JPS6279475A

JPS6279475A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPS6279475A
Application number: JP60219169A
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: 1985-10-03
Filing date: 1985-10-03
Publication date: 1987-04-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JP2617912B2

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〕透明ベース感光体上に均一な帯電トナー層を形成して、
感光体裏面から画像露光し、非露光部のトナーを除去し
て一画像形成を行なった後、トナー像を記録紙に転写す
る画像記録装置であっていわゆるかぶりの少ない印字記
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、特に透明ベース感光体の
裏面より画像露光し、トナー像を形成する画像記録装置
に関する。

〔従来の技術と問題点〕

従来、画像記録装置として電子写真プロセスが良（知ら
れている二電子写真プロセスは、記録媒体に感光体を用
い一様帯電・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。その他の、感
光体の帯電・除電にコロナ放電器が使われるため、数Ｋ
Ｖ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が、特
開昭５７−１１９３７５号等に開示されている。

この装置構成を第５Ａ図に示す。透明基体１１上に透明
導電層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
を有する表明層１４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ａ１６
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と透明導電層１２
の間に電圧が印加されているため、第５Ｂ図に示すよう
に光ビームが照射されると、光導電層１３で、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、露光されない部分ば、光感電層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１−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、画像露光は感光体の基
体１１側から行なうため、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
なくするには光感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くいう
え、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
図かられかるように゛、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。

また、本従来法は画像露光と現像を同時に行なうため、
数ｍｓ〜数Ｉ　Ｑｍｓという短かい現像時間内に、フォ
トキャリアが光導電層内を移動するような移動度の大き
い光導電体が必要である。このような移動度の大きい光
導電体にはＳｅ、ＣｄＳ。

ａ−５ｉ等の無機物光導電体がある。この内、シート状
に形成できるのはＣｄＳのみである。ところがＣｄＳは
公害物質であり取り扱いに注意を要する。

このように従来法では、移動度が小さく安価な有機光導
電体を使用できない問題がある。

本発明はコロナ放電を使用せず、膜厚が薄く移動度が小
さく安価な通常の有機感光体等が使用でき、しかもかぶ
りが少ない良好な印字記録を得ることができる画像記録
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〕

上記本発明の問題点は本発明によれば透明な基体、透明
導電層、光導電層を順次形成してなる感光体と、該光導
電層に対向して並列配設されたトナー用第１及び第２の
現像機と、該第１及び第２の現像機の間でかつ該感光体
を介して該透明基体側に配設された、該光導電層表面ま
たはその近傍に潜像電荷像を形成する画像露光手段と、
前記第１の現像機と透明導電層間に現像バイアス電圧を
印加し、該光導電層上に均一な帯電トナー層を形成させ
る第１の電圧印加手段と、前記第２の現像機に該透明導
電層と同じ電位もしくはその近傍の電圧か、あるいは該
第１の現像機に印加した現像バイアス電圧と逆極性の電
圧を印加する第２の電圧印加手段と該感光体上のトナー
像を記録紙に転写する手段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。

以下、本発明の画像記録装置を用いた画像記録工程を説
明する。

まず、第１Ａ図、第１Ｂ図及び第１Ｃ図を用いて、本発
明に係る画像形成原理を説明する。第１Ａ図はベタ現像
工程、第１Ｂ図は画像露光工程、及び第１Ｃ図はコント
ラスト現像工程を説明するための模式図である。

第１Ａ図に示したベタ現像工程では、透明基体ＩＣ上に
透明導電層１ｂ、光導電層１ａを積層した感光体ｌを設
ける。光導電層ｌａ上に導電性磁性トナー３を磁気ブラ
シ現像機２によって搬送し、現像機２と透明導電層ｌｂ
間に電源４で現像バイアス電圧を印加し、均一なベタト
ナー層像を行なう。この時、付着トナー層５の電荷量に
対応した逆極性の電荷６が透明導電膜１ｂに有機される
。

この場合は負電荷が有機される。

第１Ｂ図に示した画像露光工程では、画像パターンに従
って像露光を行なう。すると、光導電層ＩＣで電子、正
孔対が発生し、正孔は透明導電層１ｂの誘電電荷６と結
合・中和する。一方、電子は光導電層１ｃ表面に移動し
て、潜像電荷７となる。

次に第１Ｃ図に示したコントラスト現像では非露光部の
トナーを回収する。コントラスト現像は画像露光より一
定時間経過してから行なう。第２図にベタトナー層５を
露光した時のトナー層表面の電位Ｖｓを示す。電位Ｖｓ
が変化しているのは光導電層１ａを電荷が移動している
ためである。

光導電体の移動度が大きい場合には曲線が急峻になり、
移動度が小さい時には曲線の傾きが小さくなる。十分な
画像濃度を得るには、電荷が十分移動し終ってから、コ
ントラスト現像する必要がある。たとえば、第２図では
、電位減衰のおちついたｔ２でコントラスト現像するに
は、像露光後ｔ、経過した箇所にコントラスト現像工程
を設ける。

コントラスト現像には第１Ｃ図のように磁性トナー９を
充填した第２の磁気ブラシ現像機８を利用する。現像機
８を透明導電膜１ｂと同電位にし、トナー搬送を行なう
。すると非露光部の帯電トナー５は静電力と磁力によっ
て現像機８に回収される。これと同時に透明導電膜１ｂ
の電荷６もアースに移動し消滅する。一方、画像部では
、一部のトナーが電界の作用によって回収される。この
時、光導電Ｎ１　ａの潜像電荷７は移動できないため、
画像露光部のみトナーが残り、トナー画像ｌＯ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、記録紙に固定され半永
久的に保存可能な画像記録となる。

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
よって潜像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、残留トナー電荷および潜像電荷を除去して
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、ベタ現像、画像露光、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。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明の一実施例を説明するための模″式図で
ある。

第３図において２１は厚さ８μｍの有機光導電層２１ａ
と、透明導電膜２１ｂと、透明基体２ＩＣ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は無端ベルト状で、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、体積固有抵
抗値が１０６Ω、Ｃ程度の導電性磁性トナーが充填され
ている。２３は現像機２２に現像バイアスを印加する電
源で、この場合＋２００〜＋３００　Ｖを印加する。２
４は均一なベタトナー層である。２５は透明導電膜２１
ｂに誘起した負電荷である。２６は画像パターンに従っ
て像露光を行なう画像露光装置で、具体的にはＬＥＤア
レイとその光学系より成る。２７は光導電層表面近傍の
潜像電荷である。２８はトナー回収用の第２の磁気ブラ
シ現像機で、第１の現像機２２と同じトナーを充填し、
アース電位に接続する。

２９は感光体２１上に形成したトナー画像である。

３０は記録紙、３１は転写用導電性ゴムローうで、３２
は転写ローラ３１に現像バイアスと逆極性の電圧（−２
００〜−６００Ｖ　）を印加する′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
で定着される。３５は記録紙上に得られた画像記録であ
る。

３６は残留トナー像、３７は残留トナーの電荷と光導電
層２１ａ内の潜像電荷２７を除去する除電用光源である
。３８は除電され拘束力を失ったトナー像である。

次に画像記録プロセスを説明する。

透明導電層２１ｂと第１現像機２２の間に現像バイアス
を印加した状態で、現像機２２中のトナーを搬送し、感
光体２１を回動させる。

すると、透明導電層２１ｂと現像機２２間の電界によて
、感光体表面に均一なベタトナー層２４が形成される。

これにともなって透明導電層２１ｂには負電荷２５が誘
起される。

次にベタトナー像２４に記録する画像パターンに従った
像露光を行なう。すると、光導電層２１ａで電子、正孔
対が発生し、このうち、正孔は透明導電層２１ｂの誘導
電荷２５と結合・中和する。一方、電子は光導電層２１
８表面に移動し、潜像電荷２７となる。

次にトナー回収用の第２の現像機２８を用いて、静電力
と磁力によって非露光部のトナー２４を回収する。この
時、露光部のトナーはわずかに回収されるが、潜像電荷
２７との結合力が強いため、大部分のトナーは感光体２
１上に残り、トナー像２９が形成される。

この後、転写ローラ３１を用いて記録紙３０にトナー像
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。一方、感光体２１上の残留トナー３６
は、除電用光源３７によ７て、トナー３６の電荷および
潜像電荷２７ともに除電されるため、拘束力を失ない現
像機２２に回収される。次の画像記録は残留トナー回収
と同時に行なわれる。

本実施例では、コロナ放電を使用せず、かつ、光導電層
の膜厚が小さく、移動度の小さい安価な有機光導電体を
使用した画像記録装置であるにもかかわらず、かぶりが
ほとんどなく十分なコントラストの画像が得られた。

第４図は本発明の他の実施例を説明するための模式図で
ある。

第４図は第３図に示した実施例とはソ゛同様の構造をな
しているが、た＼゛異なる点は第１現像機２２と第２現
像機２８が一体化されている点である。このような現像
機の一体化により記録装置が小型化される。更に、第２
現像機２８から第１現像機２２へのトナー搬送手段を設
けることにより回収されたトナーの再使用が可能となる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ベタ現像工程、
画像露光工程、コントラスト現像工程・転写工程によっ
て画像形成するため、コロナ放電器を使用せず、かつ、
光導電層の膜厚が小さく、移動度の小さい光導電体を使
用しても、極めてかぶりが小さいうえ十分なコントラス
トの画像記録が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図及び第１Ｃ図は本発明の画像形成原
゛理を説明するための模式図であり、第２図は本発明に
係る画像露光後の電位減衰状況を示すグラフであり、第
３図は本発明の一実施例を説明するための模式図であり
、第４図は本発明の他の実施例を説明するための模式図
であり、第５図は従来技術を説明するための模式図であ
り、第６図は従来装置でのかぶり調査結果を示すグラフ
である。１・・・感光体、　ｌａ　、　１３　、２１　ａ・・・
光導電層、ｌｂ　、　１２　、２１　ｂ・・・透明導電
層、ｌｃ　、　１１　、２１ｃ　・・・透明基体、２．
２２・・・第１の磁気ブラシ現像器、３・・・導電性磁
性トナー、４．２３・・・電源、５・・・付着トナー層
、　　６・・・逆極性の電荷、７．２７・・・潜像電荷
、８．２８・・・第２の磁気ブラシ現像器、９・・・磁性
トナー、　　　１０　、２９・・・トナー画像、１４・
・・表面層、　　　　　　１５・・・記録フィルム、１
６・・・導電性磁性トナー現像器、１７・・・半導体レーザ、１８・・・ポリゴンスキャナー、１９・・・ｆθレンズ、　　　　２０・・・トナー像、
２４・・・ベタトナー層、　　２５・・・負電荷、２６
・・・画像露光装置、　　３０・・・記録紙。第１Ａ図第１Ｂ図第１Ｃ図ｏ　　　　ｔｌ　　　　　　ｔ２時間を第２図実施例楽３図実施例第４図従来例　　　　　従来例

Claims

【特許請求の範囲】

１、透明な基体、透明導電層、光導電層を順次形成して
なる感光体と、該光導電層に対向して並列配設されたト
ナー用第１及び第２の現像機と、該第１及び第２の現像
機の間でかつ該感光体を介して該透明基体側に配設され
た、該光導電層表面またはその近傍に潜像電荷像を形成
する画像露光手段と、前記第１の現像機と透明導電層間
に現像バイアス電圧を印加し、該光導電層上に均一な帯
電トナー層を形成させる第１の電圧印加手段と、前記第
２の現像機に該透明導電層と同じ電位もしくはその近傍
の電圧か、あるいは該第１の現像機に印加した現像バイ
アス電圧と逆極性の電圧を印加する第２の電圧印加手段
と該感光体上のトナー像を記録紙に転写する手段を具備
することを特徴とする画像記録装置。