JP2861060B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光導電性トナーを用いた画像形成装置に
関するものである。

［従来技術及びその問題点］ 従来より、電子写真装置等の画像形成装置において
は、その画像形成のプロセスを簡略化させて、画像信頼
性を向上させることについて種々研究がなされてきた。

そして、近年においては、このような画像形成装置に
おける画像形成のプロセスを簡略化させるため、特開昭
61-278874号公報等に示されるように、光導電性トナー
を用いた画像形成装置が開発されるに至った。

このように光導電性トナーを用いた画像形成装置にお
いては、通常、光導電性トナーを帯電させて適当なトナ
ー担持搬送体に供給し、このようにトナー担持搬送体に
供給された光導電性トナーの適当な部分を、露光手段に
よって露光した後、露光された部分の光導電性トナーを
像担持体に選択的に付着させて、画像を形成するように
なっている。

ここで、このような光導電性トナーを用いた画像形成
装置において、光導電性トナーを帯電させるにあたって
は、コロナ放電器等による放電により、あるいはこの光
導電性トナーにキャリアを混合させ、キャリアとの摩擦
によって光導電性トナーを帯電させるようにしていた。

しかし、このようにコロナ放電器等による放電や、キ
ャリアとの摩擦によって光導電性トナーを帯電させるよ
うにした場合、放電や摩擦によって光導電性トナーの特
性が劣化して、形成される画像の画質が低下する等の問
題が生じた。

また、キャリアとの摩擦によって光導電性トナーを帯
電させるようにした場合、個々のトナー粒子における接
触帯電の状態が異なり、個々のトナーにおける帯電量が
一定化しないため、このように不均一な帯電量のトナー
を上記トナー担持搬送体に供給すると、トナー担持搬送
体上に形成されるトナーの薄層にむらが発生し、またこ
れを露光手段によって露光した場合にもむらが生じ、高
品位の画質が得られないという問題があった。

さらに、このように光導電性トナーを用いた画像形成
装置において、トナー担持搬送体に供給された光導電性
トナーを露光する場合には、このトナー担持搬送体とは
別の場所に設けられた露光手段によって露光を行うよう
にしていたため、装置が大きくなってしまうという問題
もあった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、光導電性トナーを用いた画像形成装置に
おける上記のような問題を解決することを課題とするの
である。

すなわち、この発明は、光導電性トナーを帯電させる
際に、光導電性トナーが劣化したりすることがなく、光
導電性トナー全体を均一に帯電させて、トナー担持搬送
手段に光導電性トナーをむらなく均一に供給することが
でき、高品位な画質が得られるようになると共に、トナ
ー担持搬送手段に供給されたトナーを露光手段によって
露光するにあたり、この露光手段により装置が大きくな
るということがなく、装置をコンパクト化できるように
することを課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記のような課題を解決するため、光導
電性トナーを用いた画像形成装置において、透明導電体
の内部に画像露光手段を設けたトナー担持搬送手段と、
光導電性トナーを帯電させてトナー担持搬送手段に供給
する電界カーテン発生手段を設けたトナー供給部とを設
けるようにしたものである。

このように構成された画像形成装置においては、トナ
ー供給部に設けられた電界カーテン発生手段によって電
界カーテンを作用させ、この電界カーテンの作用により
光導電性トナーを帯電させると共に、この帯電した光導
電性トナーを、透明導電体で構成されたトナー担持搬送
手段に供給し、このトナー担持搬送手段の内部に設けら
れた画像露光手段によって、上記のようにトナー担持搬
送手段に供給された光導電性トナーを露光させるように
なっている。

このため、コロナ放電器等による放電やキャリアとの
摩擦によって光導電性トナーを帯電させる場合のよう
に、光導電性トナーが放電や摩擦等によって劣化すると
いうがなく、電界カーテンの作用によって光導電性トナ
ー全体が均一に帯電され、トナー担持搬送手段に均一な
光導電性トナーのトナー層が形成されるようになる。

また、このように帯電した光導電性トナーを供給する
トナー担持搬送手段を透明導電体で構成し、このトナー
担持搬送手段の内部に設けられた画像露光手段によって
露光を行うようにしたため、トナー担持搬送手段とは別
個に画像露光手段を設ける必要がなくなった。

ここで、この発明において使用する光導電性トナーの
代表的なものとしては、第３図〜第５図に示すような構
造のものが存在している。

先ず、第３図に示す光導電性トナーは、分散型の光導
電性トナー（T₁）であり、電荷発生物質（１）と電荷輸
送物質（２）とが共に熱可塑性樹脂（３）中に分散され
た構造になっている。

次に、第４図に示す光導電性トナーは、コーティング
型の光導電性トナー（T₂）であり、電荷輸送物質（２）
を含有した核体芯物質（４）の周囲に、電荷発生物質
（１）が分散された熱可塑性樹脂（３）をコーティング
した構造になっている。

また、第５図に示す光導電性トナーは、固定型の光導
電性トナー（T₃）であり、電荷輸送物質（２）が分散さ
れた熱可塑性樹脂（３）の粒子表面に、電荷発生物質
（１）を固定化させた構造になっている。

ここで、これらの光導電性トナーにおいて使用する電
荷発生物質は、可視光を吸収してフリーキャリアを発生
するものであれば無機物質、有機物質のいずれのもので
あってもよく、例えば、無定型セレン，三方晶形セレ
ン，セレン−砒素合金，セレン−テルル合金，硫化カド
ミウム，セレン化カドミウム，硫化水銀，酸化鉛，硫化
鉛等の無機物質、モノアゾ，ビスアゾ，トリスアゾ色素
等のアゾ系色素，ペリレン系色素，アントラキノン系，
多環キノン系色素，インジゴイド系色素，フタロシアニ
ン系色素，カルボニウム系色素，キノンイミン系色素，
メチン系色素，キノリン系色素，ニトロソ系色素，ニト
ロン系色素，ベンゾキノン及びナフトキノン系色素，ナ
フタルイミド系色素，ペリノン系色素、あるいはキナク
リドン系色素等の有機物質を使用することができる。な
お、これらの電荷発生物質と併用して各種増感色素等を
単独あるいは複数で使用することも可能である。

また、これらの光導電性トナーにおいて使用する電荷
輸送物質としては、例えば、ヒドラゾン誘導体，スチリ
ル系化合物，オキサゾール誘導体，オキサジアゾール誘
導体，チアゾール誘導体，チアシアゾール誘導体，トリ
アゾール誘導体，イミダゾール誘導体，イミダゾロン誘
導体，イミダゾリジン誘導体，ビスイミダゾリジン誘導
体，ビラゾリン誘導体，オキサゾロン誘導体，ベンゾチ
アゾール誘導体，ベンズイミダゾール誘導体，キナゾリ
ン誘導体，ベンゾフラン誘導体，アクリジン誘導体，フ
ェナジン誘導体，アミノスチルベン誘導体，ポリ−Ｎ−
ビニルカルバゾール，ポリ−１−ビニルピレン，ポリ−
９−ビニルアントラセン,2.4.7−トリニトロフルオレノ
ン,2.4.5.7−テトラニトロフルオレノン、2.7−ジニト
ロフルオレノン等が挙げられる。なお、これらの電荷輸
送物質は、それぞれ単体あるいは複数種混合して用いる
ことができる。

また、これらの光導電性トナーにおいて使用する熱可
塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂，アクリル系樹
脂，メタクリル系樹脂，ポリエステル系樹脂，ポリアミ
ド系樹脂，ポリエチレン，ポロプロピレン，ポリフッ化
ビニリデン，ポリ塩化ビニリデン，ポリ塩化ビニル，エ
チレン−酢酸ビニル共重合体，スチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体，スチレン−メタクリス酸エステル共重
合体，スチレン−ブタジエン共重合体，スチレン−塩化
ビニリデン共重合体，スチレン−塩化ビニル共重合体，
スチレン−フッ化ビニリデン共重合体，スチレン−アク
リロニトリル共重合体，エポキシ樹脂，変性ロジン，ポ
リエチレンワックス，ポリカーボネート樹脂等があり、
これらのものを単独であるいは混合して用いることがで
きる。

また、この光導電性トナーを特に圧力定着用トナーと
して使用する場合は、上記熱可塑性樹脂として、ポリア
レフィン（低分子量ポリエチレン，低分子量ポリプロピ
レン，酸化ポリエチレン，ポリフッ化エチレンなど）、
エポキシ樹脂，ポリエステル樹脂（酸価10以下）、スチ
レン−ブタジエン共重合体（モノマー比５〜30:95〜7
0）、オレフィン共重合体（エチレン−アクリル酸共重
合体，エチレン−アクリル酸エステル共重合体，エチレ
ン−メタクリル酸共重合体，エチレン−メタクリル酸共
重合体，エチレン−塩化ビニル共重合体，エチレン−酢
酸ビニル共重合体，アイオノマー樹脂），ポリビニルピ
ロリドン、メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合
体、マレイン酸変性フェノール樹脂，フェノール変性テ
ルペン樹脂等を用いるようにする。

ここで、上記分散型の光導電性トナーは、公知の方法
により製造することができ、例えば、電荷発生物質の微
粒子を熱可塑性樹脂溶液、または電荷輸送物質と熱可塑
性樹脂溶液を溶解した溶液中に分散させ、スプレードラ
イ法により作成したり、溶媒を使用せず熱混練法により
作成したりすることができるが、特に、これらの製法に
限定されるものではない。

そして、この光導電性トナーにおいては、その粒径が
１μｍより小さいと、トナー化したときの流動性が悪く
なると共に光感度も著しく低下する一方、その粒径が30
μｍより大きくなると、最終的な画像、特に解像力が悪
くなるため、通常、その粒径が１〜30μｍ、好ましくは
５〜25μｍ、より好ましくは８〜20μｍになるように調
整する。

また、この光導電性トナーに上記電荷発生物質を含有
させる量は、その含有量が１重量％より少ないと、光感
度及び着色力が不足する一方、90重量％より多いと、上
記熱可塑性樹脂との結着性が悪くなって造粒が困難にな
るため、通常はその含有量を１〜90重量％、好ましくは
５〜50重量％となるようにする。

また、この光導電性トナーが多層になった場合には、
光が十分に届かなくなり、光感度が悪くなったり、残留
電位が上昇するおそれがあるため、必要に応じて導電性
物質を添加してもよい。なお、導電性物質を添加するに
あたり、その添加量が多いと、暗減衰の増加や帯電不良
等の問題が発生するため、20重量％以下にすることが望
ましい。

次に、上記コーティング型の光導電性トナーは、核体
芯物質上にコーティング層を形成して製造することがで
き、核体芯物質の上にスプレードライ法でコーティング
層をコーティングする方法や、熱可塑性樹脂のモノマー
を使用し、乳化重合あるいは懸濁重合法等の方法により
多層構造の重合体をつくる方法等を利用して製造するこ
とができる。

ここで、上記核体芯物質を製造するにあたっては、そ
の粒径が最終的な光導電性トナーの粒径と密接に関係
し、その粒径が１μｍより小さいと、トナー化したとき
の流動性が悪くなると共に光感度も著しく低下する一
方、その粒径が30μｍより大きくなると、最終的な画
像、特に解像力が悪くなるため、通常、その粒径が１〜
30μｍ、好ましくは５〜20μｍになるようにする。な
お、この核体芯物質は球形であることが望ましいが、そ
の形状は限定されるものではない。

そして、この核体芯物質を製造するにあたっては、前
記熱可塑性樹脂と同様のものを使用することができ、ま
た前記熱可塑性樹脂のモノマー又はプレポリマーに、前
記電荷輸送物質と、必要に応じてその他の添加剤を加
え、これらを乳化重合，懸濁重合させたり、前記熱可塑
性樹脂と電荷輸送物質等とを溶剤に溶かした後、スプレ
ードライ法により造粒させたりして製造することができ
る。

ここで、核体芯物質中に電荷輸送物質を含有させる量
は、使用する熱可塑性樹脂や電荷輸送物質の種類によ
り、また電荷輸送物質を単独で加えるか複数種加えるか
によっても異なるが、通常、熱可塑性樹脂の樹脂量に対
して0.1重量％より少ないと、核体芯物質中におけるキ
ャリアの輸送能力が乏しくなる一方、95重量％よい多い
と、熱可塑性樹脂中から電荷輸送物質が折出して造粒が
困難となるため、樹脂量に対して0.1〜95重量％程度、
好ましくは30〜80重量％、より好ましくは40〜60重量％
を加えるようにする。なお、電荷輸送物質をこの核体芯
物質と同時にコーティング層にも含有させることも可能
であり、この場合には、核体芯物質に含有させる電荷輸
送物質の量を、上記の量より少なくすることができる。

また、この核体芯物資中に電荷発生物質を含有させる
ことも可能であり、この場合、電荷発生物質を核体芯物
質中に多く含有させると、熱可塑性樹脂への分散性が悪
くなり、定着性が劣化するため、核体芯物質の全量に対
して0.5〜40重量％、好ましくは１〜20重量％の量で含
有させるようにする。

また、このように製造された核体芯物質上にコーティ
ング層を形成するにあたり、コーティング層の厚さは、
コーティング層に含有させる各組成物の種類や量によ
り、実際的には、光導電性トナーとしての帯電性，光導
電性，画像形成した時の印字濃度等の特性によって適当
に選択されるが、通常、0.1〜10μｍ、望ましくは0.1〜
２μｍになるようにする。

そして、コーティング層に含有させる電荷発生物質の
量は、コーティング層全量に対して３重量％より少ない
と、一般的に光感度が悪くなり、また最終画像としての
印字濃度も不十分となるため、通常は、コーティング層
全量に対して３〜100重量％、好ましくは10〜80重量
％、より好ましくは20〜60重量％含有させるようにす
る。なお、前記のように核体芯物質中に電荷発生物質を
含有させた場合には、このコーティング層に含有させる
電荷発生物質の量を、上記の量より少なくすることがで
きる。

また、上記のようにコーティング層に電荷輸送物質を
含有させることも可能であり、この場合には、上記電荷
発生物質によって光発生したキャリアのコーティング層
での移動が容易となると共に、核体芯物質とコーティン
グ層との間のキャリアの移動も容易となり、光感度の向
上が達成されるようになる。

なお、コーティング層に電荷輸送物質を含有させる場
合、電荷輸送物質の量がコーティング層全量に対して80
重量％より多いと、電荷輸送物質が析出してコーティン
グ層の形成が困難になることがあるため、通常、コーテ
ィング層全量に対して80重量％以下になるようにし、好
ましくは0.1〜50重量％、より好ましくは１〜30重量％
含有させるようにする。

また、前記固定型の光導電性トナーの場合には、上記
のコーティング型の光導電性トナーの構成において、核
体芯物質の周囲に設けられるコーティング層から熱可塑
性樹脂を除き、核体芯物質の表面に電荷発生物質を固定
化させるようする。

ここで、電荷発生物質を核体芯物質の表面に固定化さ
せるにあたっては、核体芯物質上に電荷発生物質を静電
的に付着させた後、核体芯物質の表面に局所的に熱を加
えて溶融させて固定化させたり、樹脂を膨潤あるいは溶
解させる有機溶剤と一緒に電荷発生物質を塗布し、これ
を乾燥させて固定化させる等の方法を用いることができ
る。

また、この固定型の光導電性トナーにおいて使用する
電荷発生物質や電荷輸送物質の量は、上記コーティング
型の光導電性トナーの場合と略同様の量にして使用する
ことができる。

また、上記の各光導電性トナーにおいては、さらに光
導電性トナーとしての特性を改良するため、上記の光導
電性物質と併用して、各種のビスアゾ顔料あるいは増感
色素等を単独あるいは複数で使用したり、着色剤，荷電
制御剤，流動化剤等を適宜加えることができる。

ここで、上記の光導電性トナーに添加させる増感剤と
しては、クロラニル，テトラシアノエチレン,2.4.7−ト
リニトロ−９−アルオレノン,5.6−ジシアノベンゾキノ
ン，テトラシアノキノジメタン，テトラクロル無水フタ
ル酸,3.5−ジニトロ安息香酸等の電子吸引性増感剤，メ
チルバイオレット，ローダミンB,シアニン染料，ピリリ
ウム塩，チアピリリウム塩等を使用することができる。

また、上記の光導電性トナーに添加させる着色剤とし
ては、公知の顔料あるいは染料であって、例えば、カー
ボンブラック，ニグロシン染料，アニリンブルー，カル
コオイルブルー，クロムイエロー，ウルトラマリンブル
ー，デュポンオイルレッド，キノリンイエロー，メチレ
ンブルークロリド，フタロシアニンブルー，マラカイト
グリーンオキサレート，ランプブラック，オイルブラッ
ク，アゾオイルブラック，ローズベンガル及びこれらの
混合物を用いることができる。

さらに、上記の各光導電性トナーには、この発明の目
的及び効果を妨げない範囲において、適宜公知の添加剤
を使用することができ、例えば、定着性を向上させるた
めにワックス等を添加させたり、光導電性、特に、残留
電位を低下させるために金属酸化物の微粉末等の導電性
物質を加えることができる。

なお、光導電性トナーに上記のような添加剤を加える
にあたり、特に、コーティング型の光導電性トナーの場
合には、核体芯物質にワックスや金属酸化物の微粉末等
の導電性物質を加えて定着性や導電性を向上させ、さら
にコーティング層に帯電制御剤や流動化剤を加えて帯電
性や流動性を向上させることが好ましい。

次に、上記のような光導電性トナーを帯電させてトナ
ー担持搬送手段に供給するトナー供給部に設けられる電
界カーテン発生手段は、一般に、合成樹脂等からなる絶
縁材料中に一定のピッチで電極を埋め込んだ構造になっ
ている。

ここで、この電界カーテン発生手段において、電極間
を絶縁させる絶縁材料の代表的なものとしては、例え
ば、ポリエチレンテレフタレート，ポリカーボネート，
ポリプロピレン，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデ
ン，ポリビニルアルコール，ポリスチレン，ポリアミ
ド，ポリイミド，ポリ四弗化エチレン，ポリ三弗化塩化
エチレン，ポリ弗化ビニル，ポリ弗化ビニリデン，六弗
化プロピレン−四弗化エチレンコポリマー，三弗化エチ
レン−弗化ビニリデンコポリマー，ポリビニルブチラー
ル，ポリウレタン，ポリアセタール等の合成樹脂、ジア
セテート，トリアセテート等のセルロース誘導体等を用
いることができる。

また、このような絶縁材料中に設ける電極としては、
特にこれらのものに制限されるものではないが、例え
ば、銅，金，アルミニウム，クロム，ニッケル，銀，白
金,ITO等の導電性材料を用いることができる。

また、この電界カーテン発生手段において、電界カー
テンを作用させるにあたっては、上記絶縁材料中に設け
られた各電極に、単相，位相の異なる二相あるいは三相
以上の多相からなる正弦波あるいは矩形波等の各種波形
の電圧を印加し、電極間において交番電界を形成して電
界カーテンを作用させるようにする。

そして、この電界カーテン発生手段における電界カー
テンの作用により、上記の光導電性トナーを帯電させて
搬送し、トナー担持搬送手段に供給するようになってい
る。

また、このように電界カーテン発生手段における電界
カーテンの作用によって帯電された光導電性トナーが供
給されるトナー担持搬送手段としては、ITO,酸化スズ等
の透明導電体からなる材料を用い、これをドラム状ある
いはベルト状等に形成したものを使用する。

また、このトナー担持搬送手段の内部に設ける画像露
光手段としては、LEDアレイ,PLZTシャッターアレイ，磁
気光学効果シャッターアレイ，液晶シャッターアレイ等
を使用することができる。

そして、このようにトナー担持搬送手段内に設けられ
た画像露光手段によって、トナー担持搬送手段の内部か
ら、トナー担持搬送手段上に供給された適当な箇所にお
ける光導電性トナーに光を照射するようになっている。

なお、このようにトナー担持搬送手段内に設けられた
画像露光手段から光を照射するにあたり、画像露光手段
の光源によってトナー担持搬送手段内が加熱しないよう
にするため、この画像露光手段における光源を、このト
ナー担持搬送手段の外に設け、この外の光源から光を光
ファイバーアレイ等を通して、トナー担持搬送手段内に
導くようにすることが好ましい。

［実施例］ 以下，この発明の実施例を添付図面に基づいて具体的
に説明する。

この実施例に係る画像形成装置（10）においては、下
記のようにして製造した光導電性トナー（Ｔ）を用いる
ようにした。

ここで、光導電性トナー（Ｔ）を製造するにあたって
は、先ず、スチレン−アクリル共重合樹脂（SBM73,三洋
化成（株）製）100重量部と、下記の構造式［１］に示
すビスアゾ化合物（クロロダイアンブルー）30重量部
と、下記の構造式［２］に示すｐ−ジエチルアミノベン
ズアルデヒド−ジフェニルヒドラゾン（DEH）30重量部
と、ビスコール550P（三洋化成工業（株）製）５重量部
とをボールミルにて十分に混合した後、140℃に熱した
３本ロール上で混練した。

次いで、上記のようにして得られた混練物を放置冷却
した後、フェザーミルで粗粉砕し、さらにジェット気流
を用いた微粉砕機で粉砕した後、これを風力分級して、
平均粒径が13μｍになったプラス帯電の光導電性トナー
（Ｔ）を用いるようにした。

そして、このようにして得られた光導電性トナー
（Ｔ）を、第１図に示す画像形成装置（10）におけるト
ナー供給部（11）内に供給するようにした。

ここで、第１図に示す画像形成装置（10）において
は、その装置本体（12）を絶縁材料であるポリカーボネ
ート樹脂で形成し、上記のように光導電性トナー（Ｔ）
が供給されるトナー供給部（11）に電界カーテン発生手
段（20）を設けるようにした。

ここで、電界カーテン発生手段（20）をトナー供給部
（11）に設けるにあたっては、ポリカーボネート樹脂で
構成された上記装置本体（12）のトナー供給部（11）に
おいて、その装置本体（12）内に電極（21）として、電
極径1mmの銅電極を電極ピッチが3mmになるようにして埋
め込むようにした。

そして、このように装置本体（12）内に埋め込んだ電
極（21）を三相交番電圧電源（22）に接続させ、この三
相交番電圧電源（22）から上記電極（21）に、それぞれ
周波数が400Hz,ピーク〜ピーク電圧V_p-p1KVからなる三
相の正弦波交番電圧を印加して、電界カーテンを作用さ
せるようにした。

そして、この電界カーテンの作用によって、トナー供
給部（11）内に供給された上記光導電性トナー（Ｔ）
を、トナー担持搬送手段（13）側に搬送させながら均一
に帯電させ、トナー担持搬送手段（13）に供給させるよ
うにした。

また、このように帯電された光導電性トナー（Ｔ）が
供給されるトナー担持搬送手段（13）として、この実施
例のものにおいては、ITOからなる透明導電体をドラム
状に形成したものを用いるようにした。

そして、このトナー担持搬送手段（13）にバイアス電
源（14）を接続させ、このバイアス電源（14）からトナ
ー担持搬送手段（13）に−200Vのバイアス電圧を印加
し、上記のようにプラスに帯電された光導電性トナー
（Ｔ）を、このトナー担持搬送手段（13）の表面に静電
的に吸引して、このトナー担持搬送手段（13）上に光導
電性トナー（Ｔ）の均一なトナー薄層を形成すると共
に、このトナー担持搬送手段（13）を回転させて、トナ
ー担持搬送手段（13）に供給された上記光導電性トナー
（Ｔ）を、順々に誘電体ドラム（30）側に搬送させるよ
うにした。

また、このトナー担持搬送手段（13）の内部に画像露
光手段（15）を設けるにあたり、この実施例のものにお
いては、画像露光手段（15）として液晶シャッターアレ
イ（15）を用い、この液晶シャッターアレイ（15）を誘
電体ドラム（30）と対面するようにして軸方向に設け、
図示していないが、この液晶シャッターアレイ（15）に
外部に設けられたハロゲンランプから光ファイバーアレ
イを通して光を導くようにした。

そして、このようにトナー担持搬送手段（13）の内部
に設けられた液晶シャッターアレイ（15）の適当なシャ
ッターを駆動させ、上記のようにして液晶シャッターア
レイ（15）に導かれた光を透過させて、透明導電体で構
成されたトナー担持搬送手段（13）を通し、このトナー
担持搬送手段（13）によって搬送されてきた上記光導電
性トナー（Ｔ）を、誘電体ドラム（30）と対面する部分
において露光するようにした。

一方、誘導体ドラム（30）は、ドラム基体（31）上に
誘導体層（32）が設けられた構成になっており、この誘
導体層（32）としては、飽和ポリエステル樹脂，ポリア
ミド樹脂，アクリル樹脂，エチレン−酢酸ビニル共重合
体，イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー），
スチレン−ブタジエンブロック共重合体，ポリカーボネ
ート，塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体，セルロースエ
ステル，ポリイミド等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂，
ウレタン樹脂，シリコーン樹脂，フェノール樹脂，メラ
ミン樹脂，キシレン樹脂，アルキッド樹脂，熱硬化性ア
クリル樹脂等の熱硬化性樹脂等の有機物のほか、酸化ア
ルミニウム，二酸化ケイ素，一酸化ケイ素，酸化チタ
ン，酸化ジルコニウム，カーボン，炭化ケイ素等の酸化
物，フッ化物，炭化物等で構成されたものを用いること
ができるが、この実施例においては、アルミニウムで構
成されたドラム基体（31）上に、メラミン樹脂からなる
誘電体層（32）を形成した誘電体ドラム（30）を使用す
るようにした。

そして、この誘電体ドラム（30）の表面を、スコロト
ロンタイプの帯電器（33）を用いてプラスに帯電させる
ようにした。

ここで、誘電体ドラム（30）の表面を帯電させるにあ
たっては、上記帯電器（33）に＋6.5KV電圧を印加し、
誘電体ドラム（30）の表面電位が＋600Vになるようにし
た。

そして、このように帯電された誘電体ドラム（30）と
対面する部分において、上記のようにして液晶シャッタ
ーアレイ（15）からトナー担持搬送手段（13）を通し
て、トナー担持搬送手段（13）上に供給された光導電性
トナー（Ｔ）に光が照射されると、光が照射された箇所
においては、その光により光導電性トナー（Ｔ）が低抵
抗化し、トナー担持搬送手段（13）に印加されているバ
イアス電源（14）からの電荷がこの光導電性トナー
（Ｔ）に注入され、第２図（Ａ）に示すように、この光
導電性トナー（Ｔ）の帯電極性がプラスからマイナスに
変わり、この光導電性トナー（Ｔ）が、上記誘電体ドラ
ム（30）表面におけるプラス電荷との間の静電引力によ
って吸引されて、誘電体ドラム（30）の表面に吸着され
た。

一方、光が照射されなかった部分においては、光導電
性トナー（Ｔ）は高抵抗のままであり、第２図（Ｂ）に
示すように、プラスの電荷を保持したままの状態で維持
され、上記誘電体ドラム（30）上のプラスの電荷と反発
して、誘電体ドラム（30）上には吸着されず、トナー担
持搬送手段（13）上に残留した。

そして、このようにトナー担持搬送手段（13）上に残
った光導電性トナー（Ｔ）については、トナー担持搬送
手段（13）の回転によって画像形成装置（10）内に搬送
し、この画像形成装置（10）内に設けられたスクレーパ
ー（16）によって、トナー担持搬送手段（13）からトナ
ー供給部（11）内に戻し、再度、このトナー供給部（1
1）から上記電界カーテン発生手段（20）による電界カ
ーテンの作用によって、トナー担持搬送手段（13）に供
給するようにした。

一方、誘電体ドラム（30）上に吸着された上記光導電
性トナー（Ｔ）については、誘電体ドラム（30）の回転
に伴って搬送させ、転写器（34）を介してこの誘電体ド
ラム（30）から記録紙（35）上に転写させた後、この記
録紙（35）を定着ローラ（36）に導き、この定着ローラ
（36）によって光導電性トナー（Ｔ）を記録紙（35）上
に定着させるようにした。

また、上記誘電体ドラム（30）については、記録紙
（35）上に転写されずに残った光導電性トナー（Ｔ）
を、クリーニング装置（37）によって誘電体ドラム（3
0）上から回収した後、この誘電体ドラム（30）上の電
荷を除電器（38）によって除電し、再び上記帯電器（3
3）によって帯電させるようにした。

上記のようにして、この実施例の画像形成装置（10）
を用い、記録紙（35）上に光導電性トナー（Ｔ）による
画像を形成するようにした場合、初期の画像において
も、十分な画像濃度を持つものが得られ、また背景部に
おけるトナーかぶりもなく、高品位な画像が得られた。

また、５万枚の耐刷試験を行った後においても、光導
電性トナー（Ｔ）の飛散による装置内の汚れはなく、ま
た初期の高品位な画像が維持された。

さらに、初期と５万枚耐刷試験後とにおいて、トナー
担持搬送手段（13）上における光導電性トナー（Ｔ）の
荷電量を測定したところ、初期の荷電量は＋16.3μC/g
であり、また５万枚耐刷試験後における荷電量も＋16.1
μC/gであり、５万枚耐刷試験後においても、光導電性
トナー（Ｔ）の荷電量が殆ど変化しておらず、光導電性
トナー（Ｔ）を長期にわたって安定して帯電させること
ができ、安定した画像形成が行えるようになっていた。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係る画像形成装置に
おいては、光導電性トナーを帯電させてトナー担持搬送
手段に供給するトナー供給部に電界カーテン発生手段を
設け、この電界カーテン発生手段により電界カーテンを
作用させ、この電界カーテンの作用により、上記光導電
性トナーを帯電させて透明導電体で構成されたトナー担
持搬送手段に供給し、このトナー担持搬送手段の内部に
設けられた画像露光手段によって、トナー担持搬送手段
に供給された光導電性トナーを露光するようになってい
る。

この結果、この発明に係る画像形成装置においては、
放電やキャリアとの摩擦等によって光導電性トナーを帯
電させる場合のように、トナーが劣化したりすることが
なく、また光導電性トナーが電界カーテンの作用によっ
て均一に帯電され、トナー担持搬送手段に均一な光導電
性トナーのトナー層が形成されて高品位な画像が得られ
るようになった。

加えて、この画像形成装置においては、トナー担持搬
送手段に供給された光導電性トナーを露光するにあた
り、トナー担持搬送手段を透明導電体で構成すると共
に、画像露光手段をこのトナー担持搬送手段内に設けた
ため、従来のように外部に露光手段を設ける必要がな
く、装置をコンパクト化できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る画像形成装置の概略
断面図、第２図（Ａ），（Ｂ）は同実施例において、ト
ナー担持搬送手段上に供給された光導電性トナーが画像
露光手段によって露光された場合と、露光されなかった
場合とにおける光導電性トナーの変化の状態を示す部分
断面図、第３図〜第５図はそれぞれこの発明ににおいて
使用する光導電性トナーの例を示す断面図である。 （10）……画像形成装置，（11）……トナー供給部，
（13）……トナー担持搬送手段，（15）……画像露光手
段（液晶シャッターアレイ），（20）……電界カーテン
発生手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 博 大阪府大阪市中央区安土町２丁目３番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 (72)発明者 安野 政裕 大阪府大阪市中央区安土町２丁目３番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭61−278874（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−108559（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−93452（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/00 119

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光導電性トナーと、 透明導電体の内部に画像露光手段を設けたトナー担持搬
   送手段と、 光導電性トナーを帯電させてトナー担持搬送手段に供給
   する電界カーテン発生手段を設けたトナー供給部とを有
   する画像形成装置。