JPS6076761A - 電位調節具付光記録装置 - 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】 この発明は、光像を信号としてトナー像を普通紙に形成
する電位調節具付光記録装置に関するものである。

従来、トナーを用いた記録方法としては、電子写真法、
静電記録法等があった。これ等は優れた記録方法であり
、各々、複写機や７７クンミリ等に使用されている。し
かし、これらは次のような欠点を持っている。例えば、
電子写真法のうちの感光体上に形成したトナー像を普通
紙に転写するゼロブライは、感光体な繰り返し使用する
ための感光体のクリーニング装置や倒木かのコロナ帝電
器等が必要であり、装置が複雑で、かつ、高電圧を必要
とする。また、クリーニング装置が粂めた不要なトナー
の除去やコロナｆ）電器の汚染や切断に伴う清掃や修理
などの保守が必要である。このため、ランニングコスト
として、トナーと普通紙の価格の他に装置の保守式を加
える必被があり、達している。

一方、誘電体層と低抵抗層を持つ静電記録紙を使用する
静電記録方法や感光Ｊ？４と低抵抗層を持つＪ１＆光記
録紙を用いる工ンクトｐファックス法（電子写真）等は
感光体を再使用しないためクリーニング装置が不要であ
るが、Ａ４版１枚の記録紙の価格が普通紙の４〜６倍程
度に達するため、全体の費用はそれ以上になって費用が
安（ならない欠点がある。

これらの問題に対して、透明支持体上に透明導電層、九
半導体層、磁性体からなる電極を持つ感光体を用い、磁
性体からなる電極にトナーを磁気的に吸着させ、透明支
持体側より選択的な光照射を行い磁性体からなる電極上
のトナーを紙に転写する方法を本発明者が提案した（特
願昭５８−８９９３６号参照）。この方法は、感光体を
掃除するクリーナやコロナ帯電器などが不要であり、保
守量が軽減するｔ＃徴がある。

しかし、この記録方法においては、繰り返し使用される
とき、前の回に記録した画像の影響を受ける場合がある
という問題があった。

この発明は、上記の点にかんかみなされたもので、先に
提案した記録方法か繰り返し使用されるときに、前の回
に記録した画像の影響ヲ受けない良好な画面を繰り返し
形成させることを目的とするものである。以下、この発
明について説明する。

第１図はこの発明において用いる記録方法の原理を説明
するための図で、感光体２０と、第】段階で行うトナー
５を感光体２０に供給する磁気ブラシＴの一部の断面図
ケ示している。

感光体２０は導電性と磁性ケ有し、Ｉｌ！１１素対応に
分離した電極１と、電極１１ｆｊｌに充てんされている
充てん材ＩＡと、光半導体層２と、透明導電層３と、透
明支持体４かうなっている。、６はローラ状の磁石であ
り、Ｔは前記ローラ状の磁石６によりトナー５火保持す
る磁気ブラシで、トナー供給機８の一部をなすものであ
る。磁気ブラシ７に保持されたトナー５は、磁気ブラシ
７または近接した導体により接地電位にしである。

第２図は感光体２０上に磁気力によりトナー５を画素状
に吸着させた状態を示す断面図である。

第３図は記録紙９にトナ−５ケ選択的に転写させる状態
を示す断面図であり、透明４電層３は接地されている。

１３は発光ダイオードで、１２はその集合体であるダイ
オード７ンイ、１４はそのうち発光しているダイオード
を示している。１１は自己集束性Ｖンズであり、感光体
２０上の光半導体層２に光像を結像している。１０は前
記記録紙９の背面ンζある導体であり、電圧が電源１５
により印加される。

第４図は感光体２０の透明支持体４の側からりし源２２
により均一に光照射をしている状ｆｍ　Ｙ示す図である
。

次に、動作Ｉｆ、理をｋＥｊ図〜第４図により説明する
。

第】図の磁化された電極１は、μｍう状の磁石６に保持
されたトナー５を電極１に対応して吸引する。

第２図は感光体２０１１；ローラ状の磁石６から離れた
直後の状聾す示すものであり、電極１の磁気によりトナ
ー５が電極１ごとに吸着している。

第３図は背面に導体１０を配置した記録ｍ　９　Ｋ第２
図の状１心の感光体２０か近接し、発光ダイオード１３
により露光された状態を示している。発光ダイオード１
３のうちの’Ｊ：）Ｙ、しているダイオード１４の光は
、自己集束性／ンズ１１により光半導体Ｊｆ１２を照明
し、その部分を導通状態と（、ている。一方、導体１０
には電源１５により正の電圧か印加されており、光半導
体層２の導通部に接触する電極１上のトナー５は、記録
紙９に吸引されるのに必要な負の電荷を持ち記録Ｉ４ｆ
、９に付着する。

ここで、光照射により電荷を持ったトナー５は、感光体
２０が記録紙９から離れる際に電極１の磁気力番て打ち
勝ち、トナー５は静電力により記録紙９に付着する。

一方、非導通状態の光半導体層２に接する電極１上のト
ナー５は、記録紙９に接触していない状態か示されてい
るが、これ等の記録紙９と接融している場合においても
、トナー５に供給される電荷が少ないため、記録紙９と
／％光体２０が離れる際には、電極１の磁気力に引かれ
て記録紙９に残るトナー５は少ない。

このようにして選択的にトナ−５ン記録紙９に移行させ
て得られたトナー像は、通常、電子写真法で使用される
定着方法により定着され、画像形式が終了する。

一方、感光体２０は第４図に示す状態で透明支持体４側
から均一に光を照射し、すべての電極１を透明電極の電
位に近付ける。その後、感光体２゜は再び第１図の状態
に戻され、新たなトナー５を追加してこれを次の記録に
使用する。

次に、先に提案した上記原理を用いた光記録装置の一例
について第５図により説明する。

第５図において、感光体２０はドラム状に形成されてお
り、その内側に発光ダイオード１３等が配置されている
。１５は電源、１６は前記トナー供給機８のトナー容器
、５ａは前記記録紙９上に形成されたトナー像、２２は
前記トナー５の電荷中和用の光源、２１は前記光源２２
０反射板である。なお、他の符号は第１図〜第４図に示
すものと同じである。

次に、この動作を説明する。磁気ブラシ７のｐ−ラ状の
磁石６は近接した電極１にトナー５を供給し、トナー５
は電極１の形状に対応して吸着する。磁気ブラシ７は時
計の剣と同方向に回転し、感光体２０は時計の針と逆回
りに回転しており、トナー５の一部は電極１に吸着され
たずま記録紙９の方向に移動する。

次に、電圧を印加した導体１０に接近した部分の感光体
２０は、発光ダイオード１３により選択的に光照射され
る。これに伴い光照射された感光体２０に接触する電極
１上のトナー５は負に帯電し、記録紙９に移行し７トナ
ー像５ａを形成する。

このトナー像５ａは通常の定着機（省略）により定着さ
れる。一方、感光体２０は次の段階で光源２２の光によ
り均一に露光され、−たん導通状態になる。この時、各
電極１は透明導電層３とほぼ等しい電位に戻る。次に、
感光体２０は磁気ブラシＴと再度接近し、トナー５が補
給され再度記録に使用される。

この装置で、災際に記録実検を繰り返し打ったところ、
前の回に露光した画像が残像のように薄く残り、新たな
画像の画質か低下する揚台があった。このため、この原
因を検討したところ、光源２２で光照射した後の電極１
の電位が、発光ダイオード１３により光照射された部分
と光照射されない部分で異なり、これが原因であること
ｆ）Ｌ判った。この電位変化ン次に説明する。

ここで、磁気ブラシ７上のトナー５から感光体２０が離
れる時間をＴ、とし、次に感光体２ｏ上のトナー５が記
録紙９と接触する時間＆Ｔ、　とし、記録紙９から離れ
る時間ＹＴ４とし、その間に発光ダイオード１３か露光
する時間ＹＴ、とし、光源２２が感光体２０を露光開始
する時間をＴ５゜終了する時間ＹＴ６とし、磁気ブラシ
１と感光体２０のトナー５か接触する時間ＹＴ、とする
。

また、電源１５の電位は−■。とする。電極１の電位変
化の例を第６図に示す。時間Ｔ、で接地電位であった電
極１は、時間Ｔ、近傍まで電場が印加されているため０
亀位をつづけ、時間Ｔ、から徐々に電位が−Ｖ。方向に
変化し、時間Ｔ３で露光された電極１は電位変化が曲線
りのように電位が急激に変化し、電位−ｖｏに近づく。

一方、時間Ｔ、で露光されなかった電極１は、１ｉｌＬ
位変化が曲線りのように徐々に電位−Ｖ。に近づく。光
源２２による光照射で電位変化し曲線りおよびＤのよう
に０■に近づくが、曲線りで示される露光されなかった
電極１の電位変化はほぼＯｖに達するのに対し、露光さ
れた電極１の電位変化は曲線りのようにＯｖにならずに
、電位■Ｄ欠有したまま感光体２０は磁気ブラシ７の方
向に進むことが旬る。

この発明は、上記光に提案した光記録装置の間萌点を解
決する・ために、電位調節具を具備せしめρものである
。以下、この発明について説明する。

第７図はこの発明の一実施例を示す断面図である。第７
図の実施例は基本的には第５図と同じでちるが、接地さ
れた鉄粉２３馨保持したμｍう状り磁石２４からなる電
位調節具２５を追加した点ＩＩｉ相違している。これに
より、第６図の曲線りによる電位変化は時間Ｔ６とＴ、
の間で完全に０■になるとともに、前の回の記録が残像
のように残る現象はなくなり、繰り返し記録奢行っても
良質の画像が得られるようＫなった。

電位調節具２５としては、鉄粉２３０代りに樹脂と磁性
体と炭素粉や金属を含む導電性の粉体が使用できる。ま
た、カーボンファイバや金属の細線な植えたブラシで感
光体２００表面を擦っても同様の効果が得られる。

さらに、光源２２および反射板２１を取り除いた場合に
電極１の電位について検討したところ、鉄粉２３等の感
光体２０と接触する部材の導電率か高い場合は、電極１
の電位はＯｖになり、前の回の記録が残像として残らな
いことが判った◇このため、電位調節具２５を用いると
光源２２と反射板２１を取り除くことが可能になった。

この結果、円筒状の感光体２０の内側に光源２２等を設
置しないですむようになったため、感光体２０の直径を
小さくすることが可能となり、装置の小形化を図ること
ができる。

一方、ｐ−ラ状の磁石６に保持させるトナー５の導電率
を上昇させ、かつ、磁気ブラシ７を時鱈１゜の針と逆に
回転させた場名は、電位調節具２５を磁気ブラシＴに兼
させることｔｉ可＠巨であることカを判った。この結果
、磁気ブラシＴと電位請負ＩＪ共２５を一体化でき、装
置が簡易化した。また、被Ｂ己録体に転写させずに感光
体２０に残留したトナー５を、この揚台は完全に再利用
できる第１」意力；ある。

この場合、低速で記録するときｉま、光源２２を使用し
な（ても十分に良好な記録力；得られた。また、高速記
録の場合は、光源２２を併用することにより良好な結果
が得られた。

〔具体例１〕 第７図の装置を用いて次の条件で記録を行った。

透明支持体４としてガラス基板Ｙ　）＠　ｙ・、この上
に透明導電層３として酸化スズ層を設（す、さらに、こ
の上に元手導体層２として７モル）７スシリコン層を順
次設け、さらに、電極１として０．３１１Ｉｍ角のニッ
ケル層を多数設けて感光体２０を作成した。

この感光体２０にローラ状の磁石６によ４ノ一成分系の
トナー５を付着させたところ、＃１光体２０上にトナー
５がニッケル層の形状に従って吸着した。

次に、導体１０に＋２００■の電圧を印加し、磁気ブラ
シＴと、感光体２０の透明導電層３と、電位調節具２５
は接地し、導電率が４　ＸＩ　Ｏ”ｍｈ。

／礪のトナーを使用し、２ｍｗ／ｃ＋ｎ”の光強度の発
光ダイオード１３でｌｒｎ＋露光し記録面ヶ形成した。

これにより露光部の濃度は１．１であり、未露光部の濃
度は０．１５の画像が得られた。また、その前の回に露
光した画像の残像が残ることはなかった。

〔比較例］〕

具体例１と同じ条件のもとで電位調節具２５を取り除い
た第５図の装置で笑験を行ったところ。

露光部の濃度は１．１であり、未ｍ光部の濃度はＯ３】
５の画像が得られたが、その前の回にｊｉｌｔ元した画
像の残像が未露光部に現われ、その部分の濃度は０．２
１であった。このため、画像の品質が低下した。

〔具体例２〕 具体例１と同じ装置で光臨２２を消灯して同様に記録画
像を形成したところ、その前の回に露光した画像の残像
が未露光部に現われな（・良質の画像が得られた。

〔具体例３〕 第５図の装置を用い、トナー５を６ＸｌＯ−’ｍｈｏ／
儂の導電率が高いものとし、さらにμｍう状の磁石６を
第５図と逆方向の時計と反対回転として、他の条件は比
較のための具体例１と同じ条件で画像を記録した。この
結果、前の回の画像の残像がなく、かつ、濃度が１．０
の画像が得られた。

なお、上記の説明では、透明導電層３と磁気ブラシＴと
電位調節具２５Ｙ接地したが、磁気ブラシＴと電位調節
具２５を同じ電位として透明導電層３とは異なる電位と
した場合にも、同様に残像が残らない画像を得るために
電位調節具２５が効果を示した。

以上詳細に説明したように、この発明は、電位調節具を
設けて感光体の表面をトナーを供給する手段と同じ電位
にするようにしたので、前の回の画像の残像がなくなり
、そのため画像の品質を向上することができる。また、
磁気ブラシを兼ねた電位調節具を使用するときは構成が
より簡易にできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明において使用する記録方法の原理を説
明するための図で、感光体とトナー供給機の部分断面図
、第２図は同じくトナーを吸引した感光体の断面図、第
３図は同じ（トナー乞記録紙に転移する状態を示す断面
図、第４図は感光体を光照射する光源を示す部分断面図
、第５図はこの発明の詳細な説明するための光記録装置
を示す断面図、第６図は電極の電位変化を示す図、第７
図はこの発明の光記録装置の一実施例を示す断面図であ
る。 図中、１は電極、２は光半導体層、３は透明導電層、５
はトナー、５＆はトナー像、６はローラ状の磁石、１は
磁気ブラシ、８はトナー供給機、９は記録紙、１０は導
体、１１は自己集束性／ンズ、１２はダイオード７Ｖイ
、１５は電源、１６はトナー容器、２０は感光体、２１
は反射板、２２は光源、２３は鉄粉、２４はローラ状の
磁石、２５は電位調節具である。 第１図 第３図 第４図 １１ｔｌｌｌｌ 第５図 ８ 第６図 〕 −刀シ腎

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明支持体上に透明導電層と、光半導体層と、磁
   性体からなる電極を積層してなる感光体と、前記感光体
   にトナーを供給する手段と、前記感光体と被記録体の間
   に電場を形成する手段と、前記電極に＠着したトナーを
   前記被記録体に転移させるために前記透明支持体側から
   前記透明導電層を記録パターンに応じて照射する照射手
   段を少なくとも具備する光記録装置において、前記ｇ光
   体に前記被記録体か接する部分と前記トナーを供給する
   手段が接する部分の間に前記感光体の表面を前記トナー
   を供給する手段と同じ電位にするための電位調節共を設
   けたことを特徴とする電位調節具付光記録装置。
2. （２）トナーを供給する手段が導電性磁性トナーを使用
   する磁気ブラシであり、電位調節具な兼ね（１）項記載
   の電位調節具付光記録装置。