JPS60138566A - トナ−画像の形成方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はトナー画像の形成方法に関し、特に光導電性ト
ナーを用いたトナー画像の形成方法に係る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、電子写真でのトナー画像の形成方法としてれ、
例えばセレン等の電子写真感光体上に形成されたトナー
粉末像を普通紙に転写してコピーを青るゼログラフィ法
が採用されている。

しかしながら、この方法においてはトナー粉末による現
像工程が必要となシ、電子写真複写装置が抜雑かつ室側
なものとなる。また、この方法では感光体とトナー粉末
（現像剤）とが夫々独立した部材によシ複写システムが
構成されているため、前記二つの部材のうち、いずれか
一方の部材の性能、例えば感光体の光疲労による帯電特
性が劣化することで高品質のコピーが得難くなる。従が
って、常に感光体とトナーを所望の性能を維持する必要
となるため、保守が大変になる等の問題があった。

このようなことから、最近、簡単な工程でトナー画像を
形成する方法として、トナー自体に感光性を付与し、感
光体と現像剤の両機能を兼ね備えた光４−性トナーを用
いる方法が種々提案されている。例えば、金桐板等の導
電性支持体上に光導電性トナーを一様に散布してトナ一
層を形成しコロナ放電器によって帯電させた後、像露光
を施し、電荷を失なまた露光部のトナーを除去し、ひき
つづき未り元部の光導電性トナーを転写材料上に転写し
てトナー画像を形成する方法が持久ｆ１１３８−２２６
４５号に開示されている。

しかしながら、上記方法で形成した。トナー画像はコン
トラストが極めて低いという欠点があった。即ち、コン
トラストの高いトナー画像を得るには光導電性トナーの
初期帯電電位を十分大きくする必要があるが、初期帯電
電位は散布した光導電性層の厚みに相関し、光導電性ト
ナ一層の厚みが厚くなるほど初期帯電電位は高くなる。

しかしながら、光導電性トナ一層の厚みを厚くすると、
像露光に際し、導電性支持体近傍の光導電性トナーは十
分な光照射が受けられないため、十分な光導電性を獲得
できず、その結果が実際的な光韻度は低下する。本発明
者らが確認したところによれば、実用的な光感度を得る
ためには、光導電性トナ一層の厚みは６０μｍ以下であ
る必要があるが、この時の最大初期帯電社位は高々２０
０ｖで、コントラストの高いトナー画像は到底形成でき
ない。また、上記方法ではドラム上への光導電性トナ一
層の形成が困離であるため、連続的なトナー画像の形成
は不可能である。したがって、通常の複写装置として使
用することができない。

〔発明の目的〕

本発明は光導電性トナーを用いてコントラストの高いト
ナー画像を連続的に形成し得る方法を提供しようとする
ものである。

〔発明の概要〕

本発明はバイアス電圧が印加された透明導電性の中空回
転基体を用い、この基体上に予め前記バイアス電圧に対
して逆極性に帯電された光導電性トナーを供給すること
によシ、該基体上に十分に初期帯電電位をもつ均一かつ
薄い光導電性トナ一層を連続的に形成することを可能と
し、ひきつづき前記中空回転基体の内側から露光を行な
って光導電性トナ一層の露光部を未露光部に対して逆極
性に帯電させ、しかる後例えば露光部のトナーを転写材
料に転写、付着し、定着処理を施すことによって、既述
したコントラストの高いトナー画像（ネガ画像）を連続
的に形成することを骨子とするものである。なお、露光
部の光導電性トナーが未露光部のそれに対して逆極性に
なるのは、トナ一層が形成される中空回転基体に初期ト
ナ一層の電荷に対して逆極性のパイ・アスが印加されて
いるからである。

また、上記方法では中空回転基体上の露光部の光導電性
トナーを転写材料に転写してネガ型のトナー画像を形成
したが、露光部の光導電性トナーを除去し、残存した未
露光部の光導電性トナーを転写材料に転写、定着すれば
ポジ型のトナー画像を形成できる。

上記透明導電性の中空回転基体としては、例えばガラス
或いはグラスチック等の這φ］ドラムの光面に酸化錫、
酸化インジウム、五酸化バナジウム、酸化クロムなどの
被膜又は金属薄膜を根板したもの等を縮げることができ
る。

上記光等電性トブー−は光導箪拐料と定盾性の発現、帯
電性の改善化のための結着樹脂とからなる。光尋電材料
としては、例えばＺｎへＴｉＯ□、ＣｄＳ　、　ＰｂＯ
などの態様系のもの、フタロシアニン、ペリレン、イン
ジゴ、フラバンドレン、キナクリドン、アントラキノン
、シアニン、ベンズイミダゾール、ポリビニルカルバゾ
ール、アントラセンなどの有機系のものを使用できる。

結着樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、アクリル
系樹脂、スチレン系松脂、塩化ビニル４Ｎ旨、酢酸ビニ
ルｔｌ脂等が絡げられる。なお、必要に応じて前記光導
電材料及び結着樹脂にクリスタルバイオレット、ローズ
ベンガル、トリニトロンンルオレノン等の増感剤を併用
して光導電性トナーを形成してもよい。

上記光４％、性トナーを予め帯電させる場合、その帯を
極性はプラス、マイナスいずれでもよいが、光導電性ト
ナー中の光導電材料の性質によって沃めることか望まし
い。即ち、ｎ型の光導電材料を用いて光導電性トナーを
形成した場合には、マイナス極性り一帯電させ、光導電
性トナ一層の形成、像露光によシ光照射された光導電性
トナーにプラス極性の電荷を注入させることが光感度の
向上、コントラストの高い良好なトナー画像の形成の点
で望ましい。ｐ型の光導電林料を用いて光導電性トナー
を形成した場合にはプラス極性に帯電させ、光導電性ト
ナ一層の形成、像露光によシ、光照射された光導電性ト
ナーにマイナス極性の電荷を注入することが、同様な理
由で望ましい。なお、予め帯電させた光導電性トナーを
透明導電性の中空回転基体上に層形成した後、咳トナ一
層を乱さない程度にコロナ放電を施して帯電を助長させ
ることによって、よシコントラストが高く、良好な画質
のトナー画像を形成できる。

上記露光手段としては、例えば通常の複写装置に用いら
れるような複写原稿に照射し、その反射光を光学系を通
して像露光する方法が採用される。その他、４１号源に
接続された発光素子アレイによる露光方法、光フアイバ
ー束によって光像を伝送する露光方法、或いは光変調さ
れたレーザ光の走歪による露光方法等を採用し得る。

上記転写材料としては、通常の普通紙、或いは比較的絶
縁性の高いポリエステルなどの高分子フィルムを使用で
きる。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

実施例１ 第１図は本実施例１に用いられるネガトナー画像形成シ
ステムを示す概略断面図、第２図は同システムの光導電
性トナーの層形成装置を示す概略断面図である。図中の
１は反時計回シ方向に回転する透明導電性の中空回転基
体であシ、この回転基体１はガラスドラム２と、このド
ラム２表面に蒸着された酸化インジウムの透Ｆ！Ａ電極
３とから構成されている。この中空回転基体１の透明電
極３には例えばプラスのバイアス電圧を同透明電極３に
印加するだめの第１のバイアス電源４が接続されている
。

また、前記中空回転基体１の近傍には第２図に示す磁気
ブラシ現像方式の層形成装置５が配設されている。この
層形成装置５は光導電性トナー６とキャリア７を収容し
た容器８を備えている。この容器８内には反時計回り方
向に回転するスリーブ９が配設されており、かつ該スリ
ーブ９内にはマグネットロール１０が配設されている。

また、同容器８内には前記光導電性トナー６とキャリア
２とを攪拌するための攪拌羽根１１が設けられている。

なお、図中の１２は前記スリーブ９に近接して配設され
たドクターブレードである。

更に、前記中空回転基体１内には露光部として光学系１
３からの像を反射するミラー１４が配設されている。前
記中空回転基体１設Ｏｏμ・のギヤラグを介して該基体
１と同期して転写材料（普通紙）１５を送給するだめの
アルミニウム製の棺１のロール状対電極１６が配設され
ている。この対電極１６にはマイナスのバイアス電圧を
同対電極１６に印加するだめの第２のバイアス電源１７
が接続されている。また、対電極１６の普通紙１５の送
給方向には定着ロー２１８が配設されている。なお、図
中の１９は前記中空回転基体１に近接して配設されたり
１７−すである。

次に、前述した第１図及び第２図図示のトナー画像形成
システムを用いてネガのトナー画像を形成する方法を説
明する。

まず、β型銅７タロシアニン１０重量部、ポリスチレン
樹脂１０重量部及び塩化エチレン１００重量部をボール
ミルにて充分に混合分散させた後、塩化エチレンにて希
釈し、スプレードライヤ法によシ粒径が５〜１５μｍの
光導電性トナーを造シ、これを層形成装置５の容器８内
にキャリア７と共に収容した。

次いで、中空回転基体１に第１のバイアス電源４からプ
ラス６００■の直流電圧を印加すると共に、同基体１を
反時計回多方向に回転させ、同時に層形成装置５のスリ
ーブ９を反時計回り方向に回転してキャリア７に付着し
た光導電性トナー６をマイナス・１１）電させ、スリー
ブ９に近接して配置された前記中空回転基体１の透明電
極３上に均一かつ薄い光導電性トナ一層２０を形成した
。つづいて、ロール状対電極１６に第２のバイアス電源
１７からマイナス８００Ｖの直流電圧を印加し、前記中
空回転基体１と同期して回転する該対電極−１６によシ
普通紙１５を送給すると共に光学系１３及びミ２−１４
によシ中空回転基体１の内側から同基体１聚面のトナ一
層２０を像露光し、プラスに帯電したトナ一部分（Ｎ元
部）を前記マイナス−圧が印加された対電悼１６に案内
される普通紙１５に転写、付着した。ひきつづき、転写
きれた普通紙１５を定着ローラｌｓｒ、１通して定着処
理してネガのトナー画像を形成した。

得られたトナー画像はコントラストが高く、画質が良好
なものであった。なお、層形成されたブＬ尋−性トナ一
層２０の厚さを６１１］定したところ、４０〜５０μｍ
で、その帯電表面電位を測定したところ、マイナス１０
０〜１５０ｖであった。

実施例２ 第３図は本実施例２に用いられるポジトナー画像形成シ
ステムを示す概略断面図である。図中の２１は中空回転
基体１に２００μｍのギャップを介して配設された時計
回多方向に回転するアルミニウム製の第２のロール状対
電極であシ、この対電極２ノの局部には絶縁層２２が被
扱されている。この対電極２ノにはマイナスのバイアス
電圧を同対電極２１に印加するだめの第３のバイアス電
源２３が接続されている。また、この対電極２１にはク
リーナ１９が近接して付設されている。更に前記中空回
転基体１の前記ロール状対電極２１の位置から該基体ノ
リ回転方向にずれた箇所には、基体１に対して２００μ
ｍのギヤツブ介して普通紙１５を基体１と同期して送給
するためのアルミニウム製の第３のロール状対電極２４
が配設されている。この対−極２４にはプラスのバイア
ス電圧を同対電極２４に印加するための第４のバイアス
電源２５が接続されている。寸だ、該対％　４！ｊＡ２
４の普通紙１５の送給方向には定着ロー、７１８が配設
されている。なお、第３図中には図示されていないが、
前述した第２図と同様な層形成装置が中空回転基体１に
近接して付設されている。

次に、第３図図示のトナー画像形成システムを用いてポ
ジのトナー画像を形成する方法を説明する。

まず、中空回転基体１に第１のバイアス電源４からプラ
ス６００ｖの直流電圧を印加すると共に、同基体１を反
時計回多方向に回転させ、同時に第２図図示の層形成装
置５のスリーブ９を反時計回多方向に回転してキャリア
７に付着した実施例１と同組成の光導電性トナー６をマ
イナス帯電させ、スリーブ９に近接して配置された前記
中空回転基体１の透明電極３上に均一かつ薄い光導電性
トナ一層２０を形成した。つづいて、中空回転基体１と
同期して回転する第２のロール状対電極２１に第３のバ
イアス電源２３からマイナス８００■の直流電圧を印加
し、光学系１３及びミラー１４によシ中窒回転基体１の
内側から同基体１表面のトナ一層２０を像露光し、プラ
スに帯電したトナ一部りＸ露光部）を前記マイナス電圧
が印加された第２のロール状対電極２１表面の絶縁層２
２に転写、付着させて除去した。ひきつづき、第３のロ
ール状対電極２４に第４のバイアス電源２５からプラス
１５００Ｖの直流電圧を印加し、試射電極２４を中空回
転基体１と同期して回転させることによシ普通紙１５を
送給し、中を回転基体１上のマイナス帯電した残存トナ
一部分（未露光部）をグラス電圧が印加された第３のロ
ール状対電極２４に案内される普通紙１５上に転写、刺
着させた。この後、転写された普通紙１５を定着ローラ
１８を通して定着処理して口？ジのトナー画像を形成し
た。

・得られたトナー画像はコントラストがｉ％　＜、画質
が良好でめった□ 実施例３ フジパンドレン、ヘリレン、’ｊ：’Ｒフタロシアニン
を各々光導電Ｈ，４料として含むイエロー、マゼンタ、
シアンの３相のツＣ尋電性トナーを等分に混合したもの
を用いて、実施例２と同様な方法によシ画像形成を行な
ったところ、比・灰的画質が良好なカラー・トナー画像
を得ることができた。

なお、上記実施例１では第１図図示のトナー画像形成シ
ステムを用いてネガのトナー画像を形成したが、紀４図
に示すトナー画像形成システムを用いて同様なトナー画
像を形成してもよい。即ち、絶縁層２２が被覆され、マ
イナス電圧が印加された第３のロール状対電極２１を介
して像露光されたプラス帯電のトナーを搬送し、これを
対電極２１に対向配置されたマイナスのコロナ帯電器２
６によシそれら対電極２ノと帯電器２６間に送給される
普通紙１５に転写し、定着ロー２１８で定着してネガの
トナー画像を形成する。

上記実施例２では第３図図示のトナー画像形成システム
を用いてポジのトナー画像を形成したが、第５図図示の
トナーＮ像形成システムを用いて同様なトナー画像を形
成してもよい。即ち、像露光によジノラス帯電したトナ
ーを除去した後のマイナス帯電した残存トナー（未露光
部）を中空回転基体１に対向配置されたプラスのコロナ
帯電器２７によりそれら基体１とコロナ帯電器２２間に
送給される普通紙１５に転写し、定着ロール１８で定着
してポジのトナー画像を形成する。

上記実施例１，２では第２図に示す磁気ブラシ現像方式
のＩｊ）？形成装ｆ１−“Ｌを用いだが、第６図に示す
如く容器８内に中空回転基体１と近接して配置された摩
擦帯電板２８を有するキャリアが不要な層形成装置を用
いてもよい。こうした層形成装置は第２図の装置に比べ
て梠造が簡素化され、保守頻度の削６・ｋ等の点で有利
である。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば普通紙等の転写材料
上にコントラストが高く、画質の良好なトナー画像を連
続的に形成できると共に、ネガ、ポジのトナー画像をシ
ステムの簡単な変更によ層形成でき、更に３色の光導電
性トナーを混合して用いることによりワンショットでカ
ラーのトナー画ｇ！全形成できる等顕著な効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本う６明の実施例１で用いたネガのトナー画像
形成システムの一形態を示す概略断面図、第２図は同シ
ステムに用いる層形成装置の一形態を示す概略断面図、
第３図は本発明の実施例２で用いたポジのトナー画像形
成システムの一形態を示す概略断面図、第４図はネガの
トナー画像形成システムの他の形態を示す概略断面図１
．第５図は、ｊ９ジのトナー画像形成システムの他の形
態を示す概略断面図、第６図は層形成装置の他の形態を
示す概略断面図である。 １・・・透ＢＡ導電性の中空回転基体、’ｖｌｌＨ２３
，２５・・・バイアス或源、６・・・光導電性トナー、
９・・・スリーブ、１３・・・光学系、１４・・・ミラ
ー、１５・・・普通紙、１６，２１，２４・・・ロール
状対電極、１８・・・定着ローラ、２０・・・光導電性
トナ一層、２６．２７・・・コロナ帯電器、２８・・・
摩擦帯電板。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 ？ＩＳ３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１〕　バイアス電圧が印加された透明導電性の中空回
   転基体上に、該バイアス電圧に対し逆極性に帯電された
   光導電性トナーを供給して均一かつ薄い光尋・電性トナ
   一層を形成する工程と、前記中空回転基体の内側から露
   光を行なって光導電性トナ一層の妬光部を未露光部に対
   して逆極性に帯電させる工程とを具備したことを特徴と
   するトナー画像の形成方法。 （２）中空回転基体上の光導電性トナ一層の露光部のト
   ナーを転写林料上に転写付着せしめた後、定着処理ケ施
   してネガトナーレＪ像を形成することを特徴とする特徴
   請求の範囲第１項記載のトナー画像の形成方法。 （３）　中空回転基体上の光導電性トナ一層の露光部の
   トナーを除去し、残存した未露光部のトナー遷誤写材料
   上に転写付着せしめた後、定着処踵を施してポジトナー
   画像を形成することを特徴とする特許請求の範囲Ｍ１項
   記載のトナー画像の形成方法。