JPH0664372B2 - Image recording apparatus and image forming method - Google Patents

Image recording apparatus and image forming method

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JPH0664372B2
JPH0664372B2 JP20638885A JP20638885A JPH0664372B2 JP H0664372 B2 JPH0664372 B2 JP H0664372B2 JP 20638885 A JP20638885 A JP 20638885A JP 20638885 A JP20638885 A JP 20638885A JP H0664372 B2 JPH0664372 B2 JP H0664372B2
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developing
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正利 木村
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  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 表面に島状微小電極を設けた感光体と第1現像機間に電
圧を印加して現像し、次に裏面側から画像露光を行な
い、トラップ電荷像を形成し、次に第2現像機に逆バイ
アスを印加し背景部トナーを除去する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline of the Invention] A voltage is applied between a photoreceptor having an island-shaped microelectrode on its surface and a first developing device for development, and then image exposure is performed from the back surface side to trap charge. An image is formed, and then a reverse bias is applied to the second developing machine to remove the background toner.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明はプリンタ等に用いる画像記録装置及び画像形成
方法に係り、特に形成すべき画像パターンに基づいて画
像光が照射された感光体上の明部(露光部)にトナー像
を形成する画像記録装置及び画像形成方法に関する。
The present invention relates to an image recording apparatus and an image forming method used for a printer or the like, and in particular, image recording for forming a toner image on a bright portion (exposure portion) on a photosensitive member irradiated with image light based on an image pattern to be formed. The present invention relates to an apparatus and an image forming method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は走行する感光体に対して、帯電・露光・現像・
転写などの操作を行うようにした従来のいわゆる電子写
真記録方式の画像形成装置の模式図である。第2図に示
すようにセレン等の光導電層2が施された記録ドラム1
上の表面を、初期帯電コロナ放電器3によって一様に帯
電する。次いで、上記光導電層2上にレーザ等からなる
露光手段4により画像情報に対応する露光を行って、静
電潜像を形成する。更に、この静電潜像に現像機5によ
り前記一様帯電と同極性に帯電した黒色微粒子のトナー
を電界によって静電的に付着させて、トナー画像を形成
する。その後、前記光導電層2上のトナー画像は、転写
コロトロン6により、トナーとは逆極性の電荷が帯電さ
れた記録紙10上に転写される。このように転写された
トナー画像は、定着器7において熱定着、又は圧力定着
等により該記録紙10上に定着される。一方、前記光導
電層2上に残留したトナーを除電コロトロン8等による
光導電層2上の電荷と該トナーの電荷の中和工程を介し
てファーブラシクリーナ9により容易にクリーニング除
去されると共に、該光導電層2の表面電位を略ゼロにす
る。このような初期帯電から残留トナーのクリーニング
までの一連のプロセスによって画像記録が完了する。以
下、上記の記録プロセスが繰り返されるようになってい
る。
Figure 2 shows charging, exposure, development, and
FIG. 7 is a schematic diagram of a conventional so-called electrophotographic recording type image forming apparatus that is configured to perform operations such as transfer. A recording drum 1 provided with a photoconductive layer 2 such as selenium as shown in FIG.
The upper surface is uniformly charged by the initial charging corona discharger 3. Next, the photoconductive layer 2 is exposed by exposure means 4 such as a laser corresponding to image information to form an electrostatic latent image. Further, a toner image is formed by electrostatically adhering the toner of black fine particles charged to the same polarity by the developing device 5 to the electrostatic latent image by the electric field by the developing machine 5. Then, the toner image on the photoconductive layer 2 is transferred by the transfer corotron 6 onto the recording paper 10 charged with an electric charge having a polarity opposite to that of the toner. The toner image transferred in this manner is fixed on the recording paper 10 by heat fixing, pressure fixing, or the like in the fixing device 7. On the other hand, the toner remaining on the photoconductive layer 2 is easily cleaned and removed by the fur brush cleaner 9 through a neutralizing step of neutralizing the charge on the photoconductive layer 2 and the charge on the photoconductive layer 2 by the static elimination corotron 8. The surface potential of the photoconductive layer 2 is made substantially zero. Image recording is completed by such a series of processes from initial charging to cleaning of residual toner. Hereinafter, the above recording process is repeated.

このように、電子写真方式では、感光体の帯電・除電に
コロナ放電器が必要である。このコロナ放電器には、コ
ロナワイヤに数KVという高電圧を印加しなければなら
ず、このための高圧電源が必要であると共に、コロナ放
電器は湿度・粉塵等の影響を受けやすく信頼性が劣る。
また、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、オゾンの人体への影響がある。さらに、
帯電・露光・現像・転写・除電・クリーニングという6
つのプロセスが必要となり、そのための装置が複雑かつ
大きくなるという欠点がある。
As described above, in the electrophotographic method, the corona discharger is required for charging and discharging the photoconductor. To this corona discharger, a high voltage of several KV must be applied to the corona wire, a high voltage power supply for this is required, and the corona discharger is susceptible to humidity, dust, etc. and has high reliability. Inferior.
Further, ozone generated by the corona discharger produces an odor and also has an effect on the human body. further,
Charge, exposure, development, transfer, charge removal, cleaning 6
It has the disadvantage of requiring two processes, which makes the equipment complicated and bulky.

最近、従来の電子写真プロセスに代って、コロナ放電器
を使用しない画像形成法が、特開昭57-119375号公報に
既に電子写真ディスプレイとして開示されている。この
装置を第3A図に示す。透明基体11上にITOからなる
透明導電層12を設け、その上に65μm厚のCdSバイ
ンダ結着層からなる感光体層13を設け、さらにその上
にある程度の抵抗値を有する白色絶縁層14を積層した
構成の記録フィルム15に、導電性磁性トナー現像機1
6を対向配置し、この現像機16と透明導電層12間に
電圧を印加しつつ、半導体レーザ17、ポリゴンスキャ
ナー18、fθレンズ19を介して画像露光を行う。現
像ローラとITOとの間に電圧が印加されているため、第
3B図に示すように光ビームが照射され、抵抗の下がっ
た感光層CdS部分においてフォトチャージがトナー側に
走り、この結果トナーに誘起された逆電荷と引き合っ
て、トナーを感光体上にクローン力によって付着させ
る。一方、光の照射されなかった部分は、絶縁層の厚み
が充分大きいため、電気的な付着力が弱く、トナーが感
光体に付着しない。この結果、露光に応じたトナー像2
0か感光体上に形成される。画像形成後、フォトチャー
ジおよびトナーに誘起された電荷は、画像表示の1周期
内に表面層を介してディスチャージする。その結果、次
回画像形成時において、現像ローラ上に再び保持され
る。一方、画像露光は支障なく行なわれ、新しい画像形
成が可能となる。この方式では、露光部と非露光部のト
ナーに働らくクーロン力の差異を利用して画像形成を行
うため、感光体膜厚をかなり厚くしなければならない。
しかし、厚い膜厚の感光体は均一に製造しにくく且つ、
感光体材料の使用量が多くなり、さらに膜厚が大きくな
るにつれ、記録電圧が高くなると共に、光感度が低下す
るという欠点がある。また、この画像形成法をハードコ
ピー装置に適用しようとする場合、導電性トナーである
ため、普通紙への転写が困難となる等の欠点があった。
Recently, instead of the conventional electrophotographic process, an image forming method which does not use a corona discharger has already been disclosed as an electrophotographic display in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-119375. This device is shown in FIG. 3A. A transparent conductive layer 12 made of ITO is provided on a transparent substrate 11, a photosensitive layer 13 made of a CdS binder binder layer having a thickness of 65 μm is provided thereon, and a white insulating layer 14 having a certain resistance value is further provided thereon. A conductive magnetic toner developing machine 1 is formed on a recording film 15 having a laminated structure.
6 are arranged facing each other, and while applying a voltage between the developing machine 16 and the transparent conductive layer 12, image exposure is performed through the semiconductor laser 17, the polygon scanner 18, and the f θ lens 19. Since the voltage is applied between the developing roller and the ITO, the light beam is irradiated as shown in FIG. 3B, and the photocharge runs to the toner side in the photosensitive layer CdS portion where the resistance is lowered, resulting in the toner. The toner is attracted to the photoreceptor by the clonal force by attracting the induced opposite charge. On the other hand, in the portion not irradiated with light, the thickness of the insulating layer is sufficiently large, so that the electric adhesion is weak and the toner does not adhere to the photoconductor. As a result, the toner image 2 corresponding to the exposure
0 or formed on the photoreceptor. After the image formation, the photocharge and the charge induced in the toner are discharged through the surface layer within one cycle of the image display. As a result, when the image is formed next time, it is held again on the developing roller. On the other hand, image exposure is performed without any trouble, and a new image can be formed. In this method, since the image is formed by utilizing the difference in Coulomb force exerted on the toner in the exposed portion and the non-exposed portion, it is necessary to considerably increase the film thickness of the photoconductor.
However, it is difficult to produce a thick photoconductor uniformly, and
As the amount of the photoconductor material used increases and the film thickness increases, the recording voltage increases and the photosensitivity decreases. Further, when the image forming method is applied to a hard copy device, there is a drawback that transfer to plain paper is difficult because the toner is a conductive toner.

本発明は上記欠点を解消する画像記録装置及び画像形成
法を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an image recording apparatus and an image forming method that solve the above drawbacks.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点は本発明によれば、透明基体上に透明導電膜
及び光導電層を順次配設した感光体と、該感光体を介し
て、該透明基体面に対向配設された画像露光手段及び該
光導電層面に対向配設された現像機とを具備し、該現像
機と感光体間に帯電トナーを搬送すると共に該現像機と
該透明導電膜間に電圧を印加する画像記録装置におい
て、 前記光導電層上に複数の島状微小電極を配設し、前記現
像機が、該島状微小電極に対向して配置された第1現像
機と、該第1現像機から所定の間隔を有し且つ該島状微
小電極に対向して配置された第2現像機であることを特
徴とする画像記録装置にによって解決される。
According to the present invention, the above-mentioned problems are caused by a photosensitive member in which a transparent conductive film and a photoconductive layer are sequentially arranged on a transparent substrate, and an image exposing means arranged so as to face the transparent substrate through the photosensitive member. And an developing device disposed opposite to the photoconductive layer surface, which conveys charged toner between the developing device and a photoconductor and applies a voltage between the developing device and the transparent conductive film. A first developing machine having a plurality of island-shaped microelectrodes disposed on the photoconductive layer, the developing machine facing the island-shaped microelectrodes, and a predetermined distance from the first developing machine. And a second developing machine which is arranged facing the island-shaped microelectrodes.

更に上記問題点は本発明によれば、上記装置を用いて前
記第1現像機と前記透明電極間に電圧を印加して帯電ト
ナー層を島状微小電極上に形成すると共に前記透明導電
膜に電荷を誘起させ、 その後、前記感光体を移動させて前記基体側より画像パ
ターンに対応して光を照射して前記感光体を露光し、前
記透明導電膜上に誘起している電荷を前記感光体の光導
電膜の露光部表面にトラップさせ、次いで前記感光体を
移動させ、前記島状電極上に対向配置されている第2の
現像機に、第1の現像機に印加した電圧とは逆極性の電
圧を印加し、非露光部に付着した帯電トナーを静電的に
除去すると共に、前記感光体面上に光照射パターンに対
応したトナー像を形成することを特徴とする画像形成方
法によっても解決される。
Further, according to the present invention, the above-mentioned problems are caused by applying a voltage between the first developing device and the transparent electrode to form a charged toner layer on the island-shaped microelectrodes by using the above-mentioned device and at the same time, to the transparent conductive film. After inducing an electric charge, the photosensitive member is moved to expose the photosensitive member to light by irradiating the photosensitive member with light corresponding to an image pattern from the substrate side, and the electric charge induced on the transparent conductive film is exposed to the light. What is the voltage applied to the first developing machine to the second developing machine, which is trapped on the exposed surface of the photoconductive film of the body and then moved to the second developing machine facing the island electrode? By applying a voltage of opposite polarity to electrostatically remove the charged toner adhering to the non-exposed portion, and forming a toner image corresponding to the light irradiation pattern on the surface of the photoconductor by an image forming method. Is also solved.

以下、本発明を説明する前に第4A図,第4B図及び第
4C図を用いて、先に提案した新規な画像形成法の記録
原理について説明する。透明基体21上に、透明導電膜
22、光導電層23を設ける。光導電層23上に、絶縁
性トナーとキャリヤからなる2成分現像剤を搬送し、磁
気ブラシ現像機25のスリーブと透明導電層22との間
に電圧を印加する。第4図では正の電圧Vb1が印加さ
れている。この状態で現像を行い、均一な帯電トナー層
を形成する。
Before describing the present invention, the recording principle of the previously proposed novel image forming method will be described below with reference to FIGS. 4A, 4B and 4C. A transparent conductive film 22 and a photoconductive layer 23 are provided on the transparent substrate 21. A two-component developer composed of an insulating toner and a carrier is conveyed onto the photoconductive layer 23, and a voltage is applied between the sleeve of the magnetic brush developing machine 25 and the transparent conductive layer 22. In FIG. 4, a positive voltage V b1 is applied. Development is performed in this state to form a uniform charged toner layer.

この時、光導電層23はコンデンサーの働きをし、光導
電膜23に付着したトナー層26の電荷に対応して、逆
極性の負の電荷が透明導電膜22に誘起される。この第
4A図で示した第I現像工程に於ける付着トナー量Mi
は次式で表わされる。
At this time, the photoconductive layer 23 functions as a capacitor, and negative charges having the opposite polarity are induced in the transparent conductive film 22 corresponding to the charges of the toner layer 26 attached to the photoconductive film 23. Adhering toner amount Mi in the I developing process shown in FIG. 4A
Is expressed by the following equation.

ここで、δはトナーの質量、pはトナーの単位体積当り
の充てん率、ρは画像部の付着トナー層の体積電荷密
度、εは真空の誘電率、εはトナー層の比誘電率、
dは光導電膜の厚さである。この時のトナー層の持つ電
荷量Qは次式で表わされる。
Here, δ is the mass of the toner, p is the filling rate per unit volume of the toner, ρ i is the volume charge density of the adhered toner layer in the image area, ε 0 is the dielectric constant of vacuum, and ε r is the relative dielectric constant of the toner layer. rate,
d is the thickness of the photoconductive film. The charge amount Q of the toner layer at this time is expressed by the following equation.

但し、q/mはトナーの比電荷である。 However, q / m is the specific charge of the toner.

次に、感光体を移動させた後、第4B図に示すように印
字すべき画像パターンに対応して矢印B方向よりレーザ
光を照射して露光を行う。すると、透明導電膜22に誘
起されていた電荷27が、レーザ光の照射により光導電
膜23の抵抗が低下するために、光導電膜23の表面に
移動する。
Next, after moving the photosensitive member, as shown in FIG. 4B, exposure is performed by irradiating laser light in the direction of arrow B corresponding to the image pattern to be printed. Then, the charges 27 induced in the transparent conductive film 22 move to the surface of the photoconductive film 23 because the resistance of the photoconductive film 23 is reduced by the irradiation of the laser beam.

ここで露光を停止すると、光導電膜23の抵抗はもとの
略完全な絶縁体の抵抗まで戻る。そのため光導電膜23
の表面に移動した電荷27はトラップ電荷28となって
移動できなくなり、これが潜像電荷となる。
When the exposure is stopped here, the resistance of the photoconductive film 23 returns to the original resistance of the substantially perfect insulator. Therefore, the photoconductive film 23
The charges 27 that have moved to the surface of the above become trap charges 28 and cannot move, and this becomes latent image charges.

更に感光体を移動させた後、第4C図に示す第II現像工
程で、直流の現像バイアス電圧Vb2を前記した第I現
像工程の場合と逆に透明導電膜22側が正、第IIの磁気
ブラシ現像機29が負となるようにして印加する。
After the photoconductor is further moved, in the II developing step shown in FIG. 4C, the DC developing bias voltage V b2 is positive on the transparent conductive film 22 side and in the II magnetic step, contrary to the case of the I developing step. The voltage is applied so that the brush developing machine 29 becomes negative.

すると潜像電荷が形成されていないケ所の非画像部の正
に帯電している帯電トナーは、第2の磁気ブラシ現像機
29と透明導電膜22の電界によって第2の磁気ブラシ
現像機29の内部に回収されていく。これと同時に透明
導電膜22に誘起されていた負の電荷を帯びた自由電子
27も徐々にアース電極側に移動し、最終的には透明導
電膜22に誘起されていた自由電子は完全に消滅する。
Then, the positively charged charged toner in the non-image portion where the latent image charge is not formed is generated in the second magnetic brush developing device 29 by the electric field of the second magnetic brush developing device 29 and the transparent conductive film 22. Collected inside. At the same time, the negative electrons 27 having negative charges induced in the transparent conductive film 22 gradually move to the ground electrode side, and finally the free electrons induced in the transparent conductive film 22 completely disappear. To do.

一方、光が照射された画像形成部において、一部の帯電
トナーが第2の磁気ブラシ現像機29と透明導電膜22
間の電界によって回収される。この時、光導電膜23の
表面にトラップされている電荷28は、光導電膜23が
絶縁体となっているため、移動できず、この光導電膜2
3のコンデンサと同じ動作によって、電界に依って回収
された帯電トナーの電荷量に対応して、透明導電膜22
上に同一極性の正の電荷30が誘起される。そして光が
照射されない時の光導電膜23の容量は小さいため、透
明導電膜22のわずかな正電荷30に対しても、光導電
膜23の上の表面電位は大きく変動して、そのため現像
バイアス電圧Vb2と釣り合うようになり、もはやこれ
以上の画像部のトナーは静電的に回収されなくなる。
On the other hand, in the image forming portion irradiated with light, a part of the charged toner is discharged from the second magnetic brush developing device 29 and the transparent conductive film 22.
Recovered by the electric field between. At this time, the charges 28 trapped on the surface of the photoconductive film 23 cannot move because the photoconductive film 23 is an insulator, and the photoconductive film 2 is not charged.
By the same operation as the condenser of No. 3, the transparent conductive film 22 corresponds to the charge amount of the charged toner collected by the electric field.
A positive charge 30 of the same polarity is induced on top. Since the capacity of the photoconductive film 23 when light is not irradiated is small, the surface potential on the photoconductive film 23 is greatly changed even with a slight positive charge 30 of the transparent conductive film 22. The voltage is balanced with the voltage Vb2, and the toner in the image area no longer is electrostatically collected.

このようにして、画像部のみ、帯電トナー31が残り、
トナー像が形成される。この時における付着トナー量Mo
iは、第I現像工程で得られたトラップ電荷Qを現像バ
イアス電圧Vb2で現像するプロセスとなるため、次式
のようになる。
In this way, the charged toner 31 remains only in the image portion,
A toner image is formed. Adhering toner amount Mo at this time
i is a process of developing the trapped charge Q obtained in the I-th developing step with the developing bias voltage V b2 , and thus is expressed by the following equation.

但し、Qは第2式による。 However, Q depends on the second equation.

この式(3)の第4項は、トラップ電荷による潜像電荷を
示している。通常付着トナー量Moiは正の値を示すの
で、この潜像電位を第II現像工程における現像バイアス
電位Vb2よりも大きく保つことで、第II現像工程で充
分濃い印字が得られることになる。
The fourth term of the formula (3) represents the latent image charge due to the trap charges. Normally, the amount of adhered toner Moi has a positive value, so that by keeping this latent image potential higher than the developing bias potential V b2 in the second developing step, sufficiently dark printing can be obtained in the second developing step.

上記画像形成法において、重要な働きをするのがトラッ
プ電荷である。そこで、本発明者らは、トラップ電荷が
感光体内でどのように分布するのかを明らかにした。そ
の結果を第5図に示す。第5図は、第I現像後、光照射
を行って露光部におけるトナー層上の表面電位Vtと帯
電トナーをNガスで吹きとばした直後の感光体表面電
位Vsとの関係を示したものである。第5図中Δ印は、
透明基体上に透明導電膜を設け、さらにその上に光導電
膜を設けた感光体を使用した場合におけるトラップ電圧
Vsを測定した結果を示している。また、実線は、付着
トナーの電荷量に対応したトラップ電荷が感光体の界面
に分布していると仮定して求めた理論値である。さら
に、破線は、付着トナーの電荷量に対応したトラップ電
荷が感光体内部で均一に分布していると仮定して求めた
理論値である。これより、破線の理論値と実験値とがよ
く一致しており、帯電トナー層を除去した後は、トラッ
プ電荷は、感光体内で均一に分布してているものと考え
られる。
In the above image forming method, the trap charge plays an important role. Therefore, the present inventors have clarified how the trap charges are distributed in the photoconductor. The result is shown in FIG. FIG. 5 shows the relationship between the surface potential Vt on the toner layer in the exposed portion after the I-th development and the photosensitive member surface potential Vs immediately after the charged toner is blown off with N 2 gas. Is. The Δ mark in FIG. 5 indicates
The results of measuring the trap voltage Vs in the case of using a photoconductor in which a transparent conductive film is provided on a transparent substrate and a photoconductive film is further provided thereon are shown. Further, the solid line is a theoretical value obtained by assuming that trap charges corresponding to the charge amount of the adhered toner are distributed at the interface of the photoconductor. Further, the broken line is a theoretical value obtained by assuming that the trap charges corresponding to the charge amount of the adhered toner are uniformly distributed inside the photoconductor. From this, it is considered that the theoretical value and the experimental value of the broken line are in good agreement, and that the trapped charges are evenly distributed in the photoconductor after the charged toner layer is removed.

このことは、見かけ上、感光体容量が2倍になったこと
に相応し、一定の濃度を得るためには、感光体表面に分
布しているトラップ電荷の場合より記録電圧を約2倍以
上高くしなければならないことを意味している。
This apparently corresponds to the doubling of the photoconductor capacity, and in order to obtain a constant density, the recording voltage should be about twice or more than that of the trap charge distributed on the surface of the photoconductor. It means that it must be raised.

この欠点を解決すべく、本発明者らは、このトラップ電
荷を感光体の外側で、しかも感光体表面に形成する方法
を考案した。第5図の○印は本発明法によるもので、感
光体表面にCu箔をはり付けた記録媒体を用い、このC
u箔上に現像された付着トナー層をNガスで吹きとば
した直後のトラップ電圧を示している。これより、感光
体表面にCu箔を設けた場合には、トラップ電荷が感光
体表面に形成されることが明らかになった。
In order to solve this drawback, the present inventors have devised a method of forming the trapped charges on the outer surface of the photoconductor and on the surface of the photoconductor. The mark ◯ in FIG. 5 is obtained by the method of the present invention.
It shows the trap voltage immediately after blowing the adhered toner layer developed on the u foil with N 2 gas. From this, it was revealed that when the Cu foil was provided on the surface of the photoconductor, trap charges were formed on the surface of the photoconductor.

このように、トラップ電荷が感光体の表面に存在する界
面電荷分布と、感光体内部に均一に分布するバルク電荷
分布では、第II現像後に得られる付着トナー量はそれぞ
れ次式のように異なる。
As described above, in the interface charge distribution in which the trap charges are present on the surface of the photoconductor and the bulk charge distribution in which the trap charges are evenly distributed inside the photoconductor, the amount of adhered toner obtained after the second development is different from each other by the following formula.

式(4),式(5)において、第4項は、トラップ電荷による
潜像電位(トラップ電圧)を示している。この両式の比
較からも同じトラップ電荷量Qであるならば、本発明に
よる第(4)式の方が付着トナー量が増加することがわか
る。
In Equations (4) and (5), the fourth term represents the latent image potential (trap voltage) due to the trap charges. From the comparison of both formulas, it can be seen that the amount of adhered toner increases in the formula (4) according to the present invention if the trap charge amount Q is the same.

本発明はハードコピー装置に適用した場合の実施例を第
1図を用いて説明する。
An embodiment of the present invention when applied to a hard copy device will be described with reference to FIG.

感光体フィルム32は、透明基体21、透明導電膜2
2、光導電層23および島状微小電極33の4層構成の
フィルムである。透明基材21は、75μm厚のポリエ
チレンテレフタレートフィルム、透明導電膜22は、酸
化インジュウム蒸着膜、光導電膜23は厚さ10μmの
有機半導体である。このように構成されたフィルム上
に、数μm角からなるメッシュパターンを密着させ、こ
の上からニッケルを蒸着させることにより島状微小電極
33を構成した。該島状微小電極33は1ドット、100
μmあたり、2、3ケ個程度が好ましい。
The photoconductor film 32 includes the transparent substrate 21 and the transparent conductive film 2.
2, a film having a four-layer structure including a photoconductive layer 23 and an island-shaped microelectrode 33. The transparent substrate 21 is a polyethylene terephthalate film having a thickness of 75 μm, the transparent conductive film 22 is an indium oxide vapor deposition film, and the photoconductive film 23 is an organic semiconductor having a thickness of 10 μm. A mesh pattern of several μm squares was brought into close contact with the film thus constructed, and nickel was vapor-deposited on the mesh pattern to form the island-shaped microelectrodes 33. The island-shaped microelectrode 33 is 1 dot, 100
About 2 or 3 pieces per μm are preferable.

島状微小電極面に接して、2つの磁気ブラシ現像機3
4,35を設けてある。磁気ブラシ現像機34と磁気ブ
ラシ現像機35とは一体化し、1つのハウジング36内
に組み込んでいる。磁気ブラシ現像機34と磁気ブラシ
現像機35の間にあって、しかも透明基体側に露光用光
源として、LED37およびセルフォックスレンズ38を設
置した。さらにトナー像39の記録紙40への転写手段
として、導電性ゴムローラ41を配設する。また、感光
体フィルム上に残留したトナー42を除去するためのフ
ァーブラシクリーナ43を設け、さらにトラップ電荷お
よび表面電荷を除去するための除電ランプ44を配設す
る。
Two magnetic brush developers 3 in contact with the island-shaped microelectrode surface
4, 35 are provided. The magnetic brush developing machine 34 and the magnetic brush developing machine 35 are integrated and incorporated in one housing 36. Between the magnetic brush developing machine 34 and the magnetic brush developing machine 35, and further, on the transparent substrate side, an LED 37 and a self-fox lens 38 were installed as a light source for exposure. Further, a conductive rubber roller 41 is provided as a transfer means for transferring the toner image 39 onto the recording paper 40. Further, a fur brush cleaner 43 for removing the toner 42 remaining on the photoconductor film is provided, and a charge eliminating lamp 44 for removing trap charges and surface charges is provided.

磁気ブラシ現像機34,35は共にスリーブ回転とし、
スリーブ周速は30cm/sである。現像剤は、10μm程
度の粒径の非磁性絶縁性トナーと10〜15μm程度の
鉄粉であるキャリアを重量比20%で混合した2成分現
像剤である。トナーの比電荷は10μC/gであった。
Both the magnetic brush developing machines 34 and 35 are sleeve rotating,
The sleeve peripheral speed is 30 cm / s. The developer is a two-component developer in which a non-magnetic insulating toner having a particle size of about 10 μm and a carrier of iron powder of about 10 to 15 μm are mixed at a weight ratio of 20%. The specific charge of the toner was 10 μC / g.

以下に本実施例の動作について説明する。The operation of this embodiment will be described below.

感光体フィルムを矢印の方向に無端状に周速度10cm/s
で走行させる。
Endless speed of photoconductor film in the direction of arrow 10 cm / s
To run.

透明導電膜22と磁気ブラシ現像機34との間に現像バ
イアス電圧Vb1=300Vを印加して現像を行い、均一
帯電トナー層を形成する。このとき、付着トナー量に対
応した逆極性の負電荷は、透明導電膜上に誘起される。
その後、画像情報に応じて、LED37を制御し、セクフォ
ックレンズ38を介してネガ露光する。露光部では、光
導電層23内でホトキャリアが発生し、電子が光導電層
を介して島状微小電極33に到達し、透明導電層と島状
微小電極との電位がほぼ同じになる。このとき、磁気ブ
ラシ現像機34で現像された帯電トナー層上の持つ電荷
量と同じ量の逆極性の負電荷が透明導電層22および光
導電層23を介して、島状微小電極表面に移動する。そ
の後、露光が終了すると、光導電層は高抵抗となり、も
はや移動できなくなる。
A developing bias voltage V b1 = 300 V is applied between the transparent conductive film 22 and the magnetic brush developing device 34 to perform development to form a uniformly charged toner layer. At this time, negative charges of opposite polarity corresponding to the amount of adhered toner are induced on the transparent conductive film.
After that, the LED 37 is controlled according to the image information, and negative exposure is performed via the sec-focal lens 38. In the exposed portion, photocarriers are generated in the photoconductive layer 23, electrons reach the island-shaped microelectrode 33 through the photoconductive layer, and the potentials of the transparent conductive layer and the island-shaped microelectrode become almost the same. At this time, negative charges having the same polarity as the charges on the charged toner layer developed by the magnetic brush developing machine 34 move to the island-shaped microelectrode surface through the transparent conductive layer 22 and the photoconductive layer 23. To do. Then, when the exposure is complete, the photoconductive layer becomes highly resistive and can no longer move.

次に磁気ブラシ現像機35に、磁気ブラシ現像機34と
は逆の現像バイアス電圧Vb2=−100Vを印加し、現
像する。すると、画像部では、一部の帯電トナーが電界
の作用によって回収される。しかし、このとき島状微小
電極上にトラップされている電子は移動できないため、
回収された帯電トナーの電荷量に応じて、透明導電層2
2上に帯電トナーと同極性の正の電荷が誘起される。暗
部での光導電層の容量は小さいため、わずかな正の電荷
に対しても、光導電層表面の表面電位は大きく変位し、
現像バイアス電圧Vb2とつりあう。そして、もはやこ
れ以上画像部のトナーは回収されなくなる。一方、非画
像部の正の帯電トナーは、電界によって徐々に現像機3
5内に回収され始める。これと同時に、透明導電膜22
上に誘起されていた電子も徐々にアース側に移動し、最
終的には、帯電トナー層および透明導電層上に誘起され
ていた自由電子は完全に消滅する。これに伴ない非画像
部に付着していたトナーは完全に現像機35内に回収さ
れる。
Next, a developing bias voltage Vb2 = -100V, which is the reverse of that of the magnetic brush developing machine 34, is applied to the magnetic brush developing machine 35 to develop. Then, in the image portion, a part of the charged toner is collected by the action of the electric field. However, at this time, the electrons trapped on the island-shaped microelectrode cannot move,
Depending on the amount of charge of the collected charged toner, the transparent conductive layer 2
A positive charge having the same polarity as the charged toner is induced on the surface 2. Since the capacitance of the photoconductive layer in the dark area is small, the surface potential of the photoconductive layer surface is greatly displaced even with a slight positive charge,
Balance with development bias voltage V b2 . Then, the toner in the image area is no longer collected. On the other hand, the positively charged toner in the non-image area gradually develops due to the electric field.
It begins to be recovered within 5. At the same time, the transparent conductive film 22
The electrons induced above also gradually move to the ground side, and finally the free electrons induced on the charged toner layer and the transparent conductive layer disappear completely. Along with this, the toner attached to the non-image portion is completely collected in the developing machine 35.

このようにして形成されたトナー像39は、帯電トナー
とは逆極性の電圧を印加された導電性ゴムローラ41に
よって静電的に記録紙40へ転写される。転写されずに
残った感光体層上の残留トナーはファーブラシクリーナ
によって除去される。その後、トラップ電荷および感光
体面上の表面電荷は、除電ランプ44によって除電され
る。上記プロセスを繰り返すことにより連続的に印字が
行われる。
The toner image 39 thus formed is electrostatically transferred onto the recording paper 40 by the conductive rubber roller 41 to which a voltage having a polarity opposite to that of the charged toner is applied. The fur brush cleaner removes the residual toner remaining on the photoreceptor layer without being transferred. Then, the trap charges and the surface charges on the surface of the photoconductor are discharged by the discharge lamp 44. Printing is continuously performed by repeating the above process.

このようにして、本実施例では、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濃い印字
が得られた。一方、先に提案した新規な画像形成法(特
願昭59-173636号)では、O.D.=1.0以上を得るために
は、現像バイアス電圧Vb1=700V以上を必要とし
た。しかし、本発明法によれば、記録電圧を約1/2に低
減できるという利点がある。さらに島状微小電極を用い
ているため、ベタ黒画像に対しても、エッジ効果が有効
に作用するという2次的な効果がある。
In this way, in this example, dark print without fog having the print density OD = 1.0 or more and the fog density OD = 0.02 or less was obtained. On the other hand, in the previously proposed novel image forming method (Japanese Patent Application No. 59-173636), the developing bias voltage V b1 = 700 V or more is required to obtain OD = 1.0 or more. However, the method of the present invention has an advantage that the recording voltage can be reduced to about 1/2. Further, since the island-shaped microelectrodes are used, there is a secondary effect that the edge effect effectively acts even on a solid black image.

また、第3A図に示す従来の画像形成法をハードコピー
装置に適用した場合と比較しても、本実施例では、 光導電層厚を10μm程度(従来法の約1/5以下)と
することができ、感光体フィルムの製造コストが安くな
る。
Further, in comparison with the case where the conventional image forming method shown in FIG. 3A is applied to a hard copy apparatus, the photoconductive layer thickness is about 10 μm (about 1/5 or less of the conventional method) in this embodiment. Therefore, the manufacturing cost of the photoconductor film can be reduced.

薄い感光体では光感度が大きくなる。The photosensitivity increases with a thin photoconductor.

絶縁性トナーが使用でき、普通紙への転写が容易であ
る。
Insulating toner can be used and transfer to plain paper is easy.

等、種々の特長を有している。It has various features such as.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、説明したように本発明によれば、コロナ放電器を
使用する必要がないため、高電圧が不要であると共に、
湿度・粉じん等の影響を受けにくく信頼性が向上する。
また、簡単なプロセスでしかも、先に提案した新規な画
像形成法(特願昭59-173636号)より、さらに低い電圧
で記録できるというメリットがある。また、本発明で
は、絶縁性トナーを使用できるため、本発明をハードコ
ピー装置に適用した場合、普通紙への転写が可能となる
という利点がある。
As described above, according to the present invention, since it is not necessary to use a corona discharger, a high voltage is unnecessary, and
Reliability is improved because it is less affected by humidity and dust.
In addition, there is an advantage that the recording can be performed with a lower voltage than the previously proposed novel image forming method (Japanese Patent Application No. 59-173636) by a simple process. Further, in the present invention, since the insulating toner can be used, when the present invention is applied to a hard copy device, there is an advantage that transfer to plain paper is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明をハードコピー装置に適用した実施例
を説明するための図であり、第2図は、従来の電子写真
記録方式の画像形成装置を説明するための模式図であ
り、第3A図及び第3b図は、従来の他の記録方式の一
例である電子写真ディスプレイ装置を説明するための模
式図であり、第4図は、本発明者らが先に提案した新規
な画像形成法の印字原理を説明するための図であり、第
5図は、本発明の原理を説明するための図である。 1…記録ドラム、2…光導電層、 3…コロナ放電器、4…露光手段、 5…現像機、6…転写コロトロン、 7…定着器、8…除電コロトロン、 9,43…ファーブラシクリーナ、 10,40…記録紙、11,21…透明基体、 12…透明導電層、13…感光体層、 14…白色絶縁層、15…記録フィルム、 16…現像機、17…半導体レーザ、 18…ポリゴンスキャナー、 19…fθレンズ、20,39…トナー像、 22…透明導電膜、23…光導電層、 26…トナー層、27…電荷、 28…トラップ電荷、30…正電荷、 31…帯電トナー、32…感光体フィルム、 33…島状微小電極、 34,35…磁気ブラシ現像機、 36…ハウジング、 37…LED(発光ダイオード)、 38…セルフォックレンズ、 41…導電性ゴムローラ、 44…除電ランプ。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment in which the present invention is applied to a hard copy device, and FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an image forming device of a conventional electrophotographic recording system, 3A and 3b are schematic views for explaining an electrophotographic display device which is an example of another conventional recording method, and FIG. 4 is a novel image previously proposed by the present inventors. It is a figure for demonstrating the printing principle of a formation method, and FIG. 5 is a figure for demonstrating the principle of this invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording drum, 2 ... Photoconductive layer, 3 ... Corona discharger, 4 ... Exposure means, 5 ... Developing machine, 6 ... Transfer corotron, 7 ... Fixing device, 8 ... Static elimination corotron, 9,43 ... Far brush cleaner, 10,40 ... Recording paper, 11,21 ... Transparent substrate, 12 ... Transparent conductive layer, 13 ... Photosensitive layer, 14 ... White insulating layer, 15 ... Recording film, 16 ... Developer, 17 ... Semiconductor laser, 18 ... Polygon scanner, 19 ... f theta lens, 20,39 ... toner image, 22 ... transparent conductive film, 23 ... photoconductive layer, 26 ... toner layer, 27 ... charge, 28 ... trapped charge, 30 ... positive charge, 31 ... charged toner , 32 ... Photosensitive film, 33 ... Island-shaped microelectrodes, 34, 35 ... Magnetic brush developing machine, 36 ... Housing, 37 ... LED (light emitting diode), 38 ... Selfoc lens, 41 ... Conductive rubber roller, 44 ... Static elimination lamp.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明基体上に透明導電膜及び光導電層を順
次配設した感光体と、該感光体を介して、該透明基体面
に対向配設された画像露光手段及び該光導電層面に対向
配設された現像機とを具備し、該現像機と感光体間に帯
電トナーを搬送すると共に該現像機と該透明導電膜間に
電圧を印加する画像記録装置において、 前記光導電層上に複数の島状微小電極を配設し、前記現
像機が、該島状微小電極に対向して配置された第1現像
機と、該第1現像機から所定の間隔を有し且つ該島状微
小電極に対向して配置された第2現像機であることを特
徴とする画像記録装置。
1. A photoconductor in which a transparent conductive film and a photoconductive layer are sequentially arranged on a transparent substrate, an image exposing means and a photoconductive layer surface which are arranged to face the transparent substrate through the photoconductor. And a developing device disposed opposite to the image forming device, wherein the developing device and the photoconductor convey a charged toner and a voltage is applied between the developing device and the transparent conductive film. A plurality of island-shaped microelectrodes are arranged on the upper surface of the developing machine, and the developing machine has a first developing machine arranged to face the island-shaped microelectrodes and has a predetermined distance from the first developing machine. An image recording apparatus comprising a second developing device arranged so as to face the island-shaped microelectrodes.
【請求項2】透明基体上に透明導電膜及び光導電層を順
次配設した感光体と、該感光体を介して、該透明基体面
に対向配設された画像露光手段及び該光導電層面に対向
配設された現像機とを具備し、該現像機と感光体間に帯
電トナーを搬送すると共に該現像機と該透明導電膜間に
電圧を印加する画像記録装置であって前記光導電層上に
複数の島状微小電極を配設し、前記現像機が該島状微小
電極に対向して配置された第1現像機と、該第1現像機
から所定の間隔を有し且つ該島状微小電極に対向して配
置された第2現像機であることを特徴とする画像記録装
置を使用する画像形成方法において、 前記第1現像機と前記透明電極間に電圧を印加して帯電
トナー層を島状微小電極上に形成すると共に前記透明導
電膜に電荷を誘起させ、 その後、前記感光体を移動させて前記基体側より画像パ
ターンに対応して光を照射して前記感光体を露光し、前
記透明導電膜上に誘起している電荷を前記感光体の光導
電膜の露光部表面にトラップさせ、次いで前記感光体を
移動させ、前記島状電極上に対向配置されている第2の
現像機に、第1の現像機に印加した電圧とは逆極性の電
圧を印加し、非露光部に付着した帯電トナーを静電的に
除去すると共に、前記感光体面上に光照射パターンに対
応したトナー像を形成することを特徴とする画像形成方
法。
2. A photoconductor in which a transparent conductive film and a photoconductive layer are sequentially arranged on a transparent substrate, and an image exposing means and a photoconductive layer surface which are arranged to face the transparent substrate through the photoconductor. An image recording device for transporting charged toner between the developing device and a photoconductor and applying a voltage between the developing device and the transparent conductive film. A first developing machine in which a plurality of island-shaped microelectrodes are arranged on a layer, and the developing machine is arranged to face the island-shaped microelectrodes; and a first developing machine having a predetermined distance from the first developing machine. An image forming method using an image recording device, wherein the second developing device is arranged so as to face the island-shaped microelectrodes, and a voltage is applied between the first developing device and the transparent electrode to charge the image. A toner layer is formed on the island-shaped microelectrodes and electric charges are induced in the transparent conductive film, and thereafter, The photoconductor is moved to expose the photoconductor by irradiating the photoconductor with light corresponding to an image pattern from the substrate side, and exposing the photoconductive film of the photoconductor with the charges induced on the transparent conductive film. Then, the photosensitive member is moved, and a voltage having a polarity opposite to that of the voltage applied to the first developing device is applied to the second developing device facing the island-shaped electrode. An image forming method characterized in that the charged toner attached to the non-exposed portion is electrostatically removed and a toner image corresponding to a light irradiation pattern is formed on the surface of the photoconductor.
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