JPS59181365A - 画像形成装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえば電子写真装置として用いられる画像
形成装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に電子写真方式としては、ゼログラフィ一方式、エ
レクトロファックス方式が広く実用化されている。現像
というプロセスから上記方式をみれは、感光体がドラム
状ないしはプレート状であシ、帯電−露光によって形成
された静電潜像をトナーで現像し可視化する。定着方法
はゼログラフィ一方式においては、普通紙（プレーンベ
ー・９−）に転写し定着するが、エレクトロファックス
方式は感光体に直接定着して用いる。従ってこれらの複
雑な工程を用いる方式では、感光材料と画像形成材料（
トナー）がまったく異った物質であシ、各々に要求され
る緒特性もまったく異ったものになるので、高品質の画
像を維持するために高度の制御が必要になシ、装置も複
雑なものになる。

一方、他の電子写真方式には、光導電性トナーを用いた
ものが実用化されているが、これは上述したゼログラフ
ィ一方式、エレクトロファックス方式とはまったく異な
り、感光体と画像形成体が同一のもので、即ち感光性を
有する画像形成トナーを用い、帯電・露光・現像の各過
程を経すに、帯電後の露光によって直接画像を得るもの
である。従らて　特別に固層した感光層を必要としない
ので現像までのプロセスが非常に単純になシ、装置の構
造も簡単でかつ安価になるという長所を肩している。

従来、上記光導電性トナーの材料としては、Ｓｅ　、　
Ｓｅ　−Ｔｅ　、　５ｅ−Ａｓ等のＳｅ糸のものや、Ｃ
ｄＳさらに、ｚｎｏ系等が使用されている。しかしなが
ら、Ｓｅ系、　Ｃｄ５０ものは耐熱性、公害性において
問題かあった。また、ｚｎｏ系のものは毒性はないが、
感度が低く、吸湿、オゾン吸着による特性の劣化等の問
題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的
とするところは、光導電性トナーが耐熱性、酬湿性、無
毒性、高感度で、しかも電荷保持特性が優れている画像
形成装置を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明は導電性基体に付着される現像刑を一部がアモル
ファスシリコンによって構成された光導電性トナーとし
たものである。

〔発明の実施例〕 以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する
。

図中、ｌは導電性基体としての導電性ドラムチアリ、こ
の導電性ドラムはアルミニウム等の導電性の金属板又は
プラスチックやセラミック板の表面にアルミニウム、ニ
ッケル、クロム。

銅等の金属あるいは酸化インジウム、二酸化スズ等の化
合物を蒸着して構成されている。前記導電性ドラムｌは
図中矢印力量（時網力同）に回転されるようになってい
る。また、上記導電１住ドラムｌの周囲にはその回転力
向に沿って順次光導電性トナー付着装置２、帯電装置３
、露光装置４、残余トナー吸引装置５、転写装置６、お
よびクリーニング装置７が配置されている。

ｌだ、図中１２は普通紙等の転写胴９を上記導電性ドラ
ムｌと転写装置６との間に送シ込む転写材供給装置であ
り、１２は４電性ドラムｌの表面から剥離された転写材
１１を定溜装置１４に搬送する搬送ベルトである。

一方、上記付Ｎ装置２の光導電性トナーは一般的に、光
導電性物質を絶縁物中に分散したものを粉砕１分級して
得られた粒子あるいは芯物質となる粒子表面に光導電性
物質を塗布した粒子が用いられているが、本発明におい
ては、光導電性物質としてａ　−Ｓｉ：Ｈ微粉末を用い
る。この場合には必要に応じ粉砕２分級したａ　−Ｓｔ
・１１微粉末、カーボン、磁性粉末等の顔料その他染料
などの増感剤等をスチレン系、アクリル糸。

ポリエステル、エポキシ、ポリオレフィン等の熱可塑性
の樹脂と混合し、三本ロールニーダ−等の混練器で樹脂
の軟化温度まで昇温して混線し、冷却後粉砕１分級Ｊ−
ることにより所定の粒径分布を持つ光導電性トナーを得
る。互だ必要に応じ熱処理等により）ナー粒子形状を球
形化したシする事も可能である。

その他の製法として熱浴融した樹脂または樹脂を適当な
溶媒に溶解した樹脂溶液中にａ−８ｔ：Ｈ微粉末、カー
ボンや磁性粉等の顔料その他染料などの増感剤を分散し
得られた乳剤をノズル噴霧し冷却あるいは乾燥によって
固化して回収されたトナー粒子を必要に応じて分級しＨ
ｒ定の粒径分布の光導電性トナーが得られる。

捷た別の製法として、樹脂やガラスその他の無機物質粒
子の表面に、ａ　−Ｓｉ：Ｈ微粉末を顔料。

増感染料などとともに溶剤に溶解もしくは分散させ、得
られた乳剤と前記の樹脂その他の粒子をボールミル、ミ
ギサー等によシ混合し表面に添加剤とともにａ−８ｉ：
Ｈ微粒子の刺着した粒子をと９出した後、溶剤を乾燥除
去し樹脂等の芯物質粒子表面にａ−８ｉ：Ｈの光導電層
を形成する。

樹脂粒子を芯物質として用いる場合、溶剤とし′ては芯
物質樹脂は溶解しに＜＜、染料を溶解するものを選択す
る必要かある。

次に上記一実施例の作用について説明する。

まず、導電性ドラムｌか回転・」−るとともに、攪拌に
よって帯電された光導電性トナーをトナー付着装置２に
よシ冗導電性トナーＩ５を一様の厚さで導電性ドラム１
表面に付着させる。帯電装置３によシ帯電された光種・
′電性トナーノ５は静電引力によシ導電性ドラムｌに引
きつけられる。露光装置４において、光照射された部分
での電荷を導電性ドラム／　ｇ）に逃がしてやることに
よシ、光導電性トナーと導電性ドラムｌとの間の刺着力
は消失される。ついで残余トナー吸引装置５で露光部分
の光導電性トナーを吸引することにより現像剤像１０が
現われる。

一方、この導電性ドラムｌ上への現像剤像ノ０の形式動
作に同期して、転写供給装置８がら転写材９が送シ込ま
れる。この転写材９はそのうしろから転写装置６にょ多
光導電性トナーと逆極性に帯電され、導電性ドラム１表
面の光導電性トナーが転写材９に移動される。しがるの
ち転写桐ｌｌは導電性ドラムｌの表面から剥離され、搬
送ベルトにょシ転写材搬送路１３に導びかれ定着装置１
４において、光導電性トナーは転写制御１表面に定着さ
れ、図示しない排紙部に送られる。

一方、現像剤像１０が転写された後の導電性ドラムｌ上
は必要であればクリーニング装置７と対向することによ
り清浄な状態とな９次の画像形成動作に臨む。

上述したようにａ−８ｔ：Ｈ微粉末と樹脂にょ勺構成さ
れた光導電性トナーを用いた場合には、コントラストと
のよシ高品質な画像が、５〜２０枚／分の複写速度で得
られた。

なお、本発明の電子写真装置によってＺｎＯ系の光導電
性トナーによシ画像形成を行ったところローズベンガル
等の増感剤の添加にもががわらず、画像ａ匿の低い不鮮
明な、いわゆる゛かぶシ　の多い画像しか得られなかっ
た。

なお、上述したａ−８ｔ：Ｈ微粉末は熱分解法。

光分解法によっても作製可能だが、一般的にはグロー放
電法、スパッタリング法が用いられている。低圧下にお
いてシランなどの原料ガスを放電によシ分解させてａ　
−Ｓｉ　：Ｈ微粉末を作製する装置として、誘導結合型
又は容量結合型のプラズマＣＶＤ装置が知られている。

これは減圧状態の反応室内に原料ガスを導入し、反応室
を囲むように設けられた高周波コイル又は反応室内に設
けられた対向電極間に高周波電力を供給して、反応室内
の原料ガスを放電分解しプラズマを生起して、ａ−８ｉ
：Ｈ微粉末を作製するものである。

以下第２図にもとづいてａｓｉ：Ｈ微粉末作製法を説明
する。まず図示しない拡散ポンプ及びロータリーポンプ
にょシ反応容器２５内１ｏ−６トール程度の真空に引く
。次いでボンベ２ノよジシラン（ＳｉＨ４）と、必要に
応じてＨ２、０２、Ｎ２　。

ＮＨ３ｒ　ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６Ｃ１すくなくとも１つをホ
ンへ２２よシ、ボンベ２２のバルブを開けることによシ
反応答器２５に導入する。また図示しないＭ　７　ヘよ
”　Ｂ２Ｈ６＋　ＰＨ３等のドーピングガスを混入させ
ることもできる。

ＳｉＨ４又はＳｉＨ４を含む混合ガスを反応容器２５内
に導入すると同時に、排気系を拡散ポンプ及びロータリ
ーボン７″３５系に切シ換える。反応容器２５内に導入
された５ｊＨ４又はＳ　ｉＨ４を含むガスは、ガス１貢
出口２４がら電極２６．２７間に向けて噴き付けられる
。

Ｓ　ｉＨ４又ｕ　Ｓ　ｉＨ４を含むガスはマスフローコ
ントローラ３によって流量を制御され、メカニカルブー
スターポンプ３４、及びロータリーポンプ５ノの排気糸
の排気能力を調節して反応容器２５内の圧力′ｆｆ：０
．０５〜４トールになるようにする。

反応容器２５内の圧力が一定になるのを待って、１３．
５６　ＭＨｚの高周波を電源８がら電極２６に印加する
。一方の電極２７は接地されている。この時の印加′ｍ
力は５０Ｗ〜４　ｋＷの範囲内のものを用いる。電極２
６はカソード、電極２７はアノードして働くので、電極
間にはＳｉ）脂又はＳｉＨ４を含む混合ガスがグロー放
電により分解されてプラズマ状態が発生する。このプラ
ズマ状−、’ｆＥ　’１１．　Ｓ　ｉＨ４又は５ｉＨ４
ｆｃ含む混合ガスの分解ニよシ生成する種々のラジカル
、イオン、電子（たとえはＳｉＨ３、ＳｉＨ２ｒ　Ｓｉ
Ｈ＋　８］ｒ　Ｈ）等の活性種に基つくものである。こ
れらの活性種の一部は電極上や反応容器２５内壁而にａ
−８ｉ：Ｈ膜として堆積するが、反応条件の設定のし方
によっては大部分の活性種はプラズマ中および反応容器
２５内で気相反比、し、微粉末状のａ−８ｉ：Ｈが生成
する。

微粉末ａ−８ｉ：Ｈは反応容器２５下部のチー・七一部
分２９を滑落し、捷だ排気ガス流に来って集粉装置３ｏ
内の金網３Ｉにトラップされる。

未反応ガスはメカニカルブースターポンノ３４及びロー
タリーポンプ３５を通過後、図示しない燃焼筒及び水シ
ヤワーのスクラバーを逍シ無害化されて大気中に放出さ
れる。

更に集粉装置３ｏを冷却装置３２にょシ冷却することに
まり、反応容器２５内で生成した微粉末ａ−８ｉ：Ｈだ
けでなく、寿命の長い活性２４　ｆも集粉装置３ｏ内で
反応させて微粉末ａ−８ｉ：Ｈの生成を効率よく行わせ
ることができる。

冷却媒（フレオン等）は熱交換器３３処よシ冷却され莱
粉装置３０部分に流入し、集粉装置３０を冷却する。通
常、集粉装置３ｏは一３０℃〜−１０℃に保たれるか、
ＳｉＨ，＋又は５ｔ）（４を含む温合ガスの流量が多い
場合や、投入電力が大きい場合には活性種の排気部分へ
の流入が多いので集粉装置３ｏの温度をよシ下げる必要
がある。その場合にはドライアイス・アセトン糸又は、
ドライアイス・メタノール系の冷却媒系を使用すること
かできる。史に冷却温灰を下げる必要がある場合には液
体チ、素又は液体空気を使用することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように導電性基体に現像剤を付層
し、これに帯電、稼露元、成像の各工程を施しで現像Δ
１」像を形成するものにおいて、自ｉＪ記現像剤像を一
部〃・アモルファスシリコンによって構成された光導電
性トナーとしたから、耐熱性、耐湿性、無毒性、高感度
でるシ、しかも、電荷保持特性が優扛コントラストのよ
い市品負な画１沫を得ることがでさるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は電子写
真装置の内部を示す概略的構成図１第２図は水累化アモ
ルファスシ１７コンの製造装置を示す概略的構成図でお
る。 ノ・・・導電性基体（導電性ドラム）、１０・・・現像
剤像、１５・・・光導電性トナー。 出願人代理人　弁理士　銘　江　武　彦特許庁長官　　
若　杉　和　夫　　殿 １．事件の表示 特願昭５８−５５９３５号 ２　発明の名称 画像形・成装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特￥１−出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社 ４、代コｌｊ人 ５、自発補正 （１）　　明細書箱４頁１３行目に記載した「図中１２
は」を「図中８は」と訂正する。 （２）　　明細書第５頁８行目に記載した［三本ロール
＝　−ター　等の」を「三木ロール、＝−グー等のＪと
訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性基体に現像剤を刺着しこれに帯電、像露光、現像
   の各行程金施して、現像剤像を形成するものにおいて、
   前記現像剤を一部がアモルファスシリコンによって構成
   された光導電性トナーとしたことを特徴とする画像形成
   装置。