JPS61151558A - 画像形成方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 に係シ、特に光導電性トナーを用いた高解像力を有する
画像形成方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

電子写真プロセスとして良く知られているものに、カー
ルソン法に代表されるゼログラフィ一方法がアシ、普通
紙複写機として広く実用化されている。この方式は感光
体と現像剤であるトナーが別々であるため、保守上の問
題があシ、さらにカラー化への対応を考えた場合、感光
体上への静電潜偉形成工程→現偉工程をくり返す必要が
ある等の問題があシ、新しい方式が検討されている。

その一つに光導電性トナーを用いたものがある（特開昭
５０−８１５４４号、特開昭５２−１４８３４号吐 等）０光導電性トナーは光鮪射により導電性を生しる絶
縁体であり、現像剤と感光体を兼ねたものである。第７
図を用いて一例を説明する。

まず導電性を有するトナー保持部材（１）上に光導電性
トナー（２）層を形成する（第７図（ａ））。図中では
一層としたが実際は複数層からなる。次いでこの光導電
性トナー（２）層をコロナチャージャー（３）等により
一様に帯電させる（第７図（ｂ））。次に所望のパター
ンで光導電性トナー（２）層に光照射を行なう。被照射
部分の光導電性トナーは導電性となシ接地されたトナー
保持部材（２）を介してその電荷が消滅し、静電潜像が
形成される（第７図（Ｃ））。このような静電潜像が形
成された光導電性トナー（２）極性に帯電させる（第７
図（ｄ））。その後転写体（４）を剥離すると転写体（
４）には静電潜像に応じた画像が形成される（第７図（
ｅ））。

この方式によれば、光導電性トナーとして各種色調にあ
わせた光感度を有す石ものが混合されたものを用いるこ
とにより、１回の露光工程−視像工程でカラーの画像を
得ることができる等のメリットがある。

しかしながら、トナー間及びトナーとトナー保持部材間
の接触抵抗、トナー定着用樹脂の存在等から光導電性ト
ナーの光感度が不十分である等の原因によって、光照射
による帯電電荷の消滅が完全には行なわれず、残留電荷
が存在してしまう０そのため前述の第７図（ｅ）に示す
工程で光照射された部分、すなわち転写したくない部分
も転写体（４）に転写されてしまい、画像のカプリが発
生し易く画像のコントラストが低く、不鮮明となるとい
う問題点があった。また転写体（４１をチャージするこ
とにより、転写体（４）がトナー保持部材（２）に強く
引き付けられ、トナーの静電潜像が乱れてしまい、解像
力が悪くなるという問題点もあった。

Ｃ発明の目的〕 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光導電性
トナーを用いる画像形成方法において、解像力を向上す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明者等は光導電性トナーを用いた画像形成法におい
て、解偉度を高める手段について鋭意研究を進めた結果
、露光された部分の光導電性トナーは帯電電荷を完全に
消滅きせることは困難であるものの、露光されていない
部分に比べ大幅に電荷は減少するので、トナー保持部材
との間の静電力による接合力が大幅に低下することに着
目した。

このことを利用して、従来転写体全光導電性トナー層に
密着させてポジ画像（帯電電荷の残った部分、すなわち
非露光部ンを転写していたのにかえ、トナー保持部材と
の接合力の低下したネガ１儂（帯電電荷の減衰した部分
、すなわち露光部）を静電力により光導電性トナー層に
非接触の状態に保持された転写体に転写することにより
、電解ｇ１１度が達成されることを確認された。

すなわち本発明は、トナー保持体上に形成された帯電電
荷を有する光導電性トナー層に、露光により静電潜像を
形成する露光工程と： 光導電性トナー層に非接触の状態で転写体を近接し、前
記露光工程により光が照射され帯電電荷の減少した光導
電性トナーを静電力によ）転写体に転写する現像工程と
を具備したことを特徴とする画像形成方法である。

本発明に用いられる光導電性トナーの光導電材料として
は例えばＢ型銅フタロシアニン、フラバントレン、ペリ
レン等が挙げられ他に、無機系のものではＺｎ０ｔ　Ｔ
　＋　Ｏｒ　、　Ｃｄ　８．　Ｐ　ｂｏ等があげられ有
機系のものではインジゴ、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、アントラセン等があげられる。他方、定着性を
発現させ、帯電性を改善する結着剤としては、ポリエス
テル樹脂、アクリル系樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル
樹脂、酢酸ビニル樹脂等があげられ、また、必要に応じ
て併用される増感剤としてはクリスタルバイオレット、
ローズベンガル、トリニトロフルオレ／：”Ｉカ６げら
れる。このように光導電材料と結着剤等の混合物の粉乗
が光導電性トナーとなる。

この光導電性トナーによる感光層を形成するトナー保持
部材は、光照射されたトナーの帯電電荷を逃がすため、
導電性である必要がある。導通が保てれば良いので、少
なくともトナー層形成表面が導電性であれば良い。例え
ばＡｌからなる板状。

円筒状等のものが挙げられる。

トナー保持体上に光導電性トナー層を形成する方法は各
種方法が考えられるが、均一の厚みを有バイアス電圧が
印加されたトナー保持部材上に磁気ブラシ法、カスケー
ド法、パウダークラウド法によって層形成する方法ある
いはトナー保持部材上に近接して配設されたナイフ・エ
ツジ等の厚み規制部材によって層形成する方法等が適用
可能である。そしてざらに好ましい方法として先頭であ
るところの光導電トナー層形成方法を第３図に示す。表
面を粗面化した回転可能なトナー保持部材（３０）上に
、トナー容器（３１）に収容されていた光導電性トナー
（３２）を供給し、この光導電性トナー（３２）に、ゴ
ム板、ある込はリン青銅板、ステンレス板等バネ性を有
する金属板からなる弾性ブレード（３３）を端部が接触
しない様に圧接して光導電性トナー層（３４）を形成す
る。すなわち前記方法は光導電性トナー（３１）が弾性
グレード（３３ン及びトナー保持部材（３０ンとの摩擦
によって帯電し、且つ、帯電と同時にトナー保持部材（
３０）上に層形成されるので、トナー層形成工程が極め
て簡単となり、また、弾性ブレード（３３）の圧接力及
びトナー保持部材（３３）表面の粗面化の度合を変える
事によって１＠形成された光導電性トナー層の厚み及び
帯電量を調節できると暑う利点を有する。本発明におい
ては、このようにして用いるトナー層の膜原け３０〜７
０μｍ程度、さらには３０〜５０μｍ程度が好ましい０ 光導電性トナー層は静電潜像を形成するため、帯電させ
る必要があるが、前述の方法によれば特に帯電工程が時
（は必要とならない。また、光導電性トナー層を形成し
た後、例えばコロナ放電等の手段により常電させること
も可能である。

この光導電性トナー層に対する露光の手段としては、原
稿面からの反射光、透過光を用いる方法又、信号源に接
続された発光素子アレイによる方法、光フアイバー束に
よって光像を伝送して露光する方法、光変調され九レー
ザー光を走査露光する方法等があげられる。

次に現像工程である。第１図にその概念図を示温１図（
ａ）に示すごとく光導電性トナー層αＢの光が照射され
た領域なっけ帯電電荷がトナー保持体ａ４を介して流れ
、電荷が減衰している（図中（利印で表わした）。一方
、光が照射されなかった領域０は否 Ｉｊ＃電電荷からそのまま残っている（図中ケ＋）印で
表わしたン。この状態のもとに、転写体（ｌ！９を非接
触の状態で光導電性トナー層αυに近接する。転写体（
ＩＳには現像電極＋ｌｉ９が裏打されておシ、バイアス
電源（Ｉηによりバイアス磁界が印加されている（第１
図（ｂ））。このバイアス電界により光導電性トナー層
αＤのうち、光が照射された領域０３のトナ写 −が転易体に静電力により吸着される。光が照射されな
かった領域（１３のトナーは帯電電荷により、トナー保
持体Ｉへの接合強度が大きいため、転写体には吸着され
ない。またこのような選択的な転写を行なうように電界
強度は設定すれば良い。

この様にして、第１図（ｂ）　Ｋ示す如く、転写体（Ｌ
９上にネガのトナー画像、トナー保持体α４上にポジの
トナー画像が得られる。

また、バーイアスミ界のかわシに転写体ａ９を一ロナチ
ャージャー等によりトナーと逆の極性を有するように帯
電されても良い。

本発明の現像工程における現像ギャップ（ｇ）は、現像
電極ａｅに加えるバイアス電圧の値にもよるが４６ギヤ
ツプ（２））を少さくしすぎると、転写体（Ｉ！９の搬
送時に、転写体αりが光導電性トナー層（１）に接触す
る可能性があシ、ざらに現像踵界が強くなりすぎてしま
い、現像ギャップ（ｇ）を大きくしすぎると現像を行な
うのに必要な現像電界が得にくくなるため、極めて高い
バイアス電圧を現像電極αｅに加えなければならない。

そこで、本発明者等は現像ギャップ（ｇ）について実験
により検討を加えた結果本発明においては、１００５４
００μｍに設定する事が好ましいことを見出した。

第２図は本発明の現像工程における、光導電性トナー層
の帯電電荷量（トナー１ｇ当９の電荷量）と転写効率の
関係を実験により求めて示したものである。実験は、転
写部材として１００μｍ厚のポリエステル・フィルムを
用い、現像ギャップを２５０μｍ１現像バイアス電圧を
１００ＯＶとし、コロナ帯電した光導電性トナー層に一
様な光照射を行ない、光照射量を変える事によって帯電
電荷量を調節した。また、光導電性トナーの層形成量（
１ｃｒＩｔ当りの重さンを変えて行なった。尚、通常の
光照射量における光導電性トナーの残留成荷量は６へ８
μｃ／ｇであった。この第２図から明らかな様に、光照
射されて帯電′電荷が減少し、帯電電荷量が３〜１２μ
ｃ／ｇの光導電性トナーの転写効率が最も高く、これよ
り帯電電荷量が増えるに従って転写効率が低下し、光導
電性トナーの層形成量にもよるが、帯電電荷量が２０〜
３０μｃ／ｇで転写効率がゼロに達した。また、この転
写効率の値は光導電性トナーの層形成量に関係し、層形
成量を０、　Ｂ　挙）少なくする事によって光照射され
た光導電性トナーの転写効率はほぼ１００％に達した。

従って、本発明における光導電性トナー層の初期帯電電
荷蓋すなわち、帯電工程における光導電性トナー層の帯
ｉｔ電荷量、現像ギャップ、バイアス電圧、転写部材の
材質、Ｎみによって決まる現像電界及び光導電性トナー
の層形成量にもよるが、少なくとも３０μｃ／ｇ以上と
する事が好ましい。また、光導電性トナーの層形成量は
、同様に現像電界及び帯喧亀荷量にもよるが、１．２＋
ｐ／ｃｍ以下である事が好ましく、さらにトナー保持部
材上に残存したポジのトナー画像を永久画像として使用
する場合は０．８岬／ｄ以下である事が好ましい。

このような本発明によれば、転写体上にはネガ画像が、
トナー保持体上にはポジ画像が形成される。従って転写
体として普通紙等の記録紙を用いれば転写後、加熱定着
することにより永久画像を得ることができる。また転写
体に形成されたネガ画像をさらに記録シートへ転写する
ことも可能である。このとき、前述の現像成極α０表面
に例えばプラスチックフィルム等をコーティングして転
写体とすることができる。この方法はシート状の転写体
を搬送させる必要がないため、高速の画像形成が可能と
なる。

トナー保持体側に形成されたポジ画像も同様に記録シー
ト等へ転写することにより利用することができる。

しかしながらトナー保持体上のポジ画像は、転写体に転
写されたネガ画像の光導電性トナーが若干残存している
こともあり、転写体上に形成されたネガ画像の方がコン
トラストはよシ鮮明になる。

場らに１本発明を用いて例えばフラバントレン、ペリレ
ン、銅フタロシアニンを各々光導電材料として含むイエ
ロー、マゼンダ、シアンの光導電性トナーを等分に混合
したトナーを用いることにより、画質の良好なカラート
ナー画像をワンシーットで得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、光導電性トナ〜を
用いた画像形成方法における解像度を大ｌ”−ｒ 巾＝視改善することができる。特にカラー画像の形成に
優れた画像形成方法を得ることができる。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を示して、さらに詳細に説明する
。

（実施例１） 第４図は、本発明を実施してネガ像を得るトナー画像形
成装置の一例を表す概略図である。

平均表面粗さが３μｍに粗面化した直径５０履のＡＩロ
ールからなるトナー保持部材（４０）と、０．２■厚の
リン青銅板からなる前記トナー保持体（４０）上に面接
触となるように圧接されている弾性ブレード（４１）と
の隙間部分に第３図に示したような方法で光導電性トナ
ーを供給し、トナー保持体（４０ンを矢印の方向に回転
式せることによって、前記光導電性トナーは帯電され、
トナー保持体（４０）上に層形成されて込る。

本発明のトナー画像形成工程に従ってトナー保持体（４
０）の周辺には、光導電性トナー層に帯電を施すコロナ
・チャージ＊　−（４２）　、光学系（４３）及び光照
射（４４）からなる露光装置が設けられ、そして静電潜
像が形成された光導電性トナー層を現像するため、回転
可能なロール状の現像電極（４５）で裏打ち、そしてギ
ャップ調整された普通紙からなる転写体（４６）は、２
５０μｍのギャップを介してトナー保持体（４０）と近
接・対向しつつ、トナー保持部材（４０）の回転と同期
されて矢印の方向に搬送されている。また、（４７）は
現像電源（４５）にバイアス電圧を加えるだめのバイア
ス電源、（４８）は、転写体（４５）上に形成されたト
ナー画像を定着して永久画像を得るための熱定着ロール
、（４９）は転写体（４６）にテンシーンを加えつつ搬
送する搬送ロールである。この装置を用いて以下の様な
画像形成実験を行なった。

先ずβ型銅７タロシアニンｌＯ重量部、ポリスチレン樹
脂１０重量部、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後、塩化エチレンにて希釈し、スプ
レードライヤー法によυ粒−保持体（４０）上に帯電、
層形成した。この時、層形成された光導電性トナーの帯
電極性プラスで、層形成’Ｊｔ　ハ１．１　”９／Ｃｌ
ｄ　ｆ　ｈ　ツタｏ　ソＬ、　テ、＋６．２ＫＶのコロ
ナ電圧が加えられたコロナ・チャージャー（４２）で一
様帯電を施した後、複写原稿に光照射しその反射光を照
射光として光学系（４３）を介して光導電性トナー層に
露光した。この時、帯電された光導電性トナー層の１荷
量は３４μＣ／ｇ１また、露光における白色部の照度は
１２０　ｆｌｕｘであった。

次に、現惚電極（４５）に＋１０００　Ｖのバイアス磁
圧を印加しつつ、現像を行なった結果、露光によって光
照射された光導電性トナーは普通紙からなる転写体（４
６）上知転写・付着し、さらに、これを熱定着ローラ（
４８ンで定着した結果、カプリがなくてコントラストが
優れ、且つ解像力が優れた鮮明なネガのトナー画像が得
られた。

（実施例２） 第５因は、本発明を実施してネガ像を得るトナー画像形
成装置の別の例を示す概略図で、現像電極（４５）表面
を厚さ５０μｍのポリエステル・チーープからなる絶縁
層（５０）で被覆し、現像によって絶縁層（５０）上得
られたトナー画像をコロナ・チャージャー（５１）によ
って普通紙からなる転写体（４６）上へコロナ転写する
以外は、第４図と同じ装置である。この装置を用いて、
実施例１と同じ光導電性トナーを使い、トナー保持体（
４０ンの周速度を１５０ｍ／ｓｅｃとする以外は、実施
例１と同じ条件でトナー画像形成を行なった結果、カプ
リがなくてコントラストが優れ、且つ解像力が優れた鮮
明なネガのトナー画像が得られた。

（実施例３） 第６図は本発明を実施してポジ像を得るトナー画像形成
装置の一例を示す概略図で、第５図と同じく現便電極（
４５）表面を厚さ５０μｍのポリエステル・チーープか
らなる絶縁層（５０）で被覆し、現像によって光照射さ
れた光導電性トナーを絶縁層（５０）に転写・付着させ
、さらにクリーナ（６０）で回収し、トナー保持体（４
０）上に残存した光導電性トナーをコロナ・チャージャ
ー（５１）によって普通紙からなる記録シート上へコロ
ナ転写する以外は第５図と同じ装置である。この装置を
用いて、実施例１と同じ光導電性トナーを使い、光導電
性トナーの層形成量を０．７岬／ｄとする以外は実施例
２と同じ条件でトナー画像形成を行なった結果、カプリ
がなくコントラストが優れ、且つ解像力が優れた鮮明な
ポジのトナー画像が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明に係るトナー画像形成
方法の現像工程を拡大して表わした模式図、第２図は本
発明に係るトナー画像形成方法の光導電性トナー層の帯
電電荷量と転写効率との関係を表した特性図、第３図は
光導成性トナー層を形成する方法を表した概略図、第４
図乃至第６図は本発明に係るトナー画像形成方法を用い
たトナー画像形成装置の実施例を表した概略図、第７図
（ａｌｔ　（ｂＬ　（Ｃ）（ｄ）、　（ｅ）は光導電性
トナーを用いた従来のトナー画像形成方法の工程の一例
を表した模式図である。 １．１４・・・トナー保持部材、２．１１・・・光導電
性トナー層、１２・・・光が照射された領域、１３・・
・光が照射されなかった領域、１５・・・転写部材、１
６・・・現像電極、１７・・・バイアス電極。 代理人弁理士　則　近　憲　佑　　（ほか１名）第１図 （ｃＬ） 第２図 第４図 第５図 第６図 ＡＡζ−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナー保持体上に形成された帯電電荷を有する光
   導電性トナー層に、露光により静電潜像を形成する露光
   工程と； 光導電性トナー層に非接触の状態で転写体を近接し、前
   記露光工程により光が照射され帯電電荷の減少した光導
   電性トナーを静電力により転写体に転写する現像工程と
   を具備したことを特徴とする画像形成方法。
2. （２）前記転写は転写体にバイアス電界を印加して行な
   うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形
   成方法。
3. （３）前記転写体はバイアス電界を印加する電極表面に
   形成された絶縁体層であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の画像形成方法。