JP2000029284A

JP2000029284A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000029284A
Application number: JP10214856A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Tarumi; 紀慶樽見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】背面露光方式を採用した画像形成装置におい
て、大型の帯電装置を用いることなく感光体上の帯電を
行うことにより、画像汚れ、カブリなどの発生を防止で
きる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー担持体３１上に形成されたトナー
薄層を感光体２表面に当接させることで、記録領域Ｄに
形成される電界によって上記感光体表面を帯電すること
が可能な程度に上記トナー担持体３１を上記感光体２に
接触あるいは近接させた状態を形成する。これにより感
光体表面を全面帯電した後に、露光及び現像を行ってト
ナー像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等で実施される画像形成方法及びその
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの低コス
ト化に加え、メモリ容量の増加と処理速度の向上により
フルカラー画像処理が普及し、かつ、ネットワーク化が
拡大しつつある。これにより、低コストであることの
他、画質、記録速度において、一層性能の高いフルカラ
ープリンタへの要求が高まっている。電子写真方式の記
録方法は、近年広く普及している熱記録方式、インクジ
ェット方式などの記録方式に比べて、画質、記録速度に
すぐれ、かつ種々の記録紙を使用できるなど、大きい長
所を有するため、今後とも注目され発展性の大きい技術
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記電子写
真方式の記録方法は、画像形成のための工程が多く、装
置が大型、重い、大きい、低コスト化が困難という問題
点があった。特に、帯電装置における高電圧使用とオゾ
ンの発生という安全性、環境問題を有し、小型化、パー
ソナル化が困難であった。さらに、モノカラー記録に比
して更に記録工程が増大するフルカラー記録において
は、小型化、パーソナル化がより困難となってしまう。

【０００４】そこで、電子写真方式による画像形成装置
において、作像工程の簡素化、小型化、低コスト化、保
守性の向上を狙いとして、透光性基体、透光性電極層、
感光層より構成される透光性感光体を使用し、該透光性
感光体の背面側（透光性電極あるいは透光性基体側）か
ら、ＬＥＤアレイ、ＬＣＤシャッタアレイ等よりの画像
光により画像露光を行うと同時に、感光層表面の上記画
像露光で光が照射された光像に対応する部分にトナーを
付着させて現像を行う画像形成装置（以下、背面露光方
式の画像形成装置という）が各種提案されている。

【０００５】例えば、特開昭５８−９８７４８号公報に
は、透光性導電性基体、キャリアを発生する感光層とキ
ャリア移動層として機能する感光層とを積層して形成し
た感光体を使用し、該感光体の上記導電性基体と、導電
性磁性トナーとの間に直流電圧を印加しつつ、該導電性
基体を通して感光層に画像光を照射して、現像を行う方
法が開示されている。また、特開昭６０−１９２９６７
号公報には、導電性磁性トナー、あるいは、絶縁性トナ
ーと導電性キャリアとからなる２成分現像剤を用い、感
光化ロールから像形成部材である感光体に静電力によっ
てトナーを一様に移動させ、次いで像形成源により感光
体に光が照射されて該光照射領域に隣接したトナー粒子
へ加わる静電力を増大せしめる。そして、該感光体上の
上記光が照射されなかった領域のトナーが現像ロールに
よって除去することにより、現像を行う方法が開示され
ている。また、特開昭６０−１０１５７０号公報には、
光導電体層に光像露光を行い、これと同時若しくは直後
に、絶縁性トナーを電界の作用下で、光照射部にのみ選
択的に付着させる方法が述べられている。

【０００６】上記特開昭５８−９８７４８号、特開昭６
０−１９２９６７号、特開昭６０−１０１５７０号の方
法においては、いずれも上記感光体表面を帯電しない状
態で像露光を行い、該像露光で光を照射した部分の感光
体表面にトナーと逆極性の電荷を発生させてこの電荷と
トナーの有する電荷との静電的な力によって、トナーを
感光体上に付着する方法が採用されている。ところが、
この方法では、像露光で光を照射しない部分においてト
ナーとの反発力を積極的に生じさせるわけではないた
め、非画像部においてもトナーが付着して、画像汚れ、
カブリなどが発生してしまうという問題点があった。特
に、トナーの荷電制御が困難である絶縁性トナーを用い
た場合には、このような画像汚れ、カブリなどが発生し
やすい。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、大型の帯電装置を用
いることなく感光体上の帯電を行うことにより、画像汚
れ、カブリなどの発生を防止できる画像形成装置を提供
することである。

【０００８】

【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の発明は、少なくとも透光性電極層と光導
電体層とを有する感光体と、帯電トナーを層状に担持し
て、該感光体との間の記録領域に搬送するトナー担持体
と、トナー担持体上にトナーの薄層を形成する薄層形成
手段と、上記感光体の透光性電極層側から、上記記録領
域に対応する感光体部分の少なくとも一部に像露光を行
う露光装置とを有し、上記像露光に対応して感光体に選
択的にトナーを付着させることで画像を形成する画像形
成装置において、少なくとも上記トナー担持体と上記感
光体との間の記録領域に電界を形成する電界形成手段を
設け、上記トナー担持体上のトナー薄層を感光体表面に
当接させることで、上記記録領域でパッシェンの放電開
始条件が満たされた状態が形成されるように構成したこ
とを特徴とするものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記トナー担持体が、上記感光体と対向し
て設けられた現像電極を有するものであり、上記電界形
成手段が、該現像電極と該感光体との間に電界を形成す
るものであり、かつ、上記トナー担持体が、上記トナー
担持体上のトナーの薄層を感光体表面に当接させること
で、上記記録領域において、該電界形成手段の形成する
電界により上記感光体表面を帯電することが可能な程度
に上記感光体に接触あるいは近接することを特徴とする
ものである。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２の画像
形成装置において、上記トナーとして非磁性トナーを用
いたことを特徴とするものである。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１、２、又は、
３の画像形成装置において、上記トナーが高抵抗あるい
は絶縁性トナーであることを特徴とするものである。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１、２、３、又
は、４の画像形成装置において、感光体を均一に帯電す
ることが可能であるように上記トナー担持体上にトナー
の薄層を形成したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項６の発明は、請求項５の画像形成装
置において、上記トナーは、単層の状態で記録領域に搬
送されることを特徴とするものである。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１、２、３、
４、５、又は、６の画像形成装置において、上記トナー
担持体として、少なくとも表面が弾性を有する材料で構
成されたものを用いたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項８の発明は、請求項７の画像形成装
置において、上記トナー担持体として、軸上にソフト化
層及び弾性薄膜層を積層したものを用いたことを特徴と
するものである。

【００１６】請求項９の発明は、請求項８の画像形成装
置において、上記ソフト化層が弾性を有するゴム材、ス
ポンジゴム、樹脂発泡体からなることを特徴とするもの
である。

【００１７】請求項１０の発明は、請求項８又は９の画
像形成装置において、上記軸及びソフト化層が導電性を
有することを特徴とするものである。

【００１８】請求項１１の発明は、請求項８、９、又
は、１０の画像形成装置において、上記弾性薄膜層が導
電性を有することを特徴とするものである。

【００１９】請求項１２の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９、１０、又は、１１の画像形成
装置において、上記トナー担持体と上記感光体との対向
部で、該感光体表面に対する該トナー担持体表面のトナ
ー搬送方向の速度が正であることを特徴とするものであ
る。

【００２０】請求項１３の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９、１０、１１、又は、１２の画
像形成装置において、上記感光体表面の帯電極性と同じ
極性に帯電するトナーを用い、かつ、上記像露光によっ
て光を照射した感光体部分に該トナーを付着させること
で上記画像を形成することを特徴とするものである。

【００２１】請求項１４の発明は、上記感光体と上記ト
ナー担持体とが接触幅を持って接触するように上記記録
領域を構成した請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１２、又は、１３の画像形成装置
において、上記感光体と上記トナー担持体との接触領域
における感光体移動方向下流側端部で上記像露光を行う
ように構成したことを特徴とするものである。

【００２２】請求項１乃至１４の画像形成装置において
は、上記電界形成手段により、上記トナー担持体と上記
感光体との間に電界を形成する。そして、上記トナー担
持体上のトナー薄層が感光体表面に当接されることで、
上記トナー担持体と感光体との間の記録領域でパッシェ
ンの放電開始条件が満たされることとなる。これによ
り、この記録領域でコロナ放電が開始され、感光体表面
が帯電可能な状態となる。よって、上記記録領域で、上
記電界によって感光体表面が所望の極性に帯電されるこ
ととなる。そして、帯電された感光体に対して上記像露
光及び上記感光体への選択的なトナー付着が行われる。
具体的には、上記像露光により、露光量に応じて感光体
表面の電荷分布が変化し、光の照射の有無に応じた電荷
分布が形成される。そして、この電荷分布に応じて上記
感光体への選択的なトナー付着が行われ、所望のトナー
像が形成されることとなる。このように、感光体表面を
予め帯電してから像露光を行うことで、像露光により光
を照射する部分のみならず、像露光により光を照射しな
い部分においても、感光体表面の電荷量を制御すること
ができる。すなわち、トナーを付着させる画像部とトナ
ーを付着させない非画像部との双方の感光体表面の電荷
量を制御することができる。よって、非画像部でトナー
との間に積極的に反発力を生じさせて、非画像部へのト
ナー付着を防止することができる。

【００２３】請求項２乃至１４の画像形成装置において
は、上記電界形成手段により、上記現像電極と上記感光
体との間に電界を形成する。そして、上記トナー担持体
上のトナー薄層が上記感光体と当接することで、上記ト
ナー担持体が上記感光体に接触あるいは近接する状態と
なり、上記記録領域において、上記電界による上記感光
体表面の帯電が可能となる。具体的には、上記接触ある
いは近接により、上記記録領域で、パッシェンの放電開
始条件が満たされた状態となり、コロナ放電が開始さ
れ、上記感光体表面が帯電可能となる。これにより、上
記記録領域で、上記電界によって感光体表面が所望の極
性に帯電されることとなる。そして、帯電された感光体
に対して上記像露光及び上記感光体への選択的なトナー
付着が行われる。具体的には、上記像露光により、露光
量に応じて感光体表面の電荷分布が変化し、光の照射の
有無に応じた電荷分布が形成される。そして、この電荷
分布に応じて上記感光体への選択的なトナー付着が行わ
れ、所望のトナー像が形成されることとなる。このよう
に、感光体表面を予め帯電してから像露光を行うこと
で、像露光により光を照射する部分のみならず、像露光
により光を照射しない部分においても、感光体表面の電
荷量を制御することができる。すなわち、トナーを付着
させる画像部とトナーを付着させない非画像部との双方
の感光体表面の電荷量を制御することができる。よっ
て、非画像部でトナーとの間に積極的に反発力を生じさ
せて、非画像部へのトナー付着を防止することができ
る。

【００２４】また、請求項３乃至１４の画像形成装置に
おいては、上記トナーとして非磁性トナーを用いること
で、ピュアなカラー画像の形成が可能となる。

【００２５】また、請求項４乃至１４の画像形成装置に
おいては、上記トナーが高抵抗あるいは絶縁性トナーで
あるので、トナー担持体と感光体との間にトナーを介し
てリーク電流が流れにくく、上記トナー担持体と感光体
との間で上記コロナ放電を良好に行うことができる。

【００２６】また、請求項５乃至１４の画像形成装置に
おいては、上記感光体を均一に帯電することが可能とな
る。例えば、薄層形成部材により、感光体上に均一な層
を形成するようにすればよい。

【００２７】また、請求項６乃至１４の画像形成装置に
おいては、上記トナーが単層の状態で記録領域に搬送さ
れるので、２層以上の状態で記録領域に搬送される場合
に比して、上記パッシェンの放電開始条件をより満たし
やすくなる。これにより、トナー担持体と感光体との間
でコロナ放電が発生しやすくなる。

【００２８】また、請求項７乃至１４の画像形成装置に
おいては、上記トナー担持体として、少なくとも表面が
弾性を有する材料で構成されたものを用いるので、上記
接触あるいは近接させる幅を比較的広くとることができ
る。これにより、上記帯電を行う期間を長くして、より
均一な帯電を行うことができる。

【００２９】また、請求項８乃至１４の画像形成装置に
おいては、上記トナー担持体として、軸状にソフト化層
及び弾性薄膜層を積層したものを用いたので、上記ソフ
ト化層により接触幅をより広く確保することが可能であ
ると共に、上記弾性薄膜層として、トナー担持性、トナ
ー帯電性、トナーフィルミングの防止に適した材料を選
択することができる。

【００３０】また、請求項１０乃至１４の画像形成装置
においては、上記軸及びソフト化層に電位を印加して上
記現像電極として用い、上記感光体を帯電させるための
電界を形成することができる。

【００３１】また、請求項１１乃至１４の画像形成装置
においては、上記弾性薄膜層に電位を印加して上記現像
電極として用い、上記感光体を帯電させるための電界を
形成することができる。

【００３２】また、請求項１２乃至１４の画像形成装置
においては、上記トナー担持体と上記感光体との対向部
で、上記トナー担持体表面が、上記感光体表面に対して
トナー搬送方向に正の速度で移動する。これにより、上
記対向部で、上記感光体表面に対する該トナー担持体表
面のトナー搬送方向の速度が０以下である場合、すなわ
ち、上記対向部で、上記トナー担持体表面が上記感光体
表面と等速で移動する場合に比して多くのトナー担持体
上トナーに、上記対向部で該感光体表面の各部が対向す
ることとなる。これにより、上記トナー担持体が、上記
感光体表面に対する該トナー担持体表面のトナー搬送方
向の速度が０以下である場合に比して多くのトナーを感
光体との間の前記記録領域に供給し、高濃度の画像を形
成することができる。

【００３３】ここで、上記感光体表面の帯電極性と異な
る極性に帯電するトナーを用い、かつ、上記像露光によ
って光を照射しなかった感光体部分に該トナーを付着さ
せることで上記画像を形成する、いわゆるポジ・ポジ現
像を行う場合には、上記トナー担持体と感光体との間に
トナーが介在する状態で上記コロナ放電により発生する
上記感光体表面を帯電する荷電体により、トナーが有す
る電荷が減少したり、該トナーが該感光体表面と同極性
に帯電されてしまったりすることが考えられる。そし
て、これにより、露光後に、トナーを付着させるべき上
記光を照射しなかった感光体部分に該トナーが付着しに
くくなり、画像濃度が減少してしまったり、トナーが画
像部以外の部分に付着してしまう背景付着が生じてしま
ったりするおそれがある。請求項１３及び１４の画像形
成装置においては、上記トナーの帯電極性が、上記感光
体表面の帯電極性と同極性であるので、上記トナー担持
体と感光体との間で上記コロナ放電により発生する上記
感光体表面を帯電する荷電体により、トナーの帯電量が
減少したり、極性が逆転したりすることがない。従っ
て、露光後に、トナーを付着させるべき上記光を照射し
た感光体部分に該トナーが付着しにくくなることがな
い。

【００３４】特に、請求項１４の画像形成装置において
は、上記光の照射の有無に応じた電荷分布を形成するよ
うな像露光を、上記接触領域の感光体移動方向下流側端
部で行うことにより、該電荷分布が形成された状態を維
持したまま該接触領域を抜け出ることとなる。これによ
り、感光体とトナー担持体とが上記接触領域で接触して
いる間継続される帯電により、像露光で形成された上記
電荷分布が、再度均一化されて消去されるのを防止する
ことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
画像形成装置の一例を示すものである。この画像形成装
置は、透光性感光体２を備えている。この透光性感光体
（以下感光体という）２は、透光性基体上に透光性電極
層が形成されてなる電極２２の該透光性電極層上に、光
導電層２１が形成されて構成されている。図示の例の感
光体２は、矢印Ａ方向に回転駆動される。なお、図示の
例の感光体２はドラム状構造となっているが、ベルト状
構造であってもよい。

【００３６】上記透光性基体の材料としては、各種ガラ
ス、あるいはアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリ
サルホンなど透光性を有する高分子化合物を広く使用す
ることができる。また上記透光性電極層としては、銅、
錫、銀、金、パラジウム、インジウムなど金属の蒸着薄
膜、ＩＴＯ（Ｉｎ、Ｓｎの化合物）蒸着膜あるいは導電
性微粉末の樹脂バインダー分散体の塗布層などを用いる
ことができる。

【００３７】また上記光導電層２１としては、暗所で高
抵抗で、光照射時には導電性となるものを用いるのが望
ましい。具体的には、真空蒸着により形成されるＳｅ系
材料の層、アモルファスシリコン系材料のスパッタリン
グによる膜、ＺｎＯ、ＣｄＳ系などの光導電性微粉末を
樹脂などのバインダーに分散した系からなる層、有機感
光体層などで構成でき、特に例えばチタニルフタロシア
ニンのごとき電荷発生物質を含む層及びピラゾリン誘導
体のごとき電荷輸送物質を含む層より構成されるいわゆ
る二層構成の有機感光体層で構成するのが好ましい。

【００３８】感光体２の内側（背面側）には、画像露光
装置１が設けられている。この露光装置１は、図示され
ていない駆動装置により記録すべき画像信号に応じて発
光素子を駆動して得た画像光を、結像光学系より記録領
域Ｄ内の所定の露光位置に対応する感光体２の光導電層
の好ましい画像を与える位置に結像照射するものであ
る。例えば発光素子としてのＬＥＤアレイ及び結像光学
系としてのセルフォックレンズアレイなどを用いて構成
できる。またレーザー光を用いた光書き込み装置やＬＣ
Ｄシャッタアレイを用いた光書き込み装置などで構成す
ることもできる。

【００３９】また、この画像形成装置においては、感光
体２の表面に対向するように現像装置３が設けられてい
る。この現像装置３においては、非磁性一成分現像剤と
しての非磁性トナー（以下、トナーという）１０を担持
するトナー担持体３１、該トナー担持体３１上にトナー
の薄層を形成するトナー薄層形成部材３２、トナー担持
体３１にトナーを供給するトナー供給部材３３、トナー
撹拌部材（アジテータ）３４及び除電部材３５が、現像
容器３６内に配設され、該現像容器内にトナー１０を収
容している。上記トナー担持体３１は、図中矢印Ｂ方向
に回転駆動される。

【００４０】上記現像容器３６内において、上記アジテ
ータ３４はトナー１０を撹拌して、トナー１０のブロッ
ク化による流動性の悪化や、画像ムラ発生の原因とな
る、現像容器３６内におけるトナーの局在滞溜を防止し
ながら、トナー供給部材３３へトナー１０を安定して搬
送するものである。このアジテータ３４には、トナーを
ある程度所望の極性に帯電する作用もみとめられ、トナ
ーの帯電の迅速な立上りや均一帯電に寄与するものと考
えられる。

【００４１】上記トナー供給部材３３は、トナー１０を
トナー担持体３１へ供給するものであり、該トナー１０
をトナー担持体３１へ搬送、保持せしめる働きをする。
このトナー供給部材３３は、その表面状態にてトナーの
搬送力を有することが望ましく、このためトナー供給部
材３３の表面は、凸凹を有するかあるいは多孔質である
ことが望ましい。またトナー供給部材３３は、トナー担
持体３１との接触部において、トナー１０をトナー担持
体３１表面に圧接及び摺擦せしめることにより、トナー
１０とトナー担持体３１表面との摩擦帯電を生じせし
め、トナー１０をトナー担持体３１表面に静電的に強く
保持せしめる働きを有する。このためにもトナー供給部
材３３は、前記のごとく、凸凹あるいは多孔質であるこ
とが望ましい。またトナー供給部材３３は、トナー担持
体３１に対して過度に大きな機械的力を与えことによる
トナー担持体３１表面のキズやトナーフィルミングの発
生を防止するため、ソフトな表面、弾性表面を有するこ
とが望ましい。このようなトナー担持体３１表面の不均
一なキズは、感光体２の表面に形成される薄層の均一性
を損ない、最終画像上に前記キズに対応した模様を発生
させることから画像欠陥の原因となる。またトナー担持
体３１上のトナーフィルミングは、トナー帯電劣化を発
生させて、カブリや画像汚れの発生さらには現像容器３
６よりのトナー飛散の原因になる。以上の観点からトナ
ー供給部材３３の表面材料としては、ウレタンゴム、シ
リコーンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、ＥＰＤＭ
ゴムなどのゴム材あるいは、これらゴム材のスポンジゴ
ム、ウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの発
泡樹脂などの弾性多孔質材料を用いることが望ましい。
なお、トナー供給部材３３を導電化せしめて、バイアス
電圧印加によりトナー担持体３１へトナー１０をより効
果的に付着せしめるようにしてもよい。

【００４２】トナー薄層形成部材３２は、トナー担持体
３１上のトナー層厚をより均一に薄層化するものであ
る。上記トナー供給部材３３によりトナー担持体３１に
供給されたトナー担持体３１上のトナー１０は、層厚が
不均一で、また、トナー同士の凝集が発生した状態で多
層にトナー担持体３１上に付着した状態となっている。
そして、トナー担持体３１表面に接しているトナー１０
以外のトナーの帯電は、トナー同士の相互摩擦によるも
のが支配的であり、荷電制御が達成されていない。そこ
で、確実に荷電制御されたトナー、すなわち、トナー担
持体３１表面に接しているトナーを主として、トナー担
持体３１上に残し、感光体２との対向部に搬送すべく、
トナー層の表面部のトナー通過を規制してより均一に薄
層化するのである。またこのトナー薄層形成部材３２は
トナー担持体３１上に薄層に形成されるトナー層１０１
のトナーをさらに摩擦帯電し得る。この摩擦帯電では、
トナー担持体３１上のトナーが、トナー薄層形成部材３
２により一個一個確実に摩擦帯電されることから、トナ
ー薄層形成部材３２通過後のトナー担持体３１上のトナ
ーは、均一な帯電量を有しかつトナー供給部材上に強く
保持される。なお、このようにトナー薄層形成部材３２
によってトナーが摩擦帯電されることを考慮すれば、上
記トナー担持体３１上に残すトナーは、トナー担持体３
１表面に接しているトナーのみすなわち単層のみでな
く、２層までは許容できる。

【００４３】このようにして、この現像装置において
は、トナー担持体により、確実に帯電されたトナーのみ
を上記感光体２との対向部に搬送し、該トナーを用いて
画像形成が行われることとなる。これにより、荷電制御
が達成されていないトナーが用いられることに起因する
カブリや画像汚れの発生を防止することができる。

【００４４】上記トナー薄層形成部材３２の表面材質と
しては、ステンレス、リン青銅、アルミニウム、ニッケ
ルなどの金属、ポリエチレン、ポリプロピレン、含フッ
素樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シリ
コーン樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリサルホン、
ポリフェニレンサルファイドなどの樹脂、あるいはウレ
タンゴム、シリコーンゴム、ＥＰＤＭゴム、ブチルゴ
ム、フッ素ゴムなどのゴム材などを使用できる。なお、
トナー薄層形成部材３２表面へのトナー固着の防止のた
めには、含フッ素樹脂などの非粘着材の表面材料への混
入あるいは表面への被着を行うことが好ましい。また、
効果的にトナーの帯電を行うには、該トナー薄層形成部
材が電極となり、トナーへ所望の極性の電荷を注入でき
るように、トナーと接する部分が導電性を有することが
望ましい。このためには、例えばトナー薄層形成部材の
表面材質として金属を用いてもよいが、金属を用いる場
合にはトナー固着の発生防止のために十分放熱可能に設
計する必要があることから、カーボンブラックなどの導
電性微粉末を含有する樹脂を用いるのが好ましい。

【００４５】なお、図１に示すトナー薄層形成部材３２
は板状のものであり、そのエッジ部にてトナー担持体３
１上にトナー薄層１０１を形成せしめているが、他の構
造、例えばローラー状構造にしてもよい。この場合、該
ローラーの回転によりトナー層１０１を形成するように
してもよい。

【００４６】上記構成の現像装置において、現像装置３
６内のトナー１０はトナー供給部材３３及びトナー薄層
形成部材３２により、トナー担持体３１に対して圧接、
摺擦せしめられて、均一に所望の極性、例えばマイナス
に摩擦帯電しまた薄層化され、これによりトナー担持体
３１上に静電的に強く保持されてトナー薄層１０１を形
成し、該トナー担持体３１により感光体２との対向部で
ある記録領域Ｄに向けて移動する。

【００４７】そして、この画像形成装置においては、感
光体２とトナー担持体との対向部である記録領域Ｄにお
いて、初期化工程、帯電工程、画像露光工程（潜像形成
工程）、トナー現像工程（可視化工程）が順次あるいは
同時（一部順次、一部同時を含む）に行われ、画像露光
に対応して感光体２上にトナー１０を選択的に付着せし
め、トナー像が形成される。上記初期化工程は、後述す
る転写後に、感光体２に残留する不均一な電荷の除去、
逆帯電あるいは低帯電量の残留トナーの除去、また、ト
ナーの所望の極性への帯電を行うものである。この初期
化工程の詳細については後述する。

【００４８】上記帯電工程においては、感光体２は均一
に所望の極性に全面帯電され、感光化される。この帯電
工程の詳細についても、後述する。

【００４９】前記画像露光工程においては、像露光がな
され、露光量に応じて感光体表面の電荷分布が変化し、
光の照射の有無に応じた電荷分布が形成される。図示の
装置においては、感光体２の光導電層２１として、暗所
で高抵抗で、光照射時には導電性となるものを用い、か
つ、感光体の帯電極性とトナーの帯電極性とが同極性で
あるネガ・ポジ現像を採用している。この装置において
は、トナーを付着させる部分である画像部に光が照射さ
れる。そして、この光が照射された部分では、上記光導
電層２１の抵抗が小さくなり、導電性となることから、
上記帯電工程で付与された該光導電層２１表面の電荷、
例えばマイナスの電荷が、該光導電層２１部分を介して
上記電極２２へと流れて放電される。一方、光が照射さ
れない部分、すなわち、トナーを付着させない部分であ
る非画像部では、上記帯電工程で付与された光導電層２
１表面の電荷は残留する。このように、光の照射の有無
に応じて静電荷による潜像が形成されることとなる。

【００５０】前記現像工程においては、帯電したトナー
が、前記画像露光工程において形成された静電荷像の静
電荷量に対応し、選択的に付着し可視像であるトナー像
が形成される。図示の装置においては、前述のようにト
ナーの帯電極性と感光体の帯電極性とが同じであるネガ
・ポジ現像を採用しているので、上記光が照射され、感
光体表面の帯電電荷、すなわち、トナーの帯電極性と同
極性の電荷が放電された部分に、トナーが付着すること
となる。具体的には、バイアス電源３７からの電圧印加
により、感光体２上の光が照射された部分ではトナー担
持体３１から感光体２表面に向けてトナーが移動し、か
つ、感光体２上の光が照射されていない部分ではトナー
担持体３１にトナーが引き寄せられる電界が形成される
ように、トナー担持体３１表面電位が設定される。これ
により、上記感光体上の光が照射された部分にトナーが
付着して、所望のトナー像が形成される。

【００５１】そして、本実施形態にかかる画像形成装置
においては、特別な帯電装置を用いることなく、上記露
光と同時あるいは直前に上記感光体２表面を一様に帯電
することが可能な構成を採用している。具体的には、こ
の画像形成装置では、上記現像装置３が帯電装置として
の機能を有する。さらに具体的には、現像装置３が備え
ている上記トナー担持体３１が帯電装置として機能す
る。以下、この構成及び動作について詳しく説明する。
この画像形成装置においては、上記トナー担持体３１と
感光体２との間に感光体２表面の帯電を可能とする電界
を形成するための電界形成手段を有する。図示の装置に
おいては、トナー担持体３１として、図２（ａ）に示す
ように軸部３１ａ上に現像電極としての導電性の電極層
３１ｂを設けたものを用いており、該電極層３１ｂと前
記感光体２の電極２２との間に上記現像用のバイアスが
印加されることで電界が形成されている。そして、該ト
ナー担持体３１上に形成されたトナー薄層を感光体２表
面に当接させることで、上記記録領域Ｄで、上記電界に
よって上記感光体表面を帯電することが可能な程度に上
記トナー担持体３１を上記感光体２に接触あるいは近接
させた状態を形成している。すなわち、上記トナー薄層
を感光体２表面に当接させることで、該トナー担持体３
１と感光体２との間でパッシェンの放電開始条件が満た
されるような該トナー担持体３１と感光体２との接触あ
るいは近接状態が形成されることとなる。例えば、上記
現像用のバイアス電圧として？？Ｖを印加したときに、
上記トナー薄層によって上記感光体２とトナー担持体と
の間に約１０μｍ程度の間隙が形成されるようにするこ
とにより、上記パッシェンの放電開始条件が満たされる
こととなる。これにより、該トナー担持体３１と感光体
２との間でコロナ放電が開始され、該感光体２表面を一
様に帯電することが可能となる。よって、上記記録領域
で、上記電界によって感光体表面が所望の極性に帯電さ
れることとなる。そして、帯電された感光体に対して上
記画像露光工程及び上記現像工程が行われる。このよう
に、大型の帯電装置を用いることなく、感光体１表面を
全面帯電してから像露光を行うことができる。このた
め、像露光により光を照射する部分のみならず、像露光
により光を照射しない部分においても、感光体表面の電
荷量を制御することができる。すなわち、トナーを付着
させる画像部とトナーを付着させない非画像部との双方
において、電荷量を制御することができる。これによ
り、該非画像部においてはトナーとの間に積極的に反発
力を生じさせて、非画像部へのトナー付着を防止するこ
とができる。よって、画像汚れ、カブリなどの発生を防
止することができる。また、この画像形成装置において
は、トナー薄層がトナー担持体と感光体との間に介在す
ることでパッシェンの放電開始条件を満たす状態を形成
するので、帯電可能な状態を安定に維持することができ
る。

【００５２】上記トナー担持体３１と感光体２との間に
コロナ放電を良好に発生させるためには、上記トナーと
して高抵抗あるいは絶縁性のものを用いるのが望まし
い。導電性のものを用いた場合には、該トナーを介して
感光体２とトナー担持体３１との間にリーク電流が流れ
てしまい、トナー担持体３１と感光体２との間に上記コ
ロナ放電を発生させるための電界が形成できなくなって
しまうおそれがある。

【００５３】上記トナー担持体３１と感光体２との間に
上記帯電及び現像を良好に達成しうる電界を効率よく形
成するためには、上記トナー担持体３１に電圧を印加す
るための現像電極を、該トナー担持体の、上記感光体と
対向する表面あるいは表面近傍に設けるのが望ましい。
図示の例においては、トナー担持体３１として、軸部３
１ａ上に該現像電極として機能する電極層３１ｂが設け
られたものを用いているので、現像電極とトナー担持体
３１表面との間で電圧降下が生じにくい。このため、ト
ナー担持体３１表面の電位が上記バイアス電源３７から
印加した電圧とほぼ等しくなり、上記電界を効率よく形
成することができる。

【００５４】この画像形成装置において、上記帯電は、
上記トナー薄層が上記感光体と上記トナー担持体との間
に介在することで、上記パッシェンの放電開始条件が満
たされる状態が形成されることにより行われる。そし
て、より高画像濃度を得るためにより密度の高い感光体
の帯電を行うには、上記トナー担持体３１と感光体２と
の間に介在するトナーの状態は、単層であることが望ま
しい。また、均一に感光体表面の帯電を行うためには、
上記トナー薄層を均一に形成するのが望ましい。この画
像形成装置においては、前述のトナー薄層形成部材３２
によって、トナー担持体３１上に均一な薄層を形成する
ことにより、上記均一な感光体表面の帯電を可能として
いる。

【００５５】また、図示の装置においては、前述の通
り、ネガ・ポジ現像を採用しているが、感光体２の帯電
極性とトナーの帯電極性とが異なり、かつ、上記画像露
光工程において光照射を受けなかった領域に選択的にト
ナーが付着するポジ・ポジ現像を採用することも可能で
ある。しかしながら、ポジ・ポジ現像を採用した場合、
所望の極性、例えばプラスに帯電したトナーを感光体２
とトナー担持体３１との間に介在させた状態で、該感光
体２表面をトナーの極性とは異なる極性、例えばマイナ
スに帯電することとなる。このとき、上記コロナ放電に
より発生する該感光体表面を帯電するためのマイナスの
荷電体により、トナーが有するプラスの電荷が減少した
り、該トナーの極性が逆転してマイナスに帯電してしま
ったりすることが考えられる。そして、これにより、、
露光後に、トナーを付着させるべき上記光を照射しなか
った感光体部分に該トナーが付着しにくくなり、画像濃
度が減少してしまったり、トナーが画像部以外の部分に
付着してしまう背景付着が生じてしまったりするおそれ
がある。一方、図示の装置のように、ネガ・ポジ現像を
採用した場合には、コロナ放電により発生する感光体表
面を帯電するための荷電体が、トナーの帯電極性と同極
性であるため、トナーの帯電量が減少したり、極性が逆
転したりすることがない。従って、露光後に、トナーを
付着させるべき上記光を照射した感光体部分に該トナー
が付着しにくくなることがない。よって、画像濃度が減
少してしまったり、トナーが画像部位外の部分に付着し
てしまう背景付着が生じてしまったりすることがなく、
良好に画像形成を行うことができる。従って、ネガ・ポ
ジ現像を採用するのが望ましい。

【００５６】また、本発明の画像形成装置においては、
上記感光体２とトナー担持体３１とが近接あるいは接触
する記録領域Ｄで初期化工程、帯電工程、画像露光工
程、現像工程の全てが行われる間、上記トナー担持体３
１の電極層３１ｂと感光体２の電極２２との間にバイア
ス電圧が印加され、コロナ放電が発生し、感光体２表面
が帯電され得る状態を保っている。従って、上記画像露
光前の感光体全面帯電時のみならず、画像露光時や現像
時にも感光体上の帯電が進行している。ここで、画像露
光工程と現像工程とを行う時期が一致しておらず、画像
露光後所定時間経過してから現像工程を行うようにした
場合には、画像露光によって感光体２表面に形成された
潜像が、再度コロナ放電により発生している荷電体によ
り消去されてしまい、トナーが付着する前に感光体２上
が再度一様に帯電してしまうおそれがある。そこで、画
像露光工程と現像工程は実質的に同時に遂行されること
が望ましい。すなわち感光体２の画像露光位置と現像位
置とは一致していることが望ましい。現像工程が遂行さ
れ、感光体２上にトナーが現像により強く付着した領域
においては、該付着トナーが前記感光体２の帯電を妨げ
るため、感光体２上に形成された静電荷潜像が帯電工程
により壊されることはない。

【００５７】また、上記画像露光工程や現像工程の進行
中あるいは該工程が終了した後にも上記帯電が進行する
ことにより、上記潜像が壊されてしまうことをより確実
に防止するには、上記記録領域Ｄの感光体移動方向端
部、すなわち、感光体２の表面とトナー担持体３１の表
面とが分離する位置において上記画像露光工程を実行す
るように構成するのが望ましい。これにより、該画像露
光工程を実行した後に感光体表面が帯電される時間を短
縮することができ、上記潜像が壊されてしまうのを防止
することができる。

【００５８】前述のように、現像工程が行われ、感光体
２上にトナー像が形成された後、該トナー像は、感光体
２表面の移動により感光体２の表面に転写装置としての
転写ロール４が対向配置された転写位置Ｔへ移動する。
この転写ロール４に転写バイアス電源４１による所定の
転写バイアス電圧が印加されることにより、感光体２と
転写材１１との間に転写電界が形成され、感光体上のト
ナー像が転写材１１上に転写されて、転写材１１上に転
写トナー像１０３が形成される。ここで、上記トナーと
して導電性のものを使用した場合には、低抵抗の転写材
を用いたときに該転写材にトナーの有する電荷がリーク
してしまい、該トナーの電荷量が減少し、転写電界をか
けても転写できなくなるおそれがあるので、転写材とし
て特殊な加工紙を使用することが必要となり、使用され
る転写材が限定されてしまうという問題が生じる。一
方、高抵抗あるいは絶縁性のトナーを用いれば、種々の
転写材を用いることが可能となるので、この点からも高
抵抗あるいは絶縁性のトナーを用いることが望ましい。

【００５９】上記転写ロール４により転写が行われて転
写トナー像１０３を担持した転写材１１は、図示されて
いない定着装置、例えば、熱ロール定着装置へ搬送さ
れ、永久定着画像とされる。

【００６０】転写位置Ｔにおける転写を終了した後の感
光体２上に残留するトナー１０４は、記録領域Ｄに再び
搬送される。そして、この記録領域Ｄにおけるトナー担
持体３１の感光体２に対する接触回転運動により、この
残留トナー１０４のクリーニングと感光体２表面へのト
ナー供給が同時に行なわれる。これにより、逆帯電ある
いは低帯電量の残留トナーの除去が達成される。また、
前述のコロナ放電は、転写終了後の感光体に残留する不
均一な電荷の除去や、逆帯電あるいは低帯電量の残留ト
ナーを所望の極性への帯電を行う作用もある。このよう
にして、前述の初期化工程が達成される。なお、感光体
２に残留する不均一な電荷分布を消去するために、帯電
工程、画像露光工程、現像工程の実行前に、感光体に全
面露光を行うように構成してもよい。例えば、該残留電
荷消去のための露光を行っている状態で感光体を一回転
させてから、上記帯電工程、画像露光工程、現像工程を
行うようにすればよい。

【００６１】通常、カールソン法を採用した電子写真方
式の画像形成装置においては、感光体２上のトナー像の
転写工程が終了した後に該感光体２のクリーニングを行
うために、感光体２周辺にクリーニング装置が設けられ
る。そして、これにより、感光体２が再び画像形成工程
を遂行するための初期化がなされる。しかしながら、本
発明の画像形成装置においては、前記記録領域Ｄにおい
て、帯電工程、トナー現像工程と同時に初期化工程がな
されるため、クリーニング装置は必ずしも必要としな
い。よって、一層の装置の小型化、低コスト化に極めて
有利であるとともに、廃トナーの発生がないことで、メ
ンテナンスフリーを促進することができる。

【００６２】また、感光体２の内側（背面側）に、感光
体２に残留する電荷を消去するイレーサー５を必要に応
じて設けてもよい。これによれば、現像装置３による残
留トナーのクリーニングを容易にすることができるとと
もに、感光体上の静電像が残ってしまうことを防止でき
る。（以下、余白）

【００６３】以上の画像形成装置においては、感光体１
表面を全面帯電してから像露光を行うことで、トナーを
付着させる画像部とトナーを付着させない非画像部との
双方において、電荷量を制御することができる。これに
より、該非画像部においてはトナーとの間に積極的に反
発力を生じさせて、非画像部へのトナー付着を防止する
ことができる。よって、画像汚れ、カブリなどの発生を
防止することができる。従って、導電性トナーに比して
非画像部へのトナー付着が起こりやすい絶縁性トナーを
用いた場合でも、良好な画像を得ることが可能となる。

【００６４】トナー担持体３１は、感光体２上に均一で
密なトナー薄層を形成せしめるために、該トナー担持体
３１と上記感光体２との対向部で、該感光体２表面に対
する該トナー担持体３１表面のトナー搬送方向の速度が
正であるように回転させるのが望ましい。特に、図１の
装置のように前記トナー担持体３１と感光体２との接触
部において前記トナー担持体３１表面と感光体２表面と
同じ方向に移動するように回転させ、しかも、感光体２
の周速に対してトナー担持体３１の周速を大きくするよ
うにした場合には、該トナー担持体と感光体２との接触
部において前記トナー担持体３１表面と感光体２表面と
を異なる方向に移動するように回転させた場合に比し
て、トナー供給部材３−１と感光体２表面との相対速度
が小さくなり、感光体表面が摩耗しにくくなるという点
で望ましい。

【００６５】本実施形態にかかる画像形成装置におい
て、初期化工程、帯電工程、画像露光工程、現像工程を
確実に遂行するには、上記感光体表面とトナー担持体表
面との接触幅をより広く確保した方が有利である。特
に、トナー担持体上のトナー薄層によって感光体の帯電
が遮蔽されたり、該帯電の不均一が生じたりしないよう
にして、均一でコントラストの大きい画像を得るために
は、上記接触幅を十分に確保できることが望ましい。上
記感光体としては、ハードなドラム状のものがしばしば
使用される。特に、本実施形態にかかる画像形成装置の
ように背面露光プロセスを採用した画像形成装置におい
ては、ハードな透光性ドラムが使用されることが多い。
このことから、上記接触幅を十分に得るためには、トナ
ー担持体として、ソフトな弾性表面を有するものを用い
るのが望ましい。図２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれトナー
担持体３１の好ましい構造を示すものである。図２
（ａ）の構成例は、軸部３１ａ上に電極層３１ｂを設け
たものである。図１の画像形成装置においては、この構
造のトナー担持体３１を採用している。電極層３１ｂは
導電性材料より成り、金属あるいは、金属粉末、カーボ
ンブラックを含有する高分子材料あるいはゴム材を使用
することができる。また、上記接触幅を得るためには、
ゴム材は特に好ましい。このようなゴム材としては、例
えば、ウレタンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチ
ルゴム、シリコーンゴムなどを用いることができる。

【００６６】図２（ｂ）の構成例は、軸部３１ａ上に電
極層３１ｃを設け、更にその上にトナー担持層３１ｄを
設けたものである。該トナー担持層３１ｄは、トナー担
持性が良く、感光体の均一な帯電を実現するように構成
される。トナー担持性を向上するには、トナーを担持す
るのに使用される静電力や機械力を高めるようにすれば
よい。まず、静電力を高めるには、トナー担持層３１ｄ
を構成する材料として、トナーの帯電極性とは逆極性の
帯電列の材料を用いればよい。例えば、トナーの帯電極
性がマイナスである場合には、ポリアミド、ポリイミド
アミド、あるいは、アミン硬化型エポキシ樹脂などを用
いればよい。また、トナーの帯電極性がプラスである場
合には、塩化ビニル樹脂や含フッ素化合物などを用いれ
ばよい。また、機械力を高めるには、トナー担持体３１
表面が、適度な粗面となるように形成するのが望まし
い。但し、過度な粗面かは感光体の均一な帯電を阻害す
るものであるから、該均一な帯電を阻害しない程度に上
記粗面を形成するのがよい。このことから、トナー担持
体表面の粗面化は、表面粗さがトナーの平均粒径よりも
小さくなる程度に行うのが好ましい。

【００６７】図２（ｃ）の構成例は、軸部３１ａ上にソ
フト化層３１ｅと電極層３１ｆとをこの順で積層したも
のである。該電極層３１ｆ上に更にトナー担持層３１ｇ
を積層しても良い。このソフト化層３１ｅは、弾性を有
する材料で形成され、天然ゴム、クロロプレンゴム、Ｅ
ＰＤＭゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム
等のゴム材、スポンジゴム、あるいは、ポリウレタン、
ポリエチレンなどの弾性に富んだ樹脂発泡体が好都合に
使用される。特に、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの
スポンジゴム、ウレタンフォームなどの樹脂発泡体は、
望ましいソフト化層を与え、これにより、本実施形態の
画像形成装置に好都合なトナー担持体を得ることができ
る。

【００６８】ソフト化層３１ｅの表面に設ける電極層３
１ｆは、ソフト化層３１ｅがゴム材などの平滑な表面を
有する材で構成される場合は、該ソフト化層上への導電
材の塗布により形成することができる。塗布可能な導電
材としては、カーボンブラックなどの導電性微粉末をウ
レタン樹脂、アクリル樹脂などの樹脂バインダーに分散
した材が望ましい。また前記ゴム材にカーボンブラック
などの導電性微粉末を含有せしめてソフト化層を導電化
することにより、ソフト化層３１ｅと電極層３１ｆを一
体にすることもできる。

【００６９】ソフト化層３１ｅが前記スポンジゴム、樹
脂発泡体にて形成される場合は、表面が多孔質であるた
め、電極層を塗布にて設けることは困難であり、この場
合は、弾性を有するシリンダ材を前記スポンジゴム、ウ
レタンフォームのごとき弾性樹脂発泡体に対して被覆あ
るいは、被着せしめることにより電極層３１ｆを形成せ
しめることが望ましい。この場合、電極層３１ｆは、前
記シリンダ材上に塗布により設けても良いが、シリンダ
材が導電性を有する材で構成される場合は、そのままシ
リンダ材を電極層３１ｆとして用いることができる。シ
リンダ材として好都合な材料としては、シリンダ状で適
度な弾性を発揮できるものが望ましく、例えば電鋳法
（エレクトロフォーミング）により形成されるＮｉシリ
ンダなど金属シリンダが挙げられる。この金属シリンダ
は上記弾性を発揮できるようするために、厚みを１０〜
１００μｍ、より好ましくは、２０〜８０μｍにて形成
されることが望ましい。金属シリンダは、導電性を有す
るために、前述のようにそのまま電極層３１ｆとして使
用することができる。

【００７０】シリンダ材として、樹脂（高分子化合物）
シリンダも好都合に使用することができる。樹脂シリン
ダ材としては、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂、ポリテ
トラフルオロエチレンなどの含フッ素樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド、ポリイミドアミド、ポリイミド、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリカーボネートなどの高分
子材料が好都合である。これらの樹脂シリンダは、近年
電線被覆材などを目的として熱収縮チューブとして市販
されている材が多い。好都合なシリンダ材の製法として
は、前記熱収縮チューブを型材に対して収縮せしめ、し
かる後型材より離型せしめて形成せしめる製法を用いる
ことができる。該樹脂シリンダ材を電極層として使用す
る場合、樹脂シリンダ材上に導電層を形成せしめるか、
好ましくは前記シリンダ材料内に金属微粉末あるいはカ
ーボンブラックのごとき導電性微粉末を含有せしめるこ
とにより形成せしめることにより可能である。このよう
な樹脂シリンダの厚みは、樹脂の種類にもよるが０．０
１〜２mmであり、硬質の樹脂材が使用される場合は、好
都合な弾性を得るべく厚を小さくする必要がある。

【００７１】また樹脂シリンダ材の他に、ウレタンゴ
ム、シリコーンゴム、天然ゴム、ＥＰＤＭゴム、ブチル
ゴム、フッ素ゴムなどのゴム材をシリンダ材として好都
合に使用することができる。ゴム材を使用する場合も、
前記樹脂材を使用する場合と同様な方法にて電極層を形
成することができる。ゴム材の場合は、樹脂材に比し
て、厚みを大きくとることができる。本発明の画像形成
装置においては、ゴム材をシリンダ材として使用するこ
とにより感光体へのトナー供給部材上のトナー密着性が
向上し、現像の均一性が得られるためゴム材は特に好都
合な材料である。

【００７２】ここで、この図２（ｃ）の構成例では、バ
イアス電源３７へ電極層３１ｆを電気的に接続するの
に、前記軸部３１ａは導電性で、該軸部より電気的接続
を行うことが望ましい。軸部３１ａと電極層３１ｆとを
電気的に接続するためには前記ソフト化層３１ｅを導電
化し、該ソフト化層３１ｅを介して両者を電気接続する
ことが望ましい。ソフト化層を導電化するためには、ソ
フト化層がスポンジゴムあるいはウレタンフォームのご
とき樹脂発泡体である場合、スポンジゴムあるいは樹脂
発泡体を発泡させる前の原料にあらかじめ、金属微粉
末、カーボンブラックなどの導電性微粉末を含有せしめ
ることにより導電化したり、発泡終了後の前記スポンジ
ゴム、樹脂発泡体を形成するセンイ状構造に導電材を被
着せしめることにより導電化したりする。また、前記軸
部３１ａ上にスポンジゴム、樹脂発泡体をロール状に形
成せしめた後、すなわち、前記シリンダ材を設ける状態
に加工した後、前記のごとく導電材を被着せしめてソフ
ト化層３１ｅの導電化を行うこともできる。前記スポン
ジゴム、ウレタンフォームのごとき樹脂発泡体に導電材
を被着せしめる方法としては、金属微粉末、カーボンブ
ラックのごとき導電性微粉末を樹脂バインダー及び適当
な有機溶媒に分散せしめた分散液を調整し、該分散液中
に前記スポンジゴム、樹脂発泡体をディッピングし、乾
燥（さらに必要に応じて熱処理）する方法や、前記導電
性微粉末を乾式にて、機械的に前記スポンジゴム、樹脂
発泡体に被着せしめる方法を用いることができる。

【００７３】そして、この図２（ｃ）の構成例でも前記
電極層３１ｆ上に必要に応じてトナー担持層３１ｇを設
けることができる。トナー担持層３１ｇに好都合な材料
としては、トナーの保持性、トナー帯電性、トナーフィ
ルミングの防止を考慮した導電性あるいは高抵抗の有機
高分子材料が好ましく使用される。また、前記弾性を有
するシリンダの弾性による変形に対応できるすなわち該
変形による割れや剥離が生じない柔軟性のある材料が望
ましい。また、本発明の画像形成装置においては、トナ
ー担持体３１と感光体との間にコロナ放電を生じさせる
ことにより、感光体の全面帯電を行うことから、感光体
の均一帯電の実現性を考慮した材料が使用される。

【００７４】トナー担持層３１ｇに使用される樹脂材と
しては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、
シリコーン樹脂、含フッ素樹脂、ポリエステル、塩化ビ
ニル樹脂、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド
などあるいはこれらの樹脂複合体、２層以上の多層構造
の樹脂類など広く選択することができる。またトナー担
持層３１ｇにおいて、耐摩耗性の向上、トナーのトナー
担持体への付着性の向上、トナーを所望の極性及び所望
の帯電量に帯電させる摩擦帯電性の向上、トナーフィル
ミングの防止などの特性改善のための添加剤、充填剤を
含有せしめることができる。該添加剤、充填剤として
は、例えば、カーボンブラック、カーボンファイバー、
ガラスファイバー、セラミックファイバー、ＴｉＯ₂、
Ｆｅ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂などの無機顔料など広く選択するこ
とができる。トナー担持体上の均一なトナー薄層形成、
トナー搬送性の向上のためには、トナー担持体表面が、
好都合な粗さの粗な面を有することが望ましい。該トナ
ー担持体表面の粗面化の加工法としては、サンドペーパ
ー等による機械的な粗面か、無機あるいは有機化合物の
微粉末をトナー担持体に含有せしめる、該微粉末をトナ
ー担持体表面にまぶし固着せしめる、金属溶射によるな
どの方法から好都合に選択することができる。

【００７５】図３は、本実施形態にかかる画像形成装置
の他の一例を示すものである。この画像形成装置におい
ては、図２（ｃ）に示した構造のトナー担持体３１を用
いた点以外は図１の画像形成装置と同様の構成を採用し
ているので、同一の符号を付し、説明を省略する。

【００７６】図３の画像形成装置においては、トナー担
持体３１として、軸部３１ａ上にソフト化層３１ｅと電
極層３１ｆとをこの順で積層したものを用いているの
で、トナー担持体３１の感光体２に対する接触幅、すな
わち記録領域Ｄを比較的広く確保することができる。こ
れにより、図１の画像形成装置に比して、初期化工程、
帯電工程、画像露光工程、現像工程をより確実に遂行す
ることができ、特に、より確実な初期化、より均一な帯
電を行う上で有利である。

【００７７】

【発明の効果】請求項１乃至１４の発明によれば、上記
像露光及び上記感光体への選択的なトナー付着を行う前
に、感光体表面を所望の極性に帯電することができる。
よって、大型の帯電装置を用いることなく感光体上の帯
電を行うことにより、画像汚れ、カブリなどの発生を防
止することができるという優れた効果がある。なお、ト
ナー薄層がトナー担持体と感光体との間に介在すること
でパッシェンの放電開始条件を満たす状態を形成するの
で、帯電可能な状態を安定に維持することができるとい
う効果もある。

【００７８】また、請求項３乃至１４の発明によれば、
ピュアなカラー画像の形成が可能となるという優れた効
果がある。

【００７９】また、請求項４乃至１４の発明によれば、
感光体表面の帯電をより良好に行うことができるという
優れた効果がある。なお、導電性トナーを使用する場合
には、低抵抗の転写材を用いたときに該転写材にトナー
の有する電荷がリークしてしまい、該トナーの電荷量が
減少し、転写電界をかけても転写できなくなるおそれが
あるので、転写材として特殊な加工紙を使用することが
必要となり、使用される転写材が限定されてしまうとい
う問題が生じるが、高抵抗あるいは絶縁性トナーを用い
ることにより、種々の転写材を用いることができるとい
う優れた効果もある。

【００８０】また、請求項５乃至１４の発明によれば、
上記感光体表面を均一に帯電することが可能となるとい
う優れた効果がある。

【００８１】また、請求項６乃至１４の発明によれば、
感光体表面の帯電をより良好に行うことができるという
優れた効果がある。

【００８２】また、請求項７乃至１４の発明によれば、
感光体表面をより均一に帯電することができるという優
れた効果がある。

【００８３】また、請求項１２乃至１４の発明によれ
ば、画像濃度の高い画像を得ることができるという優れ
た効果がある。

【００８４】また、請求項１３及び１４の発明によれ
ば、トナーの帯電量が減少したり極性が逆転したりする
ことによる、画像濃度の低下や背景付着の発生を防止す
ることができるという優れた効果がある。

【００８５】特に、請求項１４の発明によれば、像露光
によって形成された潜像がトナー担持体と感光体との間
で発生するコロナ放電により消去されるのを防止するこ
とができ、良好に画像を形成することができるという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成
を示す正面図。

【図２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同画像形成装置に使
用されるトナー担持体の構成例の説明図。

【図３】実施形態にかかる画像形成装置の他の一例の概
略構成を示す正面図。

【符号の説明】

１画像露光装置１０トナー１１転写材１０１トナー薄層２感光体３現像装置４転写装置５イレーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも透光性電極層と光導電体層とを
有する感光体と、帯電トナーを層状に担持して、該感光
体との間の記録領域に搬送するトナー担持体と、トナー
担持体上にトナーの薄層を形成する薄層形成手段と、上
記感光体の透光性電極層側から、上記記録領域に対応す
る感光体部分の少なくとも一部に像露光を行う露光装置
とを有し、上記像露光に対応して感光体に選択的にトナ
ーを付着させることで画像を形成する画像形成装置にお
いて、少なくとも上記トナー担持体と上記感光体との間の記録
領域に電界を形成する電界形成手段を設け、上記トナー
担持体上のトナー薄層を感光体表面に当接させること
で、上記記録領域でパッシェンの放電開始条件が満たさ
れた状態が形成されるように構成したことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記トナー担持体が、上記感光体と対向して設けられた
現像電極を有するものであり、上記電界形成手段が、該
現像電極と該感光体との間に電界を形成するものであ
り、かつ、上記トナー担持体が、上記トナー担持体上の
トナーの薄層を感光体表面に当接させることで、上記記
録領域において、該電界形成手段の形成する電界により
上記感光体表面を帯電することが可能な程度に上記感光
体に接触あるいは近接することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、上記トナーとして非磁性トナーを用いたことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２、又は、３の画像形成装置に
おいて、上記トナーが高抵抗あるいは絶縁性トナーであることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１、２、３、又は、４の画像形成装
置において、感光体を均一に帯電することが可能であるように上記ト
ナー担持体上にトナーの薄層を形成したことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項６】請求項５の画像形成装置において、上記トナーは、単層の状態で記録領域に搬送されること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５、又は、６の画
像形成装置において、上記トナー担持体として、少なくとも表面が弾性を有す
る材料で構成されたものを用いたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項８】請求項７の画像形成装置において、上記トナー担持体として、軸上にソフト化層及び弾性薄
膜層を積層したものを用いたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項９】請求項８の画像形成装置において、上記ソフト化層が弾性を有するゴム材、スポンジゴム、
樹脂発泡体からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】請求項８又は９の画像形成装置におい
て、上記軸及びソフト化層が導電性を有することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項１１】請求項８、９、又は、１０の画像形成装
置において、上記弾性薄膜層が導電性を有することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、又は、１１の画像形成装置において、上記トナー担持体と上記感光体との対向部で、該感光体
表面に対する該トナー担持体表面のトナー搬送方向の速
度が正であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、又は、１２の画像形成装置におい
て、上記感光体表面の帯電極性と同じ極性に帯電するトナー
を用い、かつ、上記像露光によって光を照射した感光体
部分に該トナーを付着させることで上記画像を形成する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】上記感光体と上記トナー担持体とが接触
幅を持って接触するように上記記録領域を構成した請求
項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、
１２、又は、１３の画像形成装置において、上記感光体と上記トナー担持体との接触領域における感
光体移動方向下流側端部で上記像露光を行うように構成
したことを特徴とする画像形成装置。