JPH04349471A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成方法、特に一
成分導電性磁性トナーを使用する画像形成方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図５，図６は従来におけるこの種の画像
形成方法を用いた画像記録装置における現像と転写プロ
セスの概略図、図７は従来用いられているトナーの説明
図である。従来のトナー３は、図７の外観図に示すよう
に、表面と内部、もしくは表面のみが導電性の粒子から
なり、磁性によって互いに吸着して図７のように連なる
。さて、図５，図６を用いて画像形成方法の従来例を説
明する。図５は現像プロセスを示している。まず、現像
バイアス１を印加された現像用導電性ローラ２でトナー
３を帯電させ、次に、前記トナー３により感光体ドラム
４表面を摩擦することで均一に帯電させ、露光用光源５
で感光体ドラム４の表面を露光すると同時，もしくは直
後にトナー３を選択的に付着させ、トナー像６を形成す
る。この感光体ドラム４は図８に示すように、例えばガ
ラス等からなる透明基体４Ａと、その上に積層された透
明導電層４Ｂおよび光導電層４Ｃで構成されている。

【０００３】次に、転写プロセスについて図６を用いて
説明する。感光体ドラム４に転写バイアス７を印加した
転写用導電性ローラ８で記録用紙９を押し付け、感光体
ドラム４上に形成された前記トナー像６を転写バイアス
７により転写用導電性ローラ８と感光体ドラム４間に形
成した電界により記録用紙９上に静電的に吸着させ転写
する。

【０００４】従来、この種の画像形成方法では、トナー
３により感光体ドラム４表面を均一に摩擦帯電させる必
要上、導電性のトナーを使用しているため転写プロセス
において、現像バイアス１によりトナー３に注入された
電荷が記録用紙９を介してリークしてしまい、トナー像
６の持つ電荷が少なくなり静電的に吸着させる力が弱ま
り記録用紙９上に転写させることが困難であった。この
ため、比較的抵抗値の低いトナーを転写する場合は、表
面に絶縁層をコーティングした高抵抗処理紙を用いる必
要があった。この高抵抗処理紙を使用した場合と比較し
て、普通紙を用いて転写すると転写効率が約１／３以下
に低下して、高い記録濃度を得ることができなかった。 また、近年、導電性のトナーと絶縁性のトナーを混合し
て使用する方法も開発されているが、２つの異なる成分
のトナーを使用しているため、それぞれの消費率が違い
個別に容量を管理し補給する必要があり、機構が複雑に
なっていた。さらに、転写プロセスを静電的に行うので
はなく、機械的に転写する方法、例えば粘着転写や圧力
転写等も開発されているが、装置が大型化，複雑化する
という欠点を持っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、トナー３
として従来のこの種の導電性のトナーを使用する画像形
成方法では、転写プロセスにおいてトナー３の電荷が記
録用紙９を介してリークするために、転写効率が低下し
て普通紙では高い記録濃度を得ることができなかった。 また、導電性のトナーと絶縁性のトナーを混合して使用
する方法や、機械的に転写する方法においても、装置が
大型化，複雑化するという欠点を持っていた。

【０００６】本発明の目的は、一成分導電性磁性トナー
を使用して普通紙に高い転写効率をもってトナー像を転
写し高濃度の記録画像を形成できるようにすることと、
狭い場所でも設置できるような小型で、しかも構造の簡
単な画像記録装置を設計しうる画像形成方法を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成方
法は、基体とその上に形成され均一に帯電される光導電
層とを含み、かつ所定方向に移動される感光体と、この
感光体上の光導電層に像を結び露光するための露光用光
源と、前記感光体光導電層において露光用光源による露
光位置またはその近傍に配置され、かつ露光と同時もし
くは直後に光導電層表面に前記トナーを選択的に付着し
てトナー像を形成する現像器により現像を行い、光導電
層表面上に形成された前記トナー像を記録媒体に静電的
に吸着させる転写器により転写を行い画像を形成する方
法において、トナーとして少なくとも表面に導電性部分
を有する導電性粒子に島状の絶縁性の部分があるものを
用いるか、絶縁性粒子に島状の導電性部分があり、それ
らが粒子内部で接続され導通したものを用いるものであ
る。

【０００８】

【作用】本発明においては、現像プロセスでは導電性を
利用し摩擦帯電により感光体表面を均一に帯電させ、か
つ転写プロセスでは絶縁性の部分あるいは絶縁性粒子に
残った電荷が作用し転写を行う。

【０００９】

【実施例】図３は本発明の実施例に用いた多機能型トナ
ー１０の外観を示したものである。多機能型トナー１０
は、表面と内部もしくは表面のみ導電性、すなわち少な
くとも表面に導電性部分を有する、例えばカーボンブラ
ックからなる導電性粒子１０ａと、この導電性粒子１０
ａに島状に存在し、表面と内部もしくは表面のみ絶縁性
である、例えばスチレンーアクリル共重合体からなる絶
縁性部分１０ｂとから構成される。なお、この多機能型
トナー１０は、表面改質法により電気抵抗が１０５　Ω
・ｃｍである導電性磁性粉入りトナーの表面に絶縁性ト
ナー成分粒子を一定の面積比率をもって固着した一成分
導電性磁性トナーである。

【００１０】図１，図２は、本発明の一実施例を説明す
る画像記録装置における現像と転写プロセスの概略図で
ある。図１，図２において、１０は多機能型トナー、１
１はトナー像であり、そのほかは図５，図６と同じであ
る。この図を用いて現像プロセスを説明する。

【００１１】以下には、本発明が光プリンタに適用され
たものとして説明されるが、本発明は他の画像記録装置
、例えば複写器やファクシミリなどにも適用され得ると
いうことをあらかじめ指摘しておく。図１において、現
像バイアス１を印加した現像用導電性ローラ２により、
多機能型トナー１０に電荷を注入して帯電させ、さらに
帯電した前記多機能型トナー１０で感光体ドラム４の表
面を摩擦することにより均一に帯電させる。次に、露光
用光源５で均一に帯電した感光体ドラム４の表面を露光
すると同時もしくは直後に多機能型トナー１０を選択的
に付着させトナー像１１を形成する。

【００１２】次に、図２を用いて転写プロセスを説明す
る。転写用導電性ローラ８で記録用紙９を感光体ドラム
４に押し付け、前記転写用導電性ローラ８に転写バイア
ス７を印加して感光体ドラム４と転写用導電性ローラ８
間に電界を形成して感光体ドラム４表面に形成した電荷
を持つトナー像１１を静電的に記録用紙９上に吸着させ
転写する。

【００１３】この転写プロセスにおいて記録用紙９の抵
抗値が感光体ドラム４の抵抗値と比較すると非常に低い
ために、トナー像１１の持つ電荷が記録用紙９と接触す
ると記録用紙９を介してリークしてしまう。しかし、多
機能型トナー１０は絶縁性部分１０ｂがあるために、こ
の部分に注入された電荷はリークしにくい。したがって
、トナー像１１は電荷を保持することができ形成された
電界によって記録用紙９に吸着させられ高い転写効率で
転写できる。

【００１４】この転写プロセスにおいて記録用紙９の抵
抗値が感光体ドラム４の抵抗値と比較すると非常に低い
ために、トナー像１１の持つ電荷が記録用紙９と接触す
ると記録用紙９を介してリークしてしまう。しかし、多
機能型トナー１０は導電性粒子１０ａの部分と比較して
少なくとも１０２　・Ωｃｍ以上電気抵抗が高い島状の
絶縁性部分１０ｂがあるために、この部分に注入された
電荷はリークしにくい。したがって、トナー像１１は電
荷を保持することができ形成された電界によって記録用
紙９に吸着させられ高い転写効率で転写できる。

【００１５】図９に、図２で説明した転写プロセスにお
いて、従来のトナー３と多機能型トナー１０とを使用し
て市販の普通紙に転写して転写効率を計測しグラフ化し
たものを示す。図９において、縦軸はトナーの転写効率
Ｒｔ　をトナーの重量比で表し、横軸は転写バイアス７
を示している。なお、転写効率Ｒｔは次式により求めた
。

【００１６】

【数１】 Ｒｔ　：転写効率 Ｔａ　：感光体ドラム４上の全トナー重量Ｔｒ　：転写
後、感光体ドラム４上に残ったトナー重量ここで、曲線
Ａは従来のトナー３を使用して、また、曲線Ｂは多機能
型トナー１０を使用した場合の転写バイアス７に対する
それぞれの転写効率曲線である。転写バイアス７を増大
させるのに伴いそれぞれの転写効率が上昇してゆく。し
かし、転写バイアス７が“１０”（本実施例では、１０
は５００Ｖを意味する）に近づくにつれて曲線Ａは転写
効率の上昇が緩やかになっている。これに対し曲線Ｂは
まだ上昇する様相を呈している。なお、転写バイアス７
が“０”の場合でも転写しているのは圧力等電気的な力
以外のものによるものである。この２つの曲線が表して
いるとおり、多機能型トナー１０を使用すれば転写バイ
アス７が“１０”のとき従来２０％であった転写効率が
７０％と飛躍的に改善され、したがって、同じ転写効率
を得ようとすれば、より低い転写バイアス７でよいこと
になり電源部の容量が小さくてすみ、機器の小型化，経
済化が図れる。

【００１７】上記、本実施例においては導電性粒子１０
ａに島状の絶縁性部分１０ｂを設けたトナーを使用した
が、逆に絶縁性粒子に導電性部分を設けたトナーを使用
することもできる。この実施例を図４に示す。

【００１８】図４において、１０ａａは表面と内部が絶
縁性である絶縁性粒子、１０ｂｂは導電性部分で、粒子
内部で他の導電性部分と接続され導通している。これら
の電気的特性は図３の場合と同様である。

【００１９】また、この導電性と絶縁性部分の面積比や
それぞれの電気抵抗の度合いにより現像，転写プロセス
での特性が変化する。したがって、各種感光体ドラムや
記録用紙の物性値に合わせて面積比やそれぞれの電気抵
抗等の物性値を最適に設定することで対応できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絶縁性の部分と導電性の部分を設けた一成分導電性磁性
トナーを用いることにより、普通紙上に高転写効率で高
い記録濃度の画像を転写し形成することができる。また
、転写効率が高いために、例えば従来と同等の転写効率
を得ようとすれば、より低い転写バイアスでよく電源部
の容量が小さくでき、機器の小型化，経済化が図れる。 さらに、加工した高抵抗紙を用いずに安価な普通紙を使
用することができるので、消耗品費が少なくてすみ経済
的であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成方法の現像プロセスを示
す図である。

【図２】本発明による画像形成方法の転写プロセスを示
す図である。

【図３】本発明に用いる多機能型トナーを説明する図で
ある。

【図４】本発明に用いる多機能型トナーの他の例を説明
する図である。

【図５】従来の技術による画像形成方法の現像プロセス
を示す図である。

【図６】従来の技術による画像形成方法の転写プロセス
を示す図である。

【図７】従来用いられているトナーを説明するための図
である。

【図８】画像記録装置に用いられる感光体ドラムの拡大
断面図である。

【図９】従来の技術による画像形成方法と本発明による
画像形成方法においてそれぞれの転写効率の一計測値例
をグラフ化し比較して示した図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　現像バイアス ２　　　　　　　　現像用導電性ローラ３　　　　　　
　　トナー ４　　　　　　　　感光体ドラム ５　　　　　　　　露光用光源 ６　　　　　　　　トナー像 ７　　　　　　　　転写バイアス ８　　　　　　　　転写用導電性ローラ９　　　　　　
　　記録用紙 １０　　　　　　多機能型トナー １０ａ　　　　導電性粒子 １０ｂ　　　　島状の絶縁性部分 １０ａａ　　絶縁性粒子 １０ｂｂ　　導電性部分 １１　　　　　　トナー像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体と、その上に形成された光導電層とを
   含み、かつ所定方向に移動される感光体と、この感光体
   上の光導電層に像を結び露光するための露光用光源と、
   前記感光体の光導電層において前記露光用光源による露
   光位置またはその近傍に配置され、かつ露光と同時もし
   くは直後に前記光導電層表面に選択的にトナーを付着さ
   せてトナー像を形成する現像器と、前記光導電層表面上
   に形成された前記トナー像を記録媒体に転写させる転写
   器により画像を形成する方法において、前記トナーとし
   て少なくとも表面に導電性部分を有する導電性粒子に島
   状に絶縁性部分が存在する一成分導電性磁性トナーを用
   いることを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】基体と、その上に形成された光導電層とを
   含み、かつ所定方向に移動される感光体と、この感光体
   上の光導電層に像を結び露光するための露光用光源と、
   前記感光体の光導電層において前記露光用光源による露
   光位置またはその近傍に配置され、かつ露光と同時もし
   くは直後に前記光導電層表面に選択的にトナーを付着さ
   せてトナー像を形成する現像器と、前記光導電層表面上
   に形成された前記トナー像を記録媒体に転写させる転写
   器により画像を形成する方法において、前記トナーとし
   て絶縁性粒子に島状で、かつ導通した導電性部分が存在
   する一成分導電性磁性トナーを用いることを特徴とする
   画像形成方法。