JPH0990720A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な画像品質を有し、かつ、背景部に汚れ
のない画像記録を得ることのできる方法を提供する。 【解決手段】 光透過性の材料からなる基体上に光透過
性の材料からなる導電層および感光体層を順次形成した
感光体と、感光体の感光体層側に配置された現像手段と
および感光体の基体側に現像手段と対向して配置された
露光手段とを有する画像形成装置を用い、感光体と現像
剤の接触幅内で、感光体層と現像剤との間に電圧を印加
し、露光手段により光導電層に対して露光を行うことに
よって現像する画像形成方法であって、感光体層が光導
電層と絶縁性表面層とからなり、かつ、感光体層を電位
Ｖｓに帯電させたときに絶縁性表面層に配分される電位
Ｖ₁とＶｓとの比Ｖ₁ ／Ｖｓが０．０１〜０．１である
ことを特徴とする画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成方法に関
する。本発明は、特に、感光体の背面から露光し、ほぼ
同時に現像を行う記録プロセスにおいて、画像濃度の向
上を得ることのできる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在用いられている複写機やページプリ
ンタにおいては、一般に、電子写真記録方式が用いられ
ている。この方式では、感光体を記録媒体として用い、
一様帯電、画像露光、現像、転写、定着、除電およびク
リーニングの７つの工程を経て記録が行われるカールソ
ンプロセスをもちいるのが一般的である。帯電工程で
は、光導電性を有する感光体の表面全体に正または負の
静電荷を均一に施す。そして、引き続く露光工程で、レ
ーザー光などを照射して、特定部分の表面電荷を消去す
ることにより、感光体上に、画像情報に応じた静電潜像
を形成する。次に、この潜像をトナーによって静電的に
現像することにより、感光体上にトナーによる可視像を
形成し、最後にこのトナー像を記録紙上に静電的に転写
し、熱、光、圧力等によって、融着させることにより、
印刷を得る。しかし、カールソンプロセスを用いた従来
の記録装置においては、各工程に用いる手段が感光体の
まわりに配置されていて、装置を小型化するにつれて、
各工程の手段が感光体のまわりを密接に連なることとな
る。そのため、小型化には限界があり、また現像器から
現像剤が飛散して画像露光手段に用いられる光学系を汚
し、印刷に悪影響を及ぼすなどの欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題点に鑑み、
最近になって、画像露光プロセスにおいて画像露光源を
感光体の内側に設置し、現像器と対抗した感光体の背面
から光照射を行い、現像剤と感光体の接触幅内で記録を
完了する装置が提案されている（例えば、特開昭５８−
１５３９５号および特開昭５７−１１９３７５号）。し
かし、かかる背面露光方式の画像形成装置による方法で
は、従来の装置による画像形成方法と比較して画像品質
が劣り、特に背景部に汚れが出易いという欠点がある。

【０００４】本発明は、かかる従来の背面露光による画
像形成方法の問題点を解消し、十分な画像品質を有し、
かつ、背景部に汚れのない画像記録を得ることのできる
方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明は、上
記課題を解決するため、光透過性を有する材料で形成さ
れた基体上に光透過性を有する材料で形成された導電層
および感光体層を順次形成した感光体と、感光体の感光
体層側に配置され、現像剤を搬送して感光体に接触させ
るとともに、電圧を印加する現像手段とおよび感光体の
基体側に現像手段と対向して配置され、感光体に像を露
光する露光手段とを有する画像形成装置を用い、感光体
と現像剤の接触幅内で、感光体層と現像剤との間に電圧
を印加するとともに、露光手段により光導電層に対して
露光を行うことによって現像する画像形成方法であっ
て、感光体層が光導電層と絶縁性表面層とからなり、か
つ、感光体層を電位Ｖｓに帯電させたときに絶縁性表面
層に配分される電位Ｖ₁ とＶｓとの比Ｖ₁ ／Ｖｓが０．
０１〜０．１であることを特徴とする画像形成方法を提
供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明者らは、すなわち、前記し
た課題について鋭意検討した結果、光透過性を有する材
料で形成された基体上に光透過性を有する材料で形成さ
れた導電層および感光体層を順次形成した感光体と、感
光体の感光体層側に配置され、現像剤を搬送して感光体
に接触させるとともに、電圧を印加する現像手段とおよ
び感光体の基体側に現像手段と対向して配置され、感光
体に像を露光する露光手段とを有する画像形成装置を用
い、感光体と現像剤の接触幅内で、感光体層と現像剤と
の間に電圧を印加するとともに、露光手段により光導電
層に対して露光を行うことによって現像する画像形成方
法において、感光体層を光導電層と絶縁性表面層とから
構成し、かつ、感光体層を電位Ｖｓに帯電させたときに
絶縁性表面層に配分される電位Ｖ₁ とＶｓとの比Ｖ₁ ／
Ｖｓをおよそ０．０１〜０．１、好ましくは０．０２〜
０．０７とすることによって、高い画像濃度の実現と背
景部汚れの防止を図れることを見出し、本発明を完成す
るに至ったものである。

【０００７】これは、絶縁性表面層に蓄積される電荷は
トナー付着力を弱めて背景部汚れを起こしにくくする働
きを有するが、Ｖ₁ ／Ｖｓ比が小さ過ぎる場合には絶縁
性表面層の効果が十分に得られず、逆にＶ₁ ／Ｖｓ比が
大きくなると潜像電位が小さくなり、良好な画像コント
ラストを得られなくなるという理由によるものと考えら
れる。

【０００８】本発明において、光透過性を有する基体
は、例えば、ガラス円筒、透明樹脂円筒、透明樹脂フィ
ルムなどで構成することができ、感光体層を露光する光
に対しておよそ６０％以上、好ましくは８０％以上の光
透過率を有していればよい。また、光透過性を有する導
電層は、酸化インジュウム、酸化錫等の蒸着ないしスパ
ッタ膜、あるいはそれらの微粒子を分散した樹脂膜、お
よび導電性高分子膜などで構成することができる。

【０００９】光導電層は、いわゆる有機感光層、Ｓｅ感
光層、アモルファスＳｉ感光層などを公知の手法で構成
したものであってよく、有機感光層が特に好適である。
絶縁性表面層としては、特に有機高分子膜が好適であ
り、例えば、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポ
リブタジエン、ポリビニルアセタール、ポリカーボネー
ト、ナイロン、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア
樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、
ポリウレタン、ＰＶＡ、セルロースなどの公知の高分子
材料を単独でまたは混合して用いることができ、スプレ
ーコート法、浸漬法、バーコート法などにより塗布する
ことにより、容易に形成することができる。また、有機
珪素化合物などの官能基を２つ以上有する１種ないし２
種以上の単量体の縮合物として形成することが可能であ
る。また、必要に応じて公知の有機ないし無機の添加剤
を加えてもよい。このような添加剤としては、例えば、
Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＣｕＯ₂ ，ＺｎＯ，ＴｉＯ₂ ，ＳｉＯ₂ ，
Ｔａ₂ Ｏ₅ ，ＳｒＯ，ＳｒＴｉＯ₃ ，ＳｉＣ，ＺｎＳな
どの固体無機化合物の微粒子などが好適に用いられる。

【００１０】現像手段としては、公知の２成分現像手
段、１成分現像手段などを用いることができるが、磁性
トナーと磁性キャリアからなる磁性２成分現像剤を用
い、マグネットローラと回転する金属スリーブから構成
される現像ローラによって現像剤を搬送し、かつ、トナ
ーを現像する現像手段が好適である。露光手段として
は、半導体レーザ、ＬＥＤ、液晶シャッタ、ＥＬ，ＰＤ
Ｐなどを利用した公知の露光手段を用いることができ
る。

【００１１】さらに、必要に応じて、トナーの紙などへ
の転写手段、トナーの定着手段、感光体のクリーニング
手段、感光体の除電手段などを設けてもよい。また、光
導電層と絶縁性表面層の密着性が悪い場合、この間に接
着層を設けるのがよい。この場合、感光体層を電位Ｖｓ
に帯電したときに絶縁性表面層と接着層に配分される電
位の和Ｖ₂ とＶｓとの比Ｖ₂ ／Ｖｓをおよそ０．０１〜
０．１とすることにより、接着層の印字特性への悪影響
を防ぐことができる。好ましくは、接着層に配分される
電位Ｖ₃ とＶｓとの比Ｖ₃ ／Ｖｓをおよそ０．０１以下
にするのがよい。

【００１２】さらに、用いる現像剤としては、絶縁性磁
性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤が好適
である。この場合、感光体層と現像剤との間に印加され
る電圧をＶｂとしたときに感光体層に配分される電位Ｖ
ｓとＶｂとの比Ｖｓ／Ｖｂをおよそ０．８以上、好まし
くは０．９以上にすると、特に良好な画像が得られるこ
とが認められた。

【００１３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。ＩＴＯ蒸着ガラス円筒上に、シアノエチル化プルラ
ンからなる膜厚約０．５μｍの下引層、オキソチタニル
フタロシアニン顔料をポリビニルブチラール樹脂に分散
させてなる膜厚約０．２μｍの電荷発生層およびヒドラ
ゾン化合物とポリカーボネート樹脂からなる膜厚約２０
μｍ電荷輸送層を順次積層して、感光体Ａとした。さら
に、この感光体Ａの感光層上に下記の表１に示す接着層
および絶縁性表面層を積層して、感光体Ｂ〜Ｉを得た。
絶縁性表面層または接着層と絶縁性表面層に配分される
電位（絶対値をＶ₀ とする）と感光体の帯電電位（絶対
値をＶｓとする）との比Ｖ₀ ／Ｖｓを、それぞれの感光
体をコロナ帯電器で約−６００Ｖに帯電した後、充分な
光強度で露光し、残留した電位から求めた。

【００１４】

【表１】

【００１５】実施例１ 図１に示す印刷装置で画像評価を行った。透明感光体と
して感光体Ｂを用い、粒径約３０μｍ、電気抵抗約１０
⁵ Ωcmの樹脂コート鉄粉キャリアと真球状絶縁性磁性ト
ナーからなる２成分現像剤を用いた。また、現像ギャッ
プ（最接近時の現像器表面の現像剤と透明感光体表面と
の間隔）を約０．３mm、現像バイアス（絶対値をＶｂと
する）を−６００Ｖとした。なお、露光せずに感光体を
充分に回転させた時の表面電位（絶対値をＶｓ^* とす
る）からＶｓ^* ／Ｖｂを求めたところ約０．９であっ
た。現像部で感光体に配分される電位（絶対値をＶｓと
する）はＶｓ^* より大きいが、近似的にＶｓ≒Ｖｓ^* と
考えられる。その結果、画像濃度が高く、背景部汚れの
ない良好な画像が得られた。

【００１６】比較例１ 感光体Ｂの代わりに感光体Ａ（Ｖ₀ ／Ｖｓ比は零）を用
いた以外は実施例１と同様にして画像を評価した結果、
画像濃度は充分であったが、背景部に汚れが発生した。 実施例２〜６ 感光体Ｂの代わりに感光体Ｃ〜Ｇを用いた以外は実施例
１と同様にして画像を評価した結果、良好な画像濃度が
得られた。

【００１７】比較例２〜３ 感光体Ｂの代わりに感光体ＨまたはＩを用いた以外は実
施例１と同様にして画像を評価した結果、背景部汚れは
発生しなかったが、画像濃度が低下した。 実施例７ 現像バイアスを−４００Ｖとした以外は実施例１と同様
にして画像を評価した。Ｖｓ^* ／Ｖｂ比は約０．９で実
施例１とほぼ同じであった。その結果、画像濃度が若干
低くなったものの良好な画像を維持した。

【００１８】実施例８ 粒径約３５μｍ、電気抵抗約１０⁶ Ωcmの樹脂キャリア
を用いた以外は実施例１と同様にして画像を評価した。
Ｖｓ^* ／Ｖｂは約０．８３であり、良好な画像が得られ
た。 比較例４ 粒径約３５μｍ、電気抵抗約１０⁹ Ωcmの樹脂コートマ
グネタイトキャリアを用いた以外は実施例１と同様にし
て画像を評価した。Ｖｓ^* ／Ｖｂは約０．７５であっ
た。その結果、画像濃度が低く、背景部汚れが若干発生
した。

【００１９】比較例５ 実施例８の操作において、現像ギャップを約２倍に広げ
たところ、Ｖｓ^* ／Ｖｂは約０．７となり、画像濃度が
低下し、背景部汚れが発生した。上記の画像評価の結果
を下記の表２にまとめて示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】以上より、Ｖ₀ ／Ｖｓ比をおよそ０．０１
〜０．１にすると良好な画像が得られることがわかる。
また、Ｖｓ／Ｖｂ比は０．８以上が適している。

【００２２】

【発明の効果】本発明の方法によれば、簡略なプロセス
で良好な画像が得られるため、画像形成装置の小型化お
よび低価格化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するのに用いることのでき
る画像形成装置の一例を示す模式図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性を有する材料で形成された基体
   上に光透過性を有する材料で形成された導電層および感
   光体層を順次形成した感光体と、感光体の感光体層側に
   配置され、現像剤を搬送して感光体に接触させるととも
   に、電圧を印加する現像手段とおよび感光体の基体側に
   現像手段と対向して配置され、感光体に像を露光する露
   光手段とを有する画像形成装置を用い、感光体と現像剤
   の接触幅内で、感光体層と現像剤との間に電圧を印加す
   るとともに、露光手段により光導電層に対して露光を行
   うことによって現像する画像形成方法であって、 感光体層が光導電層と絶縁性表面層とからなり、かつ、
   感光体層を電位Ｖｓに帯電させたときに絶縁性表面層に
   配分される電位Ｖ₁ とＶｓとの比Ｖ₁ ／Ｖｓが０．０１
   〜０．１であることを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 光導電層と絶縁性表面層との間に接着層
   が導入されており、かつ、感光体層を電位Ｖｓに帯電し
   たときに絶縁性表面層および接着層に配分される電位の
   和Ｖ₂ とＶｓとの比Ｖ₂ ／Ｖｓが０．０１〜０．１であ
   ることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 現像剤が絶縁性磁性トナーと磁性キャリ
   アとからなり、かつ、感光体層と現像剤との間に印加さ
   れる電圧をＶｂとしたときに感光体層に配分される電圧
   ＶｓとＶｂとの比Ｖｓ／Ｖｂが０．８以上であることを
   特徴とする請求項１または２記載の画像形成方法。