JPS60165680A - 画像記録方法 - 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】 （技術分野） この発明は、画像記録方法、詳しくは光導電性の感光体
を用いる画像記録方法に関する。

（従来技術） 光導電性の感光体をドラム状あるいはベルト状に構成し
て、これを定方向へ回転させつつ、感光体表面を均一帯
電させ、次いで感光体に対する光像照射、あるいは光信
号による書き込み等によシ静電潜像を形成し、この静電
潜像を現像してトナーによる可視像を得、この可視像を
感光体上から、紙等の記録媒体上に転写し、可視像転写
後の感光体をクリーニング手段によりクリーニングする
画像記録方式は、電子複写装置や静電プリンター等に関
連して良く知られている。

このような画像記録方式においては、しばしば画像ぼけ
、画像流れと呼ばれる現象が発生する。

画像はけとは、記録媒体上に得られた画像が、本来のあ
るべき形態に対してほけた状態となる現象であり、画像
流れとは、記録媒体上の画像が、液体で流されたかのよ
うにゆがむ現象である。

上述の如き画像記録方式では、画像露光に先立って、コ
ロナ放電を利用して感光体の均−ｖｌ妃を行なうのであ
るが、コロナ放電の際、オゾンや酸化窒素等の過酸化物
や、他の極性物質が不可避的に発生する。これら過酸化
物や極性物質が、感光体表面に物理的、化学的に吸着す
ると、感光体表面の電気的特性が劣化し、このように感
光体表面の電気的特性が劣化すると、静電潜像を構成す
る電荷が、感光体表面上で動きまわるようになり、この
電荷移動が原因と力って、画像ぼけや画像流れの現象が
発生するのである。

このような画像ぼけ、画像流れの現象は、程度の差こそ
あれ、光導電性の感光体の種類を問わず、ひろく認めら
れる現象であるが、なかでも、光導電層をアモルファス
シリコンで形成する感光体（以下、アモルファスシリコ
ン感光体という）では、特に顕著である。これは、アモ
ルファスシリコン感光体が、もともと、小さい表面抵抗
率を有する−−３ ことに由来する。

画像ぼけ、画像流れを防止する方法としては従来、感光
体の表面を、粉体の研暦剤で研磨し、感光体表面の吸着
物を除去する方法（第１の方法という）や、感光体表面
に、トナーの薄層を形成し、過酸化物等が、光導電層に
直接吸着するのを上記薄層によって防止する方法（第２
の方法という）等が知られている。

第１の方法の場合、化学的に吸着した物質の除去には、
光導電層自体を研磨しなければならないから、上記アモ
ルファスシリコン感光体の如く、光導電層自体が極めて
硬い場合には、この第１の方法は、はとんど効果がない
。

また、上記第２の方法は、画像ぼけや画像流れの防止−
ヒは有効であるが、感光体に形成されるトナーの薄層に
よる遮光効果のため、画像露光に大量の光量が要求され
、また、トナーの薄層の厚さの不均一により、記録画像
の画像濃度にむらが生ずる等の問題がある。さらに、コ
ロナ放電の際に発生するオゾンの量を軽減するため、コ
ロナ放電４− 器に、オゾン等の過酸化物を分解する分解剤を装備した
り、シールドケースに流れるコロナ電流を低減したりす
ることがところみられているが、画像ぼけ等発生の防止
にはかならずしも十分でない。

（目　的） そこで、本発明は、上記画像ぼけや画像流れの問題を有
効に解決した新規な、画像記録方法の提供を目的とする
。

（構　成） 以下、本発明を説明する。

本発明の画像記録方法の特徴は第１に、静電潜像の可視
化に用いるトナーにあり、第２に、可視像転写後、感光
体をクリーニングするクリーニング手段にある。

すなわち、本発明の画像記録方式において、可視像を構
成すべきトナーは、１種以上の結晶性物質を含む。これ
ら結晶性物質は透明であって、トナー用樹脂、すなわち
、トナーの主成分ともいうべき樹脂よりも低い軟化点を
有し、またトナー用樹脂よりも低い表面エネルギーを有
する。

トナー用樹脂の軟化点は、一般的に１５０℃〜２００℃
程度であり、結晶性物質の軟化点は、組合せられるトナ
ー用樹脂に応じて、その軟化点より低ければよいが、実
用上、１３０℃程度より低いことが望ましい。

また、結晶性物質の表面エネルギーは、一般的状況にあ
っては、常温で３５　ｅｒｇ　／ｃ４程度以下であるこ
とが望ましい。

クリーニング手段には、感光体を摺擦するブラシ状部材
が用いられる。もちろんクリーニング手段として、ゴム
ブレード、金属ブレード等を必要に応じて、上記ブラシ
状部材と併用してもよい。

このブラシ状部材が感光体を摺擦すると、機械的エネル
ギーの一部が摩擦等を介して熱エネルギーにかわる。こ
のようにして、摺擦部に熱が発生するが、発生する熱量
は、ブラシ状部材が感光体を摺擦する速度、す々わち摺
擦速度に依存する。

そこで、本発明では、上記摺擦により発生する熱によっ
て、トナー中の結晶性物質のみが、選択的に軟化するよ
うな速度に、上記摺擦速度を定めるのである。

なお、現像方式は、乾式、湿式のいずれでもよい。さら
に乾式現像方式の場合は、所謂２成分系現像剤を用いる
方式、磁性１成分系現像剤を用いる方式、非磁性１成分
系現像剤を用いる方式等、公知の任意の乾式現像方式で
よい。

また、クリーニング手段に用いられるブラシ状部材とし
ては、従来から知られている磁気ブラシや、所謂ファー
ブラシを用いることができる。ブラシ状部材による感光
体摺擦の方向ね１、感光体表面の移動方向と平行的であ
ってもよいし、上記移動方向と交る方向でもよい。

上記の如き結晶性物質を含有するトナーを用いて静電潜
像を現像し、可視像の転写後、上記の如きブラシ状部材
でクリーニングを行なうと、ブラシ状部材の摺擦によ多
発生する熱で、トナー中の、結晶性物質のみが、選択的
に軟化し、感光体表面に付着する。このようにして、画
像記録プロセスが繰返されるに従って、感光体表面に、
結晶性物質による透明な被膜が形成される。この被膜は
、　７− オゾン等の過酸化物や極性物質に対して不活性であり、
この被膜が保護膜として作用して、過酸化物や極性物質
の、感光体への吸着を有効に防止する。

ここで、トナー用樹脂及び結晶性物質の具体例のいくつ
かをあげておく。

トナー用樹脂としては、スチレン系樹脂、すなわち、例
えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチ
レン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタク
リル酸エステル共重合体等、スチレンを主体とした重合
体あるいは共重合体をあげるととができる。

また、結晶性物質としては、例えば、パラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス等、石油系ワックス
で代表される長鎖炭化水素類、ステアリルアルコール、
セチルアルコール等で代表される、常温で固体の高級ア
ルコール類、バルミチン酸、ステアリン酸等で代表され
る高級脂肪酸類、バルミチン酸アミド、ステアリン酸ア
ミド等で代表される高級脂肪酸アミド類、ステアリン酸
　８− 鉛、バルミチン酸鉛等で代表される高級脂肪酸金属塩類
、カルナバロウ、密ロウ、モンクンロウなと植物、動物
、鉱物ロウなとで代表される長鎖脂肪酸とアルコールと
のエステルからなる天然ロウ類さらには、長鎖炭化水素
類と同様な性質を示す低分子量のポリエチレンやポリプ
ロピレン等をあげることができる。ここにあげた結晶性
物質は、いずれも、その軟化点が１３０℃以下であって
、表面エネルギーも常温で３５ｅｒｇ／ｃｔｌ以下であ
る。

トナー用樹脂に対する、これら結晶性物質の混入率は、
３〜４５ｗｔ％である。２種以上の結晶性物質を混入す
る場合は、２種以上の結晶性物質が全体で３〜４５　ｗ
ｔ％となるようにする。

以下、具体的な例に即して説明する。

先にものべたように、記録画像における画像はけ、画像
流れの現象は、アモルファスシリコン感光体を用いる場
合に顕著にあられれる。そこで発明者らは、本発明の効
果を、アモルファスシリコン感光体を用いる画像記録方
式において確認することとした。

アモルファスシリコン感光体は導電性支持体、例えば金
属板や、導電処理したプラスチックフィルムやガラス、
セラミック等の絶縁性支持体上にスパッタリング法、グ
ロー放電法、イオンブレーティング法、真空蒸着法等の
堆積法によって、アモルファスシリコンを堆積すること
によって形成される。アモルファスシリコン層を形成ス
るための形成物質としては、シリコン単体や、堆積中に
分解して、シリコンを生成するＳｉＨ，１ｓｉ２Ｈ６等
の、シリコン水素化合物等が代表的に用いられる。アモ
ルファスシリコン層形成においては、光導電層としての
暗抵抗や光感度を制御するために、必要に応じて、水素
、酸素、窒素、炭素等の元素が加えられ、特に水素に関
しては１５〜３０ａｔｍ％が効果的に加えられる。

さて、発明者らな、清浄化したアルミニウムドラムの表
面に、グロー放電法によって、ＳｉＨ，ガスを原料とし
て水素約２０　ａｔｍ％を含有するアモルファスシリコ
ンを、厚さ２５μｍに堆積させて、アモルファスシリコ
ン感光体を作製した。このアモルファスシリコン感光体
を用いて、図示の如き装置を構成した。図中、符号１は
、アモルファスシリコン感光体、符号２はチャージャー
、符号３は現像装置、符号４は転写器、符号５はクリー
ニング装置を、それぞれ示している。

この装置は、電子写真装置であって、画像記録プロセス
は以下の如く行なわれる。

すなわち、アモルファスシリコン感光体１を矢印方向へ
回動させつつ、チャージャー２によるコロナ放電により
、感光体表面を均一帯電し、次いで露光光束りによって
原稿光像を投射して画像露光を行なう。かくして感光体
１に形成された静電潜像を現像装置３によって現像し、
得られる可視像を記録媒体としての転写紙Ｓに、転写器
４によシ転写する。その後、可視像を転写紙Ｓ上に、不
図示の定着装置で定着する。可視像転写後の感光体はク
リーニング装置５により、残留トナーを除去される。

チャージャー２には、−６ＫＶの放電電圧を印加した。

このチャージャー２による感光体１の帯電電位は、略−
６００Ｖである。画像露光後、感光体１に形成される静
電潜像の潜像電位は、明部で＝５０■、暗部で一５００
■である。

現像装置３は磁気ブラシ現像方式のものであって、非磁
性トナーと磁性キャリヤとを含む２成分系現像剤を用い
る。磁性キャリヤは鉄粉である。

トナーは、カーボンブラック；１０重量部、トナー用樹
脂としてのスチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合
樹脂（共重合比７対３）：６０重量部、結晶性物質とし
てのラウリン酸アミド；３ｏ重量部を組成として構成さ
れている。

クリーニング手段としてのクリーニング装置５は、ブラ
シ状部材５０を有する。ブラシ状部材５０は円柱形状で
あって、長手方向にわたって感光体表面に接触し、矢印
方向へ回転可能である。

ブラシ状部材５０と感光体１との接触幅は７Ｗｎである
。

ブラシ状部材５０は所謂ファーブラシであって、繊維長
１５謹、太さ４デニール（直径２５μｍ）のレーヨン糸
を、植毛密度３００本１　ｃａで植毛して作製した。

まず、２５℃、湿度６５％ＲＨの環境下で、図示の装置
を作動させた（実験例１）。このとき、ブラシ状部材５
００回転による穂先の速さすなわち摺擦速度を、感光体
周速の５０倍に設定した。

画像記録プロセスとしての複写プロセスを連続して繰返
したが、繰返し数１０万回でも、画像ぼけ、画像流れと
も全く発生しなかった。

次に、３０℃、８５％ＰＨの環境下で、上記と同様の実
験を行ったが（実験例２）、連続して８万回、複写プロ
セスを繰返しても、画像ぼけ、画像流れとも全く発生し
なかった。

つづいて、比較のためトナーとして、カーボンブラック
；１０重量部、スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート；
９０重量部を組成とし、結晶性物質を含まないトナーを
用い、他は実験例１と同じ条件で、複写プロセスを繰返
したところ（実験例３）、複写プロセス約１０００回程
度において、画像ぼけが発生し、以後の複写画像は実用
に供し得ないことが確認された。

さらに、実験例１において、他の条件は不変に保った１
ま、ブラシ状部材の摺擦速度を、感光体周速の５倍に設
定したところ（実験例４）、複写プロセス１万回程度か
ら、筋状の画像むら、および、感光体周面移動方向に間
のびした画像ぼけの発生が認められた。

（効　果） 以上の如く、本発明によれば、新規な画像記録方法を提
供できる。この画像記録方法では、クリーニング手段に
よる感光体摺擦の熱によって、トナー中の結晶性物質が
選択的に軟化し、感光体表面に付着して、保護膜を形成
し、感光体劣化の原因と々る過酸化物、極性物質の吸着
を防止するので、感光体劣化にもとづく画像ぼけ、画像
流れを有効に防止することができる。また、上記結晶性
物質による保護膜は透明なので、この保護膜の存在によ
シ、大きな露光光量が要求されることはない。

なお、本発明は、アモルファスシリコン感光体以外の感
光体を用いる場合にも、勿論、通用可能である。

また、ブラシ状部材をファーブラシとする場合、ブラシ
用の繊維材質は、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、
レーヨン樹脂、アクリル樹脂等であってよいが、繊維の
直径は５０μｍ以下、植毛密度ｄ、２００〜５００本／
Ｃｍ、また感光体に対する接触幅（感光体表面の移動方
向の接触幅）は３〜１０脳が適当である。

まだ、摺擦速度は、感光体周速の５〜１００倍、好まし
くは５０〜７０倍くらいが適当である。

さらに、感光体がアモルファスシリコン感光体の場合は
、結晶性物質による保護膜が、アモルファスシリコン感
光体の表面抵抗を高めるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明を実施するための装置の１例を説明に必要
々部分のみ略示する、説明図的正面図である。 １・・・アモルファスシリコン感光体、２・・・チャー
ジャー、３・・・現像装置、４・・・転写器、５・・・
クリーニング手段としてのクリーニング装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ドラム状もしくはベルト状に構成された光導電性の感光
   体を回転させて、その周面を定方向へ移動させつつ、上
   記感光体の表面を均一に帯電させ、次いで画像露光を行
   って静電潜像を形成し、この靜電浦像を現像して、トナ
   ーによる可視像を得、この可視像を上記感光体上から記
   録媒体上に転写し、可視像転写後の感光体をクリーニン
   グ手段によシフリーニングする画像記録方式において、
   可視像を構成するべきトナーとして、表面ニオ・ルギー
   及び軟化点が、トナー用樹脂の表面エネルギー及び軟化
   点よりそれぞれ低い、透明な結晶性物質を１種以上含む
   トナーを用い、 かつ、クリーニング手段に、感光体を摺擦するブラシ状
   部材を用い、このブラシ状部材の摺擦速度を、摺擦によ
   る熱によって上記トナー中の結晶性物質のみが選択的に
   軟化するような速度に定めたことを特徴とする、画像記
   録方法。