JPS5891465A - 電子写真方法 - 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】 本発明は複写装置、プリンター等に用いられる画像記録
装置で導電性部分と非導電性部分からなる導電性、／リ
ーンをＩＷ儂とする現像方式に用いられる＃像担持体の
繰り返し利用を可能にした電子写真方法ＶｃＩｌｌする
。

従来、複写装置、プリンター等の画像記録装置で普通紙
を配録体として用いることのできる画像記録技術として
電子写真方式が一般に普及している。この電子写真方式
は一般にはカールソン方式と呼ばれる方法であり、導電
性基板上に感光層が積層された＃像担持体な用い、この
＃像担持体に帯電及び露光によって画像に応じた電荷パ
ターンを形成し、次いで導電性あるいは絶縁性トナーに
より現像し、ｆＩＩ像担持体上にトナー１ｉｉｎ儂を形
成し、さらにそのトナー画像を最終Ｉｌｉ！ｉ儂担持体
に転写、定着せしめ記録画像を得る方法である。

この方式は最終画像担持体として普通紙な使用すること
ができ、又トナーを画像構成材としている為、半永久的
に記録品位がおちないといった利点を有している。

しか・しこの方式においてはｌＷ儂担持体ン予め均一に
帯電する必要があり、その為にコロナ放電装置等の帯電
装置、あるいは層像担持体の定速送り機構などのａｍな
装置が必要となり、装置の大型化、高価格化の原因とな
っている。又コロナ放電装置等の帯電装置はトナーの付
着により帯電性能の均一性が失われやす（、その為に信
頼性の面についても問題を有している。

一方このような問題を解決する為の電子写真方法として
、一般に充電現像と呼ばれる現像方式を用いたプロセス
が提案されている。これは画像に対応した導電性部分と
非導電性部分からなる導電性パターンを有する潜像担持
体を導電性あるいは半導電性トナーを表面に配した現１
＃ロールとバイアス電圧を印加した状態で接触させ画像
に応じたトナー画像な暦偉担持体上に形成し、しかる後
に上記トナー１ｆｉＩ像を記録体に転写し、定着を行な
い、記録画像を祷る方法である。この方式においては従
来の電子写真方式のように潜像担持体ゲ予め帯電する必
要がない為に帯電装置が不用であり、前述のごとき問題
点が解決される。

このように充電現像は小型＠菫で低価格な電子写真装置
の開発に適したものであるが、反面Ｓ！像担持体の繰り
返し利用性に難点を有している。すなわち充電現像方式
では現像バイアスと潜イ象担・待体上に形成されるトナ
ー像の濃度との間に第１図に示すような関係があるので
トナー像の濃度Ｙ　一定に保つ為にはｍ像担持体に与え
られる現像電圧な一定に保つ必要がある。

しかしながらｍ像担持体が現像工程を通過すると、漕イ
象担持体上に潜像に応じたトナー像が形成される他、＃
像担持体上には現像／Ｚイアス電圧とはぼ等しい表面を
位値となるように電荷が充電される為、トナー像を転４
した後この潜像担持体を再度現像しても潜像担持体の有
する表面電位によって現像電圧の実効的値が変動してし
まい安定した画像が旬られない。

本発明は前述のごとき問題に鑑みなされたものであり充
電現像方式な用いた電子写真方式においてｍ像担持体の
繰り返し利用性を可能にし、小型軽量で低価格な電子写
真装置の開発に有効な電子写真方法を提供することにあ
る。

ここに言う繰り返し利用性とは同一の４像、あるいは異
なった＃像により同一の＃惰担持体面を利用して迅速に
複数枚の記録物を得ることを意味する。

本発明の目的は転写終了後の層像担持体面Ｋ。

接地した導電性の除電部材を接触させることによって＃
債担持体面の表面電位を約Ｏｖ近辺に均一化させ、各サ
イクルの現像時における現像電圧の実効的値を一定に保
つことＫよって達成される。

本発明に使用される潜像担持体は、画像背景部に相当す
る導電性部分と画像部に相当する非導電性部分からなる
導電性）（ターンが形成可能なものであり、且その導電
性、Ｒターンが少な（とも溜償形成から数回の現像サイ
クルが行なわれている間は維持されている必要がある。

本発明に使用されるｍ像担持体は前述のごとき要求を満
たすものであればいかなるものでも使用可能であるが、
次にあげる（α）〜ｆｄ＋の部材等が特に適している。

（α）導電層と電気絶縁層と持続光導電性を有する感光
層、あるいは導電層と持続光導電性を有する感光層が一
体的に層構成されたシート状、あるいはドラム状部材。

＜ｂ）　　導電層と電気絶縁層と持続光導電性及び熱解
放性を有する感光層、あるし・は導電層と持続光（Ｃ１
裏面が導電処理された電気絶縁層に導電層カー一体的に
１構成きれたシート状部材。

（ｄ）　　導電性基板に電気絶縁層が一体的に層構成さ
れたシート状部材。

ここで言う持続光導電性とは光照射により電気伝導率が
変化し、光照射を断った後も一定時間以上電気伝導率の
変化が持続する性質を言−・、又熱解放性とは加熱もし
くは赤外線照射により励起状態が解放される現象を言う
。

ｆＩ！儂担持体（α）は同−壱１＃より複数枚の複写物
を得ることを目的とする潜像担持体であり、感光層には
想定する複写回数に要する時間より長し１持続光導電性
を有する感光材料が用（・られ、画像露光によって形成
された導電性ノリーンが想定する複写回数に要する時間
内では維持されて−する。

ｍ儂担持体１ｂＩも潜像担持体１１）と同様、画像露光
により持続性の導電性Ｉリーンを形成し、これを＃儂と
して用いるものであるが、ｆ！Ｉ！ｉ象担愕体（ｈ）の
感光層には持続光導電性の他に熟成解性な有する感光材
料が使用され、ある画像に応じた１ｗ像によって複写物
を鞠だ後、その潜像担持体な加熱するか、あるいは赤外
線照射することによって＃像担持体に保持されていたｍ
儂を解放し、非導電性状態にそろえることができ、次の
新たな画像露光により新しい＃儂を迅速に形成すること
が可能である。この性質により＃像担持体ｔｂ）は異な
った画像な原種とした連続的なＩｌｆｉｇＩＩ記録に適
するものである。

潜像担持体（α）及び＃像担持体（句の感光層に使用さ
れる持続光導電性あるいは持続光導電性及び熱解放性を
しめす感光材料としては酸化亜鉛、二酸化チタン、ポリ
ビニルカルバゾール類が挙げられる。酸化亜鉛、二酸化
チタンは適当な樹脂に分散して感光体として使用するも
のであり、分散楠脂としてはエチレン、スチレン、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、
塩化ビニル、塩化ヒニリデン、ブタジェン、イソプレン
。

クロロブレン、イソブチレン、ジイノプチレン等を重合
若しくは共重合して得られる樹脂、シリコン樹脂、ノボ
ラック樹脂等の熱可塑性樹脂並びにエポキシ樹脂、アル
キッド樹脂、メラミン樹脂等−の熱硬化性樹脂が単独或
いは複合して用いられる。

又増感の為に適当な染料、例えば、ローズベンガル、ロ
ータミンＢ、ローダミン７５Ｇ、エロシンＹ、メｆレン
プルー、フルオレツセイン、アクリジンオレンジを加え
ることも可能である。

これらの分散型感光体は分散樹脂材料、分散条件等を変
えることにより感光体の持続光導電性及び熱解放性を変
動させることが可能であり、この性質により、希望する
持続光導電性及び熱解放性を有する感光体を作製するこ
とができる。

ポリカルバゾール類としては、ポリビニルカルバゾール
、ビニルカルノミゾールと他のビニル系モノマーとの共
重合体あるいはハロゲン化ポリビニルカルバゾール、ニ
トロ化ポリビニルカルノＺゾール等の置換ポリビニルカ
ルバゾール等がアル。

染料あるいは酸などの増感剤を含ませても良い。

増感剤としては２．６−ジクロル−５，６−ジシアツー
Ｐ−ベンゾキノン、ジシアノメチレン、テトラシアノエ
チレン、２．６−シニトローＰ−ベンゾキノン、テトラ
シアノ−ｐ−ｄンゾキノン、２，６−ジシアノ・−戸−
ベンゾキノン　、−、ブロムアニル、？−クロルアニル
、ｐ−ブロムアニル、Ｐ−クロルアニル、Ｐ−ヨードア
ニル、トリクロル−Ｐ−ベンゾキノン、２．６−ジクロ
ル−Ｐ−ベンゾキノン、２．５−シクロルーｐ−インフ
キノン、２，６−ジクロル−Ｐ−ベンゾキノン、２，４
．７−）ジニトロ−９−フルオレノン、クロル−Ｐ−ペ
ンツキノン、１．２−ジカルボキシ−１，２−ジシアノ
エチレン、ピロメリット酸無水物、Ｐ−ベンゾキノン。

１．３．５−）リニトロベンゼン、２．４．６−）リニ
トロトルエン、無水マイルン酸、テ゛トラクロルフタル
酸無水物、　　１．２．４．５−テトラシアノベンゼン
。

ｗｇ−＝）ニトロベンゼン、　　１．３．５−　）　Ｉ
Ｊシアノベンゼン、２，４−ジニトロ安息香酸、６，５
−ジニトロ安息香酸、　４．４’−ビス（ジメチル−ア
ミノ）ベンゾフェノン、無水テトラクロルフタル＃、　
　ビクリ７ＦＬ　　４−ニトロベンズアルデヒド、２−
アセチルナフタリン、フタル酸、フルオレセイン、クリ
スタルバイオレット、マラカイトグリーンおよびそれら
の混合物が挙げられる。

このポリビニルカルバゾール類は酸、染料等の増感材料
及びその添加量を変えることにより持続光導電性及び熱
解放性を制御することができる所望の感光体が形成され
る。

潜像担持体ＩＣ）は非可逆な導電性・々ターンを形成す
ることを目的とした１９８１担持体であり、同−磐儂か
ら複数枚の記録物を得る為のマスターとして使用される
。この潜像担持体は電気絶縁性基板上の導電層を画儂状
に剥離せしめることＫよって導電性パターンが形成され
る。剥離手段として熱エネルギー、例えば原横画偉を介
した赤外線照射、あるいは１償信号に応じたパルス電圧
が印加された熱ヘッド等により導電層を剥離して電気絶
縁性基板面を表面に露出させ、導電性パターンを形成す
る。

導電層を構成する材料にはアクリル酸エステル。

メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、塩化ビニル等を重
合若しくは共重合して祷られる熱可塑性樹脂ｐｃＡｇ、
ｋｌ、Ｃｍ　　等の金属微粉あるいは第４級アンモニウ
ム塩等の導電性をしめず有機剤を添加分散したものが使
用される。

＃＊担持体（ψもｌＷｇＩ！担持体（Ｃ）と同様非可逆
な溜ｇ１１な形成せしめるマスターであり、潜像担持体
表層の絶縁層を熱的に剥離して導電層を露出させ、ｆｆ
Ｉ儂担持体（司に形成される潜像とネガ−ポジの関係に
なる導電性パターンが形成される。

以下、本発明の電子写真方法を図面によつ１詳細に説明
する。

第２図は本発明の電子写真方法を用いた電子写真装置の
一例を示す概略断面図である。

１は前述の潜像担持体（α）の様式からなるａ倫担持体
シートであり、ＡＩを裏面に蒸着したポリエステルフィ
ルムに持続光導電性を示す感光層を積層した感光体シー
トである。２はＩＩＦ儂担持体シート巻きとり装置であ
り、必要に応じ＃（＃担持体を巻きあげ新しい漕＊４持
体面を送りだす慟ぎをする。３は潜儂形成用の画像露光
装置であり、この画像露光装置よって潜像相持体上に導
電性パターンが形成される。

ｍｇＩ！が形成された？！！Ｆ惰担持体１は現像装置４
により現像され、潜１１１！に応じたトナー画情がｍｇ
Ｉ！担持体上に形成される。この様子を第３図で説明す
る。１は潜像担持体、１αは潜像担持体を形成する感光
層、１ｂは絶縁層、１Ｃは導電層である１、１０は導電
性スリーブ、１１は接地電極、１２は現像バイアス電源
、１３は永久磁石、１４は導電性もしくは半導電性の磁
性トナーである。

導電性もしくは半導電性トナー１４は内部に回転する永
久磁石１３を有する導電性スリーブ１０上に保持され、
永久磁石１３の回転によつ工現偉領域に搬送される。潜
像担持体１の導電層１Ｃは接地電極１１を介して接地さ
れている。磁性トナー１４には現像バイアス電源１２に
より導電性スリーブ１０を介して現像電圧を印加してお
（。導電性パターンを有する感光体が磁性トナー１４に
接触すると感光１−１ａの導電率の低い部分、即ち−儂
部に磁性トナー１４が付着し、導電性〕（ターンに応じ
て現備がなされる。

本発明に用いられるトナーは現像時に電荷を有して潜像
担持体１に転移でき、且Ｉｌ！Ｉ儂担持体１の充電電極
として作用するものであり、トナ一層での電圧降下が小
さいように導電性あるいは半導電性のものが使用される
。又現１１１！装置の小型化あるいはトナーの搬送性か
らトナー中に磁性粉を含有させた磁性トナーであること
が好ましい。トナーの抵抗は感光層１ａの導電率、絶縁
層１ｂ及び感光層１αの容量、現像速度あるいは現像電
圧等により決定されるが、概ねその体積抵抗か１０　Ω
１以下のものが使用される。この様なトナーはスチレン
樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂等の結着剤中に磁性粉、カーボンブラック等
の導電剤を分散させたものであり、約８０〜１８０℃で
加熱溶融可能なものである・ トナー像が形成された潜像担持体は、次いで転写工程に
搬送されていき、最終画像担持体６上にトナー像が転写
される。転写手段とじ又は磁性トナーを用いた乾式電子
写真の転写手段として公知である手段、すなわちコロト
ロン方式、）之イアスロール方式、圧力転写方式、熱転
写方式等の手段が用いられる。トナー像の転写な終了し
た最終１俊担持体はクリーニング装置７によって潜像担
持体上の残留トナーが取り除かれる。クリーニング装置
としては磁気ブラシクリーニング、ブラシクリーニング
、プレードクリーニング、ウェブクリーニング等が用い
られる。

次にｍ儂担持体は本発明の電子写真方法の特徴である導
電性の除電部材と接触する。第４図に本発明に使用され
る除電部材の一つである導電性ブラシロールの構成を示
す。１５は接地された導電性のブラシロールであり、こ
のブラシロールは保持ロール１６上に金−あるいは導電
性樹脂からなる多数の繊維状素材１７のうち少な（とも
１本がｆＩ！儂担持体上の幅方同の全域に接触するよう
に配置されている。

この導電性ブラシ１５が＃儂担持体と接触することによ
る潜像担持体の電荷分布の変化の様子を第５図に示す。

１人は転写、クリーニング後から導電性ブラシロール１
５との接触以前のＩＨＩ担持体領域を表わし、１Ｂは接
触後の領域を表わしている。

１人の潜像担持体領域は現像時のバイアス電圧あるいは
転写、クリーニング時の接触帯電等により帯電されてお
り、又潜像担持体の導電性部分と非導電性部分でその帯
電状態が異なり帯電むらが生じている。その為この層像
担持体で引き続き２回目の現像を行なうとｌＷ像担持体
がむらをもって帯電している為にｍ像担持体にかかる実
効的な現像電圧が１回目の現像時と異なり、又その値に
もＩｎｋ相持体面内でむらが生じている為に安定した良
質な画像を得ることはできない。一方接地された導電性
のブラシロール１５と接触した潜像担持体は、その面の
表１電位がほぼ均一に０■となるように除電される。従
って、この潜像担持体で引き続き現像してもｌＷ儂担持
体には１回目の現像時の現像電圧と等しい電圧が印加さ
れ、１回目の現像によって得られたトナー像と同様なト
ナー像が潜像担持体上に形成されることになる。

本発明に用いられる除電部材の他の例としては第３図に
示した現像装置と同様の構成の導電性の磁気プ〉多があ
る。この場合第６図に示した現像バイアス電源は取り除
かれ導電性スリーブは直接接地される。

この導電性出猟ブラシがｍ像担持体と接触するとＩＷ儂
担持体上の電荷が磁性トナーを通して除電される。

なおこの碑気ブラシに従来の磁気ブラシクリーニングと
同様なりリーニング性能を付加させるならば、クリーニ
ング作用を兼ねさせることも可能である。

以上、これまでは本発明の電子写真方法を持続光導電性
を有する感光体を＃像担持体として用いた電子写真装置
を例に挙げて説明したが、本発明に使用できる他の潜像
担持体についても、それぞれのＩＩＩＩｇ１１担持体に
対する１ｗ儂影形成段が異なる他は前述の内容が同様に
あてはまるものである。

次に比較例及び実施例により本発明ｔｔ説明する。

比較例 裏面にアルミニウムが蒸着されたマイラーフィルム（テ
ュポン社製ポリエチレンテレフタレート）５０μ農上に
ポリピニルカルノ２ゾール１００重量部、テトラヘプチ
ルアルミニウムブロマイド４重量部からなる導電材料を
２μｍの厚みで塗布し、ＩＷ儂担持体な作製した。この
ｆＩ１１＃！担持体１１Ｃ２５ＶＯｗｓ、ｚｇｃ　のノ
々ルス電圧からなる画像信号が印加された熱ヘッド〔４
８０テレコピア用熱ヘッド冨士ゼロックス■製〕と接触
させ潜像担持体の導電層を熱ヘッドの発する熱によって
画像信号に応じ工剥離し、マイラー面を露出させ導電性
パターンを形成した。

次に＃像が形成されたｆＩＩ儂担持体を、第２図に示し
た形式の現像装置に現像ノζイアス電圧として＋１００
０Ｖ印加した状態で接触させると、ｌ１ｌＦ僧担持体上
に潜ｇＩＫ応じたトナー画像が祷られた。

この時のａ儂担持体上の表面電位を測定したところトナ
ー付着部、トナー非付着部ともほぼ＋１０００■に近い
値を示した。

次にトナー画像が形成されているｌＷ儂担持体を普通紙
と重ね合せ１６０℃に加熱されているヒートロールと、
軽（圧力をかけた状態で接触させることによりトナー画
像が普通紙上に転写された。

転写後のｍ像担持体の表面電圧を測定したところ、数１
００ｖの変動をもつ℃平均６００ｖ程度の値が測定され
た。

次にこの潜像担持体を１０００Ｖが印加されている現像
装置を用いて２回目の現像を行なった。

潜像担持体上には１回目の現像時のトナー濃度に較べ手
分程度の濃度で、且むらのある画像が形成された。

実施例 比較例と同じ製法により作製した＃像担持体を用いて比
較例の１回目の現儂像の転写工程まで同様な操作を行な
った。

次にトナー惰転写後の＃像担持体１１２図に示した接地
された導電性ブラシロールと接触させた。

この時のｆＩ！像担持体の表面電位な測定したところ潜
倫担持体全部分でほぼ０■に近い値が測定された。この
潜イ象担持体を１回目の現イ象と同様に現像したところ
、ｆＩＩ儂担持体上には１回目の現償時のトナー濃度と
同程度の濃度のトナーＩＩＩｊ慣が形成された。

以上、説明したように本発明によ４’ｈ：ｒ、、充電現
侭を利用した電子写真方式において潜儂担持体の迅速な
繰り返し利用が可能となり、これＫより小型軽量で低価
格な電子写真装置の開発を可能とする電子写真方法が提
供されＬｏ

【図面の簡単な説明】

第１図は現情電圧とトナ−ｌｌｌ１惰濃度との関係を表
わすグラフであり、 第２図は本発明の電子写真方法な用いた電子写真装置の
一例を示す概略断面図であり、第６図は本発明による電
子写真方法の現惰を説明する為の概略図であり、 第４図は本発明に使用される除電部材の一例な示す斜視
図であり、 第５図は本発明の電子写真方法の除電工程の説明図であ
る。 図中符号： １・・・ｆＩＩ像担持体：１α・・・感光層＝１ｂ・・
・電気絶縁層：１Ｃ・・・導電層＝２・・・巻取装置＝
６・・・画イ象露光装置＝４・・・現像後ｆ：５・・・
転写装置：６・・・最終画儂担持体ニア・・・クリーニ
ング装置ｔ：８・・・除電装置：１０−・・導電性スリ
ーブ：１１・・・接地電極：１２・・・現像バイアス電
源：１５・・・永久磁石：１４・・・導電性もしくは半
導電性磁性トナー：１５・・・ブラシロール：１６・・
・保持ロール：１７・・・繊維状素材。 第　　１Ｗ４ 泥撞ｔＦＬ ＄３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉｗ儂担持体に導電性部分と非導電性部分からなる潜惰
   を形成し、この潜傷をバイアス電圧が印加された現像ロ
   ール上に保持した導電性若しくは半導電性トナーにより
   現像してｌ１ｉｌ像担持体上にトナー画像を得、転写し
   て最終画像を得る電子写真方式において、転写後のＩ＃
   儂担持体を接地した導電性の除電部材と接触させ、ＩＷ
   像担持体上の表面電位をはぼ均一にすることを特徴とす
   る電子写真方法。