JPH07256917A

JPH07256917A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH07256917A
Application number: JP4823694A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Sugita; 辰哉杉田; Akira Arimoto; 昭有本; Teruaki Mitsuya; 輝章三矢; Nobuyoshi Hoshi; 信義保志; Mamoru Okano; 守岡野; Atsushi Onose; 敦士小野瀬; Yoshito Tsunoda; 義人角田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-10-09

Abstract

(57)【要約】【目的】光の力により直接トナーを制御する、構成が簡
単で小型化に向いた、高速な画像形成装置を提供する。【構成】透明ドラム２２１に付着して供給されるトナー
１０１に透明ドラム２２１内部より画像情報に応じたレ
ーザ光８１を走査しながら照射し、レーザ光８１による
力によりトナー１０１を引きはがし、現像用電極２２４
による電場の力でトナー１０１を紙１５０まで移動して
画像を形成する。【効果】光の力を画像形成媒体を規定された領域から解
き放つために用いるため、画像形成媒体１個当りの光の
照射時間が短くて良く、高速に画像を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタや複写機等の
画像形成方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術を用いた複写機やプリンタ
等の画像形成装置は、例えば「電子写真技術の基礎と応
用」（電子写真学会編、コロナ社、１９８８）に示され
ているように、一旦感光体上に電気的な画像を形成し、
その画像上に画像形成媒体を付着させ、紙等の被画像形
成体に転写して画像を形成する。そのため、画像形成装
置は、感光体，帯電器，露光器，現像器，転写器，除電
器，クリーナ，定着器等を必要とした。

【０００３】これらの構成を簡略化するために特開平4
−10955号公報に開示されているようにトナー等の画像
形成媒体の運動を光による力で直接制御する画像形成装
置が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の感光体上に画像
を形成し、その画像を被画像形成体に転写する電子写真
技術を用いた画像形成装置は上記のように多くの部品を
必要とし、構成が複雑であった。そのため、装置の小型
化及び低価格化が難しかった。

【０００５】一方、特開平4−10955号公報に開示されて
いる画像形成装置は、光によって働く力を用いて画像形
成媒体の運動を直接制御するもので、感光体，現像器，
転写器，除電器等を無くすことが可能となり、装置の小
型化が図れる。

【０００６】しかし、従来例のように集光したレーザビ
ームにより空中に浮遊する画像形成媒体に運動エネルギ
ーを与えて運動を制御する方式では、光の走査によるト
ナーへの光照射時間が短くさらに光による力が小さいた
め、画像形成媒体の得る運動エネルギーは非常に小さ
い。実用上大気中または液体中で粒子の運動を制御する
必要があり、大気または液体の粘性力による抵抗を受け
るため、画像形成媒体の運動はすぐに停止してしまう。
当該従来例において実用的な画像形成速度でレーザを走
査したときには、画像形成媒体の移動量は１μｍ程度し
か達成されない。したがって、十分に画像形成媒体を移
動するためには、１個の画像形成媒体に十分長い時間光
を当てる必要があり、実用的な時間内で画像の形成を終
了することは出来なかった。さらに、長時間光により画
像形成媒体の運動を制御すると画像形成媒体のブラウン
運動や外界の変動により画像形成媒体の運動が乱され、
鮮明な画像が得られない。

【０００７】また、光による画像形成媒体の移動量は小
さいので、従来例に示されるような画像形成媒体を浮遊
させて供給する方式では、循環路を薄くする必要があ
る。しかし、薄い空間を画像形成媒体を浮遊させて供給
することは難しく、トナーの詰まりや脈動を起こして安
定した画像形成媒体の供給が難しかった。

【０００８】本発明の目的は、画像情報に応じて変調し
た光の力よって画像形成媒体の移動を制御する画像形成
方法及び装置において、光照射部に画像形成媒体を安定
して供給することである。

【０００９】さらに本発明の他の目的は、画像情報に応
じて変調した光の力よって画像形成媒体の移動を制御す
る画像形成方法及び装置において、高速に画像を形成で
きる画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、画像形成媒体をあらかじめ規定した
領域に保持し、画像情報に応じて変調した光の力を画像
形成媒体に作用させ、画像形成媒体を前記領域から移動
し、更に、前記領域より移動した画像形成媒体に第二の
力を働かせることにより、被画像形成体上に画像形成媒
体を導き、画像を形成することを特徴とする。

【００１１】

【作用】まず、光の照射によって生じる力を説明する。
光は運動量を有している。図２のように光が他の媒体に
入射して、反射，屈折により光の進行方向が変化する
と、光の持つ運動量が変化し、光の進行方向を変化させ
た媒体に圧力を及ぼす。光の進行方向を変化させた媒体
の受ける圧力Ｆは入射光全部を光の入射方向と逆方向に
反射したとき最大となり、光のパワをＰ，光速をｃとす
ると、Ｆ＝２Ｐ／ｃと表される。実際の粒子に光が当たった場合、粒子の形
状，屈折率・吸収率等の光学的な特性によって決まる散
乱状態に応じて光圧力が減少し、補正のための散乱係数
をｑとすると、粒子の受ける圧力Ｆは、Ｆ＝（２Ｐ／ｃ）ｑ（０≦ｑ≦１）となる。

【００１２】図２（ｂ）のように透明な粒子は粒子によ
る光の屈折の作用により光強度の大きな方向に力を受け
るために、集光した光にトラップすることも可能であ
る。したがって、画像形成媒体をトラップしたまま移動
し、所定の位置に置くことも可能である。

【００１３】光を走査することにより画像を形成すると
きには、実用的には光を高速で走査する必要がある。そ
のため、１個の粒子が光を受ける時間は非常に小さく、
光圧力で移動する距離は非常に小さい。しかし、走査す
る光の圧力を、画像形成媒体に被画像形成体まで到達す
べき運動エネルギーを供給するためには用いず、画像形
成媒体に働いている力の釣合いを破るために用いること
により、光を走査しても画像を高速に形成できる。画像
形成媒体が光圧力よりも大きな力を受けて束縛されてい
る場合には、粒子に働く静電力，磁力，遠心力等の力を
加えることにより光の圧力よりも小さな力で束縛または
閉じ込めておき、光の圧力により束縛状態から離脱させ
る。離脱後は、光圧力以外の力により粒子を移動させる
ことも出来る。この場合、光圧力は粒子を離脱させる時
間だけ照射すれば良いので、光の照射時間は短くてもよ
く、高速で光を走査することが出来る。

【００１４】画像形成媒体は束縛された状態で供給され
るため、安定して光照射部に供給される。束縛方法とし
ては、付着させて供給する，光圧力により閉じ込める，
音圧で閉じ込める、等を用いることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１６】図３に本発明における画像形成装置の実施
例を示す。本実施例では、ドラム２２１に画像形成媒体
を付着して光の下へ搬送する方式を取っている。

【００１７】画像形成媒体としてトナーを用いた。トナ
ーを帯電し、トナー付着器２２６により透明ドラム２２
１上に一様に付着する。帯電したトナーは透明ドラム２
２１に生じる自分自身の鏡映電荷によって透明ドラム２
２１に引き付けられ付着する。その後、トナー選別器２
２５による電場により不要なトナーを取り除く。集光し
たレーザ光８１を受けたトナーは光圧力により透明ドラ
ム２２１より離脱し、現像用電極２２４による電場によ
り被画像形成体として用いた紙１５０に引き付けられ
る。

【００１８】レーザ光８１は、図には示していないレン
ズにより集光され、光走査装置４０により走査され、紙
面に形成すべき画像の情報に応じて強度を変調すること
により、レーザ光を照射する部分を制御する。レーザに
は、半導体レーザを用いた。紙１５０に付いたトナー
は、紙１５０と共に定着器２２３に移動し、定着され
る。ドラム２２１上に残ったトナーは、クリーナ２２２
により除去される。

【００１９】図１にレーザ光照射部の拡大図を示す。帯
電したトナー１０１は、透明ドラム２２１に付着し、透
明ドラム２２１の回転に伴いレーザ光照射部に到る。レ
ーザ光８１の圧力により透明ドラムから離脱したトナー
の受ける力は、現像用電極２２４による電場による静電
力のみとなり、トナー１０１は紙１５０に引き付けられ
る。

【００２０】図４に図３の実施例におけるレーザ光下で
トナーに働く力を示す。本実施例では、透明ドラム２２
１に引き付けられる力は、ドラムに生じるトナー自身の
電荷の鏡映電荷によって生じる静電力３０３，ドラムと
の間で生じるファンデルワールス力等の付着力３０２で
ある。ドラムから引き剥がす力は、現像用電極によって
発生した電場３１１による静電力３０４，ドラムの回転
に伴う遠心力３０５及び光圧力３０１がある。光圧力３
０１による力を除いて、ほぼ釣り合わせ、弱い力でドラ
ムに引き付けておくとトナー１０１は光圧力３０１によ
りドラムより離脱する。このとき、ドラムに引き付けら
れる力が弱いトナーは光を受けなくても現像用電極によ
る電場による静電力によりドラムから引き剥がされ、か
ぶりとなる。このかぶりを防止するために、付着力の弱
いトナーを予めトナー選別用電極を用いて現像用電極に
よる電場と同じ大きさの電場により取り除いておく。

【００２１】図５に付着力の分布を示す。電場により付
着力を弱めることにより十分な量のトナーが光圧力によ
り離脱する。本実施例では、光圧力はトナーをドラムよ
り離脱させるための力に用いるため、光を照射する時間
は短くても良く、レーザ光を高速で走査しても画像を形
成することが出来る。

【００２２】本実施例では、被画像形成体には、紙，プ
ラスチックフィルム等を用いた。

【００２３】画像形成媒体には、染料，着色剤，プラス
チック基剤に染料・着色剤を分散したトナー、またはイ
ンク等の液体を用いることができる。

【００２４】上記では光によって画像形成媒体に及ぼす
力として光圧力のみで説明したが、他に光詠動力，画像
形成媒体の発熱による膨張に伴って生じる力（外界を押
すときの反作用）等がある。本発明は、光のエネルギー
により画像形成媒体に働く力を用いたことに特徴があ
り、上記のどの力を用いても同様の効果が得られる。

【００２５】ここで、光詠動力について説明する。トナ
ーは強い光吸収性を有しているため、光吸収により光入
射側が特に加熱される。トナーの温度上昇により外界の
空気を加熱する。トナーに温度分布があるために、温度
の高い側の空気の温度が高くなりトナーに衝突する空気
分子のエネルギーが大きくなる。従って、トナーは温度
の高い側から低い側へ移動するいわゆる光詠動力を受け
る。トナーは光吸収性が良く、光入射側で光を良く吸収
するため、トナーは光の進行方向に光詠動力を受ける。
つまり、光詠動力は光圧力によるトナーの移動力と同方
向に力を及ぼし、トナーの移動に有効に作用することが
できる。その結果光圧力のみで予想される移動距離より
も長い距離をトナーは移動できる。この光詠動力を有効
に利用するためには、トナーは表面において光を良く吸
収したほうがよく、望ましくは中心付近よりも表面付近
にカーボンブラック，染料等の着色剤を多く配した構造
が良い。

【００２６】微粒子による光の散乱及び吸収は、いわゆ
るＭｉｅ散乱の式により求めることができる。Ｍｉｅ散
乱は、外界及び微粒子の複素屈折率，微粒子の形状，照
射する光の波長により決まる。半径ｄの球形の微粒子に
波長λの光を照射したとき、ｘ＝２πｄ／λ で表されるサイズパラメータが同じ場合には、散乱状態
は同じとなる。光圧力は光の散乱状態に依存し、ｘ≧４のとき粒子の断面積に比例するようになるので、粒径
は、照射する光の波長以上にすることが望ましい。ま
た、集光した光の径よりも大きい必要はなく、５０μｍ
以下がよい。望ましくは、５μｍから１５μｍである。

【００２７】トナーの形状はいびつなことが多く、粒径
の定義はいろいろあるが、本発明では、トナーの同じ重
量の球の直径を用いている。

【００２８】ドラムに付着させた場合、トナーの帯電に
よる鏡映力を小さくすること及び電場により鏡映力及び
付着力を弱めるためには、トナーの帯電量はある程度小
さいことが望ましい。さらに、これらの力の均一化を図
るためには、帯電量分布，トナーの形状分布が小さいこ
とが望ましい。本発明には、トナー径の分布は中心粒径
に対して５％以下、望ましくは１％以下が適している。
均一性の良いトナーを形成するトナーは真球に近い形状
が良い。

【００２９】本実施例では、画像形成媒体として平均粒
径１０μｍのトナーを用いた。トナーは、スチレンアク
リル系トナーを用いることにより、光を吸収し発熱して
融解することが出来る。また、重合法により作製したト
ナーを用いると、形状の均一化に優れているため、受け
る光圧力が均一化する。トナーの物性の均一性が良い場
合にはトナー選別器２２５を用いなくてもよい。

【００３０】トナーが磁性を有するときには磁力を用い
て力の釣合いを実現してもよい。また、光源のパワが大
きく現像と同時に定着も可能な場合は定着器を省略でき
る。トナーの受ける光エネルギーが大きいほど、光から
受ける反跳力は大きくなり望ましい。しかし、トナーの
光吸収により温度が上がり過ぎると、トナーの蒸散・燃
焼が起きるため、トナーの燃焼温度に加熱するエネルギ
ーが上限となる。通常のトナーの基剤に用いるプラスチ
ックの燃焼温度は、４００〜５００℃である。トナー径
１０μｍのときには、トナー１個当たりの投入エネルギ
ーは１３μＪ以下にする必要がある。さらに、光圧力に
よりトナーを制御するためには、光圧力は重力よりも大
きい必要がある。トナー径１０μｍのときには、トナー
１個当たり０.１ｍＷ以上のパワーの光を照射する必要
がある。

【００３１】レーザ光源としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等
のガスレーザ，ＹＡＧレーザ等の固体レーザを用いるこ
とが出来る。光の走査は、ポリンゴミラあるいは音響光
学素子を用いれば良い。

【００３２】図６に、本発明に適した透明ドラム上の電
極の実施例を示す。透明ドラムと現像用電極の間に電場
を生じさせるためには、透明ドラムに電極を設ける必要
がある。透明ドラム基体２３１上に電極２３２、さらに
保護膜２３３を形成した。電極２３２及び保護膜２３３
は光透過性を有している必要があり、電極２３２として
ＩＴＯ膜を保護膜２３３としてＳｉＯ₂，ＳｉＮ，Ａｌ
₂Ｏ₃，ＡｌＮ等誘電体膜を用いた。保護膜２３３はトナ
ー１０１との付着力の弱い材料を用いることが望まし
い。電極２３２には、光透過性を有する程度に薄く形成
した金属を用いてもよい。この電極２３２と現像用電極
間に帯電したトナーを紙１５０側へ引き付ける電場を発
生するように電圧をかける。透明ドラム２２１と紙１５
０の間隔はトナー１０１が紙１５０と接触しない程度に
狭いことが望ましく、５００μｍ以下、望ましくは５０
μｍ〜３００μｍである。電極２３２とトナーの付着力
の弱いときには、保護膜２３３はなくても良い。

【００３３】ドラムには、円筒状のガラスまたは透明な
プラスチックドラムを用いた。レーザ光はドラムの内部
より照射した。ドラム以外に透明ベルトを用いることも
できる。

【００３４】図７に本発明における画像形成装置の別の
実施例を示す。本実施例は図３の実施例と光学系以外は
同じであるため、光学系及び紙に対向する部分の拡大図
のみ示す。図７（ｂ）は、図７（ａ）を側方から見た断
面図である。本実施例では光源としてフラッシュランプ
１０を用いた。フラッシュランプ１０からの光８２をシ
リンドリカルレンズ３０を用いて集光し、１次元的に配
置された液晶パネルよりなる空間変調器３１に入射す
る。空間変調器３１を透過した光は、透明ドラムに付着
して供給されたトナー１０１に照射される。光を受けた
トナー１０１は紙１５０の方向に光による力を受けて移
動し、現像用電極２２４による電場により被画像形成体
として用いた紙１５０に引き付けられる。さらに、トナ
ー１０１は吸収した光エネルギーにより融解する。この
運動エネルギーを得るとともに融解したトナー１０１は
紙１５０に固着して定着されたトナー１０２となり画像
を形成する。本実施例では現像・転写と同時に定着する
ため定着器は必要ない。

【００３５】フラッシュランプ１０は、出力光エネルギ
ー１００Ｊ，発光時間約１ｍｓのものを用いた。レンズ
とは逆側に発光した光を効率よくレンズ側に反射するよ
うに反射板１１を設けた。

【００３６】本実施例では、フラッシュランプを用いた
が、パルス発光のレーザを用いることも出来る。また、
光出力が十分に大きい場合には定常的に発光するランプ
またはレーザを用いることが出来る。

【００３７】本実施例では、空間変調器をレンズと被画
像形成体の間に設置したが、光源とレンズの間に設置し
てもよい。

【００３８】図８に本発明における画像形成装置の別の
実施例を示す。本実施例は図３の実施例と光学系以外は
同じであるため、光学系のみ示す。また、図８は、図７
(ｂ)と同様に、光がトナーに照射される部分を含んだ断
面図を示している。

【００３９】本実施例では、光源としてレーザダイオー
ド（ＬＤ）アレイ２０を用いた。

【００４０】ＬＤアレイ２０は、ＬＤを１次元的または
２次元的に配列したものである。ＬＤを一つずつオン，
オフできるため図７の実施例とは異なり空間変調器は不
要である。効率よくＬＤからのレーザ光８１を被画像形
成体に集光するために、ＬＤ一つ一つに対してロッドレ
ンズが対応するようにロッドレンズアレイ３２を設置し
た。本実施例ではＬＤアレイを用いたが、ＬＥＤアレイ
を用いてもよい。

【００４１】本発明を用いると容易にカラー画像を得る
ことが出来る。図９に図３の実施例をカラー化した実施
例を示す。カラー化のために多数色のトナーを用い、ト
ナーの種類と同じ数の波長の異なる光源を用いる。本実
施例では３種類の光学特性の異なるトナーを用いた。ト
ナーの種類に合わせて３個の波長の異なるレーザを用い
た。それぞれのレーザ光をダイクロイックミラ３４を用
いて同一光路にまとめた。同一光路となったあとの光学
系は図３と同じである。３種のトナーはあらかじめ混合
され、透明ドラム２２１に付着される。３種のトナーは
特定のレーザからのみ光圧力を受けるものを選択した。
つまり、トナーａ１０５は波長λａの光から、トナーｂ
１０６は波長λｂの光から、トナーｃ１０７は波長λｃ
の光から光圧力を受ける。したがって、それぞれの波長
の光強度を制御することによりカラー画像が紙１５０上
に形成される。図１０に特定の波長により光圧力を受け
る原理を示す。トナーａ，ｂ，ｃは特定の波長に大きな
吸収率を有しており、その他の波長で吸収率の小さなも
のを用いる。吸収率のピークにレーザの波長を合わせる
ことにより、特定のトナーに光圧力を加えることが出来
る。トナーの吸収ピークをカラー画像を形成するのに適
した波長を選ぶことにより、カラー画像を形成すること
が出来る。

【００４２】本発明は、光源をトナーの種類の数だけ増
やすだけで、光路およびトナー付着器を一つのままでカ
ラー化が図れる。したがって、装置の構造・大きさをほ
ぼ同じままカラー化が実現できる。トナーの光学特性に
合わせて光路およびトナー付着器を増やしてもよい。

【００４３】図７及び図８の実施例においても波長の異
なる光源を用いるかまたはカラー画像を表示する空間変
調器を用いることにより同様にカラー化を実現できる。

【００４４】図１１に本発明における画像形成装置の別
の実施例を示す。本実施例ではトナーを光により閉じ込
めた。レンズ９１に同心円状にアシスト光９２と同心円
状の閉じ込め光９３を入射する。トナー１０１をトナー
打ち込み機構２４０によりアシスト光９２に至るように
トナー１０１を打ち込む。閉じ込め光９３のパワをアシ
スト光９２より強くすることにより、アシスト光９２か
ら閉じ込め光９３内に入射したトナー１０１は反発力を
受けてアシスト光９２側へ戻されるので、トナー１０１
を閉じ込め光９３内に閉じ込めておくことができる。ア
シスト光９２を受けているトナー１０１はレンズ９１か
ら紙１５０方向への力を受け、焦点付近に集まって来て
たまる。紙１５０をトナーが溜ったところには接しない
程度に焦点付近に置く。画像を形成するときには、アシ
スト光９２の強度を強くするかまたは閉じ込め光９３を
弱くすることによりトナー１０１は焦点付近から抜け出
し、紙１５０に至る。紙１５０または光を走査すること
により紙１５０上に画像を形成することができる。本実
施例では、紙１５０を走査する方が望ましい。光を走査
する場合には、アシスト光９２と閉じ込め光９３のレン
ズ９１への入射角度を変えても良いし、レンズ９１を走
査しても良い。

【００４５】図１２に本発明における画像形成装置の別
の実施例を示す。本実施例では薄いシート状の光ビーム
を形成し、トナーを閉じ込めた。トナーは光を吸収する
ので光強度の強い方から弱い方向に力を受ける。したが
って、閉じ込め光９４及び閉じ込め光９５の強度分布を
中心付近で最大になるようにしておくことにより、図１
２（ｂ）のようにトナー１０１は閉じ込め光９４及び閉
じ込め光９５内に閉じ込められ、シート状のトナー層を
形成できる。閉じ込め光９５の強度は少なくともトナー
１０１に働く重力よりも大きな力が働く強度とする。こ
のシート状のトナー層にほぼ平行に紙１５０を置き、集
光したレーザ光８１をトナー層とはほぼ垂直に照射し、
トナー１０１を閉じ込め光９５を突きぬけさせる。図１
２（ｃ）に示したように、レーザ光８１の強度はトナー
１０１を閉じ込め光９５の強度のピーク位置を過ぎる位
置まで移動する力をトナー１０１に働かせれば、今度は
閉じ込め光９５により紙１５０側への力が働く。したが
って、レーザ光８１によりトナーを移動する距離は小さ
くて良く、レーザ光８１の走査速度を高速にできる。閉
じ込め光９４及び閉じ込め光９５は、光を紙１５０に平
行に２次元的に形成しても良いし、細いビームを高速で
紙１５０に平行に走査しても良い。

【００４６】このように、図１１及び図１２の実施例で
は、トナーに付着力が働かないので静電場をかける必要
がないので装置がさらに簡単になる。また、トナー特性
の分布の問題が生じない。

【００４７】図１３に本発明の画像形成装置を用いたプ
リンタの例を示す。本実施例では画像形成装置として図
３に示したものを用いた。画像信号をインターフェイス
401を通して入力する。画像信号によりマイコン４０２
はレーザ駆動回路４０６を制御してレーザ光源の光量を
制御する。被画像形成体１５０は、搬送用ロール２２７
によって一定速度で移動する。被画像形成体１５０の移
動速度は透明ドラムの軸方向に走査するレーザ光の走査
速度に合わせてマイコン４０２を通じて搬送器コントロ
ーラ４０５により制御する。レーザ光の走査は、レーザ
スキャンコントローラ４０７により走査速度をモニタさ
れ、制御される。

【００４８】本発明の画像形成装置は、本実施例のよう
にプリンタに留まらず、複写機，ファクシミリ等の画像
記録部に用いることができ、小型のプリンタ，複写機，
ファクシミリを提供することができる。複写機に用いる
場合にはＣＣＤ密着センサ等の画像読み取り装置を設
け、その信号により画像を形成すればよい。ファクシミ
リに用いる場合は、画像読み取り装置と外部通信装置を
設ければ良い。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、画像情報に応じて変調
した光の力を、画像形成媒体に直接作用させることによ
って、画像形成媒体の移動を制御する画像形成装置にお
いて、画像形成速度を十分実用的なものとすることがで
きる。その結果、装置構成が簡便であり、小型で高速の
画像形成装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一部を示す拡大図であ
る。

【図２】光による圧力の原理の説明図である。

【図３】本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であ
る。

【図４】トナーに働く力の説明図である。

【図５】トナーの付着力分布の例を示す図である。

【図６】本発明の画像形成装置の透明ドラムの一実施例
を示す図である。

【図７】本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であ
る。

【図８】本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であ
る。

【図９】本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であ
る。

【図１０】カラー化に用いたトナーの吸収特性の例を示
す図である。

【図１１】本発明の画像形成装置の光による閉じ込めを
用いた実施例を示す図である。

【図１２】本発明の画像形成装置の光による閉じ込めを
用いた実施例を示す図である。

【図１３】本発明の画像形成装置を用いたプリンタの一
実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０…フラッシュランプ、１１…反射板、２０…ＬＤア
レイ、３０…シリンドリカルレンズ、３１…空間変調
器、３２…ロッドレンズアレイ、３４…ダイクロイック
ミラ、４０…ビーム走査装置、８１…レーザ光、９１…
レンズ、９２…アシスト光、９３，９４，９５…閉じ込
め光、１０１…トナー、１０２…定着トナー、１５０…
被画像形成体（紙）、２２１…透明ドラム、２２２…ク
リーナ、２２３…定着器、２２４…現像用電極、２２５
…トナー選別器、２２６…トナー付着器、２２７…搬送
用ロール、２３１…透明ドラム基体、２３２…電極、２
３３…保護膜、２４０…トナー打ち込み機構、３０１…
光圧力、３０２…付着力、３０３…鏡映電荷静電力、３
０４…静電力、３０５…遠心力、３１０…電場、４０１
…インターフェイス、４０２…マイコン、４０５…搬送
器コントローラ、４０６…レーザ駆動回路、４０７…ビ
ームスキャンコントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者保志信義茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者岡野守茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者小野瀬敦士茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者角田義人茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報に応じて変調した光の力を、画像
形成媒体に作用させることによって、画像形成媒体の移
動を制御する画像形成方法において、前記画像形成媒体をあらかじめ規定した領域に保持し、前記光によって働く第一の力により、前記画像形成媒体
を前記領域から移動し、前記領域より移動した前記画像形成媒体に第二の力を働
かせることにより、被画像形成体上に画像を形成するこ
とを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】請求項１記載の画像形成方法において、前記光によって働く第一の力は、光圧力であり、前記第
二の力は、静電力，磁力，重力のうち少なくとも一つの
力であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】請求項１記載の画像形成方法において、前記あらかじめ規定した領域は、固体表面上の領域であ
り、前記固体表面上に保持された画像形成媒体に、前記
画像の情報に応じて変調した光によって働く第一の力を
作用させることにより、画像形成媒体を前記固体表面か
ら離脱させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】請求項３記載の画像形成方法において、前記画像形成媒体は、トナーであり、また、前記固体表面上の領域とは、光透過性を有するド
ラム状の部材表面上の領域であり、前記光透過性を有す
るドラム状の部材上に保持されたトナーに前記第一の力
を作用させることにより、トナーをドラム状の部材表面
から離脱させ、離脱したトナーに前記第二の力を働かせ
ることにより、被画像形成体上に画像を形成することを
特徴とする画像形成方法。
【請求項５】請求項１記載の画像形成方法において、前記画像形成媒体による画像を被画像形成体に形成する
と同時に定着を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】請求項１記載の画像形成方法において、前記画像情報に応じて変調した光は、前記画像形成媒体
に働く重力よりも大きい力を働かせる光パワで、かつ画
像形成媒体を画像形成媒体の燃焼開始温度以下に加熱す
るエネルギーの光であることを特徴とする画像形成方
法。
【請求項７】画像情報に応じて変調した光によって働く
力を、画像形成媒体に作用させることによって、画像形
成媒体の移動を制御し、被画像形成体に画像を形成する
画像形成装置において、前記光を発生する光源と、前記画像形成媒体を供給する供給手段と前記画像形成媒
体をあらかじめ規定された領域に保持する手段と、前記画像形成媒体に前記光の力とは異なる第二の力を印
加する手段と、被画像形成体を供給する手段と、を有し、前記領域に保持された前記画像形成媒体に、前記光によ
って働く力を作用させることによって、前記画像形成媒
体を前記領域から移動し、移動した画像形成媒体に前記
第二の力を作用させることにより、前記被画像形成体上
に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項７記載の画像形成装置において、前記光によって働く力は、光圧力であり、前記第二の力
は、静電力，磁力，重力のうち少なくとも一つの力であ
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項７記載の画像形成装置において、前記画像形成媒体をあらかじめ規定された領域に保持す
る手段として光透過性を有するドラム状の部材を有し、
ドラム状の部材上に保持された前記画像形成媒体に前記
第一の力を作用させることにより、該画像形成媒体をド
ラム状の部材表面から離脱させ、離脱した画像形成媒体
に前記第二の力を働かせることにより、被画像形成体上
に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】請求項７記載の画像形成装置において、さらに、画像形成媒体をあらかじめ規定された領域に保
持するため第二の光を発生する光源を有することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項１１】請求項７記載の画像形成装置において、前記光源は、前記画像形成媒体に働く重力よりも大きい
力を働かせる光パワで、かつ画像形成媒体を画像形成媒
体の燃焼開始温度以下に加熱するエネルギーの光を、前
記画像形成媒体に照射することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項１２】請求項７記載の画像形成装置において、前記画像形成媒体を供給する供給手段は、光学特性の異
なる２種類以上の画像形成媒体を供給する手段であり、
前記光源として、少なくとも画像形成媒体の種類と同数
の波長の異なる光源を有し、前記光源からの光を照射し、保持された前記画像形成媒
体を移動させることにより、カラーの画像を得ることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】少なくとも入力された画像情報に応じた
電気信号を処理する画像信号処理手段と、請求項７記載
の画像形成装置を有することを特徴とするプリンタ。
【請求項１４】粒径５μｍ以上１５μｍ以下で粒径の分
布が中心粒径に対して１％以下であり、形状が実質的に球形であることを特徴としたトナー。