JP2979760B2 - 転写方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法等による静電荷像を導電性トナーで現像した可視画像
を、転写紙に静電気的に転写する転写方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】導電性トナーによる現像は絶縁性トナー
と異なり電界により誘起される電荷を利用して現像する
ため、絶縁性トナーに比較して以下の利点がある。 (1) 摩擦帯電による静電荷を利用しないため、湿度によ
る画像低下の影響を排除できる。 (2) 静電潜像による誘起電荷または任意の偏倚電圧によ
りトナーの電荷を選択することができるので、摩擦帯電
を利用したトナーによる現像よりも定量的な現像がで
き、ハーフトーン再現、ベタ部の再現に優れた画像が得
られる。 (3) トナーの構成成分である、樹脂、顔料、添加物など
の選択に際し、帯電極性を考慮する必要がないため、選
択の幅が広範囲になる。 (4) 均一電荷をトナーに与えることができるので、地汚
れの少ない、解像度の優れた画像が得られる。 (5) 無理のない１成分現像が可能になる。 (6) 摩擦帯電機構が不必要なため、現像器の構造が簡単
になり、小型化できる。 (7) 同一トナーで、正現像、逆現像の双方を行うことが
できる。 (8) トナーが導電性であるため、静電気的付着力がなく
清掃が容易になる。 (9) 導電性トナー層を感光体に接触させるだけで良いの
で、トナー飛散のない現像ができる。 (10)トナー流動性がよく、現像器内部での凝集やブロッ
キング、トナー補給部の詰まり等が生じにくい。

【０００３】絶縁性トナーを用い、コロナ放電やバイア
スを印加した導電性または誘電体ローラーを使用する静
電気力を利用した普通紙転写法式は、現在広く用いられ
ている。しかし、導電性トナーは、上記のような多くの
利点にかかわらず、普通紙への良好な転写が困難である
という最大の欠点のために、現在では殆ど利用されてい
ないのが現状である。

【０００４】導電性トナーが、静電気力を利用した普通
紙転写方式において、転写性が劣化する原因は以下の通
りと推定される。即ち、導電性トナーは原理的に、電界
により生じる静電誘導電荷を利用して現像、転写を行
う。このため、特に高湿下においては転写紙が吸湿する
ことによる電気抵抗値の低下、その結果注入した電荷が
紙を通じてリークしてしまい導電性トナーに有効な電界
が働かなくなり転写しなくなると考えられる。よってこ
の現象を防止するために、従来は絶縁処理を施した静電
記録紙を用いていたが、紙が厚手になってしまい、また
コスト的にも高価であった。

【０００５】また、普通紙を用いこれを高抵抗化して静
電転写する方法として例えば特開昭５４−４８２４９、
５４−６０９３６、５４−１５１０４０、特開平１−２
７７２６６、特公昭５８−２６０２６各号公報に開示さ
れているが、機械が複雑になり大型化する、高湿下で転
写率が十分でない等の問題点が残されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、転写機構を
複雑化することなく、導電性トナーを用いた可視画像を
普通紙に良好に静電転写することを可能にする転写法法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、静電荷像担持
体上に形成された静電潜像に、体積固有抵抗１×１０¹⁰
Ωｃｍ以下かつ体積基準平均粒径５〜１５μｍの導電性
トナーに体積基準平均粒径３０〜１５０μｍの粗大粒子
を０．３〜３重量％含有させてなる現像剤組成物を静電
気的に付着せしめることにより静電荷像担持体上に可視
画像を形成し、次いで可視画像を転写すべき転写紙であ
って絶縁処理を施さないものに上記粗大粒子のみを接触
させることによって、上記導電性トナーと上記転写紙と
を実質的に非接触状態とした後に、上記可視画像を転写
紙上に静電気的に転写することを特徴とする転写方法に
関する。

【０００８】

【０００９】

【００１０】本発明をより具体的に説明する。まず、Ｓ
ｅ系、ａ−シリコン系等の無機感光体、及び有機感光体
等の静電荷像担持体に光を当てない状態でコロナ放電等
を利用して帯電させることにより均一に電荷を分布させ
た後、画像情報を露光して静電潜像を形成する。その
後、この静電潜像に例えば磁気力により導電性トナーを
保持したトナー担持体を接近させると、静電潜像とトナ
ー担持体または導電性トナーとの間に発生する電界によ
って導電性トナーを静電潜像に選択的に付着する。

【００１１】本発明に用いる導電性トナーは、その体積
固有抵抗が約１×１０¹⁰Ωcm以下であることが必要であ
る。トナーの体積固有抵抗の測定方法としては、まずト
ナーを２００kg／cm² 以上の強い圧力で加圧してペレッ
トを作製し、ペレットの両端に導電性ペースト等を塗布
し電極とした後、この電極間に電圧を印加してその電流
値から算出する方法が採用される。トナーの体積固有抵
抗が約１×１０¹⁰Ωcmを超える場合は、前記の導電性ト
ナーの各種利点が損なわれるため好ましくない。

【００１２】本発明の導電性トナーの製造方法として
は、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー成分と着色
剤成分及び導電性付与成分、その他必要に応じて添加さ
れる成分を、２軸押出混練機、２本ロールミル、加圧ニ
ーダー等の混練機を用いて熱熔融混練した後、冷却固化
しジェットミル等に粉砕機を用いて微粉砕し、気流分級
機等により所望の粒度分布に調整するのが一般的であ
る。また、近年は懸濁重合法、乳化重合法等により、直
接トナー粒子を生成する方法も種々提案されており、こ
れらの方法により製造したトナーでも使用できる。上記
トナーは体積基準平均粒径が５〜１５μｍであることが
必要である。上記上限を超えると画像の荒れが顕著にな
り、また上記下限より小さいと通常の現像器ではトナー
としての流動性の悪化による補給性の悪化が顕著になる
ので好ましくない。

【００１３】熱可塑性樹脂としては、トナー用として通
常使用されるものであればよく、例えばポリスチレン
系、スチレンとアクリル酸エステルもしくはメタクリル
酸エステル、アクリロニトリルあるいはマレイン酸エス
テルとのスチレンを含む共重合体系、ポリアクリル酸エ
ステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリエステル
系、ポリアミド系、エポキシ系、フェノール系、炭化水
素系、石油系等の樹脂を例示できる。

【００１４】着色剤としては、通常使用されている顔料
や染料が使用できる。着色剤としては、例えば、カーボ
ンブラック、鉄黒、亜鉛華、黄色酸化鉄、ハンザイエロ
ー、ジスアゾイエロー、キノリンイエロー、パーマネン
トイエロー、ベンガラ、リソールレッド、ウォッチャン
レッドカルシウム塩、ウォッチャンレッドマンガン塩、
ピラゾロンレッド、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、
ブリリアントカーミン３Ｂ、紺青、フタロシアニンブル
ー、酸化チタン等の顔料、或いは油溶性の染料を使用で
きる。

【００１５】導電性付与剤としてはカーボンブラックが
最も一般的であるが、その他導電性亜鉛華、導電性酸化
スズ等の各種導電性金属酸化物、各種帯電防止剤等が例
示される。

【００１６】また必要に応じて磁性粉を含有しても差し
支えない。磁性粉としては、各種フェライト、マグネタ
イト、ヘマタイト等公知のものが使用できる。

【００１７】上記導電性トナーを普通紙に良好に静電転
写するために、本発明者らは、導電性トナーと転写紙を
実質的に非接触状態とすることで、静電的に転写するこ
とが可能であることを見出した。導電性トナーと転写紙
を実質的に非接触状態とする方法としては具体的には、
例えば体積基準平均粒径５〜１５μｍの導電性トナー
に、体積基準平均粒径３０〜１５０μｍの粗大粒子を
０．３〜３重量％含有させてなる現像剤組成物を使用す
ることである。導電性トナーは静電荷像担持体上の静電
潜像に、ほぼ１〜２層程度の薄層を形成して付着する。
このとき、上記粗大粒子はこの導電性トナーと一緒に静
電潜像に現像されるため、導電性トナーで可視化した像
を転写紙に転写するため静電荷像担持体を転写紙に重ね
合わせた際、上記トナー層と転写紙間に空隙が生じる。
粗大粒子の体積基準平均粒径が３０μｍ以下のときは上
記空隙が十分生じないため転写率が十分ではなく、また
１５０μｍを超えると転写率は問題ないが、トナーが空
間を移動して転写紙へ転写するため画像に乱れを生じて
しまい不適である。また、上記粗大粒子の添加量は導電
性トナーに対して０．３〜３重量％であることが必要で
ある。３重量％を超えると画像中に上記粗大粒子による
画像の欠損（白点）が発生してしまい、また０．３重量
％以下の場合はその効果が十分現れないために不適であ
る。

【００１８】なお、本発明に関する転写方法によって導
電性トナーの転写率は従来に比較して大きく向上する
が、非常な高湿下では転写率が低下することがあるた
め、転写機構の前に簡単な転写紙前加熱装置を併設し、
転写紙の含水率を低下させることがより好ましい。転写
紙前加熱装置としては具体的には、通常定着器として使
用している熱圧ローラー、または熱プレート、フラッシ
ュ露光等が挙げられる。

【００１９】静電気力を利用した普通紙転写方式として
は、自体公知なコロナ放電を利用したコロナ転写方式、
バイアス電圧を印加した導電性または誘電体ローラーを
転写紙背後から接触させて転写するローラー転写方式等
がある。

【００２０】以上により、従来静電転写が困難であった
導電性トナーによる可視画像が、静電記録紙等の加工紙
または特殊な前処理工程を用いることなく、良好に普通
紙に静電転写することが可能になった。

【００２１】以下実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。

【００２２】導電性トナーの製造 下記配合の導電性トナー原料を予備混合した。 ポリエステル樹脂（商品名：タフトンＮＥ３８２、花王社製） ５０．０部 マグネタイト（商品名：ＭＧ−ＲＦ、三井金属工業社製） ４０．０部 カーボンブラック（商品名：コンダクテックスＳＣ、 コロンビアンカーボン社製） １０．０部

【００２３】予備混合した原料を２軸押出混練機にて加
熱熔融混練し、ジェットミルにて粉砕、気流分級機にて
分級し、体積基準平均粒径１２μｍで５μｍ以下と２５
μｍ以上の粒子を実質的に含まないトナーを調製した。
粒度分布はコールターカウンター（ＴＡ−II型、コール
ターエレクトロニック社製）を用いて測定した。

【００２４】こうして得られたトナーの体積固有抵抗
は、８×１０⁶ Ωcmであった。なお、体積固有抵抗は以
下のように測定した。市販の赤外線吸収スペクトル測定
用錠剤成型器（成型内部断面が２０mmの円）に、予め２
３℃・５０％ＲＨの恒温恒湿槽に２４時間放置したトナ
ー約０．８ｇを入れ、油圧プレス器を用い４００kg／cm
² で加圧して、厚さ約２mm、両端面が直径２０mmの円形
である円筒形ペレットを作製した。このペレットの両方
の円形端面部の中央に、直径１０mmの主電極を銀ペース
トを塗布して密着させ一端をグランドに接地した。次
に、一端をグランドに接地したガード電極をペレット外
周部に沿って設けた。主電極に直流１００Ｖの電圧を印
加し、電流計で主電極間を流れる電流を直読し、安定し
た段階の電流値より下記式により体積固有抵抗値を算出
した。

【００２５】体積固有抵抗〔Ωcm〕＝（抵抗値〔Ω〕×
主電極面積〔cm² 〕）／ペレット厚み〔cm〕 なお導電性トナーの現像には手製の手現像実験装置を使
用した。即ち、市販の酸化亜鉛感光紙に手現像装置を用
い静電潜像を形成し、マグネットに導電性トナーを付着
させて磁気ブラシを形成しこれを感光紙に接触させるこ
とで現像した。

【００２６】実施例 粗大粒子として下表の粒子を選択した。 粗大粒子 体積基準平均粒径〔μｍ〕 実施例１ 馬鈴薯澱粉 約 ５０ 実施例２ 球形フェライト粒子 約１００ 比較例１ ベンゾグアナミン微粒子 約 １５ 比較例２ ポリＭＭＡ微粒子 約 １ 比較例３ 球形フェライト粒子 約２００ なお、上記馬鈴薯澱粉は粒度分布が広いため風力分級機
にて粒度の調整を行った。これらの粒子を前記導電性ト
ナーに各種比率で混合した後現像し、普通紙にコロナ転
写した。なお、転写は手製のコロナ転写実験機を用い、
印加電圧は＋６．５ｋＶとした。転写率は下記式により
算出した。 転写率〔％〕＝｛転写紙上の付着トナー重量〔mg〕／
（感光紙上の残留トナー重量〔mg〕＋転写紙上の付着ト
ナー重量〔mg〕｝×１００

【００２７】転写率の測定結果を以下の表に示した。 粗大粒子添加量〔％〕 ０．１ ０．３ １．０ ３．０ ５．０ 実施例１ ５８．４ ６０．９ ６１．１ ６０．７ ６２．６ 実施例２ ５４．２ ７８．１ ９５．０ ９５．５ ９４．２ 比較例１ ５６．４ ５７．１ ５７．７ ５２．１ ５０．４ 比較例２ ５８．７ ５８．４ ５５．１ ５３．９ ５５．７ 比較例３ ７０．５ ９６．８ ９４．６ ９５．７ ９６．４ なお、測定は２０℃、４０％ＲＨの低湿下で行った。ま
た、粗大粒子未添加のときの転写率は５８．６％であっ
た。実施例１及び２は粗大粒子添加量０．３〜５重量％
で転写率向上の効果が認められた。しかし５重量％では
画像の白点が顕著になり不適であった。また比較例１及
び２は転写率向上の効果が認められなかった。また比較
例３は転写後の画像の乱れが著しく不適であった。

【００２８】

【発明の効果】本発明に依って、従来静電転写が困難で
あった導電性トナーによる可視画像が、静電記録紙等の
加工紙または特殊な前処理工程を用いることなく、良好
に普通紙に静電転写することが可能になった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電荷像担持体上に形成された静電潜像
   に、体積固有抵抗１×１０¹⁰Ωｃｍ以下かつ体積基準平
   均粒径５〜１５μｍの導電性トナーに体積基準平均粒径
   ３０〜１５０μｍの粗大粒子を０．３〜３重量％含有さ
   せてなる現像剤組成物を静電気的に付着せしめることに
   より静電荷像担持体上に可視画像を形成し、次いで可視
   画像を転写すべき転写紙であって絶縁処理を施さないも
   のに上記粗大粒子のみを接触させることによって、上記
   導電性トナーと上記転写紙とを実質的に非接触状態とし
   た後に、上記可視画像を転写紙上に静電気的に転写する
   ことを特徴とする転写方法。