JPH04280271A - 画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体の一方の面より
画像露光を行うと同時に、他方の面で現像を行い、該感
光体上にトナー像を得る画像形成装置に関する。

【０００２】複写機あるいは高速・高印字品質のプリン
タとしては、電子写真型記録方法を用いた画像形成装置
が一般的である。

【０００３】電子写真型記録方法は、感光体を記録媒体
として使用し、一様帯電→画像露光→現像→転写→定着
→除電→クリーニングの各工程から記録を行う方法であ
り、所謂カールソンプロセスである。

【０００４】ところで、カールソンプロセスでは、一様
帯電および転写、除電にコロナ放電器を用いている。

【０００５】しかし、コロナ放電器は、数ｋＶもの高電
圧をコロナワイヤに印加する構成である為、高圧電源が
必要であるとともに、湿度や粉塵等の影響を受け易く、
信頼性が低いという欠点がある。

【０００６】また、コロナ放電器で発生するオゾンが臭
気を発生するとともに、オゾンの人体への有害性が問題
となっている。

【０００７】一方、カールソンプロセスにおいては、前
記した７つの工程が画像形成に必要であり、その為、画
像形成装置が複雑になるとともに、装置が大型化する欠
点がある。

【０００８】他方、これらの問題を検討し、コロナ放電
器を用いずに、装置の小型化に着目した画像形成方法お
よび画像形成装置が提案されている。

【０００９】具体的には、感光体を挟んでトナー現像機
と画像露光手段を対抗配置し、画像露光と現像を同時に
行う画像形成方法および画像形成装置である。本発明は
、その画像形成装置に関するものであり、画像濃度の向
上を図る為に成した発明である。

【００１０】

【従来の技術】感光体を挟んでトナー現像機と画像露光
手段を対抗配置し、画像露光と現像を同時に行う画像形
成装置としては、現像機を２段併設した装置と１段だけ
の装置とがある。しかし、どちらの画像形成装置も、そ
の原理は同一である。ここでは、両装置について別々に
説明する。

【００１１】（１）現像機を２段併設した画像形成装置
図６は、画像形成装置とその原理（１）　を説明するモ
デル図で、（ａ）　は構成を示す図、（ｂ）（ｃ）は原
理を説明する図、である。尚、同図においては現像機が
ローラ状の形状を有していて、同図はその軸方向から見
た図である。

【００１２】１）構成 感光体１は透明基体１ａおよび透明導電層１ｂ、光導電
層１ｃから構成し、該透明導電層１ｂをアースに接続し
ている。

【００１３】一方、感光体１の光導電層１ｃ側に設けた
第１の磁気ブラシ現像機２は、マグネットローラ２ａと
スリーブ２ｂとから成り、マグネットローラ２ａとスリ
ーブ２ｂの両方を回転自在に構成している。

【００１４】また、第１の磁気ブラシ現像機２には、光
導電層１ｃ中を移動する電荷の極性（同図では正極性）
とは逆極性の電圧３を印加する。ここでは、この電圧を
第１の記録電圧３と呼ぶことにする。

【００１５】そして、この第１の磁気ブラシ現像機２に
、一成分または二成分の現像剤４を充填し、マグネット
ローラ２ａとスリーブ２ｂの回転によって現像剤４を搬
送する。

【００１６】他方、前記感光体１の透明基体１ａ側で、
かつ前記第１の磁気ブラシ現像機２と対向する位置に画
像露光手段５を設ける。ちなみに、画像露光手段５とし
ては、ＬＥＤアレイ光学系やレーザ光学系、ＥＬ光学系
、液晶シャッター光学系等を使用することができる。

【００１７】次いで、第２の磁気ブラシ現像機８を、第
１の磁気ブラシ現像機２の感光体１の移動方向下流側に
設ける。この第２の磁気ブラシ現像機８は、第１の磁気
ブラシ現像機２と同様にマグネットローラ８ａとスリー
ブ８ｂとから成り、マグネットローラ８ａとスリーブ８
ｂの両方を回転自在に構成している。

【００１８】また、第２の磁気ブラシ現像機８には、第
１の磁気ブラシ現像機２の記録電圧３とは逆極性の電圧
９を印加する。ここでは、この電圧を第２の記録電圧９
と呼ぶことにする。

【００１９】そして、この第２の磁気ブラシ現像機８に
、一成分または二成分の現像剤４を充填し、マグネット
ローラ８ａとスリーブ８ｂの回転によって現像剤４を搬
送する。

【００２０】尚、前記した現像機には、磁性現像剤を使
用した磁気ブラシ現像機２，８　を例示したが、非磁性
現像剤を用いる現像機を使用しても差支えない。

【００２１】２）画像形成原理 ■画像露光および第１現像 画像露光手段５から感光体１へ光１１を照射して画像露
光を行うと、該感光体１の光導電層１ｃ内に電子正孔対
が発生する。

【００２２】他方、第１の磁気ブラシ現像機２には負の
第１の記録電圧３を印加している為、電子正孔対のうち
正電荷を有する正孔が感光体１の光導電層１ｃ表面近傍
に移動し、潜像電荷６を形成する。

【００２３】したがって、感光体１の露光部では、光導
電層１ｃの静電容量が見掛け上増加し、付着トナー量が
多くなる。尚、感光体１の非露光部にもトナーは付着す
る。

【００２４】すなわち、露光部と非露光部とで、ある程
度のコントラストを有するトナー像７が形成される。こ
こでは、この工程を第１現像と呼ぶことにする。

【００２５】■第２現像 次に、第１現像を終えた感光体１は図上の上方向、すな
わち第２の磁気ブラシ現像機８へ移動する。

【００２６】ところで、第２の磁気ブラシ現像機８のス
リーブ８ｂには、第１の記録電圧３とは逆極性の記録電
圧９を印加している。

【００２７】そのため、第１の磁気ブラシ現像機２にお
いて付着したトナーのうち、非露光部の余分なトナーを
静電力によって回収することができる。

【００２８】この際、露光部のトナーも僅かに回収され
るが、潜像電荷６とトナー電荷の静電拘束力によって大
部分のトナーが感光体１上に残り、トナー像１０を形成
できる。ここでは、この工程を第２現像と呼ぶことにす
る。

【００２９】（２）現像機が１段の画像形成装置図７は
、画像形成装置とその原理（２）　を説明するモデル図
で、（ａ）　は構成を示す図、（ｂ）（ｃ）は原理を説
明する図、である。尚、同図においては現像機がローラ
状の形状を有していて、同図はその軸方向から見た図で
ある。

【００３０】１）構成 感光体１の構成および露光手段５の構成は、前記（１）
と同様である。そして、該感光体１を挟んで現像機１２
を露光手段５の反対位置に配置している。

【００３１】感光体１の光導電層１ｃ側に設けた現像機
１２は、マグネットローラ１２ａ　とスリーブ１２ｂ　
とから成り、マグネットローラ１２ａ　を回転自在に構
成している。

【００３２】さらに、スリーブ１２ｂ　の表面には、絶
縁フィルム１３で該スリーブ１２ｂ　から絶縁した帯状
の記録電極１４を設けている。

【００３３】そして、記録電極１４には、感光体１の光
導電層１ｃ中を移動する電荷の極性（同図では正極性）
とは逆極性の電圧１６を印加する。すなわち、第１の記
録電圧１６である。

【００３４】他方、スリーブ１２ｂ　には記録電極１４
とは逆極性の電圧１７を印加する。すなわち、第２の記
録電圧１７である。

【００３５】また、現像機１２に導電性キャリアと絶縁
性トナーを混合した現像剤または導電性磁性トナー４を
充填し、図中矢印方向へ搬送する。

【００３６】２）画像形成原理 ■画像露光および第１現像 記録電極１４と感光体１の対向部すなわち図７（ａ）　
のＡ部において、画像露光手段５から感光体１へ光１１
を照射して画像露光を行うと、該感光体１の光導電層１
ｃ内に電子正孔対が発生する。

【００３７】他方、記録電極１４には負の第１の記録電
圧１６（−１００　〜−６００　Ｖ）を印加している為
、電子正孔対のうち正電荷を有する正孔が感光体１の光
導電層１ｃ表面近傍に移動し、潜像電荷６を形成する。

【００３８】したがって、感光体１の露光部では、光導
電層１ｃの静電容量が見掛け上増加し、付着トナー量が
多くなる。尚、感光体１の非露光部にもトナーは付着す
る。

【００３９】すなわち、露光部と非露光部とで、ある程
度のコントラストを有するトナー像７が形成され、第１
現像が完了する。

【００４０】■第２現像 記録電極１４の感光体１移動方向の下流側すなわち図７
（ｂ）　のＢ部においては、現像剤４の搬送方向と感光
体１の移動方向とが逆方向である為、現像剤４のたまり
部１８を生じる。

【００４１】ところで、スリーブ１２ｂ　には、第１の
記録電圧１６とは逆極性の記録電圧１７（０〜＋１００
　Ｖ）を印加している。

【００４２】そのため、Ａ部において付着したトナーの
うち、非露光部の余分なトナーをＢ部において静電力で
回収することができる。

【００４３】この際、露光部のトナーも僅かに回収され
るが、潜像電荷６とトナー電荷の静電拘束力によって大
部分のトナーが感光体１上に残り、トナー像１０を形成
できる。すなわち第２現像が完了する。

【００４４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記（１）
および（２）の画像形成装置の第２現像工程において、
第１現像工程で潜像電荷６に付着したトナーが回収され
過ぎ、現像濃度（画像濃度）が低下する場合がある。次
に、その詳細を説明する。

【００４５】（１）現像機を２段併設した画像形成装置
の場合（図６（ｂ）（ｃ）参照） 図６（ｂ）（ｃ）は、感光体として機能分離型感光体１
を想定した記録プロセスを示している。

【００４６】機能分離型感光体１は、すなくとも透明基
体１ａおよび透明導電層１ｂ、画像露光によって電子正
孔対を発生する電荷発生層１ｄ、電荷発生層１ｄで発生
した電荷を輸送する電荷輸送層１ｅ、を順次積層して構
成される。 すなわち、光導電層１ｃを電荷発生層１ｄと電荷輸送層
１ｅとで構成した感光体である。

【００４７】このような感光体１を使用すると、図６（
ｂ）　に示すように、画像露光にともなって電荷発生層
１ｄ内に発生した電子正孔対は、記録電圧３が形成する
電界によって移動する。すなわち、正電荷を有する正孔
は、電荷輸送層１ｅを通り感光体１表面方向に移動して
潜像電荷６を形成し、負電荷を有する電子はアースに流
れ込む。

【００４８】この場合、記録電圧３の極性を反対にして
、第１の現像機２に正電圧を印加しても電子が電荷輸送
層へ移動することはない。

【００４９】すなわち、電荷輸送層１ｅと電荷発生層１
ｄとの境界面がブロック層（障壁）を形成している為、
該界面を正電荷は通過できるが負電荷は通過できないの
である。

【００５０】次に、非露光部分すなわち背景部のトナー
を回収する第２の現像機８では、第６図（ｃ）　に示す
ように、電荷輸送層１ｅに記録電圧９によってトナー回
収電界が加わる。

【００５１】その為、場合によっては正電荷の潜像電荷
６が移動する。すなわち、感光体１表面の潜像電荷６は
再び感光体１の導電層１ｂ側に移動し、感光体１表面の
トナーの付着力を弱めることになる。

【００５２】その結果、感光体１上の潜像に付着するト
ナー量が減り、画像の濃度が低下するのである。

【００５３】（２）現像機が１段の画像形成装置（図７
（ｂ）（ｃ）参照） 本装置の場合も、前記（１）と同じ理由によって、画像
濃度が低下する。

【００５４】すなわち、図７（ｂ）　に示すように、画
像露光および記録電極１４に印加した記録電圧１６によ
って形成したＡ部の正電荷の潜像電荷６は、第７図（ｃ
）　に示すように、Ｂ部において導電層１ｂ側に移動し
、感光体１表面のトナーの付着力を弱める。

【００５５】そしてその結果、感光体１上の潜像に付着
するトナー量が減り、画像の濃度が低下する。

【００５６】（３）課題 本発明の技術的課題は、画像形成装置における以上のよ
うな問題を解消し、第２現像工程において潜像電荷が移
動しないか若しくは移動し難くすることによって、現像
濃度（画像濃度）が高く、鮮明な画像が得られる画像形
成装置を実現することにある。

【００５７】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の基本原
理（１）　を説明する図で、それぞれ（ａ）　は現像装
置の構成を示す図、（ｂ）　は感光体の構成を示す図、
（ｃ）（ｄ）は作動原理を示す図、である。

【００５８】また、図２は、本発明の基本原理（２）　
を説明する図で、それぞれ（ａ）　は現像装置の構成を
示す図、（ｂ）　は感光体の構成を示す図、（ｃ）（ｄ
）は作動原理を示す図、である。

【００５９】本発明は、電荷発生層１９ｄ　と電荷輸送
層１９ｃ　の積層順序を、従来とは逆に積層したところ
に特徴がある。

【００６０】（１）現像機を２段併設した場合の画像形
成装置（図１参照） 次の■〜■の構成要件を有する画像形成装置を前提とす
る。

【００６１】■透明基体１ａおよび透明または半透明の
導電層１ｂ、光導電層１ｃを積層して成る感光体１

【０
０６２】■感光体１の光導電層１ｃ側に配置し、現像剤
４を充填した第１の現像手段２Ａ

【００６３】■第１の現像手段２Ａに電圧を印加する第
１の電圧印加手段３ａ

【００６４】■感光体１の透明基体１ａ側で、かつ前記
第１の現像手段２Ａと対向する位置に設け、画像データ
に基づき画像露光を行う画像露光手段５

【００６５】■第１の現像手段２Ａの、前記感光体１の
移動方向下流側に配置した第２の現像手段８Ａ

【００６
６】■第１の電圧印加手段３とは逆極性の電圧を、前記
第２の現像手段８Ａに印加する第２の電圧印加手段９ａ

【００６７】そして、以上の■〜■の構成から成る画像
形成装置において、前記した感光体１として、少なくと
も、透明基体１９ａ　、透明または半透明の導電層１９
ｂ　、電荷輸送層１９ｃ　、電荷発生層１９ｄ　を、順
次積層した感光体１９を用いた画像形成装置である。

【００６８】（２）現像機を１段設けた場合の画像形成
装置（図２参照） 次の■〜■の構成要件を有する画像形成装置を前提とす
る。

【００６９】■透明基体１ａおよび透明または半透明の
導電層１ｂ、光導電層１ｃを積層して成る感光体１

【０
０７０】■感光体１の光導電層１ｃ側に配置し、現像剤
４を充填した磁気ブラシ現像機１２

【００７１】■磁気ブラシ現像機１２のスリーブ１２ｂ
　上に、該スリーブ１２ｂ　と絶縁して設けた記録電極
１４

【００７２】■記録電極１４と接近し、かつ前記感
光体１の移動方向下流側に設けた現像剤４のたまり部１
８

【００７３】■記録電極１４に電圧を印加する第１の
電圧印加手段１６ａ

【００７４】■第１の電圧印加手段１６ａ　とは逆極性
の電圧を、前記スリーブ１２ｂ　に印加する第２の電圧
印加手段１７ａ

【００７５】■感光体１の透明基体１ａ側で、かつ前記
記録電極（１４）と対向する位置に設け、画像データに
基づき画像露光を行う画像露光手段５

【００７６】そして、以上の■〜■の構成から成る画像
形成装置において、前記した感光体１として、少なくと
も、透明基体１９ａ　、透明または半透明の導電層１９
ｂ　、電荷輸送層１９ｃ　、電荷発生層１９ｄ　を、順
次積層した感光体１９を用いた画像形成装置である。

【００７７】（３）感光体に保護層を設けた画像記録装
置 すなわち、前記（１）および（２）の画像形成装置にお
いて、電荷発生層１９ｄを保護する表面保護層を、該電
荷発生層１９ｄ　上に設けた感光体を用いた画像形成装
置である。

【００７８】

【作用】前記解決手段の（１）および（２）は、その前
提とする画像形成装置の構成に相違はあるが、その画像
形成原理は同一である。また、該画像形成装置に使用す
る感光体１９の構成も同一である。

【００７９】（１）現像機を２段併設した場合の画像形
成装置（図１（ｃ）（ｄ）参照） 本発明の画像形成装置に使用した感光体１９は、図６（
ｂ）（ｃ）および図７（ｂ）（ｃ）に示した従来の感光
体１と比較して、電荷発生層１９ｄ　と電荷輸送層１９
ｃ　の積層順序を逆にしたところに特徴がある。

【００８０】また、第１の現像手段２Ａに記録電圧を印
加する電圧印加手段３ａ、および第２の現像手段８Ａに
記録電圧を印加する電圧印加手段９ａの極性が、図６お
よび図７に示した従来の画像形成装置とは逆である。

【００８１】その結果、第１現像で形成された潜像電荷
６ａが、第２現像で移動することがなくなり、印字濃度
の高い画像が得られる。その詳細を、次に説明する。

【００８２】すなわち第１現像では、第１図（ｃ）　に
示すように、画像露光手段５から感光体１９へ光１１を
照射して画像露光を行うと、該感光体１９の電荷発生層
１９ｄ　内に電子正孔対が発生する。

【００８３】他方、第１の現像手段２Ａには正の記録電
圧３ａを印加している為、電子正孔対のうち正電荷を有
する正孔は、該記録電圧３ａによる強電界によって電荷
輸送層１９ｃを通り、透明導電層１９ｂ　へ流れ込む。 また、負電荷を有する電子は電荷発生層２１ｄ　内に留
まり潜像電荷６ａとなる。

【００８４】次に第２現像では、第１図（ｄ）　に示す
ように、第２の現像手段８Ａに負の記録電圧９ａを印加
している為、該記録電圧９ａによる弱電界が加わること
によって非露光部すなわち背景部のトナーを回収する。

【００８５】ところで、第２現像において、電荷発生層
１９ｄ　に留まっている負電荷の電子すなわち潜像電荷
６ａは、電荷発生層１９ｄ　と電荷輸送層１９ｃ　の界
面がブロック層とな通過することができない。

【００８６】したがって、潜像電荷６ａとトナー電荷の
静電的な拘束力が強く保持できるため、該潜像電荷６ａ
部分に付着したトナーが第２の現像手段で回収され難く
なり、現像濃度を高く維持することができる。

【００８７】つまり、本発明において重要な点は、電荷
発生層１９ｄ　と電荷輸送層１９ｃ　の界面を、正また
は負の何れか一方の電荷は通過できるが他方の電荷は通
過できないように構成している点である。

【００８８】ちなみに、一般的に有機感光体では、正電
荷（正孔）は界面を通過できるが負電荷（電子）は通過
できない。しかし、有機・無機光導電材料の何れにおい
ても材料選択によって、前記とは反対に作用するブロッ
ク層すなわち障壁を形成することも可能である。

【００８９】（２）現像機を１段設けた場合の画像形成
装置（図２（ｃ）（ｄ）参照） 本発明においても、その作用は前記（１）と同一である
。すなわち、前記（１）と同一の感光体１９を使用し、
記録電極１４およびスリーブ１２ｄ　に印加する記録電
圧、すなわち第１の電圧印加手段１６ａ　の極性および
第２の電圧印加手段１７ａ　の極性も同一である。

【００９０】そして、図２（ｃ）　に示す第１現像およ
び図２（ｄ）に示す第２現像における作用も同一である
。

【００９１】すなわち、第１現像で形成された潜像電荷
６ａが、第２現像で移動することがなくなり、現像濃度
の高い画像が得られる。

【００９２】（３）感光体に保護層を設けた画像記録装
置 電荷発生層１９ｄ　を保護する表面保護層を設けること
によって、トナー像が該表面保護層の上に形成されるの
で電荷発生層１９ａ　の劣化を防ぐことが可能となり、
感光体１９を長寿命化することができる。

【００９３】

【実施例】次に、本発明による画像形成装置を、実際上
どのように具体化できるかを実施例で説明する。

【００９４】（１）実施例−１ 図３は、実施例−１を説明する図で、（ａ）　は画像形
成装置のモデル図、（ｂ）　は感光体の構成を示す図、
である。 尚、（ａ）　は感光ドラムをその回転軸方向から見た図
である。

【００９５】１）構成 ■感光ドラム 感光ドラム２０は、図３（ｂ）　に示すように、ガラス
の透明基体２０ａ　上にＩＴＯ（酸化インジウム錫）蒸
着膜の透明導電層２０ｂ　を設け、光導電層は電荷輸送
層２０ｃと電荷発生層２０ｄ　とから成る。すなわち、
機能分離型の有機感光体である。

【００９６】そして、機械的に弱い電荷発生層２０ｄ　
を保護する目的で表面保護層２０ｅ　を積層している。 尚、感光体の厚さは約２０μｍである。

【００９７】ちなみに、電荷発生層２０ｄ　にはフタロ
シアニン系の材料を、電荷輸送層２０ｃ　にはヒドラゾ
ン系の材料を使用した。また、表面保護層２０ｅ　には
ポリエチレンテレフタレートを使用した。

【００９８】また、画像形成装置においては、感光体ド
ラム２０の透明導電層２０ｂ　をアースに接続し、感光
体ドラム２０は図に示さない駆動用の動力系によって図
中矢印方向に回転・搬送する。

【００９９】■第１の磁気ブラシ現像機第１の磁気ブラ
シ現像機２Ｂは、内部のマグネットローラと外側のスリ
ーブから成り、スリーブを回転自在に構成している。

【０１００】そして、該現像機２Ｂには、光導電層すな
わち電荷発生層２０ｄ　および電荷輸送層２０ｃ　に発
生する潜像電荷と逆極性の記録電圧、すなわち第１の記
録電圧３ｂを印加する。

【０１０１】ちなみに、本実施例の光導電層３１ｃ，３
１ｄ　には正孔移動型を用いた。そのため、第１の磁気
ブラシ現像機２Ｂには正極性の記録電圧３ｂを印加して
いる。尚、記録電圧３ｂとしては＋１００　〜＋６００
　Ｖが適当である。

【０１０２】そして、この第１の磁気ブラシ現像機２Ｂ
に、導電性キャリアと絶縁性トナーを混合した現像剤４
を充填し、スリーブの回転によって搬送する。

【０１０３】■画像露光手段 感光ドラム２０を挟み、第１の磁気ブラシ現像機２Ｂと
対向する位置に画像露光手段５ａを配置する。

【０１０４】ちなみに、画像露光手段５ａは、画像信号
に従って発光するＬＥＤアレイと、ＬＥＤアレイの画像
光を集光するセルフォックレンズアレイから構成してい
る。

【０１０５】尚、感光ドラム２０上のトナー像７ｂは、
非露光部すなわち背景部にもトナーが付着している状態
である。

【０１０６】■第２の磁気ブラシ現像機第２の磁気ブラ
シ現像機８Ｂは、第１の磁気ブラシ現像機２Ｂから見て
、感光ドラム２０の回転方向下流側に設ける。

【０１０７】また、第２の磁気ブラシ現像機８Ｂは、第
１の磁気ブラシ現像機２Ｂと同様にマグネットローラと
スリーブとから成り、スリーブを回転自在に構成してい
る。

【０１０８】そして、第２の磁気ブラシ現像機８Ｂには
、第１の記録電圧３ｂとは逆極性の記録電圧すなわち第
２の記録電圧９ｂを印加する。ちなみに、該記録電圧９
ｂは０Ｖ〜−１００　Ｖが適当である。

【０１０９】また、第２の磁気ブラシ現像機８Ｂには、
第１の磁気ブラシ現像機２Ｂに充填した現像剤と同様の
現像剤４を充填し、スリーブの回転によって搬送する。

【０１１０】■転写ローラ 転写ローラ２２は導電性のゴムローラで形成してあり、
−２００　〜−６００　Ｖの電圧を電源２３から該転写
ローラ２２へ印加している。

【０１１１】尚、転写ローラ２２は感光ドラム２０側へ
圧接してあり、該転写ローラ２２と感光ドラム２０との
間に記録用紙２１を搬送する際、感光ドラム２０上のト
ナー像を該記録用紙２１へ転写する。

【０１１２】■熱定着機 熱定着機２５は、加熱したローラ間に記録用紙２１を搬
送し、トナー像２４を記録用紙２１へ定着させて半永久
的な記録画像２６を得る装置である。

【０１１３】■除電光源 除電光源２８は、感光ドラム２０に一様な露光を行うこ
とによって、該感光ドラム２０の電荷輸送層２０ｃ　お
よび電荷発生層２０ｄ　内の潜像電荷を除去する装置で
ある。尚、この時、感光ドラム２０に付着している残留
トナー２７ａ　の電荷も同時に除去できる。

【０１１４】２）感光ドラムの光導電材料感光ドラム２
０の光導電材料としては、有機材料のフタロシアニン系
材料，　ＰＶＫ−ＴＮＦ，アゾ系染料，　チアピリリウ
ム染料等を、また、無機材料のセレン系感光体，　ａ−
Ｓｉ，　ＣｄＳ　，　酸化亜鉛等を使用することができ
る。

【０１１５】尚、前記の有機材料および無機材料は、共
に電荷発生層２０ｄ　および電荷輸送層２０ｃ　のどち
らにも使用可能である。但し、何れか一方の極性の電荷
だけが通過できる境界面（障壁）　を形成することが必
要である。 ちなみに、本実施例においては、正電荷のみが通過でき
るように形成した。

【０１１６】３）作動（画像形成および画像記録手順）
次の■〜■の手順で画像を形成し記録する。

【０１１７】■画像露光段階 感光ドラム２０を図上矢印方向に回転・搬送させる。他
方、第１および第２の磁気ブラシ現像機２Ｂ，８Ｂ　を
回転させ、それぞれの現像剤４を図上矢印方向に搬送す
る。

【０１１８】そして、第１および第２の記録電圧３ｂ，
９ｂ　を印加した状態で、画像露光手段５ａにより感光
ドラム２０を画像露光する。

【０１１９】■現像段階 画像露光を行うと、感光ドラム２０の電荷発生層２０ｄ
　では電子正孔対が発生し、電子は電荷輸送層２０ｃ　
を通って透明導電層２０ｂ　へ流れ込み、他方、正孔は
電荷発生層２０ｄ　に留まって潜像電荷を形成する。

【０１２０】したがって、露光部では光導電層すなわち
電荷発生層２０ｄ　および電荷輸送層２０ｃ　の静電容
量が見掛け上増加し、非露光部に比較して付着トナー量
が多くなる。すなわち、露光部と非露光部とである程度
コントラストのあるトナー像７ｂが形成される（第１現
像）。

【０１２１】そして、感光体ドラム２０が順次回転し、
前記トナー像７ｂの非露光部に付着した余分なトナーを
、第２の磁気ブラシ現像機８Ｂの静電力によって回収す
る（第２現像）。

【０１２２】尚、本実施例の感光ドラム２０においては
、該感光ドラム２０上の静電潜像が第２の磁気ブラシ現
像機８Ｂで弱まることが無い。したがって、静電潜像に
付着したトナーが第２の磁気ブラシ現像機８Ｂで回収さ
れる量は極僅かであり、鮮明なトナー像１０ｂ　が得ら
れる。

【０１２３】■転写段階 現像したトナー像１０ｂ　は、転写ローラ２２の電界に
よって記録用紙２１へ静電転写され、該記録用紙２１へ
転写したトナー像２４が得られる。

【０１２４】■定着段階 記録用紙２１に転写したトナー像２４は、熱定着機２５
で記録用紙２１に定着されて半永久的な記録画像２６が
得られる。

【０１２５】■除電・クリーニング段階他方、トナー像
転写後に感光体ドラム２０上に残った静電潜像および残
留トナー２７ａ　の電荷は、除電光源２８を用いて除電
される。

【０１２６】そして、除電された残留トナー２７ｂ　は
、磁気ブラシ現像機２Ｂ，８Ｂ　の磁力および現像剤４
の掻き取り、記録電圧３ｂ及び９ｂによる静電力によっ
て回収され、現像に再使用する。

【０１２７】すなわち、残留トナー２７ｂ　の回収は、
次の画像形成と同時に行う。尚、残留トナー２７ｂ　の
回収と次の画像形成を同時に行っても、感光ドラム２０
を挟んで画像露光手段５ａと２台の磁気ブラシ現像機２
Ｂ，８Ｂ　が対向する位置にあるため、何ら支障無く行
うことができる。

【０１２８】４）実施結果 本実施例においては、人体に有害なオゾンを発生し、数
ｋＶという高電圧を必要とするコロナ放電器は一切使用
していない。そして、カールソンプロセスに比べ工程数
も少なく簡潔な記録プロセスである為、画像形成装置を
小型化することができた。

【０１２９】また、感光ドラム２０の電荷発生層２０ｃ
　と電荷輸送層２０ｄ　を、従来の感光ドラムとは逆に
積層した構成であるので、記録用紙２１上に形成された
記録画像２６は、印字濃度が大きく鮮明であった。

【０１３０】５）構成上のバリエーション前記２）に説
明した画像形成・記録プロセスにおいては、トナー像１
０ｂ　転写後に感光ドラム２０上に残った残留トナー２
７ａ，２７ｂ　を磁気ブラシ現像機２Ｂ，８Ｂ　で回収
した。

【０１３１】しかし、感光ドラム２０上の残留トナー２
７ａ，２７ｂを、ブラシクリーナーやブレードクリーナ
ー等で除去する構成およびプロセスも可能である。

【０１３２】また、トナー像１０ｂ　の記録用紙２１へ
の転写を、ローラ転写法に依らずにコロナ転写法を用い
ることもできる。

【０１３３】尚、本実施例は、プリンタ等の画像記録装
置以外にも、例えば転写工程を設けず感光体上のトナー
画像を直接に見るディスプレイ装置に応用しても、良好
な結果を得ることができる。

【０１３４】さらに、本実施例では二成分現像剤４を使
用した磁気ブラシ現像機２Ｂ，８Ｂ　を用いた場合につ
いて説明したが、導電性磁性トナーを現像剤として用い
ることもできる。また、非磁性絶縁トナーや磁性絶縁ト
ナーを用いる現像機を使用することも可能である。

【０１３５】（２）実施例−２ 図４は、実施例−２を説明する図で、（ａ）　は画像形
成装置のモデル図、（ｂ）　は現像機の斜視図、である
。尚、（ａ）　は感光ドラムをその回転軸方向から見た
図である。

【０１３６】１）構成 本実施例の構成は、基本的に実施例−１と同じである。 異なる点は、現像機１２の構成だけである。すなわち、
マグネットローラ１２ａ　を１段構成とした現像機１２
を使用している。

【０１３７】現像機１２は、スリーブ１２ｂ　の内部に
マグネットローラ１２ａ　を回転自在に設けてある。ま
た、該スリーブ１２ｂ　の表面には、ポリイミドフィル
ム１３で絶縁した銅箔製で帯状の記録電極１４を貼り付
けている。

【０１３８】そして、導電性キャリアと絶縁性トナーと
を混合した現像剤４を充填し、マグネットローラ１２ａ
　を図上矢印方向に回転させることによって、現像剤４
を図上矢印方向へ搬送する仕組みである。

【０１３９】尚、実施例−１と同様に、感光ドラム２０
の光導電層には正孔移動型を用いている。そのため、記
録電極１４には正の記録電圧１６ｂ　を、スリーブ１２
ｂ　には負の記録電圧１７ｂ　を印加している。

【０１４０】ちなみに、記録電圧１６ｂ　としては＋１
００　〜＋６００　Ｖ、記録電圧１７ｂ　としては０〜
−１００　Ｖが適している。

【０１４１】２）作動（画像形成および画像記録手順）
画像形成・記録手順も実施例−１と同一である。異なる
点は、第１現像を記録電極１４と感光ドラム２０との対
向部において行い、第２現像をスリーブ１２ｂ　と感光
ドラム２０との対向部すなわち現像剤４のたまり部１８
において行う点である。したがって、実施結果としても
同等の結果が得られる。

【０１４２】（３）実施例−３ 図５は、実施例−３を説明するモデル図である。尚、同
図は現像機をその回転軸方向から見た図である。

【０１４３】本実施例の構成は、基本的に実施例−２と
同じである。異なる点は、感光ドラム２０の代わりに感
光体フィルム２９を使用している点だけである。

【０１４４】すなわち、画像露光手段５ｂと現像機１２
Ａ　を、感光体フィルム２９を挟んで対向配置し、プロ
セス順に転写ローラ２２ａ　および熱定着機２５ａ　、
除電光源２８ａ　を配置している。

【０１４５】尚、画像露光手段５ｂの画像光が感光体フ
ィルム２９に照射される位置に、ガラスで形成したガイ
ド板３１を配置し、画像光の焦点位置が変化しないよう
にしている。

【０１４６】また、第１の記録電圧１６ｃ　および第２
の記録電圧１７ｃ　、転写電圧（電源）２３ａも実施例
−２と同じである。

【０１４７】尚、駆動ローラ３０は図に示さない動力系
によって図中矢印方向に回転している。その為、該駆動
ローラ３０と転写ローラ２２ａ　とで挟んだ感光体フィ
ルム２９は、図上矢印方向へ搬送され、各ガイドローラ
によって一巡回転する。

【０１４８】ところで、感光体フィルム２９は、厚さ　
１００μｍ　のポリエチレンテレフタレートの透明基体
上に、実施例−１と同様の感光層を形成して成る。

【０１４９】すなわち、ポリエチレンテレフタレート上
にＩＴＯ（酸化インジウム錫）蒸着膜の透明導電層を設
け、光導電層として電荷輸送層と電荷発生層を積層する
。そして、機械的に弱い電荷発生層を保護する目的で表
面保護層を積層する。ちなみに、前記した機能分離型有
機感光体の厚さは約２０μｍ　である。

【０１５０】尚、本実施例においても、実施例−１およ
び実施例−２と同等の、現像濃度が高くて鮮明な優れた
記録画像２６ａ　が得られている。

【０１５１】

【発明の効果】以上のように本発明の画像形成装置によ
れば、電荷発生層と電荷輸送層とを従来の感光体と比較
して逆積層構成にした感光体を用いることによって、第
２現像工程において潜像電荷が移動しなくなる。

【０１５２】したがって、現像濃度（画像濃度）が高く
鮮明な画像を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本原理（１）　を説明する図で、そ
れぞれ（ａ）　は現像装置の構成を示す図、（ｂ）　は
感光体の構成を示す図、（ｃ）（ｄ）は作動原理を示す
図、である。

【図２】本発明の基本原理（２）　を説明する図で、そ
れぞれ（ａ）　は現像装置の構成を示す図、（ｂ）　は
感光体の構成を示す図、（ｃ）（ｄ）は作動原理を示す
図、である。

【図３】実施例−１を説明する図で、（ａ）　は画像形
成装置のモデル図、（ｂ）　は感光体の構成を示す図、
である。 尚、（ａ）　は感光ドラムをその回転軸方向から見た図
である。

【図４】実施例−２を説明する図で、（ａ）　は画像形
成装置のモデル図、（ｂ）　は現像機の斜視図、である
。尚、（ａ）　は感光ドラムをその回転軸方向から見た
図である。

【図５】実施例−３を説明するモデル図である。尚、同
図は現像機をその回転軸方向から見た図である。

【図６】画像形成装置とその原理（１）　を説明するモ
デル図で、（ａ）は構成を示す図、（ｂ）（ｃ）は原理
を説明する図、である。尚、同図においては現像機がロ
ーラ状の形状を有していて、同図はその軸方向から見た
図である。

【図７】画像形成装置とその原理（２）　を説明するモ
デル図で、（ａ）は構成を示す図、（ｂ）（ｃ）は原理
を説明する図、である。尚、同図においては現像機がロ
ーラ状の形状を有していて、同図はその軸方向から見た
図である。

【符号の説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透明基体（１ａ）および透明または半
   透明の導電層（１ｂ）、光導電層（１ｃ）を積層して成
   る感光体（１）　と、前記感光体（１）　の光導電層（
   １ｃ）側に配置し、現像剤（４）　を充填した第１の現
   像手段（２Ａ）と、前記第１の現像手段（２Ａ）に電圧
   を印加する第１の電圧印加手段（３ａ）と、前記感光体
   （１）　の透明基体（１ａ）側で、かつ前記第１の現像
   手段（２Ａ）と対向する位置に設け、画像データに基づ
   き画像露光を行う画像露光手段（５）　と、前記第１の
   現像手段（２Ａ）の、前記感光体（１）　の移動方向下
   流側に配置した第２の現像手段（８Ａ）と、前記第１の
   電圧印加手段（３）　とは逆極性の電圧を、前記第２の
   現像手段（８Ａ）に印加する第２の電圧印加手段（９ａ
   ）と、から成る画像形成装置において、前記感光体（１
   ）　として、少なくとも、透明基体（１９ａ）　、透明
   または半透明の導電層（１９ｂ）　、電荷輸送層（１９
   ｃ）　、電荷発生層（１９ｄ）　を、順次積層した感光
   体（１９）を用いること、を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　透明基体（１ａ）および透明または半
   透明の導電層（１ｂ）、光導電層（１ｃ）を積層して成
   る感光体（１）　と、前記感光体（１）　の光導電層（
   １ｃ）側に配置し、現像剤（４）　を充填した磁気ブラ
   シ現像機（１２）と、前記磁気ブラシ現像機（１２）の
   スリーブ（１２ｂ）　上に、該スリーブ（１２ｂ）　と
   絶縁して設けた記録電極（１４）と、前記記録電極（１
   ４）と接近し、かつ前記感光体（１）　の移動方向下流
   側に設けた現像剤（４）　のたまり部（１８）と、前記
   記録電極（１４）に電圧を印加する第１の電圧印加手段
   （１６ａ）　と、前記第１の電圧印加手段（１６ａ）　
   とは逆極性の電圧を、前記スリーブ（１２ｂ）　に印加
   する第２の電圧印加手段（１７ａ）　と、前記感光体（
   １）　の透明基体（１ａ）側で、かつ前記記録電極（１
   ４）と対向する位置に設け、画像データに基づき画像露
   光を行う画像露光手段（５）　と、から成る画像形成装
   置において、前記感光体（１）　として、少なくとも、
   透明基体（１９ａ）　、透明または半透明の導電層（１
   ９ｂ）　、電荷輸送層（１９ｃ）　、電荷発生層（１９
   ｄ）　を、順次積層した感光体（１９）を用いること、
   を特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】　　請求項１および請求項２記載の画像形
   成装置において、電荷発生層（１９ｄ）　を保護する表
   面保護層を、該電荷発生層（１９ｄ）　上に設けた感光
   体を用いること、を特徴とする画像形成装置。