JP3377615B2 - 画像形成方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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
置に係り、詳しくは、感光体表面に帯電トナーの層を一
様に形成した後に、該感光体に像露光を行って該感光体
とトナーとの静電吸引力を部分的に減少させ、該静電吸
引力が減少した感光体部分上のトナーを転写電界を用い
てトナー像担持体に転写す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、パーソナルワープロ、パーソナル
コンピュータの普及により、文書作成の電子化が促進さ
れ、小型低コストで一層性能の良い、すなわち、画質記
録速度においても、品質の良好な、プリンタへの要求が
増大している。電子写真方式、熱記録方式、インクジェ
ット方式など従来の小型で低コストな記録方法に比し
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。しかし画像形成のための
工程が多く、装置が大型、重い大きい、低コスト化が困
難、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。

【０００３】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、該透明感
光体表面にトナー層を形成した後に、該透明感光体の背
面側（透光性基体側）から、ＬＥＤアレイ、ＬＣＤシャ
ッタアレイなどよりの画像光により画像露光を行うと同
時に、光像に対応した部分の現像剤を転写紙上に転写せ
しめる装置（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。

【０００４】例えば特開昭５６ー１３３７４９では、帯
電した現像剤とは逆極性に感光体を全面帯電せしめた後
に、現像剤を感光体上に一様に付着させ、外部電界の作
用下で感光体に光照射を行い、光像に対応した部分の現
像剤を転写紙上に転写せしめる装置が提案されている。

【０００５】更に、この種の背面露光方式の画像形成装
置において、高電圧をなくし、オゾン発生を防止し、環
境問題のない安全な画像形成装置の研究もなされ、例え
ば特開昭５９ー２１６１６１では、透明支持体、透明電
極層、光半導体と、磁性体からなる電極を積層してなる
感光体を使用し、感光体を帯電器で帯電させることなく
該電極に磁力で吸着させたトナーを、前記透明支持体側
より、前記透明導電層を、記録パターンに応じて照射す
ることにより、被記録体に転移させる装置が提案されて
いる。また、特開平１ー２７７８４９では、透明支持体
上に透明電極層、感光層、最表面層とを積層して形成し
た感光体表面上に荷電トナー薄膜層を形成し、前記感光
体裏面から画像光照射を行い記録体上にトナー画像を形
成する画像形成方法において、前記最表面層を高濃度フ
ッ素原子含有層とし、感光体を帯電器で帯電させること
なく前記最表面層との接触摩擦によりトナーを荷電する
とともに、前記最表面層中のフッ素原子と上記トナーと
のクーロン引力により、前記最表面上に荷電トナー薄膜
層を形成する画像形成方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、本発明者の研
究によれば、この種の背面露光方式の画像形成装置を実
用化するには、感光体表面に一様に形成したトナー層を
構成するトナーの帯電均一性が画質などに大きく影響す
ることが判ってきた。例えばトナー層を構成するトナー
に帯電が不安定なトナー（帯電量が少な過ぎるトナー
や、極性が所望の極性と逆極性のトナー）が含まれる
と、画像のカブリや汚れが発生する。ところが、上記特
開昭５６ー１３３７４９や特開昭５９ー２１６１６１で
は、このような不具合を防止できる感光体上トナー層形
成方法や装置の具体的な提案はされてない。特に特開昭
５９ー２１６１６１の画像形成装置は、感光体の構成要
素として磁性体からなる電極を使用しているので、感光
体の構成がその分複雑になるばかりでなく、該電極を感
光体に部分的に配置した場合、この配置パターンが濃度
パターンとして画像上に現れてしまう恐れもある。また
この特開昭５９ー２１６１６１では磁性トナーを使用す
る必要があため、カラー画像を形成するのには不向きで
あるという問題点も残されている。

【０００７】また、装置の小型を図るためには、一成分
系非磁性トナーを用いることが望ましいが、これにおい
ては、所定量のトナーを一様に感光体に付着させること
が困難である。このため上記特開平１ー２７７８４９で
は、特殊な表面材質の感光体を使用している。よって、
感光体が特別な感光体に限定されてしまうという問題点
が残されている。更該特開平１ー２７７８４９に具体的
に開示されている装置においては、単にトナー溜り中で
感光体表面を移動させて該表面とトナーとの接触により
トナーを帯電させてそのまま記録体へのトナー画像形成
に使用しているので、トナー同士の凝集により感光体表
面上に付着している帯電の不安定なトナーもそのまま記
録体と対向する領域まで搬送され、画像のカブリや汚れ
の原因になる恐れがあるという問題点も残されていた。

【０００８】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、感光体表面に帯電ト
ナーの層を一様に形成した後に、該感光体に像露光を行
って該感光体とトナーとの静電吸引力を部分的に減少さ
せ、該静電吸引力が減少した感光体部分上のトナーを転
写電界を用いてトナー像担持体に転写する画像形成方法
及びその装置であって、トナーとして非磁性トナーを用
い画像のカブリや汚れが生じない良好な画像を形成でき
る方法及びその装置を提供することである。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の画像形成装置
は、感光体と、該感光体表面に一様にトナーを供給して
帯電トナーの層を形成するトナー供給装置と、該トナー
供給装置により帯電トナーの層が形成されている感光体
に像露光を行う露光装置と、該露光装置により露光され
た感光体部分とトナー像担持体との間に転写電界を形成
するトナー転写装置とを備えた画像形成装置において、
該トナー供給装置を、該感光体表面にトナーを供給すべ
く該表面に対向して表面が無端移動するように駆動され
るトナー供給部材と、該トナー供給部材表面との間で非
磁性トナーを摩擦帯電して該表面にトナーを供給すべく
該表面に摺動しながら表面が無端移動するトナー摩擦部
材と、該トナー摩擦部材により該トナー供給部材上に供
給されたトナーのうち上部のトナーを除去してトナー薄
層にするトナー規制部材とを設けて構成し、上記トナー
像担持体と対向する上記感光体の表面部分を露出させる
開口を備えたケーシング内に、該感光体と上記トナー供
給装置とを共に設け、かつ、該開口を開閉可能なシャッ
タ機構を設けたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項２の画像形成装置は、感光体と、該
感光体表面に一様にトナーを供給して帯電トナーの層を
形成するトナー供給装置と、該トナー供給装置により供
給されたトナーが一様に付着している感光体に像露光を
行う露光装置と、該露光装置により露光された感光体部
分とトナー像担持体との間に転写電界を形成するトナー
転写装置とを備えた画像形成装置において、該トナー供
給装置を、該感光体表面との間で非磁性トナーを摩擦帯
電して該表面にトナーを供給すべく該表面に摺動しなが
ら表面が無端移動するトナー供給兼摩擦部材と、該トナ
ー供給兼摩擦部材により該感光体上に供給されたトナー
のうち上部のトナーを除去して１〜３層のトナー薄層に
するトナー規制部材とを設けて構成し、上記トナー像担
持体と対向する上記感光体の表面部分を露出させる開口
を備えたケーシング内に、該感光体と上記トナー供給装
置とを共に設け、かつ、該開口を開閉可能なシャッタ機
構を設けたことを特徴とするものである。

【００１６】

【００１７】請求項３の画像形成装置は、請求項１又は
２の画像形成装置において、上記ケーシングを装置本体
に脱着可能に構成したことを特徴とするものである。こ
こで、本体に対する脱着に応じて上記シャッタ機構を開
閉させるようにしても良い。

【００１８】請求項４の画像形成装置は、請求項１又は
２の画像形成装置において、上記感光体の表面を、トナ
ーの平均粒径の２００分の１倍乃至１倍の範囲内の所定
の表面粗さにしたことを特徴とするものである

【００１９】請求項５の画像形成装置は、請求項１又は
２の画像形成装置において、上記感光体と、上記トナー
供給部材又は上記トナー供給兼摩擦部材との間に摩擦帯
電したトナーを感光体に転移させる電界を形成する電界
形成手段を設けたことを特徴とするものである。

【００２０】請求項６の画像形成装置は、請求項５の画
像形成装置において、上記電界によりトナーを転移させ
るべき感光体部分に光を照射する光照射装置を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００２１】

【００２２】ここで、以上の画像形成方法及び装置にお
いては、摩擦帯電電荷を保持し得るようにトナーとして
は抵抗が１０³Ωｃｍ以上、好ましくは１０⁵Ωｃｍ以上
のものを用いることが望ましい。更にトナーには帯電制
御剤を添加したものを用いることが望ましい。

【００２３】また、上記像露光と上記転写電界を用いた
転写はほぼ同時に行うようにすることが望ましい。この
ために、像露光を感光体の背面から行う場合には、感光
体として、透光性電極層上に光導電体層を形成したもの
を用いる。

【００２４】また、上記トナー供給部材やトナー供給兼
摩擦部材は、感光体に当接する位置で回転する弾性体で
構成できる。この弾性体としては軸上に、弾性を有する
材料、例えばゴム材、スポンジゴム、樹脂発泡体などか
らなる層を形成したものを使用できる。この弾性を有す
る材料に導電性を持たせても良い。

【００２５】また上記弾性体としては、軸上にソフト化
層及び弾性薄膜層を積層したものも使用できる。このソ
フト化層は、弾性を有するゴム材、スポンジゴム、樹脂
発泡体などで形成できる。このソフト化層及び軸に導電
性を持たせることもできる。上記弾性薄膜層は表面を粗
面化することが望ましい。またこの弾性薄膜層に導電性
を持たせることもできる。この弾性薄膜層は弾性シリン
ダで形成できる。この弾性シリンダはニッケルなどの金
属を使用し、電鋳法により形成できる。またこの弾性シ
リンダはポリエステル、ポリエチレンなどの樹脂により
形成することもできる。更にこの弾性シリンダとしてこ
れらの樹脂からなる収縮性チューブを用いることもでき
る。また更にこれらの樹脂からなる弾性シリンダに導電
性を付与しても良い。

【００２６】なお上記トナー供給部材やトナー供給兼摩
擦部材の導電性を持たせた層と感光体（透光性電極層上
に光導電性層を設けたものの場合には具体的には該透光
性電極層）との間に所定極性に帯電したトナーを、トナ
ー供給部材やトナー供給兼摩擦部材から感光体へ移動さ
せる電界を形成する電圧を印加しても良い。

【００２７】また弾性薄膜層上に誘電体層を設けても良
い。この誘電体層はトナーを保持できるようにトナーを
所定の極性に摩擦帯電し得る材料で構成することが望ま
しい。

【００２８】また、上記トナー層規制部材としては板状
部材であり、該板状部材の刃部あるいは腹部が上記トナ
ー供給部材あるいは感光体上のトナーに接するように配
設されたものを用いることができる。またこの板状部材
としては金属薄板、樹脂薄板、弾性を有する材料、例え
ばゴム材からなるものを使用することが望ましい。また
上記トナー層規制部材としては導電性あるいは半導電性
の材料から成るものを使用できる。更に上記トナー層規
制部材はトナーを所定の極性に摩擦帯電し得る材料で構
成することが望ましい。

【００２９】また、上記トナー像担持体として、中間転
写体を用い、該中間転写体に転写されたトナー像を転写
紙などの最終的なトナー像保持体に更に転写するように
しても良い。この場合、中間転写体としての上記トナー
像担持体としてベルト形状のものを用いても良い。更に
このベルトを、表面の転写層と転写バイアス電圧印加可
能な導電性を有する電極層との積層構造で構成しても良
い。更にこのベルトに対向させて、内部に感光体を含む
トナー供給装置を複数配設し、ベルト上でトナー像を重
ね合わせた後に、転写紙などに一度に転写するようにし
ても良い。この感光体を含むトナー供給装置も画像形成
装置本体に対して脱着可能に構成することが望ましい。

【００３０】

【実施例】

〔実施例１〕図１は、本発明の実施例に係る画像形成装
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、図示を省略した透光性基体上に透光性
電極層２２が形成され、該透光性電極層上に光導電層２
１が形成されて構成されている。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
良い。

【００３１】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２２は、銅、
錫、銀、金、アルミニウム、パラ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Ｉ
ＴＯのごとき透明な導電性微粉末の透明樹脂バインダー
分散体による塗布層などで構成できる。また上記光導電
層２１は、Ｓｅ系材料の蒸着層、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、ＴｉＯ、Ｃ
ｄＳ系などの無機光導電性微結晶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、特に電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷移動層（ＣＴＬ）
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。

【００３２】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、結像光学系より現像転
写位置Ｔあるいはその近傍の好都合な位置に対応する感
光体２の感光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ＬＣＤ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。

【００３３】そして、感光体２の表面に対向するように
トナー供給装置３が設けられている。このトナー供給装
置３は透光性感光体２の表面に帯電された非磁性一成分
現像剤を一様に供給して該トナーの薄層を形成するもの
であり、トナー供給部材３１、トナー薄層規制部材３
２、第２のトナー供給部材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を収容してい
る。

【００３４】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現像容器３６内におけるトナ
ーの局在滞溜の防止しながら、トナー供給部材３１ある
いは第２のトナー供給部材３３へトナー１０を効果的に
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。 （以下、余白）

【００３５】上記第２のトナー供給部材３３は、トナー
１０をトナー供給部材３１へ供給するものであり、この
第２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、このため第２のトナ
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。また第２のトナー供給部材３
３は、トナー供給部材３１との接触部において、トナー
１０をトナー供給部材３１表面に圧接及び摺擦せしめる
ことにより、トナー１０とトナー供給部材３１表面との
摩擦帯電を生ぜしめ、トナー１０をトナー供給部材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
めにも第２のトナー供給部材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。また第２のト
ナー供給部材３３は、トナー供給部材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供給部材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。
このようなトナー供給部材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。またトナー供給部材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３６よりのト
ナー飛散の原因になる。以上の観点から第２のトナー供
給部材３３の表面材料としては、ウレタンゴム、シリコ
ンゴム、ブチルゴム、インプレンゴム、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、
第２のトナー供給部材３３を導電化せしめて、バイアス
電圧印加によりトナー供給部材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良い。

【００３６】トナー層規制部材３２は、トナー供給部材
３１上のトナー層厚をより均一に薄層化するものであ
る。すなわち、上記第２のトナー供給部材３３により供
給されたトナー供給部材３１上のトナー１０の層厚は不
均一で、またトナー同志の凝集が発生している。このた
めトナー供給部材３１へ付着しているトナー１０のうち
最も荷電制御の確実な、トナー供給部材３１の表面に接
しているトナーを主として、該トナー供給部材３１の表
面に残すべく、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。またこのトナー層規
制部材３２はトナー供給部材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、トナー供給部材３１上のトナーが、トナ
ー層規制部材３２により一個一個確実に摩擦帯電される
ことから、トナー層規制部材３２通過後のトナー供給部
材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。

【００３７】このようなトナー層規制部材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、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
素ゴムなどのゴム類などを使用できる。なお、トナー層
規制部材３２表面へのトナー固着の防止やトナー帯電性
の向上のため、カーボンブラックなどの導電性微粉末の
表面材料への混入や、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なっても良
い。

【００３８】なお、図１に示すトナー層規制部材３２は
板状のものであり、そのエッヂ部にてトナー供給部材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良い。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
しても良い。

【００３９】トナー供給部材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、前記トナー供
給部材３１と感光体２との接触部において前記トナー供
給部材３−１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
ー供給部材３１の周速を大きくすることが望ましい。好
ましい感光体２の周速とトナー供給部材３１の周速との
比は、１：（１〜５）である。

【００４０】図２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれトナー供給
部材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。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。このトナー
供給部材３１の表面は、トナーの保持性、トナー帯電
性、トナーフィルミング防止性などが良好であることが
望ましい。このような特性は絶縁性あるいは高抵抗の有
機高分子材料から選択した材料により得ることもでき
る。なお、このトナー供給部材３１を感光体２に接触さ
せてトナーを供給するようにする場合には、感光体２の
表面の損傷を防いで画像形成装置の信頼性を向上するた
め電極層３１ｂはソフトであることが望ましい。ソフト
な電極層３１ｂは、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のゴム材など
の弾性体材料を用いて形成することができる。

【００４１】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と
して絶縁性あるいは高抵抗の高分子の薄層を設けたもの
である。電極層３１ｃ上にトナー担持層として絶縁層あ
るいは高抵抗層を設けることにより、トナー供給部材表
面により強くトナーを保持することができ、また、トナ
ー薄層の密度を大きくすることができる。これによれ
ば、画像におけるカブリを防止でき、また高いコントラ
ストを得ることができる。このようなトナー担持層３１
ｄの材質としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリイミ
ド、含フッ素樹脂、エチルセルローズ、カゼインなど広
く選択することができる。特に含フッ素樹脂は非粘着性
を有するためトナーフィルミングを防止するのために好
都合な樹脂である。

【００４２】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。このトナー供給部材はソフト化層３
１ｅを設けることによりソフト性を高め、感光体２に接
触してトナー供給を行う場合、感光体に対する機械的刺
激を大幅に低減して、感光体表面のキズや摩耗の防止を
図り、画質の安定、感光体の耐久性の向上を図るもので
ある。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、ＥＰＤＭ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
フト化層を与える。

【００４３】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。

【００４４】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、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１０〜１
００μｍ、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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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絶縁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柔軟性のあ
る材料が望ましい。

【００４９】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
など広く選択することができる。またトナー担持層３１
ｇにおいて、耐摩耗性の向上、トナヘ搬送性の向上、ト
ナーのトナー担持体への付着性の向上、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。充填剤と
しては、塗料として通常使用される材で良く、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、Ｓ
ｉＯ₂などの無機願料など広く選択することができる。
トナー搬送性は、トナー担持体表面が、好都合なアラサ
の粗な面を有することが望ましく、前記願料を充填せし
めることにより、好都合な粗面を実現することができ
る。このような材料から成るトナー担持層３１ｇの厚み
は、トナー供給部材の変形に追従できる物理特性を得ら
れ、かつ、図１においてトナー１０が感光体２に画像露
光装置１により形成される潜像に、適量付着可能なバイ
アス電圧効果が得られるように決定される。

【００５０】そして、いずれの構成例（図２（ａ）〜
（ｃ）においても、トナー供給部材のトナー担持層（図
２（ａ）の例などで表層である電極層）は、所望の極性
に帯電したトナーを静電的にも強く保持することが望ま
しい。このためにはトナーの所望の極性が正である場合
は、トナー担持層材料として摩擦帯電系列が負が強いこ
とが望ましく、含フッ素樹脂は好都合な材料である。ま
た、前記の樹脂とバインダーとして、負帯電性の強い、
例えばオリエント化学社製のバリファーストカラーのよ
うな願料、その他染料、界面活性剤を含有せしめた材料
も好都合である。トナーの所望の極性が負である場合
は、ナイロンなどのポリアミド樹脂、アミノ化合物硬化
型のエボキシ樹脂、アクリル樹脂が摩擦帯電系列が正で
あり、好都合な材料である。また、前記樹脂バインダー
に対して、正帯電性の強い、例えばニグロシンスピリッ
ト、４級アンモニウム塩系化合物などの願料、染料、界
面活性剤を含有せしめた材も好都合なトナー供給部材材
料である。

【００５１】またトナー供給部材の表面は、適当な粗面
に加工することにより、トナーの搬送性の向上、トナー
供給部材上に形成されるトナー薄層の均一性、安定性を
改善することができる。トナー供給部材表面の粗面化の
加工法としては次のような各種の方法を用いることがで
きる。すなわちサンドペーパーなどによる機械的な粗
面化方法、無機化合物の微粉末、有機化合物の微粉
末、あるいは無機化合物の微粉末と有機化合物の微粉末
とを混合物を、未硬化状態の熱硬化型樹脂（例えばエポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂）の表面、あるいは溶剤を含み
固化していない状態の熱可塑性樹脂（例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ナイロン（商品
名）などのポリアミド樹脂）の表面に、吹き付け付着せ
しめた後、固化せしめる方法、金属溶射による方法、
アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコ
ーン樹脂、含フッ素樹脂又は、ウレタンゴム、ブチルゴ
ム、ＥＰＤＭなどのゴム材に前記の無機、有機化合物の
微粒子を分散せしめた後、トナー表面に塗設した後、固
化せしめる方法、などから好都合な方法を用いることが
できる。なお、上記の方法における有機、無機化合物
微粉末としては、銅、アルミニウムなどの金属、Ｚｎ
Ｏ、ＴｉＯ、ＺｎＳなどの金属化合物、シリカ粉末、チ
タン酸カリウムなどのセラミック粉末あるいはウイス
カ、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂粉末な
ど、広く選択することができる。

【００５２】以上の現像容器３６内の構成において、現
像容器３−６内のトナー１０は、第２のトナー供給部材
３３及びトナー層規制部材３２により、トナー供給部材
３１に対して圧接、摺擦せしめられ、摩擦帯電しまた薄
層化され、これによりトナー供給部材３１上に静電的に
強く保持されてトナー薄層１０１を形成し、トナー供給
部材３１により感光体２上のトナー供給位置Ｃに向けて
搬送される。そして、トナー供給位置Ｃにおいては、ト
ナー供給部材３１上に形成されたトナー薄層１０１が、
例えば、トナー供給バイアス電源３７からの電圧印加に
よりトナー供給部材３１と感光体２との間に形成された
電界で感光体２上に転写され、該感光体２上に均一なト
ナー１０の薄層１０５が形成される。このトナー供給位
置Ｃにおいて、感光体２に供給されることなく、前記ト
ナー供給部材表面に残留したトナーは、第２のトナー供
給部材３３によりトナー供給部材３１上から掻き落され
る。また、このトナー供給位置Ｃを通過したトナー供給
部材３１上の不均一な電荷は、除電部材３５により除電
される。これらにより、トナー供給部材３１表面が初期
化され再びトナーを担持して感光体２に良好にトナー供
給動作を行えるようになる。

【００５３】感光体２上に形成されたトナー薄層１０５
は、感光体２の回転により感光体２の表面に転写装置４
が対向配置された現像転写位置Ｔに搬送される。この転
写装置は、この現像転写位置Ｔにおいて、感光体２が画
像露光装置１により背面から画像露光されるのと実質的
に同時に、転写バイアス電源４１による転写バイアス電
圧の印加により感光体２と転写材１１との間に転写電界
を形成し、画像露光装置１よりの露光量に対応して、感
光体２上のトナーを選択的に転写材１１上に転写（いわ
ゆる現像転写）して、転写材１１上にトナー像１０３を
形成するものである。この現像転写は、感光体２上のト
ナー薄層１０５と転写材１１とが接触した状態で行なわ
れるようにしても良く、感光体２上のトナー薄層１０５
と転写材１１とが間隙を有した状態で行なわれるように
しても良い。

【００５４】図示の転写装置４は、転写バイアス印加用
の電極部材としてバイアスロール（導電性ロール）が使
用され、該バイアスロールに感光体２上のトナーの帯電
極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されている。
このバイアスロールは、現像転写時は、前記転写材１１
を感光体２上のトナー薄層１０５に対して圧接せしめた
状態、あるいは好都合に現像転写を行なうべく、間隙を
もうけた状態にて、前記転写バイアスを前記転写材に与
えつつ、前記感光体２の回転に共動して該転写材を搬送
する。この場合、前記転写材１１が感光体２上のトナー
薄層１０５に接することにより現像転写が行なわれる場
合は、感光体２の周速と転写材１１の搬送速度とは等速
であることが望ましいが、前記転写材１１が感光体２上
のトナー薄層１０５と間隙を有して現像転写が行なわれ
る場合は感光体２の周速と転写材１１の搬送速度とは必
ずしも等速である必要はない。この場合、転写材１１の
搬送速度は画像露光速度と対応していればよく、通常は
充分な画像濃度を得るために転写材１１の搬送速度や画
像露光速度に対して感光体周速の方を大きいすることが
望ましい。なお、この例ではバイアスローラーが使用さ
れているが、これ代えてバイアスベルトを使用しても良
い。

【００５５】この転写装置４により現像転写が行われて
トナー像を担持した転写材は、図示されていない定着装
置へ向けて搬送され、永久定着画像とされる。なお、現
像転写部Ｔおける現像転写を終了した後の感光体２上に
残留するトナー１０４は、トナー供給部Ｃに再び搬送さ
れる。そして、このトナー供給位置Ｃにおけるトナー供
給部材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。即ち、初期化と感光体
２へのトナーの均一薄層形成が達成され、再び現像転写
可能状態が得られる。

【００５６】また、感光体２の内側（背面側）には、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
応じて設けても良い。これによれば、トナー供給装置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
きるとともに前記現像転写時に発生する感光体上の静電
像が残ってしまうことを防止できる。このイレーサー５
は、転写定着位置Ｔとトナー供給位置Ｃとの間に設けら
れているが、イレーサ５’として示すようにトナー供給
装置Ｃに対応する位置に設けても良い（無論両方に設け
ても良い）。このようにトナー供給位置Ｃにイレーサを
設けて、感光体２の背面より前面露光を行えば、トナー
供給部材３１から感光体２へのトナー１０の転写性の向
上と、感光体２上に形成されるトナー薄層１０５の感光
体２に対する保持性の強化とを図ることができる。この
保持性の強化は、現像転写位置Ｔにおける背景（非露光
部）でのトナーの転移（感光体２から転写材１１への転
移）の防止に有効である。

【００５７】以上の画像形成装置においては、トナー供
給部材上に形成されるトナー薄層の均一性、安定性を改
善することにより、感光体上に均一かつ、安定にトナー
層を形成することができ、画質の向上と安定を図ること
ができる。

【００５８】〔実施例２〕図３は、他の実施例に係る画
像形成装置の概略構成図である。本実施例に係る画像形
成装置は、前述の図１の画像形成装置におけるトナー供
給部材３１と感光体２とを一体化して、図１におけるト
ナー供給部材３１を省略し、図１における第２のトナー
供給部材（以下、トナー供給部材という）３３を直接感
光体２に接触させると共に、該トナー供給部材３３によ
りトナーを供給された感光体上に接触するようにトナー
薄層形成部材３２を設けた構成で、比較的簡素な構造に
なっている。そして、図示の例では、感光体２とトナー
供給部材３３とが接触部で互いに表面が逆方向に移動す
るように回転駆動されている。他の点は図１の画像形成
装置と同様であるので、対応する部分に図１におけると
同一の符号を付し、これらについては説明を省略する。

【００５９】本実施例では、トナー層規制部材３２が感
光体２に接してトナー薄層を形成するため、感光体２と
してハードなドラム状感光体が使用される場合には、感
光体２表面における摩耗、キズなどの損傷を防止の観点
から、前記トナー層規制部材３３としては弾性体を使用
することが望ましい。特にゴム材の使用が望ましい。ま
た、感光体表面を粗面化することにより、トナー薄層形
成の均一性、安定性を向上せしめることができる。この
粗面化の程度としては、トナーの平均粒径の（２００分
の１）倍乃至１倍の範囲内、より好ましくは、トナーの
平均粒径の（２０分の１）倍乃至（２分の１）倍の範囲
内、の所定の表面粗さが適当である。

【００６０】ここで、感光体２のトナーに対する吸引力
を増加せしめれば、現像転写時の非現像域におけるトナ
ーの転写材への転写を防止し、いわゆる画像カブリ、画
像汚れを防止することができる。このために、トナー層
規制部材３２と感光体２との間におけるトナーの摩擦帯
電を利用するものでは、上記ゴム材からなるトナー層規
制部材３２を用いれば、両者の良好な圧接で良好にトナ
ーを摩擦帯電させることにより、上記吸引力を増加せし
めることができる。また、例えばＺｎＯ、ＣｄＳ系など
の光導電性微結晶をバインダーに分散するタイプの感光
体においては、バインダーとしてトナーの帯電極性とは
逆の帯電系列にある材を含有する樹脂を使用することに
より、前記のごとく感光体２に対するトナーの吸引力を
向上せしめることができる。このような光導電性微結晶
をバインダーに分散するタイプのいわゆるバインダータ
イプの感光体に用いられるバインダー材として好都合な
材料としては、負帯電トナーを使用する場合は、アミン
化合物により硬化された樹脂（例えばエポキン樹脂、ア
クリル樹脂、ポリアミド、ポリイミドアミド）などがあ
る。一方、正帯電トナーを使用する場合は、含フッ素化
合物、例えば低分子量のフッ素含有化合物を含有する材
料や、フッ素樹脂塗料（例えば、旭硝子株式会社製のル
ミフロン樹脂）などがある。なお、このようなバインダ
ータイプ以外の感光体においては、感光体表面にこのよ
うな材料からなる薄膜材を設けることにより、同様の効
果を期待できる。 （以下余白）

【００６１】なお、図３の例では、感光体２をトナー容
器３６内に設けられた形状を取っており、感光体２、ト
ナー供給部材３３、トナー撹拌部材、及びトナー１０を
一つのケーシング内に収容する画像形成ユニットになっ
ている。この画像形成ユニットを装置本体に対し脱着可
能にしていわゆるカートリッジにしても良い。

【００６２】〔実施例３〕図４（ａ）は、更に他の実施
例に係る画像形成装置の概略構成図である。本実施例に
係る画像形成装置は、前述の図１の画像形成装置におけ
る、画像露光装置１及びイレーサー５などをその内部に
設けた感光体２と、トナー供給装置３とを一体的に、転
写装置４に対向する感光体表面部分を露出させる開口を
備えたトナー供給容器３６に収めて、画像形成ユニット
あるいは画像形成カートリッジとしたものである。この
ようにユニット化あるいはカートリッジ化することによ
り、ユニットあるいはカートリッジ単位で、性能評価、
組み付けあるいは本体装着などが可能になるなどの理由
で、製品間や経時での品質のバラツキを抑えることがで
き、またユニットあるいはカートリッジ単位での部品交
換により長期にわたって良好な品質を発揮させることが
できる。

【００６３】〔実施例４〕図４（ｂ）は、更に他の実施
例に係る画像形成装置の概略構成図である。本実施例
は、前記図４（ａ）の画像形成ユニットあるいは、画像
形成カートリッジ３を、転写装置４に対向する感光体２
の表面を露出させる開口が上方を向くように立てて、転
写装置４の下方に設けたものである。これによれば、ト
ナーが上記開口を介して画像形成ユニットあるいは画像
形成カートリッジの外部に飛散しにくいので、トナー飛
散による装置内の汚染を未然に防止することができる。

【００６４】〔実施例５〕図５は、更に他の実施例に係
る画像形成装置の概略構成図である。本実施例は、前述
の図１〜図４の画像形成装置と異なり、直接転写材１１
上に現像転写を行なうのではなく、現像転写位置Ｔにお
いて感光体状のトナーを像露光に応じて選択的に中間転
写体１２１上に一旦転写してトナー像を形成した後に、
このトナー像をトナー像転写位置Ｔ’において該中間転
写体１２１から転写材１１に転写するものである。

【００６５】図示の中間転写体１２１はベルト状をして
おり、支持ローラー対１２２，１２３に支持されて回転
駆動されるようになっている。この中間転写体１２１の
材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミ
ドなどの樹脂フィルム、あるいは、エレクトロフォーミ
ングにより形成されたＮｉベルト上に誘電体層を設けた
ベルトなど好都合に中間転写体として用いることができ
る。

【００６６】また図示の現像転写位置Ｔにおけるトナー
転写のための転写装置４は、現像転写バイアスロールで
構成されている。この現像転写バイアスロールは、中間
転写体１２１を好都合に感光体２に体して圧接する位
置、あるいは、感光体２上のトナー薄層１０２と中間転
写体１２１の間に好都合な間隙を生じさせる位置に設ら
けている。そして、画像露光Ｅに対応して選択的に、感
光体２より前記中間転写体１２１上にトナーを転写せし
めるべく好都合なバイアス電圧４１が印加されるように
なっている。

【００６７】また図示のトナー像転写位置Ｔ’における
転写装置１３は、バイアスローラーで構成されている。
このバイアローラーは、転写材１１を、中間転写体１２
１に対して圧接させ得る位置に回転可能に設けられ、転
写バイアス電圧が印加されている。

【００６８】本実施例においては、現像転写が行われる
までは、例えば図１の画像形成装置と同様の作像工程に
より、現像転写位置Ｔにおいて中間転写体１２１上に画
像光Ｅに対応したトナーが転写されて中間転写体１２１
上にトナー像１０３が形成される。この中間転写体１２
１上に形成されたトナー像１０３は、トナー像転写位置
Ｔ’にて、転写装置１３により転写材１１上に転写され
る。該転写材１１上のトナー像１０５は図示されていな
い定着装置へ向けて搬送され永久画像とされる。

【００６９】〔実施例６〕図６は、更に他の実施例に係
る画像形成装置の概略構成図である。本実施例は、４色
の非磁性一成分現像剤である、イエロートナー（１０
Ｙ）、マゼンタトナー（１０Ｍ）、シアントナー（１０
Ｃ）、及びブラックトナー（１０ＢＫ）を用いて、フル
カラー画像の形成を行なうものである。具体的には前述
の図５の画像形成装置と同様の中間転写体１２１を用
い、該中間転写体１２１上に一旦各色トナー像を重ね合
わせて形成した後に、該中間転写体１２１から転写材に
重ね合わせトナー像を転写する。

【００７０】このため、図示の例では、一対の支持ロー
ラ１２２，１２３により回動駆動されるベルト状の中間
転写体１２１の展張部に対向して、前述の図４（ｂ）の
画像形成における同様の構造の、ブラックの画像形成カ
ートリッジ（３’ＢＫ）、シアンの画像形成カートリッ
ジ（３’Ｃ）、マゼンタの画像形成カートリッジ（３’
Ｍ）、イエローの画像形成カートリッジ（３’Ｙ）が設
けられている。そして、中間転写体ベルトを挟んで各画
像形成カートリッジに対向するように現像転写用の転写
装置４ＢＫ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙが設けられている。

【００７１】上記中間転写体１２１の回動駆動は、該中
間転写体１２１上で各色トナー像を重ね合わせたフルカ
ラートナー像を良好に形成すべく、各画像形成カートリ
ッジ、３’ＢＫ、３’Ｃ、３’Ｍ、３’Ｙにより順次形
成される各色トナー像が、中間転写体１２１上で正確に
位置を合わせて重ね現像転写されるように、各色画像形
成カートリッジ内の感光体２ＢＫ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの
回転、直接的には該感光体内の露光装置１による像露光
に連動して駆動制御されるようになっている。

【００７２】また、フルカラー画像形成の場合は、転写
率１００％であることがのぞましいが、通常は転写残ト
ナーを発生する。この転写残トナーを除去すべく、中間
転写体１２１の表面に対向してクリーニング器１４が設
けられている。また、中間転写対１２１表面移動方向に
おいて、このクリーニング器１４よりも下流で、かつ画
像形成ユニットよりも上流側の箇所で、該中間転写体に
対向するように、中間転写体上の不均一な電荷を除去す
る除電部材（例えば除電ブラシ）１５が設けられてい
る。この除電部材１５には使用される中間転写体材料に
対応して好都合な除電バイアスが印加されている。な
お、図示の例では、除電部材１５による良好な除電効果
を得るため、支持ローラー１２２に巻きつく中間転写体
１２１に対向させて除電部材１５を対向配置し、かつ該
支持ローラー１２２として接地した導電性ローラーを用
いている。

【００７３】本実施例においては、上記ブラックの画像
形成カートリッジ（３’ＢＫ）、シアンの画像形成カー
トリッジ（３’Ｃ）、マゼンタの画像形成カートリッジ
（３’Ｍ）、イエローの画像形成カートリッジ（３’
Ｙ）それぞれにより、前述の図５の画像形成装置と同様
にして中間転写体１２１上に順次各色１２画像が重ね形
成された後、転写装置１３により前記図５の画像形成装
置と同様にトナー像転写位置Ｔ’において、前記４色の
多重像が転写材１１転写される。この４色の多重画像を
担持する転写材１１は図示されていない定着装置へ搬送
され、各色画像が混合定着されフルカラー永久画像を形
成する。そして転写材１１にトナー像が転写された中間
転写体１２１は、クリーニング器１４で転写残トナーの
クリーニングされ、かつ除電部材１５で不均一な電荷が
除去されて再使用可能に初期化される。

【００７４】〔実施例７〕図７は、更に他の実施例に係
る画像形成装置の概略構成図である。本実施例に係る画
像形成装置は、前述の図３や図４の画像形成装置におけ
る画像形成ユニットあるいは画像形成カートリッジに、
感光体２を露出させるための開口を開閉するシャッター
１５１を設けたものである。

【００７５】図示の例は、画像露光装置１をその内部に
有する透光性感光体２をトナー容器３６内に設けた構造
で、図１におけるトナー供給装置３と感光体２が一体化
された図３の画像形成装置における画像形成カートリッ
ジ３に対して、上記シャッター１５１を設けた例であ
る。シャッター１５１に関する以外の構成及び動作は図
３の画像形成装置と同一であるため、対応する部分に図
３におけると同一の符号を付して該構成及び動作につい
ての説明は省略する。

【００７６】図７（ａ）は非記録時でシャッター１５１
を閉じた状態を示し、図７（ｂ）は記録時でシャッター
１５１を開いた状態を示す。これらの図からも判るよう
に、この例では、転写ローラー４と画像形成カートリッ
ジ３のいずれか一方を移動させる図示を省略した移動装
置を設けて、転写ローラー４と感光体２との距離を可変
にしている。そして、この移動装置により、図７（ａ）
のように例えば非記録時でシャッター１５１を閉じ状態
では、転写装置４（転写ローラー４）と感光体２とを離
間させ、また、図７（ｂ）のように例えば記録時でシャ
ッター１５１を開いた状態では転写ローラー４が転写材
１１を感光体２に対して圧接回転して転写材１１を搬送
させ得るように転写ローラー４と感光体２とを圧接させ
るようにしている。

【００７７】そして、図示のシャッター機構は、シャッ
ター１５１と、このシャッターを感光体２の表面と離し
て案内するためのガイド１５７と、少なくともシャッタ
ー１５１の両端部に連結して設けた、４本の案内ワイア
１５４（但し、手前側の２本のみが図示され、後側の２
本は図示されていない。）と、各案内ワイア１５４の一
方の端部に設けられ、図７においては、付勢状態（開状
態）では、案内ワイア１５６を巻きとることにより、シ
ャッター１５１を開状態に移動せしめる、回転軸１５６
と、前記付勢が解除された状態では、自動で閉状態にす
るべく、設けられたスプリングコイル１５２と、該スプ
リングコイルの一端を係止するスプリングコイル支持部
材１５５とから構成されている。

【００７８】上記シャッター１５６、ガイド１５７、案
内ワイア１５４、回転軸１５６、スプリングコイル１５
２、スプリングコイル支持部材１５５は、いずれも画像
形成カートリッジ３に一体に設けられていることが望ま
しい。シャッターの開閉を付勢により行う回転軸１５６
を付勢体は、装置本体側に有し、回転軸１５６に対して
カップリングを形成することが望ましい。

【００７９】例えば以上のようなシャッター機構によ
り、上記シャッター１５１を、画像形成が行なわれない
状態、例えば前記画像形成カートリッジが、装置本体外
に在るとき、また、非記録状態のときは、閉状態に在る
ことが望ましく、また、装置本体内に装着したとき、あ
るいは少なくとも記録動作時は、開状態であることが望
ましい。

【００８０】なお、上記シャッター１５の材料として
は、金属板、プラスチックシートなどの可撓性ある弾性
板を用いることが望ましい。また、シャッター面がトラ
ブルにより部分的に感光体２側に凹んで感光体２の表面
に接触し、感光体２に損傷を与えないように、感光体２
の軸方向にある程度の強度を持たせることが望ましい。
このためには、感光体２の軸方向に多数の強度の大きい
細長い部材を、可撓性ある材で連結せしめた構造を使用
することも望ましい。図８（ａ），（ｂ）はそれぞれこ
のような構造例を示すのである。図８（ａ）は、金属板
あるいはプラスチックシートのごとき可撓性ある板１５
１ａ上に前記ある程度大きい強度を有する細長い部材１
５１ａを、例えば接着で設けたものである。また図８
（ｂ）は、可撓性ある部分１５１ｂと、ある程度強度の
大きい感光体２の軸方向に細長い部分１５１ａとを一体
に形成したものである。この一体形成は、例えばプラス
チックの射出成型により可能である。

【００８１】

【００８２】

【００８３】

【００８４】

【００８５】

【００８６】

【００８７】

【発明の作用効果】請求項１又は２の画像形成装置にお
いては、トナー供給装置により感光体表面に一様にトナ
ーを供給して帯電トナーの層を形成し、このトナーが一
様に付着している感光体に露光装置により像露光を行っ
て該感光体とトナーとの静電吸引力を部分的に減少さ
せ、該露光装置により露光された感光体部分とトナー像
担持体との間にトナー転写装置により転写電界を形成し
て、上記露光により該静電吸引力が減少した感光体部分
上のトナーを該転写電界を用いてトナー像担持体に転写
する。

【００８８】そして、請求項１の画像形成装置において
は、感光体表面にトナーを供給するトナー供給部材と、
該トナー供給部材表面に表面が摺動するトナー摩擦部材
との間で非磁性トナーを摩擦帯電して該トナー供給部材
の表面に供給し、このトナー供給部材上に供給されたト
ナーのうち上部のトナーをトナー層規制部材により除去
してトナー薄層にし、該トナー薄層を感光体に供給する
ことにより、上記感光体表面上の帯電トナーの層を形成
する。

【００８９】一方、請求項２の画像形成装置において
は、感光体と、感光体表面に表面が摺動するトナー供給
兼摩擦部材との間で非磁性トナーを摩擦帯電して感光体
の表面に供給し、該トナー供給兼摩擦部材により該感光
体上に供給されたトナーのうち上部のトナーを、トナー
層規制部材により除去してトナー薄層にする。

【００９０】このように請求項１あるいは２の画像形成
装置においては、非磁性トナーを、互いに摺動する部材
間（請求項１の画像形成装置では、トナー供給部材とト
ナー摩擦部材との間。請求項２の画像形成装置では、感
光体とトナー供給兼摩擦部材との間。）で摩擦帯電し、
しかも、より確実に摩擦帯電している表面側のトナーの
みを残してそれより上方の比較的帯電が不安定なトナー
をトナー層規制部材により除去するので、単にトナー溜
り中で感光体表面を移動させて該表面とトナーとの接触
によりトナーを帯電する場合に比して、強力にトナーを
帯電させることができ、しかも、確実に帯電したトナー
のみを上記トナー像担持体への転写に使用できる。従っ
て、帯電が不安定なトナーを上記トナー像担持体への転
写に使用することによる画像カブリなどの画像不良を防
止できる。

【００９１】特に、請求項２の画像形成装置において
は、トナー供給兼摩擦部材との間でトナーを摩擦帯電す
る部材として感光体自体を兼用しているので、その分だ
け部品点数の増加を抑えることができる。

【００９２】そして、請求項１あるいは２の画像形成装
置においては、感光体及び上記トナー供給装置を共に収
容したケーシングにおける、上記トナー像担持体と対向
する上記感光体の表面部分を露出させる開口を、シャッ
タ機構により開閉できる。このシャッタ機構は、手動で
開閉するようにしても良いし、駆動手段で自動的に開閉
できるようにしても良い。このように開閉可能なシャッ
タ機構を設けたので、トナー転写を行っていない期間に
上記開口を閉じて外部へのトナー飛散を防止することが
できる。またこのケーシングを装置本体に脱着可能に構
成すれば、メンテナンスのためにケーシングごと感光体
及びトナー供給装置を装置外に取り出すときなどに、上
記開口を閉じて外部へのトナー飛散を防止することもで
きる。

【００９３】また更に、請求項３の画像形成装置におい
ては、上記トナー像担持体と対向する上記感光体の表面
部分を露出させる開口を備えかつ、該感光体及び上記ト
ナー供給装置を共に収容するケーシングが、装置本体に
脱着可能である。従ってメンテナンス時などには、ケー
シングごと感光体及びトナー供給装置を脱着交換でき
る。

【００９４】また更に、請求項４の画像形成装置におい
ては、上記感光体の表面を所定範囲内の所定の表面粗さ
に設定しているので、例えば表面が鏡面である場合に比
してトナーとの接触点数が多くまた接触面積が大きく、
感光体表面でのトナー搬送力が高まる。これにより所望
の量のトナーを担持してトナー供給部材あるいはトナー
供給兼摩擦部材の、感光体表面に対する対向部を通過す
ることができる。よつて感光体の表面が鏡面である場合
と異なり、感光体表面でのトナー担持ムラなどを防止で
きる。従って、この画像形成装置によれば、トナー薄層
形成の均一性・安定性が向上させることにより、画像品
質の向上及び安定化を図ることができる。なお、トナー
帯電に感光体表面との摩擦帯電を利用する場合には、上
記接触点や接触面積の増大は、この摩擦帯電性の向上に
もつながる。

【００９５】また更に、請求項５の画像形成装置におい
ては、上記感光体と、上記トナー供給部材又は上記トナ
ー供給兼摩擦部材との間に摩擦帯電したトナーを感光体
に転移させる電界を電界形成手段により形成する。よっ
て、分子間力（ファンデルワールス力）や、帯電トナー
と逆極性の感光体内の内部分極による静電気力のみを用
いて感光体に帯電トナーを転移させる場合に比してより
確実に、感光体に帯電トナーを転移させることができ、
上記場合に比して十分な画像濃度を得ることができる。

【００９６】また更に、請求項６の画像形成装置におい
ては、請求項５の電界によりトナーを転移させるべき感
光体部分に、光照射装置により光を照射する。よって、
光照射によりしやすくなった感光体内での電荷移動で感
光体の表面に集まった電荷と帯電トナーとの静電気力
で、感光体へのトナー転移をより良好に行い、また、こ
の電荷が光照射箇所を抜けだした以降も、上記表面側に
トラップされつづけて感光体上にトナーを良好に保持す
ることができる。従って、このような光照射を行わない
場合に比して高濃度の画像を得ることができ、また、感
光体上からのトナー飛散や画像のカブリ・汚れも防止で
きる。

【００９７】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る画像形成装置の要部の概略構成を
示す正面図。

【図２】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供給部材の構成例の説明図。

【図３】他の実施例に係る画像形成装置の要部の概略構
成を示す正面図。

【図４】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ更に他の実施例に
係る画像形成装置の要部の概略構成を示す正面図。

【図５】更に他の実施例に係る画像形成装置の要部の概
略構成を示す正面図。

【図６】更に他の実施例に係る画像形成装置の要部の概
略構成を示す正面図。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は更に他の実施例に係る画像
形成装置の要部の概略構成を示す正面図。

【図８】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ更に同画像形成装
置に使用されるシャッタの構成の説明図。

【符号の説明】

１ 画像露光装置 ２ 感光体 ３ トナー供給装置 ３１ トナー供給部材 ３２ トナー層規制部材 ３３ 第２のトナー供給部材 ４ 転写装置 １１ 転写紙 １２１ 中間転写体

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体と、該感光体表面に一様にトナーを
   供給して帯電トナーの層を形成するトナー供給装置と、
   該トナー供給装置により帯電トナーの層が形成されてい
   る感光体に像露光を行う露光装置と、該露光装置により
   露光された感光体部分とトナー像担持体との間に転写電
   界を形成するトナー転写装置とを備えた画像形成装置に
   おいて、 該トナー供給装置を、該感光体表面にトナーを供給すべ
   く該表面に対向して表面が無端移動するように駆動され
   るトナー供給部材と、該トナー供給部材表面との間で非
   磁性トナーを摩擦帯電して該表面にトナーを供給すべく
   該表面に摺動しながら表面が無端移動するトナー摩擦部
   材と、該トナー摩擦部材により該トナー供給部材上に供
   給されたトナーのうち上部のトナーを除去してトナー薄
   層にするトナー規制部材とを設けて構成し、 上記トナー像担持体と対向する上記感光体の表面部分を
   露出させる開口を備えたケーシング内に、該感光体と上
   記トナー供給装置とを共に設け、かつ、該開口を開閉可
   能なシャッタ機構を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】感光体と、該感光体表面に一様にトナーを
   供給して帯電トナーの層を形成するトナー供給装置と、
   該トナー供給装置により供給されたトナーが一様に付着
   している感光体に像露光を行う露光装置と、該露光装置
   により露光された感光体部分とトナー像担持体との間に
   転写電界を形成するトナー転写装置とを備えた画像形成
   装置において、 該トナー供給装置を、該感光体表面との間で非磁性トナ
   ーを摩擦帯電して該表面にトナーを供給すべく該表面に
   摺動しながら表面が無端移動するトナー供給兼摩擦部材
   と、該トナー供給兼摩擦部材により該感光体上に供給さ
   れたトナーのうち上部のトナーを除去してトナー薄層に
   するトナー規制部材とを設けて構成し、 上記トナー像担持体と対向する上記感光体の表面部分を
   露出させる開口を備えたケーシング内に、該感光体と上
   記トナー供給装置とを共に設け、かつ、該開口を開閉可
   能なシャッタ機構を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】上記ケーシングを装置本体に脱着可能に構
   成したことを特徴とする請求項１又は２の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】上記感光体の表面を、トナーの平均粒径の
   ２００分の１倍乃至１倍の範囲内の所定の表面粗さにし
   たことを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
5. 【請求項５】上記感光体と、上記トナー供給部材又は上
   記トナー供給兼摩擦部材との間に摩擦帯電したトナーを
   感光体に転移させる電界を形成する電界形成手段を設け
   たことを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
6. 【請求項６】上記電界によりトナーを転移させるべき感
   光体部分に光を照射する光照射装置を設けたことを特徴
   とする請求項５の画像形成装置。