(57)【要約】【課題】  地かぶりを防止し、高品質を保つことができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  トナー１２１およびキャリヤ１２２の２成分からなる現像剤を用いる画像形成装置１であって、磁気潜像が形成される磁気ドラム１０３と、磁気ドラム１０３の磁気潜像上に現像剤を付着させる現像剤供給装置１０４と、磁気ドラム１０３の磁気潜像上に付着された現像剤に含まれるトナー１２１が、電気力により転写される感光体３と、が備えられていることを特徴とする。【選択図】      図１
2007212808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーおよびキャリヤの２成分からなる現像剤を用いる画像形成装置であって、
磁気潜像が形成される磁気ドラムと、
該磁気ドラムの前記磁気潜像上に前記現像剤を付着させる現像剤供給装置と、
前記磁気ドラムの前記磁気潜像上に付着された現像剤に含まれるトナーが、電気力により転写される転写体と、が備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記磁気ドラムは前記転写体に対して所定間隔だけ離間して対向していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写体は、前記磁気ドラムの磁気潜像と略同じ形の静電潜像が形成される担持体であり、該担持体に形成された前記静電潜像の画線部に対して前記磁気ドラムに付着した現像剤からトナーが転写されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記磁気ドラムには、前記担持体の画線部の電位と、前記担持体の非画線部の電位との中間の電位が与えられることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記磁気ドラム及び前記転写体は略円筒形状であって軸を略平行にして対向配置され、同じ周速度で回転されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写体には、該転写体に付着した前記キャリヤを除去するキャリヤ捕集装置が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記キャリヤ捕集装置は前記転写体に付着したキャリヤを引きつけるマグネットローラを備え、該マグネットローラの磁力は前記磁気ドラムよりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記マグネットローラに対して電圧が印加されており、該電圧の極性は前記転写体上のトナーを反発する向きであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記磁気ドラムおよび前記担持体の動作を前記磁気潜像と前記静電潜像とが一致するように制御する同期補正制御装置を備えていることを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
トナーおよびキャリヤの２成分からなる現像剤を用いる画像形成装置による画像形成方法であって、
磁気ドラムの表面に磁気潜像を記録し、該磁気潜像上に前記現像剤を付着させ、該磁気ドラム上の現像剤を転写体に接近させ、前記現像剤中のトナーを該磁気ドラムと該転写体との間に作用する電気力により転写させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
前記磁気ドラムは転写体に対して所定間隔だけ離間して対向させることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記転写体は、前記磁気ドラムの磁気潜像と略同じ形の静電潜像が形成される担持体であり、静電潜像の画線部に対して前記磁気ドラムに付着した現像剤からトナーを転写させることを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記磁気ドラムに対し、前記担持体の画線部の電位と、該担持体の非画線部の電位との中間の電位を与えることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
トナーおよびキャリヤの２成分からなる現像剤を用いる画像形成装置によって板ガラスにパターンを形成する板ガラスの製造方法であって、
磁気ドラムの表面に磁気潜像を記録するステップと、
前記磁気潜像上に前記現像剤を付着させるステップと、
前記現像剤中のトナーを前記磁気ドラムと転写体との間に作用する電気力により該転写体に転写させるステップと、
前記転写体のトナーを前記板ガラスに転写させるステップと、を有することを特徴とする板ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および画像形成方法、並びに板ガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いた画像形成装置の代表例として、電子写真印刷装置が挙げられる。
電子写真印刷装置においては、レーザやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等を光源に用いて、感光体を帯電させることにより潜像を形成し、感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させる。
トナーを感光体に付着させる方法として、２成分現像方式が知られている。２成分現像方式は，多極磁石で構成される現像ロール上で磁力により磁性粒子であるキャリヤ（粒径４０〜１２０μｍ）の磁気ブラシを形成し，このブラシで感光体表面を擦ることでキャリヤ表面に付着しているトナー（粒径６〜２０μｍ）を感光体上に現像する方法である。これらは、キャリヤとトナーを一定の比率で混合した現像剤をマグネットローラ全面に付着させ、規制ブレードの隙間によって付着量を一定とし、感光体と現像ローラ間に形成された隙間に供給し感光体に擦りつける。
このとき、感光体には、画像データに応じた静電潜像が形成されており、現像ローラに印加された電圧との電位差により生じる静電気力を利用して、画像部ではキャリヤからトナーを引き剥がして感光体側に付着させ、非画線部では反発力で感光体にトナーが付着しないようにして、静電潜像応じたトナー像を感光体上に形成する。
他の電子写真印刷法の現像方式として、１成分現像方式や非接触型のジャンピング現像もある。
【０００３】
トナーを用いた画像形成装置のもう一つの例として、磁気印刷装置が挙げられる。
磁気印刷装置においては、磁気ドラムに磁気ヘッドで磁気潜像を形成し、磁性トナーを磁気潜像に付着させる。磁性トナーを磁気ドラムに付着させる方法として、多極磁石で構成される現像ローラ上に磁性トナーの磁気ブラシを形成し，このブラシで磁気ドラム表面を擦ることで磁気ドラム面にトナーを付着現像させる方法がある。これは、磁性トナーを現像ローラ全面に付着させ、規制ブレードの隙間によって付着量を一定とし、磁気ドラムと現像ローラ間に形成された隙間に供給し磁気ドラムに擦りつける。
このとき、磁気ドラムには、画像データに応じた磁気潜像が形成されており、現像ローラと磁気ドラム潜像の磁力の差を利用して、画像部では現像ローラからトナーを引き剥がして磁気ドラム側に付着させ、非画線部では磁力の差により磁性トナーが現像ローラ側に残る。
【０００４】
【特許文献１】特許第２５１７１８８号
【特許文献２】特公平３−３０１３６号
【特許文献３】特開昭６１−１８６９７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、２成分現像方式の電子写真印刷装置では、現像領域で、キャリヤが感光体にこすり付けられ、あるいはキャリヤ同士が擦れあうため、キャリヤ表面に静電気力で付着したトナーがキャリヤから脱落し、感光体の非画線部にもトナーが付着する、いわゆる「地かぶり」が発生する。
１成分現像方式や非接触型のジャンピング現像においても、感光体上の非画線部にトナーが接触供給されるため、同様に地かぶりが発生する。
感光体から最終の被印刷物までの画像トナー転写方式としては、静電気、圧力、熱などを利用して行われるが、画像部トナーの転写不良を防止するために、何れもお互いを密着させ空隙が生じない状態での転写が行われる。そのため、感光体に生じた地かぶりトナーは大部分が印刷物に転写される。
【０００６】
また、磁気印刷装置でも、現像領域で、磁性トナーが磁気ドラム全面にこすり付けられるため、磁性トナーが非画線部の磁気ドラム面に付着する、いわゆる「地かぶり」が電子写真印刷と同様に発生する。
また、磁気ドラムから最終の被印刷物までの転写でも、電子写真方式と同様に、画像部トナーの転写不良を防止するために、お互いを密着させ空隙が生じない状態での転写が行われる。そのため、磁気ドラムに生じた地かぶりトナーは大部分が印刷物に転写される。
【０００７】
通常の印刷物の場合、「地かぶり」があっても、視認されないレベルであれば許容されるが工業製品で導電性のパターンなどを形成する場合には、電気的なノイズや耐圧などの機能劣化の原因となる可能性が高いため、目に見えない場合でも地かぶりを無くす必要がある。
しかし、現状の電子写真方式および磁気印刷方式では上記理由により、地かぶりをゼロにするのは難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、地かぶりを防止し、高品質を保つ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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、トナーおよびキャリヤの２成分からなる現像剤を用いる画像形成装置であって、磁気潜像が形成される磁気ドラムと、該磁気ドラムの前記磁気潜像上に前記現像剤を付着させる現像剤供給装置と、前記磁気ドラムの前記磁気潜像上に付着された現像剤に含まれるトナーが、電気力により転写される転写体と、が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１０に記載の発明は、トナーおよびキャリヤの２成分からなる現像剤を用いる画像形成装置による画像形成方法であって、磁気ドラムの表面に磁気潜像を記録し、該磁気潜像上に前記現像剤を付着させ、該磁気ドラム上の現像剤を転写体に接近させ、前記現像剤中のトナーを該磁気ドラムと該転写体との間に作用する電気力により転写させることを特徴とする。
【００１１】
これら構成によれば、磁気ドラムに形成された磁気潜像に２成分現像剤のキャリヤが吸着されている。このキャリヤには、接触帯電によって帯電されたトナーが付着している。このトナーが磁気ドラムと転写体との間に作用する電気力によって転写体に転写される。
このように、形成された磁気潜像の部分にのみトナーが存在し、このトナーが転写体に転写されるので、画像とならない部分、すなわち非画線部にトナーが付着することを効果的に防止することができる。
したがって、印刷物の地かぶりを防止し、高い印刷品質を保つことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において前記磁気ドラムは転写体に対して所定間隔だけ離間して対向していることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像形成方法において、前記磁気ドラムは転写体に対して所定間隔だけ離間して対向させることを特徴とする。
【００１３】
これら構成によれば、磁気ドラムと転写体との間には所定間隔の隙間が設けられている。磁気ドラムの磁気潜像が形成されていない部分、すなわち、非画線部に対応する部分は、磁気潜像に吸着されたキャリヤの先端に比べて、転写体の表面との間の距離が大きくなるので、磁気ドラムと転写体との間に作用する電気力がキャリヤの部分に比べて格段に小さくなる。
このため、磁気ドラムにおける現像時に、非画線部にキャリヤから落下したトナーが付着していたとしても、このトナーに作用する電気力が小さくなるので、このトナーが転写体に転写されるのを防止でき、地かぶりの発生を防止することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記転写体は、前記磁気ドラムの磁気潜像と略同じ形の静電潜像が形成される担持体であり、該担持体に形成された前記静電潜像の画線部に対して前記磁気ドラムに付着した現像剤からトナーが転写されることを特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、請求１０または１１に記載の画像形成方法において、前記転写体は、前記磁気ドラムの磁気潜像と略同じ形の静電潜像が形成される担持体であり、静電潜像の画線部に対して前記磁気ドラムに付着した現像剤からトナーを転写させることを特徴とする。
【００１５】
これら構成によれば、担持体の静電潜像と磁気ドラムの磁気潜像とは略同じ形とされているので、磁気潜像に吸着されたキャリヤは静電潜像の画線部に対応した位置に位置することになる。
このため、トナーは静電潜像の画線部にのみ供給されることになるので、担持体の非画線部に対してトナーが付着することを効果的に防止することができる。
さらに、転写体の静電潜像の画線部と非画線部の境界では、画線部のトナーを非画線部側から画線部側に押し込む電界の作用力が働くため、転写後の画像のエッジ部でのトナーの飛び散りが抑制される。
したがって、印刷物の地かぶりを防止し、かつ高精細の印刷品質を得ることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記磁気ドラムには、前記担持体の画線部の電位と、前記担持体の非画線部の電位との中間の電位が与えられることを特徴とする。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２に記載の画像形成方法において、前記磁気ドラムに対し、前記担持体の画線部の電位と、該担持体の非画線部の電位との中間の電位を与えることを特徴とする。
【００１７】
これら構成によれば、磁気ドラムと担持体の電位差により、画線部においてはトナーが担持体側に移動する。非画線部においては、例え一部の地かぶりトナーが担持体に接触したとしても電位差により担持体側から磁気ドラム側に移動し、非画線部から取り除かれる。このため、地かぶりを効果的に抑えることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記磁気ドラム及び前記転写体は略円筒形状であって軸を略平行にして対向配置され、同じ周速度で回転されることを特徴とする。
【００１９】
磁気ドラムと転写体とが同じ周速度で回転することで、磁気ドラムの磁気潜像に対応したトナー画像が転写体側に形成される。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記転写体には、該転写体に付着した前記キャリヤを除去するキャリヤ捕集装置が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明により、磁気ドラムから転写体（例えば担持体）に付着したキャリヤを回収することができる。キャリヤ捕集装置は前記転写体に付着したキャリヤを引きつけるマグネットローラを備え、該マグネットローラの磁力を前記磁気ドラムよりも大きく設定することで磁気ドラムから離れたキャリヤを捕集することができる。さらに、マグネットローラに対して電圧を印加し、該電圧の極性を前記転写体上の画像トナーを反発する向きとすることにより、トナーを転写体側へ強く付着させることができる。
【００２２】
上記発明においては、前記キャリヤ捕集装置は前記転写体に付着したキャリヤを引きつけるマグネットローラを備え、該マグネットローラの磁力は前記磁気ドラムよりも大きいことが好適である。
また、前記マグネットローラに対して電圧が印加されており、該電圧の極性は前記転写体上のトナーを反発する向きであることが好適である。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項３から８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記磁気ドラムおよび前記担持体の動作を前記磁気潜像と前記静電潜像とが一致するように制御する同期補正制御装置を備えていることを特徴とする。
【００２４】
本発明により、磁気ドラムに形成された磁気潜像に対応した現像剤のパターンと、静電潜像担持体に形成された静電潜像のパターンの位置合わせができ、転写体上への高精度のトナー画像形成ができる。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、トナーおよびキャリヤの２成分からなる現像剤を用いる画像形成装置によって板ガラスにパターンを形成する板ガラスの製造方法であって、磁気ドラムの表面に磁気潜像を記録するステップと、前記磁気潜像上に前記現像剤を付着させるステップと、前記現像剤中のトナーを前記磁気ドラムと転写体との間に作用する電気力によって該転写体に転写させるステップと、前記転写体のトナーを前記板ガラスに転写させるステップと、を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、磁気ドラムに形成された磁気潜像に２成分現像剤のキャリヤが吸着されている。このキャリヤには、接触帯電によって帯電されたトナーが付着している。このトナーが磁気ドラムと転写体との間に作用する電気力によって転写体に転写される。
このように、形成された磁気潜像の部分にのみトナーが存在し、このトナーが転写体に転写されるので、画像とならない部分、すなわち非画線部にトナーが付着することを効果的に防止することができる。
したがって、非画線部にトナーが付着しない状態で転写体から板ガラスに転写されるので、地かぶりのない画像が形成された板ガラスを得ることができる。
このように、地かぶりのない画像が形成された板ガラスが得られるので、特に、導電性のパターンで電気回路を形成する場合、電気的なノイズや耐圧などの機能劣化が少ない高品質の製造物を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、磁気ドラムに形成された磁気潜像に現像剤のキャリヤが吸着されているので、画像とならない部分、すなわち非画線部にトナーが付着することを効果的に防止することができる。
したがって、印刷物の地かぶりを防止し、電気的なノイズ等の機能劣化もなく、高い印刷品質を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置及び該画像形成装置により実現される画像形成方法について図１から図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明する図である。
画像形成装置１は、図１に示すように、トナーを選択的に吸着して像を形成するＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）感光体（担持体、転写体）３と、トナーとキャリヤからなる現像剤の内、トナーをＯＰＣ感光体３に供給する磁気ドラム１０３と、ＯＰＣ感光体３上に吸着されたトナーをガラス板Ｇに転写する中間体７と、から概略構成されている。
【００２９】
なお、本実施形態における画像形成装置１は、ガラス板Ｇの上に所定形状の金属配線を形成するものに適用して説明する。
本実施形態において用いられるトナーは、銀の粉とガラスの粉を樹脂に練り込み、細かく粉砕したものである。樹脂としてはスチレンやスチレンアクリルなどを例示でき、粉砕後の大きさとしては直径が１０μｍから２０μｍ程度のものを例示できる。また、トナーには帯電付与剤が混ぜられていることが望ましい。ガラスの粉は、トナーをガラス板Ｇに固定する接着剤の働きを示すものである。
キャリヤは、フェライトや鉄などの強磁性体をコア材とし、表面を樹脂でコーティングした磁性材料を用いる。本実施形態で用いる２成分現像剤にはトナーがキャリヤに対して略２０ｗｔ％混合され、トナーとキャリヤとは静電気力により結合している。
【００３０】
ＯＰＣ感光体３は略円柱状に形成され、その中心軸線回りに回転駆動されるように配置されている。ＯＰＣ感光体３の周囲には、中間体７に対する対向領域から回転方向に向かって、クリーニング装置９と、除電装置１１と、帯電装置１３と、露光装置１５と、磁気ドラム１０３とが配置されている。
【００３１】
帯電装置１３は、スコロトロン（ｓｃｏｒｏｔｒｏｎ）などのコロナ放電器から構成されている。帯電装置１３は、ＯＰＣ感光体３における円周面の全面に負の静電気を帯電させ、ＯＰＣ感光体３が所定の負の電位、例えば略−１０００Ｖを帯びるように構成されている。
【００３２】
露光装置１５は、ＯＰＣ感光体３の中心軸線方向に配列されたＬＥＤから構成され、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）から出射された光がＯＰＣ感光体３の円周面に照射されるように配置されている。ＬＥＤは、画像信号に基づいて、光の出射が制御され、所定の像を描くように構成されている。
ＯＰＣ感光体３における光が照射された領域では、負の帯電が抜けることで、電位の違いによる像が形成される。
【００３３】
クリーニング装置９は、ＯＰＣ感光体３の円周面上に付着した転写残りトナーを除去するファーブラシ１７とブレード１９とから概略構成されている。ファーブラシ１７は、毛ブラシであり毛により転写残りトナーを掻き落とすように構成されている。ブレード１９は板状に形成されたゴムなどの弾性体からなり、転写残りトナーを擦り落とすように配置されている。
【００３４】
除電装置１１は、ＯＰＣ感光体３の中心軸線方向に配列されたＬＥＤから構成され、ＬＥＤから出射された光がＯＰＣ感光体３における円周面の全面に照射されるように配置されている。
円周面の全面に光が照射されることにより、トナーの転写後もＯＰＣ感光体３に残る電位の違いによる像を消去することができる。
【００３５】
キャリヤ捕集装置１０１は感光面に付着したキャリヤを磁力により引きつける装置であり、マグネットローラ１０１ａがＯＰＣ感光体３と非接触に配置され、マグネットローラ１０１ａに引きつけられたキャリヤがクリーナブレード１０１ｂにより掻き落とされる。
なお、磁力によりキャリヤを回収するために、マグネットローラ１０１ａの磁力を磁気ドラム１０３よりも大きくする。さらに、マグネットローラ１０１ａに電圧を印加し、該電圧をＯＰＣ感光体３上のトナーを反発する向きの極性とする。これによりＯＰＣ感光体３上の画像トナーを劣化させないようにする。
【００３６】
磁気ドラム１０３はＯＰＣ感光体３に対してトナーを供給する装置であり、ＯＰＣ感光体３と略平行に配置され中心軸線回りに回転自在に支持されたドラム状の回転体である。
【００３７】
中間体７は、ＯＰＣ感光体（担持体）３と略平行に配置され、中心軸線回りに回転自在に支持されたドラム状の回転体である。中間体７には、ＯＰＣ感光体３と対向する位置から回転方向に沿ってローラ２３とキャリヤ捕集装置１０１とが設けられ、ローラ２３と中間体７との間にトナーが転写されるガラス板Ｇが挟み込まれるようになっている。
【００３８】
中間体７が備えるキャリヤ捕集装置１０１は、ＯＰＣ感光体３に設けられているものと同じであり、同様に磁力によりキャリヤを回収するために、マグネットローラの磁力を磁気ドラム１０３の磁力よりも大きくする。さらに、マグネットローラに電圧を印加し、該電圧を中間体７上のトナーを反発する向きの極性とする。これにより中間体７上のトナーを劣化させないようにする。
【００３９】
次に、磁気ドラム１０３によってＯＰＣ感光体３にトナーを供給するための構成について、詳細に説明する。
図１に示したように、磁気ドラム１０３周囲には、現像剤供給装置１０４と、磁気ヘッド１０５と、キャリヤクリーナ１０６と、消磁ヘッド１０７と、現像剤回収装置１０８とを備える。磁気ドラム１０３はＯＰＣ感光体３と隙間を設けて配置されている。磁気ドラム１０３はその中心軸線周りに回転可能に支持され、ＯＰＣ感光体３と同じ回転速度で回転するように構成されている。さらに、磁気ドラム１０３はＯＰＣ感光体３との隙間を調整可能とすべく、ＯＰＣ３感光体３側に進退自在に支持されている。ＯＰＣ感光体３対向位置から磁気ドラム１０３の回転方向に沿って、前記のキャリヤクリーナ１０６、消磁ヘッド１０７，磁気ヘッド１０５、および、現像剤供給装置１０４が設けられている。
【００４０】
磁気ドラム１０３表面には、磁気記録媒体が設けられている。磁気記録媒体としてはマグネトグラフィー等で用いられる既知の材料を利用可能であり、具体的にはγ−Ｆｅ２Ｏ３・Ｃｏ含有、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＣｒＯ２、Ｃｏ−Ｎｉ薄膜などを利用することができる。
磁気ヘッド１０５は前記磁気記録媒体に対して磁気潜像を形成するヘッドである。磁気ヘッド１０５は不図示のコア及びコイルを備え、コイルに流される電流の極性に応じた磁界を生じて磁気ドラム１０３上の記録媒体を磁化する。
【００４１】
現像剤供給装置１０４は、筐体１１０と、現像ローラ１１１とを備える。現像ローラ１１１は磁気ドラム１０３の長手方向全体に対向する長さを有し、磁気ドラム１０３と略平行に配置された略円筒形状のマグネットローラである。筐体１１０中には２成分現像剤が収容されており、現像ローラ１１１がその中心軸線を中心として回転することにより、筐体１１０中の２成分現像剤が磁気ドラム１０３に付着して磁気ブラシ１２０が形成される。
【００４２】
キャリヤクリーナ１０６は、磁気ドラム１０３表面に付着したキャリヤを取り除く装置である。クリーニング装置９と同様に、ファーブラシにより転写残りトナーを掻き落とし、ブレードにより擦り落とす。
消磁ヘッド１０７は磁気ドラム１０３表面の磁気記録媒体に記録された潜像を除去する装置であり、永久磁石あるいは磁気ヘッド１０５と同様の電磁石を利用することができる。
現像剤回収装置１０８はキャリヤクリーナ１０６によって回収されたキャリヤ及びトナーを現像剤供給装置１０４に戻す装置である。キャリヤに対するトナーの割合を調整することにより、トナー濃度の調整も行う。
【００４３】
画像形成装置１には、図示しない制御装置が備えられている。制御装置は、例えば、ＯＰＣ感光体３および磁気ドラム１０３の回転速度を制御する等、画像形成装置１の各部の動作を制御するものである。
この制御装置には、ＯＰＣ感光体３および磁気ドラム１０３の接近部分において磁気潜像と静電潜像とが一致するように、例えば、ＯＰＣ感光体３および磁気ドラム１０３の回転速度を同期させる同期制御装置が備えられている。また、ＯＰＣ感光体３および磁気ドラム１０３の回転速度、露光装置１５，１１５への画像信号等を制御する同期補正制御装置が備えられていることが好ましい。
【００４４】
次に、上記の構成からなる電子写真印刷装置１における作用について説明する。
ＯＰＣ感光体３の円周面は、帯電装置１３により略−１０００Ｖの電位が印加される。その後、略−１０００Ｖとされた上記円周面に対して、露光装置１５から出射された光が照射される。光を照射された円周面の領域においては、電位の一部が抜けて上記領域の電位が略−１５０Ｖに低下する。露光装置１５は、画像信号に基づいて光の出射が制御され、所定の像をＯＰＣ感光体３上に描いている。そのため、ＯＰＣ感光体３の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【００４５】
磁気ドラム１０３はＯＰＣ感光体３と同じ速度で（同期して）回転しており、上記ＯＰＣ感光体３に形成された静電潜像と同じパターンが、磁気ヘッド１０５によって磁気ドラム１０３表層の磁気記録媒体に記録（磁気潜像）される。
【００４６】
次いで、現像剤供給装置１０４によりトナーとキャリヤが混合した２成分現像剤が磁気ドラム１０３表面に供給される。現像ローラ１１１に付着している現像剤のキャリヤが磁気潜像の磁力に捕捉され、磁気潜像上に付着して図２に示した磁気ブラシ１２０が形成される。この磁気ブラシ１２０はＯＰＣ感光体３の画線部に対応する領域（画線部）１０３Ｂにのみ形成され、非画線部に対応する領域（非画線部）１０３Ａには形成されない。２成分現像剤に含まれるトナー１２１はキャリヤとの接触帯電によって帯電されるので、その静電気力によりキャリヤに付着する。
【００４７】
磁気ドラム１０３にはＯＰＣ感光体３の画線部の電位−１５０Ｖよりも高く、非画線部の電位−１０００Ｖよりも低い負極性電位（例えば−８００Ｖ）が印加される。
このような電位差となっているため、負極性トナーに対しては図３に矢印で示されるように画線部３Ｂでは、磁気ドラム１０３から感光体３へ向かう電界の力が作用し、一方、非画線部３Ａでは、感光体３から磁気ドラム１０３へ向かう電界の力が作用する。
磁気ドラム１０３の回転に従って磁気ブラシ１２０がＯＰＣ感光体３に接近し、図３に示したようにＯＰＣ感光体３上の対応する画線部３Ｂに接触すると、磁気ドラム１０３から感光体３へ向かう電界の作用力によりＯＰＣ感光体３の画線部３Ｂにトナー１２１（以下、画線部３Ｂに転写されたトナー１２１を画像部トナー１２１と表現することもある。）が付着する。
逆に、非画線部３Ａにトナー１２１が付着しようとしても、電界の作用力によって磁気ドラム１０３側に引きつけられるので、ＯＰＣ感光体３からは除去される。（電界の作用力によるトナー移動方向を図３に矢印で示した。）
【００４８】
磁気ドラム１０３に現像ローラ１１１によって現像する際、非画線部１０３Ａに、キャリヤから落下したトナーが付着し地かぶりトナーを形成する可能性がある。
この場合、磁気ドラム１０３とＯＰＣ感光体３との隙間幅を調整しておくことにより、磁気ドラム上の画線部に形成された現像剤（キャリヤ＋トナー）の磁気ブラシ１２０とＯＰＣ感光体３は接触するが、磁気ドラム１０３上の非画線部１０３Ａに付着した地かぶりトナーと感光体は接触しない状態にできる。
例えば、トナーの直径が２０μｍ、キャリヤの直径が８０μｍとし、地かぶりトナーが最大で２層積み重なっているとするとその高さは４０μｍとなり、磁気ブラシ１２０はキャリヤが２〜６層積み重なっているとするとその高さは１６０〜４８０μｍとなる。磁気ブラシ１２０は、地かぶりトナーに比べて４〜１２倍の高さとなる。
したがって、磁気ドラム１０３とＯＰＣ感光体３との間隔を所定間隔、例えば、磁気ブラシ１２０の穂高さより小さく、地かぶりトナーの上面位置より大きい値に設定すると、地かぶりトナーがＯＰＣ感光体３に接触しなくなるので、地かぶりトナーがＯＰＣ感光体３へ転写するのを防止できる。
また、地かぶりトナーは、キャリヤに付着しているトナーに比べてＯＰＣ感光体３から大きく離れているので、形成される電界がより小さくなるので、一層転写され難くなる。
このように、非画線部の地かぶりトナーと感光体が物理的に接触しない状態をつくることで、感光体への地かぶりトナーの転写を確実に防止することができる。
また、磁気ブラシ１２０は画線部にのみ設けられているため、磁気ブラシ１２０がＯＰＣ感光体３の非画線部３Ａに接触することがない。
【００４９】
キャリヤおよび転写残りのトナーは、そのまま磁気ドラム１０３に付着し続け、磁気ドラム１０３の回転により搬送される。その後、これらはキャリヤクリーナ１０６により回収され、現像剤回収装置１０８を経て再び現像剤供給装置１０４に戻される。また、磁気ドラム１０３表層の磁気記録媒体は、消磁ヘッド１０７により記録された潜像が除去される。
【００５０】
ＯＰＣ感光体３には、トナーと共に僅かながらキャリヤが付着する可能性がある。この場合でも、キャリヤ捕集装置１０１により、キャリヤが除去される。このキャリヤは磁気ドラム１０３から静電気力に負けてＯＰＣ感光体３に付着したものである。したがってマグネットローラ１０１ａの磁力を磁気ドラム１０３よりも大きく設定することにより、ＯＰＣ感光体３に付着したキャリヤを引きつけることができる。
さらに、マグネットローラ１０１ａに対して前記所定電圧が印加されていることで、負に帯電した画像トナー１２１はＯＰＣ感光体３側に押し付けられる。
【００５１】
その後、ＯＰＣ感光体３の静電潜像上に付着したトナーは、中間体７と対向する領域にＯＰＣ感光体３の回転により搬送される。この領域において、ＯＰＣ感光体３に転写された負に帯電したトナーは中間体７の上に転写された後、ガラス板Ｇに転写される。
【００５２】
トナーが転写された後のＯＰＣ感光体３は、クリーニング装置９により、転写せずに残ったトナーを除去する。具体的には、ファーブラシ１７により転写残りトナーを掻き落とし、ブレード１９により擦り落としている。その後、除電装置１１によりＯＰＣ感光体３上に残る潜像が消される。
【００５３】
ガラス板Ｇに転写されたトナーは後工程で加熱焼成され、接着剤として働くガラス粉によりガラス板Ｇに固定される。トナーには、導電性を有する銀の粉が含まれているため、例えば、所定パターンのトナーを転写することで、ガラス板Ｇ上に曇り取り用熱線などの配線を形成することができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態によれば、ＯＰＣ感光体３の画線部にのみキャリヤとトナーを接触させ、ＯＰＣ感光体３の非画線部３Ａには地かぶりの原因となるトナーを接触させない。
また、たとえ一部のトナーが非画線部３Ａに付着したとしても、磁気ドラム１０３と非画線部３Ａの電位差により、トナーが磁気ドラム１０３側に引きつけられて非画線部３Ａから除去される。
このように、本実施形態の電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法によれば、地かぶりを防止して高い印刷品質を得ることができる。
【００５５】
なお、図４に示したように、ＯＰＣ感光体３の基材に対して電圧、例えば＋８００Ｖを印加し、磁気ドラム１０３を接地することにより所定の電位差を得るようにしてもよい。
これにより−１０００Ｖの電位を持つ非画線部の電位は−２００Ｖ、画線部の電位は６５０Ｖとなる。接地された磁気ドラム１０３の電位（０Ｖ）によって画線部３Ｂでは、磁気ドラム１０３から感光体３へ向かう電界の力が作用し、一方、非画線部３Ａでは、感光体３から磁気ドラム１０３へ向かう電界の力が作用する。
また、現像効率やエッジのシャープネス向上のためＡＣバイアス電流を印加してもよい。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態のＯＰＣ感光体３を省略し、磁気ドラム１０３から転写体としての中間体７へ直接トナーを転写させる技術である。なお、上記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
【００５７】
図５の電子写真印刷装置１は、磁気ドラム１０３が中間体７と軸を略平行に延在させて近接配置されている。磁気ドラム１０３と中間体７との間には隙間が設けられており、その隙間幅を調節可能なように、磁気ドラム１０３は中間体７に対して軸を略平行としたまま進退自在に支持されている。磁気ドラム１０３周囲には、上記第１実施形態と同様に、現像剤供給装置１０４と、磁気ヘッド１０５と、キャリヤクリーナ１０６と、消磁ヘッド１０７と、現像剤回収装置１０８とを備える。
中間体７にはキャリヤ捕集装置１０１が設けられている。また、磁気ドラム１０３には中間体７よりも低い電位が印加される。
中間体７が接地（０Ｖ）されている場合には、磁気ドラム１０３は負（例えば−８００Ｖ）の電位（図６参照）が与えられる。また、磁気ドラムが接地（０Ｖ）されている場合には、中間体７には正（例えば＋８００Ｖ）の電位（図６参照）が与えられる。
【００５８】
本実施形態においては、上記の実施形態と同様に磁気ドラム１０３に対して磁気潜像が形成され、この磁気潜像の画線部にトナーを含むキャリヤによる磁気ブラシ１２０が付着される（図６参照）。
磁気ドラム１０３の回転に従って磁気ブラシ１２０が中間体７に接近し、図６に示したように中間体７に接触すると、磁気ドラム１０３と中間体７の電位差で発生する電界によって、中間体７にトナーのみが付着する。
すなわち、中間体７は磁気潜像の画線部１０３Ｂに対応する位置にトナーが転写されることになる。
【００５９】
次いで、トナーが転写された中間体７から、中間体７に対して僅かに付着したキャリヤをキャリヤ捕集装置１０１により除去する。このキャリヤは磁気ドラム１０３から静電気力に負けて中間体７に付着したものである。したがってマグネットローラ１０１ａの磁力を磁気ドラム１０３よりも大きく設定することにより、中間体７に付着したキャリヤを引きつけることができる。
さらに、マグネットローラ１０１ａに対して前記所定電圧が印加されていることで、負に帯電した画像部トナー１２１は中間体７側に押し付けられる。
その後、中間体７の回転によって中間体７からガラス板Ｇに対してトナーが転写される。
【００６０】
以上のように、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に地かぶりを防止することができると共に、ＯＰＣ感光体を不要とすることができる。また、磁気ドラム１０３と中間体７との間に隙間が形成されており、磁気ドラム１０３の非画線部に付着している可能性のあるトナーは、中間体７に対して接触せず、転写されることが抑制される。
また、中間体７にトナーと一緒に転写されたキャリヤは、キャリヤ捕集装置１０１により回収することができる。
【００６１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の各実施形態においては、銀の粉を含むトナーをガラス板に転写する構成に適用して説明したが、この構成に限られることなく、その他各種の材料を含有するトナーを他の部材に転写する構成に適用することができるものである。また、第１実施形態においてトナーとしては磁性トナーでも非磁性トナーでも適用することができる。
【００６２】
また、ＯＰＣ感光体３上に潜像を形成する手段の代替としては、静電荷を保持可能な誘電体上にイオンフローヘッドなどによる静電荷パターンを形成してもよい。その場合の除電は交流コロナ、軟Ｘ線の照射により行う。
【００６３】
また、上記実施形態では、担持体の静電潜像と磁気ドラムの磁気潜像とは略同じ形としたが、担持体の静電潜像より磁気ドラムの磁気潜像を大きく、或いは小さくしてもよい。磁気潜像に吸着されたキャリヤは静電潜像の画線部に対応した位置に位置することに変わりないが、担持体の静電潜像より磁気ドラムの磁気潜像を大きくした場合、略同じ形とした場合に比して、よりシャープな画像が得られる。また、担持体の静電潜像より磁気ドラムの磁気潜像を小さくした場合、略同じ形とした場合に比して、画像を崩すことなくトナーの飛散を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明第１実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を説明する図である。
【図２】同画像形成装置が備える磁気ドラム上に形成された磁気ブラシを示した図である。
【図３】同磁気ブラシによりＯＰＣ感光体の画線部にトナーが付着される状態について示した図である。
【図４】ＯＰＣ感光体と磁気ドラムの電位差の他の例について示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を説明する図である。
【図６】同画像形成装置が備える磁気ドラム上に形成された磁気ブラシにより、中間体にトナーが付着される状態について示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  画像形成装置
３  ＯＰＣ感光体
７  中間体
１０１  キャリヤ捕集装置
１０３  磁気ドラム
１０４  現像剤供給装置
１０５  磁気ヘッド
１０６  キャリヤクリーナ
１０７  消磁ヘッド
１１１  現像ローラ
１２０  磁気ブラシ
１２１  トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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