JPH0652442B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像形成方法に関し、より詳細には、感光性
トナーを使用し且つ電圧印加同時露光同時転写方式でポ
ジ画像を形成させ得る画像形成方法に関する。

（従来の技術） 従来、感光性トナーを使用し且つ電圧印加同時露光同時
転写方式で画像形成を行う方法は既に知られている。例
えば、特開昭６０−９８４６３号及び６０−１３８５６
６号公報には、導電性基板上に感光性トナー層を形成さ
せると共に、該トナー層と透明電極とを対面させ、トナ
ー付着基板側がトナーと逆極性及び対向電極側がトナー
と同極性となるようにバイアス電圧を印加し、画像露光
し、光照射をうけたトナー像を対向電極側に転写して画
像形成を行うことが記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしがら、上記電圧印加同時露光同時転写方式では、
露光部（明部）の感光性トナー中に元々のトナーが有す
る極性と逆極性の電荷が注入され、この逆極性に帯電し
たトナーが対向電極側に静電気的に吸引され、画像形成
が行われる。このため、上記方式で形成される画像はネ
ガ像であり、原理的に上記方式で対向電極側にポジ像を
形成することはできなかった。

従って、本発明の目的は、感光性トナーを使用し且つ電
圧印加同時露光同時転写方式でポジ像を形成させ得る画
像形成方法を提供するにある。

本発明の他の目的は、鮮明で高濃度の画像を非常に簡単
なシステムで形成させ得る方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、曲率面を有する電極から成り且つ内部
に磁石を備えた導電性スリーブに対向させて透明電極を
配置し、 感光性トナーと磁性キャリヤとの混合物から成る磁気ブ
ラシを前記導電性スリーブ上に形成させ、 前記導電性スリーブがトナー電荷と同極性及び透明電極
がトナー電荷と逆極性となるようにバイアス電圧を印加
し、 前記磁気ブラシが透明電極と接触する部位で透明電極側
から光照射して、未露光トナーを透明電極面上に移行さ
せて像形成を行うことを特徴とする画像形成方法が提供
される。

（作用） 本発明の原理を説明するための第１図において、曲率面
を有する電極から構成されている導電性スリーブ１（以
下、単に「トナー支持電極」と呼ぶことがある）と、平
面状の透明電極（以下、単に「対向電極」と呼ぶことが
ある）とを配置する。

トナー支持電極１の表面には感光性トナー３の層が形成
されており、トナー支持電極１と対向電極２とは感光性
トナー３の層を介して接触している。

トナー支持電極１と対向電極２とをバイアス電極用電源
４に接続し、トナー支持電極１がトナー電荷と同極性即
ち極性及び対向電極２がトナー電荷と逆極性、即ち
極性となるようにバイアス電圧を印加する。これと同時
に、前記接触部位で、透明な対向電極２を介して感光性
トナー層３を画像露光する。これにより、明部Ｌでは、
感光性トナーが導電性となり、対向電極２を通して電荷
の注入を受けて電荷を消失するか、或いは逆にの電荷
を有するようになる。このため、明部Ｌのトナーは対向
電極２に引き付けられることなく、トナー支持電極１上
にそのまま残留する。一方、暗部Ｄでは、感光性トナー
が極性のままであるので、両極間に印加されるバイア
ス電界に沿って極性の対向電極２に移動して、ポジ像
の転写が行われる。

また、トナーが最初に支持電極１から対向電極２に転写
され、この状態で感光性トナーが露光され、明部Ｌのト
ナーが電荷を失なうか或いは極性となって、支持電極
１の方へ押し戻され、暗部Ｄのトナーはそのまま対向電
極２側にそのまま残留することによって、ポジ像の転写
が行われることもある。

トナーの転写は、前者の方式でも、或いは後者の方式で
もよく、また両者が同時に行われてもよい。

本発明においては、導電性スリーブ１を構成する電極面
が極率面を有していることが、電圧印加同時露光同時転
写に際してポジ像の形成を円滑に行う上で、重要であ
る。今、トナー支持電極１の電極面が対向電極面と最接
近する位置を基準とし、この基準位置からの角度θと両
電極間の電界強度Ｅとの関係をプロットすると、第２図
の通りとなる。第２時における線Ｎはクーロン反撥力と
トナー・支持電極面の付着力とがつりあったところを示
し、電界強度曲線Ｍが直線Ｎを上廻ったところでトナー
の転写が行われることになる。

本発明では、第３図に示すように、トナー層支持電極１
として、導電性スリーブ５を使用すると共に、その内部
に磁石６を設け、感光性トナーを磁性キャリヤ７との混
合物の形で用い、スリーブ５上に磁気ブラシ８を形成
し、この磁気ブラシ８で対向電極２を摺擦させながら、
電圧印加同時露光同時転写が行われる。即ち、磁性キャ
リヤ７の表面に感光性トナー３が保持され、感光性トナ
ー３と対向電極２との接触がスムースに行われると共
に、感光性トナー３への電荷の注入が行われる。また、
対向電極面２に付着して電荷を消失したトナーも磁性キ
ャリヤ７に捕捉されてコントラストの高い転写画像形成
が可能となる。この場合、電荷を消失したトナーが磁性
キャリヤに捕捉される領域、即ち、磁気ブラシによるク
リーニング領域は、導電性スリーブ１を構成する電極が
曲率面を有しているため、極めて狭い範囲に限定され、
この結果として画質の優れた転写画像が形成されること
になる。

（発明の好適態様） 本発明において、対向電極側への転写は、対向電極その
ものにトナーを転写させてもよいし、また対向電極のト
ナー層支持電極側に設けられた導電性の転写材に行って
もよい。この転写材料は勿論透明なものでなければなら
ない。

電極を構成する導電性基体としては、例えば、アルミニ
ウム、ブリキ、銅等の金属、或いは二軸延伸ポリエステ
ルフイルム等のプラスチックフイルム基体にアルミ箔を
貼合せ或いは金属Ａｌを蒸着させた複合体、或いは導電
性ガラス（ＮＥＳＡガラス）等の任意の導電性基体が使
用される。

トナー支持電極、即ち導電性スリーブの曲率面におい
て、その曲率半径（Ｒ）は一般に１０乃至１００mm、特
に２０乃至５０mmの範囲内にあることが好ましい。既に
述べた通り、トナー支持電極は曲率半径が上記範囲内に
ある導電性スリーブ（円筒部材）とし、対向電極は平板
或いは筒状の透明電極とするのがよい。

光導電性トナーとしては、電気絶縁性樹脂定着媒質中に
光導電性顔料、例えば酸化亜鉛、ＣｄＳ等の無機光導電
体や、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、ピラント
ロン系顔料、フタロシアニン系顔料、ジスアゾ系顔料、
トリスアゾ系顔料等の光導電性有機顔料を分散させた組
織物から成る粒子が使用される。光導電性顔料は、定着
媒質１００重量部当り３乃至６００重量部、特に５乃至
５００重量部の量で用いるのがよい。光導電性顔料の量
が上記範囲よりも少ないときには、画像の濃度やトナー
感度が低下する傾向があり、また上記範囲よりも多いと
きには、電荷保持特性が低下する傾向がある。

定着媒質としては、それ自体公知の電気絶縁性の定着用
樹脂、例えばポリスチレン、スチレン−アクリル共重合
体、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート
（ビスフエノールＡとイソまたはテレフタレート酸との
ポリエステル）、ポリビニルブチラール、ポリスルホン
を用いることができ、またポリビニルカルバゾール等の
光導電性樹脂も、単独で或いは電気絶縁性樹脂との組合
せで本発明の目的に使用される。

好適な感光性トナーにおいては、定着媒質として電荷輸
送媒質を用い、この電荷輸送媒質中に前述した光導電性
顔料を電荷発生顔料として分散させ、この分散系を光導
電性トナーとする。電荷輸送媒質としては、前述した電
気絶縁性樹脂と電荷輸送物質、例えばポリビニルカルバ
ゾール、フエナントレン、Ｎ−エチルカルバゾール、
２，５−ジフエニル−１，３，４−オキサジアゾール、
２，５−ビス−（４−ジエチルアミノフエニル）−１，
３，４−オキサジアゾール、ビス−ジエチルアミノフエ
ニル−１，３−６−オキサジアゾール、４，４′−ビス
（ジエチルアミノ）−２，２′−ジメチルトリフエニル
メタン、２，４，５−トリアミノフエニルイミダゾー
ル、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフエニル）−
１，３，４−トリアゾール、１−フエニル−３−（４−
ジエチルアミノスチリル）−５−（４−ジエチルアミノ
フエニル）−２−ピラゾリン、ｐ−ジエチルアミノベン
ツアルデヒド−（ジフエニルヒドラゾン）などの正孔輸
送物質や２−ニトロ−９−フルオレノン、２，７−ジニ
トロ−９−フルオレノン、２，４，７−トリニトロ−９
−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−
フルオレノン、２−ニトロベンゾチオフエン、２，４，
８−トリニトロオキサントン、ジニトロアントラセン、
ジニトロアクリジン、ジニトロアントラキノンなどの電
子輸送物質の少なくとも１種の組合せが使用される。電
荷輸送物質は、一般的に言って、樹脂１００重量部当り
１０乃至２００重量部、特に３０乃至１２０重量部の量
で用いるのがよい。

本発明に用いる光導電性トナーには、上述した必須成分
に加えて、それ自体公知の助剤を公知の処方に従って配
合することができる。このような助剤としては、ワック
ス類等のオフセット防止剤や圧力定着性付与剤を挙げる
ことができる。

トナーへの成形は、混練、粉砕、篩分けによる乾式法
や、分散液の形で噴霧造粒する湿式法により行うことが
でき、トナー粒子の粒度は、一般に５乃至３０ミクロン
の範囲とすることが望ましい。

好適な光導電性トナーの例としては酸化亜鉛＝スチレン
−アクリル樹脂系フタロシアニン＝スチレン−アクリル
樹脂系、フタロシアニン＝ポリエステル樹脂系などが挙
げられる。これらの光導電性トナーは負極性への摩擦帯
電特性を有している。一方正極性への摩擦帯電特性を有
する光導電性トナーとしては、上述した樹脂の代りにポ
リアミド系樹脂等の窒素原子を主鎖或いは側鎖に含む樹
脂を含むトナーを用いればよい。

先にも説明した通り、光導電性トナーをトナー支持電極
上（導電性スリーブ上）に保持させるには、該導電性ス
リーブの内部に磁石を設け、鉄粉、フェライト粒子等の
磁性キャリヤと光導電性トナーとの混合物から成る二成
分系磁気ブラシを該スリーブ上に形成させることにより
行われる。この場合、磁性キャリヤとしては粒径が３０
乃至１２０μｍのものが好適であり、キャリヤとトナー
との混合比率は重量比で９７：３乃至８５：１５の範囲
内にあるのがよい。磁気ブラシの穂長は、他の条件によ
っても若干相違するが、一般に0.3 乃至１mmの範囲が適
当である。

トナー支持電極と対向電極との間に印加するバイアス電
圧は、電極曲率面の曲率半径によっても若干相違する
が、一般に１００乃至１０００ボルト、特に３００乃至
８００ボルトの範囲にあるのがよい。

画像露光は、透明原稿を介しての透明露光や不透明原稿
からの反射露光により行うが、何れの場合でもスリット
露光により行なう。この場合、露光のスリット巾は感光
性トナーとの接触部位の巾よりも狭い巾であることが望
ましく、一般に0.5 乃至３mmの巾が適当である。また、
光照射は接触部位の対向電極進行方向先端部で行うのが
よい。

対向電極面或いはその上の転写材に形成された像は、転
写紙等上に静電的に転写し、定着して複写物とする。

（発明の効果） 本発明によれば、非常に簡単な構成で、電圧印加同時露
光同時転写方式によりポジ画像を形成し得るという驚く
べき利点が達成され、形成される画像は濃度及び鮮明さ
（コントラスト）にも優れているという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を説明するための図であり、 第２図は、基準位置からの角度と両電極間の電界強度の
関係を示す図であり、 第３図は、本発明の一例を示す図である。 １……トナー支持電極、２……対向電極、３……感光性
トナー、４……バイアス電圧用電源、５……導電性スリ
ーブ、６……磁石、７……磁性キャリヤ、８……磁気ブ
ラシ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】曲率面を有する電極から成り且つ内部に磁
   石を備えた導電性スリーブに対向させて透明電極を配置
   し、 感光性トナーと磁性キャリヤとの混合物から成る磁気ブ
   ラシを前記導電性スリーブ上に形成させ、 前記導電性スリーブがトナー電荷と同極性及び透明電極
   がトナー電荷と逆極性となるようにバイアス電圧を印加
   し、 前記磁気ブラシが透明電極と接触する部位で透明電極側
   から光照射して、未露光トナーを透明電極面上に移行さ
   せて像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。