JPH01206374A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ゼログラフィー技術を用いた画像形成装置に
関する。

〔従来の技術〕

画像形成体表面上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現
像剤により現像を行い画像を形成する画像形成装置にお
いて、静電潜像を現像する方法としては、これまで様々
な方法が提案されており、例えば、′電子写真”、Ｒ，
Ｍ、５ＣＨＡＦＦＥＲＴ、共立出版、ｐａｇｅｔｅ　〜
２６．等に記述されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

現像剤としては、色素を含有する微粒子であるトナーが
使用されており、微粒子の取扱い方法の容易さから、磁
気ブラシ現像法が広く用いられている。

しかしながら、高画質な連続階調を再現するためには、
磁気ブラシ現像法では限界があり、より高画質な連続階
調を実現するためには、パウダークラウド現像法が望ま
れている。

パウダークラウド現像法においては、静電潜像が形成さ
れている画像形成体と画像形成体と近接して設置された
現像電極との間にトナーを噴霧することによりパウダー
クラウドが形成され、画像形成体表面の静電潜像の電荷
密度に応じたトナーが画像形成体表面に付着し、現像が
行なわれるが、トナーを噴霧するノズルの目詰り、トナ
ーの噴霧による画像形成装置内部のトナーの飛散などに
より、メンテナンスが不可欠であり、トナーを噴７Ｅす
るためのエアーポンプなどの機構が必要なため、装置が
小型化できない、等の問題があり、実用化されていない
。

本発明の目的は、このような問題点を改善した画像形成
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による画像形成装置は、少なくとも一個のトナー
供給ローラーを任し、かつ、該トナー供給ローラーに付
着する現像剤と接触する位置にトナー供給ローラーから
現像剤を離脱せしめる構造体を設置することを特徴とす
る。

〔作用〕

トナーホッパーによりトナー供給ローラー上に現像剤で
あるトナーが供給され、トナー供給ローラー表面には、
トナー層が形成される。

トナーとトナー供給ローラーとの付着力は、トナーとト
ナー供給ローラー表面との鏡像力、摩擦帯電による静電
気力、ファンデルワールス力による。尚、トナー供給ロ
ーラーの材質は、画像形成に寄与する所望の帯電極性の
トナーが得られるように帯電系列を選ぶことが望ましい
。

また、トナーを磁性とし、トナー供給ローラー内部にマ
グネットローラーを設置することにより、磁気力による
付着力も利用できる。

上記の付着力により、トナー供給ローラー表面に付着し
たトナー口は、トナー供給ローラーの回転により搬送さ
れる。

トナー供給ローラー上のトナー層は、ブレード、ワイヤ
ーグリッド、メツシュなどの構造体と接触しており、ト
ナー層と該構造体との機械的衝撃力により、トナー供給
ａ−ラー上のトナーは、ｚ−−供給ｏ−ラーとの付着力
から解放される。

トナー供給ローラーとの付着力から解放されたトナーは
、トナー供給ローラーから離脱し、パウダークラウドを
形成する。

尚、トナー供給ローラー上のトナーに加えられる機械的
衝撃力は、トナー供給ローラー上のトナー層の搬送速度
及びトナー層と接触する位置に設置された構造体の硬度
・弾性率により決まる。

また、トナー層と接触する位置に設置された構造体の表
面の材質は、画像形成に寄与する所望の帯電極性のトナ
ーを生成する帯電系列であることが望ましい。

本発明の特徴であるトナー供給ローラー上のトナー層と
接触する位置に設置された構造体とトナー層との機械的
衝撃力により形成されるパウダークラウドによって、光
導電体を含んで構成される画像形成体表面の静電潜像の
現像が行なわれる。

尚、現像時、トナー供給ローラー上のトナー層と接触す
る位置に設置された構造体を現像電極とし、あるいは、
該構造体近傍に現像電極を設置し、画像形成体との間に
直流バイアスを印加することにより、パウダークラウド
を構成する画像形成に寄与する所望の帯？Ｉ！極性のト
ナーが、画像形成体表面の静電潜像へ飛翔し、現像が行
なわれる。

また、同時に、トナー供給ローラーと画像形成体との間
には、トナー供給ローラー上のトナー層と接触する位置
に設置された構造体と画像形成体との間に印加される直
流バイアスとは逆極性の直流バイアスが印加されており
、パウダークラウド及び画像形成体表面の余剰なトナー
は除去される。ただし、トナー供給ローラーと画像形成
体との間にこのような直流バイアスを印加することが不
可能の場合については、別途、余剰トナー回収用電極を
設置し、同様に直流バイアスを印加することにより余剰
トナーの回収を行うことが可能である。

〔実施例１〕 第１図に本発明における画像形成装置の概略図を示す。

本発明における画像形成装置においては、以下に記述さ
れるプロセスを経て、画像の形成が行なわれる。

図中口の方向に回転する光導電体を構成要素とする画像
形成体６は、コロナ帯電器９により、均−な帯電を受け
る。

本実施例においては、画像形成体６として、市販の有機
感光体を使用し、コロナ帯電器９により該画像形成体６
表面を全面均一に負帯電させる。

均一に帯電させた画像形成体６に像露光１０を行う。画
像形成体６の光照射部では、電荷が消去され、静電潜像
が形成される。

トナーホッパー１からトナー同士の摩擦帯電などにより
帯電したトナー２が図中Ａの方向に回転するトナー供給
ローラー３上に供給され、トナー層を形成する。

本実施例においては、トナー２として、主たる添加剤と
して色素を含有するポリスチレン微粒子を、トナー供給
ローラー３として、表面をナイロンでコーティングした
Ａρ製クローラ−それぞれ用いた。尚、本実施例におい
ては、トナー２は負帯電であり、画像形成体６表面の電
荷消去部（像露光１０による光照射部）に付着すること
により、静電潜像を現像する。

トナー供給ローラー３上のトナー層は、トナー層と接触
する位置に設置されたブレード４との機械的衝撃力によ
りパウダークラウド５を形成する。尚、本実施例におい
ては、ブレード４として石英ガラスを用いた。

パウダークラウド５中のトナー２は、現像電極であるワ
イヤーグリッド７と画像形成体６との間に印加される直
流バイアスにより画像形成体６表面へ飛翔し、静電潜像
を現像する。

本実施例では、ワイヤーグリッド７としてｐｔ製ワイヤ
ーを用い、画像形成に寄与するトナーである負帯電のト
ナー２が画像形成体６表面へ飛翔するように直流バイア
スを選んだ。

また、前述のように、本実施例においては、画像形成体
６表面及びパウダークラウド５における余剰トナーの回
収を行うために、ワイヤーグリッド７・画像形成体６間
とは逆極性の直流バイアスを印加する。

画像形成体６表面のトナー像は、図中Ｃの方向に搬送さ
れる記録媒体１２背面からの転写コロナ帯電器１１によ
る帯電によって、記録媒体１２表面にトナー２による画
像が転写される。

本実施例においては、記録媒体１２として普通紙を用い
る。また、転写コロナ帯電器１１の帯電極性は正として
転写を行う。

記録媒体１２上に転写されたトナー像は、図中りの方向
に回転するヒートローラー１３により定着される。

記録媒体１２に転写されずに画像形成体６表面に残留し
たトナー２は、クリーニングブレード１４により除去さ
れる。

さらに画像形成体６表面の電荷は、イレージング光１５
により全面に光照射されることによってすべて消去され
、画像形成体６は初期化される。

本発明の画像形成装置においては上記のプ四セスを経て
、画像の形成が行なわれる。

第１図に示す本発明の画像形成装置を本実施例として前
述した構成とし、画像を形成したところ、かぶり、かす
れがなく、連続階調性の秀れた高画質な画像が得られた
。

Ａ４サイズ紙ｔｏｏｏｏ枚相当の画像を連続出力したが
、得られた画像に劣化は認められなかった。また、画像
形成装置内部のトナー飛散も、はとんど認められなかっ
た。

〔実施例２〕 第１図に示す画像形成装置の構成要素の中からワイヤー
グリッド７を排除し、パウダークラウド５を形成し画像
形成体６上の静電潜像を現像する部分の構成を第２図の
（ａ）に示す構成とした画像形成装置を本実施例では使
用し、画像の形成を行った。

ワイヤーグリッド７を排除し、ブレード４を表面を石英
ガラスでコーティングした金属ブレードとした以外は、
実施例１と同様な構成の画像形成装置により画像を形成
したところ、かぶり、かすれがなく、連続階調性の秀れ
た高画質な画像が得られた。尚、本実施例においては、
ブレード４は現像電極としても機能させている。

Ａ４サイズ紙１００００枚相当の画像を連続出力したが
、得られた画像に劣化は認められなかった。また、画像
形成装置内部のトナー飛散も、はとんど認められなかっ
た。

〔実施例３〕 本実施例においては、実施例２におけるブレード４０代
りにワイヤーグリッド７を配置し、第１図に示す画像形
成装置の構成要素のうち、パウダークラウド５を形成し
現像を行う部分の構成を第２図の（ｂ）に示す構造とし
た画像形成装置を用い、他の構成要素は実施例１と同様
にして、画像を形成したところ、かぶり、かすれがなく
、連続階調性の秀れた高画質な画像が得られた。尚、本
実施例においては、ワイヤーグリッド７は現像電極とし
ても機能させている。

Ａ４サイズ紙１００００枚相当の画像を連続出力したが
、画像の劣化は認められず、画像形成装置内部のトナー
飛散もほとんど認められなかった。

〔実施例４〕 本実施例においては、第１図に示す画像形成装置の構成
要素のうち、パウダークラウド５を形成し現像を行う部
分の構成を第２図の（Ｃ）に示す（１カ成とした画像形
成！Ａ置を用いて画像の形成を行った。

本実施例においては、実施例２における画像形成装置の
構成とは、下記の点で異なるが、他の構成要素は全く同
様とし、画像の形成を行った。

■　ワイヤーグリッド５の設置位置。

■　余剰トナー回収用電極８の設置。（画像形成体６・
トナー供給ローラー３間には直流バイアスは印加されず
、代りに画像形成体６・余剰トナー回収用電極８間に直
流バイアスが印加される。尚、本実施例においては、余
剰トナー回収用電極６の材質はＣｕ製とした。） ■　トナー２の構成。（主たる添加剤として色素、磁性
粉を含存するポリスチレン微粒子）■　トナー供給ロー
ラー３の構成。（表面を石英ガラスによりコーティング
したマグネットローラー） 本実施例において得られた画像は、かぶり、かすれがな
く、連続階調性の秀れた高画質な画像であった。

Ａ４サイズ紙１ｏｏｏｏ枚相当の画像を連続出力したが
、画像の劣化は認められず、画像形成装置内部のトナー
飛散もほとんど認められなかった。

〔実施例５〕 本実施例においては、実施例２における画像形成装置の
構成とは、ワイヤーグリッド７の代りにメツシュ９（本
実施例においては、トナー２の粒径より直径の大きな穴
を無数に形成したＣ　ｕ　薄ａをメツシュ９として用い
た。）を使用する以外は全く同様な構成とし、第１図に
示す画像形成装置の構成要素のうち、パウダークラウド
５を形成し現像を行う部分の構成を第２図の（ｄ）に示
す構成とした画像形成装置を用いて画像の形成を行った
。

本実施例においても、実施例１同様、かぶり、かすれが
な（、連続階調性に秀れた高画質な画像が得られた。ま
た、Ａ４サイズ紙１００００枚相当の画像を連続出力し
たが、画像の劣化は認められず、画像形成装置内部のト
ナー飛散もほとんど認められなかった。

〔実施例６〕 本実施例においては、第１図に示す画像形成装置の構成
要素のうち、パウダークラウド５を形成し現像を行う部
分の（１カ成を第２図の（ｅ）に示す構成とした画像形
成装置を用いて画像の形成を行った。

本実施例においては、実施例２における画像形成装置の
構成とは、下記の点が異なる。

■　トナー供給ローラー３の設置数（２本）■　ワイヤ
ーグリッド７の設置位置 本実施例においても、実施例１同様、かぶり、かすれが
なく、連続階調性に秀れた高画質な画像が得られた。ま
た、Ａ４サイズ紙１００００枚相当の画像を連続出力し
たが、画像の劣化は認められず、画像形成装置内部のト
ナー飛散もほとんど認められなかった。

〔発明の効果〕

上記の実施例から明らかなように、本発明の画像形成装
置によれば、トナー供給ローラーに付着する）−ナー層
に接触する位置に構造体をＵ！置することにより、トナ
ー供給ローラーに付符するトナーに機械的衝撃力を与え
、パウダークラウドを形成せしめ、該パウダークラウド
により現像を行うことによって、高画質な連続階調性に
秀れた画像を形成することが可能となった。

さらに、本発明によれば、これまで実用化された電子写
真方式による画像形成装置と比較して、出力画像の画質
が飛躍的に向上した他に、従来のパウダークラウド現像
法による画像形成装置と表較し、トナー噴霧用ボ／プ及
びノズルが不要、トナー飛散の減少などのメリットがあ
り、装置のコストダウン、小型化が可能となり、メンテ
ナンスも容易となり、パウダークラウド現像法による画
像形成装置の実用化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による画像形成装置の概略を示ず図、 第２図（ａ）〜（ｅ）は、本発明による画像形成装置の
実施例におけるパウダークラウド形成・現像部分の構成
を示す図、 である。 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 第１図 （２）　　　　　　　　　　　　　　　（ｂン第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子写真による画像形成装置において、少なくとも１
   個のトナー供給ローラーを有し、かつ、該トナー供給ロ
   ーラーに付着する現像剤と接触する位置にトナー供給ロ
   ーラーから現像剤を離脱せしめる構造体を設置すること
   を特徴とする画像形成装置。