JPH0667545A - 像形成装置 - Google Patents
像形成装置Info
- Publication number
- JPH0667545A JPH0667545A JP4246017A JP24601792A JPH0667545A JP H0667545 A JPH0667545 A JP H0667545A JP 4246017 A JP4246017 A JP 4246017A JP 24601792 A JP24601792 A JP 24601792A JP H0667545 A JPH0667545 A JP H0667545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- layer
- conductive
- photoconductor
- photoconductive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コロナ放電器を用いないプロセスにより、高
品質の画像形成を実現する像形成装置において、感光体
と現像ローラとのショートを防止する。 【構成】 透明で導電性を有する支持体上に光導電層を
設けた感光体と、マグネットロール、導電性スリーブお
よび絶縁層からなる現像ロールを備えた現像器を用い、
この現像ロールにバイアス電圧を印加しながら現像ロー
ルに保持された導電性磁性トナーと感光体表面を接触さ
せ、これとほぼ同時に感光体の支持体側から露光を行う
ことにより感光体上にトナー像を形成する。
品質の画像形成を実現する像形成装置において、感光体
と現像ローラとのショートを防止する。 【構成】 透明で導電性を有する支持体上に光導電層を
設けた感光体と、マグネットロール、導電性スリーブお
よび絶縁層からなる現像ロールを備えた現像器を用い、
この現像ロールにバイアス電圧を印加しながら現像ロー
ルに保持された導電性磁性トナーと感光体表面を接触さ
せ、これとほぼ同時に感光体の支持体側から露光を行う
ことにより感光体上にトナー像を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光像を信号としてトナ
ー像を感光体上に形成する像形成装置に関するものであ
る。
ー像を感光体上に形成する像形成装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な像形成装置は、感光体、
コロナ帯電器、光書き込みヘッド、現像器、コロナ複写
器、クリーナ等からなり、装置が複雑、大型でかつ高価
である。
コロナ帯電器、光書き込みヘッド、現像器、コロナ複写
器、クリーナ等からなり、装置が複雑、大型でかつ高価
である。
【０００３】このような問題を解決し、装置の小型化と
低コスト化を実現するものとして、特開昭５８−９８７
４６号あるいは特開昭５８−１５３９５７号には、現像
と露光とをほぼ同時に行うことにより感光体上にトナー
像を形成する像形成装置が示されている。図３はこの像
形成装置の概略を示したもので、感光体１の内側にＬＥ
Ｄアレイの光書き込みヘッド３を配置し、この光書き込
みヘッド３と対向する位置に現像ロール５を備えた現像
器４を配置し、感光体１と現像ロール５との間にバイア
ス電圧を印加した状態で、光書き込みヘッド３により画
像情報の感光体１への書き込みと現像器４によるトナー
の画像領域への付着とを同時に行って感光体１上に可視
像を形成するものである。この可視像は給紙トレイ９か
ら給紙ローラ１０によりピックアップされて転写位置へ
移送されてくる記録紙上にバイアス電圧を印加した転写
ローラ８により転写され、転写されたトナー像は、その
後定着器１１により定着される。
低コスト化を実現するものとして、特開昭５８−９８７
４６号あるいは特開昭５８−１５３９５７号には、現像
と露光とをほぼ同時に行うことにより感光体上にトナー
像を形成する像形成装置が示されている。図３はこの像
形成装置の概略を示したもので、感光体１の内側にＬＥ
Ｄアレイの光書き込みヘッド３を配置し、この光書き込
みヘッド３と対向する位置に現像ロール５を備えた現像
器４を配置し、感光体１と現像ロール５との間にバイア
ス電圧を印加した状態で、光書き込みヘッド３により画
像情報の感光体１への書き込みと現像器４によるトナー
の画像領域への付着とを同時に行って感光体１上に可視
像を形成するものである。この可視像は給紙トレイ９か
ら給紙ローラ１０によりピックアップされて転写位置へ
移送されてくる記録紙上にバイアス電圧を印加した転写
ローラ８により転写され、転写されたトナー像は、その
後定着器１１により定着される。
【０００４】図４はこのプロセスにおける像形成の原理
を示すもので、透明な支持体１２上にＩＴＯからなる透
明導電層１３および光導電層１４を積層した感光体１の
支持体１２側にＬＥＤアレイヘッド３が配置され、光導
電層１４と所定の間隔を隔てて導電性スリーブ１６およ
びその内部にマグネットロール１７を有する現像ロール
５が配置される。導電性スリーブ１６上には導電性を有
する磁性トナーがマグネットロール１７の磁力によって
吸引、保持されてトナー層６が形成されている。このト
ナー層６は感光体１の表面と接触し、感光体１と現像ロ
ール５との間にはトナー接触領域１８が形成される。ま
た、感光体１の透明導電層１３と現像ロール５の導電性
スリーブ１６との間にはバイアス電圧が印加されてい
る。トナー接触領域１８ではトナーは磁気ブラシを形成
しており、導電性スリーブ１６と透明導電層１３との間
にバイアス電圧が印加されているためにトナーから光導
電層１４に電荷が注入される。感光体がトナーの電位と
ほぼ同電位に帯電されるとトナーと感光体間の電気的な
引力が生じなくなるため、感光体表面にトナーは付着し
ない。この状態で光書き込みヘッド３により光照射が行
われると、光照射部の電位が下がり、トナーと感光体１
の間に電界が形成されトナーはマグネットロールの磁力
に抗して感光体１上に付着する。このようにして、感光
体１上には所望のトナー像が形成される。
を示すもので、透明な支持体１２上にＩＴＯからなる透
明導電層１３および光導電層１４を積層した感光体１の
支持体１２側にＬＥＤアレイヘッド３が配置され、光導
電層１４と所定の間隔を隔てて導電性スリーブ１６およ
びその内部にマグネットロール１７を有する現像ロール
５が配置される。導電性スリーブ１６上には導電性を有
する磁性トナーがマグネットロール１７の磁力によって
吸引、保持されてトナー層６が形成されている。このト
ナー層６は感光体１の表面と接触し、感光体１と現像ロ
ール５との間にはトナー接触領域１８が形成される。ま
た、感光体１の透明導電層１３と現像ロール５の導電性
スリーブ１６との間にはバイアス電圧が印加されてい
る。トナー接触領域１８ではトナーは磁気ブラシを形成
しており、導電性スリーブ１６と透明導電層１３との間
にバイアス電圧が印加されているためにトナーから光導
電層１４に電荷が注入される。感光体がトナーの電位と
ほぼ同電位に帯電されるとトナーと感光体間の電気的な
引力が生じなくなるため、感光体表面にトナーは付着し
ない。この状態で光書き込みヘッド３により光照射が行
われると、光照射部の電位が下がり、トナーと感光体１
の間に電界が形成されトナーはマグネットロールの磁力
に抗して感光体１上に付着する。このようにして、感光
体１上には所望のトナー像が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】ところで、上記のプ
ロセスにおいては、感光体にピンホール等の欠陥がある
と感光体と現像ロール間がショートし、過剰な電流が流
れる。そしてこの電流により熱が発生し、感光体が劣化
するという問題点があった。
ロセスにおいては、感光体にピンホール等の欠陥がある
と感光体と現像ロール間がショートし、過剰な電流が流
れる。そしてこの電流により熱が発生し、感光体が劣化
するという問題点があった。
【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、感光体の劣化を防止するとともに、コロ
ナ放電器を用いないプロセスにより、高速の像形成が可
能な像形成装置を提供することを目的とする。
たものであり、感光体の劣化を防止するとともに、コロ
ナ放電器を用いないプロセスにより、高速の像形成が可
能な像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明は、導電性スリ
ーブとその内部に磁石を有する現像ロールにおいて、バ
イアス電圧を印加された導電性スリーブの表面を絶縁層
あるいは抵抗層で被覆したことを特徴とする。
ーブとその内部に磁石を有する現像ロールにおいて、バ
イアス電圧を印加された導電性スリーブの表面を絶縁層
あるいは抵抗層で被覆したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、絶縁層で被覆した場合は、電
流をほとんど流さずに電界のみを感光体に印加すること
ができる。また、抵抗層を被覆した場合には、感光体に
ピンホール等が有り電流が流れても、その電流値を小さ
くできるため、過電流による発熱は殆ど生ぜず、感光体
の劣化を防止できる。
流をほとんど流さずに電界のみを感光体に印加すること
ができる。また、抵抗層を被覆した場合には、感光体に
ピンホール等が有り電流が流れても、その電流値を小さ
くできるため、過電流による発熱は殆ど生ぜず、感光体
の劣化を防止できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて詳述する。図
１は本発明の一実施例としての像形成装置の主要部を示
す説明図である。
１は本発明の一実施例としての像形成装置の主要部を示
す説明図である。
【００１０】本発明の像形成過程を図１を用いて説明す
る。
る。
【００１１】図１において、感光ベルト１はポリエチレ
ンテレフタレート等の透明支持体１２上に透明導電層１
３および有機光導電層１４を積層して形成されている。
感光ベルト１の光導電層１４と対向する側に配置された
その内部にトナーを収容した現像器４には、マグネット
ロール１７、導電性スリーブ１６および絶縁被覆１５か
らなる現像ロール５が備えられており、絶縁被覆１５上
には抵抗率が１０9 Ωcm以下の導電性トナーがマグネッ
トロール１７の磁力により吸引、保持されてトナー層６
が形成されている。このトナー層６が光導電層１４と接
触するトナー接触領域１８では、トナーは磁気ブラシを
形成している。この状態で、導電性スリーブ１６と透明
導電層１３にバイアス電圧が印加された時に光導電層に
加わる電界の大きさについて考察する。
ンテレフタレート等の透明支持体１２上に透明導電層１
３および有機光導電層１４を積層して形成されている。
感光ベルト１の光導電層１４と対向する側に配置された
その内部にトナーを収容した現像器４には、マグネット
ロール１７、導電性スリーブ１６および絶縁被覆１５か
らなる現像ロール５が備えられており、絶縁被覆１５上
には抵抗率が１０9 Ωcm以下の導電性トナーがマグネッ
トロール１７の磁力により吸引、保持されてトナー層６
が形成されている。このトナー層６が光導電層１４と接
触するトナー接触領域１８では、トナーは磁気ブラシを
形成している。この状態で、導電性スリーブ１６と透明
導電層１３にバイアス電圧が印加された時に光導電層に
加わる電界の大きさについて考察する。
【００１２】図２は導電性トナーの抵抗を無視したとき
の、等価回路図であり、Ｒ1 、Ｒ2はそれぞれ絶縁層１
５、光導電層１４の電気抵抗、Ｃ1 、Ｃ2 はそれぞれ絶
縁層１５、光導電層１４の静電容量を表す。バイアス電
圧をＶとすると、光導電層１４に分配される電圧Ｖ2 は
以下の式で表される。
の、等価回路図であり、Ｒ1 、Ｒ2はそれぞれ絶縁層１
５、光導電層１４の電気抵抗、Ｃ1 、Ｃ2 はそれぞれ絶
縁層１５、光導電層１４の静電容量を表す。バイアス電
圧をＶとすると、光導電層１４に分配される電圧Ｖ2 は
以下の式で表される。
【００１３】
【数１】
【００１４】ここで、
【００１５】
【数２】
【００１６】光導電層１４の暗抵抗は非常に大きく、特
に有機光導電体の暗抵抗率は１０14Ωcm以上であるた
め、絶縁層１５の抵抗率が同程度に大きい場合は
に有機光導電体の暗抵抗率は１０14Ωcm以上であるた
め、絶縁層１５の抵抗率が同程度に大きい場合は
【００１７】
【数３】
【００１８】と表される。従って、光導電層にピンホー
ル等の欠陥があっても電流はコンデンサーの充電電流と
同程度であり、光導電層の劣化は防止される。また絶縁
層の誘電率を光導電層の誘電率より大きくするか、絶縁
層の層厚を光導電層の層厚より薄くすることにより、バ
イアス電圧の多くを光導電層に分配することができる。
さらに、絶縁層として疎水性のプラスチックを用いれ
ば、湿度の影響をうけ難くすることができる。
ル等の欠陥があっても電流はコンデンサーの充電電流と
同程度であり、光導電層の劣化は防止される。また絶縁
層の誘電率を光導電層の誘電率より大きくするか、絶縁
層の層厚を光導電層の層厚より薄くすることにより、バ
イアス電圧の多くを光導電層に分配することができる。
さらに、絶縁層として疎水性のプラスチックを用いれ
ば、湿度の影響をうけ難くすることができる。
【００１９】絶縁層の代わりに抵抗層を用いた場合は、
所定の緩和時間後、
所定の緩和時間後、
【００２０】
【数４】
【００２１】となり、Ｒ1 により電流を制限することに
より光導電層の劣化を防止できるとともに、バイアス電
圧の多くを光導電層に分配することができる。
より光導電層の劣化を防止できるとともに、バイアス電
圧の多くを光導電層に分配することができる。
【００２２】以上のように、絶縁層の層厚、抵抗率、誘
電率を選ぶことによりバイアス電圧の多くが光導電層に
分配されると、トナーから光導電層に電荷注入が行わ
れ、帯電される。
電率を選ぶことによりバイアス電圧の多くが光導電層に
分配されると、トナーから光導電層に電荷注入が行わ
れ、帯電される。
【００２３】光導電層表面がトナー層とほぼ同電位に帯
電されるとトナーと感光体間の電気的な引力が生じなく
なるため、感光体表面にトナーは付着しない。この状態
で光書き込みヘッド３により光照射が行われると、光照
射部では電位が下がり、トナーと感光体との間に静電引
力が働き、トナーはマグネットロールの磁力に抗して感
光体上に付着し、トナー像が形成される。なお、転写効
率を向上させるため、導電性トナーと絶縁性トナーとを
混合した現像剤を用いた場合にも、導電性トナーのみを
用いた場合と同様に感光体の劣化を防止できる。
電されるとトナーと感光体間の電気的な引力が生じなく
なるため、感光体表面にトナーは付着しない。この状態
で光書き込みヘッド３により光照射が行われると、光照
射部では電位が下がり、トナーと感光体との間に静電引
力が働き、トナーはマグネットロールの磁力に抗して感
光体上に付着し、トナー像が形成される。なお、転写効
率を向上させるため、導電性トナーと絶縁性トナーとを
混合した現像剤を用いた場合にも、導電性トナーのみを
用いた場合と同様に感光体の劣化を防止できる。
【００２４】（実験例１）感光体として層厚２０μｍの
有機光導電材料を塗布した感光ベルトを用い、絶縁層と
して層厚１０μｍのポリフッ化ビニリデンを用い、以下
の条件で像形成を行った。現像ロールのバイアス電圧；
直流−６５０Ｖに１ＫＨｚの交流３００Ｖを重畳転写ロ
ールのバイアス電圧；直流＋６００Ｖこの結果、絶縁層
が無い場合に現像ロールバイアスとして直流−５００Ｖ
を印加したのと同等な帯電電位が得られ、トナー濃度が
高く、良質の画像が得られ、また感光体の劣化もみられ
なかった。
有機光導電材料を塗布した感光ベルトを用い、絶縁層と
して層厚１０μｍのポリフッ化ビニリデンを用い、以下
の条件で像形成を行った。現像ロールのバイアス電圧；
直流−６５０Ｖに１ＫＨｚの交流３００Ｖを重畳転写ロ
ールのバイアス電圧；直流＋６００Ｖこの結果、絶縁層
が無い場合に現像ロールバイアスとして直流−５００Ｖ
を印加したのと同等な帯電電位が得られ、トナー濃度が
高く、良質の画像が得られ、また感光体の劣化もみられ
なかった。
【００２５】（実験例２）実験例１のポリフッ化ビニリ
デンの代わりに、カーボンを分散した抵抗率１０9 Ωｃ
ｍの導電性ゴム１００μｍを用い、現像ロールのバイア
ス電圧として直流−５００Ｖ，１ＫＨｚ交流３００Ｖの
他は実験例１と同様にして像形成を行い、実験例１と同
様の良質の画像が得られた。また、感光体も劣化しなか
った。
デンの代わりに、カーボンを分散した抵抗率１０9 Ωｃ
ｍの導電性ゴム１００μｍを用い、現像ロールのバイア
ス電圧として直流−５００Ｖ，１ＫＨｚ交流３００Ｖの
他は実験例１と同様にして像形成を行い、実験例１と同
様の良質の画像が得られた。また、感光体も劣化しなか
った。
【００２６】（実験例３）実験例１のポリフッ化ビニリ
デンの代わりに、カーボンを分散した抵抗率１０9 Ωcm
の導電性ゴム１００μｍとこの上に５μｍのテフロンを
被覆したものを用い、現像ロールの直流バイアス電圧と
して−７５０Ｖの条件で他は実験例１と同様にして像形
成を行い、実験例１と同様の良質な画像が得られ、感光
体の劣化も見られなかった。
デンの代わりに、カーボンを分散した抵抗率１０9 Ωcm
の導電性ゴム１００μｍとこの上に５μｍのテフロンを
被覆したものを用い、現像ロールの直流バイアス電圧と
して−７５０Ｖの条件で他は実験例１と同様にして像形
成を行い、実験例１と同様の良質な画像が得られ、感光
体の劣化も見られなかった。
【００２７】（実験例４）転写効率向上のため、抵抗率
１０3 Ωcmの導電性トナー５０重量％と抵抗率１０14Ω
cmの絶縁性トナー５０重量％を混合したトナーを用いた
ところ、転写効率の向上がみられ、感光体の劣化も見ら
れなっかた。
１０3 Ωcmの導電性トナー５０重量％と抵抗率１０14Ω
cmの絶縁性トナー５０重量％を混合したトナーを用いた
ところ、転写効率の向上がみられ、感光体の劣化も見ら
れなっかた。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば絶
縁層を用いることにより現像ロールと感光体との間のシ
ョートを確実に防止でき、また印加するバイアス電圧も
絶縁層がない場合と大きな差異がないようにすることが
でき、またコロナ放電器を用いずに高品質の画像を形成
することができるという優れた効果を奏する。
縁層を用いることにより現像ロールと感光体との間のシ
ョートを確実に防止でき、また印加するバイアス電圧も
絶縁層がない場合と大きな差異がないようにすることが
でき、またコロナ放電器を用いずに高品質の画像を形成
することができるという優れた効果を奏する。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の像形成装置の主要部を示す概略構成図
である。
である。
【図２】図１の等価回路図である。
【図３】従来の像形成装置を示す概略構成図である。
【図４】従来の像形成方法の原理を示す説明図である。
１ 感光体 ３ 光書き込みヘッド ５ 現像ロール ４ 現像器 ６ トナー層 １２ 透明支持体 １３ 透明導電層 １４ 光導電層 １５ 絶縁層 １６ 導電性スリーブ １７ マグネットロール １８ トナー接触領域
Claims (3)
- 【請求項１】 透明で導電性を有する支持体上に光導電
層を設けた感光体と、前記光導電層に近接配置された導
電性スリーブおよびその内部に配設された磁石を有する
現像ロールと、この現像ロール上に保持された導電性で
かつ磁性を有するトナーと、前記感光体の支持体側から
露光を行う露光手段と、前記支持体と前記現像ロールの
間にバイアス電圧を印加する手段とを備え、前記感光体
表面へのトナーの接触と露光とをほぼ同時に行ってトナ
ー像を形成する像形成装置において、 現像ロールの表面を絶縁層あるいは抵抗層で被覆したこ
とを特徴とする像形成装置。 - 【請求項２】 前記絶縁層として絶縁性プラスチックを
用いることを特徴とする請求項１記載の像形成装置。 - 【請求項３】 前記抵抗層として導電性ゴムを用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246017A JPH0667545A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246017A JPH0667545A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667545A true JPH0667545A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=17142221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4246017A Pending JPH0667545A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667545A (ja) |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP4246017A patent/JPH0667545A/ja active Pending
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