JPH02106367A - カラープリンタ - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、湿式カラー記録技術の分野に属し、特に普
通紙に階調性に富む高解像度のカラー画像を記録するカ
ラープリンタに関するものである。

（従来の技術〕 従来の電子写真技術は粉体トナーを用いるいわゆる乾式
が多く実用されているが、粉体トナーは液体トナーの約
十倍ないし百倍の直径のトナー粒子からなるうえ、画像
の濃淡を表現する方法として複数個のドツトを用いるデ
イザ法などを用いているので、階調性が乏しく解像度も
低いので写真のような画像の印刷には向いていない、こ
れに対してイオン流の制御によって潜像形成を行い、液
体トナーで現像する湿式現像方式では、書き込むドツト
毎に濃度を指定できるので高解像度で階調性に優れた画
像が得られる。

しかし、従来の湿式の現像方式ではカラーの場合に特に
著しいが、マイナスの電荷を持つトナーは非常に製造に
しくいため、プラスの電荷を持つトナーが一般に用いら
れている。一方、コロナ放電はプラスのイオンを発生す
る方がマイナスの場合よりも発生部会体にわたって均一
な量のイオンを安定して発生するという事情がある。そ
のため、潜像とトナーの極性の整合が取りにくいという
問題があった。さらに、湿式の現像方式は現像時に余剰
トナー液が潜像担持体に付着し、これをそのまま用紙に
転写すると地肌汚れを生じ易いという問題もあった。

以下に、帯電器で発生したイオンをイオン流として電極
対で制御する方法について説明する。

第７図はイオン流を制御するための電極対３１の例であ
って、３１ａ、３１ｂは制御電極、３１Ｃは絶縁体の分
離層であり、３１ｄは小径の開口部で、多数が設けられ
ている。

第８図（ａ）、（ｂ）に、第７図の電極対３１を用いた
書込み帯電器３の動作説明図を示す。第８図（ａ）、（
ｂ）において、１は潜像担持体、３２はシールド電極、
３３はワイヤ電極、３４は対向電極、３５は電源、３６
は前記制御型１３１ｂと対向電極３４との間に高電圧を
印加する電源である。第８図（ａ）のように、ワイヤ電
極３３に近い制御電極３１ａに電源３５によりプラスの
電圧がかけられていると、ワイヤ電極３３の近傍に発生
するプラスのイオン流は開口部３１ｄを通過して潜像担
持体１に達する。逆に第８図（ｂ）のように、マイナス
の電圧をかけるとイオン流は通過を阻止される。したが
って、通過量は印加する電圧の値によって制御すること
ができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の乾式方式では、トナーの粒子径から高解像度、高
階調性の画像の記録が不可能であった。

また、前述のように湿式方式でもトナーの電荷がプラス
のためにマイナスの電荷で潜像形成する必要があるが、
均一なマイナスのイオンの発生は難しいという問題があ
った。さらに従来の現像方法では、潜像担持体１に液体
トナーが付着して記録品質の低下を招きやすかった。

この発明の目的は、液体トナーを用いた湿式の現像法に
よる高解像度で階調性の豊かな高品質のカラー画像を普
通紙に記録で診る小形で安価なカラープリンタを提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかるカラープリンタは、帯状の可とう性の
ある潜像担持体と、記録する各色毎に、前面にグリッド
電極を有しマイナスのイオンで潜像担持体を一様に帯電
させる一様帯電器と、前面に多数の小径の開口部を持つ
イオン流制御用の電極対を有しイオン流を制御する書込
み帯電器と、この書込み帯電器の後段の液体トナーを用
いる現像器と、各色の現像がすべて終了した後に現像さ
れたトナー像を用紙に転写する転写帯電器とを備えたも
のである。

さらに、書込み帯電器の後段の現像器のさらに後段に記
録する各色毎にプラスまたはマイナスのイオンを発生す
るスクイーズ帯電器を設けてもよい。

〔作用〕

この発明においては、記録する各色について、−線帯電
器により潜像担持体上に一様にマイナスのイオンを照射
し、次に書込み帯電器によりプラスのイオンで画像の反
転情報を書ぎ込み、潜像を形成する。次いで、プラスの
トナー液で現像が行われた後、潜像相持体上の現像され
た画像（トナー）が転写帯電器によって用紙に転写され
る。

また、現像時に潜像担持体に付着した余剰トナー液は、
現像器の後段に設けたスクイーズ帯電器によって現像器
の方に押し戻される。

（実施例） 第１図にこの発明によるイオンフロー記録方式のカラー
プリンタの構成略図を示す。１は潜像担持体、２は前記
潜像担持体１の使用する領域の全面を所定の電位に一様
に帯電させる一様帯電器、３は画像の潜像書き込みを行
う書込み帯電器、４は現像器、５は転写帯電器、６はク
リーニング部、７は定着乾燥部、８は前記潜像担持体１
の送りローラ、９は前記潜像担持体１のガイドロ−ラ、
１０は用紙、１１は給紙ローラ、１２は用紙送りローラ
、１３は用紙ガイド、１４．１５は用紙トレーテある。

Ｉ　、　ＩＩ　、　ＩＩＩ、　ＩＶはＧ、Ｂ、Ｒ。

ＢＫの各色用のトナー液を用いる各ステージであり、い
ずれも−線帯電器２．書込み帯電器３．現像器４よりな
っている。

第２図は潜像担持体１の構成例である。１ａは誘電体層
で、例えばＰＥＴで厚さ０．１μｍ〜３μｍに形成する
。１ｂは導電体層で接地してあり、例えばアルミニウム
の蒸着膜で形成し、その表面抵抗は１００Ω〜ＩＯＭΩ
とする。１Ｃは前記２層を保持し搬送に耐えられるよう
設けられたベース層で、例えば２５μｍ〜１５０μｍの
ＰＥＴフィルムで形成する。そして、全体はループ状の
可とう性をもつ帯状に形成される。

第３図は一様帯電器２．書込み帯電器３および現像器４
の、詳細図であって、２１は前記−線帯電器２のシール
ド電極、２２はワイヤ電極、２３は前記帯電器２による
帯電が均一になるように設けたグリッド電極である。書
込み帯電器３の構成は、第８図（ａ）、（ｂ）に示した
とおりである。４１は前記現像器４のトナータンク、４
２は液体トナー　４３は現像ローラ、４４はスクイーズ
ローラである。これらは複数の色の記録のためにその色
の数だけ設けられている。

次に動作について説明する。

まず、−線帯電器２で潜像担持体１上に一様にマイナス
イオンを帯電させ°る。次いで、書込み帯電器３により
発生したイオンをイオン流として電極対３１で制御して
書込みを行う。すなわち先に説明した第８図（ａ）のよ
うに、ワイヤ電極３３に近い制御電極３１ａにプラスの
電圧がかかつているときには、プラスのイオン流は開口
部３１ｄを通過して潜像担持体１に達する。逆に第８図
（ｂ）に示すように、マイナスの電圧をかけるとイオン
流は通過を阻止される。したがって、通過量は電圧によ
って制御することができる。このようにして、潜像担持
体１上に順次反転画像情報を書き込む（トナーののるべ
きところにはプラスイオンを照射せず、トナーののるべ
きでないところにプラスイオンを照射する）。こうする
ことにより、潜像担持体１上のマイナス極性の電荷に重
ねて吸着されたプラスの電荷は中和され、プラスの電荷
が吸着されないところはマイナスの電荷が残り、結果と
して潜像担持体１上にはマイナスの電荷によって画像情
報（反転情報でない）が潜像として形成される。次に、
潜像担持体１上の前記潜像がさらに送られて現像器４に
達すると、現像ローラ４３によってトナータンク４１か
ら引き上げられたプラス極性の液体トナーは潜像担持体
１に付着し、電荷のある部分にはトナーが吸着し潜像は
現像、すなわち可視化される。このとき潜像相持体１に
付着した余剰トナー液はスクイーズローラ４４によって
取り除かれる。

ここで、−線帯電器２のグリッド電極２３の帯電均一化
の効果について述べる。コロナ電圧−７ｋＶ、グリッド
電極２３と潜像担持体１との距離ｔ、ｓｍｍ、グリッド
の穴径４００μｍ１グリツドの開口部密度４０２個／ｃ
ｍ”で帯電実験をしたところ、第６図のような結果が得
られた。曲線（ａ）はグリッド電極２３を有する場合、
曲線（ｂ）はグリッド電極２３がない場合であり、この
図からグリッド電極２３により表面電位が均一化されて
いることがわかる。この−線帯電器２を用いて得られた
潜像に、次の現像器４でプラスのトナー液４２を塗布す
れば、この−線帯電器２を用いないで単にマイナスのイ
オンで潜像を形成する場合と比較し、品質が良好な画像
を得ることができる。また、従来の液体トナー４２は特
にカラーの場合、マイナスの電荷のものは商品化されて
いないが、上記の構成にすることによって利用が可能と
なる利点がある。

再び第１図において、記録する各色について現像を終え
ると、潜像担持体１上のトナー画像は転写帯電器５によ
って用紙１０に転写される。この工程において用紙１０
は給紙ローラ１１によって１枚づつ用紙１０の搬送ルー
トに送り出され、用紙送りローラ１２によって用紙ガイ
ド１３に沿って移動し、潜像担持体１上の画像が転写用
の帯電器５のところにくるのにタイミングを合せて同じ
速度で送られる。画像が転写された用紙１０は定着乾燥
部７で加熱される。そして、トナーは用紙１０上に固定
されトナーの溶媒液は蒸発し用紙１０は乾燥して用紙ト
レー１５に入る。

第４図はこの発明によるカラープリンタの他の実施例の
構成例である。第４図の１６はスクイーズ帯電器で、現
像時に潜像担持体１に付着した余分なトナー液４２を除
去する目的で設けた帯電器である。これは、次の色の情
報の書き込みにおいて、潜像担持体１をマイナスに一様
帯電させるが、この過程をその前段でプラスに帯電させ
てから行うほうが、同じマイナスの極性に帯電させてか
ら行うより、摩擦などによって引き起こされる不均一な
帯電分布を除去することができ、均一性のよい一様帯電
状態を得ることができ、かつトナーがプラスの極性のた
め転写時に転写しやすい。

ガイドローラ９によって潜像担持体１は傾斜をもつよう
になっているため、余剰トナー液はスクイーズ帯電器１
６の発生するイオンの斥力と余剰トナー液の自重とによ
って容易にトナータンク４１へ戻される。この効果は、
現像ローラ４３と潜像担持体１の最接近点からスクイー
ズ帯電器１６のワイヤ電極１６ａまでの距離が５０ａ＋
ｍ以下で現われ、１０〜１５ｍｍで著しい。また、傾斜
角度θは上記距離が１０〜１５ｍｍではθ≧０で効果が
あり、θ≧３０°で効果が大きい。上記距離が２０〜５
０ｍｍではθ≧Ｏで効果があり、θ≧４５°で効果が大
きい、このような構造は可とう性のある帯状の潜像担持
体１によって可能になるものであり、このことはまた装
置の小形化にも寄与するものである。この実施例におい
ては、その他の動作は第１図の実施例と同じである。

第５図は同じくこの発明によるカラープリンタの他の構
成例である。第４図の実施例と違う点は、スクイーズ帯
電器１６の代わりに一様帯電器２を兼用で用いている点
であり、構成が簡単になり装置が小形になる利点がある
が、スクイーズのためのイオンはマイナス極性を用いる
ことになるので、上述したように若干画像の品質は低下
する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、可とう性のある帯状の
潜像担持体と、前面にグリッド電極を持ち、マイナスの
イオンで潜像担持体上を一様にマイナスに帯電させる一
様帯電器と、前面に多数の小径の開口部を持つイオン流
制御用の電極対を有し、プラスのイオンを開口部中の電
界で制御する書込み帯電器と、プラスのトナーを有する
トナー液を用いる現像器と、マイナスのイオンで転写を
行う転写転写帯電器を備えたので、従来のトナー液を用
いて普通紙に高解像度で階調性の豊かな高品質のカラー
画像の記録ができるカラープリンタを構成することかで
きる。

さらに、現像部の後段にスクィーズ帯電器を備えたので
、余剰トナー液を簡単に除去するだけでなく、きわめて
良好な画像の小形のカラープリンタを得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるイオンフロー記録方式のカラー
プリンタの実施例の構成略図、第２図はこの発明で用い
る潜像担持体の構造例を示す図、第３図は一様帯電器、
書込み帯電器および現像器の詳細を示す図、第４図はこ
の発明の他の実施例を示す構成略図、第５図はこの発明
のさらに他の実施例を示す構成略図、第６図はグリッド
電極の効果を示す表面電位の分布図、第７図はイオン流
制御用の電極対の構造を説明する要部の斜視図、第８図
（ａ）、（ｂ）は、第７図の電極対を用いて構成した書
込み帯電器の動作説明図である。 図中、１は潜像担持体、２は一様帯電器、３は書込み帯
電器、４は現像器、５は転写帯電器、６はクリーニング
部、７は定着乾燥部、８は送りローラ、９はガイドロー
ラ、１０は用紙、１１は給紙ローラ、１２は用紙送りロ
ーラ、１３は用紙ガイド、１４．１５は用紙トレー　１
６はスクイーズ帯電器である。 第 ］ 図 第 図 第 図 ４ン 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像を異なる各色毎に液体トナーによって現
   像したのち普通紙に転写、定着するカラープリンタにお
   いて、可とう性のある帯状の潜像担持体と、記録する各
   色毎に前面に、グリッド電極を有しマイナスのイオンで
   前記潜像担持体を所定のマイナス電位に一様に全面帯電
   させる一様帯電器と、前面に多数の小径の開口部を有す
   る電極対を有しプラスのイオン流を前記開口部中の電界
   で制御する書込み帯電器と、プラスのトナーを有するト
   ナー液によって前記静電潜像の現像を行う湿式の現像器
   と、前記各色で形成されたトナー像を用紙に転写するた
   めのマイナスのイオンを発生する転写帯電器とによって
   構成されたことを特徴とするカラープリンタ。
2. （２）記録する各色毎に前記現像器の後段にそれぞれプ
   ラスまたはマイナスのイオンを発生するスクイーズ帯電
   器を備えたことを特徴とする請求項（１）に記載のカラ
   ープリンタ。