JPH02118675A - 感光性トナーによる画像形成方法 - 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、感光性トナーによる画像形成方法に関し、よ
り詳細には、感光性トナーと磁性キャリヤとの組合せを
使用し、電圧印加同時露光同時転写方式でカブリのない
鮮明な画像を形成させるだめの改良に関する。

（従来の技術） 従来、感光性トナーを使用し且つ電圧印加同時露光同時
転写方式で画像形成を行う方法は既に知られている。例
えば、特開昭６０−９８４６３号及び６０−１３８５６
６号公報には、導電性基板上に感光性トナー層を形成さ
せると共に、該トナ層と透明電極とを対面させ、トナー
付着基板側がトナーと逆極性及び対向電極側がトナーと
同極性となるようにバイアス電圧を印加し、画像露光し
、光照射を受けたトナー像を対向電極側に転写して画像
形成を行うことが記載されている。

また、本発明者等の提案にかかる特願昭６２２９５３４
３号明細書には、少なくとも一方が曲車面な有し且つ少
なくとも一方が透明である２個の電極面を対向させて配
置し、一方の電極面に感光性トナー層を形成させ、トナ
ー層支持電極面がトナー電荷と同極性及び対向電極面が
トナー電荷と逆極性となるようにバイアス電圧を印加し
、両型極面が感光性トナー層を介して接触する部位でト
ナー層に光照射して、未露光トナーを対向電極面側に移
行させてポジ像形成を行うことを特徴とする画像形成方
法が記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者等の提案にかかる上記の電圧印加同時露光方式
によれば、非常に簡単な構成でしかも原稿からポジ像を
形成させ得るという利点が達成されるが、トナー層形成
、トナーの電荷消去乃至電荷注入及びトナー粒子の電極
面からの離脱（反発）等の諸ステップが一つの帯域内で
行われることから、カブリや乱れのない鮮明な画像を形
成させることが困難であるという問題がある。

従って、本発明の目的は、感光性トナーと磁性キャリヤ
との組合せを用いて、電圧印加同時露光同時転写方式で
画像を形成するに際して、カブリのない鮮明で高濃度の
画像を安定に形成させるようにする改良方法を提供する
にある。

本発明の他の目的は、透明電極面のブレや現像スリーブ
のブレ等にも影響されず、カブリのない鮮明画像を安定
に形成するための改良方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、導電性スリーブ上に感光性トナーと磁
性キャリヤとの混合物から成る磁気ブラシを形成させ、
該磁気ブラシと透明電極面とを接触させ、該導電性スリ
ーブと透明電極面との間にバイアス電圧を印加すると共
に、透明電極面を通して前記接触部を画像露光し、これ
により電極面上に感光性トナー像を形成させることから
成る画像形成方法において、画像露光巾を磁気ブラシと
透明電極面との接触巾よりも小さい巾とすると共に、画
像露光巾の先端部を前記接触巾の先端部よりも透明電極
面進行方向に若干はみ出すように露光中を設定し、且つ
導電性スリーブがトナー電荷と同極性及び透明電極面が
トナー電荷と逆極性となるようにバイアス電圧を印加す
ることを特徴とする画像形成方法が提供される。

（作　用） 本発明の詳細な説明するための第１図において、本発明
の同時露光転写法によれば、現像スリブ（導電性スリー
ブ）１６上に磁性キャリヤ１７と感光性１〜ナー１３の
混合物から成る磁気ブラシ１５を形成させ、この磁気ブ
ラシ１５と透明ドラム３の透明電極面２とを接触させる
。

感光性トナー１３は磁性キャリヤ１７との混合により一
定極性の電荷（例えばマイナス）に帯電されており、反
対極性の電荷に帯電された磁性キャリヤ１７にクーロン
力により引き付けられている。透明電極面２は感光性ト
ナー１３の極性と逆極性（例えばプラス）となるように
、電源１８によりバイアス電圧が印加されているか、或
いは接地状態とされている。かくして、透明電極面２上
には感光性トナー１３の薄い層２６が形成されると同時
に、透明電極面２２を介して、スリット露光が行われる
。暗部りでは感光性トナー１３が電極面２にクーロン力
により保持したままであるが、明部りでは、トナー１３
の光導電性により帯電電荷の消失乃至逆極性電荷（例え
ばプラス）の注入が行われ、トナー１３は磁気ブラシ１
５側に移動し、かくして暗部りに対応したトナー像２５
の形成が行われる。

磁気ブラシ１５と透明電極面２との接触巾と画像露光巾
との位置関係を説明するための第２図において、透明電
極面２には、磁気ブラシ１５と透明電極面２とが接触す
る接触巾、即ち現像中ｄと、透明電極面２に対して光線
を入射させる露光中ｅとがある。本発明においては、こ
の画像露光巾ｅを現像中ｄよりも小さい巾とすると共に
、透明電極面の進行方向ｐに関して、画像露光巾ｅの先
端部ｅ、を接触巾（現像中）ｄの先端部ｄｐよりも透明
電極面進行方向に若干はみ出すようにする。

既に述べた通り、本発明の画像形成法では、明部りのト
ナーが光導電性となり、電荷の消失乃至は逆極性電荷の
注入が行われて、このトナーが磁気ブラシ側に移動（電
極面からの反発）を生じて画像の形成が行われるもので
あるが、この透明電極面と磁気ブラシとがたえず摺擦さ
れており、しかも透明電極面にはトナーの極性とは逆極
性となるようにバイアス電圧が印加されていることから
、−旦露光された電極面が光線が遮断された状態で磁気
ブラシと接触すると、電極面に未露光のトナーが再度付
着してカブリを発生するようになる。これに対して、本
発明によれば、画像露光１１ｅの先端部ｅ、を現像器ｄ
の先端部ｄ、よりもドラム進行方向に若干はみ出すよう
にしたため、磁気ブラシとの接触が解除されるまで露光
が継続されて、−旦露光された電極面に未露光のトナー
が再度付着するのが防止され、この結果としてカブリの
発生が完全に防止されるのである。

実際の画像形成に際しては、現像スリーブや透明ドラム
には、回転に際してタワミやブレを発生し、このため現
像［１１（ＩＩの先端部ｄｐにも位置ブレを生しるのを
避は得ない。本発明によれば、画像露光巾ｅの先端部ｅ
ｐを現像器ｄの先端部ｄｐよりも若干はみ出すようにし
たため、このような位置ブレが生じたとしても、磁気ブ
ラシとの接触が解除されるまで確実に露光が継続されて
、カブリの発生が確実に防止されることになる。

（発明の好適態様） 本発明方法の実施に好適に使用される装置の一例を示す
第３図において、機枠１の内部には、外表面に透明電極
面２を備えた透明ドラム３が駆動回転可能に設けられて
いる。機枠１の上部には、原稿４を支持する透明板５が
設けられている。透明ドラム３のほぼ中心には、露光用
ミラー６が固定されており、この露光用ミラー６と透明
板５とは、例えば第一の可動ミラー７、第二の可動ミラ
８、インミラーレンズ９、及び固定ミラー１０を介して
光学的に接続されている。透明板５上の原稿４を照明す
るために露光用ランプ１１が設けられる。

透明ドラム３の周囲に沿って且つ露光用ミラ６からの光
学通路に、全体として１２で示す現像器が設けられる。

この現像器１２には、供給される感光性トナー１３と磁
性キャリヤ１７（第１図参照）とを混合するための撹拌
ローラー４と、この混合物の磁気ブラシ１５を表面に形
成する現像スリーブ１６とから成っている。現像スリー
ブ１６は表面が導電性であり、その内部に磁気ブラシな
形成させるためのマグネ・ント１８が回転可能に設けら
れるか或いは固定して設けられている。

透明電極面２と現像スリーブ１６との間にバイアス電圧
を印加するために、この具体例では透明電極面２は接地
され、一方現像スリーブ１６はバイアス電源１９に接続
されている。

透明ドラム３の回転方向に沿って、現像器１２に次いで
、トナー像転写機構２０が設けられる。

即ち、この転写機構２０の部位で透明ドラム３の表面と
接触するように複写紙２１を供給する複写紙供給機構２
２が設けられる。この具体例で、転写機構２０はコロナ
ヂャーシャーであり、トナー像２５を備えたドラム３と
複写紙２１とが重ねられた状態て複写紙２１の背面から
、トナーの電荷と逆極性の電荷の放電を行うことにより
、トナ像２５をドラム３から複写紙２１に転写させる。

複写紙２１の搬送方向には、例えば加熱ローラの如き定
着機構２３が設けられていて、複写紙２１上に転写され
たトナー像を熱定着する。

透明ドラムの回転方向に沿って、転写機構２０に次いで
クリーニング機構２４が設けられていて、トナー転写後
、ドラム表面に残留する余分のトナーをクリーニングに
より除去する。

感光性トナーの同時露光転写部を拡大して示す第１図に
おいて、現像スリーブ１６と透明ドラムの透明電極面２
とは近接しており、スリーブ１６には、磁性キャリヤ１
７と感光性トナー１３の混合物から成る磁気ブラシ１５
が形成され、この磁気ブラシ１５が透明電極面２と摺擦
されていて、前に説明した機構により画像形成が行われ
る。

本発明において、光導電性トナーとしては、電気絶縁性
樹脂定着媒質中に光導電性顔料、例えば酸化亜鉛、Ｃｄ
Ｓ等の無機光導電体や、ペリレン系顔料、キナクリドン
系顔料、ビラントロン系顔料、フタロシアニン系顔料、
ジスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料等の光導電性有機顔
料を分散させた組成物から成る粒子が使用される。光導
電性顔料は、定着媒質１００重量部当り３乃至６００重
量部、特に５乃至５００重量部の量で用いるのがよい。

光導電性顔料の量が」１記範囲よりも少ないときには、
画像の濃度やトナー感度が低下する傾向があり、また上
記範囲よりも多いときには、電荷保持特性が低下する傾
向がある。

定着媒質としては、それ自体公知の電気絶縁性の定着用
樹脂、例えばポリスチレン、スチレンアクリル共重合体
、アクリル樹脂、ポリカーボネト、ボリアリレート（ビ
スフェノールＡとイソまたはテレフタレール酸とのポリ
エステル）、ポリビニルブチラール、ポリスルホンを用
いることができ、またポリビニルカルバゾール等の光導
電性樹脂も、単独で或いは電気絶縁性樹脂との組合せで
本発明の目的に使用される。

前述した光導電性顔料が可視域波長に感度を有しない場
合には、それ自体公知の染料増感剤や化学的増感剤を配
合することができる。

また、定着媒質として電荷輸送媒質を用い、この電荷輸
送媒質中に前述した光導電性顔料を電荷発生顔料として
分散させ、この分散系を光導電性トナーとする。電荷輸
送媒質としては、前述した電気絶縁性樹脂と電荷輸送物
質、例えばポリビニルカルバゾール、フェナントレン、
Ｎ−エチルカルバゾール、２．５−ジフェニル−１，３
，４−オキサジアゾール、２．５−ビス−（４−ジエチ
ルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、
ビス−ジエチルアミノフェニル−１，３゜６−オキサジ
アゾール、４，４゛−ビス（ジエチルアミノ）−２，２
’　−ジメチルトリフェニルメタン、２．４．５−トリ
アミノフェニルイミダシル、２．５−ビス（４−ジエチ
ルアミノフェニル）−１，３，４−トリアゾール、１−
フェニル３−（４−ジエチルアミノスチリル）−５−（
４−ジエチルアミノフェニル）−２−ピラゾリン、ｐ−
ジエチルアミノベンツアルデヒド−（ジフェニルヒドラ
ゾン）などの正孔輸送物質や２−ニトロ−９−フルオレ
ノン、２．７−シニトロー９−フルオレノン、２．４．
７−）−ジニトロ−９−フルオレノン、２．４．５．７
−テトラニトロ９−フルオレノン、２−ニトロペンゾヂ
オフェン、２，４．８−１−リニトロチオキサントン、
ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ジニトロ
アントラキノンなどの電子輸送物質の少なくとも１種の
組合せが使用される。電荷輸送物質は、−射的に言って
、樹脂１００重量部当り１０乃至２００重量部、特に３
０乃至１２０重量部の量で用いるのがよい。

本発明に用いる光導電性トナーは、上述した必須成分に
加えて、それ自体公知の助剤を公知の処方に従って配合
することができる。このような助剤としては、ワックス
類等のオフセット防止剤や圧力定着性付与剤を挙げるこ
とができる。

トナーへの成形は、混線、粉砕、篩分けによる乾式法や
、分散液の形で噴霧造粒する湿式法により行うことがで
き、生成したトナーを風力分級等の厳密な分級操作に賦
することによって、後述するメジアン径と粒度分布とを
有するトナー粒子とする。生成したトナー粒子には、疎
水性微粉シリカ、微粉カーボンブラック等の流動性改良
剤をマブシにより配合することもできる。

本発明に用いる光導電性トナーは、光感度の増大と画像
濃度の向上及びカブリ防止の見地から、体積基準メジア
ン径が５乃至１０μｍ、特に６乃至８μｍの範囲内にあ
ることが望ましく、標準偏差値（ｏ）が３．３３μｍ以
下、特に２．２４μｍ以下となるような狭い粒度分布を
有することが好ましい。

好適な光導電性トナーの例としては酸化亜鉛＝スチレン
ーアクリル樹脂系、フクロシアニンエスチレン−アクリ
ル樹脂系、フタロシアニンコポリエステル樹脂系などが
挙げられる。これらの光導電性トナーは負極性への摩擦
帯電特性を有している。一方正極性への摩擦帯電特性を
有する光導電性トナーとしては、上述した樹脂の代わり
にポリアミド系樹脂等の窒素原子を主鎖或いは側鎖に含
む樹脂を含むトナーを用いればよい。

磁性キャリヤとしては、鉄粉キャリヤやフェライトキャ
リヤを用いることができ、キャリヤの形状は、不定形、
角取りされた不定形及び球状等の任意の形状でよく、そ
の粒径は３０乃至１２０μｍ、特に６０乃至９０　ＩＬ
ｍの範囲内にあるのがよい。キャリヤとしては未被覆の
ものでも、樹脂でコートしたものでも使用することがで
きる。磁性キャリヤと光導電性トナーとの混合比率は、
重量比で一般に９６：４乃至９２：８、特に９５：５乃
至９３．７の範囲にあるのがよい。磁気ブラシの穂切り
高さは、一般に０．２乃至１．０　ｍｍ　、特に０．３
乃至０．８　ｍｍ　　の範囲にあるのが最適である。

一方、透明ドラムとしては、透明性に優れ、光学的に歪
のない材料で製造されたものであれば任意の材料から成
るものでよく、例えばアクリル樹脂、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート樹脂、通常のカーボネート
樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１樹脂等の樹脂製ド
ラムや、ガラス、ガラスセラミック等のセラミック製ド
ラムが使用される。透明電極面としては、導電性ガラス
（ＮＥＳＡガラス）や、酸化錫導電層、インジウム−錫
酸化物導電層（ＩＴＯ）等が使用される。

導電性スリーブとドラム透明電極との間に印加するバイ
アス電圧は、前述した極性のものであり、一般に２００
乃至８００ボルト、特に３００乃至６００ボルトの範囲
が適当である。また両者の平均電界強度は２乃至１６Ｋ
Ｖ／ｃｍ、特に４乃至６ＫＶ／ｃｍの範囲がよい。

本発明において、画像露光巾ｅと現像［１］ｄとの比（
ｅ／ｄ）は、一般に０，２乃至０．８、特に０．４乃至
０．６の範囲内にあることが望ましい。この比ｅ　／　
ｄが上記範囲よりも小さいと露光効率が低（、カブリ発
生の原因となりやすい。一方、この比ｅ　／　ｄが上記
範囲よりも大きいと、光像のブレ等により形成される画
像の鮮明さが損なわれる傾向がある。また、画像露光巾
ｅの先端部ｅ２の現像中ｄの先端部ｄｐからのはみ出し
巾Ｘは一般に０．３乃至３ｍｍ、特に１乃至１．５ｍｍ
の範囲にあることが望ましい。このはみ出しｒｉｌｘが
上記範囲よりも小さいと、現像中の位置ブレ等によりカ
ブリが生じやすくなり、上記範囲よりも大きいと露光効
率の点で好ましくない。更に、ｄは５乃至１５ｍｍ、特
に８乃至１２ｍｍ、ｅは２乃至１０ｍｍ、特に４乃至６
ｍｍの範囲にあることが望ましい。

（発明の効果） 本発明によれば、導電性スリーブ上に感光性トナーと磁
性キャリヤとの混合物から成る磁気ブラシを形成させ、
該磁気ブラシと透明電極面とを接触させ、該導電性スリ
ーブとと透明電極面との間にバイアス電圧を印加すると
共に、透明電極面を通して前記接触部を画像露光し、こ
れにより電極面上に感光性トナー像を形成させることか
ら成る画像形成方法において、画像露光ＩＪを磁気ブラ
シと透明電極面との接触巾よりも小さい巾とすると共に
、画像露光巾の先端部を前記接触巾の先端部よりも透明
電極面進行方向に若干はみ出すように露光「ＩＪを設定
し、且つ導電性スリーブがトナー電荷と同極性及び透明
電極面がトナー電荷と逆極性となるようにバイアス電圧
を印加することにより、カブリのない鮮明で高濃度の画
像を安定に形成し得るようになった。また、透明電極面
や現像スリーブのブレ等にも影響されず、カブリのない
鮮明画像を安定に形成することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法において、感光性トナの同時露光
転写部を拡大して示す図であり、第２図は、磁気ブラシ
と透明電極面との接触巾と画像露光巾との位置関係を説
明する図であり、第３図は、本発明方法の実施に使用さ
れる装置の一例を示す図である。 ２　・・・透明電極面　　　３　・・・透明ドラム１３
・・・感光性トナー　　１６・・・現像スリーブ１７・
・・磁性キャリヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性スリーブ上に感光性トナーと磁性キャリヤ
   との混合物から成る磁気ブラシを形成させ、該磁気ブラ
   ジと透明電極面とを接触させ、該導電性スリーブと透明
   電極面との間にバイアス電圧を印加すると共に、透明電
   極面を通して前記接触部を画像露光し、これにより電極
   面上に感光性トナー像を形成させることから成る画像形
   成方法において、 画像露光巾を磁気ブラシと透明電極面との接触巾よりも
   小さい巾とすると共に、画像露光巾の先端部を前記接触
   巾の先端部よりも透明電極面進行方向に若干はみ出すよ
   うに露光巾を設定し、且つ導電性スリーブがトナー電荷
   と同極性及び透明電極面がトナー電荷と逆極性となるよ
   うにバイアス電圧を印加することを特徴とする画像形成
   方法。