JPS5937832B2 - 電子写真又は静電印刷方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真又は静電印刷方法、更に詳しくは、
像保持部材表面に形成された静電潜像を導電性乃至半導
電性トナー材から成る現像剤を用いて現像することを含
む電子写真又は静電印刷方法に関する。

これまでに、像保持部材表面の静電潜像を導電性乃至半
導電性のトナー材から成る一成分系の現像剤を使用して
現像する、電子写真方法が幾つか提案されている。

例えば、特公昭３７−４９１号には、導電性現像剤保持
部材の表面を導電性現像剤粒子で一様に被覆し、次にこ
の現像剤粒子を像保持部材表面の静電潜像に接触せしめ
て現像剤粒子の内部に静電潜像の電気力によつて電荷を
誘起せしめ、これによつて静電潜像に現像剤粒子を附着
させる方法が記載されている。この方法に於いては、現
像剤粒子がフアンデルワールスカ等によつて導電性現像
剤保持部材表面に層状保持され、そして現像剤保持部材
表面と像保持部材表面とが現像剤粒子の層を介して接触
せしめられる。この接触により、導電性現像剤保持部材
から導電性現像剤粒子へ多量の電荷が注入され、この注
入された電荷が導電性現像剤粒子層を移動して導電性現
像剤粒子層の最先端近辺にある粒子、即ち静電潜像を形
成している電荷との接触点近辺にある粒子に達し、そこ
に多量の電荷が蓄積されることとなる。このようにして
導電性現像剤粒子中に誘起された電荷と、静電潜像を形
成している電荷とが互に引き合い、フアンデルワールス
カ等の弱い力によつて現像剤保持部材表面に吸着されて
いた現像剤が現像剤保持部材表面から離れて像保持部材
表面に附着する。この現像方法は、広い像領域を有する
画像や連続階調の画像を得るのに有利であるが、前記の
通りにして現像剤粒子中に容易且つ急速に誘導電荷が生
じる為、像保持部材表面の非像領域に残存するわずかな
電荷によつても現像剤粒子が像保持部材表面に附着し、
現像された画像がカプリの多い画像になつてしまうとい
う欠点がある。特開昭４９−４５３２号及び特開昭４９
−５０３５号等には、上記の欠点を除くために強磁性体
微粉末、樹脂及びカーボンを一体粒子にせしめて構成さ
れた導電性乃至半導電性のトナー材のみから成る一成分
系現像剤を用いて静電潜像を現像する電子写真方法が記
載されている。

かくの通りの方法によれば、現像剤粒子が強磁性体であ
るために磁気ブラシ現像法を利用して、即ち現像剤を磁
気的に現像剤保持部材表面上に保持して、現像すること
ができ、従つて現像剤粒子を導電性現像剤保持部材表面
へ引きつける力が前記のフアンデルワールスカ等よりは
強い為にカブリ等の望ましくない現像が幾分おさえられ
る。しかしながら、導電性の現像剤保持部材から磁気ブ
ラシ最先端にある導電性トナー材への電荷の注入は依然
として急速に行なわれ、それらの誘導電荷と非像領域の
残留電荷との間に生じる静電気力が、磁力に打ち勝つて
磁気ブラシ最先端にあるトナー材を静電像保持部材の非
像領域へ吸着せしめるが故に、カブリの問題が充分には
解決されない。このようなカブリを回避すると言う見地
からすれば、通常の磁気ブラシ法、即ち２００〜５００
メツシユの鉄粉よりなるキヤリア粒子と５〜５０μの樹
脂及び顔料を主成分とする比較的高抵抗のトナー材の二
つの異つた構成要素より成る２成分系現像剤を用いて磁
気ブラシを形成せしめる現像方法には、現像剤保持部材
に静電潜像の極性と同極性のバイアス電圧を印加し、こ
れによつて静電潜像保持部材の非像領域の残留電荷を実
質上キヤンセルした状態にせしめて現像し得るという利
点がある。

しかしながら、導電度の大きいトナー材を用いる場合に
は、トナー材を通じてバイアス電源から像保持部材へと
電荷が注入され、像保持部材を充電するという現像が起
り、この充電によりトナー材が像保持部材へ附着せしめ
られるという欠点が生じるので、高抵抗トナー材を用い
る場合のようにバイアス電圧を使用することができない
。上記の如き、バイアス電圧を印加することに起因する
欠点を除く為に、例えば、比較的高抵抗のトナー材を含
む２成分系現像剤を用いる場合に於て提案された特開昭
４８−３９３２の如き方法を利用することも考えられる
。特開昭４８−３９３２では、バイアス用コンデンサー
を現像剤保持部材に電気的に接続することにより、静電
潜像の電位に応じて自動的にバイアス電圧が変化するよ
うにしてある。しかしながら、このような方法を導電度
の大きいトナー材を用いる場合に利用しても、現像剤保
持部材表面が導電性であるために、導電性乃至半導電性
のトナー材に対して現像剤保持部材が大きな電荷の供給
源となり、現像剤保持部材が他の電荷源に接続されてい
るのと実質上かわらないことになる。更に、電子写真又
は静電印刷方法においては、静電像保持部材表面にトナ
ー材によつて現像されたトナー像を形成して、このトナ
ー像を転写材表面に転写する方法が、最も一般的に使用
されている。

高抵抗トナー材を用いて現像されたトナー像の転写に関
しては、非常に有効なコロナ転写法が提案されていて、
広く実用に供せられている。しかしながら、導電性乃至
半導電性のトナー材を用いて現像されたトナー像の転写
に対して、従来のコロナ転写法をそのまま、適用したの
では転写時のトナー材の飛散が大きく、文字等のりんか
くが不明瞭となり実用に供せられる程充分な転写画像が
得られないことが判つた。そこで、導電性乃至半導電性
のトナー材として強磁性体のものを使用し、磁力を利用
して転写しようとする試みが、米国特許第３，１２４，
４８３号に記載されている。しかしながら、この方法に
於いては、静電潜像を形成している電荷とトナー材との
間の静電的吸引力に打ち勝つだけの磁力を発生させる為
の強力な磁気装置が必要となるという欠点がある。本発
明者等の実験によれば、現像剤を現像剤保持部材表面上
に保持するのに使用する程度の大きさの磁力では、転写
はほとんど不可能であつた。

また、静電的に転写する方法として、転写材裏面に導電
性ローラー等によつて電圧を直接印加する試みが前記特
開昭４９−５０３５号に記載されている。この方法によ
れば、文字等の明瞭さは改善されるが、転写用電圧印加
ローラーと像保持部材との間に転写材が存在しない時に
は、印加電圧を除かないと像保持部材と転写ローラーと
の間にスパークが起り両方が破損される。その為、転写
部材の有無に完全に同期した電圧の印加制御装置が必要
となるという欠点がある。更に又、この転写ローラーに
トナー材が附着し、トナー材によつて汚損された転写ロ
ーラーで転写部材の裏面を押圧するため、転写材の裏面
が汚損されることとなる。更に、例えば、転写された画
像を圧力によつて転写材表面へ定着することを可能にす
るようなトナー材を使用する場合には、転写時の転写ロ
ーラーの押圧により、像保持部材の方へトナー材が固着
されることとなり、像保持部材が使用し得なくなる等の
欠点も生じる。本発明の主目的は、像保持部材表面に形
成された静電潜像を導電性乃至半導電性のトナー材のみ
から成る一成分系現像剤を用いて現像するこを含む電子
写真又は静電印刷方法に於ける上記の通りの欠点を解決
し、導電性乃至半導電性のトナー材のみから成る一成分
系現像剤を用いて現像して、カブリのないコンストラス
トの高い安定した画像を得ることができる、改良された
電子写真又は静電印刷方法を提供することである。

本発明によれば、像保持部材の表面に静電潜像を形成す
ることと；導電性本体と該本体の表面に備えられた絶縁
性表面被膜から成る現像剤保持部材の表面に、該現像剤
保持部材内に配置された磁石による磁気吸引力によつて
、導電性乃至半導電性のトナー材のみから成る一成分系
現像剤を磁気的に保持し、そして該現像剤保持部材の表
面をそれに保持された現像剤を介して該像保持部材の表
面に接触せしめ、これによつて該像保持部材の表面に形
成された静電潜像に現像剤を施してこれを現像すること
と；を含むことを特徴とする電子写真又は静電印刷方法
が提供される。

以下、添付図面を参照して更に詳述する。

第１図は、本発明に従う電子写真又は電子印刷方法に用
いる現像装置の基本構成を示す。

像保持部材１は、例えば、接地された導電性基体２とそ
の表面に塗布或いは蒸着等の電子写真の分野にて用いら
れている通常の方法によつて設けられた光導電体層３と
から構成されている。

この像保持部材１の表面には、帯電及び原稿像露光等を
含む適当な方法によつて静電潜像４が形成される。その
表面に静電潜像が形成された像保持部材１は次いで現像
に供せられる。静電潜像を現像するための現像装置は、
その表面に絶縁性の表面被膜７を備えた、例えば中空円
筒形状の現像剤保持部材６と、この現像剤保持部材６の
内部に設けられた磁石部材５とを具備している。現像剤
保持部材６の本体８は、例えばアルミニウムの如き、非
磁性体金属材料から形成されている。この本体８は接地
することができる。表面被膜７は、例えばポリスチレン
、ポリエチレンテレフタレートの如き有機絶縁被膜、酸
化アルミニウムの如き無機絶縁被膜及びそれらの複合体
の如き、抵抗が１０３Ω／０１１以上、好ましくは１０
５Ω／ｄ以上の、絶縁材料から形成されていることが重
要である。磁石５は、現像剤保持部材６の表面に導電性
乃至半導電性のトナー材から成る現像剤を磁気的に保持
する作用をなすものであれば如何なる形状のものでもよ
いが、その周辺に交互に逆極性となつた複数個の磁極を
有するロール状永久磁石であるのが好ましい。現像剤保
持部材６の表面にそれ自身は公知の適当な手段（図示し
ていない）によつて所望の厚さの層に制御されて磁気的
に保持される着磁性現像剤９は、導電性乃至半導電性の
トナー材のみから成る。その表面に現像剤９を保持した
現像剤保持部材６の表面と、その表面に静電潜像４が形
成されている像保持部材１の表面とを、現像剤９を介し
て接触せしめると、静電潜像４の電荷に誘起されて現像
剤保持部材の導電性本体８の、静電潜像に対応した部位
に静電潜像の電荷とは反対極性の電荷１０が誘起される
。

しかしながら、この誘起電荷は、絶縁性被膜７が存在す
る為に、トナー材９へ注入されることはない。一方、誘
起電荷１０と静電潜像の電荷との間には、両者間の間隔
を充分小さくしてやれば、大きな電界（図にては力線１
１で示してある）が生じ、その電界内のトナー材９の、
静電潜像４の電荷に接した近辺の粒子には、これを静電
潜像４の電荷へ吸引する力が作用する。ここで絶縁性被
膜７がない場合には、現像剤保持部材６の導電性本体８
からトナー材９の内部へ誘起電荷１０が注入され、トナ
ー材９の電位は導電性本体８の電位、本体８が接地され
ている場合は接地電位、に等しくなり、従つて、非像領
域に幾分かでも電荷が存在していると、トナー粒子の接
地電位の如き電位と非像領域に存在する電荷による電位
との電位差によつてトナー材が非像領域にも附着するこ
とになることに注目されたい。即ち、接地電位と非像領
域電位との間にいくらかでも電位差があれば、非像領域
にもトナー材が附着し、カブリ等の好ましからざる現像
を呈することとなる。しかしながら、導電性の本体８の
表面に絶縁性被膜７が設けられていれば、トナー材への
電荷の注入が起らないため、トナー材は静電潜像保持部
材１の表面の最低電位、即ち非像領域の電位と全く同電
位となり、トナー材９と非像領域の電位差が零となる。
このような理由により、トナー材の非像領域への附着が
、導電性乃至半導電性のトナ一材を用いる従来のいかな
る現像方法による場合よりも少なくなるものと思われる
。かくして現像された、像保持部材表面上のトナー像は
、所望に応じて、転写工程にて他の転写材の表面に転写
される。

第２図は、本発明に従う電子写真又は静電印刷方法に用
いる、導電性乃至半導電性のトナー材によつて現像され
たトナー像を転写材表面にコロナ放電を利用して転写す
る装置の基本構成を示す。

転写工程に於ては、現像工程にてトナー材で現像された
トナー像１２に転写材１３の表面が接触せしめられると
共に、転写材１３の裏面にコロナ放電装置１４によつて
コロナ放電が施される。トナ一像が比較的高抵抗のトナ
ー材で形成されている場合には、トナー材それ自体が特
定の極性に荷電されており（例えばキヤリアとの摩擦に
よる摩擦帯電によつてハそしてこのトナー材の有する電
荷とは反対の極性のコロナ放電が施される。この場合に
は、トナー材が比較的高抵抗であり、且つ所定の極性の
電荷を有するが故に、コロナ放電の施し方にぞれほど大
きな注意を要さず、単にトナー材と逆極性のコロナ放電
を施せば良好な転写画像を得ることができる。しかしな
がら、トナー材が導電性乃至半導電性の場合には従来一
般に使用されているような普通の転写材或いは転写法で
は、転写時のトナー材の飛散に起因してりんかくの著し
く不明瞭な転写画像しか得られないことが本発明者等の
実験により判明している。このような欠へを除くために
、特開昭５０−１１７４３５号には、導電性乃至半導性
のトナー材で現像されたトナー像を転写するのに効果的
な特殊処理した転写紙が提案されている。しかしながら
、複写装置を使用する一般ユーザーとしては、このよう
な特殊処理紙ではなく普通の紙を使用したいという要望
が強い。本発明者等は、このような要望を満足させる為
に種々実験を試みた結果、転写時のトナー材の飛散に対
しては、１ コロナ放電の変動幅、 ２ コロナ放電の振動、 ３）コロナ放電の印加時間、 ４ コロナ放電の指向性、 ５転写材の表面の抵抗、 ６転写材の表面の粗度、 ７転写材のスタフネス、 ８ トナー材粒子の粒径、 ９ トナー材の形状、 が大きな影響を与えていることを見出すに至つた。

以下、前記各要件について詳細に説明する。第３図は、
複線コロトロン方式のコロナ放電装置を示す。今、この
ような放電装置のシールド２１に囲まれたコロナ放電電
極２０に直流電圧を印加した場合を考える。直流電圧は
、一般に交流電圧を整流することによつて得られるが、
完全な直流を経済的に得ることはなかなか困難であり、
実用に供せられているコロナ電圧には第４図に示す如く
必ず脈動成分が含まれている。この脈動の程度即ち電圧
の変動幅は、平滑の程度に依存するものであるが、第４
図に示す如く、最大値をＶｍａｘ、最小値をＶｍかとす
れば、Ｖｍａｘ−Ｖｍｉ！ｌで規定される。実験によれ
ば、この電圧の変動幅を３５００Ｖ以下、特に好ましく
は２０００Ｖ以下にすると、良好なる転写を得ることが
できる。但し、コロナ電圧の変動幅が３５００Ｖを越え
た場合に於いても、著しく急速に転写が行なわれ、第３
図の如きコロナ放電装置の放電開口幅ｌを転写材が急速
に通過し、その通過時間が例えば第４図に示すａとｂの
間である場合には、時刻ａにおける電圧と時刻ｂにおけ
る電圧との差が前記３５００Ｖ以下であれば、充分実用
に供し得る転写画像を得ることができる。又、第３図に
示すような複線コロトロン方式のコロナ放電装置を使用
すると、線間中央部に電位の谷が生じ、線の位置に於け
る電位の山との間に大きな差を生じることとなり、トナ
ー材の飛散に悪影響を与える。

このような電位の変動を回避するために、コロナ放電電
極は１本であることが最も好ましい。更に、コロナ放電
電圧の変動幅が上記の範囲内であつても、転写材表面が
放電開口領域を通過する時間即ち転写材表面のある点が
放電開口幅′内に存在する時間内の周波数が著しく高い
転写電圧が加えられるならば、転写時にトナー材が飛散
して得られる転写画像が悪くなる。

このコロナ放電の振動の程度は、上記の時間内の振動数
が５０Ｈｚ以下になるように匍脚することが好ましい。
転写時に於けるコロナ放電に強い指向性を与えることも
また、転写によるトナー材の飛散を防ぐ上で重要である
。コロナ放電の指向性が転写時のトナー材の飛散に大き
な影響を与えることの理由は、明らかではないが、一応
次のように考えられる。第５図に示すように、１本のコ
ロナ放電電極を有するコロナ放電装置の放電電極の周囲
には放電電極を中心として略同心円状に電界が形成され
る。第５図に於ては線２２によつて電界強度の分布状態
を示してある。電界がこのように同心円状に広がると、
この電界強度を示す線２２に対して破線で示す電気力線
２３は常に垂直に交わるから、電気力線は、放電電極を
中心として周囲へ放射状に分散した形となる。このよう
に電気力線が分散した状態では、トナー像が放電開口領
域に到達する時及びこれから離脱する時には、転写材表
面に対して傾いた、即ち転写材表面に対して垂直でない
方向の力がトナー材に加えられることとなり、これによ
つてトナー材の飛散が生成されるものと思われる。この
ような電気力線の分散を回避するために、例えば第６図
に示す如き、シールド２１の下端を内側へ屈曲させた、
コロナ放電開口の狭いコロナ放電装置を用いることがで
きる。このようなコロナ放電装置に於いては、電界強度
分布は線２２で示すように歪を受けるから、放電開口領
域に於いては、電気力線２３は転写材表面に略垂直なも
のと転写材表面に略平行なものとの二つの成分より成る
。このうち、転写部材表面に平行な電気力線はトナー材
に大きな力を及ぼさないため、結局トナー材には転写材
の表面に略垂直な成分の電気力線が作用することとなる
。このような理由により、電界強度分布に指向性を与え
る程、転写時に於けるトナー材の飛散が減少するものと
考えられる。本発明者等は、このような考えの基に、第
７図に示す如き転写用コロナ放電装置を開発したところ
、非常に強い指向性を有すると同時に、充電能力が高く
、長寿命で且つ製作が容易である優れたコロナ放電装置
を得ることができた。

第７図はコロナ放電装置の簡略側面図であり、リボン状
コロナ放電電極２０がシールドケース２１によつて囲撓
されている。第８図はリボン状コロナ放電電極２０の拡
大図である。リボン状コロナ放電電極は、厚さが約２０
〜１００μ、好ましくは３０〜５０μで、幅が１〜７７
Ｍ７７！、好ましくは２〜５ｍｍの金属箔であるのが好
ましい。金属の材質は、従来コロナ放電用電極として使
用されていた金属ならば如何なるものでもよく、実験で
は、タングステン、モリブデン、ステンレス等を用いて
良い結果を得た。一般に市販されているリボン状金属は
そのエツジが不均一で且つ太いために、市販品をそのま
ま使用すると十分な量の均一な放電を得ることは不可能
である。その為、リボン状金属のエツジを第８図に示す
ようにナイフ状にすることが好ましい。このようなナイ
フ状エツジを作る方法として最も一般的に使用される方
法は、例えば水酸ナトリウム水溶液中にリボン状電極を
浸積せしめてこれを一方の電極とし、炭素棒或いはステ
ンレス板等を他の電極として、両者間に電流を通じ、リ
ボン状金属のエツヂ部を電気分解によりエツチングする
方法である。このような方法については、例えば特公昭
３６−８５６３号、特公昭３６一１２７５５号、特公昭
４１−１４５６２号及び特公昭３１−８５３６号等に詳
細に記載されている。第９図には、第３図と第７図に示
すような二つのコロナ放電装置の比較が示されている。
一例として、第３図の形態の、コロナ放電電極２０が直
径０．０５ｍｍ、コロナ放電電極２０とシールド側板２
１の間隔が１２ｍちコロナ放電電極相互間の距離が約１
０ｍｍ、コロナ放電電極２０と転写材１３の裏面との間
隔が約１２ｍｍのコロナ放電装置と、第７図の形態の、
コロナ放電電極のモリブデンリボンの形状が幅５１１Ｌ
．厚さが４５μであり、リボン中央から左右のシールド
側壁までの距離が５ｍ７１Ｌ１モリブデン下端エツジか
ら転写材の裏面までの距離が１２ｍ７７！のコロナ放電
装置との、転写材裏面の電位の変化に対する、コロナ電
圧を一定とした時の転写材裏面に流入するコロナ放電電
流の量を測定したものである。前者の場合を曲線２４で
表わし、後者を曲線２５で表わしてある。この両曲線を
比較すれば、リボン状モリブデンを使用した場合には、
表面電位零近辺の変化率が大きいので転写材裏面を急速
に帯電することが可能であること、カツトオフポテンシ
ヤルが−２０００附近であるので帯電表面へのコロナ放
電のスパークによりそれを破損する恐れが全くないこと
等の優れた特徴を有するコロナ放電が得られることが判
る。上記の通りの、リボン状金属から形成された放電電
極を有するコロナ放電装置は、転写用のみならず、静電
潜像形成工程にて像保持部材表面を帯電するための帯電
装置としても十分使用し得ることは明らかである。以上
でコロナ放電装置乃至方法を改良することにより、トナ
ー材の飛散を防止する方法についての説明を終り、次い
で、転写材の改良によりトナー材の転写時の飛散を少な
くする方法について述べる。

転写材のトナー材受領表面の抵抗については、特開昭５
０−１１７４３５号に詳述されている。

即ち、トナー材が転写電圧の印加によつて転写部材に附
着しても、トナー材の電荷が転写材を通じた転写コロナ
電流により消滅せしめられ、トナー材目体がコロナ電流
と同極性に帯電されることがない程度に転写材表面の抵
抗が高いことが望まれる。次に述べる転写材の表面粗度
、スタフネスを考慮に入れなければ、この抵抗値は３×
１０１３Ω−儂以上であることが望ましいが、これらの
要因を考慮に入れるときは、約１０１０Ω−？程度の低
い抵抗のものでも良好なる結果を得ることができる。転
写材の表面粗度は、水銀を使用する平滑度試験機（東英
電子工業（株）製、商品名スムースタ）で測定した場合
に３０ｍ７！ＬＨ９以上であることがトナー材の飛散に
対して有効であることが判明した。

この理由は明らかではないが、おそらくトナー材の粒子
径に対して、あまりに平滑な表面はトナー材が転写部材
表面に飛来してきた瞬間にスベ．りを生せしめるのでは
ないかと考えられる。更にまた、転写材のスタフネスの
程度が低く、転写材が柔軟である場合には、転写材がト
ナー像表面に接触された時に、トナー像エツジに於ける
転写材表面と像保持部材表面との間隙が小さくなるため
、トナー材が飛散することができなくなり、トナー材の
転写時の飛散を抑える効果があるものと考えられる。

実験によれば、１００ｄの面積を有する正方形の試料片
の一端を固定した時の他端の自重による垂れ下り長さが
、少なくとも２ｃｍ、好ましくは４Ｃ１ｎ以上の転写材
がトナー材の転写時の飛散に対して有効であつた。以上
述べた転写材の要件は、互に補い合う関係にある。

例えば、一般にザラ半紙と呼称されている化学パイプ含
有率７００１）以下の下級紙は、紙の抵抗が相対湿度６
０〜７０％で約２×１０１０Ω−儂程度であつて比較的
低抵抗の部類に属し、平滑度は６０１１！Ｈ９であるが
、スタフネスは前記同様の試料片に対して５〜６ｃ！Ｒ
Ｌの垂れ下り長さを示す。従つてやや良好な転写画像が
得られる。最後に、トナー材自体に関する転写時のトナ
ー材飛散について考える。

先ず、トナー材の粒径であるが、本発明者等の実験によ
つて、平均粒径３〜２０μ、特に７〜１５μのトナー材
が良好な結果を与えることが判つた。このように比較的
粒径の小さいトナー材がよい結果を与える理由は定かで
はないが、トナー材の粒径が小さくなれば相対的に転写
材の表面粗度が大きくなつたことになるのではないかと
考えられる。しかしながら、トナー材の粒径をあまりに
小さくすることは、現像時にカブリを発生させる要因と
もなるので得策ではない。トナー材粒子の形状も転写時
のトナー材の飛散に大きな影響を与えることが判つた。

トナー材の．形状が地球に近いほど飛散が大きい。しか
しながら、トナー材の形状は現像時のカブリにも大きな
影響を与えるものであり、所謂金平糖状の不定形トナー
材は転写時の飛散は少ないが現像時のカブリ濃度が高く
なる傾向を有する。球形粒子が転写時に飛散し易いのは
、球形粒子には静電潜像によつてトナー材内部に誘起さ
れた電荷がトナー材表面に一様に分布するような性質が
あるからではないかと考えられる。これに反し、不定形
粒子では突起箇所に電荷が集中する性質がある為に、ト
ナー材の転写時の移動方向がはつきりと定まるのでよい
結果となるものと考えられる。本発明者等は、回転楕円
体形状、即ちフツトボール形状のトナー材を作成して実
験を行つたところ、カブリがなく、転写時のトナー材飛
散も少ない良好な複写画像を得ることができた。転写時
のコロナ電圧の極性については、特開昭５０−９２１３
７号に、比較的高抵抗の特定極性に帯電されているトナ
ー材を含む二成分系現像剤を用いて現像されたトナー像
の転写の際に用いられていた転写電圧の極性とは反対の
極性の電圧、即ち静電潜像の極性と反対極性の電圧を印
加することが好ましいことが記載されている。

これは、静電潜像を形成している電荷が例えば負である
ならば、トナー材が導電性であるから、トナー材の内部
に容易に分極電荷が発性しトナー材の転写部材と接触す
る側には、静電潜像電荷と同極性の負電荷が発生し、従
つて転写材には正の電圧を印加すれば、トナー材が転写
され得るという考えによつている。しかしながら、本発
明者等は、比較的高抵抗で極性を有するトナー材の転写
によつて現像されたトナー像の転写の場合と同様の極性
の電圧を加えればよいものと考えている。ただし、その
転写のメカニズムは、従来の極性を有するトナーの転写
のメカニズムとは異るものである。即ち、静電潜像の電
荷によつて内部に分極電１荷を誘起し、転写材に接触す
る側に負の電荷、静電潜像の側に正の電荷が存在するが
、これらの電荷はトナー材の導電性がよい程、外部電界
の変動に対する応答が急速である。従つて、転写材裏面
から負極性の転写電圧を加えると、トナー材内部での分
極の方向が迅速に逆転し、転写材側に正、静電潜像側に
負の電荷が発生するものと考えられる。この分極の反転
により、トナー材は静電潜像から強力な反発を受けると
同時に転写材側への吸引力を受けることとなり、効率の
よい転写が達成され得る。次に、上記の通りの現像装置
及び転写装置を具備した電子写真装置を図式的に示す第
１０図を参照して説明する。図示の装置は、例えば導電
性基板とその表面に設けられた光導電体層とを具備し、
矢印で示す方向に回転せしめられるようになつた感光ド
ラム１０１を備えている。

また、装置の頂部には、複写すべき原稿１０２を上記感
光ドラムの周速と同一の速度で搬送するための原稿搬送
機構１０３が設けられている。感光ドラムの周囲に沿つ
て、静電潜像形成域、現像域、転写域等、が配置されて
いる。

静電潜像 ．″形成域には、感光ドラム表面を所定の極
性に充電するための帯電装置１０４が設けられている。
この帯電装置１０４は、感光ドラムの表面を１００〜６
００、好ましくは３００Ｖ前後に充電することができる
ものであるのが好ましく、例えば １４ＫＶ〜８ＫＶの
直流高圧電源を有するコロナ放電装置から構成すること
ができる。全体を番号１０５で示した光学系は、所定の
極性に帯電された感光ドラム表面に、原稿１０２の像を
照射し、感光ドラム表面に原稿１０２に対応した静電潜
像を形成する。現像域には、導電性乃至半導電性のトナ
ー材を静電潜像に施してこれを現像するための現像装置
１０６が設けられている。

第１１図を参照して現像装置１０６について詳細に説明
すると、現像装置１０６は、アルミニウムの如き非磁性
金属材料製の本体１０８と、この本体１０８上に設けら
れた、本体１０８を酸化処理して得られる酸化アルミニ
ウムの如き絶縁材料の表面被膜１０９から形成され、感
光ドラムの回転方向と逆方向に回転せしめられる現像剤
保持部材１０７を有している。この現像剤保持部材１０
７内には、例えばその周辺に交互に逆極性になつた８つ
の磁極を有する永久磁石１１０が回転しないように固定
されている。この永久磁石１１０は、図示の通りに、感
光ドラムの表面と現像剤保持部材の表面とが最も近接す
る点１１１が２つの磁極の中間に位置するように配置さ
れているのが好ましい。現像装置１０６は、更に現像剤
保持部材表面に導電性乃至半導電性のトナー材を供給す
る現像剤容器１１２を備えている。現像剤容器１１２の
底壁を形成している平板部材１１３は、その先端が現像
剤保持部材の表面に近接する所まで延びており、現像剤
保持部材上に保持されるトナー材の層の厚さを調節する
部材を構成している。平板部材１１３の先端と現像剤保
持部材１０７の表面との間隔Ｄ，は、０．２ｍｍ〜１．
０ｍ１ｔＳ特に０．３５ｍｍ−０．６ｍｍ、であるのが
好ましい。転写域には、感光ドラムの表面に形成された
トナー像に接触せしめられる転写紙１１４の裏側にコロ
ナ放電を施すためのコロナ放電装置１１５が設けられて
いる。

このコロナ放電装置１１５は、導電性乃至半導電性のト
ナー材で現像されたトナー像を転写紙１１４に良好に転
写することができる、上述した通りのコロナ放電装置で
ある。感光ドラムの回転方向に見て転写域の下流には、
感光ドラム表面上の電荷を除電するために感光ドラム表
面に光を照射するための、光源１１６が設けられている
。光源１１６の下流には、感光ドラム表面に残留してい
るトナー材を除去するためのクリーニング装置１１７が
設けられている。このクリーニング装置１１７は、特に
トナー材が圧力によつて定着され得るものである場合に
は、回転駆動されるスリーブ部材と、スリーブ部材内に
設けられ、感光ドラム表面に残留しているトナー材を磁
気的にスリーブ部材表面に吸引する静止永久磁石とを備
えたものであるのが好ましい。と言うのは、特にトナー
材が圧力によつて定着され得るものである場合には、当
業者には周知の、フアーブラシ或いはブレード等から構
成された、トナー材に圧力及び／又は熱を加えるクリー
ニング装置を用いると、感光ドラム表面にトナー材が定
着される恐れが生ずる故である。静電写真装置は、更に
、感光ドラムの回転に同期して転写紙１１４を転写域に
搬入するための転写紙供給機構１１８を具備している。

図示の具体例に於いては、転写紙供給機構１１８は、転
写紙ロール１１９から引出された転写紙を原稿１０２の
長さに対応した適切な長さにカツトする通常の裁断装置
１２０を含んでいる。転写紙ロール１１９から引出され
、適切な長さにカツトされた転写紙は、それ自体は公知
の例えば搬送ロールの如き手段によつて転写域に搬入さ
れ、そして、ここで、感光ドラム表面に形成されたトナ
ー像に接触せしめられると共にコロナ放電装置１１５の
作用を受け、かくして感光ドラム表面に形成されたトナ
ー像が転写紙に転写される。トナー像が転写された転写
紙は、トナー像を転写紙上に圧力定着又は熱定着するた
めの定着装置１２１を介してトレイ１２２上に排出され
る。導電性乃至半導電性のトナー材から成る現像剤を用
いる上記の通りの現像方法並びに転写方法は、所謂静電
印刷にも好都合に適用し得る。

一般に、静電印刷にては、例えば酸化亜鉛樹脂分散型の
エレクトロフアツクス感光紙表面に、先ず、帯電、原稿
像露光、現像及び定着プロセスによつて原稿に対応する
、トナー材の永久画像を形成し、静電印刷用マスターを
作成する。かくして形成されたマスター表面を一様に充
電し、次いでマスター表面に一様に光を照射する。この
操作により、マスター表面の永久画像が存在する領域に
ては、充電による電荷が永久画像を形成するトナー材上
にそのまま残存し、一方非像領域にては電荷が消滅する
。従つて、マスター表面に、原稿に対応する静電潜像が
形成されることとなる。この静電潜像をトナー材で現像
し、次いで現像されたトナー像を適当な転写紙に転写し
、複写画像を得ることができる。マスター表面には、ト
ナー材の永久画像が形成されているので、一様な充電、
一様な光の照射、現像及び転写を繰返すことによつて、
多量の複写画像を迅速に得ることが可能である。かくの
通りの静電印刷に於いて、マスター表面の一様充電、一
様光照射にて形成された静電潜像の現像に、導電性乃至
半導電性トナー材から成る現像剤を用いる上記の通りの
現像方法及び転写方法を好都合に適用することができる
。静電印刷のマスターを形成するための感光紙として、
前述した酸化亜鉛樹脂分散型感光紙のみでなく、通常ケ
モグラフイ一と称されているものを用いることもできる
。

この場合には、マスター形成時の原稿像露光により、マ
スター表面の光が照射された領域の抵抗値に変化が生じ
、この変化が持続するので、トナー材によつて現像しト
ナー像ｊを定着して永久画像を形成する必要なくして、
単に原稿像の露光だけでマスターを形成することができ
る。前記の、酸化亜鉛感光紙を用いてマスターを形成す
る静電印刷に於ては、永久画像を形成するた こめのト
ナー材としては、比較的高抵抗のものが好適に使用し得
る。

抵抗の程度は、例えば、永久画像の表面を一様に帯電し
た場合、画像部と非画像部との帯電電位及びその電位減
垂度がほぼ等しい程度が望ましい。又永久画像を形成す
るトナー材 ４は、透明なものでも使用し得るが、白色
又は黒色のものを使用して、一様充電の後の一様光照射
にての光線を反射又は吸収しこれを感光面へ到達させな
いようにせしめるのが望ましい。尚、マスター表面に形
成された静電潜像の現像に用いる導電性乃至半導電性ト
ナー材はトナー像の転写の後にも幾分マスター表面に残
存するが、この残存トナー材を除去することなく印刷を
繰返すと、トナー材が導電性乃至半導電性であるが故に
、マスター表面の永久画像領域の充電特性が次第に変化
し、得られる印刷画像が次第に劣化する。

それ故に、転写の後、次の印刷工程に先立つて永久画像
領域に残存するトナー材を充分にクリーニングすること
が望ましい。以上、本発明の好適具体例について詳細に
説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく
、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形及び修正
が可能であることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う電子写真又は静電印刷方法に用
いられる現像装置の部分断面図。 第２図は、本発明に従う電子写真又は静電印刷方法に用
いられる転写装置の簡略側面図。第３図は、複式コロト
ロン型コロナ放電装置の簡略側面図。第４図は、コロナ
放電電圧の変動を示す線図。第５図及び第６図は、コロ
ナ放電の電界強度分布及び電気力線を示す簡略図。第７
図は、リボン状放電電極を有するコロナ放電装置の簡略
側面図。第８図は、第７図のコロナ放電装置のリボン状
放電電極の拡大図。第９図は、第３図と第７図のコロナ
放電装置に於ける、転写材裏面の電位の変化に対するコ
ロナ放電電流の変化を示す線図。第１０図は、本発明に
従う電子写真又は静電印刷方法を実施するのに使用され
る装置の一例の図式的側面図。第１１図は、第１０図の
装置に用いられている現像装置の拡大筒略側面図。１・
・・・・・像保持部材、４・・・・・・静電潜像、５・
・・・・・磁石、６・・・・・・現像剤保持部材、７・
・・・・・絶縁性表面被膜、９・・・・・・現像剤、１
２・・・・・・トナー像、１３・・・・・・転写材、１
４・・・・・・コロナ放電装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像保持部材の表面に静電潜像を形成することと；導
   電性本体と該本体の表面に備えられた絶縁性表面被膜と
   から成る現像剤保持部材の表面に、該現像剤保持部材内
   に配設された磁石による磁気吸引力によつて、導電性乃
   至半導電性のトナー材のみから成る一成分系現像剤を磁
   気的に保持し、そして該現像剤保持部材の表面をそれに
   保持された現像剤を介して該像保持部材の表面に接触せ
   しめ、これによつて該像保持部材の表面に形成された静
   電潜像に現像剤を施してこれを現像することと；を含む
   ことを特徴とする電子写真又は静電印刷方法。 ２ 該絶縁性表面被膜が１０＾３オーム／ｃｍ＾２以上
   の抵抗を有する特許請求の範囲第１項記載の電子写真又
   は静電印刷方法。 ３ 該絶縁性表面被膜が１０＾５オーム／ｃｍ＾２以上
   の抵抗を有する特許請求の範囲第２項記載の電子写真又
   は静電印刷方法。 ４ 該絶縁性表面被膜が金属酸化物被膜である特許請求
   の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の電子写真又
   は静電印刷方法。 ５ 導電性乃至半導電性のトナー材で現像された該像保
   持部材表面のトナー像に、転写材の表面を接触せしめる
   と共に、該転写材の裏面にコロナ放電装置によつてコロ
   ナ放電を施して、該トナー像を該転写材の表面に転写す
   ることを含む特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれ
   かに記載の電子写真又は静電印刷方法。 ６ 該コロナ放電装置が該転写材の裏面に実質上垂直な
   電気力線を該トナー像のトナー材に作用せしめるもので
   ある特許請求の範囲第５項記載の電子写真又は静電印刷
   方法。 ７ 該コロナ放電装置としてリボン状の放電電極を有す
   るコロナ放電装置を用いる特許請求の範囲第６項記載の
   電子写真又は静電印刷方法。 ８ 該コロナ放電の電圧の変動幅を３０００Ｖ以下に制
   御する特許請求の範囲第５項乃至第７項のいずれかに記
   載の電子写真又は静電印刷方法。 ９ 該コロナ放電の電圧の変動幅を２０００Ｖ以下に制
   御する特許請求の範囲第８項記載の電子写真又は静電印
   刷方法。 １０ 該転写材表面のある点が該コロナ放電装置の放電
   開口領域内に存在する間の該コロナ放電の振動数を５０
   Ｈｚ以下に制御する特許請求の範囲第５項乃至第９項の
   いずれかに記載の電子写真又は静電印刷方法。 １１ その表面粗度が３０ｍｍＨｇ以上である転写材を
   用いる特許請求の範囲第５項乃至第１０項のいずれかに
   記載の電子写真又は静電印刷方法。 １２ １０×１０ｃｍ＾２の試料の一端を固定した時の
   他端の自重による垂れ下り長さが２ｃｍ以上となるスタ
   フネスを有する転写材を用いる特許請求の範囲第５項乃
   至第１１項のいずれかに記載の電子写真又は静電印刷方
   法。 １３ 該垂れ下り長さが４ｃｍ以上となるスタフネスを
   有する転写材を用いる特許請求の範囲第１２項記載の電
   子写真又は静電印刷方法。 １４ 粒子径が３〜２０μのトナー材から成る現像剤を
   用いる特許請求の範囲第５項乃至第１３項のいずれかに
   記載の電子写真又は静電印刷方法。 １５ 粒子径が７〜１５μのトナー材から成る現像剤を
   用いる特許請求の範囲第１４項記載の電子写真又は静電
   印刷方法。 １６ 回転楕円体形状のトナー材から成る現像剤を用い
   る特許請求の範囲第５項乃至第１５項のいずれかに記載
   の電子写真又は静電印刷方法。