JPS63142380A - 画像記録装置 - 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】 〔概要〕 本発明は、記録′Ｗｔ極を備え二成分現像剤が充填され
た磁気ブラシ現像機と画像露光手段を、透明感光体をは
さんで対向配置した画像形成部で形成されたトナー像を
記録紙に静電転写する画像記録装置において、現像剤中
のキャリアの消費を防ぐため、画像形成部から静電転写
部の間に＃電光源を設けることにより、転写前にキャリ
アが保持する電荷を除去してキャリア転写を防ぎ、キャ
リアを現像機に回収させるものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、１面像元を照射した感光体上の明部にトナー
像を形成して、記録紙へ転写を行なう画像形成装置に関
するものである。

現在の複写機或いは高速や高印字品位のプリンタは、電
子写真記録方式を用いたものが一般的である。この方式
は、−１帯電・画像π光・現像・転写・定着・除電・ク
リーニングの工程で記録が行われる、いわゆるカールソ
ンプロセスである。

カールソンプロセスでは、−櫟帯電・転写−除電にコロ
ナ放電器を用いる。コロナ放電器は、数ＫＶＯ高電圧を
コロナワイヤに印加する構成であるから、高圧電源が必
要であるとともに、湿度。

粉塵等の影響を受は易いので、信頼性が低い欠点カアル
。又、コロナ放電器で発生するオゾンが臭気を発生する
と共に、近年オゾンの人体への有害性が問題に々ってい
る。

更に、上記した７つの工程が必要であるため、装置が複
雑になると共に大型化する欠点がある。

最近上記の問題点に鑑み、コロナ放電器を不要とし、装
置の小型化に着目した画像形成方式が提案されている。

〔従来の技術〕

第５図に従来技術の模式図を示す。

図において、感光体１は透明基体１ａ　、透明導電層１
ｂ及び光導電層１ｃから構成されている。

感光体１の内透明導電層１ｂがアースに接続されている
。また感光体自身は図中矢印方向に移動する。

感光体１の光導電層１ｃ側に設けられた磁気ブラシ現像
機２はマグネットロー、２２ａ　トスリープ２ｂから成
り、マグネットローラ２ａが回転自由である。さらに、
スリープ２ｂの表面には絶縁フィルム３でスリープ２ｂ
と絶縁された帯状の記録電極４が設けである。記録電極
４には光導電層１ｃのキャリア極性（図ではプラス）と
逆極性の電圧６が印加され、スリープ２ｂには記録電極
４と逆極性の電圧７が印加さ几ている。この現１象機２
に、導電性キャリアと絶縁性トナーから成る二成分現像
剤５を充填し、図中矢印方向に現像剤５を搬送するとと
もに、現像剤の溜りをつくる。

感光体１の透明基体１８９ＩｌｌｌＣ？′ｉ、画像露光
手段８が配置されている。画像露光手段８としては、Ｌ
ｇＤアレイを用いた光学系、液晶シャッターを用いた光
学系、エレクトロルミネセンスを用いた光学系、レーザ
を用いた光学系などが上げられる。

画像露光手段８は露光光の光軸が記録電極４と交差する
ように配置する。

さらに、以上の構成の画像形成部で形成されたトナー像
１０を１記録紙１１に静電転写する転写手段１２全備え
ている。

次に画像記録原理を示す。

上記画像形成部のＡ部において、光導電層１ｃを画像露
光すると光導電層１ｃ内にホトキャリアが発生する。ホ
トキャリアの内記録電極４の印加電圧６と逆極性のキャ
リア（正孔）が、光導電層１ｃ表面近傍に移動して潜像
電荷９となる。このように露光部では、光導電Ｒ１ｃの
静電容量が見掛は上増加するため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コントラストのある
トナー像となる。

次にＢ部において、スリープ２ｂ　Ｋ逆電圧７を印加し
、かつ現像剤の溜りをつくることで、非露光部の余分な
トナー全静電力と磁力によって現像機２に回収する。こ
の際、露光部のトナーも僅かに回収されるが、潜像電荷
９とトナー電荷の静電拘束力によって、大部分のトナー
が感光体１上に残り、トナー画像１０が形成される。

次に、感光体１上のトナー像１０を、静電転写手段１２
′！−用いて記録紙１１に転写する。転写されたトナー
像１３は、図示しない定着機で記録紙１１に定着され、
半永久的な記録画像となる。

一方、転写後感光体１上に残った残留トナー像１４は、
次の画像形成時に、Ｂ部でスリープ２ｂの逆電圧による
静電力と現像機の磁力によって、現像機に回収され、再
利用される。このように画像露光手段８が、感光体１を
挾んで現像機２の反φ 対側にあるので、残留トナー像１憂の回収と１面像形成
を同時に行なうことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の画像記録装置において、感光体ｌ上に形成された
トナー像１０は、トナー１０ａのみから成るのが理想で
ある。しかし、３Ａ常、トナーｊ＄１０には、現像剤５
中のキャリアも混ざってしまう。

そして、トナー１０ａ、キャリア１０ｂとも電荷を保持
したまま、静電転写手段１２に至る。静電転写手段１２
では、トナー１０ａ及びキャリア１０ｂともに電荷を保
持しているため、記録紙１１に静電転写される。この際
、トナー１０ａの転写効率は約８０チ、キャリア１０ｂ
の転写効率は約５０％である０従って、転写効率は低い
ものの、キャリアは消費される。

その結果、現像剤５中のトナーとキャリアの混合比を一
定に保つためにハ、トナー、キャリア両方を補給し、混
合比を制御する必要がある。また、混合比マージンから
はずれる混合比の現像剤５を用いると、印字濃度の低下
、かぶり濃度の増加等、印字品位をそこなうという問題
があった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明にかかる画像記録装置の原理説明図で
ある。

図のように、画像形底部より静電転写手段１２に至る間
に、感光体１を光照射する除電光源１６を設ける。その
他の部分は第５図と同様であり同一番号を付し説明を省
略する０ 〔作用〕 第１図のように、除電光源１６を設けると、トナー像１
０のうちキャリア１０ｂの電荷と潜像電荷９が結合、中
和する、又は、逆電荷（プラス電荷）をキャリア１０ｂ
に注入することができる。この際、トナー１０ａは絶縁
性であるため、潜像電荷９とは中和することができない
。従って、トナー１０ｍは電荷を保持し、キャリア１５
は電荷を持たない状態で静電転写手段１２に至る０静電
転写手段１２では、記録紙１１には、トナー１０ａのみ
転写され、キャリア１５のほとんどは転写されずに残像
１４として、現像機２に回収される。

その結果、現像剤５中の中ヤリア量はほぼ一定となムト
ナーとキャリアの混合比を一定に保つためには、トナー
のみの補給でよく、混合比の制御も容易となる。また、
混合比が一定となることにより、印字品位の変動も少な
くできる。

〔実施例〕

第２図は本発明にかかる画像記録装置の一実施例を示す
図である。

図中、２１は無端状の感光体フィルムである。

この感光体フィルム２１は、第３図に示すように、厚さ
１００μｍのポリエチレンテレフタレートの透明基体２
１ａ上に、ＩＴＯ（酸化インジウム）蒸Ｎ模の透明導電
１２１ｂを設け、さらに光導電層として、ＣＧＬ（ｆ荷
発生層）２１ＣとＣＴＬ（＠荷輸送１１）２１ｄから成
り、厚さが約１０μｍの機能分離型の有機光導ＹＬ層を
設けたものである。以上のような感光体フィルム２１の
透明導電層２１ｂはアースに接続され、感光体フィルム
２１自体は、フィルム駆動ローラ２２に接続されている
動力系によって図中矢印方向に回動する。

２３は出気ブラシ現像機で、スリープ２３ｂの内部に設
けたマグネットローラ２３ａが回転自由である。スリー
プ２３ｂの表面には、第４図に示すように、ポリイミド
フィルム２４で絶縁された銅箔製で帯状の記録電極２５
が貼り付けられている。以上のような磁気ブラシ現像機
２３に、導電性キャリアと磁性の絶縁トナーから成る二
成分現像剤２６を充填し、マグネットローラ２３ｂの回
転で図中矢印方向に搬送を行なう。

本実施例の光導電層２１ｃ　、　２１ｄには、正孔移動
型を用いたため、記録電極２５には第１の電源２７によ
りマイナス電圧を印加する。この電圧は−１００〜−５
００ｖテ、望ましく　ｆｌ　−１５０〜−３５０カミ当
テある。また、スリープ２３ａ　Ｋは、８１！２の電源
２８によりプラス電圧を印加する。この電圧はＯ〜＋５
０Ｖで、望ましくは＋１０〜＋３０が適当である。

感光体フィルム２１をはさんで記録電極２５と対向する
位置には、画像露光手段としてＬＥＤプレイ２９ａ　ト
セルフォックレンズアレイ２９ｂから収るＬＥＤアレイ
光学系２９を設置する。ＬＥＤアレイ光学系２９０光軸
は、惺ｌ〜５ｍｍに設定した記録電極２５の中心と交差
するように配電する。

３０は感光体フィルム２１上に形成されたトナ−像で、
キャリアも含んでしまう。３１はトナー像３０中のキャ
リアの電荷を除電する目的で設けた除電ランプで、感光
体フィルム２１の裏面に配置している。３２は記録紙で
、俗にいう普通紙を用いている。３３は転写用導電性ゴ
ムローラで、電源３４によって電圧（＋２００〜＋６０
０　Ｖ　）が印加されている。３５Ｖｉ記録紙３２に静
電転写されたトナー像で、熱ローラ定着機３６によって
記録紙３２に定着され、半永久的な記録画像３７となる
。

３８は転写後感光体フィルム２１上に残った残留トナー
像で、トナー像３０同様キヤリアを含んでいる。

次に、画像記録手順を示す。

感光体フィルム２１を矢印方向に回動させ、現像機２３
のマグネットローラ２３ａ　ｆ回転させて現像剤２６を
矢印方向に搬送し現像剤の溜りを作り、かつ記録電極２
５及びスリープ２３ｂにそれぞれ電圧を印加した状態で
、ＬＥＤアレイ光学系２９にょシ画像露光する。すると
、ＣＧＬ２１ｃではホトキャリアが発生し、その内プラ
ス電荷はＣＴＬ２１ｄ内を感光体表面近傍に移動して潜
像電荷となる。以下、従来技術の項で記した厚刃で、感
光体フィルム２１０表面に、潜像電荷の静電力に保持さ
れた帯電トナー像３０が形成される。

帯電トナー像３０にはキャリアも含まれてしまうため、
除電ランプ３１でキャリアの電荷と潜像電荷を結合、中
和させてしまう。この際、トナーは絶縁性であるため光
導電層２１ｃ　、　２１ｄ内の潜像電荷とは中和されな
い。

次に、トナー像３０は、転写ローラ３３を用いて記録紙
３２に静電転写される。この際転写されるのは電荷を保
持しているトナーのみで、キャリアは転写されない。次
いで、転写されたトナー像３５ば、定着機３６で記録紙
３２に定着され、半永久的々記録画像３７が得られる。

一方、転写後感光体フィルム２１上に残ったキャリアと
トナーから成る残留トナー像３８は、画像形成部に至り
、現像機２３の磁力、現像剤２６のかきとり及びスリー
プ２３ｂ印加電圧の静電力で回収され、再使用される。

感光体フィルム２１をはさんで、ＬＥＤアレイ光学系２
９と現像機２３が対向する位置にあるため、上記したよ
うに残留トナー像３８の回収と次の画像形成を同時に行
なうことができる。

本実施例によれば、現像機２３中のキャリア量をほぼ一
定に保つことができるため、トナーとキャリアの混合比
を一定に保つにはトナーのみの補給でよく、混合比の制
御も容易となった。また、現像剤２６の混合比が一定と
なったことより、記録画像３７の印字品位の変動も少な
くなった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、感光体上のキャリア電荷を除電光源で
中和することで、キャリアの転写を防止し現像機に回収
することによって、現像機中のキャリア量を一定に保つ
ことができる。そのため、現像剤の補給はトナーのみで
よく、トナーとキャリアの混合比の制御も容易になった
。さらに、現像剤の混合比が一定となることにより、記
録画像の印字品位の変動も少なくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の詳細な
説明図、第３図は感光体フィルムの断面図、第４図は現
像機の斜視図、第５図は従来技術の模式図である。 図中、ｌは感光体、２ｉ−ｊ：磁気ブラシ現像機、３は
絶縁フィルム、４は記録電極、５は二成分現像剤、６Ｆ
ｉ第１の電圧印加手段、７は第２の電圧印加手段、８は
画像露光手段、９は潜像電荷、１０はトナー像、１１は
記録紙、１２は静電転写手段、１３は転写像、１４は残
像、１５は電荷がぬけたキャリア、１６は除電光源であ
る。 ン 本発亘珂つ斥理會兇個口 賓施枦ｊの説明口 宴２Ｔ２Ｊ 欣メニ俸刀７し、乙、＝−、士印１ｉ ｚ３　図 チ罎シイ１；（夙・２針ンＹすＪｕ≧１第、ｉ図 イ晟釆寂財ｍｌ薬式フ ネ５Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明基体（１ａ）・透明または半透明の導電層（１ｂ）
   及び光導電層（１ｃ）を積層して成る感光体（１）と、
   該感光体の光導電層（１ｃ）側に配置され二成分現像剤
   （５）が充填された磁気ブラシ現像機（２）と、該磁気
   ブラシ現像機のスリープ（２ｂ）上にスリープと絶縁し
   て設けた記録電極（４）と、該記録電極と接近しかつ前
   記感光体（１）の移動方向下流に設けた現像剤（５）の
   溜りと、前記記録電極（４）に電圧を印加する第１の電
   圧印加手段（６）と、前記第１の電圧印加手段（６）と
   逆極性の電圧を印加する第２の電圧印加手段（７）と、
   前記感光体（１）の透明基体（１ａ）側でかつ前記記録
   電極（４）と対向する位置に設けられた画像露光手段（
   ８）とから成る画像形成手段と、前記画像形成手段によ
   って前記感光体（１）上に形成されたトナー像（１０）
   を、記録体（１１）に静電転写する手段（１２）を備え
   た画像記録装置において、前記画像形成手段から前記静
   電転写手段（１２）に至る間に、前記感光体（１）に光
   照射する光源（１６）を設けたことを特徴とする画像記
   録装置。