JPH07230203A

JPH07230203A - 画像形成装置及び画像形成方法

Info

Publication number: JPH07230203A
Application number: JP2140394A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sato; 浩明佐藤
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1995-08-29

Abstract

(57)【要約】【目的】構造を簡素化し小型化するとともに、コストを
低くすることができる画像形成装置及び画像形成方法を
提供する。【構成】記録媒体１０２との間に微小空間を形成して対
向させられた光導電層１０１と、光導電層１０１と記録
媒体１０２とを挟む二つの電極層と、二つの電極層間に
接続され、一方の電極層１０３に電圧を印加する電源
と、光導電層１０１に光を照射して記録媒体１０２に静
電潜像を形成する露光装置１１５と、静電潜像を現像し
て現像剤像にする現像装置１１７と、現像剤像を記録媒
体１０２に定着する定着装置１２０とを有する。そし
て、光導電層１０１側の電極層１０３は光透過性材料に
よって形成され、光導電層１０１は光が照射されない暗
部と光が照射される明部とにおいて体積抵抗値が変化す
る光導電材料によって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、複写機等の
画像形成装置及びそれに用いられる画像形成方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光プリンタ、複写機等の画像形成
装置においては、記録速度が高いこと及び高画質である
ことからカールソン方式の電子写真記録方法が一般的に
用いられている（米国特許明細書第２，２９７，６９１
号参照）。図２は従来の画像形成装置の概念図である。

【０００３】図に示すように、まず、コロナ放電器１の
コロナ放電によって表面が一様にかつ均一に帯電させら
れた感光体ドラム２は、露光装置３によって露光され、
表面に静電潜像が形成される。該静電潜像は現像装置４
によって現像されて現像剤像としてのトナー像になり、
該トナー像は転写装置５によって記録媒体８に転写さ
れ、定着装置６によって記録媒体８に定着されて画像が
形成される。

【０００４】前記感光体ドラム２は、静電潜像及びトナ
ー像を形成しながら回転させられ、繰り返し使用され
る。したがって、転写後の感光体ドラム２の表面に残留
したトナーを除去するためにクリーニング装置７が、感
光体ドラム２に残留した電荷を消去するために除電装置
９が配設される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の画像形成装置においては、感光体ドラム２に静電潜
像を形成してから記録媒体８にトナー像を定着させるま
でに多くのプロセスが必要であり、構造が複雑になるば
かりでなく大型化してしまう。また、コストも高くなっ
てしまう。

【０００６】本発明は、前記従来の画像形成装置の問題
点を解決して、構造を簡素化し小型化するとともに、コ
ストを低くすることができる画像形成装置及び画像形成
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の画
像形成装置においては、記録媒体との間に微小空間を形
成して対向させられた光導電層と、光導電層と記録媒体
とを挟む二つの電極層と、二つの電極層間に接続され、
一方の電極層に電圧を印加する電源と、光導電層に光を
照射して記録媒体に静電潜像を形成する露光装置と、静
電潜像を現像して現像剤像にする現像装置と、現像剤像
を記録媒体に定着する定着装置とを有する。

【０００８】そして、光導電層側の電極層は光透過性材
料によって形成され、光導電層は光が照射されない暗部
と光が照射される明部とにおいて体積抵抗値が変化する
光導電材料によって形成される。また、本発明の画像形
成方法においては、光導電層と記録媒体との間に微小空
間を形成して対向させ、光導電層と記録媒体とを二つの
電極層によって挟み、微小空間を介して一方の電極層に
電圧を印加する。

【０００９】そして、電極層に電圧を印加した状態にお
いて光導電層に光を照射して記録媒体に静電潜像を形成
し、静電潜像を現像して現像剤像にし、現像剤像を記録
媒体に定着する。本発明の他の画像形成装置において
は、記録媒体との間に微小空間を形成して対向させられ
た熱導電層と、熱導電層と記録媒体とを挟む二つの電極
層と、二つの電極層間に接続され、一方の電極層に電圧
を印加する電源と、熱導電層に熱を加えて記録媒体に静
電潜像を形成する発熱装置と、静電潜像を現像して現像
剤像にする現像装置と、現像剤像を記録媒体に定着する
定着装置とを有する。

【００１０】そして、熱導電層側の電極層は熱伝導率が
高い材料によって形成され、熱導電層は熱が加えられな
い部分と熱が加えられる部分とにおいて体積抵抗値が変
化する熱導電材料によって形成される。本発明の他の画
像形成方法においては、熱導電層と記録媒体との間に微
小空間を形成して対向させ、熱導電層と記録媒体とを二
つの電極層によって挟み、微小空間を介して一方の電極
層に電圧を印加する。

【００１１】そして、電極層に電圧を印加した状態にお
いて熱導電層に熱を加えて記録媒体に静電潜像を形成
し、静電潜像を現像して現像剤像にし、現像剤像を記録
媒体に定着する。

【００１２】

【作用】本発明によれば、画像形成装置においては、記
録媒体との間に微小空間を形成して対向させられた光導
電層と、光導電層と記録媒体とを挟む二つの電極層と、
二つの電極層間に接続され、一方の電極層に電圧を印加
する電源と、光導電層に光を照射して記録媒体に静電潜
像を形成する露光装置と、静電潜像を現像して現像剤像
にする現像装置と、現像剤像を記録媒体に定着する定着
装置とを有する。

【００１３】そして、光導電層側の電極層は光透過性材
料によって形成され、光導電層は光が照射されない暗部
と光が照射される明部とにおいて体積抵抗値が変化する
光導電材料によって形成される。この場合、露光装置が
露光信号に対応する光を光導電層に照射すると、光導電
層における光が照射された部分だけ体積抵抗値が変化
し、電源によって電極層に印加された電圧が光導電層の
記録媒体側の表面に達する。その結果、光導電層と記録
媒体との間の微小空間において放電が起こり、記録媒体
が帯電する。一方、光導電層における光が照射されない
部分は体積抵抗値が変化せず、電源によって電極層に印
加された電圧は光導電層の記録媒体側の表面には達しな
い。その結果、光導電層と記録媒体との間の微小空間に
おいて放電は起こらず、記録媒体は帯電しない。

【００１４】このように、記録媒体を選択的に帯電さ
せ、静電潜像を形成することができる。次に、静電潜像
は現像装置によって現像されて現像剤像にされ、現像剤
像は定着装置によって記録媒体に定着される。本発明の
画像形成方法においては、光導電層と記録媒体との間に
微小空間を形成して対向させ、光導電層と記録媒体とを
二つの電極層によって挟み、微小空間を介して一方の電
極層に電圧を印加する。

【００１５】そして、電極層に電圧を印加した状態にお
いて光導電層に露光信号に対応する光を照射すると、記
録媒体に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像し
て現像剤像にし、現像剤像を記録媒体に定着することに
よって画像が形成される。本発明の他の画像形成装置に
おいては、記録媒体との間に微小空間を形成して対向さ
せられた熱導電層と、熱導電層と記録媒体とを挟む二つ
の電極層と、二つの電極層間に接続され、一方の電極層
に電圧を印加する電源と、熱導電層に熱を加えて記録媒
体に静電潜像を形成する発熱装置と、静電潜像を現像し
て現像剤像にする現像装置と、現像剤像を記録媒体に定
着する定着装置とを有する。

【００１６】そして、熱導電層側の電極層は熱伝導率が
高い材料によって形成され、熱導電層は熱が加えられな
い部分と熱が加えられる部分とにおいて体積抵抗値が変
化する熱導電材料によって形成される。この場合、発熱
装置が発熱信号に対応する熱を熱導電層に加えると、熱
導電層における熱が加えられた部分だけ体積抵抗値が変
化し、電源によって電極層に印加された電圧が熱導電層
の記録媒体側の表面に達する。その結果、熱導電層と記
録媒体との間の微小空間において放電が起こり、記録媒
体が帯電する。一方、熱導電層における熱が加えられな
い部分は体積抵抗値が変化せず、電源によって電極層に
印加された電圧は熱導電層の記録媒体側の表面には達し
ない。その結果、熱導電層と記録媒体との間の微小空間
において放電は起こらず、記録媒体は帯電しない。

【００１７】このように、記録媒体を選択的に帯電さ
せ、静電潜像を形成することができる。次に、静電潜像
は現像装置によって現像されて現像剤像にされ、現像剤
像は定着装置によって記録媒体に定着される。本発明の
他の画像形成方法においては、熱導電層と記録媒体との
間に微小空間を形成して対向させ、熱導電層と記録媒体
とを二つの電極層によって挟み、微小空間を介して一方
の電極層に電圧を印加する。

【００１８】そして、電極層に電圧を印加した状態にお
いて熱導電層に発熱信号に対応する熱を加えると、記録
媒体に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像して
現像剤像にし、現像剤像を記録媒体に定着することによ
って画像が形成される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図３は本発明の第１の実施例に
おける静電潜像形成方法のモデル図である。図に示すよ
うに、光導電層１０１と記録媒体１０２との間に微小空
間を形成して対向させ、更に光導電層１０１及び記録媒
体１０２を二つの電極層１０３、１０４によって挟み、
電源１０５を電極層１０３、１０４間に接続し、電極層
１０３に電圧を印加するようにしている。そして、電極
層１０３に電圧を印加した状態において光導電層１０１
に光を照射する。この場合、該電極層１０３は光透過性
材料によって形成される。

【００２０】前記光導電層１０１は、光が照射されない
暗部における体積抵抗値が大きく、光が照射される明部
における体積抵抗値が小さくなる（中程度になることも
含む。）光導電材料によって形成される。したがって、
光導電層１０１における光が照射された部分だけ体積抵
抗値が小さくなるので、電源１０５によって電極層１０
３に印加された電圧が光導電層１０１の記録媒体１０２
側の表面に達する。その結果、光導電層１０１と記録媒
体１０２との間の微小空間において放電が起こり、記録
媒体１０２が帯電する。一方、光導電層１０１における
光が照射されない部分は体積抵抗値が大きいので、電源
１０５によって電極層１０３に印加された電圧は光導電
層１０１の記録媒体１０２側の表面には達しない。その
結果、光導電層１０１と記録媒体１０２との間の微小空
間において放電は起こらず、記録媒体１０２は帯電しな
い。

【００２１】このように、記録媒体１０２の帯電させた
い部分に光を照射し、光導電層１０１の体積抵抗値を小
さくし、光導電層１０１と記録媒体１０２との間の微小
空間において放電を起こさせることによって、記録媒体
１０２を選択的に帯電させることができる。図４は本発
明の第１の実施例におけるトナー像形成方法のモデル図
である。

【００２２】図に示すように、静電潜像が形成された記
録媒体１０２とトナー１０６を担持したトナー担持体１
０７とを接触させるか近接させた状態において対向させ
て配設し、電源１０９をトナー担持体１０７と記録媒体
１０２の背面に配設された電極層１０８との間に接続
し、トナー担持体１０７に電圧を印加するようにしてい
る。

【００２３】したがって、トナー担持体１０７の上のト
ナー１０６は、記録媒体１０２とトナー担持体１０７と
の間に形成される電界によって記録媒体１０２に吸引さ
れ、静電潜像を可視像化し、現像剤像としてのトナー像
を形成する。図５は本発明の第１の実施例におけるトナ
ー像定着方法のモデル図である。図に示すように、トナ
ー１０６を加熱し溶融させると、記録媒体１０２にトナ
ー１０６が浸透し、トナー像は記録媒体１０２に定着さ
れる。

【００２４】次に、本発明の第１の実施例における画像
形成装置について説明する。図１は本発明の第１の実施
例における画像形成装置の概略図である。図に示すよう
に、カセット１１０に収容された記録媒体１０２は、給
紙ローラ１１１が矢印Ａ方向に回転するのに伴いカセッ
ト１１０から取り出され、矢印Ｂ方向に搬送されて静電
潜像形成部に至る。該静電潜像形成部は、バックアップ
ローラ１１２、帯電ブレード１１４及び露光装置１１５
から成り、前記バックアップローラ１１２は、金属等の
導電性材料によって形成され、矢印Ｃ方向に回転させら
れる。前記帯電ブレード１１４は、ガイド１１３に支持
された電極層１０３及び該電極層１０３の上に形成され
た光導電層１０１から成る。そして、電極層１０３とバ
ックアップローラ１１２との間には図示しない電源が接
続され、該電源によって電極層１０３に電圧が印加され
る。

【００２５】また、前記露光装置１１５としては、ＬＥ
Ｄアレイとセルフォックレンズ（商品名）とを組み合わ
せたもののほかに、レーザと作像光学系とを組み合わせ
たものなど、通常の電子写真記録方法において使用され
る露光装置を使用することができる。前記静電潜像形成
部は、露光装置１１５の光の照射及び電極層１０３に印
加される電圧によって、露光信号に対応させて記録媒体
１０２を選択的に帯電させる。

【００２６】そして、記録媒体１０２の搬送方向におけ
る静電潜像形成部の下流にバックアップローラ１１６及
び現像装置１１７が記録媒体１０２に対向して配設され
る。前記バックアップローラ１１６は金属等の導電性材
料によって形成され、矢印Ｄ方向に回転させられる。一
方、現像装置１１７はトナー１０６を吸引し、矢印Ｅ方
向に回転させられるトナー担持体１０７を有する。

【００２７】また、バックアップローラ１１６とトナー
担持体１０７との間には図示しない電源が接続され、該
電源によってトナー担持体１０７に電圧が印加される。
前記記録媒体１０２に形成された静電潜像は、トナー担
持体１０７に印加された電圧によって現像されてトナー
像になる。前記現像装置１１７としては、二成分磁気ブ
ラシ現像器、一成分磁気ブラシ現像器、一成分非磁性現
像器等を使用することができる。

【００２８】なお、ネガ型の静電潜像の場合は、トナー
１０６を記録媒体１０２の帯電極性と同じ極性に帯電さ
せる反転現像方法によって、また、ポジ型の静電潜像の
場合は、トナー１０６を記録媒体１０２の帯電極性と逆
の極性に帯電させる正規現像方法によって現像すること
ができる。そして、トナー１０６としては、スチレン
系、ポリエステル系等のトナーを使用することができ
る。

【００２９】前記トナー像が形成された記録媒体１０２
は定着装置１２０に搬送される。該定着装置１２０は、
矢印Ｆ方向に回転させられる加圧ローラ１１８及び矢印
Ｇ方向に回転させられる発熱ローラ１１９から成り、記
録媒体１０２の上のトナー１０６は発熱ローラ１１９の
熱によって溶融させられ、加圧ローラ１１８の加圧によ
って記録媒体１０２に浸透させられる。

【００３０】前記定着装置１２０としては、ヒートロー
ラ定着器、オーブン定着器、フラッシュ定着器等を使用
することができる。このようにして、画像が形成された
記録媒体１０２は、画像形成装置の外部に送り出され
る。次に、静電潜像形成部について図６を併用して説明
する。

【００３１】図６は本発明の第１の実施例における静電
潜像形成部の拡大図である。前記静電潜像形成部に使用
される帯電ブレード１１４は電極層１０３及び光導電層
１０１から成り、電極層１０３と光導電層１０１とは、
少なくとも露光装置１１５の光が照射される部分におい
て互いに接触させられる。前記電極層１０３は露光装置
１１５の光を透過させる必要があるので、露光装置１１
５の光源波長に適応した光透過性材料によって形成さ
れ、例えば、透明電極（ＩＴＯ）が使用される。

【００３２】また、光導電層１０１は、前記電極層１０
３を透過した光によって体積抵抗値が変化する光導電材
料から成り、例えば、ＣｄＳ等が使用される。本実施例
においては、光が照射されない暗部における体積抵抗値
が１０¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上になり、光が照射される明部
における体積抵抗値が１０¹⁰〔Ω−ｃｍ〕以下になる光
導電材料が光導電層１０１として使用される。

【００３３】そして、図６に示すように、光導電層１０
１は記録媒体１０２との間に数〜数百ミクロンの微小空
間を形成することができるように対向して配設され、こ
の微小空間が形成される位置に光を照射することができ
るように露光装置１１５が配設される。また、バックア
ップローラ１１２は、露光装置１１５の光が光導電層１
０１に照射される位置における記録媒体１０２の背面に
配設される。前記電極層１０３とバックアップローラ１
１２との間に図示しない電源が接続され、該電源によっ
て電極層１０３に電圧が印加される。そして、露光装置
１１５が光導電層１０１に露光信号に対応する光を照射
すると、光導電層１０１と記録媒体１０２との間の微小
空間において放電が起こり、記録媒体１０２が帯電す
る。

【００３４】このようにして、露光信号に対応した静電
潜像を記録媒体１０２に形成することができる。なお、
記録媒体１０２を負の極性に帯電させる場合は、帯電ブ
レード１１４の電極層１０３に負の電圧を印加し、記録
媒体１０２を正の極性に帯電させる場合は、帯電ブレー
ド１１４の電極層１０３に正の電圧を印加する。また、
該電極層１０３に印加される電圧は、記録媒体１０２の
厚さ、記録媒体１０２の誘電率及び微小空間のギャップ
に基づいて決定されるパッシェン（Ｐａｓｃｈｅｎ）曲
線による微小空間放電開始電圧以上になるように設定さ
れる。本実施例においては、電極層１０３に例えば、±
５００〜±２０００〔Ｖ〕の電圧を印加することによっ
て、記録媒体１０２を±１００〜±１０００〔Ｖ〕の帯
電電位に帯電させることができる。

【００３５】図７は本発明の第１の実施例における光導
電層の体積抵抗値と記録媒体の帯電電位との関係を示す
図である。なお、図の横軸に光導電層１０１（図１）の
体積抵抗値を、縦軸に記録媒体１０２の帯電電位を採っ
てある。図から分かるように、光が照射される明部にお
ける体積抵抗値が１０¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上になる光導電
層１０１を使用した場合は、電極層１０３に電圧を印加
し、光導電層１０１に光を照射しても記録媒体１０２を
帯電させることができなかった。また、光が照射される
明部における体積抵抗値が１０¹⁰〔Ω−ｃｍ〕以下にな
る光導電層１０１を使用した場合は、電極層１０３に電
圧を印加し、光導電層１０１に光を照射すると記録媒体
１０２を帯電させることができた。

【００３６】これに対して、光が照射されない暗部にお
ける体積抵抗値が１０¹⁰〔Ω−ｃｍ〕以下になる光導電
層１０１を使用した場合は、電極層１０３に電圧を印加
するだけで記録媒体１０２が帯電してしまう。また、光
が照射されない暗部における体積抵抗値が１０¹¹〔Ω−
ｃｍ〕以上になる光導電層１０１を使用した場合は、電
極層１０３に電圧を印加しても記録媒体１０２を帯電さ
せることができなかった。

【００３７】このことから、光が照射されると体積抵抗
値が変化する材料によって光導電層１０１を形成すると
よいことが分かる。そして、光が照射されない暗部にお
ける体積抵抗値が１０¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上になり、光が
照射される明部における体積抵抗値が１０¹⁰〔Ω−ｃ
ｍ〕以下になる光導電材料を使用した場合は、電極層１
０３に電圧を印加するだけで記録媒体１０２が帯電して
しまうことがなく、しかも、光導電層１０１への光の照
射の有無によって記録媒体１０２を選択的に帯電させる
ことが可能になる。

【００３８】また、極めて解像度が高い画像を形成した
り、中間調のある画像を形成したりする場合は、光が照
射される明部における体積抵抗値が１０⁴〜１０¹⁰〔Ω
−ｃｍ〕になる光導電材料を使用すると、画像に白抜け
が発生するのを防止することができる。ところで、前記
光導電層１０１に光を照射して前記記録媒体１０２に静
電潜像を形成する場合は、解像度を高くし、記録速度を
高くすることができるが、画像形成装置のコストが高く
なる。これに対して、光導電層１０１に代えて熱導電層
を使用し、該熱導電層に熱を加えて前記記録媒体１０２
に静電潜像を形成することもできる。この場合、画像形
成装置のコストを低くすることができる。

【００３９】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図８は本発明の第２の実施例における静電潜像形
成方法のモデル図である。図に示すように、熱導電層２
０１と記録媒体１０２との間に微小空間を形成して対向
させ、更に熱導電層２０１及び記録媒体１０２を二つの
電極層１０４、２０３によって挟み、電源１０５を電極
層１０４、２０３間に接続し、電極層２０３に電圧を印
加するようにしている。そして、電極層２０３に電圧を
印加した状態において熱導電層２０１に熱を加える。こ
の場合、該電極層２０３は熱伝導率が高い材料によって
形成される。

【００４０】前記熱導電層２０１は常温（室温又は画像
形成装置内の温度）の部分における体積抵抗値が大き
く、熱が加えられる部分における体積抵抗値が小さくな
る（中程度になることも含む。）熱導電材料によって形
成される。したがって、熱導電層２０１における熱が加
えられた部分だけ体積抵抗値が小さくなるので、電源１
０５によって電極層２０３に印加された電圧が熱導電層
２０１の記録媒体１０２側の表面に達する。その結果、
熱導電層２０１と記録媒体１０２との間の微小空間にお
いて放電が起こり、記録媒体１０２が帯電する。一方、
熱導電層２０１における熱が加えられない部分は体積抵
抗値が大きいので、電源１０５によって電極層２０３に
印加された電圧は熱導電層２０１の記録媒体１０２側の
表面には達しない。その結果、熱導電層２０１と記録媒
体１０２との間の微小空間において放電は起こらず、記
録媒体１０２は帯電しない。

【００４１】このように、記録媒体１０２の帯電させた
い部分に熱を加え、熱導電層２０１の体積抵抗値を小さ
くし、熱導電層２０１と記録媒体１０２との間の微小空
間において放電を起こさせることによって、記録媒体１
０２を選択的に帯電させることができる。図９は本発明
の第２の実施例におけるトナー像形成方法のモデル図で
ある。

【００４２】図に示すように、静電潜像が形成された記
録媒体１０２とトナー１０６を担持したトナー担持体１
０７とを接触させるか近接させた状態において対向させ
て配設し、電源１０９をトナー担持体１０７と記録媒体
１０２の背面に配設された電極層１０８との間に接続
し、トナー担持体１０７に電圧を印加するようにしてい
る。

【００４３】したがって、トナー担持体１０７の上のト
ナー１０６は、記録媒体１０２とトナー担持体１０７と
の間に形成される電界によって記録媒体１０２に吸引さ
れ、静電潜像を可視像化し、トナー像を形成する。図１
０は本発明の第２の実施例におけるトナー像定着方法の
モデル図である。図に示すように、トナー１０６を加熱
し溶融させると、記録媒体１０２にトナー１０６が浸透
し、トナー像は記録媒体１０２に定着される。

【００４４】次に、本発明の第２の実施例における画像
形成装置について説明する。図１１は本発明の第２の実
施例における画像形成装置の概略図である。図に示すよ
うに、カセット１１０に収容された記録媒体１０２は、
給紙ローラ１１１が矢印Ａ方向に回転するのに伴いカセ
ット１１０から取り出され、矢印Ｂ方向に搬送されて静
電潜像形成部に至る。該静電潜像形成部は、バックアッ
プローラ１１２、帯電ブレード２１４及び発熱装置２１
５から成り、前記バックアップローラ１１２は、金属等
の導電性材料によって形成され、矢印Ｃ方向に回転させ
られる。前記帯電ブレード２１４は、ガイド１１３に支
持された電極層２０３及び該電極層２０３の上に形成さ
れた熱導電層２０１から成る。そして、電極層２０３と
バックアップローラ１１２の間には図示しない電源が接
続され、該電源によって電極層２０３に電圧が印加され
る。

【００４５】また、前記発熱装置２１５としては、サー
マルヘッドのほかに、レーザと作像光学系とを組み合わ
せたものなど、通常の熱転写記録方法等において使用さ
れる発熱装置を使用することができる。前記静電潜像形
成部は、発熱装置２１５による加熱及び電極層２０３に
印加される電圧によって、発熱信号に対応させて記録媒
体１０２を選択的に帯電させる。

【００４６】そして、記録媒体１０２の搬送方向におけ
る静電潜像形成部の下流にバックップローラ１１６及び
現像装置１１７が記録媒体１０２に対向して配設され
る。前記バックアップローラ１１６は金属等の導電性材
料によって形成され、矢印Ｄ方向に回転させられる。一
方、現像装置１１７はトナー１０６を吸引し、矢印Ｅ方
向に回転させられるトナー担持体１０７を有する。

【００４７】また、バックアップローラ１１６とトナー
担持体１０７との間には図示しない電源が接続され、該
電源によってトナー担持体１０７に電圧が印加される。
前記記録媒体１０２に形成された静電潜像は、トナー担
持体１０７に印加された電圧によって現像されてトナー
像になる。前記現像装置１１７としては、二成分磁気ブ
ラシ現像器、一成分磁気ブラシ現像器等を使用すること
ができる。

【００４８】なお、ネガ型の静電潜像の場合は、トナー
１０６を記録媒体１０２の帯電極性と同じ極性に帯電さ
せる反転現像方法によって、また、ポジ型の静電潜像の
場合は、トナー１０６を記録媒体１０２の帯電極性と逆
の極性に帯電させる正規現像方法によって現像すること
ができる。そして、トナー１０６としては、スチレン
系、ポリエステル系等のトナーを使用することができ
る。

【００４９】前記トナー像が形成された記録媒体１０２
は定着装置１２０に搬送される。該定着装置１２０は、
矢印Ｆ方向に回転させられる加圧ローラ１１８及び矢印
Ｇ方向に回転させられる発熱ローラ１１９から成り、記
録媒体１０２の上のトナー１０６は発熱ローラ１１９の
熱によって溶融させられ、加圧ローラ１１８の加圧によ
って記録媒体１０２に浸透させられる。

【００５０】前記定着装置１２０としては、ヒートロー
ラ定着器、オーブン定着器、フラッシュ定着器等を使用
することができる。このようにして、画像が形成された
記録媒体１０２は、画像形成装置の外部に送り出され
る。次に、静電潜像形成部について図１２を併用して説
明する。

【００５１】図１２は本発明の第２の実施例における静
電潜像形成部の拡大図である。前記静電潜像形成部に使
用される帯電ブレード２１４は電極層２０３及び熱導電
層２０１から成り、電極層２０３と熱導電層２０１と
は、少なくとも発熱装置２１５の熱が加えられる部分に
おいて互いに接触させられる。また、記録解像度を向上
させるためには、発熱装置２１５の熱が熱導電層２０１
の厚さ方向に十分に伝わり、面方向には伝わらないよう
にする必要がある。したがって、電極層２０３として
は、熱伝導率が高く、また、薄いものが好ましい。本実
施例においては、厚さが１０〔μｍ〕のアルミ箔（は
く）を電極層２０３として使用したが、例えば、５０
〔μｍ〕以下の適宜厚さのステンレス箔、銀箔等の金属
箔、又は耐熱性及び導電性が高い高分子フィルムを使用
することもできる。また、スパッタリング、厚膜印刷等
によって熱導電層２０１に各種の金属を被覆して電極層
２０３を形成することもできる。

【００５２】そして、熱導電層２０１においては、耐熱
性が高く、熱が加えられる部分と熱が加えられない部分
とで体積抵抗値が変化する必要がある。このことを考慮
すると、ポリエステル、ポリアミドイミド、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリオキシベンゾイルエステル、メチルペンテンポ
リマー、フッ素系樹脂等の高分子材料、シリコーンゴ
ム、フッ素ゴム等のゴム材料の単体、又は前記高分子材
料やゴム材料などにカーボン、グラファイト、フェライ
ト、アルミニウム粉、銅粉、ブロンズ粉、ステンレス
粉、酸化チタン、酸化スズ等の導電性粉末、金属粉末、
金属繊維等を添加し、常温における体積抵抗値を調節し
たものが熱導電層２０１として使用される。

【００５３】本実施例においては、熱が加えられない部
分における体積抵抗値が１０¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上にな
り、熱が加えられる部分における体積抵抗値が１０
¹⁰〔Ω−ｃｍ〕以下になる熱導電材料が熱導電層２０１
として使用される。また、電極層２０３からの熱が熱導
電層２０１の厚さ方向に十分に伝わり、面方向には伝わ
らないようにする必要がある。したがって、熱導電層２
０１も、例えば、１００〔μｍ〕以下にするとよい。

【００５４】そして、図１２に示すように、熱導電層２
０１は記録媒体１０２との間に数〜数百ミクロンの微小
空間を形成することができるように対向して配設され、
この微小空間が形成される位置に熱を加えることができ
るように発熱装置２１５が配設される。また、バックア
ップローラ１１２は、発熱装置２１５の熱が熱導電層２
０１に加えられる位置における記録媒体１０２の背面に
配設される。前記電極層２０３とバックアップローラ１
１２との間に図示しない電源が接続され、該電源によっ
て電極層２０３に電圧が印加される。そして、発熱装置
２１５が熱導電層２０１に発熱信号に対応する熱を加え
ると、熱導電層２０１と記録媒体１０２との間の微小空
間において放電が起こり、記録媒体１０２が帯電する。

【００５５】このようにして、発熱信号に対応した静電
潜像を記録媒体１０２に形成することができる。なお、
記録媒体１０２を負の極性に帯電させる場合は、帯電ブ
レード２１４の電極層２０３に負の電圧を印加し、記録
媒体１０２を正の極性に帯電させる場合は、帯電ブレー
ド２１４の電極層２０３に正の電圧を印加する。また、
該電極層２０３に印加される電圧は、記録媒体１０２の
厚さ、記録媒体１０２の誘電率及び微小空間のギャップ
に基づいて決定されるパッシェン曲線による微小空間放
電開始電圧以上になるように設定される。本実施例にお
いては、電極層２０３に例えば、±５００〜±２０００
〔Ｖ〕の電圧を印加することによって、記録媒体１０２
を±１００〜±１０００〔Ｖ〕の帯電電位に帯電させる
ことができる。

【００５６】図１３は本発明の第２の実施例における熱
導電層の温度と体積抵抗値との関係を示す図である。な
お、図の横軸に熱導電層２０１（図１１）の温度を、縦
軸に熱導電層２０１の体積抵抗値を採ってある。また、
この場合、熱導電層２０１としては、ポリエーテルサル
フォンに導電性の高いカーボンを添加し、室温（２０
〔℃〕）における体積抵抗値が１０¹⁴〔Ω−ｃｍ〕にな
るようにしたものを使用した。

【００５７】前記カーボンを添加することによって、図
に示すように、熱導電層２０１の温度を約９０〔℃〕以
下にしたときに熱導電層２０１の体積抵抗値が１０
¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上になり、熱導電層２０１の温度を約
１５０〔℃〕にしたときに熱導電層２０１の体積抵抗値
が１０⁸〔Ω−ｃｍ〕になるようにした。そして、解像
度が３００〔ｄｐｉ〕のサーマルヘッドを発熱装置２１
５として使用し、発熱時間を調節することによって熱導
電層２０１の温度が約１５０〔℃〕になるように記録を
行ったところ、下地の汚れのない、コントラストのある
画像を形成することができた。

【００５８】本発明の第２の実施例における熱導電層２
０１の体積抵抗値と記録媒体１０２の帯電電位との関係
は図７に示すようになる。なお、第２の実施例において
は、図７の横軸に熱導電層２０１の体積抵抗値が、縦軸
に記録媒体１０２の帯電電位が採られる。図から分かる
ように、熱が加えられる部分における体積抵抗値が１０
¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上になる熱導電層２０１を使用した場
合は、電極層２０３に電圧を印加し、熱導電層２０１に
熱を加えても記録媒体１０２を帯電させることができな
かった。また、熱が加えられる部分における体積抵抗値
が１０¹⁰〔Ω−ｃｍ〕以下になる熱導電層２０１を使用
した場合は、電極層２０３に電圧を印加し、熱導電層２
０１に熱を加えると記録媒体１０２を帯電させることが
できた。

【００５９】これに対して、熱が加えられない部分にお
ける体積抵抗値が１０¹⁰〔Ω−ｃｍ〕以下になる熱導電
層２０１を使用した場合は、電極層２０３に電圧を印加
するだけで記録媒体１０２が帯電してしまう。また、熱
が加えられない部分における体積抵抗値が１０¹¹〔Ω−
ｃｍ〕以上になる熱導電層２０１を使用した場合は、電
極層２０３に電圧を印加しても記録媒体１０２を帯電さ
せることができなかった。

【００６０】このことから、熱が加えられると体積抵抗
値が変化する材料によって熱導電層２０１を形成すると
よいことが分かる。そして、熱が加えられない部分にお
ける体積抵抗値が１０¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上になり、熱が
加えられる部分における体積抵抗値が１０¹⁰〔Ω−ｃ
ｍ〕以下になる熱導電材料を使用した場合は、電極層２
０３に電圧を印加するだけで記録媒体１０２が帯電して
しまうことがなく、しかも、熱導電層２０１の加熱の有
無によって記録媒体１０２を選択的に帯電させることが
可能になる。

【００６１】また、極めて解像度が高い画像を形成した
り、中間調のある画像を形成したりする場合は、熱が加
えられる部分における体積抵抗値が１０⁴〜１０¹⁰〔Ω
−ｃｍ〕になる熱導電材料を使用すると、反転現像方法
において画像部に白抜けが発生したり、正規現像方法に
おいて非画像部に汚れが発生したりするのを防止するこ
とができる。

【００６２】さらに、本実施例においては、発熱装置２
１５及び帯電ブレード２１４としてそれぞれ別に製造し
たものを使用しているが、発熱装置２１５のヘッド部分
に電極層２０３及び熱導電層２０１を形成することによ
って、発熱装置２１５及び帯電ブレード２１４を一体化
することもできる。その場合、画像形成装置を一層小型
化し、コストを低くすることができる。

【００６３】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、画像形成装置においては、記録媒体との間に微小
空間を形成して対向させられた光導電層と、光導電層と
記録媒体とを挟む二つの電極層と、二つの電極層間に接
続され、一方の電極層に電圧を印加する電源と、光導電
層に光を照射して記録媒体に静電潜像を形成する露光装
置と、静電潜像を現像して現像剤像にする現像装置と、
現像剤像を記録媒体に定着する定着装置とを有する。

【００６５】そして、光導電層側の電極層は光透過性材
料によって形成され、光導電層は光が照射されない暗部
と光が照射される明部とにおいて体積抵抗値が変化する
光導電材料によって形成される。この場合、露光装置が
露光信号に対応する光を光導電層に照射すると、記録媒
体が選択的に帯電させられ、静電潜像が形成される。

【００６６】したがって、記録媒体に静電潜像を直接形
成することができるので、帯電プロセス及び露光プロセ
スを一体化することができるとともに、転写プロセスが
不要になる。その結果、構造を簡素化し小型化すること
ができ、コストを低くすることができる。また、本発明
の画像形成方法においては、光導電層と記録媒体との間
に微小空間を形成して対向させ、光導電層と記録媒体と
を二つの電極層によって挟み、微小空間を介して一方の
電極層に電圧を印加する。

【００６７】そして、電極層に電圧を印加した状態にお
いて光導電層に露光信号に対応する光を照射すると、記
録媒体に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像し
て現像剤像にし、現像剤像を記録媒体に定着することに
よって画像が形成される。したがって、記録媒体に静電
潜像を直接形成することができるので、帯電プロセス及
び露光プロセスを一体化することができるだけでなく、
転写プロセスが不要になる。その結果、コストを低くす
ることができる。

【００６８】本発明の他の画像形成装置においては、記
録媒体との間に微小空間を形成して対向させられた熱導
電層と、熱導電層と記録媒体とを挟む二つの電極層と、
二つの電極層間に接続され、一方の電極層に電圧を印加
する電源と、熱導電層に熱を加えて記録媒体に静電潜像
を形成する発熱装置と、静電潜像を現像して現像剤像に
する現像装置と、現像剤像を記録媒体に定着する定着装
置とを有する。

【００６９】そして、熱導電層側の電極層は熱伝導率が
高い材料によって形成され、熱導電層は熱が加えられな
い部分と熱が加えられる部分とにおいて体積抵抗値が変
化する熱導電材料によって形成される。この場合、発熱
装置が発熱信号に対応する熱を熱導電層に加えると、記
録媒体が選択的に帯電させられ、静電潜像が形成され
る。

【００７０】したがって、記録媒体に静電潜像を直接形
成することができるので、帯電プロセス及び露光プロセ
スを一体化することができるとともに、転写プロセスが
不要になる。その結果、構造を簡素化し小型化すること
ができ、コストを低くすることができる。本発明の他の
画像形成方法においては、熱導電層と記録媒体との間に
微小空間を形成して対向させ、熱導電層と記録媒体とを
二つの電極層によって挟み、微小空間を介して一方の電
極層に電圧を印加する。

【００７１】そして、電極層に電圧を印加した状態にお
いて熱導電層に発熱信号に対応する熱を加えると、記録
媒体に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像して
現像剤像にし、現像剤像を記録媒体に定着することによ
って画像が形成される。したがって、記録媒体に静電潜
像を直接形成することができるので、帯電プロセス及び
露光プロセスを一体化することができるだけでなく、転
写プロセスが不要になる。その結果、コストを低くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における画像形成装置の
概略図である。

【図２】従来の画像形成装置の概念図である。

【図３】本発明の第１の実施例における静電潜像形成方
法のモデル図である。

【図４】本発明の第１の実施例におけるトナー像形成方
法のモデル図である。

【図５】本発明の第１の実施例におけるトナー像定着方
法のモデル図である。

【図６】本発明の第１の実施例における静電潜像形成部
の拡大図である。

【図７】本発明の第１の実施例における光導電層の体積
抵抗値と記録媒体の帯電電位との関係を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施例における静電潜像形成方
法のモデル図である。

【図９】本発明の第２の実施例におけるトナー像形成方
法のモデル図である。

【図１０】本発明の第２の実施例におけるトナー像定着
方法のモデル図である。

【図１１】本発明の第２の実施例における画像形成装置
の概略図である。

【図１２】本発明の第２の実施例における静電潜像形成
部の拡大図である。

【図１３】本発明の第２の実施例における熱導電層の温
度と体積抵抗値との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０１光導電層１０２記録媒体１０３、１０４、２０３電極層１０５電源１１５露光装置１１７現像装置１２０定着装置２０１熱導電層２１５発熱装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）記録媒体との間に微小空間を形成
して対向させられた光導電層と、（ｂ）該光導電層と記
録媒体とを挟む二つの電極層と、（ｃ）二つの電極層間
に接続され、一方の電極層に電圧を印加する電源と、
（ｄ）前記光導電層に光を照射して前記記録媒体に静電
潜像を形成する露光装置と、（ｅ）前記静電潜像を現像
して現像剤像にする現像装置と、（ｆ）前記現像剤像を
記録媒体に定着する定着装置とを有するとともに、
（ｇ）前記光導電層側の電極層は光透過性材料によって
形成され、（ｈ）前記光導電層は光が照射されない暗部
と光が照射される明部とにおいて体積抵抗値が変化する
光導電材料によって形成されることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】前記光導電層は、光が照射されない暗部
における体積抵抗値より光が照射される明部における体
積抵抗値が小さくなる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記光導電層は、光が照射されない暗部
における体積抵抗値が１０¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上になり、
光が照射される明部における体積抵抗値が１０¹⁰〔Ω−
ｃｍ〕以下になる請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】（ａ）光導電層と記録媒体との間に微小
空間を形成して対向させ、光導電層と記録媒体とを二つ
の電極層によって挟み、（ｂ）前記微小空間を介して一
方の電極層に電圧を印加し、（ｃ）電極層に電圧を印加
した状態において前記光導電層に光を照射して前記記録
媒体に静電潜像を形成し、（ｄ）該静電潜像を現像して
現像剤像にし、（ｅ）該現像剤像を記録媒体に定着する
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】（ａ）記録媒体との間に微小空間を形成
して対向させられた熱導電層と、（ｂ）該熱導電層と記
録媒体とを挟む二つの電極層と、（ｃ）二つの電極層間
に接続され、一方の電極層に電圧を印加する電源と、
（ｄ）前記熱導電層に熱を加えて前記記録媒体に静電潜
像を形成する発熱装置と、（ｅ）前記静電潜像を現像し
て現像剤像にする現像装置と、（ｆ）前記現像剤像を記
録媒体に定着する定着装置とを有するとともに、（ｇ）
前記熱導電層側の電極層は熱伝導率が高い材料によって
形成され、（ｈ）前記熱導電層は熱が加えられない部分
と熱が加えられる部分とにおいて体積抵抗値が変化する
熱導電材料によって形成されることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項６】前記熱導電層は、熱が加えられない部分
における体積抵抗値より熱が加えられる部分における体
積抵抗値が小さくなる請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記熱導電層は、熱が加えられない部分
における体積抵抗値が１０¹¹〔Ω−ｃｍ〕以上になり、
熱が加えられる部分における体積抵抗値が１０¹⁰〔Ω−
ｃｍ〕以下になる請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】（ａ）熱導電層と記録媒体との間に微小
空間を形成して対向させ、熱導電層と記録媒体とを二つ
の電極層によって挟み、（ｂ）前記微小空間を介して一
方の電極層に電圧を印加し、（ｃ）電極層に電圧を印加
した状態において前記熱導電層に熱を加えて前記記録媒
体に静電潜像を形成し、（ｄ）該静電潜像を現像して現
像剤像にし、（ｅ）該現像剤像を記録媒体に定着するこ
とを特徴とする画像形成方法。