JPS62184475A - 画像形成方法 - 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】 〔概要〕 本発明は画像形成装置において、コロナ帯電器を用いず
かつ装置の小型化、低価格化を達成するために、感光体
の１回転目でベタトナー現像を行うと同時又はベタトナ
ー現像後、感光体の長面よシ画像露光を行い、次の１回
転中に同一現像機に逆バイアス電圧を印加して再度トナ
ー現像を行い、非画像露光部のトナーを除去するこ上に
より、トナー画像を形成するようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、画像光を照射した感光体上の明部にトナー像
を形成して、表示或いは転写を行う画像形成法に関する
ものでおる。

現在、電子写真記録方式は、複写機あるいは光プリンタ
として広く用いられており、帯電・露光・現像・転写・
クリーニング等の工程で記録を行う。

この記録方式は、コロナ放電によυ帯電させるものであ
るが、コロナ放電を用いることなく、ｉ＋Ｃ！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７図に示すよう
に、セレン専の光導電ｗｘｏ２を有する記録ドラム１０
１を矢印１００の方向に回転させ、コロナ放〒Ｅ器１０
８により記録ドラム１０１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１０４によって画像
光を照射し、記録ドラム１０１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機１
０５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１０３によって帯電され
た電荷と同一極性に帯電させ、電界によって静電的に記
録ドラム１０１上に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１を器１０６によって記録
紙１１０をトナーとは逆極性に帯電させるこ上によシ、
記録紙１１０に転写され、記録紙１１０上の転写トナー
像は、定ｇＪ器１０７にょって熱定着される。

また、記録ドラム１０１上に残留したトナーは、除電コ
ロナ放電器１０８によ＃）記録ドラム１０１上の電荷と
トナーの電荷とを中和し、ファーブラシ１０９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１０１
０表面紙位を略零とし、一連の画像形成、転写の工程が
繰シ返されるこ上になる。

また、コロナ放電器を用いない方式として、例えば、特
開昭５７−１１ｃ）８７５号公報に示されている手段が
知られている。例えば、第８図に示すように、透明基体
１１１上に工Ｔｏ等からなる透明導電層１１２を設け、
その上に例えば６５μｍの厚さのＣｄＳ等からなる感光
体１１Ｂを設け、更に成る程度の抵抗値を有する白色絶
縁層１１４を設けた記録フィルム１１５に、４電性磁性
トナー現像１１１１１１６を対向配置し、この現像機１
１６と透明導電層１１２との間に電圧を印加しながら、
半導体レーザ等からなる光源１１７．ポリゴンヌキキナ
１１８．ｆＯレンズ１１ｃ）等によって透明基体１１１
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、現像機１１６と記録体フィルム
１１５の透明導電層１１２との間に紙圧が印加されてか
ら、光が照射されて抵抗値が低下した感光体層１１８の
部分に於いてトナーが静電的に付着される。１方、光が
照射されなかった部分は、絶縁ＪＩｌ＆７１１４の厚さ
を十分に大きくしているから、トナーとの間の静電的な
付着力は弱いものとなシ、記録フィルム１１５上にはト
ナーが付着しないこ上になる。従って、画像露光に対応
したトナー像１２０が形成される。

１Ｉｉｉｉ像形成後、光照射によシ誘起した電荷および
トナーに誘起した電荷は、画像表示の−Ｎｄ期内に表面
層を介して放“心し、次の１１！ＩＩ像形成時において
磁気的に吸引きれて現敏機１１６に回収される。

この場合、回１像露光は、記録フィルム１１５の透明基
体１１１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１０Ｂ、１０８を用いるものであシ、コロナ放電
器は、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ともに、湿度、粉塵
等の影響を受は易いので、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、オゾンが多いこ上による人体への悪影響があ
る。更に、帯電、Ｗ光、現像、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８図に示すような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１１３を厚くしな
ければならない。しかし、厚い感光体層１１Ｂを均一な
厚さに形成することは困難である。また、感光体層を厚
くするこ之によシ、材料使用ｉが多くなってコストアッ
プとなる欠点がある。さらに、感光体１１１１１を厚く
するに従って、記録フィルム１１５の透明導電膜１１２
と現像機１１６との間に印加する電圧を高くする必要が
らると共に、光感度が低下する欠点がある。

本発明は、上記欠点を解決する画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の画像形成方法を説
明する図である。

透明基体Ｉａ上に透明導電膜１ｂおよび感光層１０１に
積層した感光体１０回わシに現像手段２および必要なら
転写手段８を設け、透明基体ｌａ側を切シ換えるスイッ
チ２０を設け、必要ならば、第２サイクＩしく回転）毎
に転写手段３を動作させるように構成したものである。

なお、６は帯電トナー、７．９はバイアス電源、８はト
ラップ電荷、１０は記録紙である。

〔作　用〕

本発明は、第１図（Ｑに示すように第１サイクル時に現
像手段２によシ感光ＩＩＩＪ１ｃ上に略均一にトナー現
像を行うと同時、あるいはトナー現像後に透明基体１ａ
側からド像露光手段５によシ画像露光を行う。次に、第
１図（至）に示すように、第２サイクル時に前記同一の
現像手段２にスイッチ２０を用いて逆バイアス電圧９を
印加し、第１サイクル時の非画像露光部に付着している
トナーを静電的に除去するこ上によシ、トナー画像を得
、前記トナー画像を静止画として表示するか、または必
要ならば、これを記録紙１０等に転写し、永久像とする
。その後、感光体１上の残留トナーを光除電手段４によ
シ中性化し、第１サイクルのトナー現像時に前記現像手
段２に回収するこ上により１プロセスを完結する。本発
明は、この２サイクｐを繰シ返すこ上によシ、連続的な
トナー画像を得るようにして、画像形成装置の小型化を
図ったものである。

〔実施例〕

本発明を説明する前に、先に提案した新規な画像形成法
（特願昭５９−１７８６８６号）の記録原理について説
明する。

この方式には、使用する感光体の移動度の相違により第
５図および第６図に示すような２種類の方式がある。第
５図は移動度の遅い感光体、例えば、無公害で安価な有
機感光体に対しても適用できる方法であシ、第６図は移
動度の比較的早い感光体、例えば、高速タイプの有機感
光体、Ｓｅ感光体、（４Ｓ！光体等に対して適用できる
方式である。

先ず第５図の記録原理について概要を説明する。

感光体１２４は透明基体１２１．透明溝”＋１１．層１
２２、光導Ｔ「層１２３を順次積層したものであり、透
明導電層１２２がアースに接続されている。

１２５は第１の現像（ベタトナー現像）手段で具体的に
は、マグネットローラの表面に非磁性のスリーブを設け
た構成でｌ１ｌ）、これに導電性磁性トナーあるいは、
導電性鉄粉からなるキャリヤと絶縁性トナーとを混合し
た２成分現像剤を投入したものであシ、いわゆる磁気プ
ラン現像機とよばれるものである。この現像機のスリー
ブと透明導電層１２２間に電源１２６によって現像バイ
アス電圧が印加されている。１２７は感光体上に形成さ
れた均一なベタトナ一層である。１２８は画像露光手段
で、具体的にはセルホックレンズおよびＬＥＤアレイか
らなるＬＥＤアレイ光学系である。

１２９は感光体層表面近傍のホトキャリアでロシ、これ
が潜像電荷となる。１８０は露光部のトナーである。１
８１は非露光部のトナーを回収する第２の現像（コント
ラスト現像）手段で、具体的には、均一なベタトナ一層
形成に用いたと同様な磁気ブラシ現像機である。この第
２現像機には第１現像機の現像バイアス電圧とは逆極性
の電圧が電源１８）によって印加されている。１８Ｂは
非露光部トナーが除去されたトナー画像でおる。

次に画像形成手順を示す。

第５図において、現像機１２５に現像バイアスを印加す
ると共に、トナー搬送を行うこ上によシ、感光体１２４
の表面に均一なベタトナ一層を形成する。感光体１２４
の込明基体側より画像露光装置１２８で＠像露光する。

ｄ元部では、光導電層１２Ｂ内に発生したホトキャリヤ
の内ベタトナ一層１２７と逆極性のキャリヤが表面方向
に移動し、潜像電荷となる。つぎに、逆バイアス電圧に
接続されている現像機１８１によＪ）ナー搬送を行い、
非露光部のトナー１８１を静電力によって現像機１３１
に回収する。この際、画像部のトナー１８０も僅かに回
収されるが、潜像電荷１２９とトナー電荷との静電拘束
力によって、大部分のトナーが感光体上にｆｌ、トナー
画像が形成される。

このトナー画像を、必要ならば、通常の転写手段１８５
によって記録紙１８６に転写した後、感光体１２４上の
８１４ｉｌＪ、電荷を光除電器１８７等によυ除去し、
射光体表面に残留したトナーを第１現像機に回収する。

この残留トナーの回収と同時に次の画像形成が行われる
。上記過程を鮭シ返すこ上によシ連続的な記録が行なわ
れる。

次に第６図に示す第二の提案原理について概要を説明す
る。

第５図と第６図と異なる点は、ベタトナー現像と画像露
光とを同時に行う像露光現像プロセスを採用した点であ
る。このため、像露光現像時に露光部においては、感光
体容量が見掛は上増加するため、露光部の付着トナー量
が多くなシ、露光部と非露光部とで、ある程度のコント
ラストのあるトナー画像が得られる。

このように移動度の早い感光体に対しては、第６図の方
式が有利であることがわかる。

上記した第５図および第６図に示すような方式では、共
にベタトナー現像、コントラスト現像の２つの現像を行
う必要が６シ、現像機の構成が複雑になるという欠点が
ラシ、以下これを解決した実施例につき詳細に説明する
。

本発明の第１の実施例を第２ｔＪに示す。

記録体ドラムは、透明ガラスドラム１ａ上に透明導電膜
１ｂｔ−真空蒸着し、その上にフタロシアニン系からな
る有機感光体１ｃを膜厚１０μｍ程度に積層した感光体
ドラム１である。この感光体ドラム１の外側に磁気ブラ
シ現像ＩＩ２および導電性ゴムローフからなる転写手段
８を図のように配置するとともに、透明ガラスドラム１
ａの内側に２４０　ｄｏｔ／１ｎｃｈのＬＥＤアレイお
よびセ／Ｍ７オツクレンズ（ＳＬＡ−２０）からなるＬ
ＥＤアレイ光学系５を設け、その反対の位置に高輝度Ｌ
ＥＤアレイパーを除電用光源４として配設する。

現像機２には、パイアヌ電源切シ換え用のリレー１１を
設け、転写手段８の駆動機構として電磁ソレノイドヌイ
ッチ１２を設けた。

磁気ブラシ現像機は、マグネットローフ土に非磁性ヌリ
ーグを設けた構成でおる。現像剤としては、絶縁性磁性
トナーと導電性磁性トナーとを重址比３０％で混合した
２成分現像剤を用いた。絶縁性磁性トナーは、導電性磁
性トナーとの摩損帯電により約−１０μＣ／ｇに帯電す
る。

以下、第３図に光除電手段４、現像バイアス電圧１画像
露光手段５、転写手段８の動作シーケンスを示し、両像
形成手順について説明する。なお、第８図中の■〜［相
］は以下の各項目に対応４４ていそれと同時に除電光源
４によシ感光Ｍ１ｃ上の残留電荷を除去する。

■　その後、１）２回転後に磁気ブラシ現像機２に一５
００ｖの現像バイアス電圧を電源７によ）供給し、負帯
電トナー６を感光体上に付着させる。

■　■と同時に画像露光装置５によシー像パターンに従
って露光する。露光部においては、１８光層１ｃ内部で
発生したホトキャリヤが感光層表面に移動し、トラップ
電荷８となる。これが潜像“ば荷である。

■　次の１７２回転後に除電光源４をＯＦ’セ′とする
。

■　次の１）２回転後に妻イ画憾に光光鯨をＯＦ’仝゛
とする。

■　■と同時に磁気ブラシ現像器２に＋３０■の現像バ
イアス１を圧を電源９よシ供給する。これにより、前の
１回転で感光体上に付着した非露光部の帯電トナーを静
電的に除去し、トナー画像を得る。

■　その後１）４回転後に転写用電磁ソレノイド１２を
駆動し、記録紙１０および導電性ゴムｏ　−ラ８を記録
ドラム１に押圧する。この導電性ゴムローフには＋５０
０ｖ程度の正のバイアス電圧を印加している。このため
、負に帯電しているトナー画像は静電的に吸引され、記
録紙１０に転写される。

■　その後、１）４回転後に光線℃手段を再度ＯＮとし
、転写後感光体上に残った残留電荷を除去する。

■　さらに１）２回転後に再び現像パイプ７、電圧を一
５００’Ｖにする。

■　■と同時に画像露光を行う。すると、転写きれずに
感光体上に残った残留トナーは磁気ブラシ現像＠２に回
収されると共に、再度トナー現像が行われる。

［相］　その後、１）４回転後に転写用電磁ソレノイド
をＯＦＦとする。これにょシ一連の画像形成が行なわれ
る。

上記過程を繰シ返すこ上によ如連続的な印字が行なわれ
る。

このようにして、本実施例では印字濃度０．Ｄ。

＝１．１以上、かぶシ濃度０．Ｄ、＝０．０２　以下の
かぶシのない濃い印字が得られた。

第４図は、本発明の第２の実施例を示す図である。第２
図と異なる点は、画像露光手段５を現像手段２の後に配
置した点である。これは、本発明者らが先に提案したベ
タトナー現像後、画像露光を行う画像形成プロセスを適
用したものである。

この方式では、まず均一なベタトナー現像を行うため、
現像剤の抵抗値には依存しないという利点がある。

なお、第１の実施例では現像剤として、絶縁性トナーと
導電性磁性トナーとを重量比３０％で混、合した２成分
現像剤を用いたが、導電性磁性トナーのみの１成分現像
剤を適用できることはもちろんである。

さらに、第１の５１！施例では、記録体として感光体ド
ラムを用いたが、透明ガラスドラムの代すにポリエチレ
ンテレフタレートを用いた感光体べμトを使用でき、こ
の場合には装置のよシ小型化が可能となる。

以上は、残留トナーを現像機に回収するクリーナレヌの
記録プロセスについて説明したが、勿論残留トナーをフ
ァーブラシクリーナおよびブレードクリーナで除去する
プロセスにも適用できることは訂うまでもないことであ
る。

さらに、上記実施例において、感光Ｍｊ１ｃとして、光
導電層のみの単層構成を用いたが、勿論前記先導￥４Ｌ
層上に絶縁層を設けた２層構成の感光層をも用いること
ができることは言うまでもないことである。この場合に
は、光導１に層を絶縁層で保護しているため、光導ｔＬ
ＰｈＩの長寿命化が可能であると甘う利点がある。

また、感光ｒＪ１ｃが光導電層のみの場合には、潜像電
荷（トラップ電荷）とベタトナー現像された帯電トナー
の電荷とが結合する場合があシ、この結合した帯電トナ
ーは、感光層に付着する静電的な力が弱ｔｂ、コントラ
スト現像時に回収されることがある。これに対して、光
導電層を絶縁層で保護した場合には潜像電荷と帯電トナ
ーとが完全なｔ気２本層を形成し、光導電層のみの場合
と比較して、よシ均一なトナー画像が得られるという利
点がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の電子写真配録に必要なコロナ放
ｗｉ器を必要とせず、しかも膜厚の薄い感光体が使用で
きるため、１産性がｈ’）かつ製造コヌトが安くなる。

さらに、本発明者らが先に提案した画像形成装置と比較
しても、トナー現像用の磁気プツシ現像機をコントラス
ト現像用に兼用できるため、装置の小型化が可能となる
利点がおる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ト）は本発明の詳細な説明する図
、第２図は本発明の第一の実施例を示す図、第８図は本
発明の第一の実施例の動作を説明するためのシーケンヌ
チャート、 第４図は本発明の第二の夾施例を示す図、第５図は本発
明者らが先に提案した画像Ｊし底袋りの第１の方法を説
明するための図、 第６図は本発明者らが先に提案した画像形成装置の第２
の方法を説明するだめの図、 第７図は従来例である電子写真記録装置を説明する図、 第８図は他の従来例を説明するための図である。 図において、１は記録体ドラム、Ｉａは透明基材、１ｂ
は透明導電膜、１ｃは感光層、２は磁気ブラシ現像機、
３は導電性ゴムローラ、４は除電用光源、５はＬＥＤア
レイ光学系、６は帯電トナー、７は現像バイアス電源、
８はトラップ電荷、９はコントラスト現像時の逆バイア
ス電源、１０は記録紙である。 ↓ ／を宇トｅ月の、原’ｆｆ寓虻邑判２ 第　１　τ 工３ オ刈シカめた絶例卸潮力すめめ図 第　２　′！Ａ シー″′ｒ−２チ↑−ト 第　３　国 オハ餞例揮灰口 第ム図 充ノｆｌ’、、ｔｌｆ！イ）ＪａＢｆｆｌ第　５　図 克砂緯２突施ｌ・」落賎図 第　６　図 ； 叱力艷向Ｌ＋を譚４【ｉこ４４シ、３１．を之ρ月Ｇ］
第　７ｇ５ 仇の岐朱ｆ釦説畔Ｈの 第　８　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明または半透明の導電膜（１ｂ）上に感光層（
   １ｃ）が積層形成された感光体（１）の１回転目に、現
   像機（２）により前記感光層（１ｃ）上に、帯電トナー
   を略均一に付着させる工程と、画像露光手段（５）によ
   り露光することで前記透明導電膜（１ｂ）から露光部に
   対応した感光層（１ｃ）内に、該帯電トナーの電荷と逆
   極性の電荷を移動させてトラップ電荷（８）とする工程
   とを含み、 前記感光体（１）の２回転目に前記現像機（２）で、前
   記帯電トナーの電荷と逆極性の電位を与えて感光層上の
   非露光部対応の不要トナーを除去する工程を含んでなる
   ことを特徴とする画像形成方法。
2. （２）前記感光体（１）が前記導電層（１ｂ）上に感光
   層（１ｃ）と絶縁層を順次積層してなることを特徴とす
   る画像形成方法。