JPH0658556B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 透明基体と透明導電膜と透明感光体層との３層構成の記
録媒体の透明感光体層側に、帯電した光導電性トナーを
付着させると共に透明導電膜との間に電圧を印加した導
電性基板を配置し、記録媒体の透明基体側から画像光を
照射して、透明感光体層内にトラップ電荷を形成し、又
記録媒体を透過した画像光を光導電性トナーに照射して
低抵抗化し、この低抵抗化した光導電性トナーに、導電
性基板側から電荷を注入して帯電極性と反対の極性に帯
電させ、それによって透明感光体層内のトラップ電荷と
の間の静電力を生じさせ、記録媒体上に画像光に対応し
た光導電性トナーによる画像を形成するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光導電性トナーと透明の記録媒体とを用い、
記録媒体の透明感光体層上に画像光に対応した光導電性
トナーによる画像を形成し、その画像を表示又は転写す
る画像形成装置に関するものである。

現在の複写機は、電子写真記録方式を用いたものが一般
的であり、帯電，露光，現像，転写等の工程で複写が行
われるものである。この記録方式は、コロナ放電により
帯電させるものであるが、コロナ放電を用いることな
く、記録、表示を行わせる方式も提案されている。

〔従来の技術〕

従来の電子写真記録方式は、例えば、第３図に示すよう
に、セレン等の光導電層３２を有する記録ドラム３１を
矢印方向に回転させ、直流高電圧が印加されるコロナ放
電器３３により記録ドラム３１の表面を一様に帯電さ
せ、次にレーザ等からなる画像露光手段３４によって画
像光を照射し、記録ドラム３１上に画像光に対応した静
電潜像を形成し、次に黒色微粒子のトナーを現像器３５
によって付着させ、静電潜像を可視像化する。この場
合、トナーは、コロナ放電器３３によって帯電された電
荷と同一極性に帯電させ、現像器３５と記録ドラム３１
との間に電圧を印加し、その電界によって静電的に記録
ドラム３１上にトナーを付着させて現像するものであ
る。

次にトナー像は、コロナ放電器３６によって記録紙４０
をトナーとは逆極性に帯電させることにより、記録紙４
０に転写され、転写された記録紙４０上のトナー像は、
定着器３７によって熱定着される。

又記録ドラム３１上に残存したトナーは、交流高電圧が
印加される除電コロナ放電器３８により記録ドラム３１
上の電荷とトナーの電荷とを中和し、ファーブラシ３９
によって除去してクリーニングを行うと共に、記録ドラ
ム３１の表面電位をほぼ零とし、一連の画像形成，転写
の工程が終了し、記録ドラム３１の回転によってこの工
程が繰り返されることになる。

又コロナ放電器を用いない方式として、例えば、特開昭
５７−１１９３７５号公報に示されている記録手段が知
られている。例えば、第４図に示すように、透明基体４
１上にＩＴＯ等からなる透明導電層４２を設け、その上
に例えば６５μｍの厚さのＣｄＳ等からなる感光体層４
３を設け、更に或る程度の抵抗値を有する白色絶縁層４
４を設けた記録フィルム４５に、導電性磁性トナー現像
器４６を対向配置し、この現像器４６と透明導電層４２
との間に直流電源５１から電圧を印加しながら、半導体
レーザ等からなる光源４７、ポリゴンスキャナ４８、ｆ
θレンズ４９等によって、透明基体４１側から画像露光
を行うものである。

この画像露光によって、現像器４６と記録フィルム４５
の透明導電層４２との間に電圧が印加されているから、
光が照射されて抵抗値が低下した感光体層４３の部分に
於いてトナーが静電的に付着される。一方、光が照射さ
れなかった部分は、絶縁層４４の厚さを充分に大きくし
てあるから、トナーとの間の静電的な付着力は弱いもの
となり、記録フィルム４５上にはトナーが付着しないこ
とになる。従って、画像露光に対応したトナー像５０が
形成される。

画像形成後、光照射により誘起した電荷及びトナーに誘
起した電荷は、画像表示の１周期内に表面層を介して放
電し、次の画像形成時に於いて、現像器４６内のマグネ
ットの作用によって磁気的に吸引されて現像器４６に回
収される。この場合、画像露光は、記録フィルム４５の
透明基体４１側から行うものであるから、トナー回収
と、画像露光と、現像とを同時的に行うことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の従来の電子写真記録方式は、帯電，除電にコロナ
放電器３３，３６，３８を用いるものであり、コロナ放
電器３３，３６，３８は、数ＫＶの高電圧をコロナワイ
ヤに印加する構成であるから、高電圧源が必要であると
共に、湿度，粉塵等の影響を受け易いので、信頼性が低
い欠点がある。又コロナ放電器によって発生するオゾン
が臭気を発生すると共に、オゾンが多いことによる人体
への悪影響がある。更に、帯電，露光，現像，転写，除
電，クリーニングの６つのプロセスが必要であるから、
装置が複雑となると共に大型化する欠点がある。

又第４図に示す従来の画像形成装置は、コロナ放電器を
用いない利点があるが、露光部分と非露光部分とのトナ
ーに作用するクーロン力の差異を利用して画像形成を行
うものであるから、感光体層４３を厚く形成しなければ
ならない。しかし、厚い感光体層４３を均一な厚さに形
成することは困難である。又感光体層４３を厚くするこ
とにより、材料使用量が多くなって、コストアップとな
る欠点がある。又感光体層４３を厚くするに従って、記
録フィルム４５の透明導電膜４２と現像器４６との間に
印加する電圧を高くする必要があると共に、光感度が低
下する欠点がある。又導電性トナーを使用するものであ
るから、普通紙への転写が困難となる欠点がある。

本発明は、前述の従来の欠点を改善し、コロナ放電器を
用いることなく、低電圧で且つ高感度で画像形成を行う
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の画像形成装置は、第１図を参照して説明する
と、透明基体２上に透明導電膜３と透明感光体層４とを
形成した記録媒体１と、帯電した光導電性トナー６を表
面に均一に付着させた導電性基板５と、画像露光手段８
とを備え、記録媒体１の透明導電膜３と導電性基板５と
の間に電源９等によって電圧を印加し、記録媒体１の透
明感光体層４に近接して、帯電光導電性トナー６を付着
させた導電性基板５を配置し、この導電性基板５に対向
して記録媒体１の透明基体２側から画像露光手段８によ
って画像光を照射するものである。

〔作用〕

記録媒体１の透明基体２側から照射された画像光によ
り、透明感光体層４にトラップ電荷が形成され、又透明
基体２，透明導電膜３，透明感光体層４を透過した画像
光が、導電性基板５に付着された光導電性トナー６に入
射され、光導電性トナー６は低抵抗化される。この低抵
抗化された光導電性トナー６に、電源９から電荷が注入
されて、最初の帯電極性が反転される。この帯電極性が
反転された光導電性トナー７は、透明感光体層４内のト
ラップ電荷と静電的に吸着されるから、画像光が照射さ
れた部分の透明感光体層４上にトナー像が形成される。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例の説明図であり、１０は記録フ
ィルム、１１は透明基体、１２は透明導電膜、１３は透
明感光体層、１４は磁気ブラシ現像器、１５は金属ロー
ラ、１６はバイアス電源、１７は剥離ブレード、１８は
半導体レーザ光源や発光ダイオードアレー等の露光光
源、１９はレンズ等の光学系、２０は記録紙、２１は導
電ゴムローラ、２２は転写用電源、２３はクリーニング
用ブラシ、２４は除電用ランプ、２５，２６，２７は光
導電性トナーである。

記録媒体としての記録フィルム１０は、透明基体１１上
に透明導電膜１２が形成され、その上に透明感光体層１
３が形成された３層構成で、透明導電膜１２が接地され
た状態で、矢印方向に駆動されるものである。又透明基
体１１は、例えば、１００μｍの厚さのポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、透明導電膜１
２は、例えば、透明基体１１上に蒸着した0.2μｍの厚
さの酸化インジウムＩｎ₂Ｏ₃）を用い、感光体層１３
は、例えば、８μｍの厚さの有機感光材を用いることが
できる。

導電性基板を構成する金属ローラ１５は、バイアス電源
１６によって負の電圧が印加され、又磁気ブラシ現像器
１４は接地されている。光導電性トナーは、鉄粉からな
るキャリアと混合されて正に帯電されている。この光導
電性トナーは、磁気ブラシ現像器１４によって金属ロー
ラ１５に接触され、金属ローラ１５に負の電圧が印加さ
れているので、正極性に帯電された光導電性トナー２５
は、金属ローラ１５の表面に均一に付着される。この実
施例に於ける磁気ブラシ現像器１４は、金属ローラ１５
に光導電性トナー２５を均一に付着させる為の手段であ
り、他の構成によって金属ローラ１５に帯電した光導電
性トナー２５を付着させることも可能である。

又画像露光手段は、露光光源１８と光学系１９とによっ
て構成された場合を示し、露光光源１８を発光ダイオー
ドアレーとして、光学系１９を光集束性ファイバレンズ
により構成することもできる。又露光光源１８を半導体
レーザとし、光学系１９をポリゴンスキャナ，ｆθレン
ズ等により構成することもできる。この画像露光手段に
よる画像光は、記録フィルム１０の透明基体１１側から
照射するものである。

露光光源１８からの画像光が光学系１９を介して記録フ
ィルム１０に照射されると、透明感光体層１３は低抵抗
化され、その透明感光体層１３内に正のトラップ電荷が
生じる。この電荷によって静電潜像が形成されることに
なる。

又記録フィルム１０の透明基体１１と透明導電膜１２と
透明感光体層１３とを透過した画像光が、金属ローラ１
５の表面上の正に帯電された光導電性トナー２５に照射
される。それによって光導電性トナー２５は低抵抗化さ
れ、正の帯電電荷は金属ローラ１５を介して放電し、更
に電源１６からの電荷が注入されて、負に帯電される。
従って、透明感光体層１３内の正のトラップ電荷との間
の静電力によって、負に帯電した光導電性トナー２６が
透明感光体層１３に吸着される。

又光が照射されない部分の透明感光体層１３は、高抵抗
状態を維持し、それに対向する部分の光導電性トナー２
５も光が照射されないので、高抵抗状態を維持し、正の
帯電電荷を保持したままとなるから、金属ローラ１５に
静電力で吸着され、透明感光体層１３には吸着されな
い。従って、透明感光体層１３上には、負に帯電された
光導電性トナー２６による画像が形成されることにな
る。そして、金属ローラ１５上に残存する正に帯電され
た光導電性トナー２５は、剥離ブレード１７によって剥
離されて磁気ブラシ現像器１４側へ戻される。

光導電性トナー２６による画像は、記録フィルム１０を
停止して表示することもできる。又記録フィルム１０に
記録紙２０を介して導電ゴムローラ２１を圧接し、この
導電ゴムローラ２１に、負極性に帯電された光導電性ト
ナー２６とは逆極性の正の電圧を電源２２から印加し、
静電力によって記録紙２０へ光導電性トナー２６を吸着
させ、光導電性トナー２６による画像の転写を行わせ、
図示を省略した定着器によって記録紙２０に転写された
画像の定着を行うものである。

又転写されずに記録フィルム１０に残存した光導電性ト
ナー２７は、クリーニング用ブラシ２３によって除去さ
れ、記録フィルム１０は矢印方向に走行して、除電用ラ
ンプ２４によって全面に光が照射され、透明感光体層１
３内のトラップ電荷が除去されて初期状態に戻ることに
なる。

前述の実施例に於いて、印字濃度Ｏ．Ｄ＝1.0以上、か
ぶり濃度Ｏ．Ｄ＝0.02以下のかぶりのない複写濃度が得
られた。

又転写手段としては、前述の実施例以外の種々の構成を
採用することが可能であり、例えば、記録フィルム１０
上の光導電性トナー２６を、粘着性の中間転写ローラに
一旦転写し、この中間転写ローラに記録紙を介して加熱
ローラを圧接し、記録紙に転写と同時に定着する構成と
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、透明基体２，１１上に
透明導電膜３，１２と透明感光体層４，１３とを形成し
た記録フィルム１０等の記録媒体１の透明基体側から、
画像露光手段８によって画像光を照射し、記録媒体１の
透明感光体層側に、帯電した光導電性トナー６，２６を
均一に付着された金属ローラ１５等の導電性基板５を配
置し、画像光に対応したトナー像を記録媒体上に形成さ
せるものであり、(1)コロナ放電器を使用しないので、
高電圧電源が不要であると共にオゾンによる悪影響がな
い。(2)電源としては、光導電性トナーを均一に付着さ
せる為の電源１６と、転写用の電源２２とを用いるだけ
で良く、しかも、１００Ｖ程度の低電圧源で良い。(3)
透明感光体層４，１３の厚さを薄くできるので、製造コ
ストを低減することができる。(4)透明感光体層４，１
３の厚さを薄くすることにより、記録電圧を低くするこ
とができると共に、光感度も高くなる。(5)現像時に、
光導電性トナーの帯電極性を逆転させることにより、か
ぶりのない画像を形成することができる。(6)転写時
に、光導電性トナーは高抵抗状態となるから、普通紙へ
の静電転写が容易となる等の種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
の説明図、第３図及び第４図は従来例の説明図である。 １は記録媒体、２は透明基体、３は透明導電膜、４は透
明感光体層、５は導電性基板、６，７は光導電性トナ
ー、８は画像露光手段、９は電源、１０は記録フィル
ム、１１は透明基体、１２は透明導電膜、１３は透明感
光体層、１４は磁気ブラシ現像器、１５は金属ローラ、
１６はバイアス電源、１７は剥離ブレード、１８は露光
光源、１９は光学系、２０は記録紙、２１は導電ゴムロ
ーラ、２２は転写用電源、２３はクリーニング用ブラ
シ、２４は除電用ランプ、２５，２６，２７は光導電性
トナーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基体（２）上に透明導電膜（３）を設
   け、該透明導電膜（３）上に透明感光体層（４）を形成
   した記録媒体（１）と、 帯電させた光導電性トナー（６）を表面に均一に付着さ
   せ、前記記録媒体（１）の透明感光体層（４）に近接し
   て配置すると共に、前記記録媒体（１）の透明導電膜
   （３）との間に所定の電圧を印加した導電性基板（５）
   と、 該導電性基板（５）と前記記録媒体（１）を介して対向
   する位置の透明基体（２）側から画像光を照射し、前記
   透明感光体層（４）内にトラップ電荷を形成すると共
   に、該透明感光体層（４）を透過した画像光により前記
   光導電性トナー（６）を低抵抗化し、該低抵抗化された
   光導電性トナー（６）に前記導電性基板（５）側から電
   荷を注入して帯電極性を反転させ、帯電極性の反転され
   た光導電性トナー（７）を前記透明感光体層（４）内の
   トラップ電荷に静電的に吸着させる画像露光手段（８）
   と を備えたことを特徴とする画像形成装置。