を前
記感光体上に供給し、前記露光工程により形成された静
電潜像を現像して現像剤像を形成する現像工程と、前記現像工程により形成された現像剤像をコロナ放電に
よって被画像形成媒体上に転写する転写工程と、前記転写工程により現像剤像が転写された被画像形成媒
体を、コロナ放電によって前記感光体から剥離する剥離
工程と、前記転写工程によって転写が行われた前記感光体にクリ
ーニングブレードを摺接させて、前記感光体を清掃する
清掃工程とを有し、前記帯電工程、転写工程及び剥離工程時において行われ
るコロナ放電によって生じ、前記感光体に付着した硝酸
イオンを、前記現像工程にて前記感光体に供給されたビ
スマス化合物と反応させて難溶性塩を形成し、この難溶
性塩を前記クリーニングブレードにて前記アモルファス
シリコン感光体から除去する事を特徴とする画像形成方
法。