JPH02141765A - 画像形成装置 - Google Patents

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１ この発明は、光導電性材料を利用した画像形成装置に関
する。

［従来の技術］ 従来、光導電性材料を利用した画像形成装置としては、
電子写真法として一最に知られている方法がある。この
電子写真法による画像形成装置は、例えば第７図に一例
を示すように、表面に光導電層を形成した感光体１上に
例えばレーザスキャナ２によるレーザ光を照射して、感
光体１上に静電潜像を形成し、次いで、現像ユニット３
の現像剤担持体４により現像剤５を静電潜像面に供給し
てこの静電潜像を可視像として現像し、次いで転写用帯
電器６で記録紙等の記録体７に転写し、次いで定着器８
で定着するという工程を取る方式、つまり、−旦潜像を
形成する間接記録方式である。

なお、９は除電用帯電器、１０はクリーニングユニット
、１１はイレーザ、１２は一様帯電器である。

また、コントログラフイーとして知られている方法は、
例えば第８図に一例を示すように、記録体１３を挟んで
その両側に、パターン発生器１４からの電気信号により
画像データに対応した電荷パターンを発生する針電極１
５と記録体１３に現像剤１６を供給する現像ユニット１
７の現像剤担持体１８とを対向させて配置して、記録体
１３に現像剤１６を針ｆ４．極１５の電荷パターンに応
じて直接付着させる方式である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の電子写真方式は、−旦潜像を形成し次いで現
像しその後記録体に転写する、という間接記録方式であ
り、最終画像形成に至るまでの工程が多いので、装置が
複雑、かつ大型となり、高価なものとなってしまう。

また、上記コントログラフイ一方式では、装置の構成は
単純であるが、多数の針電極１５を並べて針電極アレイ
とする場合、針電極１５を狭いピッチで多数絶縁して並
べることが容易でないので解像度をあげることが困難で
あり、また、多数の針電極１５にパルス状の高電圧画像
信号を印加するための針電極駆動回路が複雑となる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、構成が簡単
で、装置を小型かつ安価にすることが容易であり、さら
に、解像度をあげる上での困難さも少ない画像形成装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決する本発明は、記録体を挟んでその両側
に、画像データに対応した電荷パターンを発生する記録
ヘッドと前記記録体に現像剤を供給する現像ユニットと
が対向して配置され、前記記録ヘッドは透明電極とこの
透明電極の前記記録体側の面に形成された光導電層とを
有する構成とされ、前記透明電極にバイアス電圧を印加
するバイアス電圧印加手段を設け、記録ヘッドの前記光
導電層に前記電荷パターンを発生させるための信号光を
、前記透明電極の記録体側と反対側から透明電極を透過
させて光導電層に照射する信号光光学系を設けた構成で
ある。

［作用］ 上記構成において、信号光光学系による画像データに応
じた信号光は記録ヘッドの記録体側と反対側から透明電
極を透過して光導電層を照射する。

透明電極にはバイアス電圧が印加されているので、光導
電層に信号光が照射されると、光導電層内にキャリア（
移動し得る電子または正孔）が生成され、光導１！層が
記録体と接触している部分に電荷が発生する。この電荷
により現像ユニットの現像剤をクーロン力で吸引して、
中間に存在する記録体に現像剤を付着させることができ
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第６図を参照して説明
する。

第１図に第１実施例の画像形成装置の概略断面を示し、
第２図にその要部を拡大して示す。

この実施例では、画像データに応じた信号光を発する信
号光光学系としてレーザスキャナ２０を設けている。記
録体としての記録紙２１は、給紙ロール２２に巻かれて
おり、図示のように後述する定着器３４側に送られる。

この記録紙２１を挟んでその両側に、前記レーザスキャ
ナ２０からの信号光をミラー２３を介して受けて画像デ
ータに対応した電荷パターンを発生する記録ヘッドとし
ての感光体ヘッド２４と、記録紙２１に現像剤としての
例えば導電性磁性トナー２５を供給する現像ユニット２
６の現像剤担持体２７とが対向して配置されている。前
記感光体ヘッド２４は、第１図等で紙面と直交する方向
に細長い形状であり、ガラスの透明支持体２８に透明電
極２つを張り付け、この透明電極２９の記録紙２１側の
面に先導電層３０を円弧断面状に形成している。この光
導電層３０には、Ｓｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ１ｏｐｃ　（有
機光導電体）、ａ−８ｉ（アモルファスＳｔ）等の光導
電性材料を用いることができる。導電性磁性トナー（以
下トナーと略ず）２５を担持する前記現像剤担持体２７
は、アルミニウム等の非磁性材料による円筒状の例えば
矢印方向に回転する現像スリーブ３１の内部に、その内
周面に磁極を近接させて固定された多極のマグネットロ
ール３２を持つ構成である。そして、この現像スリーブ
３１と前記感光体ヘッド２４の透明電極２９との間にバ
イアス電圧を印加するバイアス電圧電源（バイアス電圧
印加手段）３３が設けられている。また、記録体２１上
に形成されたトナー画像を最終的に定着するための定着
器３４が配置されている。

上記構成の画像形成装置による画像形成プロセスを説明
すると、レーザスキャナ２０を発したレーザ光は、ミラ
ー２３で反射し、感光体ヘッド２４の透明支持体２８お
よび透明電極２９を透過して光導電層３０を照射する。

透明型ｆｆ１２９にはバイアス電圧（図示例では正電圧
）が印加されているので、光導電層３０のレーザ光が照
射された部分には、キャリア（図示例では正の電荷を持
つ正孔）が生成され、光導電層３０の記録紙２１に接触
している側にも電荷が表れる。この時、この光導電層３
０に対向する現像スリーブ３１上でマグネットロール３
２の磁力線により磁気ブラシを形成している導電性の磁
性トナー２５には、前記バイアス電圧が透明電極２９と
現像スリーブ３１との間に印加されていることから５光
導電Ｍ３０側の正の電荷と反対の電荷（この場合、負の
電荷）が現像スリーブ３１を通して注入され、光導電層
３０＠の正の電荷とトナー２５側の負の電荷との間のク
ーロン力により一部のトナー２５が記録紙２１上に付着
する。

上記のように感光体ヘッド２４に発生した電荷パターン
に直接対応して記録紙２１に付着したトナー２５は、定
着器３４において記録紙２１に定着され、最終画像が得
られる。

上記の画像形成装置は、潜像を形成する工程を経ないで
現像剤による可視像を直接記録紙２１に形成するもので
あり、第７図に示した従来の電子写真方式の装置におけ
る感光体１、転写用帯電器６、除電用帯電器９、クリー
ニングユニット１０、イレーザ１１、−様相電器１２等
が不要となっている。このように、構成が著しく簡単で
あり、したがって装置が小型化され、かつ安価になる。

また、感光体ヘッド２４は、従来の針電極を用いるコン
トログラフイ一方式のように多数の記録ヘッドをアレイ
状に並べるものでなく一体でよいから、高い解像度を得
る上での困難性は少ない。

第３図、第４図は第２実施例を示すもので、この実施例
は、画像データに応じた信号光を発生させる信号光光学
系として、発光ダイオード（ＬＥＤ）をアレイ状に配列
したＬＥＤアレイヘッド４０を用いたものである。その
他の点は、第１図、第２図の第１実施例と同様なので、
再度の説明は省略する。

第４図は、第３実施例を示すもので、前述の現像ユニッ
ト２６内に収容する現像剤として、絶縁性の非磁性トナ
ー５０と導電性の磁性キャリア（磁性粒子）５１とを主
成分とする２成分系の現像剤５２を用いた場きを示す、
トナー５０は体積抵抗が例えば１０”Ω・ｃｍ以上、好
ましくは１０′２Ω・ｃｒ口以上のものを用いるとよい
。

この２成分系の現像剤を用いる場合は、現像剤をあらか
じめ図示時のかく拌器でかく拌して、トナー５０を磁性
キャリア５２との摩擦により所定の電荷（図示例では負
の電荷）の帯電状態にコントロールした後、現像剤担持
体２７で現像領域に運ぶ、この場合、図示のようにトナ
ー５０は磁気ブラシを形成する磁性キャリア５１に吸着
された状態で現像領域に運ばれ、負の電荷をもつトナー
５０は、信号光が照射されて正の電荷が表れた光導電層
３０の位置の記録紙２１上に、前述と同様のクーロン力
で付着させられ、可視像を形成する。

第５図、第６図は第４実施例を示す、この実施例は、現
像ユニットとして、前述の各実施例と異なり、コロナ放
電器のコロナイオンを用いて現像を行うインクミスト式
現像ユニット６０を用いたものである、このインクミス
ト式現像ユニット６０は、感光体ヘッド２４に臨むスリ
ットまたは微小穴等の開口６１ａを持つ中空体である円
筒状のシールド６１内でコロナ放電を行うコロナ放電器
６２を備え、前記シールド６１内にインクミスト６３を
生成させるインクミスト生成装置６４を備えている。前
記コロナ放電器６２は、中心部のワイヤ電極６５と前記
シールド６１との間に高圧電源６６により高電圧が印加
されてコロナ放電を行う、前記インクミスト生成装置６
４は、シールド６１内に張ったインク保持ワイヤ６７と
、シールド６１内からのインク回収が可能なインクタン
ク６８と、このインクタンク６８内のインクを前記イン
ク保持ワイヤ６７に供給するインク補給器６つと、シー
ルド６１内でインクミストを生成させるためにインクを
保持した前記インク保持ワイヤ６７を振動さぜる図示略
の振動発生装置とを備えている。また、７０は透明電極
２９に図示例では負のバイアス電圧を印加するバイアス
電圧電源、７１は単に紙送りを行う紙送りロールである
。

上記インクミスト式現像ユニット６０による現像は、イ
ンクミスト生成装置６４によりシールド６１内にインク
ミスト６３を生成し、この状態でコロナ放電器６２によ
るコロナ放電を行う、すると、図示例ではＪの電荷を持
つコロナイオン７２の一部はインクミスト６３に吸着さ
れ、インクミスト６３とコロナイオン７２とが混在した
状態となる。ここで、前述と同様に光導電１３０に信号
光が照射されて、光導電層３０の信号光が照射された位
置の記録紙２１と接触する部分に図示例の場合具の電荷
が表れると、この負の電荷に正の電荷のコロナイオン７
２が吸引され、この吸引力によりコロナイオン７２と一
緒にインクミスト６３が吸引されて開口６１　ａを通過
し、インクミスト６３が記録紙２１に付着する。こうし
て記録紙２１にインクによる可視像が感光体ヘッド２４
の電荷パターンに直接対応して形成される。この場合に
は、定着器は不要である。

なお、上記各実施例は感光体ヘッド２４と現像ユニット
２６．６０とを固定的に配置し、感光体ヘッド２４と現
像剤ユニット２６．６０との間で記録紙２１を紙送りす
る構成であるが、これと逆に、静止させた記録紙に対し
て感光体ヘッドと現像ユニットとを移動させる構成とす
ることもできる。

［発明の効果］ 本発明は上記の通り構成されているので次のような効果
を奏する。

潜像を形成する工程を経ないで現像剤による可視像を直
接記録体に形成するものであるから、従来の電子写真方
式と比べて画像形成の工程が少なく構成が著しく簡単に
なり、装置が小型化され、かつ安価に製造することが可
能となった。

また、感光体ヘッドは、従来の針電極を用いるコントラ
グラフイ一方式のように多数の記録ヘッドをアレイ状に
並べるものでなく一体でよいから。

高い解像度を得る上での困難性はなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す画像形成装置の概略
断面図、第２図は第１図における要部の拡大図、第３図
は第２実施例を示す画像形成装置の概略断面図、第１１
図は第３実施例を説明するもので第２図に相当する要部
の拡大図、第５図は第４実施例を示す画像形成装置の概
略断面図、第６図は第５図における要部の拡大図、第７
図は従来の画像形成装置を示す概略断面図、第８図は他
の従来の画像形成装置穴示す概略断面図である。 ２０・・・レーザスキャナ（信号光光学系）、２１・・
・記録紙（記録体）、２４・・・感光体ヘッド（記録ヘ
ッド）、２５・・・現像剤、２６・・・現像ユニッ１〜
．２７・・・現像剤担持体、２９・・・透明電極、３０
・・・光導電層、３１・・・現像スリーブ、３２・・・
マグネットロール、３３・・・バイアス電圧電源（バイ
アス電圧印加手段）、６０・・・インクミスト式現像ユ
ニット、６１・・・中空体くシールド）、６２・・・コ
ロナ放電器、６３・・・インクミスト、６４・・・イン
クミスト生成装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録体を挟んでその両側に、画像データに対応した
   電荷パターンを発生する記録ヘッドと前記記録体に現像
   剤を供給する現像ユニットとが対向して配置され、前記
   記録ヘッドは透明電極とこの透明電極の前記記録体側の
   面に形成された光導電層とを有する構成とされ、前記透
   明電極にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段
   を設け、記録ヘッドの前記光導電層に前記電荷パターン
   を発生させるための信号光を、前記透明電極の記録体側
   と反対側から透明電極を透過させて光導電層に照射する
   信号光光学系を設けたことを特徴とする画像形成装置。 ２、前記記録ヘッドと現像ユニットとを固定的に配置し
   、記録体を記録ヘッドと現像ユニットとの間を移動させ
   る構成としたことを特徴とする請求項１記載の画像形成
   装置。 ３、静止させた記録体に対して前記記録ヘッドと現像ユ
   ニットとを移動させる構成としたことを特徴とする請求
   項１記載の画像形成装置。 ４、前記現像ユニットが、前記記録ヘッドに臨む開口を
   持つ中空体内においてコロナ放電を行うコロナ放電器と
   、このコロナ放電器の中空体内にインクミストを生成さ
   せるインクミスト生成装置とを持つインクミスト式現像
   ユニットであることを特徴とする請求項１、２または３
   記載の画像形成装置。