JPH0468358A - 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〕 本発明は電子写真法を用いた画像形成方法に関し、特に
デジタル信号により変調された露光用ビームによりドツ
ト露光してドツト状の画像を形成するのに好適な画像形
成方法に関する。

〔従来の技術〕

従来電子写真法により画像形成を行なうには、原稿画像
を光源光により走査し、その走査光を光学装置を介して
感光体上に結像して静電潜像を形成し、該静電潜像を正
規現像してトナー像を形成し、このトナー像をコロナ放
電器等を用いて転写材上に転写、定着する所謂るアナロ
グ方式によるのか一般的である。

しかし、近年画質の改善、変換、編集等か容易で高画質
の画像形成か可能なデンタル方式を採用した画像形成方
法の研究、開発か活発に行われている。前記デジタル方
式の画像形成方法においては、例えばレーザ、ＬＥＤア
レイ、液晶ツヤツタ、好ましくは半導体レーザのビーム
をマイコン、ファクシミリまたはスキャナからのデジタ
ル画像信号により変調し、予め一様に帯電された感光体
上に前記変調ビームにより像露光を施し、ドツト状の静
電潜像を形成し、該潜像を反転現像してトッド画像を形
成するようにしている。前記ドツト露光は第７図（１）
のように輝度１〜５ｍＷで２０〜１００μｍと云う極め
て幅の狭いパルス露光であり、その輝度分布はレーサ光
学系の構造上の制約により不可避的に同図の曲線（ａ）
のような長い裾を引いたガウス分布である。なお同図の
矩形（ｂ）は参考図として親思パルスを示している。

このようなドツト露光を第７図（２）のような通常の階
調性感光体上に照射して像形成を行えば、裾長のドツト
露光はそのまま再現されドツト周辺にはけを生し解像力
の悪いドツト画像か形成される。そこで例えば特開平１
−１６９５４５号には、第３図（３）のように像露光の
初期に殆んと光減衰か表れず、中期以降急峻な光減衰特
性を有し、所謂アバランシェ現象（トラップキャリアの
なだれ現象）を伴う感光体か提案された。この感光体に
よれば裾長のブロードなドツト露光であっても前記理想
パルスに近いドツト潜像か形成される利点かある。

〔発明か解決しようとする問題点〕

しかしながら従来尖鋭なドツト画像から成る高解像力の
デジタル画像を形成するには、像形成の他の工程即ち転
写工程かドツト画像の良否に重大な影響かあることか看
過されている。即ち通常の複写機、又はプリンタにおい
ては、その大半か転写工程においてコロナ放電器か用い
られている。

その場合感光体面と転写材と転写器とは密着しておらず
、それらの間、に若干の空気層か介在している。そのた
め感光体上のトナー像は前記空気層を飛翔して転写材上
に付着することとなり、これか像の乱れの原因となって
いる。特にデジタル方式で最終的に尖鋭なトッド画像を
つる上で重大な障害となる。

ところでコロナ放電器を用いた転写工程では、コロナ放
電のための高圧電源か必要となり、高価となる。そこで
例えば特開昭５８−１８４９７２号、同５８２０２４６
８号、同５８−２０９７６５号、同５９−４６６６４号
、同６０−１５００７１号にはトナー像と逆極性のバイ
アスが印加されたローラの押圧下に前記トナー像を転写
材上に転写する技術か提案されている。これらの転写ロ
ーラはいづれも転写手段の価格の低減、転写率の向上等
を目的としており、高解像力、尖鋭なドツト画像をつる
だめの転写手段を追求したちのではない。

（発明の目的〕 本発明の目的はデフタル信号に基づくドツト露光に際し
て尖鋭なドツト潜像を形成するに適した感光体の選択及
び該ドツト潜像の現像後、得られたトナー像の転写工程
において、該工程に基因する画質の低下かなく、高解像
力の最終ドツト画像か得られる画像形成方法を提供する
ことにある。

〔発明の構成及びその作用〕

前記の目的は、感光体上にドツト露光して静電潜像を形
成し、該静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成
し、該トナー像を転写材上に転写する工程を有する画像
形成方法において、前記感光体か光減衰曲線の微分係数
−光量特性に極大値を有する感光体であって、該感光体
上に形成されたトナー像が、回転可能でかつ前記トナー
と逆極性のバイアスが印加されたローラの押圧下に前記
転写材上に転写される画像形成方法により達成される。

以下本発明の画像形成方法を第１図及び第２図の画像形
成装置を例として説明する。第１図の画像形成装置は原
稿読取り用スキャナＡを備えた複号機てレーザ書込装置
Ｂと像形成部Ｃとから成っている。同図において原稿台
ｌ上の原稿２か光源３、反射ミラー４ａ、４ｂ及び４Ｃ
により光学走査され、得られた光学情報はレンズ５を介
して光電変換素子２０上に結像され、電気信号に変換さ
れる。この電気信号は信号処理装置２１においてシェー
ディング補正、Ａ／Ｄ変換等の画像処理及び多値化処理
されて画像信号とされる。この画像信号は液晶ンヤソタ
、ＬＥＤ、レザー装置好ましくは半導体レーザ装置を用
いた書込部Ｂに出力され、該装置からのレーザビームか
変調される。変調されたレーザビームはポリゴンミラー
により予め帯電器６により帯電された感光体１０上を走
査してドツト露光し、ドツト状の静を潜像を形成する。

前記感光体１０は後記するソヤーブなドツト状の静電潜
像を形成するに適した特性を有する感光体であり、該感
光体１０上に形成された前記静１潜像は一成分系現像剤
又は二成分系現像剤を用いて振動電界下に反転現像され
シャープなドツトトナー像か形成される。

このトナー像は、カセット１３からロール１４により送
出され、タイミングロール１５により像形成にタイミン
グを合せて供給された転写材上に転写ロール８の押圧下
に転写され、該転写ローラの回転に伴って、トナー像を
担持した転写材は感光体１０から分離される。分離され
た転写材は搬送ベルトＩ６により定着器Ｉ７へ搬送、定
着され、排紙ロール１８により排紙皿へ排出される。転
写後の感光体１０はクリーニング装置１１のダリーニン
グプレート１１、ａにより清掃され、次の像形成に備え
られる。

第２図はスキャナーＡを有せず、外部信号Ｘにより像形
成を行なうプリンタであり、その地図面構成は第１図と
同様であり、説明を省略する。

本発明の画像形成方法が適用される前記デジタル複写機
又はプリンタ等に搭載される感光体としては、該感光体
の光量に対して表面電位の光減衰曲線の微分係数−光量
特性か極大値を有するものか選択される。

ここて前記光減衰曲線とは、第３図に示すように感光体
にある光量の光を照射した場合の該感光体の表面電位と
光量との関係を表すものであって、縦軸は感光体の表面
電位、横軸は感光体表面に照射された光量１　　（ｅｒ
ｇ／ａｄ）である。

この曲線の微分係数は、光減衰曲線の接線の勾配であり
、近似的には、ある光量１　　（ｅｒｇ／ａＩりから△
■だけ光量か増加したときの感光体の表面電△Ｖ 位がＶから△Ｖだけ変化したときの　　　　の絶△Ｉ 対値である。

第３図（２）には前記第３図（１）の各光減衰曲線（ａ
）、（ｂ）、（Ｃ）に対応する微分係数−光量特性（ａ
）’　　　（ｂン　’　　　（Ｃ）’か示されている。

本発明の画像形成方法に適する感光体とは光減衰曲線か
第３図（ａ）及び（ｂ）で示されるものであり、その微
分係数か第３図（ａ）’　　　（ｂ）１に示されるよう
に絶対値をとったときに極大値を有するものであり、直
線状の光減衰仮想線（ｄ）の上側に位置する。このよう
な感光体は裾長のドント状ビームか露光されたとき裾か
切取られた尖鋭な静電潜像を形成する作用かある。これ
に対して通常の電子写真に供されるＷｒｍ性感光体の光
減衰曲線及び微分係数は、Ｐ３１Ｕ　（１）の（ｃ）及
び第３［ｇ　（２）の（ｃ）’で示される。

即ち第３図（１）の（Ｃ）の光減衰曲線は前記直線状の
仮想光減衰曲線（ｄ）の下側にあり、その微分係数曲線
は第３図（２）の（ｃ）’のように極値を有せずドツト
露光により形成される静電潜像の解像力を逆に低下せし
めるものであり、本発明に適合しない。

なお前記特開平１１６９４５４号記載の感光体は前記微
分係数−光量特性に極大値を有するものの１つであるが
、本発明に係る感光体はこれに限るものではなく、前記
微分係数−光量特性に極大値を有する感光体の全てか本
発明に適用される。

前記特性を有する感光体を製造するには、導電性支持体
上にＴ１０１、ＺｎＯ１ＣｄＳ等の無機光導電性材料を
バインダ樹脂中に分散して成る分散液を塗布加工して感
光層を形成するか、Ｓｅ又はａ−５ｉ（アモルファスシ
リコン）を導電性支持体上に真空蒸着又はグロー放電法
により堆積させて感光層を形成する。また有機光導電性
材料をバインダ樹脂中に分散又は相溶させて成る塗布液
を導電性支持体上に塗布加工して得られる。

前記塗布加工により製造される各種感光体は、バインダ
樹脂と光導電性材料の混合割合、感光層のＭ厚、光導電
性材料の粒径、分散方法等を制御して本発明に適する感
光体をつる。また前記各種感光体のうち有機光導電性材
料を用いた感光体は材料の種類か豊富で、用途に応して
適性な材料を選択することにより、目的に合った感光体
を容易にうろことかでき、又加工性に優れかつ加工費か
安価であることから近時特に注目されている。次に有機
光導電材料を用いた感光体は、本来感光層中に照射光を
吸収してキャリアを発生するキャリア発生物質と、該キ
ャリアを輸送するキャリア輸送物質とか含有されるか、
特に本発明に適する感光体は、前記キャリア輸送物質を
含まぬか、若し含むとしても極く少量とするのか望まし
い。

１４図（１）〜（４）には本発明に好ましい感光体の層
構成を示した。第４図（１）には、中間層２Ｉを設けた
導電性支持体２０上に例えば多環牛ノン顔料、アゾ系顔
料、フタロシアニン系顔料等のキャリア発生物質と必要
に応して例えば特開昭６０１７２０４４号に記載のキャ
リア輸送物質及びバインダ樹脂を含有する感光層２２を
設けて成る単層構成の感光体を示している。

ここでバインダ樹脂に対するキャリア発生物質の含有割
合は、バインダ樹脂１００重量部に対して５〜２００重
量部、キャリア輸送物質の量は、０〜５０重量部とされ
、感光層の層厚は３〜４０μｍとされる。

また第４図（２）〜第４図（４）はいづれも積層構成の
感光体であり、導電性支持体上に必要により中間層２１
を介して、キャリア輸送層２３及びその上にキャリア発
生層２４を設けた構成とするが、又はキャリア発生層２
４及びその上にキャリア輸送層２３を設けた構成とされ
ている。

ここで前記キャリア発生層２４中のキャリア発生物質の
量はバインダ樹脂１００重量部に対して１０〜３００重
量部、キャリア輸送層２３中のキャリア輸送物質の量は
バインダ１００重量部に対して１０−１００重量部とさ
れる。

なおキャリア発生層２４中にはキャリア輸送物質を含有
させてもよく、その場合キャリア発生層２４中のキャリ
ア輸送物質の量は、キャリア発生物質１００重量部に対
して０〜１００重量部とされる。

又キャリア発生層２４の層厚はＩ〜１０ａ　ｍとされ、
キャリア輸送層２３の層厚は５〜３０μｍとされる。

次に本発明に係る転写ローラは以下の態様とされるのが
好ましい。

（１）転写ローラの構成 丸棒又は中空の芯金の表面に弾性被覆層を形成したもの
が用いられ、前記芯金としては鉄、銅、真鍮、アルミニ
ウム、ステンレス等の金属製、又は金属粉、カーボンブ
ラック等を分散含有させて導電性が付与されたプラスチ
ック製か用いられる。

又前記弾性被覆層としては、ウレタンゴム、ポリエチレ
ンゴム、ポリプロピレンゴム、ブタジェンゴム、スチレ
ン−ブタンエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム
等のゴム材料から形成されるか、前記ゴム材料中にカー
ボンブランク、カーボンファイバー、グラフフィト、千
オンブラック、チタンホワイト等の導電性粉末を分散含
有せしめて低抵抗としたもので形成され、該被覆層の層
厚は０．５〜３　ｍｍとされる。

なお前記低抵抗とした被覆層の抵抗値は、該被覆層に印
加されるバイアス電圧を感光体上のトナー像に有効に作
用せしめるため、ｌ×１０〜Ｉ×１０”Ωのとするのが
好ましいが、前記被覆層の抵抗値がｌｘｌ□目Ω■を越
える場合は、被覆層の層厚を１００μｍ以下、好ましく
は５０μｍ以下とする必要がある。

（２）転写ローラの感光体への圧接 法線方向への圧接力は、感光体上のトナー像の転写紙上
への転写性を確保する上で好ましくは１０〜５０ｇ／ａ
１１とするのがよく、その時感光体とローラ間に形成さ
れるニップ輻は通常０．５〜５＋ｎ＋＊とするのがよい
。又転写ローラの感光体への圧接手段としては、圧縮バ
ネの弾力による圧接、カム又はソレノイド等による機械
的圧接、油圧、水圧、空気圧等を利用した圧接、その外
梃子を利用した圧接等の圧接手段かある。

（３）転写ローラに印加されるバイアス電圧としては、
前記トナー像の転写を有効に達成せしめる上で絶対値で
１０１〜５１ＫＶか好ましく、その極性は感光体の表面
電位と逆極性にとられる。

〔実施例〕

以下本発明を実施側により具体的に説明するが本発明の
実施の態様はこれにより限定されるものではない。

（試料ＩＡ、ＩＢの感光体の調製） Ｘ−型無金属フタロシアニン顔料（Ｆａｓｔｏｇｅｎ　
Ｂｌｕｅ８］２　Ｂ　；大日本インキ社製）　　　　　
２０重量部ポリカードネート（パンライトＫ　−１３０
０；金入社製）　　　　　　　　　　　　　　　　　８
０重量部１．２−ジクロルエタン　　　　　　１０００
重量部即ち、この組成物をサンドグラインダにて２時間
分散したものをデジタル複写機ｒ　ＤＣ−８０１０Ｊ（
コニカ社製）用感光体のアルミニウム素管上にデイツプ
法で塗布し、１００℃で乾燥させ、膜厚１５μｍの感光
層を製膜した。この感光層下には、予めポリビニルアル
コールの中間層を１μｍの厚さに形成し、得られた感光
体ドラムを試料ＩＡとした。又前記アルミ素管に代えて
８０μｍ厚のポリエステルフィルムにアルミニウム箔を
ラミ不一卜シて成る支持体を用いた他は試料ＩＡと同様
にして試料ＩＢを調製した。

（試料２Ａ、２Ｂの感光体の調製） ε型銅フタロシアニン顔料　　　　　　５０重量部ポリ
アクリレート樹脂（ＡｐｅｃＨＢａｙｅｒ社製）５０重
量部 下記構造のキャリア輸送物質　　　　　１０重量部テト
ラヒドロフラン　　　　　　　　　８００重量部上記組
成の塗布液を用いた他は試料ＩＡ、ＩＢと同様にして試
料２人の感光体ドラム及び試料２Ｂのテストフィルム用
感光体を調製した。

ＣＩ（。

キャリア輸送物質の構造。

（試料３Ａ、３Ｂの感光体の調製） （１）キャリア輸送層の形成 試料２Ａのキャリア輸送物質　　　　３０重量部ポリカ
ーボネート樹脂（Ｋ−１３００：金入化成社製）５０重
量部 １．２−ジクロルエタン　　　　　　　８００重量部上
記組成の塗布液を前記アルミニウム素管上に塗布、乾燥
して、乾燥後の膜厚１５μｍのキャリア輸送層を形成し
た。

（２）キャリア発生層の形成 Ｘ型無金属フタロシアニン ポリカーボネート樹脂（Ｋ−１３００ 試料２Ａのキャリア輸送物質 １．２−ジクロルエタン 上記組成の塗布液を前記ギヤ １０重量部 ）　　３４量部 ５重量部 １００重量部 リア輸送層上にデ イツプ塗布して、乾燥膜厚７μｍのキャリア発生層を形
成し試料３Ａの感光体ドラムを形成した。

前記試料ＩＢの場合と同様にしてアルミニウムをラミネ
ートしたフィルム上に積層感光層を形成し、試料３Ｂの
テストフィルム用感光体を調製した。

（比較試料４Ａ、４Ｂの感光体の調製）Ｘ型無金属フタ
ロシアニン　　　　　　３０重量部下記構造のキャリア
輸送物質　　　　　３０重量部ポリカーボネー）　（Ｋ
−１３００＞　　　　　５０重量部１．２−ジクロルエ
タン　　　　　　１０００重量部上記組成の塗布液を用
いて試料ＩＡ、、ＩＢと同様に処理して比較試料４Ａの
感光体ドラム及び比較試料４Ｂのシートフィルム感光体
を調製した。

キャリア輸送物質の構成 ＣＬ （試料及び比較試料の静電特性測定） 前記試料ＩＢ〜３Ｂ、比較試料４Ｂを日立分光光度計（
分光光として７８０ｎｍを使用）を光源とした静電試験
機（５Ｐ−４２８型　川口電気製作新製）に装着して静
電特性を測定し、その特性曲線をレコーダにより記録し
、これを第５図に示すと共に、そのとき得られた帯電電
位Ｖａ、初期電位Ｖｉ、半減露光量Ｅ　１／２等の特性
値を第１表に示した。

次に前記試料感光体トラムＩＡ、２Ａ、３Ａ及び比較感
光体トラム４Ａをデジタル複写機ＤＣ−８０１０（コニ
カ社製）改造機に装着し、原稿としてイラスト原稿を用
い、白黒読取り系及び黒現像器（青及び赤の現像器は使
用しない）を用いて第１表の７種類のテスト（本発明テ
スト隅１〜Ｎ［１５、比較テスト魚６及び魔７）を行な
った。なおトナー像の転写は第６図（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）の３種の転写機構を用い第２表の転写条件（圧接力
、ニップ幅、バイアス電圧等）でテストを行なうように
した。

ここで前記第６図（Ａ）では、トナー像転写時偏芯カム
３１を軸３１ａを中心として反時計方向に回転させ、そ
れによって転写ローラ８の支持桿３ｏを軸３０ａを中心
にして上方に回転させ、前記転写ローラ８を感光体ドラ
ムｌＯに圧接させる。転写不要時、偏芯カム３１を時計
方向に回転させることにより転写ローラ８を感光体１０
から離間させる。又複写特電源９ｂから負のバイアスか
印加される。

又転写ローラ８は鋼鉄製芯金の表面にニトリル−ブタン
エンゴム２０重量部にカーボンブランク５重量部を含有
させて成る２Ｍ厚の弾性被覆層を有するものである。

次に第６図（Ｂ）では、転写ローラ８は芯金の表面にポ
リウレタンゴム２０重量部にカーボンブラック５重量部
を含有して成る弾性被覆層を設けたものであり、転写時
、前記転写ローラ８は負のバイアスの印加下に圧縮バネ
９ａの作用で感光体１０に圧接される。なお転写不要時
転写ローラの軸に設けた図示しない鉄片を電磁石により
吸着することにより前記転写ローラ８を感光体１０から
離間させる。なお前記転写ローラ８は感光体の従動ロー
ラとしてもよく、又感光体と同期して回転する強制回転
ローラとしてもよい。

次に第６図（Ｃ）では、ローラ８は表面被覆層を有しな
い鋼鉄ローラとし、駆動ローラ２３と従動する前記鋼鉄
ローラ８間に転写ヘルド３４が掛は渡されている。前記
鋼鉄ローラ８に常時加えられるばね９ａのばね圧により
転写ベルト３４か感光体トラム１０に圧接されて転写さ
れる。

なお前記転写ベルトＩＯの表面抵抗は１０＠〜＋ｏ１２
Ω国である。

前記のようにして行われた実写テストにおいて、テスト
画像の画質及び解像力を下記評価方法により評価し、そ
の結果を第１表に示した。

画質の評価方法　原稿にイラスト画を用い、画像濃度、
画質の荒れ、かぶりを中心に画質の評価を、良好Ｏ１不
良×の２段階に区分して目視判定した。

解像力の評価方法　プリンタモートにおいて４００ｄｐ
ｌで２ドツト間隔の細線を書き込んだときの画像をサク
ラマイクロデンソトメータＰＤＭ−５（コニカ社製）に
より測定し、細線間の白地部が細線部の濃度の５％以下
の場合を解像性、有とし、５％を越えた場合を解像性 無として評価した。

第　　１ 表 第 表 但しくＣ）項のニップ幅は転写ベルトと感光体間の値か
示されている。

第１表から明かなように、実施例の画像形成方法では画
質及び解像力かすぐれた白黒画像か保たれるか比較例は
いづれも細字がつぶれて画像再現性かよくなかった。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の画像形成方法によれば、デジタ
ル方式のドツト露光により像形成を行なったとき高解像
力、鮮明なドツト画像が安定して得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の画像形成方法を説明するた
めの画像形成装置の概略図、第３図（１）及び（２）は
感光体の光減衰特性を示す図、第４図は本発明に係る感
光体の層構成を示す断面図、第５図は実施例及び比較例
の各感光体の静電特性を示す図、第６図（Ａ）、（Ｂ）
、（Ｃ）は転写ローラの構成を説明する図、第７図（１
，）はドツト露光用レーザビームの波形を示す図、第７
図（２）及び（３）は感光体の静電特性を示す図である
。 Ａ・・・・・・スキャナ、 Ｃ・・・・・・像形成装置 １０・・・・・・感光体ドラム、 ７・・・・・・現像器、 ９ａ・・・・・・圧縮バネ、 １１・・・・・・クリーニング装置、 ２１・・・・・・中間層、 ３１・・・・・・偏芯カム、 Ｂ・・・・・・書込装置 Ｘ・・・・・・外部信号 ６・・・・・・帯電器 ８・・・・・・転写ローラ ９ｂ・・・・・・バイアス ２０・・・・・・支持体 ２２・・・・・・感光層 ２４・・・・・・転写ベルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体上にドット露光して静電潜像を形成し、該静電潜
   像にトナーを付着させてトナー像を形成し、該トナー像
   を転写材上に転写する工程を有する画像形成方法におい
   て、前記感光体が光減衰曲線の微分係数−光量特性に極
   大値を有する感光体であって、該感光体上に形成された
   トナー像が、回転可能でかつ前記トナーと逆極性のバイ
   アスが印加されたローラの押圧下に前記転写材上に転写
   されることを特徴とする画像形成方法。