JPS6259972A

JPS6259972A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPS6259972A
Application number: JP60198591A
Authority: JP
Inventors: Yukio Sasaki; 幸雄佐々木; Masatoshi Kimura; 正利木村; Junzo Nakajima; 淳三中島
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-09-10
Filing date: 1985-09-10
Publication date: 1987-03-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JP2543499B2

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】〔発明の概要〕透明感光体と現像機を対向して配設し、感光体の裏面よ
り光照射し、その後露光部以外の付着トナーを除去する
ことにより画像形成を行ない、その後、トナー像を記録
紙に転写するようにした画像記録装置であり、いわゆる
かぶりの少ない画像記録を得る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、画像記録装置に係り、特に透明ヘース感光体
の裏側より画像露光すると同時にトナー像を形成し、そ
の後、非露光部の付着トナーを除去する画像記録装置に
関する。

〔従来の技術と問題点〕

従来、画像形成装置として電子写真プロセスが良く知ら
れている。電子写真プロセスは、一様帯電１画像露光、
現像、転写、定着、除電、クリーニングを繰り返し画像
記録を行なう。この方式では多くの工程より成るため装
置が大型になる。その他、感光体の帯電・除電にコロナ
放電器が使われるため、数ＫＶという高電圧を必要とし
、オゾン・臭気を発生する等の問題がある。

これらの問題を解決するため、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として
、特開昭５７−１１９３７５号公報等一連の特許に示さ
れるような画像形成法が提案されている。

この装置構成を第５Ａ図に示す。透明基体１１上に透明
導電膜１２を設け、その上にバインダ結着層からなる十
分に厚い光導電層１３を設け、さらにある程度の抵抗値
を有する表面１ｉ１４を積層した記録フィルム１５に導
電性磁性トナー現像機１６を対向配置し、この現像機１
６と透明導電層１２間に電圧を印加した状態で、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なう。現像機１６と透明導電膜１
２の間に電圧が印加されている。そのため第５Ｂ図に示
すように光ビームが照射された光導電層１３では、発生
したフォトキャリアがトナー側に移動する。この結果、
トナーに誘起された逆電荷との静電引力によってトナー
を感光体上に付着させる。

一方、露光されない部分は、光導電層１３が厚いため電
気的な付着力が弱く、感光体に付着するトナーは少ない
。この結果、像露光に応じたトナー像２０が感光体上に
形成される。

画像形成後、フォトキャリアおよ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１４を介して放電す
る。その結果、次回画像形成時に、現像機１６内のマグ
ネットの作用により、磁気ブラシでかき落とされ、現像
機１６に再び保持される。一方、画像露光は感光体１５
の基体側より行なうため、トナー再回収時においても画
像露光に支障がなく、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くクーロ
ン力の差を利用して画像形成を行なうため、かぶりを少
なくするには光導電層をかなり厚くしなければならない
。しかし、膜厚の大きい感光体は均一に製造しに＜＜シ
かも膜厚が大きくなるにつれ記録電圧を高くする必要が
ある。

このように上記方式ではかぶりが問題となる。

そこで、記録フィルムとしてポリエチレンテレフタレー
トを用いてベタ現像を行った結果を第６図に示す。第６
図によれば膜厚を大きくし記録電圧を下げても、トナー
付着が生じている。従って、上記の従来方式では、非露
光部にも弱いながら電界が加わるため、かぶり発生をな
くすことは困難である。

なお、背景部の光学濃度は０．０５以下が望ましい。

本発明の目的は、コロナ放電を用いない小型の装置で、
低電圧記録が可能、かつ、光学濃度が０．０５以下と極
めてかぶりの少ない印字記録を得るための画像記録装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は本発明によれば透明基体上に、透明導電膜
及び光導電層を順に配設した感光体と、該感光体を介し
て該透明基体側及び該光導電層側に近接して対向配設さ
れたそれぞれ画像露光手段及び現像機と、前記現像機と
前記透明導電膜間に電圧を印加するための電圧印加手段
と、前記画像露光手段を用いて画像露光することにより
フォトギヤリアを発生させ前記光導電層表面近傍にトラ
ップ電荷を形成すると同時に該トラップ電荷像に帯電し
た磁性トナーを付着せしめた後、非露光部の付着トナー
を除去する非露光部トナー除去手段と前記感光体上に残
留したトナーの電荷及び光導電層内のトラップ電荷を除
去する除電器とを具備することを特徴とする画像記録装
置、によって解決される。

第４Ａ図及び第４Ｂ図は本発明に係る画像形成原理を示
す。特に第４Ａ図は像露光現像工程、第４Ｂ図はコント
ラスト現像工程を示す。

第４Ａ図、第−４Ｂ図において１は透明ベース感光体で
、ポリエチレンテレフタレート等の透明基体１ｃ、酸化
インジウム蒸着膜等の透明導電膜ｌｂ、、Ｓｅ系・Ｃｄ
Ｓ系・ａ−３ｉなどの無機光導電体又は、有機光導電体
の光導電層１ａから構成されている。２は像形成用の第
１の磁気ブラシ現像機で導層性磁性トナー３が充填され
、さらに、電源４によって１００〜３００■の現像バイ
アス電圧が印加されている。

５は画像露光手段で、具体的にはレーザ光学系ＬＥＤ光
学系などである。６は露光部に付着したトナー像、７は
トナー像６に対応した逆極性のトラップ電荷、８は非露
光部に付着したトナーである。９は非露光部に付着した
トナーを除去する手段として用いられる第２の磁気ブラ
シ現像機で、第１の現像機と同じトナー１０が充填され
、透明導電膜１ｂと同じ電位にする。

次に画像形成手順を示す。

第４Ａ図の像露光現像工程では、第１の現像機２と透明
導電膜ｌｂ間に現像バイアスを印加した状態で、像露光
手段５によって像露光する。像露光された光導電Ｊｉｉ
ｌａでは、透明導電膜１ｂ近傍において、フォトキャリ
アが発生し表面方向に移動する。（図では負電荷）これ
と同時に、フォトキャリアに対応して、逆電荷が誘起し
た磁性トナーが露光部に付着し、トナー像６が形成され
る。

この後露光終了とともに、光導電層ｌａ内の電荷は移動
不可能とムリ光導電層表面近傍でトラップ電荷７となる
。これによって、トラップ電荷７とトナー像６のもつ電
荷の静電引力が保持される。

これに対し非露光部でも、現像機２と透明導電膜ｌｂ間
に、露光部より弱いながら、電界が存在するため、トナ
ー８が付着する。

第４Ｂ図のコントラスト現像工程では、第２の現像機９
を透明導電膜１ｂと同電位にすることによって、非露光
部の帯電した磁性トナー８を静電引力と磁力によって現
像機９に回収する。この時、画像部のトナー６もわずか
に回収されるがトラップ電荷７とトナー電荷６の静電引
力によって大部分のトナーは、感光体上に残りトナー像
６が形成される。

このようにして、感光体上に形成されたトナー像は記録
紙に転写される。転写手段として、ローラ転写、コロナ
転写、圧力転写、粘着転写などが考えられる。記録紙に
転写されたトナー像は、熱定着、圧力定着、フラッシュ
定着などの定着手段によって、記！３紙に固定され半永
久的に保存可能な記録画像となる。

一方、転写した後感光体上には、転写しきれなかったト
ナー像が残ってしまう。この残留トナーは、静電引力に
よってトラップ電荷と結びついているため、除去又は回
収が困難である。このため、光照射、コロナ放電等の除
電手段を用いて、残留トナー電荷及びトラップ電荷を除
去し、トナーの拘束力を弱め、除去又は回収を容易に行
なえるようにする。この後、残留トナーは、ファーブラ
シ。

ブレードなどの機械的なトナー除去手段によって感光体
上より除去されるか、あるいは、第１の現像機の磁力に
よって回収される。

本発明は上記したように、露光現像、コントラスト現像
、転写、定着、除電、クリーニング又はトナー回収を繰
り返して画像記録を得るものである。

本発明の第１の実施例を第１図に示す。

第１図において２１はイーストマンコダノク社製の感光
体フィルム３丁−１０２で、８μｍ厚の有機光導電層２
１ａと、透明導電膜２１ｂと、透明基体２１ｃから成る
。このうち、透明導電膜２１ｂはアースに接続されてい
る。また、感光体２１は無端ヘルド状で図中矢印方向に
回動する。２２は第１の磁気ブラシ現像機で、マグネッ
トローラとスリーブの二重構成で、内部のマグネットロ
ーラが回転自由である。この現像機２２には、１０６Ω
−ｃｍ程度の抵抗値を有する導電性磁性トナーが充填さ
れ、スリーブには電源２３で＋１００〜＋３００■の現
像バイアスが印加されている。２４は画像露光装置で、
Ｈｅ　−Ｎｅ　レーザ光学系より成る。

２５はトナー画像、２６はトラップ電荷、２７は非露光
部に付着したトナーである。２８は非露光部の付着トナ
ー２７を除去する第２の磁気ブラシ現像機で、第１の現
像８２２と同じ構成である。

この現像機２８には第１の現像機２２と同じトナーを充
填し、スリーブはアースに接続されている。

２９は非露光部に付着したトナー２７が除去されたトナ
ー画像である。

３０は記録紙である。３１は転写用導電性ゴムローラで
、感光体２１の方向に一定圧力で押しつけられている。

３２は転写ローラ３１に現像バイアスと逆極性の電圧（
、−２００〜−６００Ｖ）を印加するための電源である
。３３は記録紙３０上に転写されたトナー像で、圧力定
着機３４で記録紙３０に定着される。３５は記録された
画像である。

３６は感光体２工上の残留トナー像、３７は残留トナー
３６の電荷と光導電層２１ａ内のトラップ電荷２６を除
去する除電光源である。３８は除電され拘束力を失った
トナー像である。

次に画像記録手順を示す。

感光体２１を図中矢印方向へ回動させる。像露光現像工
程では、第１現像機２２のマグネットローラを回転させ
トナー搬送を行ない、かつスリーブに現像バイアスを印
加した状態で、感光体２１裏面の画像露光装置２４を用
いて、画像パターンに従って像露光する。すると、露光
部では、フォトキャリアが発生し、表面方向に移動する
。これと同時にフォトキャリアと反対極性に帯電したト
ナーが付着しトナー像２５が形成される。そして、露光
終了とともにフォトキャリアは移動不可能となり、光導
電層表面近傍でトラップ電荷２６となる。しかし、この
時、非露光部では、現像機２２と透明導電膜２１ｂの間
に電界が働くため、トナー２７が付着する。

コントラスト現像工程では、アースに接続されている第
２現像機２８のトナー搬送を行ない、非露光部の帯電し
たトナー２７を静電力と磁力によって２、現像機２８に
回収する。この際、画像部の゛トナー２５もわずかに回
収されるが、トラップ電荷２６との結合力によって大部
分のトナーは感光体１上に残りトナー画像２９となる。

この後、転写ローラ３１を用いて記録紙３０に感光体２
１上のトナー像２９を静電転写し、定着器３４でトナー
像３３を記録紙３０に定着する。

これによって、半永久的な記録画像３５が得られる。

一方、転写後、感光体２１上に残った残留トナー３６は
、除電光源３７によってトナー電荷３６およびトラップ
電荷２６ともに除電されるため、結合力を失い第１現像
機２２に回収される。次の画像形成はトナー回収と同時
に行なわれる。このように残留トナー回収と次の露光現
像を同時に行なうことは、画像露光装置２４が、感光体
裏面にあるためなんの支障もない。

本実施例における画像濃度（光学濃度）を第２図に示す
。第２図に示すように８μｍと極めて薄い有機感光体を
光導電層に使用したにもかかわらず、かぶりがほとんど
なく、かつコントラストの十分な画像記録が出来た。

第２の実施例を第３図に示す。第１の実施例において、
第１現像機２２と第２現像機２８を１体化したものであ
る。

本実施例では、像露光現像位置と非露光部トナーを除去
する位置が接近するため、トナー除去効率が良くなる。

すなわち、光導電体には少なからず暗減衰がある。その
ため、非露光部に付着したトナー２７の電荷によって光
導電層２１ａ内に電界が形成されキャリアが移動する。

従って暗減衰が起こる。移動したキャリアは光導電ＩＪ
２１ａの表面近傍でトラップ電荷２６となり、トナー電
荷２５と結合するため、トナーを除去しにくくなる。従
って、像露光現像した後、なるべ（早く非露光部トナー
を除去することは、暗減衰途中でトナーを除去するので
、除去効率が良くなる。

この他に、本変形例では、２台の現像機を一体化したこ
とで装置の小型化の効果、さらに第２現像機２８で回収
したトナーを第１現像機２２に送る手段を設けることに
よって、トナーの再使用ができる。

（発明の効果〕以上説明した通り本発明によれば、像露光現像工程、コ
ントラスト現像工程によって画像を形成するため、コロ
ナ放電器を使用せず、極めてかぶりの少ない画像記録が
得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す模式図であり、第
２図は第１の実施例の画像濃度を示すグラフであり、第
３図は本発明の第２の実施例を示す模式図であり、第４
Ａ図及び第４Ｂ図は本発明に係る画像形成原理を説明す
るための模式図であり、第５Ａ図及び第５Ｂ図は従来例
を説明するための模式図であり、第６図は従来例におけ
るかぶりの調査結果を示すグラフである。 ■、２１・・・透明ベース感光体、Ｉａ、　１３．２１ａ・・・光導電層、ｌｂ、　１２．
２１ｂ・・・透明導電膜、１ｃ、１１，２１ｃ・・・透
明基体、２．２２・・・第１の磁気ブラシ現像機、３・・・導電
性磁性トナー、４．２３．３２・・・電源、　　５・・・画像露光手段
、６・・・トナー像、　　　７，２６・・・トラップ電
荷、８．２７・・・非露光部トナー、９・・・トナー除
去手段、１０・・・トナー、　　　　　１４・・・表面
層、１５・・・記録フィルム、１６・・・導電性磁性トナー現像機、１７・・・半導体レーザ、１日・・・ポリゴンスキャナー、１９・・・ｆθレンズ
、２０．３３・・・トナー像、　　　２４・・・画像露
光装置、２５、２９・・・トナー画像、２８・・・第２の磁気ブラシ現像機、３０・・・記録紙、３１・・・転写用導電性ゴムローラ
、３４・・・圧力定着機、　　３６・・・残留トナー像
、３７・・・除電光源。 ↓ 第１の実施例２１・・・感光体２４・・・画像露光装置２５・・・　トナー画像３７・・・除電光源嶋２図第２の実施例第３図３・・、導電性トナー第４Ａ図　　　　　４゛−’１ｌｌｔ　　５・・・画像
露光手段６・・・　トナー像第４Ｂ図第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、透明基体上に透明導電膜及び光導電層を順に配設し
た感光体と、該感光体を介して該透明基体側及び該光導
電層側に近接して対向配設されたそれぞれ画像露光手段
及び現像機と、前記現像機と前記透明導電膜間に電圧を
印加するための電圧印加手段と、前記画像露光手段を用
いて画像露光することによりフォトキャリアを発生させ
前記光導電層表面近傍にトラップ電荷を形成すると同時
に該トラップ電荷像に帯電した磁性トナーを付着せしめ
た後、非露光部の付着トナーを除去する非露光部トナー
除去手段と前記感光体上に残留したトナーの電荷及び光
導電層内のトラップ電荷を除去する除電器とを具備する
ことを特徴とする画像記録装置。２、前記非露光部トナー除去手段が第２の現像機である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像記録
装置。３、前記第２の現像機に前記透明導電膜と同電位もしく
はその近傍の電圧を印加することを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の画像記録装置。４、前記第２の現像機に前記現像機に印加した電圧と逆
極性の電圧を印加することを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の画像記録装置。