JPS59148070A - 画像記録装置 - 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】 この発明は、光導電性トナーを使用し、カラー化が比較
的容易な画像記録装置に関するものである。

従来、電子写真は感光体ドラム面に一様の帯電を行い、
続いて像露光を行って選択的に除電して静電潜像を形成
し、これを粉末トナー等により現像した後、記録紙上に
転写、定着を行うのが一般的であった。しかし、この方
法ではカラー記録を行うためには、各色ごとに記録プロ
セスを繰り返し、各色ごとに形成したトナー像を順次記
録紙に転写合成してカラー画像を得る必要があり、カラ
ー電子写真装置かきわめて大形になる欠点があった。

また、カラー化に比較的適した方法として光導電性トナ
ーを使用する方法が提案されている。第１図はそのよう
な従来例の一つを示したものであり、１は上部電極、２
はガラス板、３は透明導電層、４は記録紙、５は絶縁性
スペーサ、６は光導電性トナー、Ｔは光像である。光導
電性トナー６は透明導ｔｊＭ３の上側の面に一様に散布
されている。上部を極１と透明導電＃３とのＩＷＩに電
圧が加えられると両者間の空間に電場が形成される。光
像７を光導電性トナー６０屑に投影すると、照射領域の
光導電性トナー６が帯電して透明導電層３かも引き離さ
れ、透明導電層３と上部電８！１のそれぞれ一方にポジ
像を、他方にネガ像を形成する。

しかし、この方法では透明導％ＪｆＡｇ上に一様な光導
電性トナー６の層を形成する必要があり、これは６易で
はなく、装置構成も復雑と′／、Ｃりやすい。

さらに光照射領域と非照射領域に十分なコントラストを
得ることが困難である等の欠点があった。

この発明は、一様な光導電性トナーの層を、帯電した光
導電性の感光体上に形成するようにしたもので、その目
的は比較的節易な構成による画像記録装置を実現するこ
とにある。

また、この発明の他の目的は、比較的１π１易な装置構
成によりカラー記録を実現することにある。以下、この
発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の記録原理な示したも
ので、８は感光体で、導電性支持近ａ！９−１、および
光導電層９−２より構成される。１０は光導電性トナー
（以下、単にトナーという）、１１は対同電極、１２は
紙、フィルム等の記録紙、１３はコロナ帯電器である。

トナー１０は酸化亜鉛、ポリビニルＩｌルバゾール等の
光導電性を有する材料を主成分とし、樹脂。

各種増感材等を混入し″ｃ製造され、暗所では高絶縁性
であるが、明所では導電性になる性質を有している。ト
ナー１０を使い、この発明の画像記録装置により画像記
録を行うには、まず、第２図（ａ）に示すように暗所で
感光体８０表面妬一様帯電を行う。一様帯電を行うには
コロナ帯電などの手段が利用できる。

続いて、帯電した感光体８０表面に第２図（ｂ）に示す
よう妊トナー１０を感光体８０表面に付着させる。この
ためには従来から公知である磁気ブラシ現像、カスケー
ド現像など静電潜像を現像するための多種手段が応用で
きる。

続いて、前記トナー１００層に電界を印加しながら光像
７を照射する。このためには第２図＜ｃ＞に示すように
電界印加のために対向電極１１として透明なネサガラス
（商品名）を用い、このネサガラスを通して光像照射を
行えはよいか、必ずしもネサガラスを用いる必要はな（
、第３図に示すように、不透明でスリットを有する対向
電極１４を用い、スリット開口部を通して露光すること
もできる。この場合は導電性支持ｔ、ｒｌＬ９−１と対
向電極１４は矢印１５に示す方向に相対的に移動して走
査しながら露光することが必要である。帯電したトナー
１０の層に光像Ｉを照射すると、光に照射された部分は
感光体８ならびにトナー１０が導′（性を有するように
なるので、錦２図（ｃ）に示すように感光体８０辰面と
導通し、印加されている電圧１６と四就位になり、いい
かえれは同極性（第２図では負極性）に帯電する。この
ようにして、光照射部と非照射部でトナー１０の帝ＵＫ
荷の極性が反転し、トナー１０の層上に光像に対応した
電荷像が形成される。

なお、光照射部で感光体８が導電性になるのを、より確
実にするため、感光体８の導電性支持電極９−１を透明
とし、トナ一層への露光と同時に徹光体８を裏面から一
様露光してもよい。この場合トナ一層への光照射が行わ
れなかった部分では感光体８０面上の帯電電荷と、トナ
ー帯電′亀荷は相互に吸引されるが、光照射によりトナ
ーが導１１１１どなる部分では電荷が中和され吸引力は
働かない。

次に第２図（ｄ）に示すように、トナー１０の層に記録
紙１２を接触させ裏面からコロナ帯電器１３により帯電
する。この結果コロナ帯電の極性（第２図ＦＣＩでは正
極性）と逆極性に帯電したトナー１７は記録紙１２の側
に吸引付着する。なお、コロナ帯電の極性を負とした場
合は、正に帯電したトナーが記録紙１２の側に吸引付層
する。

対向１ｔｉ１１は必ずしも必要ではないが、第２図の構
成によれは対向電極１１を設けであるので光照射部と光
非照射部のトナー帯電補性が異なることとなるため、一
方の極性のトナーに対して記録紙１２に対する吸引力が
働くとき、他方の極性のトナーに対して反撥力が働くこ
とになり、コントラストが太き（とれるとともにかぶり
も小さくできる利点がある。さらに転写のための電界印
加は第２図ではコロナ帯電器１３によっているか、第４
図に示すように電圧印加したローラ状電極１８を接触さ
せてもよい。

第５図はこの発明の一実施例を示すもので、２１は感光
体ドラム、２２はトナー供給様、２３けキャリアと混合
された光４電性トナー（以下、単にトナーという）、２
４は一様帝電のためのコロナ帯電器、２５は対向電極、
２６は光像露光光、２１は記録紙、２８は転写用コロナ
帯電器、２９は定着器である。記録紙２１は特別な加工
をしない普通紙（ｐｌａｉｎ　　ｐａｐｅｒ　）が使用
できるが、ｕｈｉ質を良くするため、その他の目的で若
干の加工を行うこともある。

これを動作するには、光像露光光２６により光像照射を
行いながら感光体ドラム２１を回転させる。現像剤容器
３２内には、ガラス玉などのキャリアと混合されたトナ
ー２３が収容されている。

トナー供給機２２は通常カスケード現像廻使われている
ものと同様の構造を有しており、キャリアと混合された
トナー２３を上部に搬送しトナー付着領域３１を通して
落下させる。トナー２３はキャリアとの摩擦により帯電
（第５図では正極性）しており、通常はキャリアに付着
しているが、トナー付着領域３１において感光体ドラム
２１上の帯電電荷により感光体ドラム２１に吸引されて
付着し一様なトナ一層３３を形成する。感光体ドラム２
１０回転によりトナ一層３３が対向電極２５の下を通過
するとき一１光像露光光２６により光像照射が行われる
。光像照射は複写機の嚇合は原稿の像をレンスを通して
トナ一層３３上に結像すればよい。ファククミリのよう
な走査記録の場合はレーザ光源あるいは一次元に配列さ
れた発光ダイオード等が光像照射用光源として利用でき
る。光像照射により光が照射された部分のトナ一層３３
は導間性となり正伸性の帯電電荷を放電し、対向電極２
５と感光体ドラム２１との間に電源３０により形成され
た電界により負電荷が訪導される。さらに感光体ドラム
２１０回転によりトナーＪＭ３３は転写用コロナ＋ｉｆ
ｔ器２８の下を通過する。トナ一層３３と転写用コロナ
帯電器２８の間には記録紙２１を通過させながら転写用
コロナ帯電器２８により記録紙２７の裏面（トナー１畜
３３と反対の面）より正帯電を行う。この結果トナ一層
３３上にある負極性に帯電したトナー、すなわち光照射
されたトナーはコロナ帯′醒による印加′４を界ならび
にコロナ帯電により記録紙２７の裏面に蛍’、’ｔ　し
た電荷に吸引されて付層する。記録紙２１を感光体ドラ
ム２１から分離した後、定着器２９により熱。

圧力その他の手段により定着して永久像を得る。

感光体ドラム２１はさらに回転してクリーナ１００によ
り残留トナーを除去した後、舟び前記プロセスがくり返
される。また記録紙２７はスクノカー３４に収容されて
いる記録紙２１が繰り出しローラ３５によりｆｌＵ次経
９出されて使用される。

第５図において、トナー供給の他の手段としては、トナ
ー供給ｉ２２による手段の他に各種考えられる。たとえ
はキャリアとしての鉄粉とトナーを混合した現像剤を使
用し、固にした円筒磁石の周囲を同心上に回転するスリ
ー７により現像剤を供給し、鉄粉との摩擦により帯電し
たトナーを静電力により感光体ドラム２１の面に付着さ
せる磁気ブラシ現像はよ（知られているが、この発明に
おいて一様帯電の後トナーを一様に付着させる手段とし
て、この磁気ブラシ現像機をそのまま用いることができ
る。

またトナーに鉄粉等のような磁気的に吸引される物質を
含有させて光導電性磁性トナーとすることＫより、−成
分磁性トナーによる現像と同様にキャリアを用いずにト
ナーを感光体ドラム２１上に一様に付着させることがで
きる。

第６図は前述の磁性をもたせた光導電性磁性トナーを用
いる場合の実施例であって、１０１は一様露光用光源、
１０２は残留トナー除去用のクリーナ、１０３は光導電
性磁性トナーを一様に付着させるための磁気プラク現像
機であって、磁石１０４の周囲で同心状のスリー７１０
５を回転することにより光導電性磁性トナー１２３を感
光体ドラム２１０表面に供給する。

この装置により記録を行うには、感光体ドラム２１を回
転させなから、まずコロナ帯電器２４１Ｃより一様帯電
を行った後、磁気ブラシ現像機１０３により光導電性磁
性トナー１２３を付着させてトナ一層１３３を形成する
。以下第５図の場合と同様にして記録紙２Ｔに転写する
。

なお、第６図においてはクリ−す１０２として磁気ブラ
シを用いている。すなわち、一様露光用光源１０１によ
り一様露光を行って光４亀性磁性トナー１２３の帯電電
荷を消去して感光体ドラム２１への付着力を弱くした後
、磁気ブラシ手段により光導電性磁性トナー１２３を磁
気的に吸引してとり除い−〔いる。

第７図にこの発明の他の実施例を示す。この実施例はカ
ラー記録装置の場合であって、第５図および第６図に示
す白黒２値の記録装置と比較して構成上大きな差はな（
、主な違いはトナーと光像照射手段である。光導電性ト
ナーとしては色の３原色である黄、マゼンタ、シアンの
各色トナーを使用する。以下、下記の３色トナーを用い
る場合について説明する。

（１）　　青色光に対して光導電性を有する黄色トナ（
２）緑色光に対して光導電性を有するマゼンタ色トナー Ｏ）赤色光に対して光導電性を有するシアン色トナー これら３色トナーをキャリアとともに混合したトナー粒
子１２４を感光体ドラム２１上に供給し、トナー粒子１
２４の一様なトナ一層１３４を形成する。この場合、ト
ナ一層１３４は黄、マゼンタ。

シアンの各色が一様に混在した状態で層を形成する。

次に赤、緑、青の３色光源を用いるカラー用光像無元光
１２６により露光を行う。３色光源は３色の発光ダイオ
ードを使う方法、あるいは白色の単−光源を用いてフィ
ルタにより照射光の色を変える方法等が考えられる。黄
色記録を行う場合、青色光を照射すると黄色トナーのみ
が導電性となり、第５図の白黒２値の場合に説明したの
と同じ作用により帯ｔＩＬ極性が反転し、転写過程にお
いて転写用コロナ帯電器２８の作用により黄色トナーの
みが記録紙２７に転写し、黄色記録が行われる。

マゼンタ色記録、シアン色記録を行うＫは、それぞれ緑
色、赤色光による光像照射を行えはよい。

さらにファクシミリ等の走査記録忙おいて、これら各色
の混合した色を記録″１−るにはその色相および明度に
応じて青、緑、赤の各色光の・強度を制御すれはよい。

このように宵、緑、赤の光像露光用各党源の強度をそれ
ぞれ制御することにより黄。

マゼンタ、シアンの各色トナーを１ｌｆｌｌ　御して任
意の色をイ（Ｉることができ、カラー記録か行えること
になる。

なお、実際の装置においては、多くの場合白黒記録を行
い、特定の画面のみカラー記録を必要とする。

光導電性トナーの感度が十分でない）９合、カラー記録
と白黒記録を別々のプロセスで行５ことにより白黒記録
をより安定かつ高速で記録するようにできる。そのため
の手段としては、カラー記録の場合は、第５図、第６図
あるいは第７図で述べたようなプロセスで記録するが、
白黒記録の場合は光像露光をトナーの一様付着の後でな
く、前、すなわち一様コロナ帯電の直後に行えは、通常
のカールソン法のプロセスと同じになる。たとえば第７
図においてコロナ帯電器２４による一様帯電の後、白黒
記録用の露光光１２１を照射すれば感光体ドラム２１上
に静１１ｔ　ｉ＆像が形成される。この静電潜像は磁気
グラシ現像礪１０３によって現像される。以後、光像露
光光２６の照射は行わず記録紙に転写して可視像を得る
。この場合帯電部には３原色のトナーがほぼ等量ずつ混
合−て付着するので、トナー付着部分は黒色となり、白
黒記録面が得られる。したがって、露光位置を切りかえ
るだゆでカラー記録を行うか、白黒記録を行うかを容易
に選択することができる。

なお、以上の実施例では、感光体ドラム２１を用いたが
、これは平板状のものでｔ、つてもよい。

°以上説明したようにこの発明によれは、簡易な装置構
成により天然色のカラー記録を実現できる。

したがってファクシミリ等に適用すれは比較的小形で高
速のカラーファクシミリを実現できる。またこの発明は
光像露光を行う位置をカラー記録と白黒記録とで切りか
えるようにしたので、白黒画面の記録を安定に行うこと
ができる。さら如この発明は裏面から感光体を露光する
ようにしたので、光照射により一層確実に光４亀性ｌ・
ナーのは荷の消去または反転を行いつる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は光導電性トナーを用いる従来例を示す構成図、
第２図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の原理説明図、第３図
は対向％極の構成と光像照射の一例を示す図、第４図は
ローラ状亀４４！を用いる転写法の説明図、第５図、・
第６因、＠７図はそれぞれこの発明の実施例を示す構成
図である。 図中、８は感光体、９−１は導電性支持電ホｋ、９−２
は光４Ｎ層、？１，１４．２５は対向電極、１２．２７
は記録紙、１５は矢印、１６は電圧、１Ｔはトナー、１
８はローラ状電横、２１は感光体ドラム、２２はトナー
供給機、２３は光４屯性トナー、２４はコロナ帯電器、
２６は光像露光光、２８は転写用コロナ帯電器、２９は
定着器、３１はトナー付着領域、３２は現像剤容器、３
３芒岡寺−はトナ一層、３４はスフツカ−，３５はロー
ラ、１００．１０２はクリーナ、１０１は一様露光用光
源、１０３は磁気ブラシ現像伝、１０４は磁石、１０５
は同心状のスリーブ、１２３は光導心性磁性トナー、１
２４はトナー粒子、１２６はカラー用光像露光光、１２
７は白黒記録用の露光光、１３３はトナ一層、１３４は
一様なトナ一層である。 第１図 第２図 （ａ）　　　　　　（ｂ） （ｃ）　　　　　’（ｃｌ） 第３図 ５ 第４図 第　　５　図 第６図 ＠７図 〜 丁τ識 ２７２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　　光導亀ノーおよび導電性支持電極より構成さ
   れる感光体の表面を一様に帯電する手段と、前Ｖピ一様
   に（ｉｆ電された感光体上に光像照射により導電性が変
   化する光導電性トナーを一様に付着させる手段と、前記
   ４電性支持′（社）極と対向電極の間に電界を印加しな
   がら前記感光体上の光４′＠、性トナーに光像、露光を
   行う手段と、前記光導電性トナーのＩＮＫ記録紙、を近
   接もしくは接触させて外部電界を印加し前記導電性支持
   電極上の前記元４電性トナーを選択的に前記記録紙に転
   写する手段とを有することを特徴とする画像記録装置。 （２）　　光導電ｊ−および導電性支持電極よりＫｒ（
   ｉ成される感光体の表面を一様に帯電する手段と、前記
   一様に帯電された感光体上に光像照射により導電性が変
   化する光４電性トナーを一様に付着させる手段と、前記
   感光体上り光導電性トナーの層に光像露光を行う手段と
   、前記光像露光を行・う位置をカラー記録か白黒記録か
   によって切りかえる手段と、前記光導電性トナーの層に
   記録紙を近接もしくは接触させて外部電界を印加し前記
   ４電性支持電極上の前記光導電性トナーを選択的に前記
   記録紙に転写する手段とを有することを特徴とする画像
   記録装置。 （３）光導電層および透明な導電性支持電極より構成さ
   れる感光体の表面を一様に帯電する手段と、前記一様に
   帯電された感光体下に光像照射により導電性が変化する
   光導電性トナーを一様に付着させる手段と、前記感光体
   の長面より一様Ｋ［光を行いながら＠記一様に付着され
   た光導電性トナーの層に光像露光を行う手段と、前記光
   導電性トナーの層に記録紙を近接もしくは接触させて外
   部電界を印加し前記導電性支持電極上の前記光導電性ト
   ナーを選択的に前記記録紙に転写する手段とを有するこ
   とを特徴とする画像記録装置。