JPH0619614B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリンタ、ファクシミリ等の出力装置として
用いられる画像記録装置に係り、特に透明感光体を介し
て、画像露光用光源と磁気ブラシ現像機とを対向配置
し、画像パターンに従って露光すると同時に感光体上に
トナー像を形成し、記録紙にそのトナー像を転写する画
像記録装置に関し、特に転写装置に対向して光照射手段
を設けて光を照射することで、光導電膜の抵抗を低下さ
せることで帯電トナーが記録紙に転写され易くし、特別
に高抵抗処理を施した記録紙を用いずに転写できるよう
にした画像露光装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、一般に広く用いられている画像記録装置として電
子写真記録方式を用いた画像記録装置がある。第４図に
このような電子写真方式の一般的な装置構成を示す。

第４図に示すようにアルミニウム（Al）の如き導電性基
体1A上に、セレン（Se）、硫化カドミウム(CdS)等の光
導電層1Bを塗布した感光体ドラム１の表面を、コロナ放
電器２を用いて一様に帯電する。次にレーザ光源、ある
いは発光ダイオード(LED)光源等を用いた光学系よりな
る露光装置３を用いて記録画像に対応して露光を行う。
この露光により露光された部分の感光体の表面電位は低
下し、感光体１上に静電潜像が形成される。

更にこの静電潜像を可視像とするために、現像機４を用
いて帯電した黒色微粒子のトナーを静電潜像に静電的に
付着させる。その後、転写用コロナ放電器５を用いて、
感光体１上のトナー像を記録紙６に静電力によって転写
する。この記録紙６上に転写されたトナー像に定着器７
を用いて熱または圧力を加えることで、トナー像が記録
紙６に固定され、記録画像が得られる。

一方、転写後の感光体１上にはトナー像が残るので、除
電ランプ８を用いて感光体１上の電位を約０Ｖにした
後、ファーブラシクリーナ９を用いてトナー像を除去
し、次の記録プロセスに備えている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の電子写真方式の画像記録装置は、感光
体ドラムの周辺に、コロナ放電器２、画像露光装置３、
現像機４、転写装置５、除電ランプ８、クリーニング装
置９等があり、更に定着器７、記録紙搬送装置（図示せ
ず）等が設置されているため、画像記録装置全体が大型
の装置となる問題点がある。

更に一様帯電と転写器にコロナ放電器を用いているた
め、人体に有害なオゾンが発生する問題がある。

また一成分磁性トナーを用いた場合、普通紙よりなる記
録紙に転写する際、トナーの保持する電荷が抵抗の低い
普通紙（抵抗値が10¹²〜10¹³Ω−cm）を通してリークす
るため、転写効率が著しく低下する。そのため一成分磁
性トナーを用いる場合、記録紙の表面を高抵抗処理した
記録紙(10¹⁴〜10¹⁶Ω−cm)を使用する必要があるといっ
た問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、透明基体上に透明導電膜、光導電膜を積
層形成した感光体と、該透明基体側より光を照射する画
像露光用光源と、該感光体を介して前記画像露光用光源
に対向する磁気ブラシ現像機と、前記感光体に沿って前
記光導電膜に対し記録紙を介して設けた転写器と、該転
写器に対向し透明基体側より光を照射する光照射装置
と、前記記録紙に転写された転写像を定着する定着装置
と、前記感光体に沿って転写器より所定の位置を隔てた
位置に転写後のトナーを機械的に除去するトナー除去手
段と、該トナーの除去手段より感光体に沿って、感光体
の裏側より感光体を除電する除電装置を設け、前記磁気
ブラシ現像機と透明導電体間に電圧を印加した状態で、
画像パターンに応じて光照射することで光導電膜にトラ
ップ電荷を形成し、該トラップ電荷に磁性トナーを付着
させ、前記転写器に対向した光照射手段で、感光体に付
着した帯電トナーに電荷を注入しながら帯電トナーを記
録紙上に転写し、転写後の残留トナーを機械的に除去す
るようにした本発明の画像記録装置によって解決され
る。

〔作用〕

即ち、本発明の画像記録装置は、コロナ放電器の如く高
圧電源を必要とせず、透明基体、透明導電膜、光導電膜
の三層構造の感光体を用い、画像露光用光源を、感光体
を挟んで現像機と対向配置し、画像露光を感光体の基体
側より行うと同時に現像を行い、鮮明な印字画像を得る
とともに、装置全体の小型化を図るようにしたものであ
る。

更に転写手段と対向して感光体を照射する光照射手段を
設け、光を感光体に照射して感光体を低抵抗化して帯電
トナーが移動しやすくして、特別に高抵抗処理を施した
記録施を用いないで普通の記録紙に容易に転写記録でき
るようにした画像記録装置を提供するものである。

〔実施例〕

以下、図面を用いながら本発明の実施例につき詳細に説
明する。

第１図に本発明の一実施例を示す。

図示するように内部が中空の円筒状でアクリル樹脂より
なる透明基体11Ａ上に、酸化インジウムよりなる透明導
電膜11Ｂが積層形成され、その上には有機材料よりな
り、厚さを50μｍ以上と十分厚く形成し、静電容量の小
さい光導電膜11Ｃを塗布形成したドラム状の感光体11を
設ける。この感光体11の光導電膜11Ｃ側に一成分磁気ブ
ラシ現像機12を設置し、感光体11を挟んで磁気ブラシ現
像機12と対向する位置にLEDアレイと、セルフォックレ
ンズアレイとからなる画像露光装置13を設ける。ここで
磁気ブラシ現像機12に用いる磁性トナーは、抵抗値が10
_５〜10_８Ω−cm程度の一成分の低抵抗磁性トナーとす
る。また磁気ブラシ現像機12に現像バイアス電圧を印加
するための電源14を設ける。

更にこの感光体上に形成されるトナー像15を転写するた
めの表面に高抵抗処理を施さない記録紙（普通紙）16を
光導電膜11Ｃに対向して設置し、この記録紙16にトナー
像を転写するために、記録紙16にトナー像15の電荷と逆
極性の負の電荷を印加するゴムローラよりなる転写器17
を現像器12より所定の位置を隔てて設け、更にこの転写
器17に電圧を印加するための電源18を設ける。またこの
転写器17に感光体11を挟んで対向する位置に転写用露光
光源19を設け、更に記録紙16に転写されたトナー像15
を、記録紙16に熱的に固定する定着器20を設ける。

更に転写器17より所定の距離を隔て、感光体11内部のト
ラップ電荷とトナー電荷を除電し、両者間の拘束力をな
くする除電用光源41を設ける。

その後に、感光体11上に於ける残留トナー21を機械的に
除去するためのフアーブラシクリーナ22を設ける。更に
フアーブラシクリーナ22より所定の距離を隔てて、感光
体11に沿って感光体11の裏側に、ファーブラシクリーナ
22によって生じる摩擦電荷を除去するための除電ランプ
23を設ける。

このような画像記録装置を用いて画像記録を行う際の手
順について説明する。

第１図に示す内部が中空の円筒状の感光体11を矢印Ａ方
向に回転させ、かつ磁気ブラシ現像機12のマグネットロ
ーラを回転させながら、画像露光装置13で画像パターン
に基づいて露光を行う。このようにすると露光された箇
所が直ちに現像され、感光体11上に電荷を帯びた帯電ト
ナー像15が形成される。

ここでトナー像が形成される状態に付いて第２図を用い
ながら詳述する。

現像機12の電源14を用いて、現像機12のスリーブ12Ａに
100〜300Ｖ程度の現像バイアス電圧を印加し、現像機12
の設定位置に対向して感光帯11の裏面側、即ち基体11Ａ
側より前記第１図に示した露光装置13を用いて画像パタ
ーンに従って矢印Ｂに示すような露光を行う。ここで光
導電層11Ｃの非露光部は、光導電層11Ｃの厚さ方向の寸
法、あるいは材質によってその容量が十分小さくなるよ
うにしておき、帯電トナー像15が付着しない状態とす
る。これに対して露光部は、光が照射されることでその
部分の抵抗値が低下し、光照射によって発生した透明導
電層11Ｂの電荷31が、光導電層11Ｃの表面に到達し、こ
の光照射された光導電層11Ｃの部分の容量が見掛け上大
きくなるので、その部分に帯電トナー像15が付着し、こ
の光導電層11Ｃの表面に帯電トナー像15の電荷と逆極性
の負の電荷31がトラップされ、このトラップ電荷31によ
って帯電トナー像15が引き寄せられて付着する。

このようにして形成された帯電トナー像15を、記録紙16
に転写する。このように帯電トナー像15が記録紙16上に
転写される状態を第３図に示す。

図示するように感光体11上の帯電トナー像15上に記録紙
16を介して、導電性ゴムローラよりなる転写器17を配設
し、この転写器17に電源18を用いて現像バイアス電圧に
対し、逆極性の負の電圧を印加する。更に転写器17の位
置に対向して、透明基体11Ａ側より露光装置19を用いて
矢印Ｃ方向より光を照射することで、光導電層11Ｃは低
抵抗の状態となり、電荷が移動し易くなり、透明導電層
11Ｂより正の電荷が帯電トナー15に注入される。正の電
荷が注入された帯電トナー15は、転写器17と透明導電層
11Ｂとの間の電界によって記録紙16に転写されるように
なる。

次に前記第１図に示すように定着器20を用いて帯電トナ
ー像15を記録紙16上に定着する。

一方、トナー像15を記録紙16に転写した後、感光体11上
に残留トナー像21が形成される。この残留トナー像21を
除電用光源41除電し、トナーの拘束力を無くしてから、
フアーブラシクリーナ22を用いて機械的に感光体11の表
面より除去する。この時、図示しないがフアーブラシク
リーナ22の周辺にトナーを吸引するトナー吸引装置を設
けておき、除去したトナーを吸引する。

更に残留トナー像21を除去する際にフアーブラシクリー
ナ22で感光体11を摩擦することで、光導電層11Ｃが帯電
するので、この帯電電荷を除去するために、除電ランプ
23を用いて感光体11を照射して除去し、次の記録サイク
ルに備えるようにする。

このような本実施例の画像記録位置によれば、像露光と
像の現像を同時に行う像形成工程、転写工程、定着工
程、クリーニング工程、除電工程の５工程によって画像
記録が行われるため、従来の電子写真装置におけるより
も簡単な工程で記録画像が形成できる。

更に感光体に光照射を行い、トナーに電荷を注入しなが
ら転写するため、特別な高抵抗処理を施した記録紙でな
く、普通紙に記録できる。またコロナ放電器を使用しな
いため、数ＫＶという高電圧電源を必要としない上、人
体に有害なオゾンの発生が防止できる。

以上述べた実施例に於いては、残留トナーの除去手段と
して、フアーブラシクリーナを用いたが、その他プラス
チック製のブレードを用いて残留トナーを機械的に摩擦
しながら除去するようにしても良い。

また本実施例の他に転写ローラの代わりとして、コロナ
放電転写器を用いた場合に於いても、従来の電子写真装
置における如く、一様帯電コロナ放電器を用いていない
ので、高電圧電源を減らせる効果がある。

更に本実施例の他に、感光体を回転ドラム状とせず、ベ
ルト状（シート）状にして移動させても良い。

また光導電膜は本実施例で用いた有機材料よりなる感光
体の代わりにSe、CdSの如き材料を用いても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の画像記録装置によれば、現像
工程と露光工程を同一工程で行っているため画像記録に
要する工程が短縮でき、装置が小型化でき、また特別に
高抵抗処理を施した記録紙でなく、普通の記録紙に転写
記録できる効果がある。また感光体を一様に帯電するコ
ロナ放電器を用いていないので、オゾン等の人体に有害
なガスの発生が防止できる効果も併せて生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像記録装置の一実施例を示す模式
図、 第２図は本実施例に於ける現像の状態を示す模式図、 第３図は本実施例に於ける転写の状態を示す模式図、 第４図は従来の画像記録装置を示す模式図である。 図に於いて、11は感光体、11Ａは透明基体、11Ｂは透明
導電膜、11Ｃは光導電膜、12は現像機、12Ａはスリー
ブ、13は露光装置、14は現像機のバイアス電源、15は帯
電トナー像、16は記録紙、17は転写器、18は転写器用電
源、19は転写用光源、20は定着器、21は残留トナー像、
22はフアーブラシクリーナ、23,41は除電ランプ、31は
トラップ電荷、Ａは感光体の移動方向を示す矢印、Ｂ、
Ｃは光の照射方向を示す矢印である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基体上に透明導電膜、光導電膜を積層
   形成した感光体と、該透明基体側より光を照射する画像
   露光用光源と、該感光体を介して前記画像露光用光源に
   対向する磁気ブラシ現像機と、前記感光体に沿って、前
   記光導電膜に対し、記録紙を介して設けた転写器と、該
   転写器に対向し、透明基体側より光を照射する光照射装
   置と、前記記録紙に転写された転写像を定着する定着装
   置と、前記感光体に沿って転写器より所定の位置を隔て
   た位置に転写後のトナーを機械的に除去するトナー除去
   手段と、該トナーの除去手段より感光体に沿って、感光
   体の裏側より感光体を除電する除電装置を設け、前記磁
   気ブラシ現像機と透明導電体間に電圧を印加した状態
   で、画像パターンに応じて光照射することで光導電膜に
   トラップ電荷を形成し、該トラップ電荷に磁性トナーを
   付着させ、前記転写器に対向した光照射手段で、感光体
   に付着した帯電トナーに電荷を注入しながら帯電トナー
   を記録紙上に転写し、転写後の残留トナーを機械的に除
   去するようしたことを特徴とする画像記録装置。