JPH0749620A - 電子写真用現像剤転写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体または誘電体に付着された小粒径の磁
性キャリアの転写を防止し、良好な転写画像を得ること
を目的とする。 【構成】 感光体または誘電体を表面に有する円筒状の
現像剤担持体に保持されたトナーおよび磁性キャリアか
らなる二成分現像剤を転写紙に転写する電子写真用現像
剤の転写方法において、転写紙と接触して対面する位置
であって、かつ前記円筒状の現像剤担持体の内側に磁気
的吸着力を持つ部材を配設して、該転写紙の背面にコロ
ナ転写器または静電ローラを配設し前記トナーを転写紙
に転写する電子写真用現像剤転写方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】電子写真記録装置を用い、電子写
真現像剤を記録紙に転写する方法特に磁性キャリア若し
くは磁性トナーを使用する転写方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真現像剤現像方式には、大別して
一成分現像方式と二成分現像方式とがある。このうち二
成分現像方式には、磁性キャリアと非磁性トナーとの組
み合わせあるいは、磁性キャリアと非磁性トナーとの組
み合わせがある。この二成分現像方式においては現在高
画質化に対応するために、トナーおよびキャリアの小粒
径化が進んでいる。ここに用いられる電子写真記録装置
の概略を示すと、図３のとおり、感光ドラム現像剤把持
体１の周囲に、蓄電器２、露光機３、現像器４、転写コ
ロナ蓄電器（転写部材）５、定着器７等を配置してお
り、感光ドラム１が矢印方向に回転する間に、先ず蓄電
器２が感光ドラム１の表面を一様に帯電させ、次に露光
機３がその表面を画像または画信号に応じて選択的に露
光して静電潜像を形成し、現像器４がその静電潜像にト
ナーを付与し、現像し、その後現像したトナーを保持し
た感光ドラム表面に記録紙６が重ねられ、転写コロナ蓄
電器５（図示せず）が転写紙（記録紙）６をトナーと逆
の極性に帯電させて剥離蓄電器が転写紙を感光ドラム１
の表面から引き離し、その後定着器７が記録紙上のトナ
ーを定着して画像記録をおこなっている。なお、図中８
はトナー補給部、９は原稿台で転写紙の給紙から転写分
離、搬送、排紙作用は文字で示してある。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】前記したような電子
写真現像剤現像方式は、キャリアの現像スリーブへの付
着力は磁気的束縛力が主であり、感光体への付着力は静
電荷によるクーロン力が主である。この内磁気的束縛力
はキャリア粒径の３乗に比例するのに対し、クーロン力
は２乗に比例する。このためキャリア粒径が小さくなる
と、クーロン力の影響が強くなるため、キャリアが感光
体へ付着し易くなる。

【０００４】現像剤の転写手段としては、静電転写方式
が一般的であり、コロナ転写方式と静電ローラ転写方式
が実用化されている。特に後者は人体に有害なオゾンを
殆ど発生しないことから近時注目されている。感光体に
付着したキャリアの帯電特性は印加電圧と同極性なので
通常は転写されにくい。しかし、コロナ転写の場合では
転写紙との摩擦により、転写されることがある。またロ
ーラ転写の場合にはローラとの圧着により転写紙の繊維
に入り込み易くなるために、より転写され易いという問
題がある。すなわちトナーと同時にキャリアも感光体へ
付着すると、これが紙に転写され、画像汚れを発生しか
つキャリアの分だけトナーが不足するため白班を生じる
ので、これを防止するため珪石等をトナーに添加する案
もあるが十分な解決策とは言えない。本発明はこのよう
な問題点を解決し、感光体に付着したキャリアを転写さ
れないようにすることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するためになされたもので、電子写真記録装置の転
写部において、感光体または誘電体からなる現像剤担持
体の内側部に、磁気的吸着力を持つ部材を設置し、転写
記録することを特徴とする転写方法である。

【０００６】

【作用】本発明では、現像剤の転写部において、感光体
または誘電体の内側に磁気的吸着力を持つ部材を設置す
ることにより、付着キャリアが転写することを防止する
ものである。すなわち、担持体へのキャリアの付着力は
クーロン力が主であるが、これに磁気的束縛力を加える
ことによって、キャリア粒子が転写することを防止する
ことができる。

【０００７】本発明に用いられる磁気的吸着力を持つ部
材としては、バリウムフェライト、その他のフェライト
系磁石の他、アルニコ（ＡｌーＮｉーＣｏ）磁石や希土
類コバルト磁石などの永久磁石が好適である。

【０００８】本発明の磁気的吸着力を持つ部材は、現像
剤担持体を挟んで転写部材の反対側に設置される。長方
形の磁気的吸着力を持つ部材を固定して設置しても有効
であるが、望ましくはマグネットロールを採用し、該マ
グネットロールが転写紙の進行方向と同一の方向及び同
一の周速で回転するようにする。これにより、キャリア
が磁気的束縛力を受けなくなる地点近傍にクリーニング
ユニットを設置することによって、良好なクリーニング
性を保持できる。

【０００９】

【実施例】平均粒子径６０μｍのシリコンコートフェラ
イトキャリアと、プラス帯電性で平均粒子径８μｍの非
磁性トナーを混合した現像剤を用いて下記の転写試験を
行なった。図１、図２はそれぞれ実施例１、実施例２に
おける転写記録方法の要部の説明図である。 実施例１ 図１に示す方法で転写記録テストをした。図において、
１１は鏡面処理をした直径６０ｍｍのアルミニウム素管
にアゾ顔料をブチラール樹脂に分散したＣＧ材とヒドラ
ゾン化合物をポリカーボネートに分散したＣＴ材を塗工
したマイナス帯電性のＯＰＣ感光体で、１２は転写紙、
１３ａはコロナチャージであり、ＤＣ２ｋＶが印加され
ている。１４は直径２５ｍｍのマグネットロール、１５
はウレタン製のクリーニングブレードである。感光体１
１及びマグネットロール１４の周速は１２０ｍｍ／ｓｅ
ｃでテストした。転写前の感光体１１上にはシリコンコ
ートフェライトキャリアが付着していたが、転写後の転
写紙１２にはキャリアは付着していなかった。 実施例２ 図２に示す方法で転写記録テストした。図において、実
施例１のコロナチャージ１３ａに代えて体積抵抗率が約
１０⁵ Ω・ｃｍの導電性ゴムローラ１３ｂを用い、ＤＣ
１．５ｋＶを印加した外は、実施例１と同様にして転写
記録テストをした。転写前の感光体１１上にはシリコン
コートフェライトキャリアが付着していたが、転写後の
転写紙１２にはキャリアは付着していなかった。 比較例１ 実施例１の構成からマグネットロール１４を除いて転写
記録テストを行なった。感光体１１及びマグネットロー
ル１４の周速は１２０ｍｍ／ｓｅｃでテストした。転写
後の転写紙１２にもキャリアが付着していた。 比較例２ 実施例２の構成からマグネットロール１４を除いて転写
記録テストを行なった。感光体１１及びマグネットロー
ル１４の周速は１２０ｍｍ／ｓｅｃでテストした。転写
後の転写紙１２にもキャリアが付着していた。なお、上
記実施例においては、何れも感光体を用いた例を示して
いるが、硬質アルマイト等の誘電体を用いた場合にも全
く同様な成果をあげることができる。

【発明の効果】上記の比較試験の結果からわかるよう
に、本発明の転写方法では感光体あるいは誘電体に付着
したキャリアは転写されず、良好な転写画像が得られる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の実施例１の転写方法の説明図

【図２】本発明の方法の実施例２の転写方法の説明図

【図３】従来の電子写真記録装置の１例を示す概略図

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 蓄電器 ３ 露光機 ４ 現像器 ５ 転写コロナ蓄電器 ６ 転写紙（記録紙） ７ 定着器 １１ 感光ドラム １２ 転写紙 １３ａ コロナチャージ １３ｂ 導電性ゴムロール １４ マグネットロール １５ クリーニングブレード

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【手続補正書】

【提出日】平成５年２月１９日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】電子写真記録装置を用い、電子写
真用現像剤を転写紙に転写する方法、特に磁性キャリア
を混合した二成分系の電子写真用現像剤の転写方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用現像剤には、大別して一成分
現像剤と二成分現像剤とがある。このうち二成分現像剤
には、磁性キャリアと非磁性トナーとの組み合わせ、あ
るいは磁性キャリアと磁性トナーとの組み合わせがあ
る。上記二成分現像剤を用いる電子写真記録装置の概略
を示すと、図３のとおりであり、感光体１の周囲に、コ
ロナ帯電器２、露光器３、現像器４、コロナ転写器５、
定着器６等を配置しており、感光体１が矢印方向に回転
する間に、先ずコロナ帯電器２が感光体１の表面を一様
に帯電させ、次に露光器３がその表面を画像または画信
号に応じて選択的に露光して静電潜像を形成し、現像器
４がその静電潜像にトナーを付与して現像し、その後現
像したトナーを保持した感光体１の表面に転写紙９が重
ねられ、コロナ転写器５が転写紙９をトナーと逆の極性
に帯電させて転写紙９にトナーを転写させ、その後定着
器６が転写紙９上のトナーを定着して画像記録を行なっ
ている。なお、図中７はトナークリーニング部、８は原
稿台で、転写紙の給紙から転写、搬送、排紙等の作用は
文字で示してある。

【０００３】ここで、現像器４は、感光体１と同方向ま
たは逆方向に回転する磁石を内部に設置した現像スリー
ブ、二成分現像剤を攪拌混合する現像剤混合槽、現像ス
リーブ上の現像剤量を制御するドクターブレードからな
る。また、電子写真用現像剤の転写紙への転写手段とし
ては前記で説明したようなコロナ転写方式と、その他の
静電ローラ転写方式が実用されている。コロナ転写方式
とは、前記図３で説明したような転写方式であって、感
光体上のトナー画像上に転写紙を重ね、転写紙の背面
（感光体の反対面）からトナーと逆極性の電荷をコロナ
転写器で転写紙に与え感光体上のトナー画像を転写紙に
転写する方式である。また、静電ローラ転写方式とは、
導電性ゴムを用いた導電ローラあるい導電ゴム上に誘電
体層を設けた誘電ローラを介して直接電圧を転写紙に印
加し、これにより発生した電界により感光体上のトナー
画像を転写紙に転写する方式である。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】近年、前記二成分系
の電子写真用現像剤を使用してより高画質の画像を得よ
うとする試みがなされており、その一つとし、トナー磁
性キャリアを小粒子化することが提案されいる。しかし
ながら、磁性キャリアを小粒子化したため磁性キャリア
が感光体上に現像されてしまうという問題が発生してい
た。すなわち、磁性キャリアの現像スリーブへの付着力
は磁気的束縛力が主であり、感光体への付着力は静電荷
によるクーロン力が主である。この内磁気的束縛力は磁
性キャリア粒径の３乗に比例するのに対し、クーロン力
は２乗に比例する。このため磁性キャリアの粒径が小さ
くなると、クーロン力の影響が強くなるため、小粒径の
磁性キャリアが感光体へ現像し易くなるものである。

【０００５】このように感光体上に小粒径の磁性キャリ
アが現像されると、次のような問題が発生する。すなわ
ち、前記で説明したコロナ転写方式の場合、感光体と転
写紙との摩擦により磁性キャリアが転写紙の繊維間に擦
り込まれ、転写紙に転写されることがある。また、静電
ローラ転写方式では、ローラによる記録紙の感光体への
圧力により転写紙の繊維間へ磁性キャリアがコロナ転写
方式の場合よりもいっそう擦り込まれ転写し易いという
問題がある。そして、トナーと同時に磁性キャリアも転
写紙に転写されると、画像汚れが発生し、かつ磁性キャ
リアが転写されたところだけトナーが不足するため白班
が生じるという問題があった。これを防止するため珪石
等をトナーに添加する方法もあるが十分な効果が得られ
ていないのが現状である。本発明はこのような問題点を
解決し、感光体に付着した小粒径の磁性キャリアが転写
されないようにすることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するためになされたもので、感光体または誘電体を
表面に有する円筒状の現像剤担持体に保持されたトナー
および磁性キャリアからなる二成分現像剤を転写紙に転
写する電子写真用現像剤の転写方法において、転写紙と
接触して対面する位置であって、かつ前記円筒状の現像
剤担持体の内側に磁気的吸着力を持つ部材を配設して、
該転写紙の背面にコロナ転写器を配設し前記トナーとは
逆極性の電荷を転写紙に付与しながらトナーを転写紙に
転写することを特徴とする電子写真用現像剤の転写方法
である。また、本発明は感光体または誘電体を表面に有
する円筒状の現像剤担持体に保持されたトナーおよび磁
性キャリアからなる二成分現像剤を転写紙に転写する電
子写真用現像剤の転写方法において、転写紙と接触して
対面する位置であって、かつ前記円筒状の現像剤担持体
の内側に磁気的吸着力を持つ部材を配設して、該転写紙
の背面に静電ローラを配設し転写紙に電圧を付与して電
界を発生せしめトナーを転写紙に転写することを特徴と
する電子写真用現像剤の転写方法である。

【０００７】以下、本発明を詳述する。本発明を構成す
る二成分現像剤は、トナーと磁性キャリア、すなわち非
磁性トナーと磁性キャリア、あるいは磁性トナーと磁性
キャリアとの組み合わせからなる。非磁性トナーは結着
剤樹脂、着色剤、電荷制御剤等から構成された平均粒子
径５〜２０μｍの微粒子である。磁性トナーは非磁性ト
ナーに磁性粉を含有させたものである。また、磁性キャ
リアは鉄粉、フェライト、マグネタイト等からなる平均
粒子径２０〜１５０μｍの微粒子であり、粒子表面にシ
リコーンやスチレン−アクリル系樹脂等をコートしてい
るものでもよい。なお、磁性トナーと磁性キャリアから
なる二成分現像剤の場合は、磁性トナーの飽和磁化が磁
性キャリアの１／３程度であり、粒子径も１／５程度で
あるため、磁性トナーの磁性粉による磁気的束縛力は磁
性キャリアの磁気的束縛力よりも小さい。このため、磁
気的吸着力をもつ部材の磁力や該部材の取り付け位置を
適宜選択することによって、磁性トナーの転写紙への転
写を阻害することなく、磁性キャリアを感光体または誘
電体表面に保持することができる。

【０００８】本発明を構成する現像剤担持体とは、感光
体あるいは誘電体を表面に有する円筒状物をいうもので
ある。感光体は、一般の電子写真記録装置に使用されて
いるカールソン法の電子写真方式に用いられるものであ
って、アモルファスセレン、酸化亜鉛、アモルファスシ
リコン、有機光導電体（ＯＰＣ）等が挙げられる。一
方、誘電体は、イオンフロー方式の電子写真方式に用い
られるものであって、硬質アルマイト等が挙げられる。

【０００９】前記円筒状の現像剤担持体の内側に配設す
る磁気的吸着力を持つ部材としては、バリウムフェライ
ト、その他のフェライト系磁石の他、アルニコ（Ａｌ−
Ｎｉ−Ｃｏ）磁石や希土類コバルト磁石などの永久磁石
が好適である。

【００１０】本発明の磁気的吸着力を持つ部材は、転写
紙と接触して対面する位置であって、かつ前記円筒状の
現像剤担持体の内側に配設される。磁気的吸着力を持つ
部材の形状は特に制限はなく、例えば円筒形、三角形、
長方形、多角形等が適用できるがコンパクト化が可能で
あることから円筒形のマグネットロールが好ましい。こ
の場合、該マグネットロールは転写紙と接触して対面す
る位置であって、かつ前記円筒状の現像剤担持体の内側
において、転写紙の進行方向と同一の方向及び同一の周
速で回転するように配設することが好ましい。該円筒形
のマグネットロールの駆動手段としては、円筒形のマグ
ネットロールの中心に軸を形成して回転させ、円筒形の
マグネットロールの外周面を現像剤担持体の内側に圧接
させて現像剤担持体の駆動力により円筒形のマグネット
ロールを駆動させればよい。これにより、現像剤担持体
表面上の磁性キャリアが磁気的吸着力を持つ部材の磁気
的束縛力によって、転写紙と接触した現像剤担持体表面
の一部にとどまることなくトナークリーニング部まで磁
性キャリアを搬送させることができる。その結果、磁性
キャリアが磁気的吸着力を持つ部材の磁気的束縛力によ
って、転写紙と接触した現像剤担持体表面の一部に留ま
ることによるトナーの転写不良を防止させることができ
る。また、現像剤担持体表面上の磁性キャリアが磁気的
吸着力を持つ部材の磁気的束縛力を受けなくなる地点に
トナークリーニング部を設置することができるので、良
好なクリーニング性を保持することができる。また、磁
気的吸着力を持つ部材は、前記のように長方形等の円筒
形以外の形状を有する磁気的吸着力を持つ部材を固定し
て設置しても有効であるが、この場合も、感光体表面上
の磁性キャリアが磁気的吸着力を持つ部材の磁気的束縛
力を受けなくなる地点にトナークリーニング部を設置す
ることが好ましい。

【００１１】

【作用】本発明では、感光体または誘電体を表面に有す
る円筒状の現像剤担持体の内側に磁気的吸着力を持つ部
材を設置することにより、磁性キャリアが転写紙に転写
することを防止するものである。すなわち、転写紙への
磁性キャリアの付着力はクーロン力が主であるが、これ
に対抗して磁気的束縛力を円筒状の感光体または誘電体
を表面に有する円筒状の現像剤担持体の内部から加える
ことによって、磁性キャリアが転写紙に転写することを
防止するものである。

【００１２】

【実施例】平均粒子径６０μｍのシリコンコートフェラ
イトキャリアと、プラス帯電性で平均粒子径８μｍの非
磁性トナーを混合した電子写真用現像剤を用いて下記の
転写試験を行なった。図１、図２はそれぞれ実施例１、
実施例２における転写記録方法の要部の説明図である。 実施例１ 図１に示す方法で転写試験を行なった。図１において、
１１は鏡面処理をした直径６０ｍｍのアルミニウム素管
にアゾ顔料をブチラール樹脂に分散した電荷発生材とヒ
ドラゾン化合物をポリカーボネートに分散した電荷輸送
材を塗工したマイナス帯電性のＯＰＣ感光体からなる現
像剤担持体で、１２は転写紙、１３ａはコロナチャージ
であり、ＤＣ２ｋＶが印加されている。１４は直径２５
ｍｍのマグネットロール、１５はウレタン製のクリーニ
ングブレードである。現像剤担持体１１及びマグネット
ロール１４の周速は１２０ｍｍ／ｓｅｃで試験した。ト
ナー画像の転写前の現像剤担持体１１上には非磁性トナ
ーと共にシリコンコートフェライトキャリアが付着して
いたが、転写後の転写紙１２にはシリコンコートフェラ
イトキャリアは転写することなく、本発明の方法により
非磁性トナーのみが転写されたことを確認した。

【００１３】実施例２ 図２に示す方法で転写試験を行なった。図２において、
実施例１のコロナチャージ１３ａに代えて体積抵抗率が
約１０^５Ω・ｃｍの導電性ゴムローラ１３ｂを用い、Ｄ
Ｃ１．５ｋＶを印加した他は、実施例１と同様にして転
写試験を行なった。トナー画像の転写前の現像剤担持体
１１上には非磁性トナーと共にシリコンコートフェライ
トキャリアが付着していたが、転写後の転写紙１２には
シリコンコートフェライトキャリアは転写することな
く、本発明の方法により非磁性トナーのみが転写された
ことを確認した。

【００１４】比較例１ 実施例１の構成からマグネットロール１４を除いた他は
同様にして転写試験を行なった。その結果、転写後の転
写紙１２には非磁性トナーと共にシリコンコートフェラ
イトキャリアが転写していた。

【００１５】比較例２ 実施例２の構成からマグネットロール１４を除いた他は
同様にして転写試験を行なった。その結果、転写後の転
写紙１２には非磁性トナーと共にシリコンコートフェラ
イトキャリアが転写していた。なお、上記実施例におい
ては、何れも感光体を表面に有する円筒状の現像剤担持
体を用いた例を示しているが、硬質アルマイトの誘電体
を表面に有する円筒状の現像剤担持体を用いた場合にも
全く同様な成果を挙げることができた。

【００１６】

【発明の効果】上記の比較試験の結果からわかるよう
に、本発明によれば小粒径の磁性キャリアを使用しても
感光体あるいは誘電体を表面に有する円筒状の現像剤担
持体に付着した該磁性キャリアは転写紙に転写されるこ
となく、従って良好な転写画像が得られるものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の実施例１の転写方法の説明図

【図２】本発明の方法の実施例２の転写方法の説明図

【図３】電子写真記録装置の１例を示す概略図

【符号の説明】 １ 感光体 ２ コロナ帯電器 ３ 露光器 ４ 現像器 ５ コロナ転写器 ６ 定着器 ７ トナークリーニング部 ８ 原稿台 ９ 転写紙 １１ 現像剤担持体 １２ 転写紙 １３ａ コロナチャージ １３ｂ 導電性ゴムロール １４ マグネットロール １５ クリーニングブレード

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真記録装置の現像剤転写部におい
   て、感光体或いは誘電体からなる現像剤担持体の内側部
   に、磁気的吸着力を持つ部材を配置し、記録紙に転写す
   ることを特徴とする電子写真用現像剤転写方法。
2. 【請求項２】 磁気的吸着力を持つ部材がマグネットロ
   ールである請求項１記載の電子写真用現像剤転写方法。