JPH05127466A - 画像形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像手段により、現像剤が供給される感光体
の背面から露光して、トナー像を形成する画像形成方法
及びその装置に関し、鮮明なトナー像を得ることを目的
とする。 【構成】 透明基体１０上に導電層１１と光導電層１２
とを積層した感光体１に、現像手段４により現像剤６を
供給しながら、該現像手段４にバイアス電圧Ｖｂを印加
して、該透明基体１０側から光像を露光し、トナー像を
該光導電層１２に形成した後、回収手段５により、該光
導電層１２上の画像部以外の現像剤６を回収する画像形
成方法において、該現像剤６に、一成分トナー６２を用
いた、又は現像手段４により、トナーのみを光導電層１
２に供給した、又は回収手段５により、トナーを機械的
に掻き取るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術（図１２乃至図１３） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 作用 実施例 (a) 第１の実施例の説明（図２乃至図３） (b) 第２の実施例の説明（図４乃至図５） (c) 第３の実施例の説明（図６） (d) 第４の実施例の説明（図７乃至図８） (e) 第５の実施例の説明（図９乃至図１０） (f) 第６の実施例の説明（図１１） (g) 他の実施例の説明 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、現像手段により、現像
剤が供給される感光体の背面から露光して、トナー像を
形成する画像形成方法及びその装置に関する。

【０００３】印刷装置、複写機、ファクシミリ等に広く
利用されている電子写真装置は、一様帯電、画像露光、
現像、転写、定着、除電、クリーニングの７つの工程で
記録が行われる、所謂カールソンプロセスをとる。

【０００４】カールソンプロセスでは、一様帯電、転
写、除電にコロナ放電器を用いる。コロナ放電器は、数
ＫＶの高電圧をコロナワイヤに印加する構成であること
から、高圧電源が必要であるとともに、湿度・粉塵等の
影響を受け易いので、信頼性が低いという短所があり、
又、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も問題となっている。

【０００５】更に、カールソンプロセスでは、上記した
７つの工程が必要であるため、装置が複雑になるととも
に、大型化するという欠点がある。上記した問題点に鑑
み、コロナ放電器を不要とし、装置の小型化が可能な画
像形成方法が提案されている。

【０００６】この画像形成方法は、感光体を挟んで、ト
ナー現像器と画像露光手段とを対抗配置し、画像露光と
現像を同時に行う方法であり、鮮明なトナー像が得られ
ることが望まれる。

【０００７】

【従来の技術】図１２は従来技術の説明図（その１）、
図１３は従来技術の説明図（その２）である。

【０００８】図１２（Ｂ）に示すように、感光体１は、
透明基体１０に、透明導電層１１と光導電層１２とを積
層してなり、透明導電層１１がアースに接続されてい
る。図１２（Ａ）に示すように、感光体１の光導電層１
２側には、現像器３が設けられ、現像器３は、トナーで
感光体１を現像するための現像ローラ４と、感光体１上
の画像部以外のトナーを回収するための回収ローラ５と
を有する。

【０００９】現像剤６は、絶縁性トナーと導電性キャリ
アを混合した二成分現像剤を使用し、現像ローラ４は、
金属円筒のスリーブ４１と、その内部の磁石ローラ４０
から構成され、回収ローラ５も、金属円筒のスリーブ５
１と、その内部の磁石ローラ５０から構成されている。

【００１０】一方、感光体１の透明基体１０側には、Ｌ
ＥＤアレイ光学系、レーザ光学系、ＥＬ光学系、液晶シ
ャッター光学系等の画像露光手段２が、現像ローラ４と
対抗するように配置されている。

【００１１】画像形成原理は、図１２（Ｃ）に示すよう
に、現像ローラ４に印加電圧Ｖｂ（＋１００〜＋６００
Ｖ）を印加し、現像ローラ４で現像剤６を供給しなが
ら、画像露光部２より画像を露光すると、光導電層１２
内に電子正孔対が発生し、電子正孔対の内、現像ローラ
４の印加電圧Ｖｂと逆極性の電荷（マイナス電荷）が、
光導電層１２の表面に移動して、潜像電荷となる。

【００１２】現像ローラ４からは、前記印加電圧Ｖｂに
より、光導電層１２にトナーが供給されるが、このよう
な露光部では、光導電層１２の静電容量が見掛け上増加
するため、付着トナー量が多くなり、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となり、非
露光部にもトナーが付着する。

【００１３】この工程を、第１現像ということにする。
次に、図１２（Ｄ）に示すように、回収ローラ５に逆電
圧Ｖｃ（０〜−１００Ｖ）を印加し、非露光部の余分な
トナーを静電力により、現像器３に回収する。

【００１４】この際、露光部のトナーも僅かに回収され
るが、潜像電荷とトナーの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、トナー像が形成さ
れることになり、この工程を第２現像ということにす
る。

【００１５】この第１現像工程は、図１３（Ａ）に示す
ように、二成分磁気ブラシ現像をとるため、現像ローラ
４の金属スリーブ４１と光導電層１２との距離を、1.0
ｍｍ程度とり、且つ金属スリーブ４１と光導電層１２間
にトナー６１を搬送するためのキャリア６０が介在する
ことになる。

【００１６】又、第２現像工程でも、図１３（Ｂ）に示
すように、二成分磁気ブラシを形成するため、回収ロー
ラ５の金属スリーブ５１と光導電層１２間にトナー６１
を回収するためのキャリア６０が介在することになる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。第１現像工程では、潜像電
荷が印刷濃度に直接影響し、潜像電荷を形成するには、
画像露光を行う時に、光導電層１２に十分に電圧がかか
っていることが必要であり、光導電層１２に加わる電圧
は、現像ローラ４の金属スリーブ４１と光導電層１２と
の距離と、現像剤６の抵抗に左右される。

【００１８】従来の金属スリーブ４１に二成分現像剤
を乗せて搬送する方法では、金属スリーブ４１と光導電
層１２との距離が、約1.0 ｍｍと広くて、電圧が掛かり
にくく、発生した潜像電荷が光導電層１２の表面に達す
る前に、正孔と結合してしまい、十分な潜像電荷が表面
に現れず、鮮明なトナー像が得られない。

【００１９】二成分現像剤は、トナー濃度の変動によ
る、現像剤の抵抗値の変化があり、現像剤の抵抗値が変
化すると、光導電層１２にかかる電圧が変化するため、
発生した潜像電荷の表面に到達する量が変化し、この潜
像電荷の量の変化が、濃度ムラとなって現れてしまい、
鮮明なトナー像が得られない。

【００２０】又、第２現像工程では、図１３（Ｂ）に示
したように、トナーを静電吸引力により、吸引するた
め、キャリア６０の先端の電位Ｖｃとトナー６１の電位
ＶＴとの電圧差が回収効率を左右する。

【００２１】従来のキャリア６０を介在させる方法で
は、キャリア６０の抵抗が零なら、回収バイアス電圧Ｖ
ｃと、キャリア６０の先端の電位Ｖｃとが等しくなる
が、キャリア６０の抵抗は零でなく、しかも環境（特に
湿度）により、抵抗値が変化するから、前記電圧差が変
化し、回収ムラを引き起こし、鮮明なトナー像が得られ
ない。

【００２２】背景部（非露光部）のトナーを回収する
ため、回収電圧Ｖｃを大きくすると、光導電層１２の潜
像電荷が、導電層１１側方向へ移動してしまうため、画
像部（露光部）での濃度低下が発生し、鮮明なトナー像
が得られず、回収電圧Ｖｃのマージンは非常に小さい。

【００２３】従って、本発明は、鮮明なトナー像を得る
ことができる画像形成方法及びその装置を提供すること
を目的とする。又、本発明は、第１現像工程における濃
度ムラを防止できる画像形成方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。

【００２４】更に、本発明は、第２現像工程における回
収ムラを防止できる画像形成方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項１は、透明基体１０上に導電層１
１と光導電層１２とを積層した感光体１に、現像手段４
により現像剤６を供給しながら、該現像手段４にバイア
ス電圧Ｖｂを印加して、該透明基体１０側から光像を露
光し、トナー像を該光導電層１２に形成した後、回収手
段５により、該光導電層１２上の画像部以外の現像剤６
を回収する画像形成方法において、該現像剤６に、一成
分トナー６２を用いたことを特徴とする。

【００２６】本発明の請求項２は、請求項１において、
前記一成分トナー６２が、絶縁性非磁性トナーであるこ
とを特徴とする。本発明の請求項３は、透明基体１０上
に導電層１１と光導電層１２とを積層した感光体１に、
現像手段４により現像剤６を供給しながら、該現像手段
４にバイアス電圧Ｖｂを印加して、該透明基体１０側か
ら光像を露光し、トナー像を該光導電層１２に形成した
後、回収手段５により、該光導電層１２上の画像部以外
の現像剤６を回収する画像形成方法において、前記現像
手段４により、トナーのみを前記感光体１の前記光導電
層１２に供給することを特徴とする。

【００２７】本発明の請求項４は、透明基体１０上に導
電層１１と光導電層１２とを積層した感光体１に、現像
手段４により現像剤６を供給しながら、該現像手段４に
バイアス電圧Ｖｂを印加して、該透明基体１０側から光
像を露光し、トナー像を該光導電層１２に形成した後、
回収手段５により、該光導電層１２上の画像部以外の現
像剤６を回収する画像形成方法において、前記回収手段
５により、前記光導電層１２上の画像部以外の現像剤６
を機械的に擦り取って、回収することを特徴とする。

【００２８】本発明の請求項５は、請求項４において、
前記現像手段４により、トナーのみを前記感光体１の前
記光導電層１２に供給することを特徴とする。本発明の
請求項６は、請求項４又は５において、前記回収手段５
に、バイアス電圧Ｖｃを印加することを特徴とする。

【００２９】本発明の請求項７は、請求項６において、
前記回収手段５に印加するバイアス電圧Ｖｃの極性を、
前記現像手段４に印加するバイアス電圧Ｖｂの極性と同
一極性としたことを特徴とする。

【００３０】本発明の請求項８は、透明基体１０上に導
電層１１と光導電層１２とを積層した感光体１と、バイ
アス電圧Ｖｂが印加され、該感光体１の光導電層１２に
現像剤６を供給する現像手段４と、該現像手段４に対向
し、該透明基体１０側から光像を露光する光像露光手段
２と、該光導電層１２上の画像部以外の現像剤６を回収
する回収手段５とを有する画像形成装置において、該現
像剤６を、一成分トナー６２で構成したことを特徴とす
る。

【００３１】本発明の請求項９は、請求項８において、
前記一成分トナー６２が、絶縁性非磁性トナーであるこ
とを特徴とする。本発明の請求項１０は、請求項８又は
９において、前記現像手段４を、前記感光体１の前記光
導電層１２に押圧される導電性弾性ローラ４ａ，４ｂで
構成したことを特徴とする。

【００３２】本発明の請求項１１は、請求項１０におい
て、前記導電性弾性ローラ４ａ，４ｂが、多孔質弾性発
泡体４ｂであることを特徴とする。本発明の請求項１２
は、請求項８又は９において、前記現像手段５が、前記
感光体１の前記光導電層１２に近接される金属ローラ４
ｃを有することを特徴とする。

【００３３】本発明の請求項１３は、透明基体１０上に
導電層１１と光導電層１２とを積層した感光体１と、バ
イアス電圧Ｖｂが印加され、該感光体１の光導電層１２
に現像剤６を供給する現像手段４と、該現像手段４に対
向し、該透明基体１０側から光像を露光する光像露光手
段２と、該光導電層１２上の画像部以外の現像剤６を回
収する回収手段５とを有する画像形成装置において、該
現像剤６を、二成分現像剤６で構成し、該現像手段４
が、該感光体１の該光導電層１２に該二成分現像剤６の
トナーのみを供給する金属ローラ４ｃを有することを特
徴とする。

【００３４】本発明の請求項１４は、透明基体１０上に
導電層１１と光導電層１２とを積層した感光体１と、バ
イアス電圧Ｖｂが印加され、該感光体１の光導電層１２
に現像剤６を供給する現像手段４と、該現像手段４に対
向し、該透明基体１０側から光像を露光する光像露光手
段２と、該光導電層１２上の画像部以外の現像剤６を回
収する回収手段５とを有する画像形成装置において、該
回収手段５を、該感光体１の該光導電層１２に押圧され
る弾性ローラ５ａ，５ｂで構成し、該光導電層１２上の
画像部以外の現像剤６を機械的に擦り取って、回収する
ことを特徴とする。

【００３５】本発明の請求項１５は、請求項１４におい
て、前記現像手段４を、前記感光体１の前記光導電層１
２に押圧される導電性弾性ローラ４ａ，４ｂで構成した
ことを特徴とする。

【００３６】本発明の請求項１６は、請求項１５におい
て、前記導電性弾性ローラ４ａ，４ｂが、多孔質弾性発
泡体４ｂであることを特徴とする。本発明の請求項１７
は、請求項１４において、前記現像手段４が、前記感光
体１の前記光導電層１２にトナーを供給する金属ローラ
４ｃを有することを特徴とする。

【００３７】本発明の請求項１８は、請求項１４又は１
５又は１６又は１７において、前記弾性ローラ５ａ，５
ｂが、導電性多孔質弾性発泡体５ｂであることを特徴と
する。

【００３８】本発明の請求項１９は、請求項１４又は１
５又は１６又は１７又は１８において、前記弾性ローラ
５ａ，５ｂに、バイアス電圧Ｖｃを印加することを特徴
とする。

【００３９】本発明の請求項２０は、請求項１９におい
て、前記弾性ローラ５ａ，５ｂに印加するバイアス電圧
Ｖｃの極性を、前記現像手段４に印加するバイアス電圧
Ｖｂの極性と同一極性としたことを特徴とする。

【００４０】本発明の請求項２１は、請求項１４又は１
５又は１６又は１７又は１８又は１９又は２０におい
て、前記回収用弾性ローラ５ａ，５ｂの回収トナーを除
去する除去手段５２，５３を設けたことを特徴とする。

【００４１】本発明の請求項２２は、請求項２１におい
て、前記除去手段５２，５３が、ブレード５２であるこ
とを特徴とする。本発明の請求項２３は、請求項２１に
おいて、前記除去手段５２，５３が、ローラ５３である
ことを特徴とする。

【００４２】

【作用】本発明の請求項１及び８では、現像剤６に、一
成分トナー６２を用いたので、第１現像工程、第２現像
工程とも、キャリアの存在しない現像、回収工程が可能
となり、第１現像工程において、現像ローラ４と光導電
層１２とをより近づけることができ、十分な潜像電荷を
表面に形成できるとともに、抵抗値変化がないため、濃
度ムラが防止でき、第２現像工程において、キャリアの
抵抗変化による回収ムラを防止でき、鮮明なトナー像の
形成が可能となる本発明の請求項２及び９では、一成分
トナー６２が、絶縁性非磁性トナーであるので、転写が
容易にでき、カラー化にも容易に対応でき、鮮明なトナ
ー像の形成が可能となる。

【００４３】本発明の請求項３、１０、１２及び１３で
は、現像手段４により、トナーのみを感光体１の光導電
層１２に供給するので、第１現像工程において，現像ロ
ーラ４と光導電層１２とをより近づけることができ、十
分な潜像電荷を表面に形成できるとともに、抵抗値変化
がないため、濃度ムラが防止でき、鮮明なトナー像の形
成が可能となる。

【００４４】本発明の請求項４及び１４では、回収手段
５により、光導電層１２上の画像部以外の現像剤６を機
械的に擦り取って、回収するので、第２現像工程におい
て、キャリアの抵抗変化による回収ムラを防止でき、鮮
明なトナー像の形成が可能となる。

【００４５】本発明の請求項５、１５及び１７では、現
像手段４により、トナーのみを感光体１の光導電層１２
に供給するので、第１現像工程において、現像ローラ４
と光導電層１２とをより近づけることができ、十分な潜
像電荷を表面に形成できるとともに、抵抗値変化がない
ため、濃度ムラが防止でき、第２現像工程において、キ
ャリアの抵抗変化による回収ムラを防止でき、鮮明なト
ナー像の形成が可能となる。

【００４６】本発明の請求項６及び１９では、回収手段
５に、バイアス電圧Ｖｃを印加するので、機械的擦り力
の他に、電気的吸引力を利用して、トナーを回収でき、
擦り力を弱くしても、トナーの回収が可能となり、画像
部のトナーをより回収しないようにできる。

【００４７】本発明の請求項７及び２０では、回収手段
５に印加するバイアス電圧Ｖｃの極性を、前記現像手段
４に印加するバイアス電圧Ｖｂの極性と同一極性とした
ので、バイアス電圧Ｖｂにより、画像部のトナーと潜像
電荷との静電拘束力をより強固にして、非画像部のトナ
ーのみを擦り力により、回収できる。

【００４８】本発明の請求項１１及び１６では、導電性
弾性ローラ４ａ、４ｂが、多孔質弾性発泡体４ｂである
ので、トナーが多孔質弾性発泡体４ｂに保持されるの
で、現像ローラ４と光導電層１２とをより近づけること
ができ、十分な潜像電荷を表面に形成でき、より鮮明な
トナー像の形成が可能となる。

【００４９】本発明の請求項１８では、導電性弾性ロー
ラ５ａ，５ｂが、多孔質弾性発泡体５ｂであるので、擦
り力により、トナーが多孔質弾性発泡体４ｂに保持され
るので、擦り力を小さくしても、トナーの回収が可能と
なり、画像部の潜像電荷に拘束されたトナーが回収され
るおそれがより少なくなる。

【００５０】本発明の請求項２１では、回収用導電性弾
性ローラ５ａ，５ｂの回収トナーを除去する除去手段５
２，５３を設けたので、回収用弾性ローラ上の回収トナ
ーにより、感光体１が汚されることがない。

【００５１】本発明の請求項２２では、除去手段５２，
５３が、ブレード５２であるので、簡易な構成で、回収
用導電性弾性ローラ５ａ，５ｂの回収トナーを除去でき
る。本発明の請求項２３では、除去手段５２，５３が、
ローラ５３であるので、紙粉等の異物が、回収用導電性
弾性ローラ５ａ，５ｂに付着しても、除去手段で詰まる
ことなく、回収トナーを除去できる。

【００５２】

【実施例】

(a) 第１の実施例の説明 図２は本発明の第１の実施例構成図、図３は本発明の第
１の実施例説明図である。

【００５３】図２において、感光体ドラム１は、ガラス
の透明基本１０上に、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）蒸着
膜の透明導電層１１を設け、α−Ｓｉ（厚さが約１５ミ
クロン）の光導電層１１を設けてなり、透明導電層１１
をアースに接続し、感光体ドラム１は矢印方向に回転さ
れる。

【００５４】現像器３は、感光体１方向に押圧された導
電性の弾性ローラ（例えば、ゴムローラ）からなる現像
ローラ４ａと、現像ローラ４ａ上に絶縁性トナー６２の
薄層を形成するためのドクターブレード４２と、感光体
１方向に押圧された導電性の弾性ローラ（例えば、ゴム
ローラ）からなる回収ローラ５ａとを有し、現像器３内
に、絶縁性一成分現像剤６２を充填する。

【００５５】この絶縁性トナー６２は、導電性の弾性現
像ローラ４ａの回転により、搬送されるが、ドクターブ
レード４２により薄層が形成される際に、ドクターブレ
ード４２との摩擦により、１０〜２０マイクロＣ／ｇの
帯電がなされる。

【００５６】この実施例では、感光体１に正帯電型を用
いたため、導電性の弾性現像ローラ４ａには、プラスの
現像バイアス電圧Ｖｂ（＋１０Ｖ〜＋１０００Ｖ、望む
らくは＋１００〜＋６００Ｖ）を印加し、又、導電性の
弾性回収ローラ５ａには、マイナスの回収バイアス電圧
Ｖｃ（０Ｖ〜−５０Ｖ）を印加する。

【００５７】感光体ドラム１を挟んで、現像器３と対向
する位置には、画像露光手段２が配置され、画像信号に
従って発行するＬＥＤアレイ２０と、ＬＥＤアレイ２０
の画像光を集光するセルフオックレンズアレイ２１とか
ら構成されている。

【００５８】７は転写ローラであり、マイナスの転写バ
イアス電圧Ｖｔが印加され、感光体１のプラストナー６
２を記録紙ＰＰに、静電的に吸引して、転写するもの、
８は熱ローラ定着器であた、トナー像の転写された記録
紙ＰＰのトナー像を熱定着するものである。

【００５９】図３（Ａ）により、第１現像工程を説明す
ると、感光体ドラム１を矢印方向に回転させ、現像器３
の弾性現像ローラ４ａを図の矢印方向に回転させて、現
像剤６２を矢印方向に搬送し、弾性現像ローラ４ａに現
像バイアス電圧Ｖｂを印加した状態で、画像露光手段２
により、感光体１に画像露光する。

【００６０】この時、感光体１の光導電層１２と、弾性
現像ローラ４ａの間には、約１０ミクロンのトナー６２
が２個程度存在するように、ドクターブレード４２によ
る薄層形成と弾性現像ローラ４ａの押圧力を設定してお
く。

【００６１】この感光体１の画像露光により、露光部に
は、電子正孔対が発生し、その内の電子が電界によっ
て、光導電層１２の表面に移動し、露光部には、多量の
トナー６２が付着し、非露光部には、若干のトナー６２
が付着する。

【００６２】この露光部では、光導電層１２の表面の電
子（潜像電荷）とトナー６２が静電引力によ、結合して
おる。このように、一成分トナーを用いると、感光体１
の光導電層１２と、弾性現像ローラ４ａの間には、トナ
ー６２のみとなり、感光体１の光導電層１２と、弾性現
像ローラ４ａの間隔が小さくなるので、感光体１の光導
電層１２に十分な電圧がかかり、十分な電子（潜像電
荷）を表面に形成でき、露光部でのトナー６２の結合力
が大となり、十分なトナー６２を付着できる。

【００６３】又、二成分現像剤の磁気ブラシ現像のよう
に、トナー濃度が変化しないので、感光体１の光導電層
１２と、弾性現像ローラ４ａの間の現像剤の抵抗値変化
がないので、濃度のムラが生じない。

【００６４】この一成分トナーとしては、導電性トナー
があるが、転写がしにくく、普通紙記録が難しく、絶縁
性磁性トナーでは、カラー化が難しいため、これらを考
慮すると、絶縁性非磁性トナーが最適である。

【００６５】次に、第２現像工程を、図３（Ｂ）、
（Ｃ）により説明すると、前述の第１現像工程で形成さ
れたトナー像は、回収ローラ５ａに移動する。弾性回収
ローラ４ａは、図３（Ｂ）に示すように、感光体ドラム
１に対し、食い込み量δが、0.1 〜0.5 ｍｍに設定さ
れ、回転方向は感光体１と同方向、周速度は感光体１の
1.2 〜3.0 倍とする。

【００６６】このため、図３（Ｃ）に示すように、弾性
回収ローラ５ａは、感光体１に接触し、機械的な掻き取
り力が発生し、感光体１のトナー６２を掻き取り、非露
光部のトナーを回収する。

【００６７】この時、露光部のトナーは、光導電層１２
の潜像電荷と静電的に結合しているので、掻き取られる
量が少なく、逆に弾性回収ローラ５ａの機械的な掻き取
り力が、光導電層１２の潜像電荷と静電的に結合してい
るトナー６２を掻き取らない程度に設定する必要があ
る。

【００６８】ここで、弾性回収ローラ５ａに印加される
回収バイアス電圧Ｖｃは、トナーを静電的に吸引する補
助的作用を果たし、弾性回収ローラ５ａの機械的な掻き
取り力を小さくしても、非露光部の静電的に結合してな
いトナーを回収するのに効果がある。

【００６９】このため、キャリアを介在した静電吸引力
を利用しないので、キャリアの抵抗値変化による回収能
力の変動が生ぜず、非露光部にトナーが残ってかぶりと
なることや、露光部のトナーも回収してしまい、露光部
の濃度が薄くなることを防止できる。

【００７０】次に、トナー像は、転写ローラ７により、
記録紙ＰＰに静電転写され、転写された記録紙ＰＰは、
熱ローラ定着器８で定着され、半永久的な記録画像が得
られる。

【００７１】このようにして、キャリアを介在しない第
１現像工程、第２現像工程が実施でき、キャリアの介在
による第１現像工程での感光体１と現像ローラ４との距
離を小さくでき、光導電層１２により大きな電圧が印加
され、十分な潜像電荷を表面に形成でき、トナー濃度の
抵抗値変化の発生がないため、濃度ムラを防止でき、第
２現像工程でのキャリアの介在によるトナー回収量の変
動を防止でき、安定な画質が得られる。

【００７２】(b) 第２実施例の説明 図４は本発明の第２の実施例構成図、図５は本発明の第
２の実施例説明図である。

【００７３】図４において、図２で示したものと同一の
ものは、同一の記号で示してあり、図２との相違は、現
像ローラ４に、図４（Ｂ）の導電性多孔質弾性発泡ロー
ラ４ｂを用い、回収ローラ５に、図５（Ａ）の導電性多
孔質弾性発泡ローラ５ｂを用いたものである。

【００７４】この導電性多孔質弾性発泡ローラ４ｂ，５
ｂは、図４（Ｂ）、図５（Ａ）に示すように、ローラ表
面に、５〜２０ミクロン程度の径と深さの孔を持ち、弾
性を有するものであり、発泡ポリウレタン等（例えば、
東洋ポリマー株式会社製商品名ルビセル）で構成されて
いる。

【００７５】この導電性多孔質弾性発泡ローラ４ｂを、
現像ローラ４に用いると、図４（Ｂ）に示すように、弾
性ゴムローラに比し、トナーの帯電性が良い。これは、
トナー６２が、ローラ表面の孔に引っ掛かり、ドクター
ブレード４２を通過する際の摩擦が大きくなり、摩擦帯
電が起こし易くなるためと考えられ、安定な帯電トナー
を供給でき、濃度ムラを防止できる。

【００７６】又、図４（Ｂ）のように、トナー６２の一
部が、導電性多孔質弾性発泡ローラ４ｂの孔に入り込む
ので、導電性多孔質弾性発泡ローラ４ｂと光導電層１２
との間隔が一層小さくなり、光導電層１２にかかる電圧
を大きくでき、光導電層１２の表面に多量の潜像電荷を
形成でき、露光部でのトナー６２の静電結合力を大きく
できる。

【００７７】又、この導電性多孔質弾性発泡ローラ５ｂ
を、回収ローラ５に用いると、図５（Ｂ）に示すよう
に、弾性ゴムローラに比し、ローラの押し付け力を小さ
くできる。

【００７８】図３で示したように、回収ローラ５を、バ
ネで感光体１に押し付けて、非露光部のトナーを掻き取
るため、押し付け力が、回収ローラ５と感光体１との摩
擦力に直接影響し、カブリのない画像を得るよう設定す
ると、感光体１の摩擦が問題となる。

【００７９】α−Ｓｉのように、表面の硬い光導電層１
２を用いる場合には、余り問題はない。有機感光体は、
比較的摩擦に弱く、摩擦により、感光体の膜厚が減少
し、静電容量が大きくなり、第１現像工程で、トナーの
付着量が増加し、第２現像工程で、非画像部のトナーを
回収しきれなくなり、カブリが発生する。

【００８０】この導電性多孔質弾性発泡ローラ５ｂを、
回収ローラ５に用いると、図５（Ｃ）に示すように、第
２現像工程で、トナー６２が、ローラの孔に引っ掛かっ
て回収されるため、ローラの押し付け力を半分にでき
る。

【００８１】従って、ローラと感光体との摩擦力が小さ
くなり、有機感光体を用いた場合には、図２の弾性ゴム
ローラでは、約１万枚の記録で、感光体の摩擦によるカ
ブリが現れたのに対し、この多孔質弾性発泡ローラで
は、有機感光体の寿命である５万枚の記録後も、カブリ
が発生しないという結果が得られた。

【００８２】(c) 第３の実施例の説明 図６は本発明の第３の実施例構成図である。図６におい
て、図２で示したものと同一のものは、同一の記号で示
してあり、図２との相違は、現像剤６に二成分現像剤を
用い、現像ローラ４に、金属ローラ４ｃを用いたもので
ある。

【００８３】この現像方法は、二成分現像剤６を攪拌ロ
ーラ４ｅで攪拌し、トナーを帯電させ、供給ローラ４ｄ
の内部の磁石により、現像剤６を引きつけ、供給ローラ
４ｄの回転により、金属ローラ４ｃ近傍に搬送する。

【００８４】供給ローラ４ｄに、金属ローラ４ｃにトナ
ーが移動するようなバイアス電圧Ｖａを印加すると、現
像バイアス電圧Ｖｂが印加された金属ローラ４ｃにトナ
ーの薄層が形成され、金属ローラ４ｃは、トナーのみを
搬送できる。

【００８５】金属ローラ４ｃは、トナーのみを感光体１
に搬送するため、金属ローラ４ｃと感光体１との間は、
トナーのみとなるため、キャリアの介在しない第１現像
工程が可能となり、金属ローラ４ｃを感光体１に近接又
は接触でき、しかもトナー濃度に影響されない光導電層
１２への電圧印加が可能となる。

【００８６】このように、二成分現像剤を用いても、感
光体１へトナーのみを供給できる。又、この場合、現像
剤を一成分としても、実現できる。 (d) 第４の実施例の説明 図７は本発明の第４の実施例構成図、図８は本発明の第
４の実施例説明図である。

【００８７】図７において、図２、図４で示したものと
同一のものは、同一の記号で示してあり、図２、図４と
の相違は、回収ローラ５ａ（５ｂ）にかける回収バイア
ス電圧Ｖｃを、現像ローラ４にかける現像バイアス電圧
Ｖｂと同一極性としたことにある。

【００８８】このようにしたのは、前述の如く、回収ロ
ーラ５ａ（５ｂ）は、感光体１に食い込み量がδとなる
ように、バネで押し付けられているが、感光体１の回転
には必ず偏心があり、感光体１が回収ローラ５から逃げ
る方向に偏心する場合は、回収ローラ５がバネで押され
ているため、接触の状態は変わらないが、回収ローラ５
に近づく場合には、回収ローラ５が弾性を持っているた
め、食い込み量が大きくなる。

【００８９】このため、回収ローラ５の掻き取り力が大
となり、露光部のトナーも回収されてしまう他に、図８
（Ａ）に示すように、回収バイアス電圧Ｖｃが、現像ロ
ーラ４にかける現像バイアス電圧Ｖｂと逆極性である
と、光導電層１２表面の潜像電荷を、導電層１１側に移
動する力が働いて、トナー６２と潜像電荷との静電引力
が弱まり、一層画像部のトナーが掻き取られ易くなり、
画像濃度の低下が生じるおそれがある。

【００９０】このため、図８（Ｂ）に示すように、回収
ローラ５ａ（５ｂ）にかける回収バイアス電圧Ｖｃを、
現像ローラ４にかける現像バイアス電圧Ｖｂと同一極性
とすると、トナー６２がこの外部電場によって、感光体
１に付着する方向に力を受け、しかも、光導電層１２表
面の潜像電荷は、表面に留まったままのため、第２現像
工程において、トナー６２と潜像電荷との静電引力が大
きくなり、偏心により、回収ローラ５の掻き取り力が大
きくなっても、画像部のトナーは、掻き取られにくくな
り、画像濃度の低下を防止できる。

【００９１】回収バイアス電圧Ｖｃが、現像ローラ４に
かける現像バイアス電圧Ｖｂと逆極性の−２０Ｖとした
時と、この実施例のように、回収バイアス電圧Ｖｃを、
現像ローラ４にかける現像バイアス電圧Ｖｂと同一極性
の＋５０Ｖとした時の、食い込み量δに対する印字濃度
の実験結果を、図８（Ｃ）に示す。

【００９２】図８（Ｃ）から判るように、回収バイアス
電圧Ｖｃが、現像ローラ４にかける現像バイアス電圧Ｖ
ｂと逆極性の−２０Ｖとした時は、食い込み量δが0.2
ｍｍを越えると、急激に印字濃度が低下し、食い込み量
δのマージンが小さく、偏心による画像濃度の低下があ
り、しかも、食い込み量δの設定条件が厳しい。

【００９３】これに対し、回収バイアス電圧Ｖｃを、現
像ローラ４にかける現像バイアス電圧Ｖｂと同一極性の
＋５０Ｖとした時は、食い込み量δが0.4 ｍｍまで印字
濃度を維持でき、食い込み量δのマージンが大きく、偏
心による画像濃度の低下のおそれが少なく、しかも、食
い込み量δの設定条件に幅がある。

【００９４】尚、感光体１の光導電層１２の構成を、図
７（Ｂ）に示すように、電荷注入層（α−Ｓｉ，ボロン
をドープ）１２ａ、光導電層（α−Ｓｉ）１２ｂ、表面
保護層（ＳｉＣ）１２ｃとしても良い。

【００９５】(e) 第５の実施例の説明 図９は本発明の第５の実施例構成図、図１０は本発明の
第５の実施例説明図である。

【００９６】図９において、図２、図４で示したものと
同一のものは、同一の記号で示してあり、図２、図４と
の相違は、回収ローラ５ａ（５ｂ）の回収トナーを除去
する除去ブレード５２を設けたことである。

【００９７】このようにしたのは、図９（Ｂ）に示すよ
うに、回収ローラ５ａ（５ｂ）は、感光体１のトナー６
２を掻き取るため、回収ローラ５ａ（５ｂ）に回収トナ
ーが堆積し、一部は自然落下し、除去されるが、一部は
回収ローラ５ａ（５ｂ）上に留まり、回収効率が低下
し、トナーの感光体１への移動も発生し、カブリの発
生、コントラストの低下を引き起こす。

【００９８】このため、図１０（Ａ）に示すように、ブ
レード５２を、回収ローラ５ａ（５ｂ）に対し、ローラ
回転方向接線に対して鋭角に一定の力を加えて、接触さ
せ、回収ローラ５ａ（５ｂ）で回収したトナー６２を、
ブレード５２端面に衝突させ、はじき飛ばして落下させ
る。

【００９９】従って、回収ローラ５ａ（５ｂ）のローラ
面は、トナーが付着しない状態となり、感光体１上のト
ナーの回収力の低下を防止できる。図１０（Ｂ）は、ブ
レード５２を設けた場合と、設けない場合との、記録枚
数に対するカブリ濃度の実験結果を示したものであり、
ブレード無しの場合は、カブリ濃度が多く、ブレード有
りの場合は、カブリ濃度が極めて少なくなることが判
り、ブレード５２により、回収ローラ５ａ（５ｂ）のト
ナーが除去でき、トナー回収力の低下を防止できること
が実証された。

【０１００】このブレード５２としては、シリコンゴ
ム、金属のいずれも用いることができる。 (f) 第６の実施例の説明 図１１は本発明の第６の実施例説明図である。

【０１０１】図１１において、図９で示したものと同一
のものは、同一の記号で示してあり、図９との相違は、
回収ローラ５ａ（５ｂ）の回収トナーを除去する除去手
段を、回転ローラ５３で構成したことである。

【０１０２】このようにしたのは、前述の図９のブレー
ド５２では、回収トナー中に、紙粉等の異物が混入する
と、ブレード５２で引っ掛かり、その部分の周囲でトナ
ーがブレード５２から擦り抜けるため、回収ローラ５上
にトナーが堆積し、カブリが発生する。

【０１０３】そこで、回収ローラ５に、回転駆動される
除去用ローラ５３を圧接することにより、回収ローラ５
上のトナーを機械的に擦り取るようにした。このため、
回収ローラ５と除去用ローラ５３との間に、異物が混入
しても、除去用ローラ５３が回転しているため、ブレー
ド５２のように、引っ掛かることがなく、異物が混入し
ても、カブリのない印刷を安定に行うことができる。

【０１０４】この実施例では、回収ローラ５に、導電性
弾性ゴムローラ５ａを用い、除去用ローラ５３は、回収
ローラ５ａに対し、図１１（Ｂ）に示すように、食い込
み量δが、0.3 ｍｍ、周速度は、回収ローラ５ａの1.5
〜２倍、回転方向はどちらでも可とした。

【０１０５】このように、回収ローラ５ａの除去手段
に、回転ローラ５３を用いたので、現像剤に異物が混入
しても、安定に回収トナーを除去でき、カブリのない画
像を形成できる。

【０１０６】(g) 他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。 一成分トナーを、絶縁性非磁性トナーで説明したが、
導電性トナー、絶縁性磁性トナーを用いても良く、図６
の例では、二成分現像剤を用いることができる。

【０１０７】プリンタで説明したが、複写機、ファク
シミリ等の印刷装置にも適用できる。 現像ローラ４を、導電性弾性ローラ、導電性多孔質発
泡ローラ、金属ローラで説明し、回収ローラ５を、導電
性弾性ローラ、導電性多孔質発泡ローラで説明したが、
これらの組み合わせは、必要に応じて適宜選択しうる。

【０１０８】回収ローラ５に回収バイアス電圧Ｖｃを
印加しているが、電圧を印加しなくても良い。 感光体の構成を、図１２（Ｂ）や図７（Ｂ）の構成の
もの等種々のものを採用でき、正帯電型のもので説明し
たが、負帯電型のものにも適用できる。

【０１０９】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。 現像と露光を同時に行う第１現像工程と、非画像部の
トナーを回収する第２現像工程とで像形成する画像形成
方法及びその装置において、感光体と現像ローラ間をト
ナーのみとしたので、感光体にかかる電圧が大きくで
き、潜像電荷を表面に十分に形成でき、画像部のトナー
との静電引力を大とでき、又トナー濃度変化による電圧
変化を防止でき、濃度ムラを防止できる。

【０１１１】感光体と回収ローラとの間に、キャリア
が介在しないため、キャリアの抵抗値変化による回収能
力の変動を生じることがなく、非露光部のカブリを防止
でき、露光部のトナーの回収量が大となることを防止で
き、鮮明な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の第１実施例構成図である。

【図３】本発明の第１の実施例説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例構成図である。

【図５】本発明の第２の実施例説明図である。

【図６】本発明の第３実施例構成図である。

【図７】本発明の第４の実施例構成図である。

【図８】本発明の第４の実施例説明図である。

【図９】本発明の第５の実施例構成図である。

【図１０】本発明の第５の実施例説明図である。

【図１１】本発明の第６の実施例説明図である。

【図１２】従来技術の説明図（その１）である。

【図１３】従来技術の説明図（その２）である。

【符号の説明】

１ 感光体（感光体ドラム） ２ 画像露光手段 ３ 現像器 ４ 現像ローラ ４ａ 導電性弾性ローラ ４ｂ 導電性多孔質弾性ローラ ４ｃ 金属ローラ ５ 回収ローラ ５ａ 導電性弾性ローラ ５ｂ 導電性多孔質弾性ローラ ６ 現像剤 １０ 透明基体 １１ 透明導電層 １２ 光導電層 ６０ キャリア ６１ トナー ６２ 一成分トナー

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基体（１０）上に導電層（１１）と
   光導電層（１２）とを積層した感光体（１）に、現像手
   段（４）により現像剤（６）を供給しながら、該現像手
   段（４）にバイアス電圧（Ｖｂ）を印加して、該透明基
   体（１０）側から光像を露光し、トナー像を該光導電層
   （１２）に形成した後、 回収手段（５）により、該光導電層（１２）上の画像部
   以外の現像剤（６）を回収する画像形成方法において、 該現像剤（６）に、一成分トナー（６２）を用いたこと
   を特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 前記一成分トナー（６２）が、絶縁性非
   磁性トナーであることを特徴とする請求項１の画像形成
   方法。
3. 【請求項３】 透明基体（１０）上に導電層（１１）と
   光導電層（１２）とを積層した感光体（１）に、現像手
   段（４）により現像剤（６）を供給しながら、該現像手
   段（４）にバイアス電圧（Ｖｂ）を印加して、該透明基
   体（１０）側から光像を露光し、トナー像を該光導電層
   （１２）に形成した後、 回収手段（５）により、該光導電層（１２）上の画像部
   以外の現像剤（６）を回収する画像形成方法において、 前記現像手段（４）により、トナーのみを前記感光体
   （１）の前記光導電層（１２）に供給することを特徴と
   する画像形成方法。
4. 【請求項４】 透明基体（１０）上に導電層（１１）と
   光導電層（１２）とを積層した感光体（１）に、現像手
   段（４）により現像剤（６）を供給しながら、該現像手
   段（４）にバイアス電圧（Ｖｂ）を印加して、該透明基
   体（１０）側から光像を露光し、トナー像を該光導電層
   （１２）に形成した後、 回収手段（５）により、該光導電層（１２）上の画像部
   以外の現像剤（６）を回収する画像形成方法において、 前記回収手段（５）により、前記光導電層（１２）上の
   画像部以外の現像剤（６）を機械的に擦り取って、回収
   することを特徴とする画像形成方法。
5. 【請求項５】 前記現像手段（４）により、トナーのみ
   を前記感光体（１）の前記光導電層（１２）に供給する
   ことを特徴とする請求項４の画像形成方法。
6. 【請求項６】 前記回収手段（５）に、バイアス電圧
   （Ｖｃ）を印加することを特徴とする請求項４又は５の
   画像形成方法。
7. 【請求項７】 前記回収手段（５）に印加するバイアス
   電圧（Ｖｃ）の極性を、前記現像手段（４）に印加する
   バイアス電圧（Ｖｂ）の極性と同一極性としたことを特
   徴とする請求項６の画像形成方法。
8. 【請求項８】 透明基体（１０）上に導電層（１１）と
   光導電層（１２）とを積層した感光体（１）と、バイア
   ス電圧（Ｖｂ）が印加され、該感光体（１）の光導電層
   （１２）に現像剤（６）を供給する現像手段（４）と、
   該現像手段（４）に対向し、該透明基体（１０）側から
   光像を露光する光像露光手段（２）と、該光導電層（１
   ２）上の画像部以外の現像剤（６）を回収する回収手段
   （５）とを有する画像形成装置において、 該現像剤（６）を、一成分トナー（６２）で構成したこ
   とを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記一成分トナー（６２）が、絶縁性非
   磁性トナーであることを特徴とする請求項８の画像形成
   装置。
10. 【請求項１０】 前記現像手段（４）を、前記感光体
    （１）の前記光導電層（１２）に押圧される導電性弾性
    ローラ（４ａ，４ｂ）で構成したことを特徴とする請求
    項８又は９の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記導電性弾性ローラ（４ａ，４ｂ）
    が、多孔質弾性発泡体（４ｂ）であることを特徴とする
    請求項１０の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記現像手段（５）が、前記感光体
    （１）の前記光導電層（１２）に近接される金属ローラ
    （４ｃ）を有することを特徴とする請求項８又は９の画
    像形成装置。
13. 【請求項１３】 透明基体（１０）上に導電層（１１）
    と光導電層（１２）とを積層した感光体（１）と、バイ
    アス電圧（Ｖｂ）が印加され、該感光体（１）の光導電
    層（１２）に現像剤（６）を供給する現像手段（４）
    と、該現像手段（４）に対向し、該透明基体（１０）側
    から光像を露光する光像露光手段（２）と、該光導電層
    （１２）上の画像部以外の現像剤（６）を回収する回収
    手段（５）とを有する画像形成装置において、 該現像剤（６）を、二成分現像剤（６）で構成し、該現
    像手段（４）が、該感光体（１）の該光導電層（１２）
    に該二成分現像剤（６）のトナーのみを供給する金属ロ
    ーラ（４ｃ）を有することを特徴とする画像形成装置。
14. 【請求項１４】 透明基体（１０）上に導電層（１１）
    と光導電層（１２）とを積層した感光体（１）と、バイ
    アス電圧（Ｖｂ）が印加され、該感光体（１）の光導電
    層（１２）に現像剤（６）を供給する現像手段（４）
    と、該現像手段（４）に対向し、該透明基体（１０）側
    から光像を露光する光像露光手段（２）と、該光導電層
    （１２）上の画像部以外の現像剤（６）を回収する回収
    手段（５）とを有する画像形成装置において、 該回収手段（５）を、該感光体（１）の該光導電層（１
    ２）に押圧される弾性ローラ（５ａ，５ｂ）で構成し、
    該光導電層（１２）上の画像部以外の現像剤（６）を機
    械的に擦り取って、回収することを特徴とする画像形成
    装置。
15. 【請求項１５】 前記現像手段（４）を、前記感光体
    （１）の前記光導電層（１２）に押圧される導電性弾性
    ローラ（４ａ，４ｂ）で構成したことを特徴とする請求
    項１４画像形成装置。
16. 【請求項１６】 前記導電性弾性ローラ（４ａ，４ｂ）
    が、多孔質弾性発泡体（４ｂ）であることを特徴とする
    請求項１５の画像形成装置。
17. 【請求項１７】 前記現像手段（４）が、前記感光体
    （１）の前記光導電層（１２）にトナーを供給する金属
    ローラ（４ｃ）を有することを特徴とする請求項１４の
    画像形成装置。
18. 【請求項１８】 前記弾性ローラ（５ａ，５ｂ）が、導
    電性多孔質弾性発泡体（５ｂ）であることを特徴とする
    請求項１４又は１５又は１６又は１７の画像形成装置。
19. 【請求項１９】 前記弾性ローラ（５ａ，５ｂ）に、バ
    イアス電圧（Ｖｃ）を印加することを特徴とする請求項
    １４又は１５又は１６又は１７又は１８の画像形成装
    置。
20. 【請求項２０】 前記弾性ローラ（５ａ，５ｂ）に印加
    するバイアス電圧（Ｖｃ）の極性を、前記現像手段
    （４）に印加するバイアス電圧（Ｖｂ）の極性と同一極
    性としたことを特徴とする請求項１９の画像形成装置。
21. 【請求項２１】 前記回収用弾性ローラ（５ａ，５ｂ）
    の回収トナーを除去する除去手段（５２，５３）を設け
    たことを特徴とする請求項１４又は１５又は１６又は１
    ７又は１８又は１９又は２０の画像形成装置。
22. 【請求項２２】 前記除去手段（５２，５３）が、ブレ
    ード（５２）であることを特徴とする請求項２１の画像
    形成装置。
23. 【請求項２３】 前記除去手段（５２，５３）が、ロー
    ラ（５３）であることを特徴とする請求項２１の画像形
    成装置。