JPH03202866A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真装置として使
用される画像形成装置に関する。

（従来の技術） 従来、原稿を複製するための装置として、電子複写機、
及び製版・印刷装置が知られている。

般に電子複写機は、複写作業の段取りが簡単で装置の取
扱いも容易であるという利点を有する。これに対し、製
版・印刷装置は、原稿から原版を作り、この原版を使っ
て記録紙への転写を繰り返すことができるため、−旦原
版を作ったのちは高速度で印刷出来るとともに、同一原
稿からの複製枚数が多くなればなるほど印刷コストが安
くなるといった利点がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来の製版・印刷装置では、同一原稿からの
複製枚数が千枚程度以下では原版が占めるコストの割合
が大きいため、電子複写機に比べて印刷コストが高く、
しかも原版を作る工程が必要であるため作業の段取りに
手間と時間がかかる。

一方、電子複写機は、１枚の原稿を１枚複写するたびに
帯電、露光、現像、除電等のプロセスを繰り返すため、
同一原稿からの複写枚数が増えても１枚当たりの複写コ
ストは安くならないし、複写速度は印刷機に比べてかな
り遅い。

こうした問題に対処するものとして、電子複写機におい
ても、従来の技術の延長線上において、より印刷に肉薄
したスピードで複写でき、しかも印刷機のような熟練を
要する作業や段取りを要しないものが実用化されてきて
いる。

しかし、複写速度をさらに高速化するには、原稿の露光
や現像剤の定着あるいは帯電等に要する電力がきわめて
大きくなり、通常の商用電源（１００Ｖ、１５Ａ）を使
用できなかったり、現像速度等に無理が生じることによ
り画質が犠牲になるといった問題がある。

本発明は、従来の複写機と同様の簡単な操作で、印刷機
と同様に同一原稿からの多数枚複写が行なえるとともに
、低消費電力で高解像力の画像を形成可能な装置を提供
することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の記録装置は、像担持体上に静電潜像を形成する
静電潜像形成手段、前記静電潜像を第１のトナーで現像
する第１の現像手段、前記第１の現像手段で現像された
、第１のトナー像を前記像担持体に定着する定着手段、
前記定着手段で定着された第１のトナ像を保持する前記
像担持体を一様に帯電する帯電手段、前記帯電手段によ
り形成された第２の静電潜像を第２のトナーで現像する
第２の現像手段、及び前記第２の現像手段により現像さ
れた第２のトナー像を被転写材に転写する転写ｆ段を具
備する。

本発明において、第１のトナーの電気抵抗Ｒ１（Ω・ｃ
ｍ）と第２のトナーの電気抵抗Ｒ２（Ω・ｃｍ）は、Ｒ
１≦Ｒ２なる関係を有することが好ましい。この場合、
電気抵抗の比Ｒ１／Ｒ２が１０　”／　１０　”〜１０
３〜１０Ｉ６であることが特に好ましい。

更に、第１のトナーの磁性材含有率Ｍ１は前記第２のト
ナーの磁性材含有率Ｍ２より大きいことが好ましい。こ
の場合、磁性材含有率の比Ｍｌ／Ｍ２が８０ｖｔ％１０
ｗｔ％〜５０ｖｔ％１５０ｗｔ％であることが特に好ま
しい。なお、第２のトナーは磁性材を含有しないもので
あってもよい。

（作用） 本発明の記録装置は、像担持体上に静電潜像を形成し、
この静電潜像を導電性現像剤で現像した後、この現像剤
像を像担持体上に定着してマスター像を得、次いでこの
マスター像を帯電して静電潜像を形成し、この静電潜像
を現像剤により現像して被転写像を得、これを転写部材
に転写させる方式を採用する。そのため、複製工程にお
いては、像露光もしくは、全面露光を行う必要がなく、
帯電するだけで同一原稿からの複製を何回でも行なうこ
とができる。即ち、この印刷モードにおいては、−旦マ
スター像を形成した後は、前述した静電潜像を形成する
工程、第１の現像剤像を形成する工程、及び現像剤像を
像担持体上に定着させる工程は一切行なう必要がない。

従って、この印刷モードを使って多数枚の複写を行なう
場合には、省電力化が図れるとともに、複写速度が従来
の電子複写機に比べて格段に速くなる。

（実施Ｍ） 以下に本発明の実施例につき図面を参照して説明する。

第１図に示された画像形成装置１は、筺体２の上面部に
原稿載置台３を有するとともに開閉可能な原稿押さえ体
（図示しない）を有し、さらに、この原稿載置台３上に
載置された原稿りに光を照射し、その反射光を感光体に
導く光学系４を有した構成となっている。

上記光学系４は次のように構成されている。即ち、参照
符号４１は原稿りを照明するための光源を示し、この光
源４１の後方にはカバー４２が設けられており、光源４
１の裏側への光が遮断されるようになっている。この光
源４１により光を照射された原稿りからの反射光は、ミ
ラー４３゜４４．４５により反射されてレンズ４６に導
かれる。そして、このレンズ４６により集光された反射
光は、さらにミラー４７，４８．４９により反射されて
ドラム５上に結像されるようになっている。また、光源
４１及びミラー４３は、図示しない駆動機構により、一
体となって図示矢印ａｂ方向に所定の速度で移動され、
原稿りの全面が走査されるようになっている。この移動
の際、原稿りからの反射光がドラム５に至る光路長を一
定に保つべく、ミラー４４．４５が、光源４１及びミラ
ー４３の１／２の速度で追随して移動されるようになっ
ている。

上記筺体２の内部に設けられたドラム５は、図示しない
駆動機構によって、少なくとも第１の速度ｖ１と第２の
速度Ｖ２で図示矢印方向に回転させることが出来るよう
になっている。即ち、制御部６からの制御信号により、
ドラム５の周面の第１の速度ｖ１として１０〜５ｏ會ｍ
１ｓｅｃの速度が、第２の速度ｖ２として２００　ｍｍ
　／ｓｅｃ以上の速度が選択されて駆動されるようにな
っている。

ドラム５の外周部には、像担持体としての感光体ベルト
８が一周巻かれている。この感光体ベルト８は、第２図
及び第３図等に示すように、静電ａ像を形成することが
できる誘電体からなり、可視域に感度を持たせるべくロ
ーズンベンガル等の色素により長波長増感された酸化亜
鉛の感光層９を有している。この感光体ベルト８は、印
刷を行うべき原稿りが変わる度に、新たに所定のサイズ
分ずつ供給ロール１０からドラム５上に繰り出されると
ともに、使用済みの部分を巻取ロール１１に巻き取るよ
うになっている。

ドラム５の周囲には、その回転方向（図中矢印方向）に
沿って、コロナ帯電器２０．第１現像器２１、第２現像
器２２、用紙供給部３０、定着装置１５、除電ランプ１
６が配設されている。

コロナ帯電器２０は、ドラム５に対向して配設され、上
記第１の速度ｖ１で回転されるドラム５上の感光体ベル
ト８を−３００〜−５００Ｖに均一に帯電させるもので
ある。

第１の現像器２１は、いわゆる導電性−成分現像を採用
し、キャリアレスドナーである第１の磁性現像剤２３が
収容されている。この第１の磁性現像剤２３は、結着樹
脂に対して５０〜８０重量％の磁性材を混合し、平均粒
子径が１〜３０μｍ。

電気抵抗を１０１０Ω・ω以下としたものである。

この第１の磁性現像剤２３は、マグネットスリーブ２４
の回転に伴って感光体ベルト８側に運ばれるとともに、
感光体ベルト８の静電潜像の電位によって第１の現像剤
２３に電荷を誘起させ、帯電させる様になっている。

第２の現像器２２は、第２の磁性現像剤２６を収容する
ものであり、第１の現像器２１の下方に配置され、トナ
ーを収容する容量は、第１の現像器２１よりも大きくさ
れている。第２の磁性現像剤２６は、磁性材が結着樹脂
に対して０〜５０重量Ｏ６の割合てＧ　ｕされたもので
、平均粒子径が１〜３０μｍ、電気抵抗か１０１２Ω・
ｃｍ以上の絶縁トナーである。この第２の磁性現像剤２
６はマグネットスリーブの回転に伴って感光体ベルト８
側に運ばれる様になっている。

用紙供給部３０は、記録紙収容部３２に積層されている
被画像形成媒体の一例としての記録紙３３を、ガイド３
４を経て転写ベルト３１と感光体ベルト８との間に転写
のタイミングに同期して送出するものである。

転写ベルト３１は、導電材料からなるベルト本体の表面
に、厚さが２０〜４０μｍ程度のポリエステル等の誘電
体フィルムを積層したものであり、約１５００Ｖのバイ
アス電圧が印加される。転写ベルト３１の搬送終端側に
は、周知のヒートローラ式定着装置３６と排紙台３７が
配置されている。

なお転写ベルト３１に上記バイアス電圧を印加する代り
に、コロナ放電によって記録紙３３を帯電させるように
してもよい。

定着装置１５は、キセノンランプ等を用いたフラッシュ
定着により、第１現像器２１で顕像化された現像剤像を
感光体ベルト８に定着させてマスター像を形成するもの
である。また、除電ランプ１６は、コロナ帯電器２０に
より帯電されて感光体ベルト８の感光層９に残留する電
荷の除去を行うようものである。

次に、上記構成の画像形成装置１の動作について、第２
図乃至第８図を参照して説明する。

先ず、光学系４によって原稿りの読取りが開始されると
、制御部６からの制御信号によりドラム５と感光体ベル
ト８が一体となって第１の速度■１で図示矢印方向に回
転する。この際、第２図に示すように、コロナ帯電器２
０によってドラム５に巻き付けられた感光体ベルト８の
感光層９が均一にマイナスに帯電される。

この状態で、光源４１により光を照射された原稿りから
の反射光は、上記光学系４に導かれてドラム５に巻き付
けられた感光体ベルト８上に結像される。これにより、
第３図に示すように、光が照射された部分の電荷が消滅
する。この動作を次々に繰り返すことにより、感光層９
上に画像に対応した静電潜像が形成される。

こうして１ｒ′４られた静電潜像は、第１現像器２１を
通過することにより現像される。即ち、第４図に示すよ
うに、静電潜像によってプラスの電荷が現像スリーブか
ら誘起されてプラスに帯電された第１の現像剤２３が感
光層９のマイナス電荷の所に静電的に付着することによ
って、画像に対応した現像剤像が形成される。

次に、ドラム５と感光体ベルト８は、第１の速度Ｖ１で
定着装置１５の所まで回転して移動させられ、第５図に
示すように、キセノンランプによる熱線が照射されるこ
とにより瞬時に感光体ベルト８の感光層９に融着される
。

引き続きドラム５は回転させられるが、２回転目以降は
、制御部６からの制御信号により第２の速度Ｖ２で高速
回転させられ、この高速回転下において帯電器２０によ
る帯電、第２現像器による現像と記録紙３３への転写が
行われる。

これを詳細に説明すると、感光体ベルト８の感光層９に
現像された第１の現像剤像を定着装置で定着することに
より第１のトナー像は、感光体ベルト８の感光層９に融
着し、第５図に示すようにマスター像５０が形成される
。マスター像５０の形成された感光体ベルト８の感光層
は、マスター像５０以外の所は、感光体としての機能を
維持している。

次に、マスター像５０の形成された感光体ベルト８の感
光層９に帯電器２０によるマイナスのコロナ帯電を与え
ると、マスター像５０を含む感光層９は、マイナスに帯
電される。この後感光体９上の導電性トナーからなるマ
スター像５０は、特異な特性を示し、第６図に示す様に
、暗中において電荷を放電してしまう。この特性により
感光体９のうちマスター像５０以外の部分はマイナスに
帯電され、マスター像５０の部分では約Ｏｖであるため
、ネガパターンの静電潜像が形成される。

このような導電性トナーからなるマスター像の特性を第
９図のグラフに示す。即ち、第９図から明らかなように
、コロナ帯電器のワイヤ印加電圧を上昇させてもマスタ
ー像の表面電位は変わらないが、感光層の表面電位はマ
イナス側に増加している。

この様に露光を施すことなくマイナスのコロナ帯電のみ
で形成された静電潜像は、ドラム５の回転に伴い第２の
現像器２２に対向するに至る。このとき第２の現像器２
２の現像スリーブには、現像バイアスとして−５０〜−
５００Ｖの電圧が印加されているため、第２の現像器２
２に収容されている第２の磁性現像剤２６はマスター像
５０の部分即ち、静電潜像の電位の高い部位に反転現像
される。

こうして現像された第２の磁性現像剤像２６は、ドラム
５の回転により図示しない転写位置に到達する。一方用
紙供給部３０から１枚ずつ送出される記録紙３３は、転
写ベルト３１との間に挾まれる。第８図に示すように、
転写ベルト３１には第２の磁性現像剤２６の極性と逆極
性のバイアス即ち正極のバイアス２８が印加され、第２
の現像剤像２６は次々と記録紙３３に静電転写されるこ
とになる。

転写後の記録紙３３は、転写ベルト３１の走行に伴って
ヒートローラ式定着装置３６の所まで送られ、加熱と同
時に加圧されることにより画像の定着が行なわれた後、
排紙台３７上に排出される。

引き続き同一原稿から２枚目以降の複製を行うには、第
２の帯電工程（第６図）、第２の現像剤像形成工程（第
７図）、及び転写工程（第８図）を第２の速度ｖ２で繰
り返すことにより、同じ内容のものを何枚でも複製する
ことができる。つまり、−旦マスター像５０の形成を行
った後は、露光工程（第３図）、第１の現像剤像形成工
程（第４図）、定着工程（第５図）を−切行わずに済む
。

したがって、複写速度が高速化されるとともに、像露光
などに要する電力を定着装置３６の駆動に充当すること
ができ、省電力を図ることができるものとなっている。

なお、原稿１枚に対する複数枚の複写が終了すると、感
光体ベルト８はマスター像５１が定着しているサイズ分
だけ巻取ロール１１に巻き取られるとともに、未使用の
新たな長さ分がドラム上に繰り出される。

上述したように、本実施例によれば、２枚目以降の複製
を行う場合はマスター像形成工程を省略できるので省電
力化が図れるばかりでなく、マスター像の形成後は高回
転速度ｖ２で印刷を遂行できることにより複写速度を著
しく高速化できる。

また、２枚目以降の複製においては画像形成工程が短く
て済み、現像速度に無理が生じないので画質の低下を防
止できるものとなっている。

なお、上記第１の現像剤２３はマスター像を得るために
使われるものであり実際のコピー色とは関係がないから
、色彩はどのようなものであっても構わない。

また、上記実施例では感光体ベルト８に酸化亜鉛を用い
たが、これに限らず他の感光体材料や、静電気録用の誘
電体ベルトなど様々な誘電体を用いることができる。ま
た本発明装置は、照明光を原稿に照射することによって
得られる原稿からの反射光を光学系を介して像担持体に
露光するようにしたが、レーザスキャナによって感光層
に露光させるようにしてもよい。そして本発明装置は複
写機として使用できるのは勿論であるが、例えばレーザ
プリンタなどにおいて多くの部数を復製する場合にも極
めて有効である。

［効果］ 以上説明したように、本発明の記録装置によると、従来
の複写機と同様の簡単な操作で、印刷機と同様に同一原
稿からの多数枚複写が行なえるとともに、低消費電力で
均一で鮮明な画像を形成可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の構造
を概略的に示す断面図、第２図〜第８図は本発明の一実
施例に係る画像形成装置を用いた画像形成工程を工程順
に示す説明図、第９図はワイヤ印加電圧に対するマスタ
ー像と感光層の表面電位を比較して示すグラフ図。 １・・・画像形成装置、４・・・光学系（静電潜像形成
装置）、５・・・ドラム、７・・・電源、８・・・感光
体ベルト（像担持体）、９・・・感光層、１５・・・定
着装置（定着手段）、２０・・・コロナ帯電器（静電潜
像形成手段）、２１・・・第１現像器（第１の現像剤像
形成手段）、２２・・・第２現像器（第２の現像剤像形
成手段）、２３・・・第１の現像剤、２６・・・第２の
現像剤、２８・・・現像バイアス、３１・・・転写ベル
ト（転写手段）、３３・・・記録紙（被画像形成媒体）
、５０・・・マスター像。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手
   段と、この静電潜像形成手段で形成された静電潜像を第
   １のトナーで現像する第１の現像手段と、この第１の現
   像手段で現像された第１のトナー像を前記像担持体に定
   着する定着手段と、この定着手段で定着された第１のト
   ナー像を保持する前記像担持体を一様に帯電する帯電手
   段と、この帯電手段により形成された第２の静電潜像を
   第２のトナーで現像する第２の現像手段と、この第２の
   現像手段により現像された第２のトナー像を被転写材に
   転写する転写手段とを具備する記録装置。
2. （２）像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手
   段と、この静電潜像形成手段で形成された静電潜像を第
   １のトナーで現像する第１の現像手段と、この第１の現
   像手段で現像された第１のトナー像を前記像担持体に定
   着する定着手段と、この定着手段で定着された第１のト
   ナ像を保持する前記像担持体を一様に帯電する帯電手段
   と、この帯電手段により形成された第２の静電潜像を第
   ２のトナーで現像する第２の現像手段と、この第２の現
   像手段により現像された第２のトナー像を被転写材に転
   写する転写手段とを具備する記録装置であって、前記第
   １のトナーの電気抵抗Ｒ１（Ω・ｃｍ）と第２のトナー
   の電気抵抗Ｒ２（Ω・ｃｍ）は、Ｒ１≦Ｒ２なる関係を
   有することを特徴とする記録装置。
3. （３）像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手
   段、この静電潜像形成手段で形成された静電潜像を第１
   のトナーで現像する第１の現像手段と、この第１の現像
   手段で現像された第１のトナー像を前記像担持体に定着
   する定着手段と、この定着手段で定着された第１のトナ
   像を保持する前記像担持体を一様に帯電する帯電手段と
   、この帯電手段により形成された第２の静電潜像を第２
   のトナーで現像する第２の現像手段と、この第２の現像
   手段により現像された第２のトナー像を被転写材に転写
   する転写手段とを具備する記録装置であって、前記第１
   のトナーの磁性材含有率は前記第２のトナーの磁性材含
   有率より大きいことを特徴とする記録装置。