JPS606960A - 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】 本発明は、例えば電子計算機や画像読取り装置から演算
出力ないしは読取多出力される電気画像情報や磁気テー
プやマイクロフィルムに蓄積記憶された画像情報等を視
認できる画像として再現する或いは複写機など画像形成
装置に係り、特に、画像を像担持体面にトナー像として
形成する装置に関するものである。

前記画像を像担持体面にトナー像として形成する方法と
しては、次のようなものが提案されている。

その原理を説明するに、まず、第１図に示すように、従
来から公知の金属蒸着による透明導電層！とこの透明導
電層λを蒸着するガラスや透明樹・脂フィルム等の透明
支持体３とを積層した透明導電基体上に感光層／を設け
た感光体を用い、導電性磁性現像剤乙が磁界により一様
に付着させられた現像スリーブ左と感光体の上記透明導
電基体との間に電源グを設けてこれ等を結んで電源グで
直流バイアス電圧を現像スリーブｊと感光体の上記透明
導電基体とに印加すれば、現像剤と感光体の基体の表面
とに一様々電位差を形成し、現像スリーブ上の導電性現
像剤が感光体表面と接触する位置において感光体表面に
導かれる位置に、感光体の上記透明導電基体側から従来
の光ビーＬやスリット露光法による光情報Ｐを光学手段
／３により放射させて行うことにより、感光体表面に像
パターン状のトナー像を形成する。すなわち、Ｎ型感光
層を用いた感光体表面上に現像剤を付着する過程は、第
２図に示すように磁極を持つ磁石ロー・う５ａの外で回
転をする非磁性現像スリーブタと透明導電層ノとの間に
、該スリーブ汐の側が正となるような直流バイアス電圧
を電源グから印加した状態で感光体表面に導電性現像剤
乙を導き、この現像剤と感光体表面との間に一様な電位
差を形成し同時に透明導電基体側から光情報を照射する
。

これにより感光層／内に像パターン状に発生し移動した
フォトキャリアｇに従い、上記スリーブ左に保持された
導電性現像剤乙に正の電荷７が誘起され、クーロン力に
よって第３図に示すように感光体表面上に現像剤乙が付
着する。第３図のしは明るい部分であり、Ｄは暗い部分
であり、この場合に暗い部分りにおいても導電性現像剤
乙と透明導電体板との間において、暗い部分りの感光層
を含む領域のキャパシタンスによって、既に正の電荷９
と負の電荷１０とが誘起されてクーロン力が作用してお
り、この力によって地力ブリを生ずる場合もあるが、使
用する感光層／の厚みを適当に大きく設定すること等に
よシこのカブリの問題は解決できる。

ここではＮ型感光体を例としだが、その他の感光体を使
用しても、該スリーブと透明導電基体との間に印加する
直流バイアス電流の極性を選ぶことによって同様の現象
により画像が得られる。第７図は感光体に対する光情報
をレーザービーム（直線）で与える形式である。図中７
ケはボリコ゛／ミラー、／左はｆ−θし／ズ、／乙はレ
ーザである。

現像スリーブ上の導電性磁性現像剤を保持搬送する手段
としては、非磁性スリーブ内で磁界発生装置を回転させ
る方法が広く用いられている。

このような像形成方法を用いる場合には以下に示す問題
点が生ずる。すなわち、現像剤が感光体に接触する密度
が磁石ローラの回転に伴って変って来るだめに現像像に
濃度むらが起きるというものである。

第５図及び第４図は濃度ムラの原因を説明するもので、
これらの図において３２は現像スリーブ゛であり、この
現像スリーブ３．２．内には磁石ローラ３３が嵌合され
ていて磁石ローラ３３は現像スリーブ３２内で矢印３９
の方向に回転する。３０は感光層３／の上面に設けた透
明導電基体であり、感光体３ｇは透明導電基体３０と感
光層３／と力１ら成立っている。そして、感光体３ｇは
現像スレーブ３２の上方において、矢印３７の方向に移
動する。３左は電源であり感光体３ｇの透明導電基体３
０と現像スリーブ３２と電源ｑとを結ぶ。感光層３／が
Ｎ型、導電体ならば、電源３左から現像スリーブ３−２
−現像剤３Ａ−感光層３／−透明導電基体３０−電源３
左の順に直流ノくイアスミ流が流れ現像スリーブ３２は
プラスに、透明導電基板３０はマイナスになる。現像ス
リーブ３２を第１電極とし、透明導電基板３０を第２電
極とする。

まだ、現像剤３乙は磁石ローラ３３の磁極の移動方向と
は逆の方向に搬送される。

このように第３図及び第６図は、現像スリーブ３２内に
嵌合されている磁石ローラ３３が回転すると共に、接地
しである透明導電基体３θと感光層３／とからなる感光
体３ｇと現像スリーブ３．２との間には、現像剤３乙が
磁石ローラ３３の回転方向である矢印３９とは反対の方
向に移動し、現像剤３乙は感光体３ｇの下面に接触する
が、磁石ローラ３３の磁極Ｎ、Ｓの回転に従って、感光
体３ｇの下面に接触する現像剤３乙の密度にムラが生ず
るので、感光体３ｇの下面に形成される画像の濃度にム
ラができる。すなわち、現像剤３乙が接触する感光体３
ｇの下面が、磁石ローラ３３の磁極Ｎ、８の所にある時
には現像剤３Ａの密度は大きく、画像の濃度は大である
が、現像剤３乙が接触する感光体３ｇの下面が磁石ロー
ラ３３の磁極Ｎ、Ｓの間の部分にある時には、現像剤３
乙の密度は小さく画像の濃度は小である。第に図は感光
体３ｇに接触する現像剤３乙の密度が大きい場合を示し
、第４図は感光体３ｇに接触する現像剤３乙の密度が小
さい場合を示している。

そこで、本発明は前述したようなトナーの接触密度変化
による濃度ムラを表くすことを目的としだものである。

その目的とする要旨は、粒子状の現像剤とこの現像剤を
表面に保持する現像剤担持体の第１電極と、第２電極で
ある導電基板を有する感光体と、現像剤と前記感光体と
をはさんで対向配置された、前記第１電極と第２電極と
の間に電圧を印加する電源部と、前記感光体に前記現像
剤を搬送させる磁界発生手段と、変調された光ビームを
前記感光体上に走査する光学手段を有し、前記電圧を一
様に印加しておき、前記光ビームを前記感光体に走査す
ることによって、前記感光体上に前記現像剤による画像
を形成する装置において、前記光ビームが前記感光体を
一走査するとき、この走査の軌跡が感光体の移動方向と
は非直角方向になるとき、前記磁界発生手段の磁極の配
置を上記軌跡に対応させたことを特徴とする像形成装置
を提供することにある。

以下図面に従って本発明を説明するに、第７図及び第３
図は本発明の一実施例を示す構成である。

まず、第３図はローラの断面図である。３．２は現像ス
リーブであって、第１電極である。そして回転はしない
。３３は磁石ローラで、Ｎ極とＳ極を交互に数個等面隔
に有し矢印３９の方向に回転する。第７図において、３
／は感光層であり、感光層３／の上面には第２電極３０
が設けである。第３図のように３２は感光層３／の下方
にある現像スリーブであり、これは回転しない。現像ス
リーブ、３．２の中には、磁石ローラ３３が嵌合してあ
り、磁石ローラ３３は矢印３９の方向に回転する。

３には電源で第２電極３０と現像スリーブ３２の第１電
極を結んであり、第１電極は現像スリーブ３２である。

そして、電源３左は第１電極にプラスの電圧をかけ、直
流の電流−は電源３りから第１電極３２−現像剤一第！
電極３０−電源３にのように流れる。ＡＢは光の走査方
向であり、ＣＤは光の走査方向ＡＢに対応した現像スリ
ーブ３ノの位置であり、ここでは図示されていないが、
現像スリーブ３２上には導電性と磁性を有した現像剤が
磁石ローラ３３の両磁極Ｎ、Ｓによる磁力の作用により
、攪拌搬送されながら保持されている。

今光ビームが前記したようＫＡ点からＢ点に走査される
とし、光ビームがＡ点にある時の時間をｔＡ、Ｂ点にあ
る時の時間をｔＢとする。

光ビームがＡ点からＢ点に走査される間に１すなわち、
ｔＡ−ｔＢの時間の間に、磁石ローラ３３の回転によっ
てトナーのブラシ状の穂立ちが移動し、感光層３／に接
触するトナの密度が変化する。

このためにＡ点からＢ点の間で感光層３／の下面に接触
する現像剤３乙の層にムラが生ずる。これは、光ビーム
がＡ点とＢ点との間を走査する時間すなわち、ｔＡ−ｔ
Ｂの時間よりも、回転磁石３３の磁極Ｎ、Ｓ、・・・・
・・・・・が、感光層３／の下面において、現像剤３乙
が感光層３／に接触する部分を通過する時間がかなり速
い時には顕著である。

例えば、ｔＡ−ｔＢが００左秒で１０極の回転磁石３３
が７秒間に１０回転の割合で回転しているときは、光ビ
ームがＡ点とＢ点の間を通過する時間であるｔＡ−ｔＢ
の時間の間に回転磁石の一つの磁極かに回通過するだめ
に、現像剤３乙が感光層３／の下面に付着する状態にお
いて、通過する回転磁石３３の磁極と磁極との間にＳ個
所の濃度ムラが生ずる。

そこで、本発明においては、光ビームが感光層３／のＡ
点からＢ点まで走査される時に、回転磁石３３が回転し
、トナーの密度が変化するのを防止するために、前記し
たｔＡのときとｔＢのときのトナーの穂立が同一となる
ように現像スリーブ３２の中にある回転磁石の磁極を配
置したことが特徴となっている。この点について、更に
くわしくのべると、回転磁石３３の磁極Ｎ、Ｓを以下の
ように配置する。

すなわち、光ビームが前記したＡ点の時の時間ｔＡの場
合に、Ａ点の下の回転磁石３３の磁極Ｎの位置は０点で
あり、同じく光ビームが前記したＢ点の時の時間ｔＢの
場合に、Ｂ点の下方の回転磁石３３の磁極Ｎの位置はＥ
点であるように、４回転磁石３３の磁極を線分ＣＥ力方
向斜めに配設することにより、光ビームが前記した感光
層３／のＡ点からＢ点捷で走査される間に、現像剤３乙
のトナーのブラシ状の穂立ちの状態が変らない。ｌ・ナ
ーの密度が変らないので濃度ムラのない画像を得ること
ができる。

回転磁石３３の磁極の配置について、具体的に説明すれ
ば、感光体３／の側においては、光ビームが感光体３／
のＡ点からＢ点まで走査される時間は、前記したように
ｔＡ−ｔＢであって、これが０、０５秒として、一方、
回転磁石３３　Ｉｌｌでは、１０極の回転磁石３３が１
００回転磁の割で回転している時に、００に秒で、３　
Ａ　Ｏ／／　ＯＸり＝／ｇ０°、（但し、１０は磁極の
数、汐は前記したようにｔＡ−ｔＢの時間の間に感光層
３／の下面において、現像剤３乙が接触する点）すなわ
ち、磁極は００３秒で／ｇＯ°回転するから、第７図の
Ｅ点をＤ点の真下にもってきて、Ｃ点とＥ点を結ぶ線上
に磁極を配置すればよい。

本発明において、光ビームの走査と回転磁石３．３の磁
極の回転を次のように同期させれば、常に一定のトナー
のブラシ状の穂立ちが感光層、？／の下面に接触されて
画像が一定の濃度を得ることができる。

すなわち、第７図で示したように、光ビームが前記した
Ａ点に来たときに、常に回転磁石３３の磁極がＡ点に対
応する回転磁石３３の磁極上の点Ｃに来るように光ビー
ムの走査装置と回転磁石３３の回転駆動装置とを同期さ
せればよい。同期させる方法の一例としては、両者を同
一のタイミングで制御駆動させるものがある。

本発明によれば、感光層３／の下面に付着するトナーに
ムラが生じないから感光層３／に形成される画像濃度の
ムラを防止することができるという効果を奏するもので
ある。

なお、現像剤として導電性磁性トナーのみならず磁性導
電性キャリアと絶縁性非磁性トナーとの混合体も使用で
きる。又、磁界発生手段としては、非磁性スリーブと内
部の磁石ローラとの組合せ以外にも、表面に磁石を有す
る磁石ローラのみの使用も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、一本発明においてＮ型感光体を用い
た場合の原理を示し、第７図は本発明において、レーザ
ービームを用いた場合を示し、第５図は従来の例におい
て、現像剤の穂立の密度が犬なる場合を示し、第４図は
従来の例において、現像剤の穂立の密度が小なる場合を
示し、第７図は本発明の一実施例を示し、第ｇ図は回転
磁石の断面図を示す。 ／；感光層、２；透明導電層、３；透明支持体。 グ；電源、Ｓ；現像スリーブ、乙；導電性磁性現像剤、
７；電荷９ｇ；フォトキャリア、ｑ；正の電荷、１０；
負の電荷、汐ａ；磁石ローラ、／ｌ／−；ボリコ゛ンミ
ラー、／３”＊ｆ−〇レンズ、／乙；レーザ、３０；透
明導電基板、３／；感光層。 ３２；現像スリーブ、３３；回転磁石、３左；電源、３
乙；現像剤、３７；感光体の進行方向。 ３ｇ；感光体、３９；回転磁石の回転方向、り０；光ビ
ーム 特許出願人　キャノン株式会社 笛　４　図 第　５１！ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　粒子状の現像剤とこの現像剤を表面に保持する現像
   剤担持体の第１電極と、第１電極である導電基板を有す
   る感光体と、現像剤と前記感光体とをはさんで対向配置
   された、前記第１電極と第！電極との間に電圧を印加す
   る電源部と、前記感光体に前記現像剤を搬送させる磁界
   発生手段と、変調された光ビームを前記感光体上に走査
   する光学手段を有し、前記電圧を一様に印加しておき、
   前記光ビームを前記感光体に走査することによって、前
   記感光体上に前記現像剤による画像を形成する装置にお
   いて、前記光ビームが前記感光体を一走査するとき、こ
   の走査の軌跡が感光体の移動方向とは非直角方向になる
   とき、前記磁界発生手段の磁極の配置を上記軌跡に対応
   させたことを特徴とする像形成装置。