JPH0646324B2

JPH0646324B2 - 電子写真記録装置およびその位置合せ方法

Info

Publication number: JPH0646324B2
Application number: JP16130788A
Authority: JP
Inventors: 宣裕近藤; 敏治濱砂; 智明高橋
Original assignee: 株式会社精工舎
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPH0210378A

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、ファクシミリ等に用いら
れる電子写真記録装置およびその位置合せ方法に関する
ものである。

［従来の技術］電子写真記録装置としては、いわゆるカールソンプロセ
スを用いたものが広く実用化されているが、近年上記カ
ールソンプロセスとは異なった記録原理を有したものも
研究されている。

上記非カールソンプロセスによる記録方法として、例え
ば特開６１−２５６３５８号公報に記載されたものがあ
る。

以下、この記録方法について、第１０図を用いて説明す
る。

上記電子写真記録方法は、透明支持体４１上に透明電極
４２を形成し、この透明電極４２上に形成された感光層
４３の表面に帯電させたトナー４４を一様に付着させ、
感光層４３表面に対向する記録媒体４５をトナー４４と
同極性に帯電させると共に、感光層４３背面に設置され
た光源４６より光を照射してこの光照射部の電気抵抗を
低下させ、この電気抵抗が低下した照射部を介して、そ
の上のトナー４４の電荷を失わせ、或いは逆極性の電荷
を注入し、この電荷を失った或いは逆極性の電荷を注入
されたトナー４４を記録媒体４５にクーロン力により付
着させて記録を行うものである。

［解決しようとする課題］上記従来の電子写真記録装置では、光照射により電荷を
失った或いは逆極性の電荷を注入されたトナー部では電
界が放射状に生じているため、感光層４３表面から離れ
たトナー４４は上記電界の作用により放射状に飛翔す
る。従って記録媒体４５に付着したトナー４４による記
録パターンは、パターン幅が太くなる或いはパターンエ
ッジの切れが悪くなるため、上記従来の電子写真記録装
置では解像度のよい記録を得ることができなかった。

ところで、上記従来の電子写真記録装置のような、支持
体ユニット上に形成された感光層に光源からの光を照射
し、光照射された部分の感光層の抵抗変化を利用してク
ーロン力によりトナーを飛翔させ、記録媒体にトナー像
を形成する電子写真記録装置では、支持体ユニットと光
源との適当な位置合せ方法は提案されておらず、例え
ば、単に機械的に両者の位置合せを行うだけでは、充分
な位置合せ精度を得ることはできなかった。

本発明は上記従来の課題に対してなされたものであり、
解像度のよい電子写真記録装置を提供することととも
に、支持体ユニットと光源とを精度よく位置合せする方
法を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明は、透光性を有する第１の支持体と、この第１の
支持体に対向して設置された第２の支持体と、上記第１
の支持体の上記第２の支持体と対向した面上に形成され
た透光性で第１の電位に保持された背面電極と、この背
面電極上を含む上記第一の支持体上に形成された感光層
と、この感光層上に部分的に形成され第２の電位に保持
された表面電極と、上記第２の支持体の上記第１の支持
体と対向した面上に形成され第３の電位に保持された帯
電電極と、上記第１の支持体と第２の支持体の間に設置
された記録媒体と、上記第１の支持体の裏面側から上記
表面電極が形成されていない部分の上記感光層に光を照
射して光が照射された部分の感光層の表面電位を変化さ
せる光源とを具備し、上記変化した感光層の表面電位と上記帯電電極の電位差
によって生じるクーロン力により、上記帯電電極上に被
着されたトナーを飛翔させ、上記記録媒体に上記トナー
を付着させてトナー像を形成することを特徴とする電子
写真記録装置により、上記目的を達成するものである。

上記表面電極は以下のように形成されることが好まし
い。

（Ｉ）表面電極は所定の間隙を有して形成されたもので
あり、上記背面電極は上記表面電極の間隙よりも幅狭で
しかも上記表面電極のオーバーラップすることなく形成
されている。

（II）表面電極は所定の間隙を有して形成されたもので
あり、上記間隙に上記表面電極と接触しない複数のフロ
ーティング電極が形成されている。

（III）表面電極ははしご状に形成されている。

上記感光層は分離形成されていることが好ましい。

また、上記記録媒体の上記トナーの飛翔する面には付着
助剤が塗布されていることが好ましい。

さらに本発明では、支持体とこの支持体上に形成された
感光層とよりなる支持体ユニットと、上記感光層に光を
照射するための光源とを有する電子写真記録装置におい
て、（Ｉ）上記支持体ユニットに形成された位置合せスリッ
トと上記光源から発する光とを整合させることにより、
上記位置合せスリットから光を透過させる、 II）上記支持体ユニットに形成された位置合せ電極には
さまれた感光層に光源からの光を照射して上記位置合せ
電極間に流れる電流を検出する、ことにより、上記支持体ユニットと上記光源と村の位置
合せを行うことを特徴とする電子写真記録装置の位置合
せ方法を提供している。

［実施例］以下、図面に基いて本発明における実施例の説明を行
う。

実施例１第１図は本発明における電子写真記録装置の原理を示し
たものである。

同図において、１は透光性を有した第１の支持体、２は
この第１の支持体と対向して設置された第２の支持体、
３は上記第１の支持体上に形成された透光性の背面電
極、４はこの背面電極３上に形成された感光層、５はこ
の感光層４上に部分的に形成された表面電極、６は上記
第２の支持体２上に形成された帯電電極、７は上記第１
の支持体１と第２の支持体２との間に設置された記録媒
体、８はトナー、９は光源である。

なお、背面電極３、表面電極５、及び帯電電極６には、
それぞれ第１の電位Ｖｂ、第２の電位Ｖｓ、及び第３の
電位Ｖｔが接続されている。

同図（ａ）は光が照射されていないとき（以下、暗時と
いう。）の状態を示したものである。感光層４の表面電
極５が形成されていない部分（以下、感光層表面とい
う。）の抵抗について考えると、同図のように感光層の
積層方向の抵抗Ｒvdと表面抵抗Ｒsdの抵抗成分に分ける
ことができる。感光層４の抵抗率、膜厚、および表面電
極５が形成されていない部分の距離を適当に選定して、
Ｒvd》Ｒsdとすれば、感光層表面の表面電位は、ほぼ表
面電極５の電位Ｖｓと等しくなる。従ってＶｓおよびＶ
ｔの値を適当に選定して、帯電電極６の電位Ｖｔと上記
表面電極（Ｖｓ）との電位差（｜Ｖｔ−Ｖｓ｜）に
よって生じる電界を所定の電界以下とし、上記電界によ
りトナー８に働くクーロン力よりもトナー８と帯電電極
６との付着力の方が大きくなるようにすれば、トナー８
が飛び出すことはない。

同図（ｂ）は光を照射したとき（以下明時という）の状
態を示したものである。

光源９からの光が第１の支持体１の裏面側から表面電極
５が形成されていない部分の感光層４に照射されると、
この部分の感光層４には光キャリアが発生するため、積
層方向の抵抗値は、Ｒvpに減少する。一方表面抵抗の値
Ｒspはほとんど変化しない。即ち、Ｒvp《Ｒvp、Rsp
Ｒsdと考えることができる。感光層６の光照射時の抵抗
率が適当な値であれば、Ｒvp《Ｒspとすることができ、
このとき感光層表面の表面電位は、ほぼ背面電極３の電
位Ｖｔと等しくなる。従って、Ｖｂの値を適当に選定し
て、帯電電極６の電位Ｖｔと上記表面電位（Ｖｂ）と
の電位差（｜Ｖｔ−Ｖｂ｜）によって生じる電界を所
定の電界以上とし、上記電界によりトナー８に働くクー
ロン力がトナー８と帯電電極６との付着力よりも大きく
なるようにすれば、トナー８は帯電電極６を離れ、記録
媒体７に向かって飛翔し、記録媒体７にトナー像が形成
される。

ところで、光照射された部分の感光層４の表面電位と、
帯電電極６との電位差は、周囲の電位差よりも大きいた
め、帯電電極６から光照射された部分の感光層表面へ収
束する電界が生じる。従って帯電電極６から離れたトナ
ー８は、上記電界により記録媒体７に収束するように飛
翔するため、解像度の優れた記録を行うことができる。

また、トナーが被着されている表面はクリーニングを行
う必要があり、このとき上記表面は損傷を受ける。上記
従来例では、トナーの飛翔に対して重要な役割を果す感
光層表面をクリーニングしなければならないのに対し、
本例では、トナーの飛翔に対してその表面状態の重要性
が低い帯電電極をクリーニングすればよいため、再現性
あるいは装置のメンテナンス等に対し、極めて有効であ
る。

なお、背面電極３には光を透過するＩＴＯ（インジウム
ティンオキグサイド）、ＳｎＯ_２、Ａｕ（金）等の
薄膜を用いることができ、感光層４には非晶質シリコ
ン、Ｓｅ（セレン）及びＳｅ合金、Ｃｄｓ、有機感光体
等を用いることができ、帯電電極６にはＭｏ（モリブデ
ン）、Ｃｒ（クロム）等を用いることができ、トナー８
には絶縁性トナー、導電性トナー等を用いることがで
き、光源９にはレーザ、ＬＥＤなど感光層６に対して感
度のある光を有するものを用いることができる。

また記録媒体７には、直接現像をするときには普通紙を
使用すればよく、間接現像をするときには、ポリイミ
ド、アクリル、ポリエステル等の絶縁性フィルムを使用
すればよいが、記録状態は絶縁性フィルムに記録した方
が良好である。

以下に示す実施例２〜７は、いずれも本例を改良したも
のである。

実施例２第２図は本発明における第２の実施例を示したものであ
る。

本例は、所定の間隙を有した一対の表面電極５の上記間
隙よりも幅狭にしかも上記表面電極と重ならないように
背面電極３を形成したものであり、感光層４のフレーク
等により生じる上記背面電極３と表面電極５との短絡を
防止することができる。

実施例３第３図は本発明における第３の実施例を示したものであ
る。

本例は、所定の間隙を有した一対の表面電極５の上記間
隙に上記表面電極５と接触しない複数のフローティング
電極１０を形成したものである。

ビーム状の光を照射してトナーを飛翔させると、記録媒
体にはドット状のトナー像が得られるが、例えば上記第
２の実施例に示した構造では、上記ドット状のトナー像
は中心部が濃く周辺望部が薄くなり、さらに各トナー像
の大きさが一定にならない。

上記フローティング電極１０を形成すると各フローティ
ング電極１０での電位はそれぞれ一定になるため、中心
部から周辺部までほぼ同一の濃さのトナー像を得ること
ができ、さらに各フローティング電極の大きさを一定に
することにより、各トナー像間でのトナー像の大きさを
一定にすることができる。

ところで本発明では、暗時と明時の感光層の表面電位変
化をできるだけ大きくすること、即ち、暗時では上記表
面電位をできるだけ表面電極の電位に近ずけ、明時では
上記表面電位をできるだけ背面電極の電位に近ずけるこ
とが重要である。

本例では、フローティング電極１０を設けたことによ
り、暗時の上記表面電位をより表面電極５の電位に近ず
けることができ、暗時と明時の表面電位変化を大きくす
ることができる。

実施例４第４図は本発明における第４の実施例を示したものであ
る。

本例では、表面電極５をはしご状に形成したものであ
る。

トナー像を用いて複数のドットを記録するとき、表面電
極５の橋絡部で囲まれた部分を１ドットに対応させる
と、上記１ドットに対応した感光層４の表面電位が隣接
した他のドットに対応した感光層の表面電位の影響を受
けることがないため、各ドットとも切れのよいトナー像
を得ることができる。

実施例５第５図は本発明における第５の実施例を示したものであ
る。

本例は上記第２、第３、第４の実施例を組合せたもので
あり、解像度に優れたトナー像を得ることができる。

実施例６第６図は本発明における第６の実施例を示したものであ
る。

本例は、感光層４を分離形成したものである。

感光層の形成された第１の支持体の面積が大きくなる
と、感光層の応力により、上記第１の支持体に反りが生
じる。本発明では第１の支持体と第２の支持体との距離
が重要なパラメータであるが、上記反りがあると上記距
離にバラツキが生じ、トナーの飛翔、解像度等に著しい
悪影響を与える。本例では感光層４を分離形成すること
により感光層４の応力を緩和するため、上記反りを低減
させることができる。

さらに、上記分離形成された各感光層４をトナー像の１
ドットに対応させると、感光層４の表面電位が周囲の感
光層の影響をうけることがないため、上記第４の実施例
と同様に切れのよいトナー像を得ることができる。

実施例７本例では、記録媒体、特に記録媒体に絶縁性フィルムを
用いる場合、上記記録媒体のトナーの飛翔する面に付着
助剤を塗布したものである。

本例では、記録媒体へのトナーの付着力が向上するた
め、機械的振動などによるトナーの離脱、トナー像の乱
れ等を低減することができる。

特に上記付着助剤として、シリコンオイル等の絶縁性液
体を用いた場合、トナーの電荷リークを防止でき、また
記録媒体（絶縁性フィルム）から紙等への転写特に紙等
へ上記絶縁性液体が浸透するため、転写効率が向上す
る。

実施例８第７図は本発明における電子写真記録装置をそれの一部
として用いた記録装置のトータルプロセスを示したもの
である。

同図において、２１は絶縁性フィルムを用いた記録媒体
であり、これはクリーニング手段２２により表面を清浄
にされ、除電手段２３により除電をされた後、塗布手段
２４により表面にシリコンオイル等の付着助剤を塗布さ
れる。２５は記録手段であり、光源５ａより発する光パ
ターンに従い、感光層などが形成された支持体ユニット
２５ｂ及びトナーを供給する現像器２５ｃにより、トナ
ー像を記録媒体２１に記録する。上記記録されたトナー
像は、転写手段２６により、記録媒体２１から紙２７へ
転写され、この転写されたトナー像は定着手段２８によ
り定着される。

次に、電子写真記録装置における、支持体ユニットと光
源との位置合せ方法について述べる。

上記第１ないし第６の実施例に示したような電子写真記
録装置では、支持体ユニットと光源との正確な位置合せ
を必要とする。特に上記フローティング電極或いは、表
面電極をはしご状にしたものでは、上記各電極と光源と
を１対１に対応させる必要があり、位置合せは極めて重
要なものとなる。

以下、図面に基いて本発明の一例を説明する。

第８図において、３１は支持体３１ａおよび、感光層３
１ｂとよりなる支持体ユニット、３２は光３３を発する
光源、３４は上記支持体ユニット３１と光源３２との位
置合せを行う位置合せスリットである。

光３３と位置合せスリット３４とを整合させる、すなわ
ち光３３を位置合せスリット内を通過させることによ
り、視覚的に支持体ユニット３１と光源３２との位置合
せを行うものである。

なお、各フローティング電極３７の間隔と同一間隔で位
置合せスリット３４を形成することが好ましく、又、位
置合せスリット３４の形成を表面電極３６及びプローテ
ィング電極３７の形成と同時に行うことが好ましい。

本例では、光源３２から発する光３３を利用し、位置合
せスリット３４を付加することのみで支持体ユニット３
１と光源３２との位置合せを行うことができるため、上
記位置合せを極めて簡便に、且つ安価に行うことができ
る。

第９図は、本発明における他の実施例を示したものであ
る。

本例では、上記実施例における位置合せスリットに代え
て感光層３１ｂの両端に位置合せ電極３５を設け、上記
対の位置合せ電極に挟まれた感光層３１ｂに光３３を照
射して、感光層３１ｂに流れる電流を検出することによ
り、支持体ユニット３１と光源３２との位置合せを行う
ものである。感光層３１ｂは光照射により抵抗が減少す
るため、対の位置合せ電極３５の重なり部と光３３の位
置が一致したとき、上記対の位置合せ電極３５間に流れ
る電流は最大となり、この最大電流を検出することによ
り位置合せを行うことができる。

なお、各フローティング電極３７の間隔と同一間隔で位
置合せ電極３５を形成することが好ましく、また位置合
せ電極３５の下層側の電極は背面電極（図示せず）と同
時に、上層電極は表面電極３６及びフローティング電極
３７と同時に形成することが好ましい。

本例も上記実施例と同様に、光源から発する光３３を利
用し、位置合せ電極３５を付加することのみで、支持体
ユニット３１と光源３２の位置合せを行うことができる
ため、上記位置合せを極めて簡便にかつ安価に行うこと
ができる。

なお、上記２実施例に示した電子写真記録装置の位置合
せ方法は上記実施例のみに限定されるものではなく、支
持体ユニットに形成された感光層に光源からの光を照射
し、光照射された部分の感光層の抵抗変化を利用して記
録媒体にトナー像を形成する電子写真記録装置で、感光
層と光源との位置関係が固定されているものには、すべ
て適用することができる。従って上記従来例で示した電
子写真記録装置にも本発明は実施することができる。

［発明の効果］本発明では、帯電電極を離れたトナーが記録媒体上に収
束するように飛翔するため、解像度の優れた記録を行う
ことができる。また、感光層にトナーが付着することが
ないため、感光層表面をクリーニングする必要がなく、
再現性或いは装置のメンテナンス等に対し極めて有効な
ものである。

表面電極の間隙よりも幅狭にしかも表面電極と重ならな
いように背面電極を形成したものでは、上記表面電極と
背面電極の短絡を防止することができる。

フローティング電極を設けたものでは、濃度むらのない
トナー像を得ることができると共に、各トナー像の大き
さを一定することができ、良好な記録を行うことができ
る。さらに暗時と明時における感光層の表面電位変化を
大きくすることができ、再現性のよい記録を行うことが
できる。

表面電極を梯子状にしたものでは、隣接した感光層の表
面電位の影響をなくすことができるため、切れのよいト
ナー像を得ることができる。

感光層を分離形成したものでは、第１の支持体の反りを
防止する事ができ、第１の支持体と第２の支持体との距
離を常に一定に保つことができるため、再現性のよいト
ナー像を得ることができる。さらに、分離形成された各
感光層をトナー像の１ドットに対応させることにより、
隣接した感光層の表面電位の影響をなくすことができる
ため、切れのよいトナー像を得ることができる。

記録媒体のトナーの飛翔する面に付着助剤を塗布したも
のでは、記録媒体へのトナーの付着力が向上するため、
トナーの離脱、トナー像の乱れ等を低減することがてで
きる。

支持体ユニットと光源との位置合わせを、支持体ユニッ
トに形成された位置合せスリットと光源から発する光と
を整合させること、或いは支持体ユニットに形成された
対の位置合せ電極に挟まれた感光層に光源からの光を照
射して感光層に流れる電流を検出することにより行う電
子写真記録装置の位置合せ方法では、上記位置合せを極
めて簡便にかつ安価に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における電子写真記録装置の原理を示し
た断面図、第２図は本発明における第２の実施例を示し
た斜視図、第３図は本発明における第３の実施例を示し
た斜視図、第４図は本発明における第４の実施例を示し
た斜視図、第５図は本発明における第５の実施例を示し
た斜視図、第６図は本発明における第６の実施例を示し
た斜視図、第７図は本発明における電子写真記録装置を
その一部に利用した記録装置の説明図、第８図は本発明
における電子写真記録装置の位置合せ方法の一実施例を
示した斜視図、第９図は本発明における電子写真記録装
置位置合せ方法の他の実施例を示した斜視図、第１０図
は従来の電子写真記録装置の一例を示した断面図であ
る。１……第１の支持体２……第２の支持体３……背面電極４……感光層５……表面電極６……帯電電極７……記録媒体８……トナー９……光源Ｖｂ……第１の電極Ｖｓ……第２の電極Ｖｔ……第３の電極１０……フローティング電極３１……支持体ユニット３１ａ……支持体３１ｂ……感光層３２……光源３３……光３４……位置合せスリット３５……位置合せ電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性を有する第１の支持体と、この第１
の支持体に対向して設置された第２の支持体と、上記第
１の支持体の上記第２の支持体と対向した面上に形成さ
れた透光性で第１の電位に保持された背面電極と、この
背面電極を含む上記第１の支持体上に形成された感光層
と、この感光層上に部分的に形成され第２の電位に保持
された表面電極と、上記第２の支持体の上記第１の支持
体と対向した面上に形成され第３の電位に保持された帯
電電極と、上記第１の支持体と第２の支持体の間に設置
された記録媒体と、上記第１の支持体の裏面側から上記
表面電極が形成されていない部分の上記感光層に光を照
射して光が照射された部分の感光層の表面電位を変化さ
せる光源とを具備し、上記変化した感光層の表面電位と上記帯電電極の電位差
によって生じるクーロン力により、上記帯電電極上に被
着されたトナーを飛翔させ、上記記録媒体に上記トナー
を付着させてトナー像を形成することを特徴とする電子
写真記録装置。
【請求項２】上記表面電極は所定の間隙を有して形成さ
れたものであり、上記背面電極は上記表面電極の間隙よ
りも幅狭でしかも上記表面電極とオーバーラップするこ
となく形成されたものであることを特徴とする請求項１
記載の電子写真記録装置。
【請求項３】上記表面電極は所定の間隙を有して形成さ
れたものであり、上記間隙に上記表面電極と接触しない
複数のフローティング電極が形成されていることを特徴
とする請求項１または２記載の電子写真記録装置。
【請求項４】上記表面電極ははしご状に形成されている
ことを特徴とする請求項１，２または３項記載の電子写
真記録装置。
【請求項５】上記感光層が分離形成されていることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真記録
装置。
【請求項６】上記記録媒体の上記トナーの飛翔する面に
付着助剤が塗布されていることを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載の電子写真記録装置。
【請求項７】上記第１の支持体と上記光源とが位置合せ
された際に、上記光源からの光を透過する位置合せスリ
ットを上記第１の支持体上に設けたことを特徴とする請
求項１〜６のいずれかに記載の電子写真記録装置。
【請求項８】上記第１の支持体と上記光源とが位置合せ
された際に、上記光源からの光が照射される上記感光層
の一部に、位置合せ電極を設けたことを特徴とする請求
項１〜７のいずれかに記載の電子写真記録装置。
【請求項９】支持体とこの支持体上に形成された感光層
とよりなる支持体ユニットと、上記感光層に光を照射す
るための光源とを有する電子写真記録装置において、上
記支持体ユニットに形成された位置合せスリットと上記
光源から発する光とを整合させることにより、上記位置
合せスリットから光を透過させ、上記支持体ユニットと
上記光源との位置合せを行うことを特徴とする電子写真
記録装置の位置合せ方法。
【請求項１０】支持体とこの支持体上に形成された感光
層とよりなる支持体ユニットと、上記感光層に光を照射
するための光源とを有する電子写真記録装置において、
上記支持体ユニットに形成された位置合せ電極にはさま
れた感光層に光源からの光を照射して上記位置合せ電極
間に流れる電流を検出することにより、上記支持体ユニ
ットと上記光源との位置合せを行うことを特徴とする電
子写真記録装置の位置合せ方法。