JPH09138564A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でトナーによる現像を行うことが
できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 画像情報に従って静電潜像が形成される
感光体と、上記感光体の表面を所定の電位に帯電させる
帯電手段と、上記感光体の表面に現像剤を担持させる現
像剤担持手段と、上記感光体の表面を画像情報に従って
露光する露光手段と、上記感光体の表面に担持された現
像剤を記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形
成装置において、上記帯電手段と、上記現像剤担持手段
とは、同一の部材から構成され、上記感光体を帯電させ
ながら上記感光体の表面に一様に現像剤を担持させるも
のであり、上記感光体が、上記現像剤を担持した後に、
上記露光手段により画像情報に従って選択的に露光され
るものであり、上記感光体上の上記現像剤が露光結果に
従って、上記転写手段により選択的に記録媒体に転写さ
れるものである画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真記録装置
等に用いられる画像形成装置に関するものであり、更に
詳細には、非磁性一成分トナーを現像剤として用いる画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非磁性一成分トナー（以下、「トナー」
という。）を現像剤として用いる現像装置を備えた画像
形成装置は、一般に、像担持体としての感光体と、感光
体の表面を一様な電位に帯電させる帯電手段と、外部か
ら入力された画像情報に基づき感光体を露光し感光体上
に静電潜像を形成する露光手段とを備え、更に、感光体
上に形成された静電潜像に帯電したトナーを付着させて
現像する現像手段と、現像手段にトナーを供給する供給
手段と、現像手段に供給されたトナーに電荷を与える摩
擦帯電手段とを備えている。

【０００３】このような現像装置の帯電手段としては、
コロナ放電により帯電を行うスコロトロン等が用いられ
ており、露光手段としては、レーザビームを照射して露
光を行うスキャナユニット等が用いられている。現像手
段としては、弾性体ローラ（以下、「現像ローラ」とい
う。）等が用いられている。この現像ローラには所定の
電圧（以下、「バイアス」という。）が印加されてお
り、感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着さ
せ、現像領域まで搬送する役割を果たしている。供給手
段としては、現像ローラまでトナーを搬送して付着させ
るための別のローラ（以下、「供給ローラ」という。）
が用いられる。供給ローラはには、現像ローラへのトナ
ー付着量を調節するためにバイアスが印加されているこ
ともある。また、摩擦帯電手段としては、現像ローラに
押圧される弾性ブレード（以下、「帯電ブレード」とい
う。）等が用いられている。この帯電ブレードは、帯電
ブレードと現像ローラとの間を通過するトナーを摩擦帯
電させて、電荷を与えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような現像装置等においては、感光体の他に、スコロト
ロン、現像ローラ、供給ローラ、帯電ブレード等を現像
装置等の内部に配置させる必要があるため、これらの装
置自体が複雑な構成となり、装置の小型化、低コスト化
をねらう場合の妨げとなっていた。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、簡単な構成でトナーによる現像
を行うことができる画像形成装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の画像形成装置は、画像情報に従って静電
潜像が形成される感光体と、上記感光体の表面を所定の
電位に帯電させる帯電手段と、上記感光体の表面に現像
剤を担持させる現像剤担持手段と、上記感光体の表面を
画像情報に従って露光する露光手段と、上記感光体の表
面に担持された現像剤を記録媒体に転写する転写手段と
を備え、上記帯電手段と、上記現像剤担持手段とは、同
一の部材から構成され、上記感光体を帯電させながら上
記感光体の表面に一様に現像剤を担持させるものであ
り、上記感光体が、上記現像剤を担持した後に、上記露
光手段により画像情報に従って選択的に露光されるもの
であり、上記感光体上の上記現像剤が露光結果に従っ
て、上記転写手段により選択的に記録媒体に転写される
ものである。

【０００７】上記画像形成装置においては、帯電手段及
び現像剤担持手段に電圧を印加し、感光体に押圧すれ
ば、感光体との接触部分近傍の微小ギャップでの放電及
び接触部分での電荷注入により、感光体表面を一様な電
位に帯電すると同時に、感光体にトナーを付着させる。
一様な電位に帯電され、トナーを表面に付着させた感光
体は、露光手段により、画像情報に従って露光され、静
電潜像を得る。その後、感光体上のトナーは、転写紙又
は中間転写体等に選択的に転写される。

【０００８】また、上記画像形成装置においては、感光
体表面を一様な電位に帯電する帯電手段と、現像剤を担
持し感光体に付着させる現像剤担持体を同一の部材によ
り構成するため、スコロトロン、現像ローラ等を別々に
配置する必要がなくなり、簡単な構成で画像形成装置を
提供できる。

【０００９】請求項２の画像形成装置は、上記帯電手段
及び現像剤担持手段を構成する部材が、上記感光体に圧
接するように設けられた弾性部材であるものである。上
記画像形成装置によれば、上記弾性部材を感光体に圧接
するように設けたことにより、現像剤は上記弾性部材の
圧接部分で感光体との摩擦により帯電し、現像に必要な
電荷を得ると同時に、帯電した感光体表面に付着するこ
とができる。

【００１０】請求項３の画像形成装置は、上記帯電手段
及び現像剤担持手段を構成する部材に所定の電圧を印加
するための電圧印加手段を設けたものである。上記画像
形成装置によれば、上記帯電手段及び現像剤担持手段を
構成する部材に、所定の電圧を印加するための電圧印加
手段を設けたことにより、感光体表面を一様な電位に帯
電することができ、また、感光体表面へのトナーの付着
量を調節することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明を適用したレーザ
プリンタの画像形成部を表す概略構成図である。なお、
本実施形態では、レーザプリンタを例にとって説明する
が、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置
にも本実施形態と同様の画像形成装置を使用することが
できる。

【００１２】レーザプリンタは、像担持体としての感光
ドラム１０と、感光ドラム１０の表面を一様な電位に帯
電させ、感光ドラム１０に現像剤としてのトナーを付着
させるプロセスブレード１１を備えている。トナー層
は、感光ドラム１０表面のプロセスブレード１１より下
流側に形成される。

【００１３】レーザプリンタには、トナーを収納するト
ナータンク１２と、そのトナーをプロセスブレード１１
により感光ドラム１０表面まで搬送するアジテータ１３
とが設けられている。後述するように、トナーはプロセ
スブレード１１が感光ドラム１０表面に押圧する領域で
摩擦帯電され、感光ドラム表面１０に付着する。

【００１４】また、本実施形態のレーザプリンタにおい
ては、外部から入力された画像データに従ってトナー層
の形成された感光ドラム１０にレーザビームを選択的に
照射するスキャナユニット１４が備えられ、感光ドラム
１０表面のレーザビームを照射された部分では、プロセ
スブレード１１により帯電された電荷が放出され、トナ
ー層の下に静電潜像が形成される。

【００１５】また、感光ドラム１０は、プロセスブレー
ド１１との接触位置よりも回転方向下流側でトナー像転
写用のローラ（以下、「転写ローラ」という。）１５と
接触する。この転写ローラ１５には、直流電源１９によ
りバイアスが印加されているので、搬送機構（図示せ
ず）により感光ドラム１０と転写ローラ１５との間に記
録媒体としての転写紙１６が搬送されると、感光体ドラ
ム１０に付着したトナーが画像情報に応じて転写紙上に
選択的に転写され、トナー像が形成される。なお、本実
施形態の画像形成装置においては、トナーの帯電極性
は、感光ドラム１０の帯電極性と同一とする。

【００１６】プロセスブレード１１は、導電性の金属板
１１ａにゴム１１ｂを貼りつけて構成されたものであ
る。プロセスブレード１１は、ゴム１１ｂが感光ドラム
１０に押圧するように固定部１７を介してレーザプリン
タのハウジング（図示せず）に固定され、更に、金属板
１１ａには直流電源１８により電圧が印加される。ゴム
１１ｂの材質は、トナーの帯電極性が負の極性になる摩
擦帯電系列上の材質のものである。また、ゴム１１ｂの
表面は、感光ドラム１０の表面よりも摩擦係数が高くな
るように構成されており、摩擦によりトナーは帯電さ
れ、感光ドラム１０表面に付着する。

【００１７】次に、このように構成されたレーザプリン
タの動作を説明する。プロセスブレード１１には直流電
源１８が接続され、バイアスが印加される。バイアスの
印加されたプロセスブレード１１と感光ドラム１０との
接触部分近傍の微小ギャップでの放電及び接触部分での
電荷注入により、感光ドラム１０表面を一様な電位に帯
電する。トナータンク１２に収納されたトナーは、アジ
テータ１３の回転によりプロセスブレード１１と感光ド
ラム１０が形成する隙間に搬送される。搬送されたトナ
ーは、感光ドラム１０の回転によりプロセスブレード１
１のエッジ方向へと移動し、プロセスブレードエッジの
突出した部分１１ｃでせき止められ滞留する。本実施形
態では、プロセスブレード１１の端部に突出した部分１
１ｃを設けたが、プロセスブレード１１の感光ドラム１
０に対する押圧力によっては、エッジに突出部のない構
成のプロセスブレードも使用することができる。

【００１８】滞留したトナーは、回転しながら移動する
感光ドラム１０表面において、摩擦により帯電され、現
像に必要な電荷を得る。また、トナーは、プロセスブレ
ード１１と感光ドラム１０との隙間を移動中にもプロセ
スブレード１１及び感光ドラム１０表面との接触により
摩擦帯電が行われる。

【００１９】プロセスブレード１１には、バイアスが印
加されるが、バイアスの極性はトナーの帯電極性と同じ
であり、電圧の絶対値は、従来の現像器においてスコロ
トロンと同様に帯電手段として使用されるブラシ帯電器
に印加するバイアスと同等な１５００Ｖ程度とする。こ
の場合、感光ドラム１０の表面電位の絶対値は、１００
０Ｖ程度になる。

【００２０】また、プロセスブレード１１上の帯電した
トナーは、プロセスブレード１１と感光ドラム１０との
間に形成される電界により、感光ドラム１０上に付着
し、感光ドラム１０上のプロセスブレード１１下流側で
トナー層が形成される。次に、感光ドラム１０表面は、
スキャナユニット１４により、トナー層の上からレーザ
ビームが照射され、画像情報に従って露光される。感光
ドラム１０上のレーザビームが照射された部分は、プロ
セスブレード１１により帯電された電荷が放出され、ト
ナー層の下に静電潜像が形成される。露光された感光ド
ラム１０の表面電位の絶対値は１００Ｖ程度になる。

【００２１】静電潜像が形成された感光ドラム１０の表
面は、転写位置に進み、転写紙１６を介して転写ローラ
１５と接触する。転写ローラ１５には、バイアスが印加
されているが、バイアスは、帯電したトナーに対し、転
写ローラ１５と感光体１０上に形成された静電潜像との
間に形成される電界が、露光された部分では感光ドラム
１０方向に引力として、露光されなかった部分では斥力
として働くように設定されている。即ち、直流電源１９
により印加される電圧は５００Ｖに設定する。従って、
転写位置を通過した転写紙１６には、感光ドラム１０上
の露光された部分のトナーのみが移動し、感光ドラム１
０上に静電潜像として形成されていた像が転写紙１６上
にトナー像として形成される。

【００２２】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
の態様で実施することができる。例えば、プロセスブレ
ード１１は、本実施形態のように金属板１１ａにゴム１
１ｂを貼りつけたものに限らず、金属板にポリイミド等
の絶縁物をコーティングしたものや、ゴムにカーボン等
を分散させた半導電性の弾性体等により構成してもよ
い。

【００２３】また、本実施形態では、感光ドラム１０上
のトナーを直接転写紙１６上に転写したが、中間転写体
を用いた方式にも適用することができる。更に、プロセ
スブレード１１に印加するバイアスとして直流バイアス
方式を適用したが、交流電圧を印加する現像方式も適用
することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の画像形
成装置によれば、感光体表面を一様な電位に帯電する帯
電手段と、現像剤を担持し感光体に付着させる現像剤担
持体を同一の部材により構成するため、スコロトロン、
現像ローラ等を別々に配置する必要がなくなり、簡単な
構成で画像形成装置を提供でき、画像形成装置の小型化
及び低コスト化が可能となる。

【００２５】また、請求項２の画像形成装置によれば、
帯電手段及び現像剤担持手段を構成する部材が、上記感
光体に圧接するように設けられた弾性部材であるので、
現像剤は上記弾性部材の圧接部分で感光体との摩擦によ
り帯電し、現像に必要な電荷を得ると同時に、帯電した
感光体表面に付着することができ、簡単な構成で画像形
成装置を提供できる。

【００２６】更に、請求項３の画像形成装置によれば、
帯電手段及び現像剤担持手段を構成する部材に所定の電
圧を印加するための電圧印加手段を設けているので、感
光体表面を一様な電位に帯電することができ、また、感
光体表面へのトナーの付着量を調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の概略
図である。

【図２】上記画像形成装置のプロセスブレードの概略図
である。

【符号の説明】

１０ 感光ドラム １１ プロセスブレード １２ トナータンク １３ アジテータ １４ スキャナユニット １５ 転写ローラ １６ 転写紙 １７ 固定部 １８ 直流電源 １９ 直流電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に従って静電潜像が形成される
   感光体と、 前記感光体の表面を所定の電位に帯電させる帯電手段
   と、 前記感光体の表面に現像剤を担持させる現像剤担持手段
   と、 前記感光体の表面を画像情報に従って露光する露光手段
   と、 前記感光体の表面に担持された現像剤を記録媒体に転写
   する転写手段とを備えた画像形成装置において、 前記帯電手段と前記現像剤担持手段とは、同一の部材か
   ら構成され、前記感光体を帯電させながら前記感光体の
   表面に一様に現像剤を担持させるものであり、 前記感光体が、前記現像剤を担持した後に、前記露光手
   段により画像情報に従って選択的に露光されるものであ
   り、 前記感光体上の前記現像剤が露光結果に従って、前記転
   写手段により選択的に記録媒体に転写されるものである
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記帯電手段及び現像剤担持手段を構成
   する部材が、前記感光体に圧接するように設けられた弾
   性部材である請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記帯電手段及び現像剤担持手段を構成
   する部材に所定の電圧を印加するための電圧印加手段を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。