JPH06167828A - 一成分トナー - Google Patents

一成分トナー

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JPH06167828A
JPH06167828A JP4345633A JP34563392A JPH06167828A JP H06167828 A JPH06167828 A JP H06167828A JP 4345633 A JP4345633 A JP 4345633A JP 34563392 A JP34563392 A JP 34563392A JP H06167828 A JPH06167828 A JP H06167828A
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JP
Japan
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toner
component toner
mobility
component
conductive
Prior art date
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Pending
Application number
JP4345633A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Yamaoki
俊彦 山置
Hironobu Tsujimoto
博信 辻本
Koichi Hirose
浩一 廣瀬
Koji Minami
浩二 南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH06167828A publication Critical patent/JPH06167828A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写効率が高く、高解像度が得られる一成分
トナーを提供することを目的とする。 【構成】 正孔移動度が高く電子移動度が低い性質を有
する有機ポリシランと、磁性粉と、カーボン粒子とを含
有した一成分トナー。この一成分トナーは、有機ポリシ
ランの高い正孔移動度により正帯電用導電性トナーとし
て機能し、現像時には磁気ブラシ導電路を形成して現像
器から感光体ドラム2への正孔注入を行うと共に、感光
体ドラム2の露光された部分に吸引されて移動する。一
方、転写時には、この一成分トナーは、その低い電子移
動度により、負バイアスに対しては絶縁性トナーとして
機能し、負バイアスによって転写ローラー3側に引き寄
せられ、高い転写効率で用紙Pに転写される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ブラシにて導電路
を形成して感光体を帯電させる電荷注入法を用いた画像
形成装置に利用される一成分トナーに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子写真装置としてはコロナ放
電を利用したものが広く知られているが、この種の電子
写真装置は、感光体の周囲にコロナ放電、露光、現像、
転写、除電、クリーニングなどを行わしめる部品を配置
しなければならず、構造が複雑になる欠点があった。
【0003】このような問題点に鑑み、近年コロナ放電
を用いない電子写真プロセス、すなわち、電荷注入法を
用いた電子写真装置が提案されている。
【0004】電荷注入法は導電性磁性トナーで磁気ブラ
シ導電路を形成し、これを感光体に接触させて感光体を
帯電させるものである。このような電荷注入法では、導
電性トナーだけを用いる方法と、導電性トナーと絶縁性
トナーとを所定の割合で混在させた混在トナーを用いる
方法とが提案されている(特開昭63−135956号
公報、特開昭63−135970号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電性
トナーだけを用いる方法では、その導電性ゆえに、転写
効率が悪く、高解像度が得られないという欠点がある。
また、導電性トナーと絶縁性トナーとを混合したトナー
を用いる方法では、以下の欠点がある。 i)磁気ブラシ導電路の抵抗値が導電性トナーだけの場
合に比べて高くなる。従って、例えば、抵抗の高いSe
系の感光材料で像担持体を形成する場合には、帯電の時
定数が大きくなり、帯電に要する時間が長くなり、短時
間では帯電が十分にできず、高速化が困難である。 ii)特開昭63−135956号公報記載の方法のよ
うに、絶縁性トナーの帯電電位と導電性トナーにより電
荷注入された感光体の帯電電位とが逆極性になるので、
反転現像の画像形成時に感光体の非画像部に絶縁性トナ
ーが付着する、所謂地肌かぶり現象が発生する。 iii)特開昭63−135903号公報記載の方法の
ように、両トナー共に磁性トナーを用いる場合、磁気ブ
ラシ導電路に両トナーが付着し、前述した如く導電路の
抵抗値が高くなり、感光体に対する電荷注入不足が生
じ、同様に地肌かぶり現象が発生する。 iv)以上の導電性トナーと絶縁性トナーとの混合トナ
ーを用いる場合には、両トナーの消費度合いが相違し、
両トナーで必要な補給量が異なるために、その制御が必
要になるという欠点がある。
【0006】本発明は、上記の事情に鑑み、転写効率が
良く、高解像度が得られる一成分トナーを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の一成分ト
ナーは、上記の課題を解決するために、電子と正孔のう
ち一方の移動度が高く他方の移動度が低い性質を有する
半導体と、磁性粉と、着色材とを含有していることを特
徴としている。
【0008】また、本発明の第2の一成分トナーは、電
子と正孔のうち一方或いは双方の移動度が高く且つ紫外
線を受けることによってその高い移動度が失われる性質
を有する有機半導体と、磁性粉と、着色材とを含有して
いることを特徴としている。
【0009】
【作用】第1の構成において、例えば、正孔移動度が高
く電子移動度が低い半導体を用いれば、この一成分トナ
ーは、その高い正孔移動度により、正帯電用導電性トナ
ーとして機能し、現像スリーブ上で磁気ブラシ導電路を
形成して感光体に対し電荷注入を行うと共に、感光体の
露光された部分に吸引されて移動し、現像が行われる。
一方、転写時には、この一成分トナーは、その低い電子
移動度により、負バイアスに対しては絶縁性トナーとし
て機能し、負バイアスによって高い転写効率で用紙に転
写されることになる。
【0010】第2の構成によれば、この一成分トナー
は、現像時には導電性トナーとして機能し、現像スリー
ブ上で磁気ブラシ導電路を形成して感光体に対し電荷注
入を行うと共に、感光体の露光された部分に吸引されて
移動し、現像が行われる。一方、転写時には、紫外線の
照射を受けることによってその導電性を失い、絶縁性ト
ナーとして機能し、高い転写効率で用紙に転写されるこ
とになる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)本発明の一実施例を、図1および図2に基
づいて説明すれば、以下の通りである。本実施例の一成
分トナーは、正孔移動度が高く電子移動度が低い特性を
有する有機半導体である有機ポリシランと、着色材とし
てのカーボン粒子と、トナーに磁性を持たせるための磁
性粉とを含有したトナーである。また、芯材を殻材で被
ったカプセル構造とし、芯材には磁性粉及びカーボン粒
子が含有され、殻材は有機ポリシランで形成されてい
る。
【0012】このような一成分トナーは、例えば、以下
のようにして製造される。まず、前記芯材の製造方法を
説明すると、エポキシ系樹脂にカーボン粒子14wt
%、磁性粉40wt%を分散した溶液を作り、スプレー
ドライ法により、上記の溶液をスプレー状に吹き出して
乾燥させる。これにより、平均粒径10μmでほぼ球形
の導電性磁性トナーが得られる。この芯材である導電性
磁性トナーの抵抗率は、約1×103 Ωcmである。
【0013】一方、殻材となる有機ポリシランとして、
ポリメチルフェニルシランの製造方法を説明すると、メ
チルフェニルシラン(MPS)をwurtz型縮合反応
によって合成することにより、分子量1万〜10万のポ
リメチルフェニルシランが生成される。これをトルエン
等の溶媒に解かしてポリシラン溶液を作る。
【0014】そして、上記の芯材および殻材となるポリ
シラン溶液を用い、スプレードライ法によりカプセル化
することにより、平均粒径10μm、殻材の厚み0.2
μmのカプセルトナーが得られる。ここに、このカプセ
ルトナーの抵抗率は1×105 Ωcmとなるが、トナー
の抵抗率としては、1×104 Ωcm以下が望ましいの
で、0.5%の硫酸ドーピングによって抵抗率を1×1
3 Ωcm程度に下げる。
【0015】上記のポリシランは、約10-4 cm2
V・sの正孔移動度を持つ。このポリシランにて構成さ
れた一成分トナーは、抵抗率が1×103 Ωcmの正帯
電用導電性磁性トナーとして機能し、磁気ブラシ導電路
を形成して感光体への電荷注入を行うと共に、感光体の
露光された部分に吸引されて移動し、現像が行われる。
図1は、磁気ブラシ導電路によって現像器1から感光体
ドラム2に正孔の注入が行われる様子を示した電子写真
装置の部分拡大図である。なお、現像器1には、20V
の正電圧が印加されている。
【0016】一方、転写時には、この一成分トナーは、
有機ポリシランの低い電子移動度により、負バイアスに
対しては絶縁性トナーとして機能し、負バイアス下にお
いて高い転写効率で用紙に転写される。図2は、転写時
の様子を示した電子写真装置の部分拡大図である。感光
体ドラム2の表面に付着している一成分トナーは、負バ
イアス(−300V)によって転写ローラー3側に引き
寄せられて紙Pに付着するが、このとき、殻材を構成し
ている有機ポリシランへは電子注入が行われないため、
この一成分トナーが再びドラム2側に戻ることはない。
この高い転写効率により、高解像度が得られることにな
る。
【0017】なお、前記の現像方法に用いられる感光体
ドラム2は、正帯電用として形成されたものであり、透
明性筒体の外周に、ITO(透明電極)、p型a−Si
C(300Å)、i型a−Si(4μm)、n型a−S
iC(300Å)がこの順で形成されている。
【0018】(実施例2)本実施例の一成分トナーは、
OPC(有機感光体)の電荷輸送材料として用いられる
有機半導体と、着色材としてのカーボン粒子と、磁性粉
とを含有したトナーである。また、芯材を殻材で被った
カプセル構造とし、芯材には磁性粉及びカーボンが含有
され、殻材は前記有機半導体で形成されている。
【0019】上記の一成分トナーは、例えば、以下のよ
うにして製造される。まず、芯材の製造方法を説明する
と、前述の実施例と同様、エポキシ系樹脂にカーボン粒
子14wt%、磁性粉40wt%を分散した溶液を作
り、スプレードライ法により、上記の溶液をスプレー状
に吹き出して乾燥させる。これにより、平均粒径10μ
mでほぼ球形の導電性磁性トナーが得られる。この芯材
である導電性磁性トナーの抵抗率は、約1×103 Ωc
mであった。
【0020】そして、上記の芯材およびカーボン粒子
を、ポリエステル(バインダ)と電荷輸送材料を解かし
た溶媒に分散し、スプレードライ法によりカプセル化を
行う。これにより、平均粒径10μm、殻材の厚み0.
2μmの有機半導体の薄膜によるカプセルトナーが得ら
れる。このカプセルトナーの抵抗率は、約1×104 Ω
cmであった。
【0021】この一成分トナーを正帯電用トナーとする
場合には、電荷輸送材料として正孔輸送材料であるヒド
ラゾンやアリールアミンなどが用いられ、負帯電用トナ
ーとする場合は、電子輸送材料であるトリニトロフルオ
レンなどが用いられる。正孔輸送材料の正孔移動度は1
-5 〜10-6 cm2 /V・s程度であり、また、電子
輸送材料の電子移動度は同じく10-5 〜10-6 cm2
/V・sである。
【0022】上記の一成分トナーが正帯電用のトナーで
あれば、実施例1と同様、現像時には正帯電用導電性ト
ナーとして現像される。一方、転写時には負バイアス下
で絶縁性トナーとして機能し、高い転写効率で転写され
る。
【0023】一方、上記の一成分トナーが、電子輸送材
料にて形成された場合は、その高い電子移動度により、
負帯電用導電性トナーとして機能し、現像スリーブ上に
磁気ブラシ導電路を形成して感光体に対し電荷注入を行
うと共に、感光体の露光された部分に吸引されて移動
し、現像が行われる。一方、転写時には、その低い正孔
移動度により、正バイアスに対しては絶縁性トナーとし
て機能し、正バイアスにより高い転写効率で転写される
ことになる。
【0024】(実施例3)本実施例の一成分トナーは、
有機ポリシランを用いたものであるが、カプセル構造は
採らずに、磁性粉、及び着色材としてのカーボン粒子を
有機ポリシランにて包み込んだものである。
【0025】このような一成分トナーは、以下の方法に
より製造できる。例えば、メチルフェニルシラン(MP
S)をwurtz型縮合反応により合成し、分子量1万
〜10万のポリメチルフェニルシラン(PMPS)を得
る。そして、このPMPSをトルエンに解かし、カーボ
ン粒子14wt%、及び磁性粉40%を分散した溶液を
作り、スプレードライ法により、上記の溶液をスプレー
状に吹き出して乾燥させる。これにより、平均粒径10
μmでほぼ球形の正帯電導電性磁性ポリシラントナーが
得られる。このトナーの抵抗率は約1×104 Ωcmで
あった。
【0026】上記ポリシランの一成分トナーによれば、
前述と同様、正帯電導電性トナーとして現像が行われる
一方、転写時には負バイアス下で絶縁性トナーとして機
能し、高い転写効率で転写される。
【0027】(実施例4)本実施例の一成分トナーは、
カプセル構造は採らず、磁性粉、着色材、導電性ポリマ
ー粉砕物をエポキシ樹脂にて包み込んだものである。こ
のような一成分トナーは、以下の方法により製造でき
る。例えば、正帯電用トナーとするときには、アクセプ
ターとしてのBF4 - を25%ドープしたポリピロール
或いはポリアニリン(σ=1S/cm)をφ0.1μm
に粉砕し、着色剤、磁性粉と同時にエポキシ樹脂溶液に
10%分散させる。この溶液からスプレードライ法によ
り平均粒径6μmのトナーを作製する。このときのトナ
ーの抵抗率は、ρ=1×104Ωcmであった。
【0028】(実施例5)本実施例の一成分トナーは、
無機半導体を用いたトナーである。この一成分トナー
は、以下の方法により製造できる。例えば、P(リン)
或いはB(ホウ素)をドープしたn型又はp型シリコン
(σ=1S/cm)をφ0.1μmに粉砕し、着色剤、
磁性粉と同時にエポキシ樹脂溶液に10%分散させる。
この溶液からスプレードライ法により平均粒径6μmの
トナーを作製する。このときのトナーの抵抗率は、ρ=
1×104 Ωcmであった。
【0029】(実施例6)本実施例の一成分トナーは、
電子と正孔のうち一方或いは双方の移動度が高く且つ紫
外線を受けることによってその高い移動度が失われる性
質を有する有機半導体と、トナーに磁性を持たせるため
の磁性粉と、着色材としてのカーボン粒子を含有した一
成分トナーである。上記性質を有する有機半導体として
は、例えば有機ポリシランがある。
【0030】上記の有機ポリシランを用いた一成分トナ
ーは、実施例1で示したカプセル構造のもの、或いは、
実施例3で示した構造のものいずれでもよい。また、上
記有機ポリシランを用いた一成分トナーは、実施例1又
は実施例3の製造方法によって製造することができる。
【0031】有機ポリシランは、先にも述べたように、
正孔移動度が約10-4cm2 /V・sというように高
く、このポリシランの一成分トナーは、正帯電用導電性
トナーとして機能し、磁気ブラシ導電路を形成して感光
体への電荷注入を行うと共に、感光体の露光された部分
に吸引されて移動し、現像が行われる。
【0032】一方、有機ポリシランは、紫外線の照射を
受けると、正孔の移動に寄与していたポリマー鎖が切断
され、抵抗率が1×1013Ωcm位に高くなり絶縁化す
る性質を有している。従って、図3に示すように、現像
器1と転写ローラー3との間にUV光照射手段4を設
け、感光体ドラム2の表面に形成された一成分トナー像
に対して、例えば20J/cm2 の強度で紫外線を照射
することにより、ポリシランは絶縁化し、このポリシラ
ンの一成分トナーは絶縁性トナーとして機能し、高い転
写効率で用紙に転写されることになる。
【0033】なお、本実施例では、電子と正孔のうち一
方或いは双方の移動度が高く且つ紫外線を受けることに
よってその高い移動度が失われる性質を有する有機半導
体として有機ポリシランを示したが、かかる性質を有す
るものであれば、他の有機半導体を用いてもよい。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明の一成分トナー
は、現像時には導電体として振る舞い、転写時には絶縁
体として振る舞うため、画像形成が高解像度で行われ
る。また、一成分トナーであるから、混合トナーのよう
に混合比のコントロールが不要であるという効果も併せ
て奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁気ブラシによって現像器から感光体ドラムに
正孔の注入が行われる様子を示した電子写真装置の部分
拡大図である。
【図2】感光体ドラムから紙にトナーが転写される様子
を示した電子写真装置の部分拡大図である。
【図3】UV光照射手段によってトナー像に紫外線を照
射している様子を示した電子写真装置の概略構成図であ
る。
【符号の説明】
1 現像器 2 感光体ドラム 3 転写ローラー 4 UV光照射手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/02 102 G03G 9/08 365 (72)発明者 南 浩二 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子と正孔のうち一方の移動度が高く他
    方の移動度が低い性質を有する半導体と、磁性粉と、着
    色材とを含有していることを特徴とする一成分トナー。
  2. 【請求項2】 電子と正孔のうち一方或いは双方の移動
    度が高く且つ紫外線を受けることによってその高い移動
    度が失われる性質を有する有機半導体と、磁性粉と、着
    色材とを含有していることを特徴とする一成分トナー。
JP4345633A 1992-11-30 1992-11-30 一成分トナー Pending JPH06167828A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4345633A JPH06167828A (ja) 1992-11-30 1992-11-30 一成分トナー

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JP4345633A JPH06167828A (ja) 1992-11-30 1992-11-30 一成分トナー

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ID=18377928

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JP4345633A Pending JPH06167828A (ja) 1992-11-30 1992-11-30 一成分トナー

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004062032A (ja) * 2002-07-31 2004-02-26 Toppan Forms Co Ltd 導電性トナー及びこれを用いた導電性回路を有するシート
JP2005173048A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Ricoh Co Ltd トナー、半導体のパターン形成方法、半導体のパターン形成装置、電子素子、電子素子アレイ、表示デバイス、電子機器
US7081210B2 (en) * 2002-04-22 2006-07-25 Konica Minolta Holdings, Inc. Organic semiconductor composition
JP2009063758A (ja) * 2007-09-05 2009-03-26 Casio Electronics Co Ltd 電子写真トナー

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