JPH01287579A

JPH01287579A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH01287579A
Application number: JP11743088A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Chiba; 徳良千葉
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1989-11-20

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】［産業上の利用分野］本発明は導電性トナーを用いた画像形成装置に関する。

［従来の技術］従来の画像形成装置はＵＳ特許ＵＳＰ−３９０９２５８
，４３９６９２７の如くであり、潜像を形成するために
は画像形成部材へのコロナ放電によるコロナ帯電、もし
くは電極ヘッドから画像形成部材への電荷の気中放電に
よるものであった。

［発明が解決しようとする課題］しかし、従来の画像形成装置はコロナ放電、もしくは気
中放電により潜像を形成するので、８００Ｖ以上の電圧
を出力する電源が必要であり、電源サイズが大きくなる
と同時に、消費電力も大きくなるという課題があった。

さらに、８００Ｖの電圧を電極ヘッドに印加した場合、
電極ヘッドの解像度は１インチ当り３００本が限界であ
り、印字品質が落ちるという課題があった。そこで本発
明はこのような課題を解決するためのもので、その目的
とするところは画質を損なう事なく、かつ小型、低消費
電力でランニングコストの低い画像形成装置を提供する
こと番こ菖る。

〔課題を解決するための手段］本発明の画像形成装置は、少なくとも光導電性部と前記
光導電性部の上に絶縁性部を積層されてなる画像形成部
材、前記画像形成部材に露光する露光部材、前記画像形
成部材の絶縁性部に接触している導電性トナー、前記導
電性トナーを支持する導電性スリーブ、前記画像形成部
材の前記光導電性部に接触している電極、及び前記画像
形成部材を搬送する手段を有することを特徴とする。ま
た、前記画像形成部材上に形成された画像を熱、圧力、
電気力または、磁気力のうち少なくとも一つの力を用い
、記録媒体に転写する手段を有することを特徴とする。

［作用］本発明の上記構成によれば、画像形成部材に露光した場
合、露光された光導電性部の抵抗が低くなり、画像形成
部材の静電容量が未露光部に比べ大きくなる６画像形成
部材の導電性部と導電性スリーブ間に所定の電圧を印加
した状態で、導電性スリーブに支持された導電性トナー
が画像形成部材に接触すると、導電性トナーには画像形
成部材の静電容量に応じた電荷が注入される。従って、
露光部と未露光部に接触した導電性トナーへ注入される
電荷量が具なり、静電付着力も異なる。その際、導電性
スリーブへの導電性トナーの束縛力（例えば磁気力、静
電気力）を調整すれば、露光部に接触したトナーのみを
選択的に現像することができる。

［実施例　］以下に本発明の実施例１を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図は本発明の実施例１の画像形成装置現像部の
概略図である０画像形成部材は絶縁性部１、光導電性部
２で構成されている０本実施例では導電性トナー３をマ
グローラ５による磁気力で導電性スリーブ４上に保持さ
せたが、静電気力等を用いてもよい、光透過性の電極６
と導電性スリーブ４の間に所定の電圧を印加している最
中、あるいは直後に、画像形成部材に図中ｈｙで表した
光を露光した場合、露光部の光導電性部２の抵抗が低く
なるため、未露光部に比べて静電容量が大きくなる。し
たがって、露光部に導電性トナー３が接触した場合、導
電性スリーブ４から導電性トナー３へ、導電性トナー３
よりなる磁気ブラシから導電性トナー３を引き離すのに
十分な電荷が注入され、磁気力　く　静電気力　となり
、導電性トナー３が磁気ブラシから引き離されて画像形
成部材に付着し現像される。一方、未露光部では、光導
電性部２は絶縁性を示すため、導電性トナー３が接触し
ても、磁気ブラシから導電性トナー３を引き離すだけの
電荷は注入されず、従って、磁気力　〉　静電気力　の
ままであるから、導電性トナー３は画像形成部材に付着
せず現像されない。露光は、レーザーヘッド、ＬＣＳヘ
ッドまたはＬＥＤヘッドが用いられ、画像信号に応じて
ＯＮ、ＯＦＦする０図には示してないが、画像形成部材
７に付着した導電性トナー３は転写、定着部に搬送され
る。転写、定着はプレッシャローラによる圧力定着によ
り普通紙、またはＯＨＰシート等へ転写定着される。ま
た、転写されずに画像形成部材７に残った導電性トナー
３は次回の現像時までに付着力を失い、磁気ブラシによ
ってかきとられる。

次に画像形成部材の材質について述べる。絶縁性部１の
比抵抗（以下、ρと称す）は、ρ〉１０”Ｑ　ａｓで有
ることが望ましく、厚みは５００μｍ以下、好ましくは
２０μｍ以下であれば１００Ｖ以下の低電圧で現像で゛
きる。絶縁性部１の材質°はポリエステル、ポリイミド
、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニル
、ポリスチレン等の低コストな有機高分子をベースとし
た物質を用いることができる。光導電性部は、いわゆる
電子写真プロセスで周知であるＳｅ感光体、ａ−３１感
光体、ＣｄＳ感光体、有８！感光体等が用いられる。

電極６はプラスチック等の光透過性を示す基板に、ＩＴ
Ｏ等の光透過性を示す導電性物質を塗工、または塗布し
たものが用いられる。

導電性トナー３は、カーボンブッラク粉、Ａｌ。

Ｃｕ等の金属粉、工Ｔ　Ｏ，Ｓ　ｎ　０２等の酸化物粉
や、四級アンモニュウム塩等の有機塩、ボリアセチレン
、ポリピロール等の導電性高分子等、導電性物質の内か
ら選ばれる物質を少なくとも一種類含み、あるいは、外
添されてなり、Ｆ　ｅ　２０ｓ、　　Ｆ　ｅ　ｓｏａ。

Ｎｉ、Ｆｅ等の磁性粉、ポリビニルブチラール、ポリス
チレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリ
レート、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂：　エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹
脂、パラフィンワックス、カルナバワックス、マイクロ
クリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポ
リエチレンワックス等のワックスの内から選ばれる物質
からなり、必要に応じて、流動性向上剤、荷電制御剤が
添加されてなる。

第２図に本発明の実施例２の画像形成装置の概略図を示
す０画像形成部材７はベルト状になっており、搬送ロー
ラ１０により搬送される。その構成は第１図で示したよ
うに絶縁性部、光導電性部からなり、絶縁性部を外周側
とする。８はレーザーヘッドであり、画像形成部材７に
レーザー光を露光する。レーザー光は画像データに応じ
て変調させ、温度階調をとる。また、レーザーヘッド８
の解像度は１インチ当り４００本である０画像形成部材
７の絶縁性部側には導電性トナー３を支持する導電性ス
リーブ４があり、導電性トナー３は画像形成部材に接触
している。また、図には示してないが導電性スリーブ４
は一定に回転しており、一定の導電性トナー３を画像形
成部材７に供給している。電極６と導電性スリーブ４間
には一定の電圧がかけられている。実施例２では露光と
現像の位置が異なるため、電極６が光透過性である必要
はない、また、画像形成部材７をスムーズに搬送するた
めに、電極６を回転体とし、画像形成部材７の搬送スピ
ードに合わせて回転させた。

画像形成部材７のレーザー露光部は画像データに応じて
露光量が異なるため、光導電性部の抵抗が異なってくる
。そのため、現像時において、画像形成部材７に注入さ
れる電荷量は、光導電性部の容量と抵抗の積で決まる時
定数で規定される。

第３図に電荷注入量とトナー付着量の関係を示す０図中
縦軸はトナー付着量、横軸は注入電荷量である。導電性
トナー３は画像形成部材７上に一層しか形成されないた
め、注入電荷量に対してトナー付着量は飽和する。トナ
ー付着量が飽和する以前は、トナー付着量は第３図に示
すように電荷注入量に応じて変化するため、階調表現が
可能となる。

第４図に露光量に応じた光導電性部の抵抗値の、プロセ
スによった時間変化の様子を示す６図中縦軸は光導電性
部の抵抗値、横軸はプロセスの進行方向（時間）を示し
、時間ｔ　＝　ｔ　ｓで露光、１＝１′で現像、ｔ　＝
　ｔ　”で転写が行われる６図中（ａ）は未露光時、図
中（ｂ）は中間温度を得るために必要な露光を行った時
、図中（Ｃ）は、最高温度を得るために必要な露光を行
った時である。第４図は光導電性部の抵抗回復を自然回
復によって行ったが、必要に応じてコロナチャージャー
を設け、転写後、光導電性部に注入されている電荷とは
逆極性のイオンを物質に照射することにより、回復時間
を早めることも可能である。

画像形成部材７に付着した導電性トナー３は搬送ローラ
１０により転写、定着部に搬送される。

転写、定着は供給ローラ１０のうちの１つとプレッシャ
ローラ１１による圧力定着により普通紙、またはＯＨＰ
シート等へ転写定着される。また、転写されずに画像形
成部材７に残った導電性トナー３は次回の現像時までに
付着力を失い、磁気ブラシによってかきとられる。

次に画像形成部材７の材質について述べる。絶縁性部に
ついては、実施例１と同様の材質が用いられる。光導電
性部については、第２図で示した画像形成装置では、露
光と現像には時間的ずれが生じるため、第４図に示した
ように、露光から少なくとも現像までの間は導電性が持
続し、プロセスを一周して再び露光される前には抵抗が
回復し、絶縁性を示すような材質を用いる。具体的には
、いわゆる持続導電性を示す感光体、たとえば、Ｚｎｏ
感光体、ＺｎＣｄ５感光体が用いられる０両感光体は、
通常では短波長でしか感度を示さないため、レーザーの
波長域で感度を示すように、シアニン系色素、ポリメチ
ン系色素等の色素増感剤を含有させる必要がある。また
、静電気力は距離の２乗に反比例するため、光導電部の
厚みは絶縁性部の厚みに依存するが、２０μｍ以上が良
い。

導電性スリーブ４と画像形成部材７の導電性部に印加す
る現像電圧は、画像形成部材７の絶縁性部の厚さで決ま
り、１６μｍポリ゛エチレンテレフタレートを用いた場
合、８０Ｖの電圧で現像可能であった。

尚、実施例２では、露光を画像形成部材７の背面により
行ったが、表面から露光しても構わない。

第５図に本発明の実施例３の画像形成装置現像部の概略
図を示す、実施例３では、電極６として、複数の電極よ
りなる電極ヘッドを用い、画像データに応じてそれぞれ
の電極に具なる電圧をかけ、温度階調を実現している。

第６図にトナー付着量と印加電圧の関係を示す０図中縦
軸はトナー付着量を示し、横軸は印加電圧を示している
。導電性トナー３は画像形成部材に一層しか現像されな
いため、トナー付着量は印加電圧に対し飽和する。

トナー付着量が飽和する以前は、トナー付着量は印加電
圧に対し比例関係を示すため、湯度階調が可能となる。

第６図はレーザーヘッド８からのレーザー光の強さを一
定にした状態で実験した結果を示した。レーザー光は画
像データに応じてＯＮ、ＯＦＦさせるごとにより、一定
量を露光しても良いが、実施例２で述べたように、画像
データに応じてレーザー光を変調させても構わない。

転写、定着、及び画像形成部材の搬送系については、実
施例２と同様の構成により実現できる。

画像形成部材の材質については、絶縁性部１は実施例１
で述べた材質が用いられ、光導電性部２は実施例２で述
べた材質を用いることができる。

以上実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限定され
るものではない０例えば、トナーの記録媒体への転写定
着を圧力定着にて行ったが、いわゆる、電子写真プロセ
スで周知である熱圧力定着、粘着転写等でも構わない、
また、本実施例では画像形成部材の構成を絶縁性部と光
導電性部のみで構成したが、光導電性部の上に、ざらに
ＩＴＯ等の導電性物質を塗工、または塗布しても構わな
い。

なお、本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンター等
の出力機器に応用でき、さらに、カラートナーを用いれ
ばフルカラー出力ができる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、潜像を形成する手段
として電荷注入を利用したので、低電圧で駆動でき、電
源の小型化、省エネ化、それに伴う低コスト化が可能で
あるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１の画像形成装置現像部の概
略図、第２図は、本発明の実施例２の画像形成装置の概
略図。第３図は、電荷注入量とトナー付着量の関係を示
した図、第４図は、露光量に応じた光導電性部の抵抗値
の、プロセスによつた時間変化の様子を示した図。第５
図は、本発明の実施例３の画像形成装置現像部の概略図
、第６図は、印加電圧とトナー付着量の関係を示した図
である。１・・・絶縁性部２・・・光導電性部３・・・導電性トナー４・・・導電性スリーブ５・・・マグローラ６・・・電極７・・・画像形成部材８・・・レーザーヘッド９・・・記録媒体１０・・・搬送ローラ１１・・・プレッシャーローラ以　　上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　上柳雅誉　（化１名）第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも光導電性部と前記光導電性部の上に絶
縁性部を積層されてなる画像形成部材、前記画像形成部
材に露光する露光部材、前記画像形成部材の絶縁性部に
接触している導電性トナー、前記導電性トナーを支持す
る導電性スリーブ、前記画像形成部材の前記光導電性部
に接触している電極、及び前記画像形成部材を搬送する
手段を有することを特徴とするとする画像形成装置。
（２）前記画像形成部材上に形成された画像を熱、圧力
、電気力または、磁気力のうち少なくとも一つの力を用
い、記録媒体に転写する手段を有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。