JP2780168B2 - 静電潜像保持体とそれを用いた画像形成方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタやフ
ァクシミリなどの電子写真装置に用いる静電潜像保持体
と、それを使用して画像を形成する方法及びその装置に
関し、特に、高画質の画像の形成を可能にしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置は、その高速性、低
騒音性、画像品質が高いこと、普通紙への記録が可能な
ことなどの利点が注目され、複写機は勿論、プリンタや
ファクシミリなどにも急速に普及しつつある。また、最
近の傾向として、特にプリンタやファクシミリの分野で
は、オフィスユースからパーソナルユースへと使用の態
様が移行してきており、そうした使用形態に合致する、
より小型化、低コスト化、メンテナンスフリー化等を実
現する技術が電子写真装置に対しても求められている。

【０００３】一般に、電子写真方式の画像形成は、次の
順序で行なわれる。まず静電潜像保持体である電子写真
感光体を均一に帯電し、次に画像信号を露光手段によっ
て感光体上に書き込み、静電潜像を形成する。続いて、
現像工程により、感光体に形成された静電潜像が着色粉
体であるトナーで可視像化され、そのトナーが複写用紙
に転写され定着されて、複写画像が形成される。一方、
感光体は、転写後の残留トナーがクリーニング工程によ
って除去された後、必要に応じて除電され、再度画像形
成プロセスに繰り返し使用される。

【０００４】このように、電子写真プロセスは、少なく
とも帯電、露光、現像、転写及びクリーニング工程によ
って構成される。このプロセスに用いられる静電潜像保
持体は、優れた静電特性を持つと共に、それが用いられ
る電子写真プロセス及び電子写真装置に適合した感光体
であることが必要である。

【０００５】電子写真感光体には、近年、成膜が容易で
あり、安価で無公害であるなどの長所を備えた、有機光
導電物質を含有する有機感光体が開発され、実用化され
ている。特に、半導体レーザーを露光光源に用いたレー
ザービームプリンタやファクシミリでは、有機感光体の
長波長領域に高い感度を有する特質が適合するため、そ
の利用の拡がりが目覚ましい。実用化されている有機感
光体の殆どは、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電
荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層した積層型有
機感光体であり、機能分離の構成によって大幅な特性の
向上が図られている。

【０００６】また、電子写真方式による画像形成方法で
は、静電潜像を可視像化する現像方法として、カスケー
ド現像法、タッチダウン現像法、ジャンピング現像法な
どが知られている。この内、カスケード現像法は、電子
写真方法初の実用複写機に用いられた現像法であり、感
光体に直接現像剤を振りかけるもので、米国特許３１０
５７７０号に示されている。また、タッチダウン現像法
は、現像ローラに交流バイアスを印加し、一成分トナー
を飛翔させて現像する方法であり、米国特許３８６６５
７４号に示されている。この現像方法では、現像ローラ
に印加する交流バイアスはトナーの動きを活性化する目
的に用いられており、トナーは画像部には飛翔し、非画
像部では途中で舞い戻ると説明されている。

【０００７】さらに、この交流バイアスを印加する技術
を改良したものとして、特公昭６３−４２２５６号公報
に示されたジャンピング現像がある。このジャンピング
現像法では、トナーをトナー担持体に担持させ、トナー
担持体上に担持体と微小な間隙を空けて剛性体または弾
性体の規制ブレードを設置する。そして、その規制ブレ
ードによりトナーを薄層に規制して現像部まで運び、そ
こで交流バイアスにより感光体の画像部にトナーを付着
させる。この特公昭６３−４２２５６号公報の技術思想
は、画像部及び非画像部においてトナーが往復運動する
という点で前述の米国特許３８６６５７４号と異なるも
のである。

【０００８】しかし、これらの現像法は、それぞれ欠点
を有している。カスケード現像法は、ベタ画像の再現性
が悪く、また、装置が大型複雑化する。また、米国特許
３８６６５７４号に記載された現像法は、装置に高い精
度が要求され、その構成が複雑であり、高いコストがか
かるという欠点を有している。また、ジャンピング現像
法では、トナー担持体上に極めて均一なトナー薄層を形
成しなければならないが、それが難しい。この現像法の
現像特性は、そのトナー層厚によって左右され、この層
厚が均一な薄さに形成されていない場合は、トナー担持
体上のトナー薄層に前画像の履歴が残り、画像に残像が
現れる、いわゆるスリーブゴースト現像が発生する。ま
た、装置が複雑でコストが高いという欠点も有してい
る。

【０００９】そこで、我々は、小型の装置により、低い
コストで、高性能の現像を実現することができる電子写
真方法及びその装置を提案した（例えば特願平３−３４
５９９０号（特開平５−７２８９０号公報））。

【００１０】この装置は、図１に示すように、静電潜像
保持体である感光体ドラム１と、感光体１と同軸で固定
された磁石２と、感光体１を帯電するコロナ帯電器３
と、感光体１の帯電電位を制御するグリッド電極４と、
磁性トナー７を溜めるトナー溜め６と、同軸で固定化さ
れた磁石10を内部に有する電極ローラ９と、トナー溜め
６内でのトナーの流れをスムーズにし、またトナーが自
重で押し潰されて感光体１と電極ローラ９との間に詰ま
らないようにするためのダンバー８と、電極ローラ９に
電圧を印加する交流高圧電源11と、電極ローラ９上のト
ナーをかき取るスクレーパ12と、感光体１上のトナー像
を受像紙14に転写する転写コロナ帯電器13とを備えてい
る。なお、図１の５は、露光のための信号光を表してい
る。

【００１１】現像に際しては、この装置の感光体１を矢
印の方向に回転させ、この感光体の表面を、コロナ帯電
器３を用いて−５００Ｖに帯電し、次いで、レーザー光
５を照射して画像信号に応じた静電潜像を感光体表面に
形成する。この感光体１は、トナー溜め６の磁性トナー
７と接して回転し、この過程で、磁性トナー７が固定磁
石２の磁力で感光体１の表面に付着する。感光体１に担
持された磁性トナーは、次いで矢印方向に回転する電極
ローラ９の前を通過する。

【００１２】この電極ローラ９には、交流高圧電源11か
ら、−３５０Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ_0-p の交
流電圧（周波数１ｋＨｚ）を印加している。そのため感
光体１に担持された磁性トナーは、電極ローラ９に向か
って回収され、感光体１上には画像部のみにネガポジ反
転したトナー像が残る。電極ローラ９に付着したトナー
は、電極ローラ９の回転によりスクレーバ12でかき取ら
れ、再びトナー溜め６内に戻されて、次の画像形成に用
いられる。

【００１３】感光体１上に形成されたトナー像は、転写
コロナ帯電器13によって受像紙14に転写された後、定着
されて、プリント画像となる。

【００１４】このように、この装置では、固定磁石を内
包する感光体と、感光体の表面に向かい合うように配置
したトナー溜めと、感光体と所定の間隙を設けて対向さ
せた固定磁石内蔵の電極ローラとを使用して、トナー溜
から供給された磁性トナーを固定磁石の磁力で引き付け
て感光体表面に担持し、次いで電極ローラで感光体上の
非画像部の不要トナーを回収することにより現像してい
る。

【００１５】この現像法では、ベタ画像を忠実に再現す
ることができ、またスリーブゴーストも発生せず、装置
の小型化、簡素化、低コスト化が可能になる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】この現像方式では、感
光体や電極ローラ内部の固定磁石における磁束密度、対
向する両固定磁石の磁極角、または感光体と電極ローラ
との間隙などの装置の構成上の条件、あるいは感光体の
帯電電位や電極ローラの印加電圧などの現像における設
定条件、さらには、磁性トナーの流動性、帯電電荷量ま
たは粒径などの磁性トナーに関する物性等が、形成され
る画像の画質に大きな影響を及ぼす。そのため、これら
の条件や物性を調整・選択して画質の最適化が図られて
いる。しかし、それ以外にも感光体の表面物性が、ベタ
画像濃度や非画像部でのトナー付着（いわゆる地かぶ
り）の発生に大きな影響を与えることが分かってきた。

【００１７】本発明は、こうした観点に着目して成され
たものであり、前述した画像形成方法において、画像濃
度が高く、地かぶりの少ない高画質を得ることが可能な
表面物性を備えた静電潜像保持体を提供し、また、その
静電潜像保持体を用いて、より高画質で、装置の小型
化、簡素化、低コスト化を実現することができる画像形
成方法及び画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、静
電潜像の書込まれた静電潜像保持体が磁気的に付着した
磁性トナーを回収部まで運び、静電力と磁力とが与えら
れた電極ローラが静電潜像保持体の非画像部に付着した
磁性トナーを回収する現像方法に用いられる静電潜像保
持体の、その表面の純水に対する接触角を７０°から１
１０°の範囲に設定している。

【００１９】また、この静電潜像保持体を、円筒状導電
性支持体と、その上に積層された電荷発生物質を含有す
る電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と
によって構成している。

【００２０】また、この静電潜像保持体の少なくとも一
部を有機感光体で形成している。

【００２１】また、この静電潜像保持体の電荷発生層
に、少なくともフタロシアニン顔料を含有させている。

【００２２】また、この静電潜像保持体の電荷輸送層
を、電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有する有機樹
脂層で構成している。

【００２３】また、静電潜像保持体に静電潜像を形成
し、この静電潜像を磁性トナーによって画像化する画像
形成方法において、静電潜像保持体として、その表面の
純水に対する接触角が７０°から１１０°の範囲にある
ものを使用し、静電潜像の書込まれている静電潜像保持
体に磁性トナーを磁気的に付着させ、この静電潜像保持
体を移動することによって磁性トナーを回収部まで運
び、静電力と磁力とを与えた電極ローラにより静電潜像
保持体の非画像部に付着した磁性トナーを回収してい
る。

【００２４】また、この静電潜像保持体として、円筒状
導電性支持体と、その上に積層された電荷発生物質を含
有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送
層とを備えている静電潜像保持体を用いている。

【００２５】また、この静電潜像保持体として、少なく
とも有機感光体をその一部として含んでいる静電潜像保
持体を用いている。

【００２６】また、この静電潜像保持体として、その電
荷発生層に、少なくともフタロシアニン顔料を含有する
静電潜像保持体を用いている。

【００２７】また、この静電潜像保持体として、その電
荷輸送層が、電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有す
る有機樹脂層から成る静電潜像保持体を用いている。

【００２８】また、静電潜像を保持して移動する静電潜
像保持体と、この静電潜像を磁性トナーによって画像化
する手段とを備える画像形成装置において、静電潜像保
持体の表面の純水に対する接触角を７０°から１１０°
の範囲に設定し、この静電潜像保持体の表面に磁界を及
ぼす固定磁石と、静電潜像保持体の表面に向けた開口部
を有するトナー溜めと、静電潜像保持体の表面と対向す
る位置で回転する電極ローラと、電極ローラに内包され
た磁石と、電極ローラに静電力を与える電圧印加手段と
を設け、静電潜像の書込まれている静電潜像保持体に磁
性トナーを磁気的に付着させて電極ローラの位置まで運
び、静電力と磁力とを与えた電極ローラにより静電潜像
保持体の非画像部に付着した磁性トナーを回収するよう
に構成している。

【００２９】また、この静電潜像保持体として、先の各
構成要件を備えた静電潜像保持体を用いている。

【００３０】

【作用】静電潜像の書込まれている静電潜像保持体に磁
性トナーを磁気的に付着させ、この静電潜像保持体を移
動することによって磁性トナーを回収部まで運び、静電
力と磁力とを与えた電極ローラにより静電潜像保持体の
非画像部に付着した磁性トナーを回収して現像する方法
を採る場合、磁気的に付着したトナーと静電潜像保持体
との間の摩擦力あるいは滑り性は、静電潜像保持体の表
面物性によって変動する。この表面物性が異なれば、電
極ローラ部まで担持搬送されるトナー量あるいは摩擦帯
電によって生じるトナー帯電電荷量が違ってくる。これ
らの量が適正でないと、ベタ画像濃度が低下したり、非
画像部での地かぶりが発生し、画像品質が低下する。即
ち、電極ローラのトナー回収能力よりも多いトナーが静
電潜像保持体によって担持搬送された場合には地かぶり
が発生し、逆に、担持搬送されるトナー量が少ない場合
は、ベタ画像濃度が低下すると考えられる。

【００３１】本発明では、静電潜像保持体の表面の純水
に対する接触角を７０°から１１０°の範囲に設定する
ことにより、静電潜像保持体で担持搬送されるトナー量
を最適化している。その結果、前述した画像形成方法の
種々の現像条件の下でも、画像濃度が高く、しかも地か
ぶりが少ない高品質の画像を得ることができる。

【００３２】この静電潜像保持体を、円筒状導電性支持
体と、その上に積層された電荷発生物質を含有する電荷
発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とによっ
て構成したものでは、電子写真特性が良好で安定してい
る。

【００３３】また、静電潜像保持体の感光体部分を有機
感光体で構成する場合は、成膜が容易であり、コストが
掛からず、公害の原因となる物質を使用することなく製
造することができる。

【００３４】また、有機感光体の電荷発生物質として、
フタロシアニン顔料を使用する場合には、半導体レーザ
ー光の長波長領域に高い感度を持つ静電潜像保持体を得
ることができる。

【００３５】

【実施例】本発明では、表面の純水に対する接触角が７
０°から１１０°の範囲にある静電潜像保持体であれ
ば、いかなる構造の電子写真感光体であっても使用する
ことができるが、実施例では、電子写真特性が良好で安
定していることから、円筒状導電性支持体上に、感光体
として、電荷発生物質を含有する有機物の電荷発生層
と、電荷輸送物質を含有する有機物の電荷輸送層とを順
次積層した積層型電子写真感光体について説明する。

【００３６】電荷発生層に加える電荷発生物質として
は、フタロシアニン系、アゾ系、スクエアリリウム系、
ペリレン系、シアニン系などの有機顔料が使用できる。
特にフタロシアニン系顔料は、近赤外領域の長波長にま
で感度を有するものが多く、露光光源として半導体レー
ザーを用いるレーザービームプリンタやレーザーファク
シミリに適している。このフタロシアニン系顔料とし
て、無金属フタロシアニンや種々の金属フタロシアニ
ン、具体的にはα型銅フタロシアニン、β型銅フタロシ
アニン、ε型銅フタロシアニン、τ型無金属フタロシア
ニン、Ｘ型無金属フタロシアニン、α型チタニルフタロ
シアニン、β型チタニルフタロシアニンなどが挙げられ
る。

【００３７】電荷発生層は、これらの電荷発生物質と適
当なバインダー樹脂とを溶剤中に加えて分散し、この調
液した塗布液を、通常の塗工法によって塗布、乾燥して
形成する。このときの膜厚は、感度、繰り返し安定性な
どの電子写真特性面から見ると、乾燥後の膜厚が１μｍ
以下、好ましくは０．５μｍ以下程度に形成することが
望ましい。

【００３８】また、電荷輸送層に加える電荷輸送物質と
しては、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、イミド
基などの電子供与性基を有する化合物、アルトラセン、
ピレン、フェナントレンなどの多環芳香族化合物または
それらを含む誘導体、オキサゾール、カルバゾール、ピ
ラゾリン、インドールなどの複素環化合物またはそれら
を含む誘導体、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物な
どが使用できる。電荷輸送層は、少なくともこれらの電
荷輸送物質とバインダー樹脂とを適当な溶剤に溶解し、
通常の塗工法によって塗布、乾燥して形成する。電荷輸
送層の乾燥後の膜厚は、数μｍ〜数十μｍ、好ましくは
５〜２５μｍの厚さとなるように形成することが望まし
い。

【００３９】電荷発生層および電荷輸送層の形成に使用
するバインダー樹脂は、他層との接着性向上、塗布膜の
均一性向上、塗工時の流動性調整などの目的で加えてお
り、具体的には、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネイト樹
脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル
樹脂、シリコーン樹脂など公知の熱可塑性樹脂あるいは
熱硬化性樹脂が使用できる。また、溶剤は、電荷輸送物
質あるいはバインダー樹脂を溶解するものであれば、ど
のような種類の溶剤でも使用できるが、通常、メチルエ
チルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフランなどの
エーテル類、塩化メチレン、四塩化炭素などのハロゲン
化炭化水素類、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水
素類などを用いる。

【００４０】また、静電潜像保持体の導電性支持体に
は、従来から知られている導電性を有する板状体やドラ
ムを使用することができ、例えばアルミニウム、アルミ
ニウム合金などの金属板または金属ドラム、酸化スズ、
酸化インジウムなどの金属酸化物の板またはドラム、若
しくは、それらの金属または金属酸化物を各種プラスチ
ックフィルムまたはドラムに蒸着、スパッタリング、ラ
ミネート、塗布などによって付着させたものが使用でき
る。

【００４１】なお、導電性支持体と感光層との間には、
通常の電子写真感光体と同様に、接着層、バリアー層ま
たは導電層を設けても良い。

【００４２】この積層型電子写真感光体の表面の純水に
対する接触角は、その表面層である電荷輸送層の材料組
成や表面粗さ、塗工時の乾燥条件などに依存する。この
接触角は、表面の潤滑性を表わす数値として捉えること
ができ、接触角が小さいときは潤滑性が悪く、接触角が
大きいときは潤滑性が良い。この接触角は、協和界面科
学株式会社製の自動接触角計を用いて２２℃の温度下で
測定している。この計器による接触角の測定は、純水の
液滴形状から接触角を算出するもので、図２に示すよう
に、液滴の高さをｈ、液滴の半径をｒとした時、接触角
（液滴の接線との角度）θを、θ＝２ｔａｎ^-1（ｈ／
ｒ）によって求める。

【００４３】静電潜像保持体の表面における純水に対す
る接触角は、７０°から１１０°の範囲に設定する。接
触角が１１０°以上であると十分なベタ画像濃度を得る
ことができず、また、接触角が７０°以下であると地か
ぶりが多くなる。これは、表面の接触角が１１０°以上
の場合、静電潜像保持体の表面に付着したトナーと静電
潜像保持体との摩擦力が小さく、潤滑性が良すぎるた
め、静電潜像保持体に付着して搬送されるトナーの量が
低下し、結果的にベタ画像濃度が低下すると考えられ
る。一方、表面の接触角が７０°以下の場合は、静電潜
像保持体に付着するトナーの搬送量が増え、その量が電
極ローラでのトナーの回収能力を超えるために地かぶり
が増加すると考えられる。

【００４４】画像形成には、前述した特願平３−３４５
９９０号に提案した方法を用いており、固定磁石を内包
する静電潜像保持体に、静電潜像を形成した後、磁性ト
ナーを接触させて、磁気的に磁性トナーを付着させ、こ
の状態で磁性トナーを電極ローラ部まで担持搬送する。
一方、電極ローラには交流バイアスを印加して、静電潜
像保持体上の非画像部に付着した磁性トナーを静電力と
磁力とによって除去し、現像する。

【００４５】この画像形成に用いる磁性トナーは、少な
くともバインダー樹脂と磁性体とを構成成分としてお
り、必要に応じて着色剤、電荷制御剤、離型剤、流動化
剤、第２の外添物質が加えられる。バインダー樹脂に
は、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂などを用
いることができ、必要に応じて他の公知の重合体あるい
は共重合体を使用することもできる。また、配合される
磁性体には、鉄、マンガン、ニッケル、コバルト等の金
属粉末や鉄、マンガン、ニッケル、コバルト、亜鉛等の
フェライト等が使用できる。磁性体の添加量は、２０〜
６０重量％が好ましく、添加量が２０重量％以下ではト
ナー飛散が増加する傾向にあり、６０重量％以上ではト
ナーの帯電量が低下し、画質の劣化を引き起こす傾向が
生じる。

【００４６】また、着色剤や電荷制御剤としては、カー
ボンブラック、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ
染料の金属錯体、フタロシアニンブルー、セルコオイル
ブルー、デュポンオイルレッド、アニリンブルー、ベン
ジジンイエロー、ローズベンガルまたはこれらの混合物
などの顔料または染料が使用できる。

【００４７】また、離型剤には、ポリエチレンやポリプ
ロピレン等が、外添剤には、疎水性シリカ、チタニア、
アルミナ、ジルコニア等の無機微粉末が、また、研磨剤
や流動性補助剤には、酸化スズ、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸バリウム、タングステンカーバイド等が使
用でき、さらに帯電補助剤、クリーニング補助剤等の目
的で有機材料の微粉末や他の種類の添加剤を配合するこ
ともできる。

【００４８】次に、前記静電潜像保持体、画像形成方法
及びそれを実施する装置の具体例について詳細に説明す
る。

【００４９】（実施例１）τ型無金属フタロシアニン
（東洋インキ製造株式会社製）２重量部とポリビニルブ
チラール樹脂（積水化学工業株式会社製商品名エスレッ
クスＢＬ−１）２重量部とを２−ブタノール９６重量部
に加えてボールミルで４時間分散し、この分散液を外径
３０ｍｍのアルミドラム上に浸積塗布し、風乾して膜厚
約０．２μｍの電荷発生層を形成した。

【００５０】次に、１、１−ビス（ｐ−ジエチルアミノ
フェニル）−４、４−ジフェニル−１、３ブタジエン１
重量部とポリカーボネイト樹脂（三菱瓦斯化学工業株式
会社製商品名ユーピロンＺ−３００）１重量部とを塩化
メチレン９重量部に溶解した塗料を前記電荷発生層上に
浸積塗工し、１１０℃で２時間乾燥して膜厚約２０μｍ
の電荷輸送層を形成し、積層型電子写真感光体を得た。

【００５１】こうして製造した電子写真感光体の表面に
純水を着滴し、２２℃の温度におけるこの純水の接触角
を協和界面科学株式会社製自動接触角計ＣＡ−Ｚ型を用
いて測定した。その結果、接触角は８５°であった。

【００５２】この電子写真感光体を図１に示す画像形成
装置の静電潜像保持体１に用いて、画像を形成した。

【００５３】磁性トナーには、スチレンアクリル樹脂を
バインダーとする平均粒径約７μｍのマイナス帯電性磁
性一成分トナーを用いた。この磁性一成分トナーの組成
は、スチレンアクリル樹脂７０重量部、フェライト２５
重量部、カーボンブラック３重量部、オキシカルボン酸
金属錯体２重量部からなり、さらに粒径が０．０２μｍ
のコロイダルシリカを０．４重量部外添している。

【００５４】磁石２による感光体１表面での磁束密度は
６００Ｇｓ、磁石２と磁石10との両磁石の磁極角は１５
度に設定した。また、感光体１は、周速６５ｍｍ／ｓで
図中の矢印の方向に回転させ、電極ローラ９は、直径を
１６ｍｍに設定し、周速４０ｍｍ／ｓで感光体の進行方
向とは逆方向（図中の矢印方向）に回転させている。ま
た、感光体１と電極ローラ８とのギャップは３００μｍ
に設定した。

【００５５】画像形成に際して、この画像形成装置の感
光体１をコロナ帯電器３（印加電圧−５．３ｋＶ，グリ
ッド４の電圧−５００Ｖ）で−５００Ｖに帯電させ、次
いで、この感光体１にレーザ光５を照射し静電潜像を形
成した。このときの感光体１の露光後の電位は−７０Ｖ
であった。この感光体１表面には、トナー溜め６内の磁
性一成分トナーが固定磁石２の磁力で付着する。この
時、トナーは約−３μＣ／ｇに帯電した。

【００５６】次に、この感光体１に付着したトナー層
は、感光体の回転により、図中の矢印方向に回転する電
極ローラ９の前を通過する。この時、電極ローラ９に
は、交流高圧電源11より、−３００Ｖの直流電圧を重畳
した８００Ｖ_o-p （ピーク・ツー・ピーク１．６ｋＶ）
の交流電圧（周波数２ｋＨｚ）を印加している。感光体
１上のトナー層は感光体１と電極ローラ９の間を運動
し、次第に非画像部に付着したトナーが電極ローラ９に
回収され、感光体１上には画像部のみにネガポジ反転し
たトナー像が残される。回転する電極ローラ９に回収さ
れたトナーは、次の像形成に再使用されるため、スクレ
ーパ12で掻き取られ、トナー溜め６内に戻される。この
トナー溜め６内でのトナーの動きを図１中の破線で示し
ている。

【００５７】こうして感光体１上に形成されたトナー像
を転写帯電器13で受像紙14に転写した後、定着器（図示
せず）で熱定着してプリント画像を得た。

【００５８】こうした方法で形成した画像の画質を複写
テストによって評価した。この複写テストは、べた黒画
像を原稿として、複写枚数が１００００枚に達するまで
複写を繰り返し、１００００枚目の複写画像の画像濃度
を反射濃度計（マクベス社）で測定し、画質を目視によ
り評価した。その結果、複写されたベタ黒画像は均一で
あり、濃度が１．４以上の高濃度の画像を得ることがで
き、また非画像部の地かぶりも発生していなかった。

【００５９】（実施例２）積層型電子写真感光体におけ
る電荷輸送層のバインダー樹脂を、ポリカーボネイト樹
脂からアクリル樹脂（三菱レーヨン株式会社製商品名ダ
イヤナールＢＲ−８０）に代え、その他の点では全て実
施例１と同じ条件で積層型電子写真感光体を作製した。
この感光体の表面の純水に対する接触角は、９２°であ
った。

【００６０】この電子写真感光体を静電潜像保持体に用
いて、実施例１と同一の条件で画像を形成し、複写テス
トを実施した結果は、ベタ黒画像が均一で濃度が１．４
以上の高濃度の画像が得られた。また非画像部の地かぶ
りも発生していなかった。

【００６１】（比較例１）積層型電子写真感光体におけ
る電荷輸送層のバインダー樹脂を、ポリカーボネイト樹
脂からウレタン樹脂（三井東圧化学株式会社製商品名オ
レスターＮＬ２２４９Ｅ）に代え、その他の点では全て
実施例１と同じ条件で積層型電子写真感光体を作製し
た。この感光体の表面の純水に対する接触角は、６８°
であった。

【００６２】この電子写真感光体を静電潜像保持体に用
いて、実施例１と同一の条件で画像を形成し、複写テス
トを実施した結果は、ベタ黒画像については均一で濃度
が１．４以上の高濃度の画像が得られたが、非画像部に
地かぶりが発生した。

【００６３】（比較例２）積層型電子写真感光体におけ
る電荷輸送層に、フッ素系塗料改質剤（東亜合成化学工
業株式会社製商品名アロンＧＦ−３００）を０．５重量
部添加した以外は実施例１と同じ条件で積層型電子写真
感光体を作製した。この感光体の表面の純水に対する接
触角は、１１２°であった。

【００６４】この電子写真感光体を静電潜像保持体に用
いて、実施例１と同一の条件で画像を形成し、複写テス
トを実施した結果は、ベタ黒画像の濃度が１．２しか得
られず、低濃度の画像であった。

【００６５】これらの比較から、感光体の表面の純水に
対する接触角が、画像の濃度や地かぶりの発生に大きな
影響を与えていることが分かる。磁性トナーを磁力によ
って感光体に付着させ、磁力と静電力とを用いてこの感
光体上の余分な磁性トナーを除去する現像工程を備えた
画像形成方法では、この接触角を７０°〜１１０°の範
囲に設定した場合に、画像濃度が高く、地かぶりのない
鮮明な画像を得ることができる。この画像形成方法は、
複写機、レーザプリンタ等の光プリンタ、レーザファッ
クスなどに適用することができ、それらにおいて高品質
の画像形成を可能にする。

【００６６】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の静電潜像保持体は、表面の純水に対する接
触角を７０°から１１０°の範囲に設定しているため、
磁性トナーをこの静電潜像保持体に磁気的に付着させ、
これを静電潜像保持体の移動によって磁性トナー回収部
まで運び、静電潜像保持体と対向して配置した電極ロー
ラに静電力と磁力とを与えて静電潜像保持体上の非画像
部に付着した磁性トナーを回収する方法で現像を行なう
ときに、静電潜像保持体に適正な量の磁性トナーが担持
されることになり、高濃度で地かぶりの無い高画質の画
像を形成することができる。

【００６７】また、この静電潜像保持体の感光体を、電
荷発生層と電荷輸送層とを積層して構成したものでは、
電子写真特性が良好で且つ安定している。

【００６８】また、これらの感光体を有機物で形成する
場合は、低コスト化、成膜の容易性、無公害性等の利点
を備える。また、この感光体は、半導体レーザー光領域
に高感度を有するため、レーザープリンタやレーザーフ
ァクシミリ等の半導体レーザーを露光光源とする機器に
おいて高精度の画像を得ることができる。

【００６９】また、本発明の画像形成方法では、前述し
た構成の簡単な現像工程の導入による画質の低下が、こ
の静電潜像保持体を用いることにより回避でき、小型の
装置による、低コストでの画像形成と、高濃度で、低地
かぶりの高画質とを併せて実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法を実施する電子写真装置
の主要部を示す断面図、

【図２】接触角の測定原理を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 感光体に内包された固定磁石 ３ コロナ帯電器 ４ グリッド電極 ５ 信号光 ６ トナー溜め ７ 磁性トナー ９ 電極ローラ 10 電極ローラ内部に設置された磁石 11 交流高圧電源 12 スクレーパ 13 転写帯電器 14 受像紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 21/10 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１２ (72)発明者 前田 正寿 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 小林 つむぎ 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−260045（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−269945（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−243067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−43162（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−72890（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/00 - 5/16 G03G 13/08 G03G 15/08 - 15/08 507

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像の書込まれた静電潜像保持体が
   磁気的に付着した磁性トナーを回収部まで運び、静電力
   と磁力とが与えられた電極ローラが前記静電潜像保持体
   の非画像部に付着した磁性トナーを回収する現像方法に
   用いられる静電潜像保持体であって、その表面の純水に
   対する接触角が７０°から１１０°の範囲であることを
   特徴とする静電潜像保持体。
2. 【請求項２】 前記静電潜像保持体が、円筒状導電性支
   持体と、その上に積層された電荷発生物質を含有する電
   荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを備
   えることを特徴とする請求項１に記載の静電潜像保持
   体。
3. 【請求項３】 前記静電潜像保持体が、少なくとも有機
   感光体をその一部として含むことを特徴とする請求項１
   に記載の静電潜像保持体。
4. 【請求項４】 前記静電潜像保持体の電荷発生層が、少
   なくともフタロシアニン顔料を含有することを特徴とす
   る請求項２に記載の静電潜像保持体。
5. 【請求項５】 前記静電潜像保持体の電荷輸送層が、電
   荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有する有機樹脂層で
   構成されることを特徴とする請求項２に記載の静電潜像
   保持体。
6. 【請求項６】 静電潜像保持体に静電潜像を形成し、こ
   の静電潜像を磁性トナーによって画像化する画像形成方
   法において、 前記静電潜像保持体として、その表面の純水に対する接
   触角が７０°から１１０°の範囲にあるものを使用し、
   静電潜像の書込まれている前記静電潜像保持体に磁性ト
   ナーを磁気的に付着させ、前記静電潜像保持体を移動す
   ることによって前記磁性トナーを回収部まで運び、静電
   力と磁力とを与えた電極ローラにより前記静電潜像保持
   体の非画像部に付着した磁性トナーを回収することを特
   徴とする画像形成方法。
7. 【請求項７】 前記静電潜像保持体として、円筒状導電
   性支持体と、その上に積層された電荷発生物質を含有す
   る電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と
   を備えている静電潜像保持体を用いることを特徴とする
   請求項６に記載の画像形成方法。
8. 【請求項８】 前記静電潜像保持体として、少なくとも
   有機感光体をその一部として含む静電潜像保持体を用い
   ることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
9. 【請求項９】 前記静電潜像保持体として、その電荷発
   生層に、少なくともフタロシアニン顔料を含有する静電
   潜像保持体を用いることを特徴とする請求項７に記載の
   画像形成方法。
10. 【請求項１０】 前記静電潜像保持体として、その電荷
    輸送層が、電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有する
    有機樹脂層から成る静電潜像保持体を用いることを特徴
    とする請求項７に記載の画像形成方法。
11. 【請求項１１】 静電潜像を保持して移動する静電潜像
    保持体と、この静電潜像を磁性トナーによって画像化す
    る手段とを備える画像形成装置において、 前記静電潜像保持体の表面の純水に対する接触角を７０
    °から１１０°の範囲に設定し、 前記静電潜像保持体の表面に磁界を及ぼす固定磁石と、 前記静電潜像保持体の表面に向けた開口部を有するトナ
    ー溜めと、 前記静電潜像保持体の表面と対向する位置で回転する電
    極ローラと、 前記電極ローラに内包された磁石と、 前記電極ローラに静電力を与える電圧印加手段とを設
    け、 静電潜像の書込まれた前記静電潜像保持体に前記磁性ト
    ナーを磁気的に付着させて前記電極ローラの位置まで運
    び、静電力と磁力とを与えた前記電極ローラにより前記
    静電潜像保持体の非画像部に付着した磁性トナーを回収
    することを特徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記静電潜像保持体が、円筒状導電性
    支持体と、その上に積層された電荷発生物質を含有する
    電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを
    具備することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成
    装置。
13. 【請求項１３】 前記静電潜像保持体が、少なくとも有
    機感光体をその一部として含むことを特徴とする請求項
    １１に記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記静電潜像保持体の電荷発生層が、
    少なくともフタロシアニン顔料を含有することを特徴と
    する請求項１２に記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記静電潜像保持体の電荷輸送層が、
    電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有する有機樹脂層
    で構成されることを特徴とする請求項１２に記載の画像
    形成装置。