JPS63307488A - 画像形成装置 - 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】 〔概要〕 本発明は画像露光と同時に現像を行なう画像形成装置で
あって、回転するマグネットローラを内包したスリーブ
を、感光体と対向した部分を平坦として、感光体とスリ
ーブの距離を小さくかつ一定に構成したことにより、感
光体に加わる電界を大きくして、非露光部現像剤の回収
効率を向上し、かぶりを低減したものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は画像光を照射した感光体上の明部にトナー像を
形成して、表示或いは記録紙へ転写を行なう画像形成装
置に関する。

現在の複写機或いは高速・高印字品位のプリ°ンタは、
電子写真記録方式を用いたものが一般的である。この方
式は感光体を記録媒体に用い、一様帯電・画像露光・現
像・転写・定着・除電・クリーニングの工程で記録が行
われる。所謂カールソンプロセスである。

カールソンプロセスでは、一様帯電・転写・除電にコロ
ナ放電器を用いている。コロナ放電器は数にＶの高電圧
をコロナワイヤに印加する構成であるから、高圧電源が
必要であるとともに、湿度・粉塵等の影響を受は易いの
で、信頼性が低いという短所がある。また、コロナ放電
器で発生するオゾンの人体への有害性が問題となってい
る。

さらに、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欠点があった。

最近上記の問題点に鑑み、コロナ放電器を不要とし、装
置の小型化に着目した画像形成方式が提案されている。

そこで、本発明はその一つの方式％式％ 〔従来の技術〕 第７図は従来技術の模式図を示す。

図において、感光体１は透明基体１ａ、透明導電層１ｂ
、光導電層１ｃから構成され、透明導電Ｊｉ１ｂがアー
スに接続されている。感光体１の光導電層ＩＣ側に設け
られた磁気ブラシ現像機２は、マグネットローラ２ａと
スリーブ２ｂから成り、マグネットローラ２ａが回転自
由である。さらに、スリーブ２ｂの表面には、絶縁フィ
ルム３でスリーブ２ｂと絶縁された帯状の記録電極４が
設けである。記録電極４には光導電層１ｃのキャリア極
性（図では十極性）と逆極性の電圧６が印加され、スリ
ーブ２ｂには記録電極と逆極性の電圧７が印加されてい
る。この磁気ブラシ現像機２に一成分現像剤または二成
分現像剤を充填し、図中矢印方向に現像剤５を搬送する
。

感光体１の透明基体１ａ側には、画像露光手段８が配置
されている。露光手段としては、ＬＥＤを用いた光学系
、液晶シャッターを用いた光学系、エレクトロルミネセ
ンスを用いた光学系、レーザを用いた光学系等が挙げら
れる０画像露光手段８は露光光の光軸が記録電極４と交
差するように配置する。

次に、画像形成原理を示す。

上記構成の装置のＡ部において、光導電層ＩＣを画像露
光すると光導電層ＩＣ内にホトキャリアが発生する。ホ
トキャリアの内記録電極４の印加電圧６と逆極性のキャ
リアが、光導電層１ｃ表面に移動し静電潜像９となる。

このように露光部（Ａ）では、光導電層ＩＣの静電容量
が見掛は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
となる。

次に、Ｂ部において、スリーブ２ｂに逆電圧７を印加し
、かつ現像剤の溜りを作ることで、非露光部の余分なト
ナーを静電力と磁力によって磁気ブラシ現像機２に回収
する。この際、露光部のトナーも僅かに回収されるが、
潜像電荷９とトナー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、トナー画像１０が形成さ
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の画像形成装置は第７図に示したように光導電層Ｉ
Ｃとスリーブ２ｂ間の距離は、感光体１の移動方向下流
に行くに従って大きくなり、それにつれ非露光部現像剤
の回収電界が弱くなる。その為％ＡＳｌ域において非露
光部に付着した現像剤が、Ｂ部で回収しきれなくなる。

また、Ｂ部において現像剤の溜り量が変化するため、回
収用の逆バイアス、感光体ｌとスリーブ２Ｂの距離など
の非露光部現像剤の回収条件が、設定しに（かった。そ
の結果として、ややもするとかぶり（印字の背景部の汚
れ）となって、トナー画像１０のコントラストを悪くす
ると云う欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

図において、１は感光体、８は画像露光手段で第７図の
従来技術と同じである。従来技術と異なる部分は、従来
の磁気ブラシ現像機２の代わりに磁気ブラシ現像機１１
を設けたことである。

磁気ブラシ現像機１１は、従来と同様の働き及び動作を
するマグネットローラ１１ａと、感光体ｌと対向する部
分が平坦なスリーブ１１ｂから成る。スリーブ１１ｂの
平坦部分には、スリーブ１１ｂと絶縁して記録電極４を
設けた露光同時現像領域（Ａ領域）と、非露光部現像剤
を回収する領域（Ｂ領域）に分割して構成する。

〔作用〕

即ち、上記のように平坦なスリーブ１１ｂで構成したこ
とにより、Ｂ領域では感光体１とスリーブ１１ｂの距離
を、小さくかつ一定にできる。従って、非露光部現像剤
の回収電界が従来と比較してＢ領域における回収電界は
、強くかつ一定であるため、非露光部現像剤の回収効率
を向上することができる。その結果、かぶりを低減し、
かぶりマージンを大きくすることができ、従来のような
刻−刻と変化する現像剤の溜りが不必要となる。

〔実施例〕

第２図は本発明の第１の実施例を説明する図である０図
中、２１は無端状の感光体フィルムである、この感光体
フィルム２１は、第３図に示すように、厚さ１００μ−
のポリエチレンテレフタレートの透明基体２１ａ上に、
ＩＴＯ（酸化インジウム）蒸着膜の透明導電層２１ｂを
設け、さらに光導電層としてＣＧＬ　（電荷発生層）　
２１ｃとＣＴＬ　（電荷輸送層）２１ｄから成り、厚さ
が約１０μ−の機能分離型で、正孔移動型の有機光導電
層を設けたものである。以上のような感光体フィルム２
１の透明導電層２１ｂはアースに接続され、感光体フィ
ルム２１自体は、フィルム駆動ローラ２２に接続されて
いる動力系（図示せず）によって図中矢印方向に搬送さ
れる。

２３は磁気ブラシ現像機で、内部に設けたマグネットロ
ーラ２３ａは回転自由である。スリーブ２３ｂの表面は
、第４図に示すように感光体と対向する部分を平坦にし
である。さらに、画像露光する部分には、ポリイミドフ
ィルム２４でスリーブ２３ｂと絶縁された銅箔型で帯状
の記録電極２５が貼り付けられている０以上のような磁
気ブラシ現像機２３に、導電性樹脂キャリアと絶縁性磁
性トナーから成る二成分現像剤２６を充填し、マグネッ
トローラ２３ｂの回転で図中矢印方向に搬送される。

本実施例の光導電層２１ｃ　、２１ｄには、正孔移動型
を用いた。そのため、記録電極２５には、第１の電源２
７によりマイナス電圧を印加する。この電圧は一１００
ｖ〜−６００Ｖが適当である。また、スリーブ２３ｂに
は、第２の電源２８によりプラス電圧を印加する。この
電圧はＯ〜＋６０Ｖが適当である。

感光体フィルム２１を挟んで磁気ブラシ現像機２３と対
向する位置には、画像露光手段としてＬＥＤアレイ光学
系２９を設置する。ＬＥＤアレイ光学系２９は、集光レ
ンズにセルフォックレンズアレイを用いている。ＬＰ、
Ｄアレイ光学系２９の光軸は、幅１〜５龍に設定した記
録電極２５の中心と交差するように配置する。

３０は感光体フィルム２１上に形成されたトナー像であ
る。３１は記録紙で、俗にいう普通紙を用いている。３
２は転写用導電性ゴムローラで、電源３３によって電圧
（＋２００〜＋６００Ｖ）が印加されている、３４は記
録紙３１に静電転写されたトナー像で、熱ローラ定着機
３５によって記録紙３１に定着され、半永久的な記録画
像３６となる。

３７は転写後感光体フィルム２１に残った残留トナー像
である。３８は残留トナー像３７の電荷及び光導電層２
１ｃ　、２１ｄ内の潜像電荷を除去する除去光源である
。３９は除電され静電肉束力を失ったトナー像である。

次に、画像記録手順を示す。

感光体フィルム２１を矢印方向に搬送させ、磁気ブラシ
現像機２３のマグネットローラ２３ａを回転させること
によって、現像剤２６を矢印方向に搬送し、かつ記録電
極２５及びスリーブ２３ｂにそれぞれ電圧を印加した状
態で、ＬＥＤアレイ光学系２９により画像露光する。す
ると、（第３図参照）ＣＧＬ２１ｃではホトキャリアが
発生し、その内圧孔がＣＴＬＺＬｄ内を感光体表面近傍
に移動して潜像電荷となる。以下従来技術の項で記した
原理で、感光体フィルム２１の表面に、潜像電荷の静電
力に保持された帯電トナー像３０が形成される。

次に、トナー像３０は転写ローラ３２を用いて記録紙３
１に静電転写される。転写されたトナー像３４は、定着
器３５で記録紙３１に定着され、半永久的な記録画像３
６が得られる。

一方、転写後感光体フィルム２１に残った残留トナー像
３７は、除電光源３８を用いて除電される。除電され静
電拘束力を失ったトナー像３９は、磁気ブラシ現像機２
３の磁力、現像剤２６のかきとり及びスリーブ２３ｂ印
加電圧による静電力によって回収され、再使用される０
次の画像形成は、残留トナー像３９の回収と同時に行わ
れる。このように残留トナー像３９の回収と次の画像形
成を同時に行なうことは、感光体フィルム２１を挟んで
ＬＥＤアレイ光学系２９と現像機２３が対向する位置に
ある為、なんらの支障もない。

以上実施例によれば、磁気ブラシ現像機２３のスリーブ
２３ｂにおいて、感光体２１と対向する部分を平坦にし
ているため、非露光部現像剤の回収領域では、感光体フ
ィルム２１とスリーブ２３ｂの距離を小さく、かつ一定
にできた。また、刻−刻と変化する現像剤の溜りを不必
要にした。そのため、従来技術と比較して現像剤回収領
域における回収電界は、強くかつ一定になり、非露光部
現像剤の回収効率が向上することができた。その結果、
感光体フィルム２１上のトナー像３０のかぶりを低減で
きるため、記録紙３１上に形成される記録画像３６は、
コントラストの大きい鮮明な記録画像となる。

本発明の画像記録装置に用いた第２の実施例として、現
像機に第５図に示す磁気ブラシ現像機４０を使用する。

この現像機４０のスリーブ４０ｂは、第１の実施例と同
様感光体と対向する部分が平坦になっている。第１の実
施例と異なる点は、平坦部分の画像露光位置に絶縁物４
１を介し、記録電極４２が埋め込まれ、記録電極４２を
も含め平坦になっていることである。

これにより、スリーブ４０ｂ上の感光体対向部分が、記
録電極４２をも含め平坦になっているため、第１の実施
例と比較して、現像機４０を少なくとも絶縁物４１と記
録電極４２の厚さ分を、感光体に近づけることができる
。その結果、光導電層に加わる電界が大きくなるので、
非露光部現像剤の回収効率をさらに向上できる。

本発明を画像記録装置に用いた第３の実施例として、現
像機に第６図に示す磁気ブラシ現像機４３を使用する。

この磁気ブラシ現像機４３のスリーブ４３ｂは、第１の
実施例と同様、感光体と対向する部分が平坦になってい
て、平坦部分の画像露光位置に、第１の絶縁フィルム４
４と第１の記録電極４５を設けている。本実施例では、
この他に非露光部現像剤の回収領域に第２の絶縁フィル
ム４６と第２の記録電極４７を設け、第２の記録電極４
７に現像剤回収用電圧を印加する。

これにより、局部的に現像剤回収バイアスを印加できる
ため、第１の実施例と同様非露光部現像剤の回収効率を
向上することができる。

また、第１の記録電極４５及び第２の記録電極４７を、
第２の実施例のようにスリーブの平坦部に埋め込むと、
一層非露光部現像剤の回収効率が向上する。

上記の実施例では、現像剤に導電性樹脂キャリアと絶縁
性磁性トナーから成る二成分現像剤を用いたが、他の二
成分現像剤、例えばキャリアに鉄粉、フェライト等、ト
ナーに絶縁性非磁性トナーさらに、−成分現像剤として
導電性磁性トナー又は、絶縁性磁性トナーを使用しても
、上記の実施例と同様の効果を得ることができる。

感−光体材料も有機材料として、フタロシアニン系材料
・ＰＶＫ−ＴＮＦ・アゾ系染料・チアピリリウム染料等
、無機材料としてセレン系感光体・ａ−３ｉ−ＣｄＳ・
酸化亜鉛等の使用が可能である。

また、画像記録プロセスとして、上記実施例では転写後
感光体上残った残留トナーを、磁気ブラシ現像機に回収
したが、残留トナーをブラシクリーナーやブレードクリ
ーナ等で、除去する記録プロセスでもよく、転写工程も
実施例ではローラ転写法を用いたが、コロナ転写法を用
いても上記実施例と同様の効果を得ることができる。

さらに、本発明は上記実施例のように画像記録装置ばか
りでな（、転写工程を設けず感光体上のトナー画像を直
接見るディスプレイ装置に応用しても、十分効果を得る
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば磁気ブラシ現像機
のスリーブを、感光体に対向する部分を平坦にしたこと
により、非露光部現像剤の回収領域において、感光体と
回収電圧を印加したスリーブとの距離を小さくかつ一定
にできる。また、刻−刻と変化する現像剤の溜りを不必
要にした。そのため、従来例と比較して現像剤回収領域
における回収電界が強く、かつ一定になり、非露光部現
像剤の回収効率を向上することができる。その結果、ト
ナー画像のかぶりを低減でき、かぶりマージンを大きく
するため、コントラストの大きい鮮明な画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の第１の実施例を説明する図、第３図は
感光体フィルムの断面図、 第４図は本発明の現像機の斜視図 第５図は本発明の第２の実施例における現像機の斜視図
、 第６図は本発明の第３の実施例における現像機の斜視図
、 第７図は従来技術の構成図である。 図において、 １は感光体、 ３はｖＡ縁フィルム、 ４は記録電極、 ５は現像剤、 ６．７は電源、 ８は画像露光手段、 ９は潜像電荷、 １０はトナー画像、 １１．２３．４０．４３は磁気ブラシ現像機、２１は感
光体フィルム、 ２２はフィルム駆動ローラ、 ２４はポリイミドフィルム、 ２５は記録電極、 ２６は現像剤、 ２７．２８．３３は電源、 ２９はＬＥＤアレイ、光学系、 ３０．３４．３９はトナー像、 ３１は記録紙、 ３２は転写ローラ、 ３５は定着機、 ３６は記録画像、 ３７は残留トナー像、 第１図　本究明のＩ！Ｌｊ！説明図 第２図　本に明の第１０賞施伊Ｉｔ駿！目する図′Ｍ３
図 ２３纏気デラシ現１添磯 本発明の現１１１！？の斜視図 電４図 ４０＾会負ブラシ現１１本瞳 串１（υ月のｖ、２０喫太皺何１１；あ亀する到乏Ｐ叡
孝埼の１１違更図ｄ　Ｗ　Ｆ１１ ４３渭往気１ラシ現舖ｌ賦 本范明の第３の実花伊ｈ；あ＋＋７か現１１機の斜視図
第　６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明基体（１ａ）、透明または半透明の導電層（１ｂ）
   及び光導電層（１ｃ）を積層して成る感光体（１）と、 該感光体（１）の光導電層側に配置された磁気ブラシ現
   像機（２）と、 該磁気ブラシ現像機（２）のスリーブ（２ｂ）上にスリ
   ーブと絶縁して設けた記録電極（４）と、該記録電極（
   ４）と接近してかつ前記感光体（１）の移動方向下流に
   設けた現像剤（５）の溜りと、 前記記録電極（４）に電圧を印加する第１の電圧印加手
   段（６）と、 前記スリーブ（２ｂ）に電圧を印加する第１の電圧印加
   手段（６）とは逆極性の第２の電圧印加手段（７）と、 前記感光体（１）の導電層側でかつ前記記録電極（４）
   と対向する位置に設けられ、画像露光を行なう画像露光
   手段（８）とから成る画像形成装置において、 前記感光体（１）と対向する部分を平坦にしたスリーブ
   （１１ｂ）から成る磁気ブラシ現像機（１１）を用いた
   ことを特徴とする画像形成装置。