JP2846182B2

JP2846182B2 - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2846182B2
Application number: JP4149564A
Authority: JP
Inventors: 紘一入原; 篤上田; 健次谷; 克己足立; 幸人西尾
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JPH05341632A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体表面に現像剤で
あるトナーを接触させて感光体表面を帯電すると共に、
感光体表面を画像パターンに応じた露光を行うことによ
り、感光体表面にトナー像を形成する画像形成方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーを用いた画像形成には、カ
ールソンプロセスの応用による電子写真方式が広く用い
られている。上記カールソンプロセスを採用した装置
は、図１２に示すように、表面に感光層を有する感光体
ドラム３１の周囲に、帯電器３２、露光器３３、現像器
３４、転写器３５、定着器３６、クリーナ３７、除電器
３８を順次設けて構成されている。

【０００３】上記の構成において、まず、暗所において
帯電器３２で感光体ドラム３１表面が均一に帯電され
る。次に、露光器３３により光を照射し、光の照射され
た部分の帯電電荷が除去されて、静電潜像が形成され
る。次いで、この静電潜像に、現像器３４内における感
光体ドラム３１上の帯電電荷と逆極性に帯電されたトナ
ー３９が付着することにより、トナー３９による可視像
が形成される。

【０００４】その後、記録材４０をこの可視像に重ね、
記録材４０の裏側より転写器３５でコロナ放電を行っ
て、トナー３９と逆極性の電荷を与えることにより、ト
ナー像が記録材４０に転写される。転写されたトナー像
は、定着器３６の熱、圧力などにより記録材４０に定着
され、永久像となる。一方、記録材４０に転写されずに
感光体ドラム３１上に残った残留トナー３９ａは、クリ
ーナ３７により除去される。また、感光体ドラム３１上
の静電潜像は、除電器３８から光が照射されて除電され
た後、再度、帯電器３２による帯電から始まるプロセス
が繰り返されて、連続的な画像形成が行われる。

【０００５】ところで、上記のようにカールソンプロセ
スを応用した電子写真方式では、感光体ドラム３１の帯
電や、記録材４０にトナー３９を転写するために、通
常、コロナ放電器が用いられている。このコロナ放電器
においては、印加電圧が数ｋＶと高い電圧を必要とする
上、例えば温度変化によって感光体ドラム３１表面の帯
電量が変動する等の環境変化による影響を受け易い。ま
た、コロナ放電時にオゾンが発生するため、環境衛生上
の問題も生じるものとなっている。

【０００６】そこで、例えば特公平２−４９００号公報
には、上記のようなコロナ帯電を必要としない画像形成
方法が開示されている。その方法においては、図１３に
示すように、感光体５０が、ガラス等の透明基体５１上
に、In₂O₃等からなる透明導電層５２、Se等の光導電層
５３、ポリエチレン・テレフタレイトフィルムやバリレ
ン等からなる絶縁層５４を順次積層して構成されてい
る。

【０００７】そして、上記感光体５０の表面に、導電性
トナー５５を付着させたトナー保持体としての磁石５６
を近づけると共に、この磁石５６と透明導電層５２との
間に電圧を加えた状態で、透明基体５１側より露光する
と、光の照射部では光導電層５３の抵抗が低下し、電荷
が絶縁層５４の下まで注入される。これにより、磁石５
６と感光体５０との間には強い電界が加わり、露光領域
に対応する導電性トナー５５に反対極性の電荷が注入さ
れる。

【０００８】この結果、絶縁層５４を挟んで帯電した導
電性トナー５５と透明導電層５２より注入された電荷と
が逆極性の電荷対を形成することで互いに引き付けあっ
た状態となる。この後、磁石５６を感光体５０より遠ざ
けても、上記露光領域における導電性トナー５５のみが
感光体５０表面に止まることとなる。これにより、コロ
ナ帯電を用いずとも、感光体５０表面にトナー像を形成
することができる。

【０００９】そして、このようにして感光体５０表面に
形成されたトナー像を、前記カールソンプロセス方式と
同様に、感光体５０の表面から記録材４０の表面へとト
ナー像の転写を行い、導電性トナー５５を加熱して溶融
定着させる定着装置に送り込むことによって、記録材４
０に永久像としての画像形成を行うことができる。

【００１０】このような画像形成方法を用いた具体的な
装置を、本発明の説明図である図８を参照して説明する
と、感光体５０としての感光体ドラム１は、透明支持体
１ａ上に透明導電層１ｂ及び光導電層１ｃが形成された
構成を有し、Ａ方向に回転するようになっている。ま
た、磁石５６としてのトナー保持体５は、感光体ドラム
１の長手方向に沿って延びると共に、円周方向にＮ極性
とＳ極性との磁石を交互に配設した磁気ローラ５ａと、
非磁性の例えばアルミニウムやマルテンサイト系のステ
ンレス鋼で構成され、磁気ローラ５ａの外周面を覆うよ
うにして設けられた現像スリーブ５ｂとから構成されて
おり、磁気ローラ５ａのＢ方向の回転に伴って、発生す
る交番磁界によって、導電性磁性トナーＴを現像スリー
ブ５ｂ表面に保持すると共に、現像スリーブ５ｂの表面
をＣ方向に搬送するようになっている。

【００１１】そして、透明導電層１ｂと現像スリーブ５
ｂとの間に電圧を印加しながら、感光体ドラム１の表面
に導電性磁性トナーＴを接触させることにより、感光体
ドラム１の表面を導電性磁性トナーＴと同極性に帯電さ
せると共に、導電性磁性トナーＴと感光体ドラム１との
接触部位における所定の位置、例えば、導電性磁性トナ
ーＴが感光体ドラム１から離れる直前部位、もしくはそ
の近傍にて露光することにより、感光体ドラム１の表面
にトナー像を形成するようになっている。尚、トナー像
転写後に感光体ドラム１表面に残留する導電性磁性トナ
ーＴは、上記現像スリーブ５ｂの磁気力等により、回収
されるようになっている。

【００１２】また、このとき、感光体ドラム１とトナー
保持体５とを近設位置に配しているため、現像部には、
感光体ドラム１との接触領域内の帯電された導電性磁性
トナーＴが、感光体ドラム１の回転に伴って感光体回転
方向側に自然搬送することにより、トナー溜まりが形成
されている。

【００１３】上記のように、帯電、露光、現像、クリー
ニング等を同時に行う画像形成装置においては、各部の
設定条件は互いに関連し合っており、設定条件の違いが
大きく複写画像に影響することとなる。そこで、通常
は、各々、標準環境状態における条件に設定されてお
り、例えば、上述の露光位置は、標準環境化における導
電性磁性トナーＴの低い感光体ドラム１への帯電特性
や、導電性磁性トナーＴと感光体ドラム１との配設位置
の関係等から考慮して設定されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成においては、各部が標準環境状態の条件に設定され
ているため、環境条件の変化に対応できず、特に高湿度
時において、画像品質が安定せず、複写画像に掠れが生
じる等の問題点を有している。

【００１５】これは、露光により表面電位が低下した露
光部が、標準環境下においては何ら影響を及ぼさなかっ
た現像部に形成されたトナー溜まりにて、再帯電されて
電位が上昇し、非露光部との電位差が減少するためと考
えられる。標準環境下での導電性磁性トナーＴは、充分
大きな抵抗を有しているため、露光部がトナー溜まりに
て再帯電される恐れはないが、高湿度環境下での導電性
磁性トナーＴは、抵抗が低下するため、感光体ドラム１
への帯電特性が高くなり、トナー溜まりにて露光部が再
帯電されることとなる。

【００１６】さらに、上記トナー溜まりの感光体回転方
向側は、電界及び磁界が徐々に離れて弱くなっていく領
域で、且つ、導電性磁性トナーＴが空間的に粗になって
いると共に、感光体ドラム１と現像スリーブ５ｂとが相
対的に移動しているため、現像を行うには甚だ不安定な
部分となっている。したがって、湿度が高くなり、導電
性磁性トナーＴの帯電特性が高くなった場合、露光部
は、上記のトナー溜まりの感光体回転方向側にて著しく
不安定に再帯電されることとなる。

【００１７】そこで、本発明の画像形成方法は、上記課
題に鑑みなされたものであって、感光体の回転に伴って
帯電した現像剤が搬送されて現像部に形成されるトナー
溜まりの感光体回転方向側を規制することにより、露光
部の再帯電を防止すると共に、安定した現像部を確保
し、高湿度環境下においても、掠れの無い、安定した画
質を得ることができる画像形成方法を提供することを目
的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成方法
は、上記課題を解決するために、透明材料からなる基体
上に透明導電層及び光導電層が形成された回転可能な感
光体と、内部に備える磁気ローラの回転に伴って発生す
る交番磁界によって現像剤を保持、搬送する現像剤保持
体とを対向させて配し、上記透明導電層と現像剤保持体
との間に電圧を印加しながら、感光体表面に現像剤を接
触させることにより、感光体表面を帯電させると共に、
上記感光体における現像剤との接触部位を露光手段にて
画像パターンに応じて露光することにより、感光体の表
面電位を低下させて感光体表面にトナー像を形成する画
像形成方法において、露光位置の感光体回転方向下流側
における上記感光体と現像剤保持体との対向位置近傍に
設けた現像剤規制部材によって、感光体の回転に伴って
搬送される現像剤を規制することを特徴としている。

【００１９】

【作用】上記の方法によれば、露光位置の感光体回転方
向側における上記感光体と現像剤保持体との対向位置近
傍に、感光体の回転に伴って搬送される現像剤を規制す
るための現像剤規制部材が設けられるので、搬送された
現像剤にて形成されるトナー溜まりの形成領域が規制さ
れ、露光後の感光体表面に接触する現像剤量が削減され
る。従来の構成においては、トナー溜まりを規制するも
のが何ら設けられていなかったため、高湿度環境下にお
いては、露光部がトナー溜まりにて再帯電され、非露光
部との電位差が減少するという課題を有していたが、本
発明によれば、上記のように、トナー溜まりの形成領域
が規制されて、露光後の感光体表面に接触する現像剤量
が削減されるので、露光部の再帯電を防止でき、非露光
部との電位差を維持することができる。しかも、現像剤
規制部材は、トナー溜まりの感光体回転方向側を規制す
るため、トナー分布が粗状態で、トナー像を形成するに
は甚だ不安定であった部位が削除され、これにより、安
定した現像特性の現像部を得ることができる。

【００２０】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図１０
に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施
例においては、本発明の画像形成方法を電子写真装置に
適用した場合を例示している。

【００２１】本実施例の電子写真装置は、図２に示すよ
うに、装置内でＡ方向に回転可能な円筒状の感光体ドラ
ム（感光体）１を備えている。この感光体ドラム１の右
方には現像装置２が、感光体ドラム１内には露光装置７
が、また、感光体ドラム１の上方には転写・定着ベルト
８がそれぞれ配設されている。

【００２２】上記感光体ドラム１は、図４に示すよう
に、光学的に透明な円筒状の透明支持体１ａの表面に、
In₂O₃やSnO₂等のスパッタ膜による透明導電層１ｂと、
Se、ZnO 、CdS 、あるいは非晶質Si等の光導電性物質に
よる光導電層１ｃとが順次積層されて構成されている。
尚、本実施例では、上記の透明導電層１ｂとして、膜厚
0.５μｍのIn₂O₃層が形成され、また、光導電層１ｃと
して、膜厚３μｍの非晶質Si層が形成されている。

【００２３】上記現像装置２は、図２に示すように、現
像剤としての導電性磁性トナーＴを貯留する現像槽３
と、現像槽３内で回転可能に設けられ、導電性磁性トナ
ーＴを撹拌する撹拌ローラ４と、現像槽３の開口部３ａ
において感光体ドラム１との対向位置に配設された現像
剤保持体であるトナー保持体５と、現像槽３の開口部３
ａにおけるトナー保持体５の下方位置に固設されたドク
ターブレード６と、上記トナー保持体５と感光体ドラム
１との対向位置近傍に設けられた現像剤規制部材である
規制板２７とから構成されている。

【００２４】上記トナー保持体５は、感光体ドラム１の
長手方向に沿って延びると共に、円周方向にＮ極性とＳ
極性との磁石を交互に配設した磁気ローラ５ａと、非磁
性の例えばアルミニウムやマルテンサイト系のステンレ
ス鋼で構成され、磁気ローラ５ａの外周面を覆うように
して設けられた現像スリーブ５ｂとからなる。そして、
上記トナー保持体５は、磁気ローラ５ａのＢ方向の回転
に伴って、発生する交番磁界によって、導電性磁性トナ
ーＴを現像スリーブ５ｂ表面に保持して、磁気ローラ５
ａの回転方向であるＢ方向とは逆方向のＣ方向に搬送す
るようになっている（図４参照）。また、ドクターブレ
ード６は、上記のように現像スリーブ５ｂ表面に保持さ
れてＣ方向に搬送される導電性磁性トナーＴの搬送量を
所定量に調整するようになっている。

【００２５】上記規制板２７は、図１に示すように、断
面略くの字型で、トナー保持体５の長手方向に沿って延
びる形状の非磁性導電部材から構成されている。そし
て、この規制板２７は、感光体ドラム１とトナー保持体
５との対向位置の感光体回転方向側における後述するト
ナー溜まりを従来の半分の大きさに規制し得る位置に配
設されており、接地されている。尚、規制板２７を、絶
縁部材から構成することも可能で、後述する現像時に用
いる電圧と同等の電圧を印加するか、もしくはフロート
としてもよい。

【００２６】尚、上記導電性磁性トナーＴは、スチレン
アクリル共重合体等からなる樹脂に鉄粉やフェライトな
どの磁性体粉、カーボンブラック等を練り合わせて粉砕
し、数μｍから数十μｍにした粉末で構成されている。

【００２７】上記感光体ドラム１内に配設された露光装
置７は、発光ダイオードに短焦点レンズを組み合わせた
ＬＥＤアレイにて構成されるもので、図示しない露光制
御装置からの書き込み信号に応じて、前述の現像装置２
の方向に向かって光を照射するようになっている。そし
て、この照射光は、感光体ドラム１の透明支持体１ａお
よび透明導電層１ｂを介して光導電層１ｃに集光される
ようになっている。

【００２８】上記転写・定着ベルト８は、機械的な強度
に優れ、かつ耐熱性の高いポリイミド樹脂を主体とした
フィルム材料を用いて無端ベルト形状に形成されてい
る。この転写・定着ベルト８は、図２に示すように、感
光体ドラム１の上方に配設されている導電性弾性部材か
らなる転写ローラ９と、この転写ローラ９の左側でやや
上方位置に配設されている後述の加熱装置１０と、この
加熱装置１０よりもさらに左側下方に配設されているテ
ンションローラ１１とを外側から囲むように、これらに
巻き掛けられている。そして、転写・定着ベルト８は、
感光体ドラム１と転写ローラ９との間において、これら
感光体ドラム１と転写ローラ９とにより挟装された状態
となっている。

【００２９】尚、上記転写・定着ベルト８は、その材質
として、フィルム状のポリイミド樹脂が用いられている
が、特に、この材質に限定されるものではなく、少なく
とも後述するように導電性磁性トナーＴを転写する表面
が絶縁性を有しているものであれば、例えば基材として
の電気鋳造ニッケルベルト等の金属ベルトに、フッ素コ
ーティングを施したものや、ポリアミド樹脂等のその他
の材質で構成してもよい。また、上記転写・定着ベルト
８の厚みは、特に限定されるものではないが、熱伝導性
および機械的強度を考慮すると、１０μｍ〜２００μｍ
程度の厚みが好ましく、画像の光沢を適度なものとする
ために、表面を粗面として形成してもよい。

【００３０】上記加熱装置１０は、後述するように、転
写・定着ベルト８表面に転写される導電性磁性トナーＴ
を加熱溶融させるためのもので、アルミナセラミック基
板に面状のMo系発熱抵抗体１０ａを印刷し、その上に、
ガラスコートを印刷積層したセラミックヒータにて構成
されている。そして、上記加熱装置１０は、発熱抵抗体
１０ａへの通電によって、所定の加熱温度まで迅速に昇
温するようになっており、この加熱面が、転写・定着ベ
ルト８の表面に直に接するように配置されている。

【００３１】また、上記加熱装置１０の上側の部位に
は、転写・定着ベルト８を介して加熱装置１０に向かう
方向に押圧力を作用させながら回転する加圧ローラ１２
が配設されており、この加圧ローラ１２は、後述の記録
材搬送手段１４により搬送されてくる転写紙Ｐを、転写
・定着ベルト８との圧接部にて挟装するようになってい
る。

【００３２】さらに、上記電子写真装置には、図３に示
すように、転写・定着ベルト８を下側から冷却する冷却
ファン２４と、装置の駆動源であるメインモータ１３
と、上記転写・定着ベルト８と加圧ローラ１２との圧接
部に転写紙Ｐを搬送する前述の記録材搬送手段１４と、
装置内から転写紙Ｐを排出する出紙手段２１とが設けら
れている。

【００３３】上記記録材搬送手段１４は、前述の感光体
ドラム１、現像装置２、および転写・定着ベルト８の上
方側に配設されており、その構成部材として、図示しな
い転写紙供給開口部から転写・定着ベルト８と加圧ロー
ラ１２との圧接部までを繋ぐ搬送経路をなす搬送ガイド
板１５と、転写紙供給開口部の近傍に配された給紙アク
チュエータ１６および給紙ローラ１８・１８と、搬送ガ
イド板１５の経路途中に配されたレジストローラ１９・
１９と、このレジストローラ１９・１９の回転を制御す
る給紙ソレノイド２０とを備えている。

【００３４】上記出紙手段２１は、転写・定着ベルト８
と加圧ローラ１２との圧接部の左側方に配設されてお
り、その構成部材として、転写・定着ベルト８と加圧ロ
ーラ１２との圧接部から図示しない転写紙排出開口部ま
でを繋ぐ出紙経路をなす出紙ガイド板２２と、転写・定
着ベルト８と加圧ローラ１２との圧接部の近傍に配され
た出紙アクチュエータ２３と、出紙ガイド板２２の末端
側に配された搬送ローラ２５・２５とを備えている。

【００３５】次に、上記構成の電子写真装置の動作につ
いて、以下に説明する。

【００３６】まず、図示しない転写紙供給手段により１
枚の転写紙Ｐが転写紙供給開口部より送り込まれると、
この転写紙Ｐの先端部が給紙アクチュエータ１６を押し
上げることで、入紙検知スイッチ（図示せず）が転写紙
Ｐの供給を検知して入紙検知信号をメインモータ１３に
送信し、駆動源としてのメインモータ１３が回転駆動さ
れる。次に、上記メインモータ１３の回転が図示しない
回転伝達機構を介して給紙ローラ１８・１８に伝達され
ることで給紙ローラ１８・１８が回転され、この給紙ロ
ーラ１８の回転に伴って、転写紙Ｐはレジストローラ１
９・１９に搬送される。

【００３７】上記のようにしてレジストローラ１９・１
９に搬送された転写紙Ｐは、レジストローラ１９・１９
が給紙ソレノイド２０の制御により回転が停止されるこ
とで、一旦搬送が停止された状態となる。このとき、各
給紙ローラ１８・１８は、転写紙Ｐの後端側を挟装した
状態にあると共に、そのローラ表面の抵抗が小さいた
め、転写紙Ｐの搬送の停止に伴い転写紙Ｐの両面でスリ
ップした状態となっている。

【００３８】ここで、電子写真装置は待機状態となり、
所定時間内に印字開始信号が発生しない場合には、メイ
ンモータ１３は停止する。一方、待機状態で、印字開始
信号が発生した場合には、上記回転伝達機構によりレジ
ストローラ１９・１９以外のすべての回動部が回転す
る。

【００３９】次に、図１、図４ないし図７に基づいて現
像部における導電性磁性トナーＴの現像処理について説
明する。

【００４０】まず、磁気ローラ５ａのＢ方向への回転に
より生じる交番磁界によって、現像槽３内に貯留された
導電性磁性トナーＴが、図４に示すように、現像スリー
ブ５ｂ表面に保持されると共に、現像スリーブ５ｂの表
面上を感光体ドラム１の回転方向であるＡ方向とは逆方
向のＣ方向に搬送される。このとき、現像部において
は、図１に示すように、上記の現像スリーブ５ｂ表面に
保持された導電性磁性トナーＴと感光体ドラム１との接
触部では、現像スリーブ５ｂと透明導電層１ｂとの間に
印加される数十Ｖの電圧により帯電された導電性磁性ト
ナーＴが、感光体回転方向側に向かって自然搬送される
と共に、規制板２７に規制されて、従来の半分の大きさ
のトナー溜まりを形成する。

【００４１】一方、このとき、現像スリーブ５ｂから導
電性磁性トナーＴを通して、感光体ドラム１表面の光導
電層１ｃに電荷注入が行われ、光導電層１ｃは、現像ス
リーブ５ｂと略同電位に帯電される。即ち、図７の
（ａ）の模式図に示すように、感光体ドラム１、導電性
磁性トナーＴ、現像スリーブ５ｂは、一種のコンデンサ
と考えることができ、その等価回路は、図７の（ｂ）に
示すような、３つのコンデンサＣ₁・Ｃ₂・Ｃ₃と、抵
抗Ｒ₁とを備えた回路にて表すことができる。尚、この
場合、導電性磁性トナーＴと光導電層１ｃが離れる部分
では、導電性磁性トナーＴは、磁気ローラ５ａより発生
する磁気力に支配的に作用されるため、感光体ドラム１
には付着しない。

【００４２】次に、図５に示すように、感光体ドラム１
の表面から導電性磁性トナーＴが離れる直前位置にて、
露光装置７から書き込み信号に応じたＬＥＤが順次選択
されて露光が行われると、光導電層１ｃに注入されてい
た電荷は中和されて、光導電層１ｃの表面電位は、透明
導電層１ｂと略同電位となる（図中、Ｌで示す部位）。

【００４３】したがって、導電性磁性トナーＴは、図６
に示すように、電荷注入された状態で、現像スリーブ５
ｂと感光体ドラム１表面との間に働く電界や、感光体ド
ラム１と導電性磁性トナーＴとの間に働くファンデルワ
ールス力等の作用を受け、磁気ローラ５ａの磁気力を振
り切って、感光体ドラム１表面に付着して、書き込み信
号に応じたトナー像が感光体ドラム１表面に形成され
る。

【００４４】そして、上述したように、露光位置の感光
体回転方向側には、トナー溜まりが形成されているた
め、トナー像が形成されている感光体ドラム１の表面
は、このトナー溜まりの導電性磁性トナーＴと接触す
る。しかしながら、本実施例においては、規制板２７が
設けられているので、導電性磁性トナーＴとの接触面
積、即ち、接触するトナー量は従来の半分である。

【００４５】上記のように、感光体ドラム１表面に形成
されたトナー像は、図３に示すように、このトナー像の
注入電荷と逆の極性の電圧が、転写ローラ９に印加され
ることで、感光体ドラム１と転写ローラ９との圧接部に
て転写・定着ベルト８表面に転写される。一方、加熱装
置１０上の転写・定着ベルト８と加圧ローラ１２との圧
接部で、転写・定着ベルト８表面のトナー像と転写紙Ｐ
とが対応するように、図示しないエンジンコントローラ
のＣＰＵ（Central Processing Unit)より給紙ソレノイ
ド２０に信号が出力されることで、前述したレジストロ
ーラ１９・１９の回転停止状態が解除され、転写紙Ｐ
が、その先端部と転写・定着ベルト８の先端部と一致す
るようなタイミングで、転写・定着ベルト８と加圧ロー
ラ１２との圧接部に搬送される。

【００４６】そして、上記のトナー像を転写した転写・
定着ベルト８および転写紙Ｐが、加熱装置１０と加圧ロ
ーラ１２との間で重ね合わせて搬送されることにより、
転写紙Ｐへのトナー像の転写および定着が同時に行われ
る。すなわち、転写紙Ｐが転写・定着ベルト８と加圧ロ
ーラ１２との間で圧接されて送り出される際に、加熱装
置１０により加熱溶融された導電性磁性トナーＴに対す
る離型性は、転写紙Ｐよりも転写・定着ベルト８表面の
方が良好なため、転写・定着ベルト８表面の導電性磁性
トナーＴのほとんどが転写紙Ｐ上に転写・定着される。
尚、感光体ドラム１の表面に残留した導電性磁性トナー
Ｔは、現像スリーブ５ｂによる磁気力等により、再び現
像槽３に回収される。

【００４７】その後は、上記のトナー像を転写・定着し
た転写紙Ｐが、出紙アクチュエータ２３を押し上げ、搬
送ローラ２５・２５の回転により転写紙排出開口部を通
して装置から排出される。そして、転写紙Ｐが装置外に
排出されてから所定時間が経過した後に、加熱装置１０
の発熱抵抗体１０ａへの通電と、メインモータ１３の駆
動が停止されて、上記のような一連の動作が終了する。

【００４８】ところで、上記のように、感光体ドラム１
表面に、導電性磁性トナーＴを接触させると共に帯電
し、露光し、現像する電子写真装置においては、環境が
変化した場合、特に、湿度が上がった場合、露光後の感
光体ドラム１に接触する導電性磁性トナーＴの量によっ
て、画質が左右される。そこで、図１に示すように、感
光体ドラム１と現像スリーブ５ｂとの対向位置の感光体
回転方向側に規制板２７が設けられ、従来の半分の大き
さにトナー溜まりが規制されている本実施例の電子写真
装置の現像部と、図８に示すように、規制板２７が設け
られておらず、何ら規制されていないトナー溜まりが形
成されている従来通りの電子写真装置の現像部とを用い
てそれぞれ現像し、環境条件下における感光体ドラム１
表面の電位を測定し、環境条件変化に基づく露光部と非
露光部との電位差を比較した。尚、図８に示す現像部を
形成している電子写真装置は、規制板２７が設けられて
いないこと以外は、上述の図１に示す現像部を形成する
本実施例の電子写真装置と同様の構成を有している。

【００４９】この場合、感光体ドラム１としては、ドラ
ム径３０ｍｍ，膜厚３μｍのアモルファスシリコン感光
体を使用し、光源としては、露光量２μＪ／ｃｍ²のＬ
ＥＤヘッドを使用し、現像装置２のトナー保持体５とし
ては、非磁性導電性スリーブと８極の磁極を備えた磁力
約７００ガウスの磁気ローラを使用し、現像剤として
は、トナー抵抗１．０×１０¹²Ωｃｍ，現像剤抵抗１．
７×１０³Ωｃｍ，トナー粒径１２μを使用し、現像バ
イアスは７０Ｖ、プロセススピードは５０ｃｍ／ｓｅｃ
とした。

【００５０】図９の曲線Ａは、非露光部の各環境条件下
における感光体ドラム１の表面電位を示しており、これ
は、いずれの現像部を使用した場合においても同じ結果
を得た。曲線Ｂは、図８の現像部にて現像された際の露
光部の表面電位を示しており、曲線Ｃは、図１に示す現
像部にて現像された際の露光部の表面電位を示してい
る。

【００５１】図８の現像部の場合、環境条件が、２４℃
４２％から３５℃９０％に変化すると、感光体ドラム１
の表面電位が、約１Ｖから約３０Ｖ迄上昇し、著しく露
光部と非露光部との電位差が減少している。一方、図１
の現像部の場合、環境条件が、２４℃４２％から３５℃
９０％に変化しても、感光体ドラム１の露光部の表面電
位の上昇は、約１Ｖから約１５Ｖ迄の上昇に抑えられて
おり、非露光部と露光部との電位差が比較的維持されて
いる。この結果、上記規制板２７にて、高湿度環境下に
おける露光部の再帯電が抑制されていることがわかる。

【００５２】以上のように、高湿度環境下において、感
光体ドラム１における露光部と非露光部との電位差を維
持し続けるには、露光後の感光体ドラム１と導電性磁性
トナーＴとの接触面積、即ち、トナー溜まりの形成領域
を小さくする方が有利である。本実施例では、感光体ド
ラム１とトナー保持体５との対向部位における露光位置
の感光体回転方向側に、トナー溜まりの形成領域を従来
の半分に規制する規制板２７が形成されているので、ト
ナー溜まりが小さくなる。これにより、例え高湿度環境
下に使用されたとしても、露光部が再帯電され難くなる
ため、掠れ等のない、安定した画像を得ることができ
る。

【００５３】しかも、現像を行うには不安定なトナー分
布状態を有していたトナー溜まりの感光体回転方向側
が、規制板２７にて規制されるため、安定した現像特性
を備えた現像部とすることができ、より一層、掠れ等の
ない、安定した画像を得ることができる。

【００５４】また、上記構成によれば、加熱により転写
ベルト８の表面にて溶融したトナーは、これに重ねて転
写紙Ｐが押しつけられることによって、転写される。し
たがって、コロナ放電器等の転写器を必要とせず、さら
に、装置全体を小型化することができると共に、転写定
着が同時に行われるので、トナー像の汚れが解消され、
これによっても、画質を向上させることができる。

【００５５】さらに、感光体ドラム１表面を帯電させる
ためのコロナ放電器等の帯電器を設ける必要がないた
め、帯電工程でオゾンを発生する恐れがなくなる。しか
も、露光装置７が、感光体ドラム１内に配設されている
ため、装置全体を極めて小型に構成することができると
共に、露光装置７への汚れの付着が回避されるため、露
光装置７からの照射光量を長期にわたって安定して維持
することが可能となり、これによっても、良質の画質を
得ることができる。

【００５６】また、本実施例の電子写真装置では、図１
に示すように、トナー溜まりを従来の半分に規制する規
制板２７を設けているが、これに限定されるものではな
く、例えば、図１１示すように、トナー溜まりを全く形
成させない規制板２９を設けた構成としてもよい。上記
の実施例と同様に、このような規制板２９を設けた現像
部を用いて現像し、環境条件下における感光体表面の電
位を測定し、環境条件変化に基づく露光部と非露光部と
の電位差を比較すると、トナー溜まりを形成させない場
合は、より一層の露光部の再帯電を防止できることがわ
かる。尚、測定結果は図９の曲線Ｄに示す。

【００５７】また、上記の実施例においては、規制板２
７・２９の位置を固定して設けていたが、感光体ドラム
１と平行方向に移動可能に形成し、トナー溜まりを全く
規制しない初期位置から、トナー溜まりを全く形成させ
ない全規制位置まで規制できるような構成としてもよ
い。さすれば、導電性磁性トナーＴの帯電特性に直に対
応させて、トナー溜まりの大きさを規制できるので、よ
り一層の画像の安定と画質の向上が可能となる。

【００５８】さらに、規制板２７を、電子写真装置に備
えられた湿度センサ等の検出手段の検出結果に基づい
て、湿度の上昇に伴って、トナー溜まりの大きさを小さ
くしていくように構成することもできる。

【００５９】尚、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であ
る。例えば、図１０に示すように、転写ベルト８と当接
した後の感光体ドラム１上に残留する導電性磁性トナー
Ｔを回収するためのゴム等からなるスクレーパ２６を、
現像スリーブ５ｂの上方に設けてもよく、また、導電性
磁性トナーＴの搬送性を向上させるため、現像スリーブ
５ｂの表面を導電性磁性トナーＴの粒子に対して粗面と
してもよい。さらに、表面側から光導電層、透明導電層
が透明支持体上に順次重ねて設けられた感光体ドラムに
代えて、電荷保持特性を向上させるために、光導電層と
透明導電層との間にブロッキング層を設けた構成の感光
体を用いることも可能であり、また、導電性磁性トナー
Ｔ以外に、電子写真装置用のトナーであれば、他のトナ
ーを用いて現像する機構にも本発明を適用させることが
できる。

【００６０】

【発明の効果】本発明の画像形成方法は、以上のよう
に、露光位置の感光体回転方向下流側における上記感光
体と現像剤保持体との対向位置近傍に設けた現像剤規制
部材によって、感光体の回転に伴って搬送される現像剤
を規制する構成である。

【００６１】それゆえ、搬送された現像剤にて形成され
るトナー溜まりの形成領域が規制され、露光後の感光体
表面に接触する現像剤量が削減される。従来の構成にお
いては、トナー溜まりを規制するものが何ら設けられて
いなかったため、高湿度環境下においては、露光部がト
ナー溜まりにて再帯電され、非露光部との電位差が減少
するという課題を有していたが、本発明によれば、上記
のように、トナー溜まりの形成領域が規制されて、露光
後の感光体表面に接触する現像剤量を削減されるので、
露光部の再帯電を防止でき、非露光部との電位差を維持
することができる。しかも、現像剤規制部材は、トナー
溜まりの感光体回転方向側を規制するため、トナー分布
が粗状態で、トナー像を形成するには甚だ不安定であっ
た部位が削除され、これにより、安定した現像特性を有
する現像部を得ることができる。

【００６２】これらの結果、画像が掠れる等の画質の低
下を回避して、画質を安定化させることができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像形成方法を採用
した電子写真装置の要部を示すものであり、トナー溜ま
りを半分に規制した場合の現像部を示す説明図である。

【図２】上記電子写真装置における感光体ドラム、現像
装置、露光装置、及び転写・定着ベルトを示す縦断面図
である。

【図３】上記電子写真装置を構成する各種の構成部材を
示す概略の構成図である。

【図４】上記感光体ドラムの表面が導電性磁性トナーと
の接触により帯電された状態を示す説明図である。

【図５】上記感光体ドラムの表面が露光装置の露光によ
り中和された状態を示す説明図である。

【図６】上記感光体ドラムの表面にトナー像が形成され
た状態を示す説明図である。

【図７】（ａ）は上記電子写真装置における現像部の模
式図であり、（ｂ）は現像部の等価回路を示す回路図で
ある。

【図８】従来の電子写真装置における現像部を示す説明
図である。

【図９】感光体ドラムの表面電位の環境依存性を示すグ
ラフである。

【図１０】上記電子写真装置に備えられた現像装置に、
スクレーパを設けた場合の構成図である。

【図１１】本発明の他の実施例の電子写真装置におけ
る、トナー溜まりが非形成となるように規制された場合
の現像部を示す説明図である。

【図１２】従来のカールソンプロセスを採用した画像形
成装置の構成を示す模式図である。

【図１３】従来の導電性トナーによる画像形成プロセス
を採用した画像形成装置の要部を示す断面模式図であ
る。

【符号の説明】

１感光体ドラム（感光体）１ａ透明支持体（基体）１ｂ透明導電層１ｃ光導電層５トナー保持体（現像剤保持体）５ａ磁気ローラ７露光装置（露光手段）２７規制板（現像剤規制部材）２９規制板（現像剤規制部材）Ｔ導電性磁性トナー（現像剤）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者足立克己大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者西尾幸人大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開昭62−280772（ＪＰ，Ａ) 特公平２−4900（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/05

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明材料からなる基体上に透明導電層及び
光導電層が形成された回転可能な感光体と、内部に備え
る磁気ローラの回転に伴って発生する交番磁界によって
現像剤を保持、搬送する現像剤保持体とを対向させて配
し、上記透明導電層と現像剤保持体との間に電圧を印加
しながら、感光体表面に現像剤を接触させることによ
り、感光体表面を帯電させると共に、上記感光体におけ
る現像剤との接触部位を露光手段にて画像パターンに応
じて露光することにより、感光体の表面電位を低下させ
て感光体表面にトナー像を形成する画像形成方法におい
て、露光位置の感光体回転方向下流側における上記感光体と
現像剤保持体との対向位置近傍に設けた現像剤規制部材
によって、感光体の回転に伴って搬送される現像剤を規
制することを特徴とする画像形成方法。