JPH02118671A

JPH02118671A - 電子写真式画像形成方法

Info

Publication number: JPH02118671A
Application number: JP63272730A
Authority: JP
Inventors: Tadao Yamamoto; 忠夫山本
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-02

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】

〔発明の技術分野〕本発明は、透光性微粉末を含有する現像剤を用いてクリ
ーニング工程を省略した電子写真プロセスにより画像を
形成する電子写真式画像形成方法に関するものである。〔従来技術〕従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置で、装置
の簡素化と現像剤の有効利用を図る為にクリーナを省略
し、感光体ドラムを２回転させる間に用紙１枚分の画像
形成を行う所謂２回転１ページ方式が使用されているも
のがある。この場合、感光体ドラムの周囲に帯電器、露
光器、クリーナ兼現像器、転写器を順次配置し、専用の
クリーナを設けない所謂クリーナ無しプロセスが採用さ
れている。クリーナ無しプロセスでは、感光体ドラムの回転と共に
、まず帯電器により感光体表面に一様な帯電を施し、次
に入力情報に応じた光像を照射して情報に対応した静電
潜像を感光体表面に形成する。続いて、その静電潜像を
クリーナ兼現像器によってトナー像に顕像化し、この感
光体上のトナー像を転写器によって用紙上に転写する。転写後、用紙は感光体から分離され定着等が施された後
、機外へ排出される。一方、転写を終えた感光体は更に
回転を続け、２回転目に入ってクリーナ兼現像器により
感光体上の残留トナーが除去される。斯の様に、２回転１ページ方式では、感光体の２回転で
１回の画像形成動作を行う。〔従来技術の問題点〕しかしながら、上述の２回転１ページ方式によるクリー
ナ無し電子写真式画像形成方法においては、−度画像が
形成されたままで未清掃の感光体上に画像が形成される
ことによる残像の発生を防止する為、感光体の周長は使
用する最大サイズ用紙の長さよりも長くなければならな
い。例えば、最大用紙が８４版の場合は、その用紙長さ
が３６４　ｍｍであるから、感光体の周長は３６４酩＋
余裕分の長さ（通常２５關程度）を必要とする。その結
果、感光体ドラムの直径が約１２０　ａｍにもなり、装
置全体が大型化する。又、上述のクリーナ無し電子写真式画像形成方法を用い
連続して画像形成を行う場合、用紙間の長さを感光体周
長以上に設定する必要があり、その分画像形成速度が遅
くなる。そこで、」１記欠点を解消した方法、即ちクリーナを使
用せず且つ通常の／ｊ）径感光体ドラムを用い１回転で
用紙１枚分の画像形成が可能な方式が、特開昭５４−１
０９８４２号公報及び特開昭６２−２２６１７３号公報
等で提案されている。然るに、これら２公報に開示され
た方式は、何れも現像器を現像とクリーニングの両工程
に兼用すると共に略同時に両工程を実施する為、現像器
及びそれに関連する部位の構成が通常の電子写真プロセ
スより複雑化することは否めない。〔発明の目的〕本発明は、」１記従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であり、通常の電子写真式画像形成方法からクリーニン
グ工程を省略した画像形成プロセスによる場合も、残像
等の画質不良を発生させず良好な画像を安定的且つ迅速
に得ることが可能な電子写真式画像形成方法を提供する
ことを目的とする。〔発明の要点〕本発明は、」１記目的を達成する為、キャリヤとトナー
と前記キャリヤに対する摩擦帯電極性が前記トナーと同
極性の透光性微粉末を含む現像剤を用いて静電潜像を現
像し、前記トナーと前記透光性微粉末とを含む補給用現
像剤を前記現像剤に補給しつつ画像形成を繰返す電子写
真式画像形成方法において、前記補給用現像剤中の前記
トナーに対する前記透光性微粉末の割合を前記現像剤中
の前記トナーに対する前記透光性微粉末の割合より小さ
くしたことを特徴とするものである。又、本発明は、上記目的を達成する為、感光体表面を一
様に帯電する工程と、一様帯電させた感光体表面に画像
情報に応じて光を照射し静電潜像を形成する工程と、前
記静電潜像をキャリヤとトナーを含む現像剤により前記
トナーの補給を受けつつ顕像化する現像工程と、前記顕
像を転写器により用紙」二に転写する転写工程とから成
る電子写真プロセスを備え、転写後の感光体表面をクリ
ーニングせずに前記電子写真プロセスを繰返し実施する
ことにより画像を得る電子写真式画像形成方法において
、前記現像剤及び補給用トナーの双方に前記キャリヤと
の摩擦帯電極性が前記トナーと同極性の透光性微粉末を
混合すると共に、前記補給用トナーに対する混合割合を
前記現像剤に対する混合割合より小さくしたことを特徴
とするものでもある。〔発明の実施例〕以下、本発明の実施例について第１図乃至第３図を参照
しながら詳細に説明する。本実施例は、本発明の電子写真式画像形成方法を液晶プ
リンタに適用した一実施例であり、第１図はその液晶プ
リンタの主要構成を示す模式図である。尚、主要構成と
は、特許請求の範囲に係わる構成のことをいう。第１図において、液晶プリンタの略中夫に、矢印Ａ方向
に駆動回転可能に設けられた感光体ドラム１が配設され
ている。感光体ドラム１の周辺には、その回転方向に沿
って、上述の感光体ドラム１の周面１ａを所定電位に均
一に帯電する帯電器２と、感光体ドラム周面１ａに露光
を行い入力情報に応じた静電潜像を形成する液晶記録ヘ
ット３が順次配設されている。液晶記録ヘッド３の下流側には、静電潜像にトナーを付
与して顕像化する現像装置りが配設されている。本例の
現像装置りは、トナー補給器４と現像器５から成り、二
成分現像剤を用いて反転現像を行う。トナー補給器４内
には補給用トナーｔが貯留されており、その補給用トナ
ーｔには、透光性微粉末が所定の割合で混合されている
。この透光性微粉末の効能と使用方法については、後程
詳細に説明する。トナー補給器４の現像器５上部に臨ま
ぜた補給口には、トナー補給ロール４ａが配設されてお
り、この回転を制御して補給用トナーｔの現像器５への
補給量を調節する。現像器５内には、トナーとキャリヤ
及びトナーに対し所定の割合で添加された上述と同物質
の透光性微粉末を混合して成る二成分現像剤ｄが貯留さ
れている。現像器５の感光体ドラム１表面に臨ませた供給口５ａに
は、現像スリーブ５ｂが回転自在に設けられている。現
像スリーブ５ｂには、現像バイアス電源５ｃが接続され
ている。二成分現像剤ｄは、現像スリーブ５ｂの回転と
共に、その表面に担持されて感光体ドラム１表面に最近
接する現像位置まで搬送され、静電潜像の現像に供せら
れる。現像装置りの下流側には、現像されたトナー像を用紙ｐ
上に転写する転写器６が配設されている。転写器６の下流側には、特に部材は配設されておらず、
転写を終えた感光体ドラム１表面はそのまま再度帯電器
２の配設位置に戻り、新たな画像形成プロセスが開始さ
れる。尚、上述の帯電器２と転写器６には夫々所定極性
（本例では帯電器２が一極性、転写器６が電極性）のバ
イアス電源２　ａ。６ａが接続され、感光体ドラム１側が接地されている。ここで、本発明の電子写真式画像形成方法の原理につい
て説明する。クリーニング工程を省略する為には、転写工程後の感光
体ドラム表面に未転写トナー等のクリーニングすべき残
留物を発生させないか、又は、残留物が帯電から露光に
至る工程で静電潜像の形成に悪影響を及ぼさない物質で
あればよい。本発明は、後者の考え方に基づ（ものであ
る。第２図で、現像器５（第１図参照）により感光体ドラム
１表面に付与されたトナーｔの内、感光体ドラム１表面
に直接付着した１層目トナーｔ１とその上に付着した２
層目トナーｔ２の感光体ドラム１に対する物理的付着力
（Ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｗａａｌｓ力や鏡像力から成る）を
比較した場合、遥かに１層目トナーｔ□の方が大きいこ
とが知られている。因みに、１層目トナーｔ１の平均粒径を１０μｍとした
場合、１層目トナーｔ１に対するＶａｎ　ｄｅｒ　Ｗａ
ａｌｓ力は、計算上、２層目トナーｔ２の約１０８倍と
なる。これから、転写後の感光体ドラム１表面に残留す
る未転写トナーは、殆どが１層目トナーｔ、であると推
察される。これは、本願発明者の感光体ドラム１表面の
観察によっても確認されている。そこで、本願発明者は、感光体ドラム１表面に残留して
も静電潜像の形成に悪影響を及ぼさない物質を、トナー
よりも優先的に感光体ドラム１表面に付着させて１層目
を形成させ、２層目以上にトナーを付着させて略１００
％のトナー転写効率を得ることを企図する。静電潜像の
形成に関与するのは帯電、露光の両工程であるが、露光
工程に関しては、残留物質が透光性物質であれば光を遮
らず、露光に支障を及ぼさない。しかし、残留物質の粒
径がトナー粒子と同程度に大きい場合は、帯電工程にお
ける一様帯電作用に支障を及ぼす。よって、１層目に付着させる物質として、トナー粒子よ
りも粒径が小さい透光性微粉末に着目する。尚、透光性微粉末としては、無機物又は有機物を問わな
い。更に、上記透光性微粉末には、次の様な条件が要求され
る。本発明方法では、透光性微粉末をクリーニング無し
画像形成プロセスで使用する現像剤中に添加する方法を
採る。従って、透光性微粉末は、現像器からトナーと共
に感光体ドラム１表面に付与された際、優先的に感光体
ドラム１表面に付着し１層目を形成することが要求され
る。又、トナーと同様に挙動するから、用紙上に転写さ
れ定着された際に、画像に悪影響を及ぼしてはならない
。そのような透光性微粉末としては、キャリヤとの摩擦に
よってトナーと同極性に帯電する樹脂粉末が好適である
。樹脂粉末は、エマルシロン重合法等により、容易に透
光性のものが得られ、且つ所望の粒径に均一に揃えるこ
とができる。又、その摩擦帯電特性も表面処理等により
自由に可変でき、トナーの摩擦帯電特性に容易に適応さ
せることができる。更に、定着性に関しても、トナーを
構成する樹脂と同−若しくは類似の樹脂を使用すれば、
問題はない。ここで、上記透光性微粉末の使用方法について説明する
。本発明方法では、透光性微粉末を現像剤ｄ中に混合し
、現像器５によりトナーと共に感光体ドラム１に供給す
る。第３図において、感光体ドラム１に付与された透光
性微粉末Ｕは、優先的に感光体ドラム１表面に付着し、
１層目を形成するが、２層目以上のトナーｔの表面にも
付着している。トナーｔは、１層目透光性微粉末Ｕ、を
介し２層目以上を形成しているから、感光体ドラム１に
対する付着力が小さく、転写器６によりその略１００％
が用紙ｐ上に転写される。その際、トナーｔの表面に付
着した透光性微粉末ｕ２も、トナーｔと共に用紙ｐ上に
転移され、定着工程を経て用紙ｐに定着され機外に排出
される。感光体ドラム１表面に残留する１層目の透光性微粉末Ｕ
、は、再度、帯電と露光の両工程を経るが、上述した様
に静電潜像の形成を妨害することは無い。次いで、現像
工程に至るが、透光性微粉末口が新たな静電潜像の地肌
部（白画像部）番こ位置する場合は、現像電界が透光性
微粉末Ｕ、を感光体ドラム１表面から離脱させる方向に
作用し、透光性微粉末ｕ１を現像器５内に回収する。一
方、透光性微粉末ｕ１が新たな静電潜像の画像部（黒画
像部）に位置する場合は、その上に新たるとトナーｔが
付与され２層目以上を形成する。そして、転写工程に至
り、２層目トナーｔ２以上が転写され、１層目の透光性
微粉末ｕ８が再度残留する。この２度残留した透光性微粉末Ｕ、は、何れ白画像部に
出会い現像器５内に回収される。以上の様に、現像剤中に添加した透光性微粉末Ｕは、用
紙ｐに付着して機外に排出される透光性微粉末ｕ２と、
現像器５内に回収される透光性微粉末Ｕ、とに分かれる
。従って、現像剤ｄ中のトナー濃度に応じてトナーｔを
補給しつつ、長期に亘り連続プリントを実施した場合、
補給トナーを中に混合する透光性微粉末の割合を、初期
現像剤（現像装置りの使用開始時に既に投入されている
現像剤）ｄ中に混合する割合と同一にすると、現像剤ｄ
中の透光性微粉末Ｕの割合が徐々に増加する。現像剤ｄ
中の透光性微粉末口の割合が適量より増加すると、二成
分現像剤の場合、トナーだけでなくキャリヤの全表面を
透光性微粉末Ｕが覆う様になる。その結果、トナーの摩
擦帯電が不充分となり、トナー飛散が生じたり画像濃度
が不安定となる。従って、現像剤ｄ中の透光性微粉末Ｕ
の割合を所定の適量比に保持する必要がある。上記要求を満足するには、転写され機外に排出された透
光性微粉末０２分だけを補給してやればよい。今、初期
現像剤中に混合する透光性微粉末の最適比率をトナー重
量比でαｗｔ％とし、この内の転写されて機外に排出さ
れる透光性微粉末ｕ２の全透光性微粉末Ｕに対する割合
をβ％とする。ここで、補給トナーを中に混合する透光性微粉末Ｕの比
率γを、とすれば、現像剤ｄ中の透光性微粉末Ｕの割合を最適比
率αに略一定に保つことができる。以下、本発明方法に好適な透光性樹脂微粉末の使用方法
を確認する為に行なった実験について説明する。本発明
方法に好適な透光性樹脂微粉末としては、従来からトナ
ー中にバインダとして含をされているアクリル系樹脂の
一種で透光性を備えたポリメチルメタアクリル微粉末を
用いる。

【実施例】

（実験方法）をヘンシェルミキサにて予め混合し、次に、を混合して
初期現像剤を調製する。ポリメチルメタアクリル微粉末の転写率βは、略７０％
であることが本願発明者により把握されている。従って
、補給用トナーへのポリメチルメタアクリル微粉末の混
合比率γは、 γ＝２Ｘ７０／１００　＝１．４ｖｔ％となる。この比
率でポリメチルメタアクリル微粉末が混合された補給用
トナーｔを、現像剤ｄ中のトナー濃度が約１０％となる
様に補給制御しつつ、第１図に示すプリンタで２０゜０
００枚の連続プリントを実施する。その他の実験条件は、感光体ドラム１の直径　　・・・３０龍転写紙サイズ　
　・・・・・・・・・Ａ４縦給送各電位設定初期帯電電位Ｖ、・・・・・・・・・−４５０ｖ地肌部
電位ｖ１ピ・・・・・・・・・・・−３００ｖ現像バイ
アス電位ＶＢ・・・−２４０■露光部電位ＶＬ・・・・
・・・・・・・・　−２０Ｖとする。（実験結果）２０．０００枚に至るまで、残像の発生が無く、且つ、
トナー飛散及び画像濃度の低下も認められず、良好な画
像が安定して得られた。

【比較例】

（実験方法）補給用トナーｔへのポリメチルメタアクリル微粉末の混
合比率を、初期現像剤ｄと同比率の２ｗｔ％とじ、１０
．０００枚の連続プリントを実施する。（実験結果）プリント枚数１０．０００枚に至るまで、残像の発生は
認められなかった。しかし、５．０００枚前後からトナ
ー飛散が激しくなり、１０．０００枚以上のプリントを
続けることができなかった。尚、本発明は上記の特定実施例に限定されるべきもので
はなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可能
であることは勿論である。例えば、確認実験で透光性微
粉末の好適な添加量が示されているが、これは−例であ
り、透光性微粉末の好適な添加量はトナーの粒径や透光
性微粉末の粒径等により変化するものである。又、本発
明は、液晶プリンタに限らず、それ以外の光記録装置や
電子写真式複写機等の種々の電子写真式画像形成装置に
広く適用可能である。〔発明の効果〕以上、詳細に説明した如く、本発明によれば、補給用現
像剤に混合する透光性微粉末の割合を現像器中の現像剤
に含宵する割合より小さくすることにより、長期に亘っ
て、略１００％の高転写効率を維持すると共にトナー飛
散や画像濃度低下の発生を防止することができる。従っ
て、通常の電子写真式画像形成方法から単にクリーナを
省略しただけの簡単な構成の画像形成プロセスにより、
残像等の画質不良の無い良好な画像を長期に亘り安定的
且つ迅速に得ることができる。そしてこれにより、電子
写真式画像形成装置の小型化を大幅に促進することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての電子写真式画像形成
方法が適用される液晶プリンタの主要構成を示した模式
図、第２図は上記液晶プリンタにおける転写工程の動作
を示した模式的説明図、第３図は上記液晶プリンタにお
ける透光性微粉末の移動を示す模式的説明図である。１・・・感光体ドラム　　　２・・・帯電器３・・・液
晶ヘッド　　　　４・・・トナー補給器５・・・現像器
　　　　　　６・・・転写器Ｄ・・・現像装置１＋・・・１層目トナーｔ２・・・２層目トナーＬｌ＋・・・１層目透光性微粉末ｕ２・・・透光性微粉末

Claims

【特許請求の範囲】

（１）キャリヤとトナーと前記キャリヤに対する摩擦帯
電極性が前記トナーと同極性の透光性微粉末を含む現像
剤を用いて静電潜像を現像し、前記トナーと前記透光性
微粉末とを含む補給用現像剤を前記現像剤に補給しつつ
画像形成を繰返す電子写真式画像形成方法において、前
記補給用現像剤中の前記トナーに対する前記透光性微粉
末の割合を前記現像剤中の前記トナーに対する前記透光
性微粉末の割合より小さくしたことを特徴とする電子写
真式画像形成方法。
（２）前記透光性微粉末が前記トナーの平均粒径より小
さい平均粒径のアクリル系重合体から成る請求項１記載
の電子写真式画像形成方法。
（３）感光体表面を一様に帯電する工程と、一様帯電さ
せた感光体表面に画像情報に応じて光を照射し静電潜像
を形成する工程と、前記静電潜像をキャリヤとトナーを
含む現像剤により前記トナーの補給を受けつつ顕像化す
る現像工程と、前記顕像を転写器により用紙上に転写す
る転写工程とから成る電子写真プロセスを備え、転写後
の感光体表面をクリーニングせずに前記電子写真プロセ
スを繰返し実施することにより画像を得る電子写真式画
像形成方法において、前記現像剤及び補給用トナーの双
方に前記キャリヤとの摩擦帯電極性が前記トナーと同極
性の透光性微粉末を混合すると共に、前記補給用トナー
に対する混合割合を前記現像剤に対する混合割合より小
さくしたことを特徴とする電子写真式画像形成方法。
（４）前記透光性微粉末が前記トナーの平均粒径より小
さい平均粒径のアクリル系重合体から成る請求項３記載
の電子写真式画像形成方法。