JPH0431390B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は静電写真に関する。さらに詳細には、
本発明は静電画像パターンを増幅する方法に関す
る。 〔従来の技術〕 ハロゲン化銀技術を基礎とする画像形成系は、
少量の画像形成光に対して高度の増加または増幅
をもたらすので写真においてしばらくの間優れた
立場を占めて来た。たとえば、感度がISO25−
1000およびそれ以上の写真フイルムおよび印画紙
が市販されている。 静電写真においては、静電画像信号が静電現像
剤組成物で現像される。これらの信号は静電荷差
（ナノクーロン／cm²単位）のある静電荷パターン
を構成する。すなわち、静電荷パターンは隣接領
域と異なる正味の静電荷／単位面積を有する空間
領域を含んでいる。空間領域間における正味の静
電荷／単位面積の差はパターンを特徴づけるのに
役立つ。静電パターンを形成する種々の方法の中
で、とりわけ、光電導画像形成および誘電体記録
が挙げられる。前者は帯電された光受容体を光に
像状露光させることを基礎としている。誘電体記
録では、帯電された針または他の適当な手段と像
状に接触させて電荷保持層上に静電荷パターンが
形成される。いずれの場合においても、そのよう
にして形成されたパターンの静電荷差は現像剤組
成物との接触により低減され（すなわち中和さ
れ）、トナーの像状付着層が得られる。 困つたことに、静電写真系に直接関連する増幅
はハロゲン化銀系の場合に比較して著しく低い。
たとえば、被写体の最大濃度（Dmax）を有する
領域を光受容体に再生するためには、光受容体は
少なくとも約60ナノクーロン／cm²、ほとんどの系
では100ナノクーロン／cm²以上にほゞ等しい電荷
差／単位面積を有することが必要である。（正確
な電荷差は多数の要因たとえば現像剤感度および
現像の完全性によって異なる。）そのような差、
したがつてそのような画像濃度を達成するには、
ハロゲン化銀系の場合の対応する光量より少なく
とも１桁大きい高水準の光露光が必要である。 電子写真画像形成系では、Dmax再生に対して
静電荷パターンに関連する電荷差は、その電荷差
が露光によりもたらされないことを除いて光電導
系の場合と同様である（したがつて、ISO等級は
適用出来ない）。しかしながら、１段階で60−100
ナノクーロン／cm²またはそれ以上の電荷差をつく
るのに必要なエネルギーは相当なものになり得
る。ある用途では、そのようなエネルギーは最初
から入手できずまたは与えることが困難であり、
その場合困つたことにDmaxが不十分な画像が得
られる。 したがつて、静電写真系は、通常のハロゲン化
銀画像形成の有力な代りと考えられるはるかに低
い初期大きさの電荷差／単位面積を有する電荷パ
ターンから最大画像濃度を生じることが出来なけ
ればならない。この目的に対して、低初期電荷差
の信号増幅技術が従来技術において報告されてい
る。たとえば、米国特許4256820号には、プロセ
スの初期段階で弱いトナー画像を形成することが
記載されている。画像の調色された領域は、後の
段階で帯電された光受容体が全体露光される際光
学マスクとして作用し、調色された領域が放電す
るのを防止する。後の段階の露光後、光受容体は
再現像される。光学マスクとしてのトナー付着層
による他に、この増幅方法は単位面積当りの電荷
差を高めるための光電導体の光励起に左右され
る。困つたことに、初期トナー付着層は後の段階
で適当な画像を与えるためにかなりの光学濃度を
有しなければならない。そのような濃度要求が大
きいほど、パターンの増幅は小さくなることが理
解されるであろう。さらに、後に光励起のマスク
としてトナーを使用する方法では、画像形成が単
一の帯電−露光工程しか含まない方法と比較して
画像コントラストが非常に高い。 〔発明が解決しようとする問題点〕 したがつて、現在、初期静電荷パターンを光励
起なしに増幅する方法を提供することが１つの問
題点としてある。 〔問題点を解決するための手段〕 上述の問題点は、本発明によれば、下記の工
程： (a) 初期静電荷パターンを現像して対応する第１
トナー付着パターンとする工程、 (b) 電荷保持表面層を電界支持電極上に設けたも
のからなる画像増幅要素において第１トナー付
着層と電界支持電極間に電流搬送路を形成する
工程、 (c) 電荷保持層の調色されていない領域が励起さ
れない条件下で、初期電荷パターンにおける単
位面積当りの最大電荷差より大きい単位面積当
りの最大電荷差を有する高められた静電荷パタ
ーンを形成するのに十分な電荷で画像増幅要素
全体を帯電させる工程、および、 (d) 高められた電荷パターンを現像して第２トナ
ー付着パターンとする工程、 を含む増幅方法によつて達成される。 本発明は、電荷差／単位面積を低い水準……す
なわち、現在静電写真分野で理解されているよう
に有効最大濃度（Dmax）の画像を形成するのに
有効でない水準から、高Dmaxの画像を形成する
のに使用出来る高い水準に増幅する独特な方法を
提供する。さらに、本発明の実施から得られる画
像は、単一帯電、高水準の露光および現像を含む
方法に比較してコントラストが低くなり得る（す
なわち、より広い露光ラチチユードを有する）。
この目的に対して、本発明の実施には、少量のト
ナー像状付着層と電界支持電極間に電流搬送路を
形成することが必要であり、この通路に沿つて電
流を像状に運んで高電荷差／単位面積、たとえば
60−150ナノクーロン／cm²またはそれ以上の電荷
差を形成することが出来る。 便宜上、詳述すべき方法を電荷差増幅と呼ぶ。
この方法の最初の工程では、第１静電荷パターン
の現像によりトナー付着層が像状に形成される。
電荷パターンは、最大値が所定水準以下、好まし
くは30ナノクーロン／cm²である電荷差／単位面積
を有するような条件下で所望の画像に対応して形
成される。最も好ましくは、電荷差／単位面積の
最大値は約５〜約15ナノクーロン／cm²である（こ
れらの値は普通の条件下では十分なDmaxのトナ
ー像を生じない）。電荷パターンは、光電導（こ
の場合光受容体が使用される）、により、誘電体
記録（電荷保持要素を使用する）によりまたは他
の電荷形成手段により形成することが出来る。 光電導による第１静電荷パターンの形成に際し
ては、光受容体が均一に帯電され、その後化学線
に像状露光される。化学線の最大使用量は電子写
真で通常使用される露光に比較して小さく、たと
えば光の当つた領域で30ナノクーロン／cm²以下の
電荷を消散させる露光で十分である。また、電荷
パターンは誘電体記録により形成することが出
来、この場合、誘電体記録要素上の電荷差パター
ンは帯電させた針または他の適当な手段により形
成される。印加される単位面積当りの電荷差量は
たとえば30ナノクーロン／cm²以下である。 第１電荷パターンが形成された後、トナー物質
を含有する静電現像剤組成物で像状に現像されて
第１トナー付着層が形成される。しかしながら、
使用する現像剤は下記に詳述するように電界支持
電極と共に電流搬送路を形成するかあるいは形成
し得るものでなければならない。この工程で現像
剤のトナーの電荷の極性および静電荷パターンの
電荷の極性に応じてネガまたはポジ第１トナー付
着層（トナー付着層の画像センスを指す）を形成
することが出来る。当業界で周知の方法により現
像帯域にバイアス電圧を加えて現像を助け、制御
することが出来る。 使用する現像剤は単一または２成分乾式型、ま
たはトナー粒子を電気絶縁性液体に懸濁させた液
体型であることが出来る。 電流搬送路を形成するのに使用出来る代表的な
現像剤組成物として、米国特許第3938992号の例
に開示されている架橋トナー組成物；ヨーロツパ
特許願第62482号（1982年、10月13日公開）の例
に記載されているワツクス含有現像剤組成物；ポ
リエステル可塑化トナー含有現像剤；および米国
特許第4052325に記載されている任意のトナー組
成物が挙げられる。これらの組成物は導電性顔料
たとえばカーボンブラツク、沃化第一銅、パラジ
ウム、銅、遷移金属酸化物たとえば酸化銀、キナ
クリドンまたはアルミニウムフタロシアニンたと
えばヒドロキシ−およびクロロアルミニウムフタ
ロシアニンを各トナー粒子における重合体バイン
ダーに分散させたものまたは当業界で電荷制御剤
として使用される１種以上の化合物たとえば米国
特許3893935および4323634に開示されている第四
アンモニウム塩化合物、およびResearch
Disclosure，Item10938，５月，1973年，
Industrial Opportunities Ltd.，Homewell，
Havant，Hampshire，PO91EF，Uk，出版、に
開示されているポリオキシエチレンバルミテー
ト、ナフテン酸コバルトおよび樹脂酸亜鉛を含有
するのが好ましい。しかしながら、第１トナー付
着層は光学濃度を示す必要はない。したがつて、
着色剤は任意である。 第１トナー付着層の形成と同時にまたはそれに
続いて、第１トナー付着層は電荷保持表面層を電
界支持電極上に設けたものからなる画像増幅
（IA）要素の表面と接触せしめられ、その要素内
において第１トナー付着層と電界支持電極間に電
流搬送路が形成される。トナー付着層形成工程で
使用される光電導または誘電体記録要素および
IA要素は同一のまたは異なる要素であり得るこ
とは理解されるであろう。光電導および誘電体要
素において、最も外側の層はもちろん普通導電層
と呼ばれる電界支持電極層上に設けられる電荷保
持層である。 第１トナー付着層を形成し、それをIA要素と
接触させて電流搬送路を形成するために幾つかの
実施態様が意図される。１つの実施態様では、第
１静電荷パターンを光電導または誘電体記録要素
上に形成し、IA要素に転写し、そしてその要素
上で適当な現像剤で現像することが出来る。別法
として、第１電荷パターンを光電導または誘電体
記録要素上で現像し、得られる第１トナー付着層
をIA要素に転写することが出来る。第３の好ま
しい実施態様では、第１トナー付着層および電流
搬送路の形成は単一要素上で実施される。 IA要素上の電荷保持層は、静電写真分野で使
用されている表面静電荷を受容して保持すること
が出来る種々の公知の組成物の任意の１つから構
成することが出来る。代表的な光電導組成物およ
び要素として、米国特許4301226に記載されてい
る均質なアリールアルカン光電導組成物；米国特
許第3615414号および第3973962号に記載されてい
る集合体光電導組成物；および米国特許第
4175960に記載されている下部に集合体光電導電
荷発生層および上部に光電導電荷輸送層を有する
複活性光電導要素が挙げられる。 電荷保持層下の電界支持電極は、一体化された
導電層または電荷保持層と電気的に連通した別の
電極であることが出来る。有用な電極として、導
電性ペーパー支持体、金属たとえば支持体にニツ
ケルを蒸発させたもの、沃化第一銅含有層、およ
び低抵抗率の任意の他の導電性材料が挙げられ
る。代表的な電極材料は前記Research
Disclosure，Item 10938に記載されている。 電流搬送路 本発明の重要な面は、IA要素において第１ト
ナー付着層と電界支持電極との間に電流搬送路を
形成することである。「電流搬送路」とは、第１
トナー付着層をたとえばコロナ帯電装置により帯
電させた場合、電荷が調色領域から電流搬送路を
介して消散するように電荷を消散させ得る通路を
指す。逆に、電荷保持表面層の調色されていない
バツクグランド領域は印加された電荷の流れを防
止し、したがつて電荷差増幅法で２回目に帯電さ
せ調色した場合に有効なDmaxトナー像を与える
キーとなる所望の実際的大きさの電荷差を生じせ
しめる。 電荷差増幅法において種々の電流搬送路が意図
される。電流搬送路を与えるのに適当な物質を選
定するに際して、たとえば第１付着層のトナーの
種類、IA要素の電荷保持層の種類および両者を
付着させる手段を系として考慮しなければならな
い。 本発明においては２種類の電流搬送路が好まし
い：(1)第１トナー付着層と電界支持電極間の電気
抵抗の低下の結果として形成される電流通路およ
び(2)トナー、電荷保持層および電界支持電極によ
り要素内に形成された電流通路、この場合トナー
は静電気が帯電されると、電荷キヤリヤーを電荷
保持層に注入することが出来、一方、電荷保持層
はキヤリヤーを電極に向けて輸送する。 第１トナー付着層と電界支持電極間の直接接触
により、トナーと電極間の電気抵抗を低下させる
ことが出来る。あるいは、第１トナー付着層は電
荷保持層に像状に移動してその層を導電性にする
物質を含有することが出来、この場合移動した物
質は通路を残す。移動性物質は導電性物質または
電荷保持層内で像状化学反応により導電性を生じ
る化学物質であることが出来る。さらに、第１ト
ナー付着層は種々の方法たとえば誘電体層を透過
して導電性物質を運ぶことが出来る溶剤による処
理によつて移動性物質を放出するように活性化す
ることが出来、またはIA要素上の電荷保持層を
加熱して所要の移動を促進させることが出来る。 電荷キヤリヤーを１つの物質から電荷輸送物質
に注入し、注入されたキヤリヤーを電界支持電極
に輸送する電荷注入型電流搬送路を形成すること
も出来る。この実施態様の電荷差増幅法では、ト
ナー、電荷保持表面層およびトナーを電荷保持層
に付着させる手段は、電荷注入型電流搬送録を形
成するように選ばれる。たとえば、トナーは電荷
注入物質たとえばカーボンブラツク顔料を含有す
る熱可塑性樹脂トナーからなることが出来、電荷
保持層はたとえば光励起されない場合注入される
キヤリヤーを輸送する光電導層からなることが出
来る。（後者の層は時には当業者において電荷輸
送層と呼ばれる）。 電荷を１つの物質から他の物質に注入出来るか
どうかは、通常の実験により決定することが出来
る。たとえば、選んだ物質のガラス転移温度Tg
が重要であり得ることが見い出された。したがつ
て、本発明のトナーのガラス転移温度Tgは電荷
保持層より小さいことが好ましい。また、顔料を
含まないバインダー重合体の大容量中に顔料の微
結晶を含有する顔料入りトナー付着層の場合、顔
料を含まないバインダー重合体を介して顔料結晶
と電荷保持層との直接物理的接触も電荷注入を容
易にするのに望ましい。 電流搬送路の形成に潜在的に有用な物質の選定
に際しては、オフライン評価を行つて第１トナー
付着層および電荷保持層が電界支持電極への電流
通路を維持出来るかどうかを決定することが出来
る。そのような通路は最大値が少なくとも60ナノ
クーロン／cm²、好ましくは約100〜約150ナノクー
ロン／cm²である電荷差／単位面積を形成するよう
に電荷を輸送するのが好ましい。さらに、電流搬
送路を介しての電荷輸送速度も電荷保持層の表面
上の非調色領域の非励起減衰速度（すなわち、暗
減衰速度）より大きくなければならない。さもな
いと、前述したように電流搬送路は形成出来る
が、下記するようにバツクグラウンド領域が後に
追加された電荷を保持出来ない結果として画像識
別が失われるであろう。 したがつて、要するに、電荷保持層を適当なト
ナーにより修正して調色領域において電極へ向う
電流搬送能を形成出来るIA要素のいずれも本発
明の方法において潜在的に有用である。 電荷差増幅の第２工程において、第１トナー付
着層を担持するIA要素は、バツクグラウンド領
域もまたトナー付着領域も均一に印加された電荷
を受け取るように再帯電される。さらに、そのよ
うな再帯電の条件は、電荷保持層の非調色領域が
光励起されず、その結果非調色領域において光発
生電荷キヤリヤーが排除されるような条件であ
る。したがつて、電荷保持層が光電導性でない
（すなわち、その層が誘電体物質からなる）場合、
再帯電は日光の中でまたは部屋の明かりの中で進
行させることが出来る。しかしながら、電荷保持
層が光電導性である場合、再帯電は電荷保持層の
バツクグラウンドで光放電を引き起さないように
暗所でまたは安全光条件下で行わなければならな
い。バツクグラウンド（すなわち、非調色）領域
で測定して再帯電が十分な水準まで行われたら、
IA要素上に形成された電流搬送路を介して電荷
は像状に消散し、その結果バツクグラウンドと第
１トナー付着領域間に第２電荷差／単位面積を有
する高められた電荷パターンが形成される。高め
られた電荷パターンの形成に必要な時間は短か
く、通行１−５秒程度であり、その後調色領域お
よびバツクグラウンド領域の電荷水準は比較的安
定したまゝである。第１電荷パターンの電荷差／
単位面積より大きい第２電荷差の大きさは、第２
工程で印加される電荷量によつてのみ制限を受け
る。典型的には、第２電荷パターンにおける最大
電荷差／単位面積は60ナノクーロン／cm²およびそ
れ以上、好ましくは約100〜約150ナノクーロン／
cm²である。 第２電荷パターンは、第１トナー付着層の形成
に使用される現像剤と同じであつてもまたは異な
つていてもよい適当な静電現像剤組成物で現像さ
れて第２トナー付着パターンとされる。したがつ
て、高Dmaxを有する第２トナー付着層は画像形
成工程で使用される初期電荷差が小さい方法によ
つて形成される。 図面を参照するに、電荷差増幅法の第１段階お
よび増幅段階における画像−帯電、現像および定
着工程を単一光電導要素で実施する単一要素法に
より本発明を説明する。これらの図面において、
ネガ−ポジ画像形成は、画像センスに関連して実
施され、すなわち、オリジナルの濃度のない領域
に対応するコピー上にトナー濃度が形成される。
したがつて、第１図は光電導要素１を示してお
り、接地された導電層３上の光電導層２の表面は
正に帯電されている。第１図のグラフから、全光
電導層２を横切る電荷／単位面積は、Q₁電荷単
位／単位面積で一定であることが観察される。 帯電後、光電導体１は不透明領域５および透明
領域６を有するオリジナル４を各して像状に露光
される。この工程で、画像形成光７は第２図のグ
ラフにより示されるように光電導層上に電荷パタ
ーンを形成するように非常に低い強度または期間
であるのが典型である。電荷差／単位面積、Q₁
−Q₂は所望の任意の値であることが出来るが、
この工程は30ナノクーロン／cm²以下のQ₁−Q₂差
を生じるように実施するのが好ましい。 次に、第２図の要素上の正極性パターンは、ア
プリケーターおよび正に帯電された静電現像剤９
の供給量からなる現像剤手段８によつて現像され
る（第３図）。現像剤９が電荷パターンと接触せ
しめられると、第２図のグラフに示される電荷水
準Q₂に対応する電荷パターンの光の当つた領域
にかすかに目に見えるトナー付着層１１が形成さ
れ得る。もちろん、負に帯電した現像剤を用いて
光電導層２の光の当たらない領域にトナー付着層
を形成することも出来ることは理解されるであろ
う。 図面に示されている現像剤組成物９は、トナー
付着層が光電導層２に熱定着された場合、トナー
付着層１１がそれと導電層３との間に電流搬送路
を形成するように選ばれる。現像剤および光電導
要素層に有用な物質は下記の例に述べられる。 トナー付着層１１が要素の所定の位置に配置さ
れたら、熱定着手段１２にさらすことにより熱定
着され（第４図）、その結果要素の領域１３にお
いて定着されたトナー付着層１１と導電層３の間
に所要の電流搬送路が形成される。 その後、定着トナー付着層１１を担持する要素
は正の極性に全体が静電気で再帯電され（第５
図）、第５図のグラフに示すように要素を横切つ
た電荷プロフイールが形成される。再帯電工程は
バツクグラウンド領域（すなわち、トナー付着層
の両側の領域）が光励起されない条件下で行われ
る。再帯電されると、融着したトナー付着層１１
は先の工程で確立された電流搬送路の結果として
印加された電荷を保持することが出来ない。した
がつて、第２図に示す画像形成工程の結果として
形成される電荷差／単位面積より大きい高められ
た電荷差／単位面積Q₂−Q₁が要素上に形成され
る。しかし、高められた電荷差パターンの形成に
際して光は使用されない。最後に、高められた電
荷差パターンを正に帯電した現像剤で再現像する
と（第６図）、融着したトナー付着層１１上に追
加のトナー付着層１４がより多量で形成され、そ
れによつて最大濃度がより大きい画像が形成され
る。次いで、追加のトナー付着層１４は随意に熱
定着して（第７図）、所望の増幅された低コント
ラスト像を形成することが出来る。別法として
（図示せず）、追加のトナー付着層１４を他の要素
に転写し、融着した第１付着層１１を担持する要
素は再帯電、再現像および転写工程を繰り返えす
ことによりゼロプリンテイングに使用される。 下記の例は本発明の実施に役立つものである。
これらの例において、電圧を測定して下式により
電荷／単位面積に変換した： Ｑ＝cv 〔こゝで、 Ｑ＝電荷／単位面積（クーロン／cm²） ｃ＝電荷保持層および電界支持電極上に設け
られた任意の他の層の単位面積当りの全
キヤパシタンス（ナノフアラド／cm²） ｖ＝電荷保持層上のポテンシヤル（ボルト） また、例において増幅は対応する対照感度点に
対して電荷差増幅法の感度増大として報告されて
いる。ネガ−ポジ（neg−pos）像センス例の感
度点は、バツクグラウンド濃度より0.1濃度単位
大きい点とした（これは要素の非調色領域の濃度
＋カブリ濃度として定義される）。他方、ポジ−
ポジ（pos−pos）像センス例の感度点は
American National Standard Institute，Inc.
（ANSI）のセクシヨン４、プロシジヤーPH2.21
−1979により測定した。（ANSI PH2.21−1979
の感度点はHmとして特徴づけられ、その感度か
らセンシトメトリーパタメータが測定される）。 〔実施例〕 例 １ この例は、第１トナー付着層と電界支持電極間
に光電導層を介して電荷注入型電流搬送路を形成
する光電導要素でneg−Pos式現像における電荷
差増幅を説明する。 用いた画像増幅要素は、ポリエステルフイルム
支持体、支持体上の沃化第一銅電界支持電極、電
極層上の硝酸セルロース障壁層および障壁層上の
光電導層からなる光電導要素であつた。光電導層
はロイコ塩基アリールアルカン光電導体化合物お
よびアリールアミン化合物をポリエステルマトリ
ツクスに含ませた三成分混合物からなるものであ
つた。光電導体層は米国特許4301226の例７に開
示されている。光電導層は厚さが８マイクロメー
タであり、障壁層は厚さが２マイクロメータであ
つた。 要素の光電導層は初期電荷密度180ナノクーロ
ン／cm²（＋600ボルト）に均一に帯電させた。帯
電層を約19相対露光単位で像状に露光し最大露光
領域の電荷密度を12ナノクーロン／cm²だけ低下さ
せた。（これは、そのような領域と未露光領域の
間で約40ボルトの電圧差に相当した）。 得られた第１静電荷パターンをヨーロツパ特許
願第62482号（1982年10月13日公開）の例に記載
の種類の正に帯電した液体電子写真現像剤を用い
て＋570ボルトの現像電極バイアスで暗所で現像
した。この現像剤は光学濃度ODとして12^ODcm²／
μCの現像剤感度を有した〔これは電荷密度の単
位（マイクロクーロン（μC）（cm²）から得られ
る〕。現像剤はトナー成分としてカーボンブラツ
クで着色した熱可塑性樹脂を含有した。熱可塑性
樹脂は、ポリエステルポリ〔ネオペンチル−４−
メチルシクロヘキセン−１，２−ジカルボキシレ
ート−コーテレフタレート−コ−５−（Ｎ−ポタ
シオ−Ｐ−トルエンスルホンアミドスルホニル）
イソフタレート）〕50／45／５であつた。また、
現像剤は電荷制御剤として第四アンモニウム塩共
重合体ポリ〔ビニルトルエン−コ−ラウリルメタ
クリレート−コ−ベータ（メタクリルオキシ）エ
チルトリメチルアンモニウムＰ−トルエンスルホ
ネート〕を含有した。得られた第１トナー付着層
は最大光学濃度（Dmax）が0.14であり、加熱空
気で90℃で10秒間融着した。 融着した第１トナー付着層を担持する要素を全
体に暗所でバツクグラウンド（非画像領域）電荷
密度180ナノクーロン／cm²（＋600ボルト）に再帯
電させた。（電荷は光電導表面の全領域に一様に
印加した）。しかしながら、第１トナー付着層か
ら光電導体層へ所期の電荷注入が行われたため、
電荷密度は安定しており、したがつて、再帯電さ
れた表面のバツクグラウンド領域においてのみ測
定可能であつた。 再帯電されたフイルムを暗所に16秒間保持し、
第１段階画像のDmax領域の電荷密度を75ナノク
ーロン／cm²（＋250ボルト）に減少させた。した
がつて、105ナノクーロン／cm²の電荷差／単位面
積を有する第２電荷パターンが形成された。同じ
現像剤を用いて＋520〜＋540ボルトの現像電極バ
イアスで暗所で再現像した所、第１トナー付着層
のDmaxに対応する最大濃度Dmaxが0.95〜1.3の
第２トナー付着層が得られた。 対 照 同じ対照要素において第２帯電および現像を除
いて前記手順を繰り返えした。像状露光を190相
対単位に増大させて電荷差90ナノクーロン／cm²
（＋600ボルトから＋300ボルトへ減衰）を生ぜし
めた。電荷差を現像し、融着してDmax1.3の画
像を得た。 前記方法の結果としてバツクグラウンドより
0.1光学濃度（OD）単位大きい点に対して達成さ
れたnag−pos増幅は測定して20であり、これは
バツクグラウンドより0.1大きい画像が対照要素
の処理に使用された像状露光および単一現像工程
で同じ画像濃度を生じるのに必要な像状露光の約
１／２０で達成されたことを意味する。 さらに、感度点として最大OD（Dmax）を用い
て達成された電荷差増幅は測定して10であり、こ
れはDmaxの画像が対照において同じ画像濃度を
生じさせるのに使用される像状露光の1/10で達成
されたことを意味する。 電荷差増幅法の場合の画像コントラストは、対
照法の場合より小さかつた。しかしながら、比較
によれば、静電荷差をトナーマスクを介しての露
光により高めて非調色領域で光放電させる従来技
術増幅法で達成されるコントラストは対照法に比
較して大きい。 例 ２ これは、電流搬送路が電荷注入を伴う増幅を例
１より大きい現像剤感度の現像剤を用いて説明す
る。 現像剤感度を270Dcm²／μcに増大させたことを
除いて例１を繰り返えす。この例のneg−pos増
幅は32である。 例 ３ これはpos−pos像センス式現像における増幅
を説明する。 例１と同じ要素を180ナノクーロン／cm²（−600
ボルト）に帯電させ、例１と同様にして像状露光
した。得られた電荷像を−570ボルトの現像電極
バイアスで前と同様にして現像し、未露光領域に
Dmax0.12−0.14の低濃度第１トナー付着層を形
成した。 第１トナー付着層を担持する要素を例１と同様
にして融着し、正に再帯電させ、再現像し、そし
て再融着し、Dmax0.8〜1.2およびpos−pos増幅
７〜16の第２トナー付着層を得た。 例 ４−６ これは種々の光電導要素を用いる増幅を説明す
る。 例１の現像剤を用いて種々の光電導体を現像し
た。各光電導体に対する結果を表１に示す。 【表】 例 ７ これは、前述のようにして形成された第１トナ
ー付着層を繰り返えし増幅して多数のコピーを形
成するゼロプリンテイング法に本発明の電荷差増
幅法を応用することを説明する。 コダツクエクタボルトレコーデイングフイル
ム、タイプSO−102（イーストマンコダツクカン
パニーの商標）を使用し、融着した第１トナー付
着層形成工程を介して例１を繰り返えした。第１
段階電荷密度は217ナノクーロン／cm²（＋620ボル
ト）であつた。19相対露光単位を使用し、現像電
極バイアスは＋590ボルトにセツトし、第１トナ
ー付着層は90℃で10秒間融着した。 第２段階で、要素および第１トナー付着層を
210ナノクーロン／cm²（＋600ボルト）に再帯電
し、再帯電水準で16秒間維持し、そして＋520ボ
ルトのバイアス電圧で再現像してDmax1.0〜1.1
の第２トナー付着層を形成した。融着前、第２ト
ナー付着層を硫酸バリウム塗布絶縁紙要素に約＋
600〜＋700ボルトの転写電圧で静電気的に転写し
た。転写された付着層を絶縁紙要素に融着させ
た。 第２段階を10回繰り返えして連続的にコピーを
つくつた。各コピーに関連するneg−pos増幅は
10であつた。紙要素上のDmaxは1.4であつた。 例 ８ これは例１と同じ増幅を説明するが、ただし第
１トナー付着層と光電導体要素電極層間の電流搬
送路は、第１トナー付着層を光電導体層に圧着し
て形成した。トナーは常温圧着ローラを用いて
14.3Kg／cmで圧着した。 neg−pos増幅は７であつた。 例 ９ これは、第１トナー付着層としてパラジウム−
および炭素−含有トナーを用いて電荷注入型電流
搬送路を形成することを説明する。 例１と同じ要素を60ナノクーロン／cm²（＋200
ボルト）に帯電し、7.5ナノクーロン／cm²の第１
電荷差／単位面積（電圧差25ボルト）を形成する
ように露光した。得られた第１電荷パターンを例
１と同じ現像剤で現像した。ただし、トナー配合
物はカーボンブラツク顔料に顔料に基いて10重量
％のpd金属触媒を吸着させたものを含有した。
画像を90℃で10秒間融着させた。 第２段階で、第１トナー付着層および要素を暗
所で180ナノクーロン／cm²（＋600ボルト）に再帯
電させた。３秒後、画像領域の電荷は75ナノクー
ロン／cm²（＋250ボルト）に減衰した。得られた
電荷パターンを例１の炭素含有現像剤を用いて＋
500ボルトのバイアス電圧で再現像して
Dmax0.95−1.3およびneg−pos増幅20の画像を
得た。 例 10 これは(a)本発明の実施にとつて所要の電流搬送
路を形成する第１トナー付着層の増幅効果と(b)他
の点では同じ処理条件下で電流搬送路を形成しな
いトナー付着層の増幅効果の比較について説明す
る。 この例で用いた２つの現像剤は、第１現像剤は
カーボンブランクの代りにトナーを着色するため
にマゼンタ顔料を含有し、第２現像剤がカーボン
ブラツクの代りにマゼンタ顔料を含有ししかもア
ンモニウム塩共重合体を含有しないことを除いて
例１の現像剤と同じであつた。 前記第１および第２現像剤を用いて例１と同じ
各要素上に第１トナー付着層を形成した。像状露
光は赤分離をシユミレートするために赤色光で行
つた。バイアス電圧を＋550ボルトとしたことを
除いて例１に記載の他のすべての工程条件を使用
した。 各要素上の第１トナー付着層を暗所で180ナノ
クーロン／cm²（＋600ボルト）に再帯電させた。
16秒経過後、各要素のトナー付着層領域における
電圧減衰が観察された。結果を表２に示す。 【表】 体含有
第四アンモニウム塩共重合 580 20

体含まず
これらの結果は、表２に示す第２トナーは再帯
電した場合電荷差／単位面積をほとんどあるいは
全く与えることが出来ないので本発明の第１段階
で使用出来ないことを指摘している。 例 11 これは、磁気ブラシにより施される乾式二成分
現像剤組成物を用いる増幅について説明する。こ
の組成物のトナーは、平均粒度が９マイクロメー
タであり、５％（重量基準）の色素、20％のカー
ボンブラツク、14％の第四アンモニウム塩電荷制
御剤ポリ〔ｔ−ブチルスチレン−コ−ベータ（メ
タクリルオキシ）エチルトリメチルアンモニウム
Ｐ−トルエンスルホネート〕および７％のバイン
ダー樹脂ビツコテツクス120^TM（ペンシルバニアイ
ンダストリアルケミカルズカンパニーから入手）
からなるものであつた。 コダツクエクタボルトレコーデイングフイルム
タイプSO−102および前記乾式現像剤を用いて例
１を繰り返えし、Dmax0.4の第１トナー付着層
およびDmax1.41の第２トナー付着層を形成し
た。増幅は＞５であつた。 例 12 これは種々の誘電体記録フイルム要素を用いる
電荷差増幅法について説明する。 要素の電荷保持層では、種々の有機光電導体を
レクサン145^TM樹脂（ビスフエノールポリカーボ
ネート樹脂に対するゼネラルエレクトリツクカン
パニーの商標）に光電導体＋樹脂の35重量％の光
電導体濃度で分散させた組成物を使用した。（こ
れらの電荷保持層では、光電導体を用いて電荷保
持層に注入される電荷を第１トナー付着層から輸
送出来るようにした。さもなければ、電荷保持層
は可視スペクトルにおいて光電導性でなく、ある
いは光電導性であれば、第１静電荷パターンを形
成するために化学線に露光しなかつた）。 バインダーおよび光電導体を十分の１，２−ジ
クロロメタンに溶解して12％固形分溶液を形成し
た。得られたドープをニツケルを被覆したポリエ
ステルフイルムに15℃の加熱された塗布ブロツク
上で75マイクロメータ塗布ナイフを用いて塗布し
た。次いで、フイルム塗膜を乾燥オーブンで60℃
で１時間硬化させた。光電導体フイルムＥ用の配
合物を５％固形分で調整したが、重合体光電導体
はその自身のマトリツクスを形成したのでレクサ
ン145^TMは存在させなかつた。 低濃度（0.12−0.14O.D.）トナーパツチを各光
電導体フイルム表面に例１の現像剤と同じ現像剤
および低電荷差／単位面積を用いて静電気的に被
覆した。また、コダツクエクタボルトレコーデイ
ングフイルムタイプSO−102（イーストマンコダ
ツクカンパニーの商標）のサンプルを被覆により
（表２、光電導体フイルムＦ参照）および電荷差
増幅法、すなわち他のサンプル上でその後の再帯
電によるトナー被覆により（表２、光電導体フイ
ルムＧ参照）非露光方式で試験した。トナーパツ
チを種々の温度で融着させ、＋600ボルトに再帯電
させた。電荷注入特性は、調色領域の電圧降下を
測定しそして再現像から得られる最大電荷差／単
位面積を計算することにより得た。これらの値は
試験した各光電導体フイルムについて表２に示
す。 試験フイルムについて、電荷差増幅に基づく
Dmaxにおける電荷増加または増幅率は、再帯電
なしの比較例F.コダツクエクタボルトレコーデイ
ングフイルム、タイプSO−102（イーストマンコ
ダツクカンパニーの商標）の16〜＞20xであつ
た。（この場合、増幅は再現像に有効な第２段階
電荷を第１段階電荷付着量で割ることにより求め
られる）。 【表】 ＊ トナーにより堆積された第１電荷に関する電荷増
加を増加＝１とした。
試験した全フイルムサンプル上のトナーパツチの
Dmaxは0.12−0.14ODであつた。
例 13 この例は、電荷差増幅のために光電導体フイル
ムと第１トナー付着層の組合せを示すもので、こ
の場合トナーは電流搬送路を介して正または負の
電荷を光電導体に注入する。 この例では、トナーおよび工程条件は例１と同
じであつた。フイルムは、チアピリリウム増感色
素がフルオロ硼酸アニオンの代りにヘキサフルオ
ロ燐酸アニオンを含有することを除いて、米国特
許3679408、例１に記載の如く調製した集合体フ
イルムであつた。第１現像後のDmaxは0.12であ
つた。次いで、フイルムを２つのサンプルとして
処理した。 １つのフイルムサンプルを＋600ボルトに再帯
電させ、第２サンプルを−600ボルトに再帯電さ
せた。調色領域の電圧降下（ΔV）は、正に再帯
電されたフイルムでは190ボルトであり、負に再
帯電されたフイルムでは160ボルトであつた。２
つの極性の場合共、電圧降下（ΔV）または第２
電荷差／単位面積は再現像後高Dmaxを与えるの
に十分であろう。 例 14 この例は、第２段階現像剤のトナー感度が第１
段階現像剤のトナー感度と異なる場合増幅度に及
ぼす効果を示す。画像センス方式はネガ−ポジで
あつた。 この例の光電導体要素は、米国特許4350751、
例１に記載の如くして光電導体層厚さ3.8マイク
ロメータで調製した。 この要素の光電導層を均一に帯電させて初期電
荷密度140ナノクーロン／cm²（＋200ボルト）とし
た。帯電層を像状露光して光の当つた領域の電荷
密度を７ナノクーロン／cm²（ΔV＝10ボルト）低
下させた。 得られた第１静電荷パターンを暗所で例１の現
像剤と同じトナー感度120Dcm²／μcの現像剤を用
いて＋200ボルトの現像電極バイアスで３秒間現
像した。 第１トナー付着層を加熱空気を用いて120℃で
15秒間融着させた。 融着した第１トナー付着層を担持する要素全体
を暗所で315ナノクーロン／cm²（＋450ボルト）の
電荷密度に再帯電させた。再帯電フイルムを暗所
に保持した。その間、第１画像のDmax領域の電
荷密度は105ナノクーロン／cm²（＋150ボルト）に
減少し、非調色領域の電荷密度は186ナノクーロ
ン／cm²（＋266ボルト）に減少した。（非調色領域
の電荷減少は暗減衰によるものであつた）。した
がつて、得られた電荷差／単位面積は210ナノク
ーロン／cm²（ΔV＝＋116ボルト）であつた。
270Dcm²／μcのより大きいトナー感度を有する同
様の現像剤を用いて現像電極バイアス〜＋266ボ
ルトで暗所で再現像した場合、Dmax1.5および
Dmin0.00の第２トナー付着層が得られた。 達成されたneg−pos増幅は25であつた。 〔発明の効果〕 本文に記載の方法は、静電信号を増幅させる独
特な全静電法を提供するものであり、多くの用途
がある。たとえば、多くの光受容体の有効範囲を
拡大することが出来る。光受容体が普通分光増感
のために高い色素水準を必要とする場合、色素水
準を感度の損失なく著しく低下させることが出来
る。別法として、光受容体を、従来使用には感度
が不十分であると考えられていたスペクトル領域
の光たとえば紫外、赤外またはＸ線領域の光に露
光することが出来る。さらに、低電界依存性を有
する光受容体にたいして電荷差増幅を使用するこ
とが出来る。そのような光受容体は低い初期電圧
V₀から小さい電荷差を生じる。より低いV₀が望
ましい場合、小さい電荷差を有効な画像に現像す
ることは従来困難であつた。 本発明は増幅工程で光励起なしに静電画像増幅
を提供するので有利である。本方法は、静電画像
形成法のすべてにたとえば光電導および誘電体記
録画像形成法に適用することが出来る。さらに、
本発明の実施から得られる画像は、単一帯電、高
水準の露光および現像を含む方法に比較してコン
トラストを低下させることが出来る（すなわち、
より広い露光ラチチユードを有する）。また、本
発明はゼロプリンテイングマスターから多くのコ
ピーをつくるためにゼロプリンテイングで有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、静電荷を帯電させた光受容体および
光受容体を横切る電荷のプロフイールを示し：第
２図は、第１図の光受容体の像状露光およびその
結果得られた光受容体の表面を横切る電荷プロフ
イールを示し：第３図は、第２図の光受容体の現
像を示し：第４図は、第３図の現像された光受容
体の熱定着を示し：第５図は、静電荷を再帯電さ
せた後の第４図の光受容体およびその結果得られ
た光受容体を横切る電荷プロフイールを示し：第
６図は、再現像された後の第５図の光受容体を示
し：そして、第７図は、第６図の再現像画像の熱
定着を示す。 図中、１は光電導要素、２は光電導層、３は導
電層、４はオリジナル、５は不透明領域、６は透
明領域、７は画像形成光、８は現像剤手段、９は
静電現像剤、１１はトナー付着層、そして１２は
熱定着手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 初期静電荷パターンを現像して対応する
   第１トナー付着パターンとする工程、 (b) 電荷保持表面層を電界支持電極上に設けたも
   のからなる画像増幅要素において第１トナー付
   着層と電界支持電極間に電流搬送路を形成する
   工程、 (c) 電荷保持層の調色されていない領域が光励起
   されない条件下で、初期電荷パターンにおける
   単位面積当りの最大電荷差より大きい単位面積
   当りの最大電荷差を有する高められた静電荷パ
   ターンを形成するのに十分な電荷で画像増幅要
   素全体を帯電させる工程、および、 (d) 高められた電荷パターンを現像して第２トナ
   ー付着パターンとする工程、 を含むことを特徴とする、初期静電荷パターンを
   増幅する方法。