JPH0215282A - 電子写真記録方法及び装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等に用い
られている電子写真記録方法及びその装置に関するもの
である。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来用いられている電子写真記録方法ではコロナ帯電器
により感光体表面を一様に帯電し、引続き画像情報に応
じて露光し、感光体表面上に直接トナー像を現像し感光
体より静電的に紙上に転写し加熱ロールにて前記の紙上
のトナー像を溶融し定着することにより記録紙を得る方
法を採用しているものが多い。

前記した記録方法の場合、コロナ帯電によるオゾンの発
生により感光体を損傷し、感光体上に直接トナーを現像
するためのトナーが感光体表面上にフィルミングし感光
体の寿命を短かくしてしまうという欠点がある。

また、トナーを紙上に転写すると、１００％転写させる
ことが困難であり、そのためのクリーナーの設置が不可
欠となり、更に除去した排トナーの処理が必須となるも
のである。

静電転写方式は、コロナワイヤー１本で高電解を発生さ
せることができ、構造が簡単であるため実用機に多く採
用されている。

コロナ転写器は、転写させたい位置のみに集中して電界
を与えることは不可能であり、所望の転写位置以前の電
界によりトナーが根側へ不正確に転写されてしまったり
、転写後の紙剥離時に発生する放電により、画像近傍の
白地部への１−ナー飛散を避けることが困難で画像解像
度の低下を引き起こしている。

また、静電的に転写する場合は一般的に絶縁トナーを用
いる必要があり、摩擦帯電によりトナーの帯電トナーを
帯電させるので逆帯電トナーが発生したり帯電量分布が
あったりして、現像時に帯電特性を一定に保持すること
が困難である。

上述した種々の問題を解決するために多くの方法、装置
が提案されており、次にその例を示すと、その一つば、
オゾンの発生を防止するため接触帯電による感光体の帯
電装置であるが、この装置においては、クリーナーで排
トナーを１００％除去することが難しく経時的に帯電性
能が低下し、好ましいものとは言えず、また、他の一つ
は、コロナ転写器の入口側に電気的なシールド板を設け
て転写前の不正確な転写を防ぐ装置であるが、この装置
では完璧な飛散防止対策にはなっていないものであり、
更に、トナーの導電率が現像時高く、転写時低くなるよ
うなトナーが提案されているが、安定して所望の導電率
を変化をさせることは難しいものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、静電転写器等前述の問題点なり欠点を有する
構成部品、要素を用いることなく、感光体と密着させた
薄膜フィルム上にトナーを現像し、加熱ロールにて紙上
に転写定着することにより画像解像度に優れ、排トナー
の処理不要で、かつ感光体の寿命を向上させる電子写真
記録方法及びその装置を提供することを目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、前
記の問題点を解決するために、その方法として、現像器
に対向する感光体表面上に絶縁フィルムを密着させて感
光体と等速度で移動させ、前記フィルム表面にトナーを
現像し、現像後感光体より前記フィルムを剥離せしめ、
続いて該フィルムを加熱ロールに導入し紙上にトナー像
を転写定着せしめることを特徴とするものであり、また
、その装置として、感光体周囲に所定の間隙を設けて帯
電器、露光器、現像器及びイレーザを配設し、前記現像
器と感光体との間隙に絶縁フィルムを感光体に密着して
配置し、フィルムの走行方向下流側に配置したトナー転
写定着用加熱ロールに密着させ、前記フィルムを感光体
移動速度と同期せしめて走行させることをその特徴とす
るものである。

そして、電子写真プロセスの静電潜像形成原理は−・様
に帯電した感光体に画像形成情報により露光することに
よって電子／正孔のペアが発生し、電荷移動層を電子又
は正札が移動し表面電位を低下させることである。

前記の電荷移動層（〜感光体膜厚）は、−船釣に１５〜
６０μ程度であり、感光体面上に絶縁性フィルムを密着
せしめると、該絶縁性フィルムは、船釣に電荷移動層に
比べてモビリティが極めて小さいので電子又は正孔は電
荷移動層の境界面で停止してしまうが、前記の絶縁フィ
ルムの厚みが使用する感光体膜厚みに比べ十分に薄けれ
ば、絶縁フィルム表面にて画像部と非画像部が充分判別
できる程度に露光部の表面電位は低下する。

また、現像部トナーの現像量が充分であるための電解強
度、静電誘導によるトナーの帯電を考慮すると、フィル
ム仕様としては次のような条件を満足する必要がある。

すなわち、 （１）フィルム厚みとして、感光体膜厚の２０％又はト
ナーの平均直径の何れか小さい方よりも以下がよく、具
体的には１乃至５ミクロン程度のフィルムが好ましい。

（２）フィルムは感光体と密着して潜像流れを起こさな
い程度に体積抵抗１０′２Ω・ｃｍ以上の絶縁性を有す
るものであること。

（３）更に定着性からして加熱ロールの表面温度１６０
°Ｃより２１０°Ｃ程度の温度に耐える耐熱性が必要で
あること。

上記の観点から、本発明に使用されるフィルムはアラミ
ド　ポリイミドがよい。

本発明記録方法及びその装置に用いられる電子写真プロ
セスを構成する主要部品は前記したフィルムを除いては
従来用いられている部品の使用が可能であり、感光体の
帯電器は、コロトロン、スコロトロンあるいは接触帯電
器が使用でき、該接触帯電器は、オゾンの発生が少なく
、かつ本発明においては感光体がトナーと接触すること
がないため前述のような帯電性能の経時的な低下がなく
使用ができるものである。

また、現像方式は、２成分絶縁トナー現像、■成分磁性
絶縁現象、１成分非磁性絶縁現像等各種の従来より知ら
れている現像方式の何れでもよいが、静電転写不要とい
う本発明の特徴を最も生かすには１成分導電トナー現像
が好ましい。

導電トナー現象は、静電誘導により潜像に忠実なトナー
像をフィルム上に現像することができ、かつ、現像器の
構造も簡単であるので、本発明には最適である。また、
導電現象であるから正転反転の何れでも可能である。

非画像部の絶縁フィルム表面電位に実質的に等しい直流
電圧（現像バイアス電圧）をトナーに与えることにより
トナーは画像部電位と現像バイアス電圧の差に応じて絶
縁フィルム上に現像される。

更に、効果的には、直流現像バイアスに交流を重ね合わ
せることによりトナーの現像量が増加し、解像度も改善
されるものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の詳細な説明するためにマイナス帯電で
層分離型の感光体を用いた場合の原理を示すもので、図
において、１は感光体であり、該感光体１は、導電性基
板ＩＣ表面上に電荷発生層ｌｂ、電荷移動層１ａが順次
形成されている。２ａは接触帯電器で、該接触帯電器２
ａは直流電源２ｂに接続され感光体１に対し一様にマイ
ナス帯電させている。更に、露光器３にて画像情報に応
じて前記感光体１に照射され、該感光体１の電荷発生層
１ｂにて電子／正孔を発生させ、該正孔は表面電荷によ
る電界の力によって感光体１の電荷移動槽１ａを上昇し
、表面電位を低下させるものである。

前記感光体１の移動に伴ってフィルム４を、前記感光体
１の移動速度と等しい速度で移動し、かつ感光体１に密
着せしめると、感光体１とフィルム４の密着面にて電荷
が保持されたまま現像器に導かれる。

第１図においては、画像部をＢ、非画像部をＷで示す正
転現像の例であり、現像方法は、１成分磁性導電トナー
２０ａを用いたものを示し、トナー２０ａを磁気的に保
持するためのマグネッ１−５ｂを含む非磁性スリーブ５
ａ表面にトナー２０ａを保持せしめてフィルム４に近接
させながら、フィルム４と適切な相対速度を有せしめて
移動させる。

前記の画像部Ｂは、トナー２０ａと電位差を有している
ので静電誘導により、トナー２０ａに電荷注入され、マ
グネットの保持力に打ち勝ってトナーはフィルム４上に
現像される（トナー２０ｂ）。

一方、非画像部Ｗはトナー２０ａと殆んど電位差がない
のでフィルム４上には現像されないこととなる。

次に、本発明装置の第１実施例を第２図に基づいて説明
するが、同−又は均等の部品については、第１図で説明
した符号を用いて説明する。

第２図において、感光体１の周囲に反時計廻り方向に順
次、接触帯電器２ａ、露光器３．現像器５及びイレーザ
６を前記感光体１と所定の間隙を設けて配設しである。

前記接触帯電器２ａは、例えば特願昭６２−３５０８７
号に示されるような弾性ロール式が用いられ直流電源２
ｂに接続され感光体１に一様に帯電させている。

前記露光器３はレーザ式のスキャニングユニットであり
、現像器５は、１成分磁性導電トナー用現像器で、該現
像器５には、内部に多極のマグネット５ｂを有するアル
ミスリーブ５ａがあり各々回転し、穂立ち規制板（図示
せず）により一定穂立ち高さのトナーを現像部に、すな
わち絶縁フィルム４とスリーブ５ａの間隙に供給するよ
うになっている。

前記アルミスリーブ５ａには実質的に非画像部と同一の
直流電位に交流を重畳させた電源５ｃを接続するように
している。

１１は、内部に電熱ヒータを有する加熱ロールで、該加
熱ロール１１と前記感光体１との間にフィルム４をエン
ドレス状に巻回するが、その巻回に際してエンドレスフ
ィルム４を、前記感光体１と現像器５との間に設定され
た所定の間隙内に挿入し感光体１に密着して巻回する。

そして、更に、前記のエンドレスフィルム４を感光体１
に密着させる前に、前記フィルム４の皺伸ばしと蛇行調
整の作用をするロール７に適切な抱き角をもって接触さ
せるようにする。前記したロール７は、フィルム４の進
行方向に沿ってロール中心よりロールの外側に広がるよ
うに展開状態でへの字となる溝を備えたものであり、前
記の蛇行調整は、前記のロール７をロールの中心を支点
として軸方向に若干回動せしめることによって行われる
。

マタ、フィルムの蛇行検知は、フィルム４の進行方向下
流側に設けられた光学式センサ８により行ない前記ロー
ル７をフィードバックコントロールする。

そして、フィルム４は、蛇行及び皺伸ばし後、表面を導
電性ゴム層で形成され、電気的にアースされているロー
ル９によって除電される。

前記したように加熱ロール１１と感光体１との間に巻回
されたフィルム４は、感光体１から離れるか、現像され
たトナーはフィルム４上に保持されて後記する転写定着
部に搬送されるが、このとき、トナーの保持が不安定な
場合は、第３図に示すように、フィルム４の画像形成面
の上下に導体の仮１５、１６を配設し、電源１７により
前記導体の板１５゜１６間に電界を発生させ、帯電した
トナーにフィルム４方向に静電力を加えるようにし、保
持を効果的に行う。

また、導電トナーであっても若干の帯電量ならリークせ
ず電荷をトナーに保有しているので静電力を利用してフ
ィルム４上に積極的にトナーを保持させることができる
。

前記したフィルム４を感光体ｌと加熱ロール１１との間
に巻回して走行させるときに、感光体１と加熱ロール１
１及びロール７、ロール９に対し、前記フィルム４を緊
張状態を保持し、スリップすることなく走行させるため
ばね等にて指示されたテンション調整ロール（図示せず
）を取付けてもよい。また、前記のロール７、ロール９
をテンション調整ロールと兼用させることもできる。

次に、転写定着機構について説明すると、フィルム４上
に現像されたトナー像は、加熱ローラ１１にフィルム４
を介して接触し昇温される。フィルム４上のトナーは加
熱ロール１１上を移動し、前記加熱ローラ１１に表面が
軟質シリコンゴムで形成された加圧ローラ１２を加圧し
、前記加熱ローラ１１と加圧ローラ１２との間に紙１４
を挾持し、該紙１４を前記加圧ロール１２にて加圧する
ことによりトナーはフィルム４から転写され、同時に定
着するものである。

トナーのガラス転移点が５０〜６５°Ｃ，フローテスタ
ーにおける溶融開始温度が９０°〜１２０°Ｃの場合加
熱ロール１１の表面温度は１６０’Ｃ〜２００’Ｃ程度
で紙上に転写定着が可能である。

実質的に全量のトナーを転写定着させることが可能であ
るが、フィルム４に付着する微量のトナーの汚れを除く
ため、シリコンオイルを含ませたフェルトクリーナ１３
を前記加熱ロール１１の下流側に配装しである。

また、更に、フィルム４の冷却ファン１０を設けて感光
体１が５０°Ｃ以上にならないように冷却するようにし
てあり、例えば５μ以下のフィルムであれば２００°Ｃ
から５０″Ｃまで冷却するのに要する時間は１秒以下で
ある。

本実施例の更に具体例を示せば、感光体１は電荷移動層
の厚みが２０μの有機感光体を用いており、フィルム４
は厚さ２．５μのアラミドフィルムであり、体積抵抗率
〜１０Ｉ４Ω・ＣＴ１１．連続使用最高温度２００°Ｃ
である。また、現像剤は、■成分磁性導電トナーであり
、体積基準平均直径は１２μである。

前記のフィルム４の走行速度は９ｃ＋ｎ／ｓ、フィルム
４上非画像部表面電位は一４００Ｖ、画像部電位は一１
３０■である。また、現像バイアス電圧は直流−４００
■にピークツーピークで１ｏｏｏｖ、周波数３０００Ｈ
ｚの交流を加えている。感光体１と現像器５のスリーブ
の間隔は０．５ｍｍに設定し、その間隔に感光体１に密
着するようにフィルム４を取り付けるようにしである。

本発明装置の第２実施例を第４図に基づいて説明するが
、第２実施例は、フィルム４の走行部を除いて第１実施
例と同じであり、第１実施例七同一部分、同一作用につ
いてはその説明を省略する。

また、同−又は均等の部材については同一符号がイ」し
である。

絶縁フィルム４は、供給ロール２０より、ロール７、除
電ロール９．感光体１．加熱ロール１１．更にロール２
１を経由して巻き取りロール２２に巻き取られるが、そ
の間前記フィルム４は緊張状態で取り付けられており、
前記したロール２１は、ロール７について第１実施例で
説明したと同様にフィルム４の皺伸ばしと蛇行調整を行
うためのものであり、印刷時において、前記フィルム４
は感光体１加熱ロ一ル１１５紙１４と等速で供給ロール
２０から巻取りロール２２に走行するようにされ、現像
されたトナーは加熱ロール１１．ゴムロール１２にて転
写定着し絶縁フィルム４は巻き取りロール２２に巻き取
られる。そして、供給ロール２０の絶縁フィルム４の残
量が少なくなってきたら、前記フィルム４を巻き取りロ
ール２２から供給ロール２０に向けて逆に走行させフィ
ルム４を供給ロール２０に戻すようにする。なお、この
逆回転の操作は自動的に行うことが望ましい。

第２実施例における絶縁フィルム４は、長さ３０ｍで厚
み２．５μのアラミドフィルムで、Ａ４サイズで約１０
０枚分の紙を印刷する長さとなしているが、機械によっ
て想定する最大連続印刷枚数より多いフィルム長さにし
ておき、逆回転の操作を印刷終了時に必ず行うよう自動
シーケンスを決めておけば印刷途中で一時印刷を中断し
てフィルムの逆戻しをするようなことがない。

〔発明の効果〕

本発明に係る電子写真記録方法及び装置によると次のよ
うな効果が得られる。

（１）感光体とトナーが接触しないので感光体上のトナ
ーフィルミングが皆無で感光体の寿命が延びる。

（２）オゾンの発生が少なく感光体の寿命が延び、また
、トナーに対してもオゾンによる劣化が減少する。

（３）導電トナーが使用できるので良好な現像画像が得
られる。

（４）感光体のクリーナが不要で感光体のダメージが減
少し感光体の寿命が延びるとともに排トナーの処理も不
要になる。

（５）熱による転写定着を同時に行うので紙上に良好な
画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための説明図、第２図
は本発明の第１実施例を示す全体説明図、第３図はトナ
ー保持が不安定な場合の補強説明図、第４図は本発明の
第２実施例の全体説明図である。 １：感光体　　　　　　２ａ：接触帯電器３：露光器　
　　　　　４：フィルム ５：現像器　　　　　　６：イレーザ １１：加熱ロール　　　　１２：加圧ロール１４：紙　
　　　　　　　２０：供給ロール２２：巻き取りロール 特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像器に対向する感光体表面上に絶縁フィルムを
   密着させて感光体と等速度で移動させ、前記フィルム表
   面にトナーを現像し、現像後感光体より前記フィルムを
   剥離せしめ、続いて該フィルムを加熱ロールに導入し紙
   上にトナー像を転写定着せしめることを特徴とする電子
   写真記録方法。
2. （２）感光体周囲に所定の間隙を設けて帯電器、露光器
   、現像器及びイレーザを配設し、前記現像器と感光体と
   の間隙に絶縁フィルムを感光体に密着して配置し、フィ
   ルムの走行方向下流側に配置したトナー転写定着用加熱
   ロールに密着させ、前記フィルムを感光体移動速度と同
   期せしめて走行させることを特徴とする電子写真記録装
   置。