JPS6138468B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 (1) 発明の分野 本発明は、感光体表面に形成された原稿に対応
した静電像を現像剤によつて現像し、このトナー
像の転写紙に転写させる静電複写機に関し、もつ
と詳しくは転写工程の後に感光体に残留する残留
電荷を除去するための除電ランプを有する転写形
静電複写方法に関する。

(2) 先行技術の説明 在来の転写形静電複写機においては、静電潜像
を形成すべき感光体として有機光導電性材料が用
いられ、この感光体上に形成された静電潜像を顕
像化するためにキヤリアと高い電気絶縁性を有す
るトナーとの混合物から成るいわゆる二成分系現
像剤が用いられている。有機光導電性材料は、安
価であり、高感度であり、製造が容易であり、さ
らには可撓性があるのでドラム状だけでなくベル
ト状にして使用することができるというすぐれた
利点があり、無機光導電性材料に比べて物理的化
学的に不安定であるにもかかわらず、電子写真用
感光体として広く用いられるようになつている。

しかして、二成分系現像剤を使用するときに
は、キヤリアとトナーとの混合比率を常に一定に
保つ必要があり、またキヤリアに寿命があるので
現像装置内の現像剤を周期的に交換する必要があ
り、そのため二成分系現像剤はメインテナンスが
すぐれたものとは言い難く、また現像装置が比較
的大形化するという問題がある。このような二成
分系現像剤とは異なり、キヤリアを含まない一成
分系の現像剤は上述の問題を有しないという点で
優れており、したがつて将来は広く用いられる可
能性がある。

本件発明者の実験によると、有機光導電性材料
から成る感光体と一成分系現像剤とを用いた転写
形静電複写機においては、多数回の複写を繰返す
ことによつて画像濃度が低下するという新たな現
像が発生することがわかつた。この画像濃度の低
下は従来からよく知られている感光体の疲労現像
とは異なる新しい現像であり、このような新たな
現像を解決しない限り、有機光導電性材料から成
る感光体と一成分系現像剤とを用いた転写形静電
複写機の実現は困難であることが発見された。こ
のような現像は、二成分系現像剤を用いたときに
は、生じない。

典型的な他の先行技術は、特開昭50−145234に
示されているように、転写後の感光体表面にその
光導電物質の固有感光領域の波長光を除去した光
を照射し、これによつて残留電荷を除去するよう
にしている。そのため光導電物質に強い光を照射
した直後の暗抵抗は充分に暗順応させたときのそ
れよりも低い値を示し、帯電しにくくなる現象を
抑制するようにしている。このような疲労現象
は、光導電物質を暗所に放置することによつて回
復するものである。この疲労現象では、光導電物
質の疲労の程度が高まるにつれてその表面の帯電
電位が小さくなる。

このような先行技術では、有機光導電性材料か
ら成る感光体と、一成分系現像剤とを用いた転写
形静電複写機における多数回の複写を繰り返すこ
とによつて画像濃度が低下するという現象を解決
することができない。

本発明の目的は、有機光導電性材料から成る感
光体と、一成分系現像剤とを用いる転写形静電複
写機における画像濃度の低下を防ぎ、良好な画質
を得るようにすることである。

本発明は、原稿の像に対応した静電潜像を形成
するための少なくとも光導電性有機材料から成る
感光体の表面に形成された静電潜像を、分極され
得る導電性もしくは半導電性の一成分系現像剤を
用いて顕像化し、この顕像化されたトナー像を転
写紙に転写し、さらに転写後の感光体表面におけ
る残留電荷を除去するために紫外線および近紫外
線を放出しないスペクトル特性を有する光を前記
感光体表面に照射することを特徴とする転写形静
電複写方法である。

本発明の好ましい実施態様では、前記光導電性
有機材料は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、
2.4.7−トリニトロ−９−フルオレノン、アクリ
ル樹脂、ベンゼンおよびテトラヒドロフランを含
むことを特徴とする。

また本発明の好ましい実施態様では、光導電性
有機材料は、β−タイプ無金属フタロシアニン、
2.4.7−トリニトロ−９−フルオレノン、アクリ
ル樹脂およびトルエンを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の目的と特徴は、図面を参照
して行なう以下の説明から明らかになろう。

好ましい実施例の説明 本件発明者は、有機光導電性材料から成る感光
体と一成分系現像剤とを用いた転写形静電複写機
における画像濃度が低下する現象を次のように詳
しく究明した。感光体上に形成された静電潜像の
電荷量は、電界測定装置によつて測定した場合、
適正な画像濃度を得ることができる新しい感光体
と低下した画像濃度が得られる古い感光体とにお
いて、等しく、それにも拘らず現像剤の付着量は
古い感光体において少なく、古い感光体の現像効
率が非常に低下していることが判つた。この現象
は、一成分系現像剤としての電界の下で分極しう
る導電性または半導電性トナーを用いる場合に特
定的に生じ、二成分系現像剤を用いる場合には現
像効率の低下は生じない。この新たな現象は、回
復が不可能であり、この点で、従来から当業者に
よく知られている感光体の疲労現像が暗所にて感
光体を一定時間放置すれば回復するのと異なる。

この現像効率したがつて画像濃度が低下する現
象が生じる理由を本件発明者は次のように推測し
た。この理由として次の２つがある。(1)有機光導
電性材料から成る感光体表面は、多数回の複写に
よつて何らかの化学変化を生じること。(2)一成分
系現像剤は、それが有機光導電性感光体上に効率
よく（すなわち感光体上の小さい電荷量で多くの
現像剤が付着するということ）現像されるための
条件が厳しく、したがつて有機光導電性感光体の
表面の化学的変化に敏感に悪影響されること。

理由(1)に関して、本発明によれば除電ランプか
らの紫外線および近紫外線（3500Å以下の波長を
有する）の発生を無くすことによつて、有機光導
電性感光体の化学変化を可及的に抑えることがで
きる。除電ランプは、転写形静電複写機におい
て、感光体上に形成された静電潜像を現像し、そ
の現像された像を複写紙などの転写体に転写し、
この転写後に感光体上に残留している現像剤を除
去する場合、その転写後の感光体上の残留電荷を
消散させるために用いられる。除電ランプによつ
て先ず感光体上の残留電荷を消散させ、その後で
感光体上の現像剤を除去することによつて、感光
体表面をより清浄化することができる。在来の除
電ランプは高出力螢光灯であり、それから放射さ
れる紫外線および近紫外線が照射された感光体表
面は、空気中に含まれる酸素および転写用コロナ
放電器によつて発生されたオゾンと容易に化学反
応し、酸化物を形成する。すなわち在来の除電ラ
ンプからの紫外線および近紫外線は、感光体表面
の酸化反応を促進する活性化エネルギとして作用
する。この観点から、本発明に従う除電ランプ
は、紫外線および近紫外線を放射しないスペクト
ル特性に選ばれる。

理由(2)に関連して、一成分系現像剤は、電界に
よつて分極しうる導電性ないし半導電性トナーで
あつて、たとえばアメリカ合衆国特許第3639245
号などに開示されており、その静電潜像の現像プ
ロセスは特開昭49−4532号等に開示されている。
それらによれば、かかるトナーは感光体上の静電
潜像に近接あるいは接触することにより該トナー
中に該潜像の極性とは反対極性の電荷が誘起もし
くは注入されることにより分極し、その電気力に
て該潜像に付着し、現像することが詳細に記載さ
れている。しかしながら、上記現像は、トナーに
誘起もしくは分極にて発生する電荷によつて遂行
されるものであつて、その現像効率は、従来の所
謂二成分系現像剤に比して非常に小さく、また感
光板の表面状態によても大きく左右されることが
判つた。すなわち、現像時、トナーは感光板を高
速度にて摺擦するために、両者には摩擦帯電によ
つて夫々摩擦帯電電荷が発生し、両者の摩擦帯電
系列の変化によつては、トナーの感光板への付着
力を阻止もしくは低下させる向きの力が発生す
る。また、このような一成分系トナーは、電気抵
抗が低く、誘起もしくは分極によつて発生した電
荷の保持能は小さく、電荷は、感光板の表面の物
理特性によつては容易に上記表面にリークし、そ
のため現像効率が非常に低下する。このように、
一成分系現像剤を用いる現像方法では、トナーと
感光体表面の物理特性に於けるマツチングが非常
に微妙であつて、現像効率は特に感光板の経時的
な物理変化に大きく左右されることが判つた。し
たがつて有機導電性材料から成る感光体の表面の
化学変化を可及的に防ぐことは、一成分系現像剤
の現像可能な最適条件を維持して現像効率したが
つて画像濃度の低下を防ぐことになる。

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。図は本発明の一実施例の転写形静電複写機に
おける機体のほぼ中央部を示す簡略化した縦断面
図である。この転写形静電複写機では、円筒状の
ドラム１の外周の全周面、または、その円周方向
の一部に光導電性有機材料から成る感光体が設け
られ、先ず感光体表面をコロナ放電器によつて帯
電し、次いで原稿像をスリツト露光することによ
つて、感光体上に原稿に対応した静電潜像を形成
し、さらに該静電潜像に、分極し得る導電性もし
くは半導電性トナーを現像・クリーニング装置４
にて付与せしめることにより感光体表面に原稿像
に対応するトナー像を形成し、その後、トナー像
を転写紙に転写する。

本実施例の複写機は、感光ドラム１が２回転す
ることにより１複写行程を達成する形態の複写機
であつて、ドラム１の周囲には、その回転方向２
に沿つて順次に感光体を帯電させる帯電用コロナ
放電器３、感光体上に形成された静電潜像を顕像
化してトナー像にせしめるとともに転写工程の後
に感光体表面に残留するトナーを除去してクリー
ニングする現像・クリーニング装置４、感光体上
に形成されたトナー像を転写紙に転写するための
転写用コロナ放電器５、および転写工程の後に感
光体に残留する電荷を除去するための除電ランプ
６が配置されている。本発明による除電ランプと
しては、紫外線および近紫外線を放出しないスペ
クトル特性を有する光源であれば、いかなる種類
のものでもよく、公知の白熱灯、ハロゲン灯、螢
光灯等が好適に使用される。ドラム１外周面の感
光体としては、たとえばポリビニルカルバゾール
等によつて代表される有機光導電性材料等を主成
分とする感光層を金属あるいは導電処理された紙
またはプラステイツクフイルム等の導電基体上に
施したものが使用される。現像・クリーニング装
置４は、内部に磁石を有するそれ自体は周知の円
筒状スリーブ７と、このスリーブ７にトナーを供
給するトナー供給器８とを有する。

ドラム１の上方には、原稿の像を感光体に投射
するための光学系（図示せず）が配置されてい
る。原稿の像は仮想線矢符で示すようにドラム１
の回転方向２に沿つて帯電用コロナ放電器３の直
ぐ下流の位置で、感光体に投射される。

転写紙搬送路１０に沿つて転写用コロナ放電器
５の上流側には、搬送ローラ対１１が設けられ、
転写用コロナ放電器５の下流側には、分離ローラ
対１２が配置される。搬送ローラ対１１は、転写
紙を転写用コロナ放電器５が配置されている転写
域に搬入する。分離ローラ対１２は、転写域にて
ドラム１の表面に密着された転写紙をドラム１か
ら分離して転写域から搬出する。

動作を述べる。複写時にドラム１が矢符２の方
向に回転駆動され、帯電用コロナ放電器３のコロ
ナ放電により感光体が帯電される。次いで、ドラ
ム１の感光体には仮想線矢符の如く原稿に対応す
る光像が照射され、感光体上に静電潜像が形成さ
れる。次いで該静電潜像は現像・クリーニング装
置４で顕像化され、感光体上に原稿に対応してト
ナー像が形成される。転写紙搬送路１０で搬送ロ
ーラ対１１により感光体上のトナー像の出現と同
期して転写域に搬送された転写紙は、転写域にて
ドラム１外周の感光体に密着される。その状態
で、転写紙の背面に転写用コロナ放電器５によつ
て電荷が付与されて感光体上のトナー像が転写紙
に転写される。その後、転写紙は分離ローラ対１
２によつてドラム１から分離される。これらの一
連の工程によつて、原稿に対応する像が転写紙上
に得られる。

転写工程後において、ドラム１の感光体表面上
に残留するトナーを容易に除去せしめるために、
除電ランプ６によつて光が照射される。この除電
ランプ６による光照射によつて感光体上に残留す
る電荷が除去される。この残留電荷の除去によつ
て、第２回転目の現像・クリーニング装置４によ
るトナーの除去が容易になる。ドラム１の２回転
目において、帯電用コロナ放電器３は休止してい
る。しかるに現像・クリーニング装置４は感光体
上に残留するトナーを除去する。こうしてドラム
１の２回転で１複写工程が完了する。

本発明によれば、除電ランプ６は、紫外線およ
び近紫外線を放出しないスペクトル特性を有す
る。そのため光導電性有機材料から成る感光体表
面の劣化が抑えられる。なお除電ランプ６は転写
後における感光体表面の残留電荷を除去するため
のものであつて、従来から周知の疲労現像を回復
または防止することを目的とするものではない。

本発明は、円筒状のドラム１に代えて、表面の
少なくとも一部に感光体を有する当業者には周知
の無端ベルト状要素を用いても実施され得る。ま
た感光体は少なくとも表面が光導電性有機材料か
ら成る感光体であれば全て適用される。

実施例 １ 塗布液は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール10重
量部、2.4.7−トリニトロ−９−フルオレノン20
重量部、アクリル樹脂（三菱レーヨンLR−018）
５重量部、ベンゼン５重量部、テトラヒドロフラ
ン30重量部から成り、上記塗布液を超音波分散器
にて充分に分散を行ない、塗布液の作製を行なつ
た。80μアルミニウム製シート上に接着層とし
て、12−ナイロン層４μを形成し、その後上記塗
布液をワイアバーにて塗布し、乾燥後の厚さを10
μとして感光板を作製した。

次にこの感光板を図示の機械のドラム１に装着
した。さらに除電ランプ６として4500Å以下の波
長光を遮断した特性を有する螢光灯
MATSUSITAYELLOW−COLOURED FL10Y
−Ｆ／33T25（商品名）を用い、負帯電−露光−
現像−負帯電転写−除電−クリーニングを１工程
とする複写サイクルを分極し得る導電性もしくは
半導電性トナーを用いて行ない、そのくりかえし
使用特性を実験した。その結果、６万回以上の複
写特性を得ることができ、かつ６万枚目において
も画質は１枚目と大きな差はみられず鮮明でコン
トラストの濃いかつ解像力のひじように良好な美
しい画像であつた。

比較例 １ 除電ランプ６として紫外線領域の波長光を有す
る通常の白色螢光灯三菱電機株式会社製FL10W
ネオルミスーパー白色（商品名）を用いた点を除
いては感光板および機械共に前述の実施例１と同
様の方法にて、くりかえし特性の実験を行なつ
た。その結果、前述の導電性または半導電性トナ
ーのとき1000枚目の複写で画像濃度が著しく低下
し、文字の判別さえも困難な画質であつた。

実施例 ２ 塗布液は、β−タイプ無金属フタロシアニン３
重量部、2.4.7−トリニトロ−９−フルオレノン
２重量部、アクリル樹脂（三菱レーヨン製LR−
188）20重量部、トルエン30重量部から成り、上
記塗布液を超音波分散器にて充分に分散を行ない
塗布液の作成を行なつた。80μアルミニウム製シ
ート上に接着層として６−ナイロン層３μを形成
し、その後上記塗布液をワイアーバーに塗布し、
乾燥後の厚さを８μとして感光板を作製した。

次にこの感光板を図示の機械のドラム１に装着
した。さらに除電ランプ６として4500Å以下の波
長光を遮断した特性を有する実施例１に用いたと
同じ螢光灯MATSUSITA YELLOW−
COLOUREDFL10Y−Ｆ／33T25（商品名）を用
い、正帯電−露光−現像−正転写−除電−クリー
ニングを１工程とするサイクルを、分極し得る導
電性もしくは半導電性トナーを用いて行ない、そ
のくりかえし使用特性を実験した。その結果、３
万回以上の複写特性を得ることができ、かつ３万
枚目においても画質は１枚目と大きな差はみられ
ず鮮明でコントラストの濃いかつ解像力のひじよ
うに良好な美しい画像であつた。

比較例 ２ 除電ランプとして紫外領域の波長光を有する三
菱電機株式会社製FL10Wネオルミスーパー白色
（商品名）を用いる以外は、感光板および機械共
に前述の実施例２と同様の方法にてくりかえし特
性の実験を行なつた。その結果、1000枚目の複写
で画像濃度が著しく低下し、ひじように不鮮明な
画質であつた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す簡略化した縦断面
図である。 １……ドラム、３……帯電用コロナ放電器、４
……現像・クリーニング装置、５……転写用コロ
ナ放電器、６……除電ランプ、７……スリーブ、
８……トナー供給器、１０……転写紙搬送路、１
１……搬送ローラ対、１２……分離ローラ対。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原稿の像に対応した静電潜像を形成するため
   の少なくとも光導電性有機材料から成る感光体の
   表面に形成された静電潜像を、分極され得る導電
   性もしくは半導電性の一成分系現像剤を用いて顕
   像化し、この顕像化されたトナー像を転写紙に転
   写し、さらに転写後の感光体表面における残留電
   荷を除去するために紫外線および近紫外線を放出
   しないスペクトル特性を有する光を前記感光体表
   面に照射することを特徴とする転写形静電複写方
   法。 ２ 前記光導電性有機材料は、ポリーＮ−ビニル
   カルバゾール、2.4.7−トリニトロー９−フルオ
   レノン、アクリル樹脂、ベンゼンおよびテトラヒ
   ドロフランを含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の転写形静電複写方法。 ３ 前記光導電性有機材料は、β−タイプ無金属
   フタロシアニン、2.4.7−トリニトロ−９−フル
   オレノン、アクリル樹脂およびトルエンを含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の転写
   形静電複写方法。