JPS6053960A - 像形成方法 - 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】 本発明は像形成方法に関する。更に詳しくは、現像剤と
して導電性粒子現像剤（以下、導電性トナーと記す）を
用い、 （１）その導電性Ｉ・ナーを、予め電気潜像（電荷密度
差パターン・電位差パターン等）を形成した感光体・誘
電体等の像担持体面に適用して潜像を可視像とする像形
成法（以下第１法と記す）、（２）像担持体に画像光を
露光すると同時的に導電性トナーを適用することにより
像担持体面に露光明部に対応したトナー像を形成する像
形成法（以下第２法と記す）、 など、現像剤として導電性トナー用いる方式の像形成方
法の改善に関する。

第１法の場合は第１図示のように、予め電気的潜像を形
成した像担持体ｌ而に、接地した現像剤担持部材（現像
電極）２面に保持させた導電性トナー１０を適用すると
、部材２側の担持トナーＩＯに像担持体１側の電気的潜
像によりその潜像の電荷或は電位に対応した電荷が誘起
されて像担持体ｌと導電性トナー１０との間に作用する
クーロン力で部材２側のトナーが像担持体１側に付着し
て潜像の可視化がなされる。

第２法は像担持体ｌとして第２図示のように透明支持体
１１・透明導電層１２・光導電性物質感光層１３をこの
順に積層してなる感光体を用いる。感光層１３側の面部
分に現像剤担持部材２面に保持させた導電性トナー１ｏ
を適用し感光体ｌの導電層１２と現像剤担持部材２との
間には電源Ｅで直流バイアスを印加し感光体と部材２側
のトナー１０間に一様な電位差を形成させる。又、感光
体１の透明支持体１１側から前記トナー１０の適用部分
に対し画像露光りを与える。１４は画像光照射手段を示
す。これにより感光体１の感光層１３表面に露光明部に
対応したトナー像が露光と同時的に形成される。

第１法或は第２法に於いて現像剤担持部材２面に対し導
電性トナーｌＯを保持させる手段としては、一般に導電
性トナー１０をこれに磁性体を含有させて磁性を持たせ
、その磁性・導電性トナーを部材２面に該部材側に具備
させた磁界発生手段の磁界により吸引保持させる手法が
採られる。磁性・導電性トナーは通常、マグネタイトや
フェライトなどの磁性粒子を樹脂によりコーティングし
、さらにカーボン等の導電性の微粉を外添して製造され
る。またトナーの磁性あるいは導電性の大小の選択は前
記の磁性粒子あるいは導電粒子の含有量を調節すること
によってなされる。

第３図は上記磁性壷導電性トナーを現像剤担持部材面に
磁界により保持させて像担持体面に適用する方式の現像
装置の一例の概略を示したもので、３はトナー収容ホッ
パ、２は現像剤相持部材としての現像スリ、−ブで、一
般にＳＵＳ・−Ａ５Ｌ等の非磁性金属製であり、内部に
マグネットローラ等の磁気発生手段４を内蔵させである
。上記トナーは・前記でグネットローラの回転あるいは
スリーブの回転によりホッパより現像部へ搬送される。

以下−例としてスリーブの回転によりトナーを搬送する
場合挙げる。該スリーブ２は図面上その略左半周面をホ
ッパ３内に、略左半周面をホッパ外に露出させて軸受支
持させてあり、矢示方向に回転駆動される。５はスリー
ブ２の上面に下辺エンジ部を近接させて配設したトナー
塗布部材としてのドクターブレード、６はホッパ内トナ
ーの撹拌部材である。スリーブ２のホッパ外露出面は像
担持体１面に僅小な隙間を存し対向している。

像担持体ｌとスリーブ２の面移動速度（周速）は略同−
である。

而してスリーブ２の略左半周面はホ・ンノく３内のトナ
ー溜りに常時接触していて、そのスリーブ面近傍のトナ
ーがスリーブ面にスリーブ内磁気発生手段４の磁力で磁
気付着層として伺着保持される。スリーブ２が回転駆動
されるとそのスリーブ面の４ｄ着トナ一層はドクターブ
レード５位置を通過する過程で各部略均−厚さの薄層ト
ナ一層として整層化される。

スリーブ２の上記トナー薄層面はスリーブの回転に伴な
い像担持体１面側へ回動し、像担持体ｌとスリーブ２と
の最接近部である現像領域部Ａを通過する。この通過過
程でスリーブ２面側のトナー薄層のトナーが像担持体１
面側に前述第１法又は第２法のように選択的に付着して
トナー像が形成される。

現像領域部Ａを通過してトナーが選択的に消費されたス
リーブ面はホッパ３のトナー溜りへ再回動することによ
りトナーの再供給を受け、現像領域部Ａへは常にスリー
ブ２のトナー薄層面が回動する。

このように導電性トナーを用いる像形成方法は、絶縁性
粒子現像剤（絶縁性トナー）を用いる像形成方法に比べ
て、トナーに摩擦帯電により必要な電荷量を得る必要は
なく、電荷は現像電極（現像剤担持部材が兼用）より直
接供給される、あるいは除電が不必要、さらに第２法の
像形成方法等においては特に像担持体ｌのクリーニング
が不必要等の利点がある。

ところで現像剤、たるトナーは像の解像性を良くするた
めにはある程度量の微粒子を含む方が良い。しかし導電
性トナーを用い、そのトナーを上記のように現像剤担持
部材面に保持させて像担持体面に適用する場合、トナー
中の微粒子分の現像装置外部への飛散が大きく、現像剤
担持部材上をトナーが撹拌搬送される間にトナーの製造
工程において外添したカーボン等の導電性微粉がはがれ
落ちこれらの導電性微粉は像担持体に対しても付着しや
すく、汚れや地力ブリを起こしやすい欠点を有している
。

本発明は同じく導電性トナーを用いる像形成方法である
が、上記のような欠点のない像形成方法を提供するもの
で、現像剤として磁性を有し摩擦帯電性のある絶縁性粒
子と、導′電性粒子との混合現像剤を用い、これを現像
剤相持部材面に該部材側の磁気発生手段の磁界により保
持させ、その保持現像剤を非現像部材たる像担持体面に
適用して現像剤中の導電性粒子により像担持体面に予め
形成されている電気的潜像を可視化する、或は露光同時
現像により可視像を形成することを特徴とする。

第４図は上記絶縁性粒子１０ａと導電性粒子ｌＯｂの混
合からなる現像剤ｉｏが現像剤担持部材たるスリーブ２
面に該スリーブ内の磁気発生手段たるマグネット４の磁
界により吸引保持されている状態の模型図である。

マグネット４の磁極の作用により混合現像剤１０はブラ
シ状に穂立つが、混合現像剤中の導電性粒子ｌＯｂへの
電荷の供給はスリーブ２より行われ、また導電性粒子１
０ｂ同士の接触により前記ブラシ状の穂立ち先端部へ供
給させることができる。なお、この穂立ち先端部への電
荷の供給は導電性粒子１０ｂにもまた磁性を持たせるこ
とにより、より円滑となる。

本発明は、−成分の導電性粒子により現像を行う従来の
像形成方法とその工程は同様に実施しうるものであって
１本発明の特徴はたとえば前述第１法の像形成方法と同
様に現像工程以前に露光により形成された電気的潜像、
あるいは第２法の像形成と同様に現像工程と同時に露光
により感光体に形成される電荷密度のパターンにおける
該パターンの極性と同極性に摩擦帯電される絶縁性磁性
粒−７−１０ａを導電性粒子１０ｂに混合したことにあ
る。すなわち電気的潜像、電荷密度のパターンがたとえ
ば負極性のものであるならば負の帯電電荷を摩擦により
得るような絶縁性粒子１０ａを混合し、また正極性のも
のであるなら正に帯電する絶縁粒子を混合する。

この絶縁性磁性粒子ＩＱａの実質的な作用は次の様であ
る。

第１に混合現像剤ｉｏがスリーブ２上を撹拌搬送される
間において導電性粒子１０ｂのうち特に飛散しやすい微
粒子をその絶縁性磁性粒子表面にその帯電荷の作用によ
り保持するものである。すなわち導電性粒子工Ｏｂにお
いては隣接する絶縁性粒子１０ａの帯電荷に対して反対
極性の電荷が現像電極（スリーブ２）より他の導電性粒
子を経て誘起されてくる。たとえば第５図に示す様に摩
擦により負に帯電する絶縁性粒子１０ａに隣接する導電
性粒子１０ｂには正の電荷が誘起され、これらの電荷間
に作用するクーロン力により導電性もγ子Ｊｏｂは絶縁
性粒子１０ａに保持される。特にこの作用は導電性の高
い微粒子ｌＯｂに対して有効である。絶縁性粒子１０ａ
の磁性を適当に大きくし、スリーブ内マグネット４によ
り該絶縁性粒子を確実にスリーブ上に保持するようにす
ることにより前記導電性の微粒子ｆｏｂによる飛散を大
幅に軽減することが出来る。

絶縁性磁性粒子１０ａの実質的な作用として第２に、現
像工程において像担持体１面の地力ブリ、および電気的
にではなく物理的に不要に像担持体面に付着しようとす
る導電性の粒子および微粉を前述と全く同様の電気的な
現象により取り去るものである。通常絶縁性粒子１０ａ
が摩擦により得る帯電電荷量は前述した電荷密度のパタ
ーンとして形成されるパターン電荷量に比較した場合に
は充分小さいものであるが上記の様な地力ブリの原因と
なる微小な電気的な作用あるいは物理的な作用に対して
は充分効果が認められる。

一方、上記混合現像剤ｌＯのスリーブ２上の撹拌搬送時
において導電性粒子ｔａｂ同士の接触は充分に行われる
ため前記したブラシ状の穂立ちの先端部への必要な電荷
の供給は円滑であり、現像時において導電性粒子１０ｂ
の像担持体面への潜像パターンに対応した付着は充分で
ある。

なお、絶縁性粒子１０ａの粒径を導電性粒子１ｏｂの粒
径に比較し太きくすることにより絶縁性粒子の導電性粒
子に対しての前述効果は大きく、例えば平均粒［１０ｇ
ｍ程度の導電性粒子１０ｂに対し、粒径　１５０ｐＬｍ
程度の絶縁性粒子１０ａを使用しうる。

第６図（ａ）及び同図（ｂ）は夫々前述第２法の像形成
方法に於て現像剤として上述の混合現像剤を用いた場合
に於ける現像原理を示す模型図で、　（ａ）図は露光明
部し、　（ｂ）図は同明部りを示す、本例の感光体１の
感光層１３はＮ型光導電層であり、感光体ｌの導電層１
２と現像スリーブ２間には直流電源Ｅにより前者１２を
プラス、後者２をマイナスとしてバイアスを印加させで
ある。

（ａ）図の露光明部りにおいては露光により感光層１３
に発生するエレクトロンｅｌが電源Ｅにより感光体表面
近傍に移動し、これに伴ない導電性粒子１０ｂに誘起さ
れる正電荷と充分強いクーロン力が作用して導電性粒子
ｔａｂを感光体ｌ上に千１着させる。

露光暗部りにおいても感光層１３のキャパシタンスによ
り導電性粒子ｌＯｂと感光体の導電基板ｌｌとの間に若
干の電荷ｅ１が誘起されると考えられる。この際混合現
像剤のうち絶縁性粒子ｌＯａは負に帯電されるものを用
いるので、感光体上へは付着しない。また露光暗部りに
おいては上記の若干誘起される電荷同士のクーロン力に
より導電性粒子１０ｂが付着しようとするのに対しては
前述第４図で説明した様な保持力により充分にこれを阻
止することができると考えられる。

実施例 第７図（ａ）・　（ｂ）に於て、感光体ｌ、及び混合現
像剤ｌＯとして下記のものを用いた。

感光体ｌ：透明導電性基板１１−１２としてダイセル化
学工業（株）製、透明導電フィルム（商品名　ＧＥＬＥ
Ｋ）を用い、そのＬに感光層１３として銅及びインジウ
ムを不純物として混入したＣｄｓを結着剤で結着した感
光層を積層したもの。

混合現像剤ＩＯ＝導電性粒子１０ｂとして巴用製紙（株
）製の導電性磁性粒子と、絶縁性磁性粒子１０ａとして
キャノン（株）製のＮＰ４００ＲＥ用ネガ用の絶縁性ト
ナーで微粉分をカットしたものとを重量比２：ｌに混合
したもの。

現像スリーブ２はＳＵＳ製とし、感光体１の透明導電性
基板１１−１２と、スリーブ２間には直流電源Ｅにより
前者１１・１２をマイナス、後者２をプラスとして３０
０ｖのバイアスを印加した。

感光体ｌに対する画像光露光は電気的画素信号に対応し
て変調したレーザビーム走査露光で行った。

面して露光同時現像方式にて像形成を実行したところ、
感光体１面には露光明部のみに導電性粒子ｔａｂが付着
し、露光暗部においては現像剤の付着はなかった。

また、導電性粒子１０ｂのみで同様の工程を行った時に
比べて明らかに現像剤の飛散が少なく、また地力ブリも
ほとんど出なかった。

以上説明した様に、本発明により感光体表面上に地力ブ
リのほとんどない鮮明なる画像を形成することが出来る
。また現像器付近に現像剤の飛散の少ない像形成装置を
提供することが出来る。

更に導電性粒子ｆｏｂにおいては特に磁性体を含有せず
とも前記したように絶縁性粒子１０ａに保持されスリー
ブ上を搬送させうるため、粒子として醇化錫や酸化イン
ジウム等の透明な導電性粉体あるいはこれを結着剤で固
めたもの等がそのまま使用でき、容易に着色することも
でき着色画像形成し得る様な像形成装置を提供すること
等も可能である。

【図面の簡単な説明】

ＭＳ１図は第１法の像形成原理説明図、第２図は第２法
の同上図、第３図は現像装置の一例の概略図、第４図は
混合現像剤が現像剤担持部材面に磁気吸引保持されてい
る状態の模型図、第５図は絶縁性粒子に導電性粒子が保
持されている状態の模型図、第６図（ａ）及び同図（ｂ
）は第２法に於て現像剤として混合現像剤を用いた場合
に於ける現像原理を示す模型図、第７図（ａ）及び（ｂ
）は実施例に於ける現像原理模型図。 ■は感光体等の像担持体、２は現像剤担持部材、１０は
一成分導電性磁性現像剤、又は導電性粒子ｌＯｂと絶縁
性磁性粒子１０ａの混合現像剤。 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤として磁性を有し摩擦帯電性のある絶縁性
   粒子と、導電性粒子との混合現像剤を用い、これを現像
   剤相持部材面に該部材側の磁界発生手段の磁界により保
   持させ、その保持現像剤を非現像部材たる像担持体面に
   適用して現像剤中の導電性粒子により像担持体面に予め
   形成されている電気的潜像を可視化する、或は露光同時
   現像により可視像を形成することを特徴とする像形成方
   法。