JPH07146603A - 像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真プリンタの感光ドラムの帯電電位を
高めることができ、また帯電時間を延長できる像形成装
置に関し、「かぶり」の発生及び印刷濃度の低下を防止
して良好な印刷ができる像形成装置を提供することを目
的とする。 【構成】 光透過性の基体13上に光透過性の導電層14及
び光導電層15を順次積層した表面が移動する感光体１
と、基体13側から感光体１に像を露光する露光手段３
と、光導電層15側に配置され、マグネットローラ41で現
像剤40を搬送して感光体１に接触させる現像手段４とを
有し、感光体１と搬送された現像剤40の接触幅内で、現
像剤40に電圧V1を印加して感光体１を帯電し、露光と現
像をほぼ同時に行う像形成装置であって、感光体１とマ
グネットローラ41の間で感光体１表面の現像剤40の移動
方向の上流側に設けた、感光体１とほぼ等しい長さを有
し現像剤40と接する電極16に電圧V1より所定電圧だけ高
い電圧V2を印加する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プリンタ等の
像形成装置に係り、特に感光ドラムの帯電電位を高める
ことができ、また帯電時間を延長することができる像形
成装置に関するものである。

【０００２】近来、コンピュータ、通信技術の急速な発
展に伴い、出力端末としてのプリンタの需要が高まりつ
つある。電子写真プリンタは記録速度や印刷品質等に優
れているという点から急速に普及してきている。

【０００３】しかしながら、従来普及している電子写真
方式（カールソンプロセス）では、感光ドラムを記録媒
体に用い、帯電、露光、現像、転写、定着、除電及びク
リーニングという複雑な工程で記録が行われているた
め、装置の小型化、低価格化、メンテナンスフリー化に
は限度があり、より簡単なプロセスの装置が望まれてい
た。

【０００４】これに対して、プロセスを簡単にすること
ができる光背面記録方式の電子写真プリンタが開発され
つつあるが、この方式では、現像剤側に電圧を印加する
ことで感光ドラムを帯電させるため、ロスにより感光ド
ラムの表面電位は印加される電圧より低くなる。従っ
て、一般的な非磁性トナーを用いると、全面の「かぶ
り」（印刷の背景の汚れ）が発生し、また印刷濃度が低
下する。

【０００５】このため、従来から磁性トナーを用いるこ
とで、マグネットローラからの回収力を強くして「かぶ
り」の低減及び印刷濃度の低下防止を図ってきた。しか
し、トナー中の磁性粉はしばしば不均一に含有されてい
ることがあり、磁性粉量の少ないトナーは「かぶり」が
出易く、印刷濃度が低下し易いので、「かぶり」の発生
及び印刷濃度の低下を防止できる方法が望まれている。

【０００６】

【従来の技術】図９にカールソンプロセス方式による電
子写真プリンタの内部側面図を例示している。図におい
て、1aは感光ドラム、２は帯電器、3aは露光器、4aは現
像器、５は転写器、６は除電器、７はクリーナ、８は定
着器、９は搬送路、10は使用するサイズの用紙12を収容
した給紙部、11はスタッカを示す。

【０００７】このような構成により、感光ドラム1aを潜
像記録媒体として用い、一様帯電、画像露光、現像、転
写、定着、除電及びクリーニングの７つの工程で記録が
行われる。帯電器２は光導電性を有する感光ドラム1aの
表面に正または負の均一正電荷を施し、露光器3aは印刷
情報を変換した光データを光ダイオード（ＬＥＤ）やレ
ーザ光等により照射して、特定部分の表面電荷を消去す
ることにより、感光ドラム1a上に印刷情報に応じた静電
潜像を形成する。

【０００８】次に現像器4aでトナー40ａによって静電的
に現像することにより、感光ドラム1a上にトナー40ａに
よる可視像を形成し、最後にこのトナー像を転写器５で
給紙部10から繰り出されて搬送路９を矢印方向に搬送さ
れた用紙12に静電的に転写して、定着器８で熱、光、圧
力等によって定着して、用紙12をスタッカ11に送出す
る。

【０００９】トナー像を転写した感光ドラム1aは、除電
器６で除電され、更にクリーナ７でクリーニングされ
て、次の印刷に備える。しかし、このようなカールソン
プロセス方式による電子写真プリンタは、各工程に用い
る手段が概ね感光ドラム1aの周囲に配置されていて、装
置が小型化するにつれて、各工程の手段が感光ドラム1a
の周りに密に連なるため、小型化に限度があり、また現
像器4aからトナー40ａが飛散して露光器3aの光学系を汚
し、印刷に悪影響を及ぼす等の欠点がある。

【００１０】更に、従来の帯電器２による帯電手段は、
コロナ帯電によって帯電を行うため、オゾンが発生して
人体に対して悪影響を及ぼす等の問題点がある。そこ
で、露光手段を感光ドラムの内側に配置し、帯電手段に
コロナ帯電を用いない光背面記録方式の電子写真プリン
タが、特開昭５８−１５３９５７号公報、特開昭５７−
１１９３７５号公報等に提案されている。

【００１１】以下、概要を図10により説明する。図10に
おいて、1bは感光ドラム、3bは露光器、4bは現像器、5a
は転写ローラ、6aは除電ランプを示す。図４と同一符号
は同一対象物を示す。

【００１２】感光ドラム1bは、透明な基体13ａ上に透明
な導電層14ａ及び光導電層15ａが順次積層形成されてい
る。露光器3bは、感光ドラム1bの内側に配置され、感光
ドラム1bに対向する現像器40b の方向の導電層14ａの背
面に光データを露光する。

【００１３】現像器4bは、感光ドラム1bに間隙を介して
対向する現像ローラ41ａ及び現像剤40ｂを収容した収容
部44で構成されている。現像ローラ41ａは、導電性で非
磁性のスリーブ42とスリーブ42の内部に配置された磁石
43で構成され、磁石43は固定され、スリーブ42は矢印方
向に回転する。また、スリーブ42には直流電源が接続さ
れ、スリーブ42の回転で収容部44から供給される現像剤
40ｂを感光ドラム1bの対向面に搬送し、現像剤40ｂを感
光ドラム1bの表面に接触させて接触幅を形成し、現像剤
40ｂを媒体としてスリーブ42とアースされた感光ドラム
1bとの間に印加されたバイアス電圧により、感光ドラム
1bに形成された静電潜像をトナー現像する。

【００１４】収容部44は、互いに反対方向に回転する攪
拌スクリュー45と供給スクリュー46、仕切り板47及び供
給板48で構成されている。収容部44に収容された現像剤
40ｂは、攪拌スクリュー45の回転によって、例えば図面
の下方垂直方向にスクリュー搬送して攪拌され、搬送さ
れた現像剤40ｂは仕切り板47の後方をＵターンして、供
給スクリュー46の回転によって図面の上方垂直方向に搬
送され、供給板48上に送られて現像ローラ41ａに供給さ
れる。

【００１５】現像剤40ｂは、導電性のトナーの一成分現
像剤、或いは絶縁性のトナーと10⁵Ωｃｍ以下の導電性
のキャリアを混合した二成分現像剤（特開昭５８−１５
３９５７号公報）である。

【００１６】このような構成を有するので、図11によっ
て帯電、露光、及び現像のプロセスを説明すると、図11
(a) に示すように、感光ドラム1bの表面と接触させた現
像剤40ｂを介して、現像器4bのスリーブ42と感光ドラム
1bの導電層14ａとの間にバイアス直流（ＤＣ）電圧を印
加し、感光ドラム1bの表面を一様に帯電させる。なお、
この印加電圧は直流の定電圧制御される。

【００１７】次に図11(b) に示すように、感光ドラム1b
と現像剤40ｂの接触部分の最適位置に導電層14ａ側から
露光器3bによって露光を行い、光導電層15ａに静電潜像
を形成すると同時に、図11(c) に示すように、潜像部分
の電気的引力によってトナー40A を吸引し、感光ドラム
1bの表面にトナー像を形成する。なお、静電潜像以外の
部分のトナー40A は磁性を帯びて、スリーブ42内の磁石
43の磁力によってキャリア40B と共に除去される。

【００１８】かくて、図10に示すように、感光ドラム1b
に形成されたトナー像は、供給された用紙12に電圧が印
加された転写ローラ5aによって転写され、定着器８で定
着される。トナー像を用紙12に転写した後、感光ドラム
1bの表面は内側に配置された除電ランプ6aによって除電
され、次の印刷に備える。

【００１９】このようにして印刷されるので、この方式
を用いると、コロナ帯電のようなオゾンが発生すること
がなく、また露光器3bが感光ドラム1bの内側にあり、且
つ現像器4bが帯電手段と現像手段を兼ねているので、工
程の大幅な削減が可能となり、装置の小型化が容易にな
った。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、前記のカールソンプロセス方式では、通常、コロナ
放電（或いはファーブラシ、ローラ等）により感光ドラ
ムを帯電させるが、この帯電は露光や現像の前にある別
のプロセスで行って、しかも感光ドラムの表面電位を十
分に上昇させるのに時間的余裕があり、この帯電電位が
現像剤に印加される電圧よりも高電位のため、理論的
に、印刷の背景部はトナーが付着することがなく、「か
ぶり」は発生しない。

【００２１】しかし、前記の光背面記録方式では、現像
剤側に電圧を印加することで、感光ドラムを帯電させる
ため、帯電によるロスがない場合でも、感光ドラムの表
面電位は現像剤側から印加する電圧と等しくなるだけで
あって、感光ドラムの帯電がカールソンプロセス方式の
ように、現像剤に印加される電圧より高くなることはな
い。通常、帯電による若干のロスを含むため感光ドラム
の表面電位は現像剤に加えられる電圧より低くなる。

【００２２】従って、(a) 一般的な非磁性のトナーを用
いれば、全面の「かぶり」となる。この対策として従来
から、磁性トナーを用いることでマグネットローラから
の回収力を強くして「かぶり」を低減している。しか
し、トナーに含まれる磁性粉はしばしば不均一に含有さ
れることがあり、磁性粉量の少ないトナーは「かぶり」
易くなり、且つ印刷濃度が低下するという問題点があ
る。

【００２３】この現象は温度及び湿度の変化に対して顕
著に影響される。即ち、高温高湿になれば、現像剤の電
気抵抗が下がり、感光ドラムに対する帯電量が低下して
「かぶり」が発生し、低温低湿になれば、現像剤の電気
抵抗が上がり、感光ドラムが帯電しにくくなってやはり
「かぶり」が発生し、また印刷濃度が低下する。

【００２４】従って、非磁性のトナー及び低磁性化特性
を有するトナーの「かぶり」を無くすためには、感光ド
ラムの電位を現像剤側から印加する電圧に近づけるか、
または更に高くする必要がある。

【００２５】また、(b) 現像剤が感光ドラムに接触して
いる接触幅内で、帯電、露光、現像をほぼ同時に行うた
め、帯電に対する時間が少なく、感光ドラムの表面電位
が十分に上昇できない。このため、このまま次の工程に
移行すると「かぶり」が発生し、且つ印刷濃度が低下す
るという問題点がある。この現象は温度及び湿度の変化
に対して顕著に影響される。

【００２６】従って、感光ドラムの表面電位が十分に上
昇できるように帯電時間を長くする必要がある。類似の
問題点を解決する公知例として、上記の問題点(a) に対
して、(1) 特開昭５８−１４５４６８号公報「画像記録
装置」、(2) 特開平４−１８２６８３号公報「画像形成
装置」及び(3) 特開平３−１５６４７７号公報「現像方
法及び装置」があるが、(1) は、印刷濃度が薄くなった
り、「かぶり」が出易いという欠点を解決するためのも
のであるが、用紙上に直接トナー像を形成して印刷する
ため用紙の背後から電圧を印加する方法であって、本発
明における対象とは全く異なる。

【００２７】(2) は、現像器の上流側を像担持体（感光
ドラム）に沿った電極を配置することでトナーの飛散を
防止するもので、トナー飛散防止のために電極で現像剤
全体を覆う必要がある。本発明では感光ドラムの帯電を
対象としている。

【００２８】また、(3) は、小粒径のトナーの凝集現象
による現像不良を防止するために、交流電界によりトナ
ーとキャリアを分離して現像する方法である。本発明で
は感光ドラムの帯電を対象としている。

【００２９】従って、(1) 、(2) 及び(3) の公知例は、
上記(a) の問題点を解決する方法とは成り得ない。ま
た、上記の問題点(b) に対して、(4) 特開昭６２−１７
５７７２号公報「画像表示装置」、(5) 特開平３−１３
９７７号公報「現像装置」及び(6) 特開平４−１５９５
６５号公報「画像記録装置」があるが、(4) は、クリー
ニング機構として磁気ブラシを用いた装置で、本発明が
対象とする装置とは構成が異なる。

【００３０】(5)は、トナー飛散を防止するため、現像
剤が現像容器から出る部分に磁石を設けているもので、
本発明では感光ドラムの上流側を対象としている。(6)
は、「かぶり」の防止や印刷濃度を改善するために、ト
ナーを搬送する無端ベルト内に磁界発生手段を設けたも
ので、本発明の対象とする装置とは構成が全く異なる。

【００３１】従って、(4) 、(5) 及び(6) の公知例は、
上記(b) の問題点を解決する方法とは成り得ない。本発
明は、温度湿度に関係なく「かぶり」の発生、及び印刷
濃度の低下を防止して良好な印刷ができる像形成装置を
提供することを目的としている。

【００３２】

【課題を解決するための手段】図１及び図２は本発明の
原理図で、図１は請求項１に対応する原理構成図、図２
は請求項３に対応する原理構成図である。

【００３３】１）請求項１に対応する手段 図１において、１は感光体、40は現像剤、１は基体13上
に導電層14及び光導電層15を順次積層形成し、表面が移
動する感光体、13は感光体１に設けられ、光透過性を有
する材料で形成された基体、14は感光体１に設けられ、
光透過性を有する材料で形成された導電層、15は感光体
１に設けられた光導電層、３は感光体１の基体13側に配
置され、感光体１に像を露光する露光手段、４は感光体
１の光導電層15側に配置され、マグネットローラ41を有
し、現像剤40を搬送して感光体１に接触させる現像手
段、41は現像手段４に設けられ、現像剤40を搬送するマ
グネットローラ、16は感光体１及びマグネットローラ41
の間で感光体１のマグネットローラ41との対向位置より
感光体１の表面の現像材40の移動方向の上流側に、感光
体１に対して平行に設けられ、感光体１とマグネットロ
ーラ41の対向長さとほぼ等しい長さを有し、現像剤40と
接する電極である。

【００３４】従って、感光体１及びマグネットローラ41
上の現像剤40の接触幅内で、現像剤40に電圧V1を印加し
て感光体１を帯電し、露光手段３による感光体１に対す
る露光及び露光によって感光体１に形成された静電潜像
の現像手段４による現像をほぼ同時に行う像形成装置で
あって、現像剤40に印加する電圧V1より所定電圧だけ高
い電圧V2を電極16に印加するように構成されている。

【００３５】２）請求項３に対応する手段 図２において、１は感光体、40は現像剤、１は基体13上
に導電層14及び光導電層15を順次積層形成し、表面が移
動する感光体、13は感光体１に設けられ、光透過性を有
する材料で形成された基体、14は感光体１に設けられ、
光透過性を有する材料で形成された導電層、15は感光体
１に設けられた光導電層、３は感光体１の基体13側に配
置され、感光体１に像を露光する露光手段、４は感光体
１の光導電層15側に配置され、マグネットローラ41を有
し、現像剤40を搬送して感光体１に接触させる現像手
段、41は現像手段４に設けられ、現像剤40を搬送するマ
グネットローラ、17はマグネットローラ41に対向する感
光体１の表面の現像剤40の移動方向の上流側、及び感光
体１の基体13側の露光手段３による露光位置より感光体
１の表面の現像剤40の移動方向の上流側の所定位置の少
なくとも一方に設けられ、感光体１に平行し、感光体１
とマグネットローラ41の対向長さとほぼ等しい長さを有
するマグネット板である。

【００３６】従って、感光体１及びマグネットローラ41
上の現像剤40の接触幅内で、現像剤40に電圧V1を印加し
て感光体１を帯電し、露光手段３による感光体１に対す
る露光及び露光によって感光体１に形成された静電潜像
の現像手段４による現像をほぼ同時に行うように構成さ
れている。

【００３７】

【作用】

１）請求項１に対応する作用 感光体１とマグネットローラ41の間で、感光体１の表面
の現像剤40の移動方向の上流側に電極16を設けて、現像
剤40に印加する電圧V1より所定電圧だけ高い電圧V2を電
極16に印加することにより、感光体１の電位を現像剤40
側から印加する電圧より高くすることができるので、温
度及び湿度の変化に対しても影響なく、感光体１の現像
剤40の「かぶり」及び印刷濃度の低下を防止することが
でき、良好な印刷品質が得られる。

【００３８】２）請求項３に対応する作用 マグネットローラ41に対向する感光体１の表面の現像剤
40の移動方向の上流側、及び感光体１の基体13側の露光
手段３による露光位置より感光体１の表面の現像剤40の
移動方向の上流側の所定位置の少なくとも一方にマグネ
ット板17を設けることにより、マグネット板17に現像剤
40が吸引されて、感光体１上の現像剤40の接触幅が上流
側に拡大し、現像剤40による感光体１の帯電時間が長く
なり表面電位を十分に上昇させることができるので、温
度及び湿度の変化に対しても影響なく、感光体１の現像
剤40の「かぶり」及び印刷濃度の低下を防止することが
でき、良好な印刷品質が得られる。

【００３９】

【実施例】以下、従来例で説明した光背面記録方式によ
る電子写真プリンタに本発明を適用した第１の実施例及
び第２の実施例を説明する。

【００４０】(１）第１の実施例の説明 図３〜図５を参照して第１の実施例（請求項１及び請求
項２に対応している）を説明する。図３は本発明の第１
の実施例の装置(1) を示す構成図、図４は本発明の第１
の実施例の装置(2) を示す側面図、図５は第１の実施例
の印刷評価結果を示す図である。全図を通じて同一符号
は同一対象物を示す。

【００４１】図３及び図４の感光ドラム1b、露光器3b、
現像器4b、帯電電極16ａ、及び現像ローラ41ａは、図１
の感光体１、露光手段３、現像手段４、電極16、及びマ
グネットローラ41に夫々対応している。

【００４２】１）装置(1)(請求項１に対応している） 図３(a) 及び(b) に示すように、感光ドラム1bと現像ロ
ーラ41ａのスリーブ42の間の、感光ドラム1bの表面の現
像剤40ｂの移動方向の上流側、図において下方で感光ド
ラム1b面の現像剤40ｂの接触幅の下方に接する位置に、
感光ドラム1bの長手方向の長さとほぼ等しい長さを有す
る帯電電極16ａが感光ドラム1bに対して平行に設けられ
ている。帯電電極16ａは、断面が１mm×0.5mm の帯状の
導電体、例えば、銅板で形成されている。

【００４３】スリーブ42には、直流電圧Ｖ_DC（＝−650
Ｖ)を印加する。即ち、現像剤40ｂに印加される。この
場合、感光ドラム1bとスリーブ42のギャップは0.3mm と
している。

【００４４】帯電電極16ａには、スリーブ42に印加する
直流電圧Ｖ_DCより絶対値で10〜500Ｖ高い (例えば、−2
00Ｖ高い) 電圧を印加する。即ち、直流電圧 (＝−850
Ｖ）を印加する。

【００４５】いずれも印加する電圧駆動方式として、定
電圧制御を行う。このような構成を有するので、帯電電
極16ａに印加された電圧がスリーブ42に印加された電圧
より高いため、感光ドラム1bの電位を現像剤40ｂ側から
印加する電圧より高くすることができるので、感光ドラ
ム1bに対する現像剤40ｂの「かぶり」及び印刷濃度の低
下を防止することができ、良好な印刷品質を得ることが
できる。

【００４６】２）装置(2)(請求項２に対応している） 図４は図３で説明した装置(1) と帯電電極16ａの位置、
及び感光ドラム1bとスリーブ42のギャップは同じで、電
圧の印加方法が異なる。即ち、図４に示すように、スリ
ーブ42及び帯電電極16ａに夫々交流電圧に直流電圧を重
畳させた交番電圧を印加するものである。

【００４７】即ち、スリーブ42には、交流電圧Ｖ_ACがピ
ーク間電圧Ｖ_PP (＝1200Ｖ，周波数600Hz) に直流電圧
Ｖ_DC（＝−650Ｖ）を重畳した交番電圧を印加する。こ
の場合、感光ドラム1bとスリーブ42のギャップは0.3mm
としている。

【００４８】帯電電極16ａには、交流電圧Ｖ_ACがピーク
間電圧Ｖ_PP (＝1200Ｖ，周波数600Hz) とスリーブ42に
印加する直流電圧Ｖ_DCより絶対値で10〜500Ｖ高い(例え
ば、−200Ｖ高い) 電圧（＝−850Ｖ）を印加する。

【００４９】いずれも印加する電圧駆動方式として、定
電圧制御を行う。このような構成を有するので、帯電電
極16ａに印加された電圧がスリーブ42に印加された電圧
より高いため、感光ドラム1bの電位を現像剤40ｂ側から
印加する電圧より高くすることができ、しかも交流電圧
に直流電圧を重畳させた交番電圧を印加することによ
り、環境依存性が強くなり、一層、感光ドラム1bの電位
が安定して、感光ドラム1bに対する現像剤40ｂの「かぶ
り」及び印刷濃度の低下を防止することができ、良好な
印刷品質を得ることができる。

【００５０】以下に、装置(1) 及び(2) の感光ドラム1
b、及び現像剤40ｂの作成例を説明する。 ａ) 感光ドラムの作成例 使用する感光ドラム1bは、露光と現像をほぼ同時に行わ
れるために、高易動度(露光時に発生するホールが表面
に到達する速さが速い) ことが必要とされている。

【００５１】しかし、光導電層15ａに無機材料を用いた
感光ドラム1bでは、易動度は非常に速いが、有機材料に
比べて暗抵抗 (光が当たっていない所の抵抗) が低いた
め、用いられる現像剤40ｂの抵抗を低くしなければ十分
な帯電を与えることはできず、それは困難であり、従っ
て、無機材料は使用できない。

【００５２】一方、光導電層15ａに有機材料を用いた感
光ドラム1bならば暗抵抗が高いので、現像剤40ｂに導電
性を付与しなくても、十分帯電可能であることを見出し
た。そこで、光導電層15ａに有機材料を使用する感光ド
ラム1bは、基体13ａにガラス円筒を用い、導電層14ａは
ＩＴＯ（インジューム・テイン・オキサイド）を真空蒸
着法で 100Åの膜厚で形成する。次に重量比でシアノエ
チル化プルラン１をアセトン10 に溶解し、これを導電
層14ａの上に浸漬塗布し、100 ℃１時間乾燥して膜厚１
μｍの中間層を形成する。

【００５３】更に重量比でα型オキソチタルフタロシア
ニン１、ポリエステル１、1,1,2-トリクロエタン20を硬
質ガラスポットを用いて24時間分散混合したものを、前
記の中間層上に塗布し、100 ℃で１時間乾燥させて膜厚
0.3 μｍの電荷発生層を形成した。電荷輸送層形成のた
め、重量比でブタジエン誘導体１、ポリカーボネート１
をジクロロメタン17で溶解して塗布液を調整し、これを
前記の電荷発生層上に浸漬塗布し、90℃で１時間乾燥さ
せて膜厚約15μｍの電荷輸送層を作成して、感光層、即
ち、光導電層15ａを形成する。

【００５４】ｂ）現像剤の作成例 トナー(1) 作成 バインダ樹脂として、重量比でポリエステル樹脂（ＮＥ
−２１５０,花王(株))60及び着色剤としてカーボンブラ
ック（ブラックパールズＬ：平均粒径 2.4μｍ、比表面
積138m²/ｇ：キャボット社製）５、アゾ染料（ボントロ
ンＳ-34,オリエント化学製)１、磁性粉（ＭＴＺ-703,戸
田工業(株)製)30 、プロピレンワックス(ビスコール 55
0P 三洋化成(株)製)４を加え、加圧ニーダにより 160
℃,30分溶解混練してトナー塊を得る。

【００５５】冷却したトナー塊をロートプレックス粉砕
機により約２mm以下の粗トナーとする。次いで、粗トナ
ーをジェットミル（ＰＪＭ粉砕機，日本ニューマチック
工業(株)製）を用いて微粉砕を行い、粉砕物を風力分級
機（アルピネ社製）により分級し、平均粒径10μｍのト
ナーを得る。

【００５６】トナー(2) 作成 バインダ樹脂として、重量被でポリエステル樹脂 (ＮＥ
−２１５０,花王(株))90、及び着色剤としてカーボンブ
ラック (プラックパールズ：平均粒径 2.4μｍ、比表面
積138m²/ｇ：キャボット社製) ５、アゾ染料 (ボントロ
ンＳ-34,オリエント化学製)１、プロピレンワックス
（ビスコール 550Ｐ、三洋化成製)４を加え、加圧ニー
ダにより160℃,30分溶解混練してトナー塊を得る。

【００５７】冷却したトナー塊をロートプレックス粉砕
機により約２mm以下の粗トナーとする。次いで、粗トナ
ーをジェットミル（ＰＪＭ粉砕機，日本ニューマチック
工業(株)製）を用いて微粉砕を行い、粉砕物を風力分級
機（アルピネ社製）により分級し、平均粒径10μｍのト
ナーを得る。

【００５８】キャリア作成 重量比でスチレンアクリル樹脂 (ＢＲ-85,三菱レイヨン
(株)製)85 とカーボン (ケッチンブラック)15 をジメチ
ルケント溶液に溶解、または分散してコーティング液を
作成する。このコーティング液をキャリアのコア材とな
るマグネタイト (関東電化(株))3000 に万能攪拌機を用
いてコーティングする。作成したキャリアの電気抵抗は
10⁸ Ωｃｍである。

【００５９】電気抵抗は次のような方法で測定した。１
cm³ のキャリアを一定磁界（磁束密度 950ガウス、磁界
強度3400e)の働いている１cm³ の平行電極間 (電極間距
離１cm）に入れ、 100Ｖの直流電圧をかけた時に流れる
電流値i(Ａ) を測定し、Ｒ＝100／ｉの式から電気抵抗
の値を求めた。

【００６０】現像剤(1) の作成 重量比でトナー(1)25 及びキャリア75を混合し、現像剤
(1) を得る。 現像剤(2) の作成 重量比でトナー(2)25 及びキャリア75を混合し、現像剤
(2) を得る。

【００６１】このようにして作成した現像材40ｂ (現像
剤(1) 及び(2))を用いて、前記の装置(1) 及び(2) と従
来例で説明した装置について印刷の「かぶり」及び印刷
濃度を評価した結果を図５に示す。図中の○×の評価
は、感光ドラム上の「かぶり」による濃度差ΔＯＤが0.
05以下を○、また、印刷濃度は用紙12上でＯＤが1.35以
上を○とした。なお、ＯＤ(Optical Density) は印刷濃
度の単位である。

【００６２】従って、帯電電極16ａを設けて、スリーブ
42に印加する電圧より所定電圧だけ高い電圧を帯電電極
16ａに印加することによる結果は、従来方法に比較し
て、常温常湿の場合は勿論のこと、高温高湿及び低温低
湿の場合においても優れていることが明らかである。 （２）第２の実施例の説明 図６〜図８を参照して第２の実施例（請求項３に対応し
ている）を説明する。図６は本発明の第２実施例の装置
(1) を示す側面図、図７は本発明の第２の実施例の装置
(2) を示す構成図、図８は実施例の印刷評価結果を示す
図である。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

【００６３】図６及び図７の感光ドラム1b、露光器3b、
現像器4b、及び現像ローラ41ａは、図２の感光体１、露
光手段３、現像手段４、及びマグネットローラ41に夫々
対応している。

【００６４】１）装置(1) 図６に示すように、感光ドラム1bと現像ローラ41ａのス
リーブ42の間の、感光ドラム1bの表面の現像剤40ｂの移
動方向の上流側、図において下方で感光ドラム1b面の現
像剤40ｂの接触幅の下方位置に、感光ドラム1bの長手方
向の長さとほぼ等しい長さを有するマグネット板17ａ
(例えば、断面が１mm×0.5mm)が感光ドラム1bに対して
平行に設けられている。

【００６５】スリーブ42に交流電圧Ｖ_ACがピーク間電圧
Ｖ_PP (例えば、Ｖ_PP＝1200Ｖ，周波数600Hz) に直流電
圧Ｖ_DC（例えば、＝−650Ｖ）した交番電圧を印加す
る。即ち、現像剤40ｂに印加される。この場合、感光ド
ラム1bとスリーブ42のギャップは0.3mm としている。

【００６６】感光ドラム1bは、第１の実施例で説明した
ものと同様である。帯電電極16ａには、スリーブ42に印
加する直流電圧より絶対値で10〜500 Ｖ高い (例えば、
−200 Ｖ高い) 電圧を印加する。即ち、交流電圧 (＝12
00Ｖ:600Hz)に直流電圧 (＝−850Ｖ）を重畳した交番電
圧を印加する。

【００６７】いずれも印加する電圧駆動方式として、定
電圧制御を行う。このような構成を有するので、感光ド
ラム1bとの間の現像剤40ｂは、マグネット板17ａによっ
て吸引されて上流側に現像剤40ｂの接触幅が広がり、現
像剤40ｂによる感光ドラム1bの帯電時間が長くなって、
感光ドラム1bの表面の電位を十分に上昇させることがで
きるので、高温高湿度から低温低湿まで「かぶり」の発
生を防止することができると共に、所望の印刷濃度が得
られて良好な印刷品質を得ることができる。

【００６８】２）装置(2) 図７に示すように、感光ドラム1bの基体13ａの内側の、
露光器3bによる露光位置より感光ドラム1bの表面の現像
剤40ｂの移動方向の上流側で、現像剤40ｂの接触幅の下
方に対向する位置に、感光ドラム1bの長手方向の長さと
ほぼ等しい長さのマグネット板17ｂが感光ドラム1bに対
して平行に設けられている。

【００６９】その他の構成、及びスリーブ42に印加する
電圧は、上記の装置(1) と同じである。このような構成
を有するので、感光ドラム1bとの間の現像剤40ｂは、マ
グネット板17ｂによって吸引されて上流側に現像剤40ｂ
の接触幅が広がり、現像剤40ｂによる感光ドラム1bの帯
電時間が長くなって、感光ドラム1bの表面の電位を十分
に上昇させることができるので、高温高湿度から低温低
湿まで感光ドラム1bに対する「かぶり」の発生を防止す
ることができると共に、所望の印刷濃度が得られて良好
な印刷品質を得ることができる。

【００７０】上記の装置(1) 及び(2) に使用する現像剤
40ｂは、前記第１の実施例で説明したトナー(1) とキャ
リアを、重量比でトナー(1) 25、キャリア75に混合し
た。このようにして作成した現像材40ｂを用いて、前記
の装置(1) 及び(2) と従来例で説明した装置 (これを装
置(3) として比較例とした) について印刷の「かぶり」
及び印刷濃度を評価した結果を図８に示す。図中の○×
の評価は、第１の実施例の場合と同様である。

【００７１】従って、マグネット板17ａ或いはマグネッ
ト板17ｂを設けて、感光ドラム1bの表面の現像剤40ｂの
接触幅を広げることにより、従来方法に比較して、常温
常湿、高温高湿及び低温低湿のいずれの場合も優れてい
ることを示している。

【００７２】上記第１の実施例では、スリーブ42に印加
する交流電圧Ｖ_ACがピーク間電圧Ｖ _PP＝1200Ｖ，周波数
600Hz、直流電圧Ｖ_DC＝−650Ｖに設定した場合を説明し
たが、ピーク間電圧Ｖ_PP＝10〜5000Ｖ, 周波数10〜1000
0Hz、直流電圧Ｖ_DC＝−150〜1000Ｖの設定が可能であ
る。

【００７３】また上記第１の実施例では、帯電電極16ａ
に印加する電圧は、交流電圧Ｖ_ACがピーク間電圧Ｖ_PP＝
1200Ｖ，周波数600Hz、直流電圧Ｖ_DC＝−850Ｖに設定し
た場合を説明したが、ピーク間電圧Ｖ_PP＝10〜5000Ｖ,
周波数10〜10000 Hz、直流電圧Ｖ_DC＝−150 〜−1000Ｖ
の設定が可能である。

【００７４】更に上記第１の実施例では、トナーとキャ
リアが現像器全体に存在するいわゆる二成分現像法の場
合を説明したが、二成分ながらキャリアが現像器のスリ
ーブ42及び微量のキャリア溜まりにのみ存在する現像法
の場合でも同様に適用することができる。

【００７５】上記第２の実施例では、スリーブ42に交流
電圧に直流電圧を重畳させた交番電圧を印加した場合を
説明したが、直流電圧だけを印加しても良く、また定電
圧制御を行った場合を説明したが、定電流制御を行って
も良い。

【００７６】また、第２の実施例では、装置(1) にマグ
ネット板17ａを、装置(2) にマグネット板17ｂを設けた
場合を夫々説明したが、装置(1) 及び装置(2) の方法を
組み合わせてマグネット17ａ及びマグネット17ｂを備え
る方法としても良く、効果を一層確実にすることができ
る。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１では、感光体の電位を現像剤側から印加する電圧
より高くすることができるので、温度及び湿度の変化に
対しても影響なく、感光体の現像剤の「かぶり」及び印
刷濃度の低下を防止することができ、良好な印刷品質を
得ることができる。

【００７８】請求項２では、現像剤に印加する直流電圧
より所定電圧だけ高い直流電圧を交流電圧に重畳した交
番電圧を電極に印加することにより、環境依存性が強く
なって感光体の電位が一層安定し、請求項１の効果を一
層高めることができる。

【００７９】請求項３では、マグネット板に現像剤が吸
引されて、感光体上の現像剤の接触幅が上流側に拡大
し、現像剤による感光体の帯電時間が長くなり表面電位
を十分に上昇させることができるので、温度及び湿度の
変化に対しても影響なく、感光体の現像剤の「かぶり」
及び印刷濃度の低下を防止することができ、良好な印刷
品質を得ることができる。という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の請求項１に対応する原理構成図

【図２】 本発明の請求項３に対応する原理構成図

【図３】 本発明の第１の実施例の装置(1) を示す構成
図

【図４】 本発明の第１の実施例の装置(2) を一部破断
して示す側面図

【図５】 第１の実施例の印刷評価結果を示す図

【図６】 本発明の第２の実施例の装置(1) を示す側面
図

【図７】 本発明の第２の実施例の装置(2) を示す側面
図

【図８】 第２の実施例の印刷評価結果を示す図

【図９】 カールソンプロセス方式による電子写真プリ
ンタの内部側面図

【図10】 従来例を示す電子写真プリンタの内部側面図

【図11】 従来例の印刷方法の説明図

【符号の説明】

１は感光体、 1a,1b は感光ドラム、 ３は露
光手段、3a,3b は露光器、 ４は現像手段、
4a,4b は現像器、13,13aは基体、 14,14aは導
電層、 15,15aは光導電層、16は電極、
16ａは帯電電極、 17a,17b はマグネット板、4
0,40bは現像剤、 41はマグネットローラ、41ａは
現像ローラ、40a,40A はトナー、 40B はキャリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 綿貫 恒夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 石山 義也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 猿渡 紀男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性を有する材料で形成された基体
   (13)上に光透過性を有する材料で形成された導電層(14)
   及び光導電層(15)を順次積層形成し、表面が移動する感
   光体(1) と、 該感光体(1) の該基体(13)側に配置され、該感光体(1)
   に像を露光する露光手段(3) と、 該感光体(1) の該光導電層(15)側に配置され、現像剤(4
   0)を搬送するマグネットローラ(41)を有し、該現像剤(4
   0)を搬送して該感光体(1) に接触させる現像手段(4) と
   から成り、 該感光体(1) 及び該マグネットローラ(41)上の現像剤(4
   0)の接触幅内で、該現像剤(40)に電圧(V1)を印加して該
   感光体(1) を帯電し、該露光手段(3) による該感光体
   (1) に対する露光及び該露光によって該感光体(1) に形
   成された静電潜像の該現像手段(4) による現像をほぼ同
   時に行う像形成装置であって、 前記感光体(1) 及び前記マグネットローラ(41)の間で該
   感光体(1) の表面の該マグネットローラ(41)との対向位
   置より前記現像剤(40)の移動方向の上流側で該現像剤(4
   0)に接する位置に、該感光体(1) に平行し、該感光体
   (1) と該マグネットローラ(41)の対向長さとほぼ等しい
   長さを有し、該現像剤(40)と接する電極(16)を設け、 該現像剤(40)に印加する前記電圧(V1)より所定電圧だけ
   高い電圧(V2)を該電極(16)に印加することを特徴とする
   像形成装置。
2. 【請求項２】 前記電極(16)に印加する電圧を、交流電
   圧に前記現像剤(40)に印加する電圧(V1)より所定電圧だ
   け高い直流電圧を重畳した交番電圧とすることを特徴と
   する請求項１の像形成装置。
3. 【請求項３】 光透過性を有する材料で形成された基体
   (13)上に光透過性を有する材料で形成された導電層(14)
   及び光導電層(15)を順次積層形成し、表面が移動する感
   光体(1) と、 該感光体(1) の該基体(13)側に配置され、該感光体(1)
   に像を露光する露光手段(3) と、 該感光体(1) の該光導電層(15)側に配置され、現像剤(4
   0)を搬送するマグネットローラ(41)を有し、該現像剤(4
   0)を搬送して該感光体(1) に接触させる現像手段(4) と
   から成り、 該感光体(1) 及び該マグネットローラ(41)上の現像剤(4
   0)の接触幅内で、該現像剤(40)に電圧(V1)を印加して該
   感光体(1) を帯電し、該露光手段(3) による該感光体
   (1) に対する露光及び該露光によって該感光体(1) に形
   成された静電潜像の該現像手段(4) による現像をほぼ同
   時に行う像形成装置であって、 前記マグネットローラ(41)に対向する前記感光体(1) の
   表面の前記現像剤(40)の移動方向の上流側で該現像剤(4
   0)に接する位置、及び該感光体(1) の前記基体(13)側の
   前記露光手段(3) による露光位置より該感光体(1) の表
   面の該現像剤(40)の移動方向の上流側の所定位置の少な
   くとも一方に設けられ、該感光体(1)に平行し、該感光
   体(1) と該マグネットローラ(41)の対向長さとほぼ等し
   い長さを有するマグネット板(17)を設けたことを特徴と
   する像形成装置。