JPH1069174A - 微粒子の改善された転写のための静電複写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非常に小さなトナー粒子、即ち約２から約８
ミクロン以下の平均直径を有する粒子を最初の画像部材
からレシーバシートへ静電的に転写する方法を提供す
る。 【解決手段】 静電複写的に記録された部材は１０ＧＰ
ａ以上のヤング率を有する材料の薄い（１０ｎｍから１
０μｍ）層でオーバーコートされる。画像は中間部材に
転写され、それは約０．１から３ｃｍの厚さで、エラス
トマー的なブランケットからなり、約０．５から１０Ｍ
Ｐａのヤング率を有し、約１０⁶ から１０ ¹²オーム- ｃ
ｍの電気抵抗率を有する。階調画像はレシーバと中間転
写部材との間に静電界を印加することにより中間転写部
材からレシーバへ転写される。中間転写部材からなるブ
ランケット材料は約１００ＭＰａより大きいヤング率を
有する材料の薄い（約０．１から２５μｍ）層でオーバ
ーコートされなければならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は乾燥静電複写プロセ
スを用いて形成された高品質画像の形成に関し、それは
白黒画像又はいわゆる「スポットカラー」を形成するの
に用いられ得るが、カラー画像の形成用に特に適するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】乾燥エレクトロフォトグラフィー（ゼロ
グラフィーとしてまた知られ、以下にエレクトログラフ
ィーの一例として単に静電複写と称する）は長年コピー
で用いられてきた技術である。より最近では電子ファイ
ルのプリント、カラープリント及び加工、写真焼き付け
（フォトフィニッシング）のような他の目的に対してそ
の様な技術の使用がなされるようになってきた。しかし
ながらこれらの及び他の出現してきた技術はより高い画
質を要求し、それにより従来のコピー機への応用に対し
て要求されたより少ないトナー粒子の使用を要求する。

【０００３】典型的なエレクトロフォトグラフィーエン
ジンで、光導電性要素はコロナ又はローラー充電器のよ
うな装置により均一に最初に帯電される。適切な光導電
性要素はよりよい画質が有機光導電体で一般に達成され
るにもかかわらずセレン又はαシリコンのような材料か
らなる。静電的な潜像は光学的露光又はＬＥＤ配列、レ
ーザー、光バー又は他の適切な適用可能な手段を設けら
れた電子的スキャナーのいずれかを用いて該要素を画像
状に露光することにより光導電性要素上に形成される。
静電的潜像はエレクトロフォトグラフィック現像剤によ
り現像される。典型的にはこれは潜像を担持した光導電
性要素をエレクトロフォトグラフィック現像剤を含む現
像ステーションのきわめて近くに運ぶことにより達成さ
れる。現像剤及び現像ステーションの種々の型が存在す
るにもかかわらず、最も典型的な現像剤は磁気担体粒子
からなり、これに対して着色されたマーキング又はトナ
ー粒子が摩擦帯電する。この現像剤はシリンダー内に含
まれる磁石からなる現像ステーションに含まれ、ここで
磁気コア、封入シリンダー、又は両方が回転可能であ
る。この回転は摩擦帯電されたトナーが潜像担持光導電
性要素に接触し、静電潜像に対応する領域に付着し、そ
れにより静電的潜像を可視的画像に現像する。

【０００４】現像された画像は光導電性要素から紙、透
明ストック、粘土コートされた紙、又はポリマーコート
された紙のような適切な画像レシーバシートへ転写され
なければならない。熱、圧力、又はその組合せ、剥離可
能な接着層を用いた転写の幾つかの方法が知られている
が転写の好ましいモードは摩擦帯電されたトナー粒子を
光導電性要素からレシーバへ動かすための静電界の使用
を含む。静電界はバイアスされたローラー又はコロナ充
電器のいずれかを用いることにより形成される。階調画
像をレシーバへ転写した後に画像は熱的にトナーを溶融
するような適切な技術を用いてレシーバに耐久的に固定
される。それから光導電性要素は清掃され、新たな画像
を形成するために再び用いられるよう準備される。

【０００５】ここで用いられる用語「トナーサイズ」は
同じ質量密度の球形粒子の平均体積を加重した直径とい
う意味である。その様な測定はコールターカウンターの
ような市販の機器を用いてなされうる。「転写（トラン
スファー）」という用語は適切な電界の印加により一の
部材（例えば光導電性要素から他の部材（例えばレシー
バ）へのトナー粒子の転写を意味する。トナーサイズに
関する「小さな」という用語はトナー粒子の平均体積を
加重された直径が約２μｍと約８μｍ以下の間であるよ
うに構成されることを意味する。

【０００６】良く知られているようにエレクトロフォト
グラフィー的に形成された画像の画質はトナー粒子の大
きさにより制限される。特に粒状性及び斑紋のような画
質の特性はトナーサイズの増加と共に増加し、他方で解
像度は減少する。従って可能な限り小さなトナー粒子を
用いることが好ましいことは明らかである。しかしなが
らＲｉｍａｉ及びＣｈｏｗｄｒｙによる米国特許第４７
３７４３３号に記載されるように光導電性要素からレシ
ーバに小さいトナー粒子を静電的に転写するのは難し
い。これはトナー粒子のサイズが減少するにつれて表面
力が印加された静電転写力を支配する傾向が存在するた
めである。全ての実際的な目的に対して表面力は約１２
μｍより小さなトナー粒子の効果的な転写を妨げる。

【０００７】最近ではトナー粒子を光導電性要素に保持
するよう表面力を減少することを助ける幾つかの方法が
示されてきている。これらの方法の一つはトナー粒子の
表面上にシリカ、ラテックス、チタン酸バリウム、等々
のようなミクロン以下の粒子を担持するトナー粒子の使
用を含む。これらのミクロン以下の粒子はトナー粒子の
表面から若干突出し、トナー粒子が光導電性要素と接触
することを妨げるよう供され、それにより表面力を減少
する。この技術を用いることにより転写可能なトナー粒
子のサイズを約８−９μｍに減少することが可能であ
る。これらのトナー粒子でえられる画質はより大きな粒
子でえられる画質より優れているが、これらの表面処理
された粒子は上記の応用をなすために必要な高画質を許
容するためにはなお大きすぎる。

【０００８】代替的な技術はテフロン又は他のフッ化炭
水化物、シリコン、又はステアリン酸亜鉛のような脂肪
酸塩のような特別な付着防止剤又は粒子解離層でコート
された光導電体を用いる。この技術はより小さなトナー
粒子が転写されることを許容する。しかしながらその様
なコーティングは現像材を不安定にし、斑紋のような画
像アーティファクトをしばしば生ずる。更にまたこれら
のコーティングは耐久性がなく、定期的に再塗布しなけ
ればならず、これは煩雑な処理である。

【０００９】上記の米国特許第４７３７４３３号では小
さなトナー粒子で作られるエレクトロフォトグラフィー
画像は単分散トナー粒子と平滑なレシーバ及び光導電体
が用いられる場合には高効率で転写される。これは光導
電性要素にトナー粒子を保持する表面力と粒子をレシー
バに引き寄せる力をバランスすることが可能であるため
であると信じられている。しかしながら多分散トナーの
サイズにより引き起こされる表面の不規則性及びごみ、
担体、等々の存在により導入されるテントポールはトナ
ー粒子がレシーバ又は他のトナー粒子のいずれかと接触
することを防ぎ、それにより印加された静電転写力が表
面力に打ち勝つよう充分大きいことが要求されることに
よりこの技術の使用をしばしば妨げる。上記のようにこ
れは小さなトナー粒子に対してしばしば実現可能ではな
い。

【００１０】Ｒｉｍａｉ等による米国特許第５０８４７
３５号及びＺａｒｅｔｓｋｙによる米国特許第５１８７
５２６号は良い転写が比較的厚く、低い弾性率のブラン
ケット及び比較的薄くより高い弾性率のオーバーコート
からなる半導電性の追従（コンプライアント）ローラー
を用いて得られることが記載される。更にまたＺａｒｅ
ｔｓｋｙ及びＧｏｍｅｓ等による米国特許第５３７０９
６１号ではこの中間体にトナー粒子の表面に付着された
小さな粒子の付加物を有するトナー粒子を結合すること
により良い静電転写が小さなトナー粒子を用いて作られ
た階調画像で達成されることが記載される。Ｒｉｍａｉ
等による米国特許第５０８４７３５号はＺａｒｅｔｓｋ
ｙ及びＧｏｍｅｓ等により参考として引用されている
が、またコンプライアント中間体への転写を改善するた
めに放出する薬剤をオーバーコートされる光導電性要素
の使用が記載されている。しかしながら上記のようにそ
の様な放出薬剤はまた欠点を有する。

【００１１】セレン及びαシリコンのようなより伝統的
な無機光導電性要素よりもむしろエレクトロフォトグラ
フィックエンジンでの有機光導電性要素を用いることが
しばしば好ましい。有機光導電性要素は有機ポリマー化
バインダーを用いる光導電性要素からなる。典型的には
バインダーはポリエステルであるが、他のポリマーも用
いうる。しかしながら有機光導電体は無機光導電体より
低いヤング率を有し（典型的には３ＧＰａ対１００ＧＰ
ａ，ここでＧＰａはギガパスカル又は１０⁹ ニュートン
毎平方メートルである）、故に無機光導電性要素よりも
容易に使用中に損傷しやすい。ここで用いられているよ
うに提供されたヤング率の値は文献から得られたもので
ある。従って有機光導電性要素はダイアモンドに似た炭
素（ＤＬＣ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、又はゾ
ルゲルのようなより高いヤング率の材料の薄い（典型的
に１０μｍより薄い）層をオーバーコートされることが
知られている。これらの材料全ては１０ＧＰａ以上のヤ
ング率を有し、一般に１００ＧＰａに近い。しかしなが
らこれらの材料はフッ化炭化水素、シロキサン、又は脂
肪酸塩のような材料のように付着防止剤ではない。

【００１２】上記のように小さな粒子を転写するのに、
粒子を保持する表面力は印加された静電転写力を支配す
る傾向にある。小さい粒子に対する転写システムを設計
することに於いて低い表面エネルギー材料が好ましく、
それは低表面エネルギー材料とは考えられない知られた
硬いオーバーコート材料でオーバーコートされる有機光
導電性体を用いるという考えを直感的に排除する。この
理由のために及び、硬いオーバーコート材料でオーバー
コートされた及びされていない光導電体から種々のトナ
ー粒子に対する直接の転写効率測定を示す（即ち転写中
間体を使用せずに）図１０を参照し、転写効率は硬いオ
ーバーコートでコートされる光導電体が小さなトナー粒
子を転写するためにシステム内で用いられるときに悪く
なるようだという考え方が当業者によりなされてきた。

【００１３】図１０は実験の結果を示し、ここで平均転
写効率は現像材の３つの型のそれぞれに対して２つの光
導電体間で比較される。この実験では硬化されたオーバ
ーコートなしに市販品で用いられる有機光導電体ベルト
ＰＣ−Ａは例えば画像化及び現像処理を通して、その上
に形成された濃度パッチを有し、光導電体上のこの現像
された材料は高抵抗ポリウレタン転写ロール（８．６ｘ
１０⁹ オーム- ｃｍ）上に支持された紙のシートに転写
される。紙のシートに転写されたトナーはベルト上に残
されたトナーと比較される。別のランが比較的小さなト
ナー粒子（５μｍ）を用いて作られた。各ランでトナー
粒子の異なる型が用いられ；即ちグラインディングによ
り形成されたトナー粒子、球形のトナー粒子、不規則な
形状のトナー粒子である。各場合でそれぞれのトナー粒
子に対する平均転写効率は平均して９０％以上である。
同じ実験が「ＰＣ−Ａ＋ＨＯＣ」と称される類似の有機
光導電体を用いてなされ、これは硬化されたオーバーコ
ートでオーバーコートされる。各場合で見られるように
転写効率は硬化されたオーバーコートを有する光導電体
がこの転写ローラーで用いられたときに予想したように
悪化した。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は非常に
小さなトナー粒子、即ち約２から約８ミクロン以下の平
均直径を有する粒子を最初の画像部材からレシーバシー
トへ静電的に転写する改善された手段及び方法を提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】画像が好ましくは有機光
導電性要素である静電複写的に記録された部材上で現像
されるときに小さなトナー粒子を用いたエレクトロフォ
トグラフィー的に形成された画像の予想外の良い転写が
生じ、それは１０ＧＰａ、好ましくは１００ＧＰａより
大きなヤング率を有する材料の薄い（１０ｎｍから１０
μｍの厚さ）層でオーバーコートされていた。それから
画像は中間部材に転写され、それは約０．１ｃｍから約
３ｃｍの間の厚さで、エラストマー的なブランケットか
らなり、約０．５ＭＰａ（ＭＰａはメガパスカル又は１
０⁶ ニュートン毎平方メートル）と約１０ＭＰａの間の
ヤング率を有し、約１０⁶ オーム- ｃｍと約１０¹²オー
ム- ｃｍの間の電気抵抗率を有し、転写中間部材と導電
性要素との間に適切な静電的電位を印加することにより
該転写はなされ、それにより光導電性要素が中間転写部
材に対して押圧される間にトナー粒子は中間部材に移動
される。続いて階調画像はレシーバが中間転写部材と接
触するよう押圧されるときにトナー粒子をレシーバに向
かって移動するためにレシーバと中間転写部材との間に
静電界を印加することにより中間転写部材からレシーバ
へ転写される。中間転写部材からなるブランケット材料
は約１００ＭＰａより大きく、好ましくは約１ＧＰａよ
り大きいヤング率を有する材料の薄い（約０．１μｍか
ら約２５μｍの間の厚さ）層でオーバーコートされなけ
ればならない。ブランケットのオーバーコートは熱可塑
性物質、ゾルゲル、又はセラマー（ｃｅｒａｍｅｒ）の
ような材料の一体で、均一なコーティング又は外側表皮
からなる。あるいはコーティングはまたブランケット材
料の表面を実質的に覆うよう共に充分近接して離間され
る微粒子からなる。あるいはコーティングはその例がデ
ュポン社から市販されているＫａｐｔｏｎ−Ｈ又はイー
ストマンコダック社から市販されているＥｓｔｅｒのよ
うなポリエチレンテレフタレートのような別の層からな
り、それはしっかり包まれ、又はそうでなければブラン
ケットに取り付けられる。

【００１６】中間転写部材はウェブ又は平坦なシートの
ような多くの形で本発明の実施に用いられ得る。しかし
ながらドラム又はシリンダーの形で中間体を用いること
が好ましい。本発明の実施で全ての分離物（ｓｅｐａｒ
ａｔｉｏｎ）を光導電性要素から中間体へ整列して転写
し、続いて画像を一段階でレシーバに転写することが好
ましい。しかしながら必要な場合には分離物はレシーバ
に別々に転写され、レシーバ上で整列される。

【００１７】本発明の実施では文献で広く知られている
ように小さなトナー粒子のいずれの型でも用いられう
る。しかしながらトナー粒子の表面上にミクロン以下の
粒子の追加物（ａｄｄｅｎｄａ）を担持した小さなトナ
ー粒子を用いることが好ましい。適切な追加物はシリ
カ、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ラテ
ックスを含む。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明を実施する装置の好
ましい一例を示す。例えば光導電性ウェブ１のような第
一の画像部材はローラー１７、１８、１９について調整
され、そのひとつは画像部材がエレクトロフォトグラフ
ィー技術で良く知られるように一連のステーションを通
過するよう駆動可能である。

【００１９】図３をまた参照するに小さなトナー粒子の
予想外の改善された転写効率が画像部材１の従来の有機
光導電体６０上の硬いオーバーコート７０の使用により
得られる。好ましい硬いオーバーコートはＯｐｔｉｃａ
ｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．により作られ
たゾルゲルであるが上記のような例えばＤＬＣ，ＳｉＣ
あるいはセラマーのような他の硬いオーバーコート材料
も有用である。斯くして光導電体の外側層は１０ＧＰ
ａ、好ましくは１００ＧＰａより大きなヤング率を有す
る材料の薄い（１０ｎｍから１０μｍの厚さ）層を含
む。第一の画像部材１はコロナ帯電ステーション３のよ
うな第一の静電帯電ステーションで均一に静電的に帯電
され、静電的な潜像を形成するために例えばＬＥＤプリ
ントヘッド又はレーザー電子露光ステーションにより露
光ステーション４で画像上に露光される。画像は用いら
れるステーションでトナーの色に対応するトナー画像を
形成するために階調ステーション５、６、７、８の一つ
により階調化される。トナー画像は第一の画像部材１か
ら例えばローラー１８、第一の画像部材１、中間転写ド
ラム２の間に形成される転写ステーションで中間転写ロ
ーラー又はドラム２である中間画像部材へ転写される。
第一の画像部材１は清掃ステーション１４で清掃され、
他の色を用いるトナーステーション５、６、７、８の他
のトナー画像を形成するために再使用される。一以上の
付加的な画像は中間転写ドラム２の表面上の多色トナー
画像を形成するためにドラムに対して第一の画像と整列
されて転写される。ドラム又はローラーである中間画像
部材に関連して、ある機械的な利点が存在するが、本発
明はまた中間画像部材が終端のないウェブ又はシート又
は板である場合にまた実施されうる。同様に第一の画像
部材はウェブと同様にドラム、シート又は板でありう
る。ドラムの形を取る第一の画像部材は改善された整列
を提供する故にカラー整列が臨界的なところでは好まし
い。

【００２０】多色画像は転写ステーション２５で中間転
写ドラム２と転写関係になるよう供給１０から供給され
るレシービングシートに転写される。レシービングシー
トは転送メカニズム１３により転写ステーション２５か
ら溶融器１１に転送され、そこでトナー画像は熱又は放
射のような従来の手段により固定される。それからレシ
ーバシートは溶融器１１から出力トレー１２へ搬送され
る。レシーバシートは図示されるように裁断されたシー
ト、またはローラーから供給される連続シートでありう
る。中間転写はカラー画像化でロール供給の使用を容易
にする。何故ならばレシーバシートはカラー画像を結合
するために再循環される必要はないからである。本発明
は１６ポンド以上のストックのボンド紙、クレーコート
された紙を含むグラフィックアート紙、ポリマーコート
された紙、透明ストック及び金属シートのような紙でな
いレシーバのような広範囲のレシーバシートで好まし
い。

【００２１】各トナー画像はドラム２のコアと第一の画
像部材１の一部分を形成する導電性電極との間に印加さ
れた電界に応答して第一の画像部材１から中間転写ドラ
ム２へ転写される。多色トナー画像はバッキングローラ
ー２６と転写ドラム２との間に形成された電界に応答し
て転写ステーション２５でレシーバシートに転写され
る。斯くして転写ドラム２は両方の電界を確立するのを
助ける。当業者に知られているように少なくとも中間的
な導電性にするために静電気防止材料の適切な量を含む
ポリウレタンローラーは両方の電界を確立するときに用
いられ得る。典型的にはポリウレタンは比較的厚い層で
あり、例えば約四分の一インチの厚さ（約０．６３５ｃ
ｍ）であり、これはアルミニウムベース上に形成され
る。ポリウレタンは薄いオーバーコート又は表皮として
コートされる。典型的には第一の画像部材１に埋め込ま
れた電極は静電的及びトナー画像を形成する場合に他の
ステーションと協働しやすくするために接地される。ト
ナーは正に帯電されたトナーである場合には典型的には
−４００から−１０００ボルトである中間転写ドラム２
に印加された電気的バイアスは実質的にトナー画像を転
写ドラム２に転写する。それから転写ステーション２５
でレシービングシート上のトナー画像を転写するために
例えば−３０００ボルトのバイアスがバッキングローラ
ー２６に供給され、再び正に帯電されたトナーをレシー
ビングシートに転写するよう移動する。ローラー２６が
その様な高い電位である必要がないために２つの転写位
置の間でドラム２上にバイアスを帯電するためのスキー
ムはまた当業者に知られている。トナーのレシーバシー
トへの転写でトナーを加熱しないことが好ましく、それ
によりトナーの温度は転写中になおトナーのガラス転移
温度以下である。

【００２２】米国特許第５０８４７３５号でのある例で
記載されるように特定の中間画像転写部材は小さなトナ
ー粒子の転写を改善するために好ましい。図２を参照し
て、中間転写ドラム２はエラストマーのベース又はブラ
ンケット３０及びコートされ又はそうでなければその上
に形成された薄い表皮２０（一定の縮尺で示さず）を有
する。エラストマーのベースはアルミニウムコア４０上
で支持される。薄い表皮２０は中間レシービング表面５
２を画成し、それは第一の画像部材１からトナーを受容
し、次にそれを転写ステーション２５でレシーバシート
に渡す。エラストマーのブランケットは好ましくは約
０．１ｃｍから約３．０ｃｍの間の厚さで、約０．５Ｍ
Ｐａと約５０ＭＰａの間、好ましくは約１．０ＭＰａと
約１０ＭＰａの間、のヤング率を有する。ブランケット
はまた約１０⁶ オーム- ｃｍと約１０¹²オーム- ｃｍの
間の電気抵抗率によりまた特徴づけられる。ブランケッ
トは好ましくは約−４５゜Ｃのガラス転移温度を有する
ポリエチレンであり、ＴＵ−５００という名称で３．８
ＭＰａのヤング率を有し、ＯｌｅａｎのＣｏｎａｐ社か
ら市販されている。ブランケットは約１００ＭＰａ以
上、好ましくは約１．０ＧＰａ以上のヤング率を有する
薄い層又は表皮（約０．１μｍと約２５μｍの間の厚
さ）でオーバーコートされなければならない。表皮は熱
可塑性物質、ゾルゲル、又は好ましくはセラマーであ
る。あるいは上記のように表皮は微細粒子又はポリエチ
レンテレフタレートのようなプラスティックのしっかり
包まれた層からなる。

【００２３】米国特許第５３７０９６１号に記載される
ように転写はＭｃＣａｂｅによる米国特許出願０７／８
４３５８７に記載されるトナーを用いることにより更に
増強される。ＭｃＣａｂｅによる米国特許出願にはその
表面上に極めて小さな粒子のコーティングを有し、それ
は均一な分布で水中の分散物に用いられ、トナー粒子に
強く付着する着色された熱可塑性樹脂の非常に小さな粒
子からなるトナーが記載される。これらの極めて小さな
特定の追加物粒子はコロイド状のシリカ、酸化アルミニ
ウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ラ
テックス又はラテックスポリマー又はコポリマー等々か
らなり、約０．４マイクロメーター以下のサイズであ
り、トナー粒子に適切に付着したときにその様なトナー
粒子の転写を助けうる。

【００２４】中間画像転写部材の比較的柔らかいベース
材料上の比較的硬い材料の非常に薄い表皮を有すること
に加えて、好ましくは中間画像転写部材の画像レシービ
ング表面５２は小さな粒子を用いるために極度に平滑に
作られる。より特徴的には中間レシービング表面５２が
トナー粒子の平均直径より小さな平均の荒さを有する。
最大の効率のために実質的にトナー粒子サイズ以下の平
均の荒さが好ましい。例えば中間レシービング表面５２
の約０．５μｍの平均の荒さは３．５μｍのトナーで優
れた結果をもたらすと信じられている（平均粒子サイズ
の２０％以下）。しかしながら増加された平滑さは最も
良い結果をもたらすと信じられているが、本発明はまた
幾分平滑でない表面にも適用可能である。

【００２５】本発明はどのような特定の方法により作ら
れたトナーにも限定されない一方でグラインディングに
より作られたトナーよりも化学的な調製プロセスにより
作られたトナーを用いる方が好ましい。化学的な調製は
乳剤重合、懸濁液重合、制限されたコアレッセンス、蒸
発の制限されたコアレッセンス、又は溶液からのスプレ
ー乾燥を含む。更にまた粒子は蒸発の(evaporative) 制
限されたコアレッセンス及びスプレー乾燥プロセスで生
ずるような粒子形成の前に適切な溶剤で重合バインダを
溶解することにより形成されえ、又は粒子は制限された
コアレッセンス及び乳剤重合プロセスである場合にはモ
ノマーから直接形成されうる。これらの技術は文献で広
く知られている。上記のようにトナー粒子の表面上にミ
クロン以下の粒子の追加物を担持した小さなトナー粒子
を用いることが好ましい。

【００２６】化学的に調製されたトナーの転写効率での
予想外の向上の理由は完全には理解できないが、化学的
に調製されたトナー粒子とより伝統的に調製されたグラ
インドされた粒子との間の形状の差によると考えられ
る。より特徴的にはグラインドされたトナー粒子は一般
にコンコイダルな破面のパターンを示し、他方で化学的
に調製されたトナー粒子はより球形、回転楕円形、又は
レーズン型である。これは付着の程度及び材料の変形を
引き起こす加えられた負荷による光導電性要素と中間転
写部材の両方に対するこれらの粒子の付着に影響する。

【００２７】シリカの追加物を有する化学的に調製され
た小さなトナーの一例はＺａｒｅｔｓｋｙ等による米国
特許第５３７０９６１号に記載される。以下の例では対
照標準（コントロール）光導電性要素はニューヨーク州
のロチェスターのイーストマンコダック社から市販され
ているＫＯＤＡＫ ＥＫＴＡＰＲＩＮＴ１５７５コピア
／プリンターで用いられる市販されている有機光導電体
からなる。

【００２８】無色濃度ステップパッチはＫＯＤＡＫ Ｅ
ＫＴＡＰＲＩＮＴ１５７５コピア／プリンターで用いら
れるのと類似の現像ステーションで２成分現像材を用い
る典型的なエレクトロフォトグラフィック方法で現像さ
れた。トナーは５μｍの平均直径を有した。転写効率は
透過濃度測定を用いて転写された及び転写されないトナ
ーの量を測定することにより決定された。

【００２９】例１：中間転写ローラーは上記要求を満た
すように作られた。中間ローラー上のブランケットオー
バーコートはＣａｂｏｔにより「Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ」
として市販されているシリカのミクロン以下の直径の粒
子からなる。有機光導電性要素の２つのサンプルが用い
られた。第一は上記の市販されている光導電体であり、
「ＰＣ−Ａ」と称される。第二はＯｐｔｉｃａｌ Ｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から市販されているゾルゲル材
料でオーバーコートされた全く同じ材料であり、これは
コートされ、硬化され、「ＰＣ−Ａ＋ＨＯＣ」と称され
る。印加された転写電圧は転写効率を最適化するよう調
節された。図４は転写後の光導電性要素上の残りの濃度
を画像透過濃度の関数として示す。明らかなように対照
標準上よりもゾルゲルオーバーコートされた光導電体上
で残りの濃度は顕著に少ない。図５は複合転写効率を示
し、それは光導電体から中間体へ及び中間体からレシー
バへの両方での転写効率の積である。ここに見られるよ
うに複合転写効率はゾルゲルオーバーコートされた光導
電体でより高い。

【００３０】例２：これは中間ブランケットオーバーコ
ートがＳｔａｈｌ Ｆｉｎｉｓｈ社から「Ｐｅｒｍｕｔ
ｈａｎｅ」として市販されている熱可塑性物質からな
り、例１の実験で用いられたのと異なる有機光導電性体
が用いられたことを除いて例１と同じである。例２で用
いられた光導電性体はＰＣ−Ｂと称され、その転写特性
は硬いオーバーコートで覆われている同一の光導電体と
比較された。この例ではシリコンカーバイドのオーバー
コートからなるＰＣ−Ｂ＋ＨＯＣ上の硬いオーバーコー
トは有機光導電体上にプラズマ増強された化学蒸着によ
り形成された。図６、図７に見られるように転写後のコ
ートされた光導電性要素よりコートされない光導電性要
素上により多い残りのトナーが存在し、複合転写効率は
コートされない光導電体ＰＣ−Ｂでより低い。

【００３１】例３：この例は中間体がエラストマー的な
ブランケットを覆うオーバーコートを有さないことを除
き例１と同じである。前のように中間体への転写は図８
で示されるように、対照標準（硬いオーバーコートのな
い）光導電体（ＰＣ−Ａ）よりゾルゲルコートされた光
導電体（ＰＣ−Ａ＋ＯＨ）でよりよかった。複合中間転
写濃度がオーバーコートされたフィルム（図９を参照）
でより大きいにもかかわらず効率は小さなトナー粒子で
受け入れ可能な画質を得るためになお低すぎる。この例
は本発明の説明の外にある。何故ならば中間体は高ヤン
グ率の薄いオーバーコート材料で構成されていないから
である。

【００３２】このように第一の画像部材からレシーバシ
ートへ小さな粒子で階調化された画像を転写する改善さ
れた方法及び装置が記載されてきた。第一の画像部材上
に放出剤を用いる従来技術の方向は効率が望ましいもの
でなかった。予想に反して薄くて硬いオーバーコートを
有する第一の画像部材はコンプライアントな中間体とマ
イクロメーターの特定の追加物を有する小さな粒子の乾
燥トナーを用いるときに転写に対して有効であることが
示された。その様な転写の予想外の成功に対する理由は
知られていないが硬いオーバーコートが第一の（光導電
体）と中間画像部材の付着により引き起こされた変形の
量を最小化し、それにより粒子の転写を容易にする；即
ち第一及び中間画像部材は転写のために接触するよう係
合するために、トナーの転写を許容する変形が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するカラープリンター装置の概略
図である。

【図２】図１の装置で使用される中間転写ローラー又は
ドラムの部分断面図である。

【図３】図１の装置で使用される光導電体の部分断面図
である。

【図４】明細書に記載されている実験の結果を示すグラ
フである。

【図５】明細書に記載されている実験の結果を示すグラ
フである。

【図６】明細書に記載されている実験の結果を示すグラ
フである。

【図７】明細書に記載されている実験の結果を示すグラ
フである。

【図８】明細書に記載されている実験の結果を示すグラ
フである。

【図９】明細書に記載されている実験の結果を示すグラ
フである。

【図１０】明細書に記載されている実験の結果を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ 光導電性ウェブ ２ 中間転写ドラム ４ 露光ステーション ５、６、７、８ トナーステーション １０ 供給 １１ 溶融器 １２ 出力トレー １４ 清掃ステーション １７、１８、１９ ローラー ２０ 表皮 ２５ 転写ステーション ２６ バッキングローラー ３０ ブランケット ４０ コア ５２ 中間レシービング表面 ６０ 光導電体 ７０ オーバーコート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サルヴァトーレ レオーネ アメリカ合衆国，ニューヨーク 14616, ロチェスター，ナーミ・ドライブ 50 (72)発明者 マリー ビー オレガン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14607, ロチェスター，グレインジャー・プレイス 10 １／２，アパートメント ８ (72)発明者 トマス エヌ トゥームズ アメリカ合衆国，ニューヨーク 14420, ブロックポート，レイク・ロード・サウス 5578

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】約１０ミクロン以下の厚さで、約１０ＧＰ
   ａより大きなヤング率を有する外側層を有する複合され
   た第一の画像部材上に、外側層上に乾燥トナーで溶融さ
   れないトナー画像を形成し；トナー粒子を該第一の画像
   部材から該中間画像部材へ移す電界の存在下で該トナー
   画像を該第一の画像部材から複合中間画像部材へ転写
   し；該中間画像部材からレシーバシートへ該トナー画像
   を転写する各段階からなり、 上記トナーは約２μｍと約８μｍ以下の間である平均体
   積加重直径を有することを特徴とし、該中間画像部材は
   その外表面を画成する比較的コンプライアントなベース
   と、薄くて硬い外側表皮を有し、外側表皮は約１００Ｍ
   Ｐａより大きなヤング率を有することを特徴とするレシ
   ーバシート上にトナー画像を形成する方法。