JPH01266560A

JPH01266560A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH01266560A
Application number: JP63095118A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Chiba; 徳良千葉
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-04-18
Filing date: 1988-04-18
Publication date: 1989-10-24

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】［産業上の利用分野］本発明は導電性トナーを用いた画像形成装置に関する。

［従来の技術］従来の画像形成装置はＵＳ特許ＵＳＰ−３９０９２５８
，４３９６９２７の如くであり、潜像を形成するために
は画像形成部材へのコロナ放電によるコロナ帯電、もし
くは電極ヘッドから画像形成部材への電荷の気中放電に
よるものであった。

［発明が解決しようとする課題］しかし、従来の画像形成装置はコロナ放電、もしくは気
中放電により潜像を形成するので、８００■以上の電圧
を出力する電源が必要であり、電源サイズが大きくなる
と同時に、消費電力も大きくなるという課題があった。

さらに、８００■の電圧を電極ヘッドに印加した場合、
電極ヘッドの解像度は１インチ当り３００本が限界であ
り、印字品質が落ちるという課題があった。そこで本発
明はこのような課題を解決するためのもので、その目的
とするところは画質を損なう事なく、かつ小型、低消費
電力でランニングコストの低い画像形成装置を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］本発明の画像形成装置は、絶縁性部、光導電性部、導電
性部よりなる画像形成部材、前記画像形成部材に露光す
る露光部材、前記画像形成部材の絶縁性部に接触してい
る導電性トナー、前記導電性トナーを支持する導電性ス
リーブ、及び前記画像形成部材を搬送する手段を有する
ことを特徴とする。また、前記画像形成部材上に形成さ
れた画像を熱、圧力、電気力または、磁気力のうち少な
くとも一つの力を用い、記録媒体に転写する手段を有す
ることを特徴とする。

［作用］本発明の上記構成によれば、画像形成部材に露光した場
合、露光された光導電性部の抵抗が低くなり、画像形成
部材の静電容量が未露光部に比べ大きくなる０画像形成
部材の導電性部と導電性スリーブ間に所定の電圧を印加
した状態で、導電性スリーブに支持された導電性トナー
が画像形成部材に接触すると、導電性トナーには画像形
成部材の静電容量に応じた電荷が注入される。従って、
露光部と未露光部に接触した導電性トナーへ注入される
電荷量が異なり、静電付着力も異なる。その際、導電性
スリーブへの導電性トナーの束縛力（例えば磁気力、静
電気力）を調整すれば、露光部に接触したトナーのみを
選択的に現像することができる。

［実施例１］以下に本発明の実施例１を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図は本発明の実施例１の画像形成装置現像部の
概略図である０画像形成部材は絶縁性部１、光導電、性
部２、導電性部３で構成されている０本実施例では導電
性トナー４をマグローラ６による磁気力で導電性スリー
ブ５上に保持させたが、静電気力等を用いてもよい０画
像形成部材の導電性部３と導電性スリーブ５の間に所定
の電圧を印加している最中、あるいは直後に、画像形成
部材に図中ｈｙで表した光を露光した場合、露光部の光
導電性部２の抵抗が低くなるため、未露光部に比べて静
電容量が大きくなる。したがって、露光部に導電性トナ
ー４が接触した場合、導電性スリーブ５から導電性トナ
ー４へ、導電性トナー４よりなる磁気ブラシから導電性
トナー４４引き離すのに十分な電荷が注入され、磁気力
　く静電気力　となり、導電性トナー４が磁気ブラシか
ら引き離されて画像形成部材に付着し現像される。一方
、未露光部では、光導電性部２は絶縁性を示すため、導
電性トナー４が接触しても、磁気ブラシから導電性トナ
ー４を引き離すだけの電荷は注入されず、従って、磁気
力　〉　静電気力のままであるから、導電性トナー４は
画像形成部材に付着せず現像されない、露光は、レーザ
ーヘッド、ＬＣＳヘッド、またはＬＥＤヘッドが用いら
れ、画像信号に応じてＯＮ、ＯＦＦする・　図には示し
てないが、画像形成部材に付着した導電性トナー４は転
写、定着部に搬送され、プレッシャローラによる圧力定
着により普通紙、またはＯＨＰシート等へ転写定着され
る。また、転写されずに画像形成部材に残った導電性ト
ナー４は次回の現像時までに付着力を失い、磁気ブラシ
によってかきとられる。

次に画像形成部材の材質について述べる。絶縁性部１の
比抵抗（以下、ρと称す）は、ρ＞１０１Ω口で有るこ
とが望ましく、厚みは５００μｍ以下、好ましくは２０
μｍ以下であれば１００Ｖ以下の低電圧で現像できる。

１６μｍのポリエチレンテレフタレートを用いた場合、
８０Ｖの印加電圧で現像可能であった。絶縁性部ｌの材
質はポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ
化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の低コ
ストな有機高分子をベースとした物質を用いることがで
きる。光導電性部は、いわゆる電子写真プロセスで周知
であるＳｅ感光体、ａ−３ｉ感光体、ＣｄＳ感光体、有
機感光体等が用いられる。導電性部は工Ｔｏ等の光透過
性を示す導電性物質が用いられる。

導電性トナー４は、カーボンブッラク粉、Ａｌ。

Ｃｕ等の金属粉、工Ｔｏ、５ｎＯｔ等の酸化物粉や、四
級アンモニュウム塩等の有機塩、ポリアセチレン、ポリ
ピロール等の導電性高分子等、導電性物質の内から選ば
れる物質を少なくとも一種類含み、あるいは、外添され
てなり、Ｆ　ｅ　ａｏｓ＋　　Ｆ　ｅ　ｓｏａＩＮｉ、
Ｆｅ等の磁性粉、ポリビニルブチラール、ポリスチレン
、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート
、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、パラ
フィンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタ
リンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレ
ンワックス等のワックスの内から選ばれる物質からなり
、必要に応じて、流動性向上剤、荷電制御剤が添加され
てなる。

〔実施例２〕第２図に本発明の実施例２の画像形成装置の概略図を示
す、実施例２では露光と現像を別の位置で行う０画像形
成部材７はベルト状になっており、搬送ローラ１０によ
り搬送される。その構成は第１図で示したように絶縁性
部、光導電性部、導電性部からなり、絶縁性部を外周側
とする。８はレーザーヘッドであり、画像形成部材７に
レーザー光を露光する。レーザー光は画像データに応じ
て変調させ濃度階調をとる。また、レーザーヘッド８の
解像度は１インチ当り４００本である１画像形成部材７
の絶縁性部側には導電性トナー４を支持する導電性スリ
ーブ５があり、導電性トナー４は画像形成部材に接触し
ている。また、図には示してないが導電性スリーブ５は
一定に回転しており、一定の導電性トナー４を画像形成
部材７に供給している。搬送ローラ１ｏのうち少なくと
も１つをＧＮＤに落とすことにより、画像形成部材７の
導電性部と導電性スリーブ５間には所定の電圧がかけら
れている。

画像形成部材７のレーザー露光部は画像データに応じて
露光量が異なるため、光導電性部の抵抗が異なってくる
。そのため、現像時において、画像形成部材７に注入さ
れる電荷量は、光導電性部の容量と抵抗の積で決まる時
定数で規定される。

第３図に電荷注入量とトナー付着量の関係を示す０図中
縦軸はトナー付着量、横軸は注入電荷量である。導電性
トナー４は画像形成部材７上に一層しか形成されないた
め、注入電荷量に対してトナー付着量は飽和する。トナ
ー付着量が飽和する以前は、トナー付着量は第３図に示
すように電荷注入量に応じて変化するため、階調表現が
可能となる。

第４図に露光量に応じた光導電性部の抵抗値のプロセス
によった時間変化の様子を示す０図中縦軸は光導電性部
の抵抗値、横軸はプロセスの進行方゛向（時間）を示し
、時間１＝１・で露光、１＝１”で現像、ｔ　＝　ｔ　
”で転写が行われる０図中（ａ）は未露光時、図中（ｂ
）は中間濃度を得るために必要な露光を行った時、図中
（ｃ）は、最高濃度を得るために必要な露光を行った時
である。第４図は光導電性部の抵抗回復を自然回復によ
って行ったが、必要に応じてコロナチャージャーを設け
、転写後、光導電性部に注入されている電荷とは逆極性
のイオンを物質に照射することにより、回復時間を早め
ることも可能である。

搬送ローラ１０のうちの１つと導電性スリーブ５を対向
させた理由は、導電性トナー４を画像形成部材７に十分
接触させるためである０画像形成部材７に付着した導電
性トナー４は搬送ローラ１０により転写、定着部に搬送
される。転写、定着は供給ローラ１０のうちの１つとプ
レッシャローラ１１による圧力定着により普通！鳳　ま
たはＯＨＰシート等へ転写定着される。また、転写され
ずに画像形成部材７に残った導電性トナー４は次回の現
像時までに付着力を失い、磁気ブラシによってかきとら
れる。

次に画像形成部材７の材質について述べる。絶縁性部に
ついては、実施例１と同様の材質が用いられる。光導電
性部については、第２図で示した画像形成装置では、露
光と現像には時間的ずれが生じるため、露光から転写ま
での間は導電性が持続し、プロセスを一周して再び露光
される前には絶縁性を示すような材質を選択する。第３
図に光導電性部の光応答及び回復特性を示す、第３図に
おいて、横軸は時間軸であり、ｔはレーザー光を露光し
た時点を示し、ｔ゛は光導電性部２の回復開始時点、ｔ
′”は回復終了時点を示している。ρは、未露光時、ρ
＞１０１１Ω口、露光時、ρく１０７が望ましい６以上
より、光導電性部の材質は、いわゆる持続導電性を示す
感光体、たとえば、２ｎｏ感光体、ＺｎＣｄ５感光体が
用いられる０両感光体は、通常では短波長でしか感度を
示さないため、レーザーの波長域で感度を示すように、
シアニン系色素、ポリメチン系色素等の色素増感剤を含
有させる必要がある。また、静電気力は距離の２乗に反
比例するため、光導電部の厚みは絶縁性部の厚みに依存
するが、２０μｍ以上が良い。

導電性部は実施例１で用いたＩＴＯ等の光透過性を示す
導電性物質を用いる他に、実施例２では露光と現像の位
置が興なるため、露光を画像形成部材７の絶縁性部側か
ら行うことにより、導電性部に光透過性でない導電性物
質を用いることができる。具体的には、Ａ１％　Ｃｕ等
の金属、およびカーボンブラック等を、蒸着、あるいは
塗工、塗布することにより、導電性部を形成することが
できる。

導電性スリーブ５と画像形成部材７の導電性部に印加す
る現像電圧は、画像形成部材７の絶縁性部の厚さで決ま
り、１６μｍポリエチレンテレフタレートを用いた場合
、８０Ｖの電圧で現像可能であった。

以上実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限定され
るものではない０例えば、トナーの記録媒体への転写定
着を圧力定着にて行ったが、いわゆる、電子写真プロセ
スで周知である熱圧力定着、粘着転写等でも構わない。

なお、本発明は、ファクシミリ、複写λ　プリンター等
の出力機器に応用でき、さらに、カラートナーを用いれ
ばフルカラー出力ができる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、潜像を形成する手段
として電荷注入を利用したので、低電圧で駆動でき、電
源の小型化、省エネ化、それに伴う低コスト化が可能で
あるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１の画像形成装置現像部の概
略図、第２図は、本発明の実施例２の画像形成装置の概
略図、第３図は、電荷注入量とトナー付着量の関係を示
した図、第４図は、露光量に応じた光導電性部の抵抗値
の、プロセスによった時間変化の様子を示した図である
。１・・・絶縁性部２・・・光導電性部３・・・導電性部４・・・導電性トナー５・・・導電性スリーブ６・・・マグロ−ラフ・・・画像形成部材８・・・レーザーヘッド９・・・記録媒体１０・・・搬送ローラ１１・・・プレッシャーローラ以　　上す第１図工第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性部、光導電性部、導電性部よりなる画像形
成部材、前記画像形成部材に露光する露光部材、前記画
像形成部材の絶縁性部に接触している導電性トナー、前
記導電性トナーを支持する導電性スリーブ、及び前記画
像形成部材を搬送する手段を有することを特徴とすると
する画像形成装置。
（２）前記画像形成部材上に形成された画像を熱、圧力
、電気力または、磁気力のうち少なくとも一つの力を用
い、記録媒体に転写する手段を有することを特徴とする
特許請求の範囲第一項記載の画像形成装置。