JPH02248969A - 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 本発明は複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する
。

従来の技術 従来の複写機、プリンタなどの画像形成装置としては、
例えば特開昭５８−２１４１７５号公報に示されている
電子写真方式を用いた装置が一般的である。

第４図はこの従来の電子写真方式の画像形成装置の構成
図を示すものであり、１０１は感光体ドラム、１０２は
感光体ドラム１０１上に一様に静電荷を帯電させるコロ
ナ帯電器、１０３は帯電された感光体ドラム１０１上に
画信号に応じた露光により潜像を形成するレーザー　Ｌ
ＥＤアレイなどの光学系、１０４は現像剤担持体１０４
ａによリ、感光体ドラム１０１上に形成された潜像を現
像剤により可視像化する現像器、１０５は感光体ドラム
１０１上の可視像を記録媒体１０θに転写する転写帯電
器、１０７は記録媒体１０６に転写後、感光体ドラム１
０１上に残留する現像剤をクリーニングし、廃トナーを
処理するクリーナ、１０８は転写された現像剤による可
視像を記録媒体１０６上に固定する定着器である。

以上のように構成された従来の画像形成装置においては
、感光体ドラム１０１上に帯電器１０２と光学系１０３
とで潜像を形成し、現像器１０４の現像剤担持体１０４
ａにより感光体ドラム１０１上の潜像を可視像化し、転
写器１０５で記録媒体１０６に転写する。しかし感光体
ドラム１０１上の現像剤は、１００％記録媒体１０８に
転写されないため、次の記録時に光学系で潜像を形成す
る前に、残留する現像剤をクリーニングする必要がある
。一方記録媒体１０６に転写された像は定着器１０８で
一般的には熱定着される。また感光体ドラム１０１は次
の記録に向けて帯電、光学系による像露光へとプロセス
が進む。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記のような構成では露光により潜像を
形成するための感光体ドラム、帯電′器、光学系、潜像
を可視像化するための現像器が必要である。また次の記
録には、記録媒体への転写後も感光体ドラム上に残留す
る現像剤をクリーニングする必要があるなど像形成プロ
セスが複雑で、且つ大型化する。また現像剤を扱う現像
器やクリーニングが離れており、現像剤補給のための現
像器交換に加え、クリーニングによる廃トナー処理など
ユーザが操作する箇所が多く、メンテナンス・取扱性に
も課題を有していた。

本発明はかかる点に鑑み、感光体ドラムが不要で、プロ
セスが簡易、取扱性が容易かつ小型化が可能な新しい画
像形成装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、少なくとも現像剤担持体と現像剤と現像剤担
持体上に一様に現像剤の薄層を形成する層形成手段とを
一体化してなる現像器ニットと、現像剤担持体上の現像
剤を部分的に帯電する潜像形成手段と、現像剤担持体上
の現像剤の少なくとも一部を記録媒体に転写する転写手
段を有することを特徴とする画像形成装置である。

作用 本発明は前記した構成により、現像ユニット内で現像剤
担持体上に現像剤を薄層に形成し、薄層化された現像剤
担持体上の現像剤に直接、画信号に応じた帯電潜像を形
成する。そして潜像化された現像剤のみを現像剤担持体
から直接、記録媒体に転写することにより、感光体ドラ
ムやクリーナが不要で、従来の現像器即ち現像ユニット
のみの構成で、プロセスが簡易で、かつ小型・薄型化構
成が可能な画像形成装置を提供できるものである。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例における画像形成装置の
構成図を示すものである。第１図において、１は現像剤
担持体、２は現像剤、３は層形成手段で供給部材３ａ、
３ｂと層形成部材３Ｃからなる。４は現像ユニットで、
少なくとも現像剤担持体１、現像剤２、層形成手段３か
らなる一体化構成で、図示しない装置枠体により装置側
面あるいは前面から着脱可能である。５は潜像形成手段
でイオン発生部５ａとイオン制御部５ｂからなる。

６は転写手段、７は記録媒体、８は給紙手段、９は定着
手段である。

次に動作を説明する。現像ユニット４において、現像剤
２は層形成手段３により現像剤担持体１上に供給、薄層
形成される。供給部材３ｂは現像ユニット４内の現像剤
２を攪拌・供給し、３ａは現像剤２を帯電しながら現像
剤担持体１に定量供給する。供給された現像剤２は、図
中矢印方向へ回転する現像剤担持体１上に層形成部材３
ｃにより順次、均一に薄層形成され、また層形成手段３
との摩擦により一様に帯電される。

一様帯電、均一薄層化された現像剤２は潜像形成手段５
により、画信号に応じて、層形成手段３で帯電された極
性と逆極性に帯電される。例えばイオン発生部５ａで層
形成手段３での帯電極性と逆極性のイオンを発生し、イ
オン制御部５ｂで電界により画信号に応じてイオンの照
射を行なうことで、現像剤２そのものに直接帯電潜像を
順次形成する。潜像形成手段５としては、静電ヘッド、
放電ヘッドを含め気中放電などによりイオン化による像
形成手段が望ましく、更には現像剤担持体１と非接触で
あることが望ましい。

潜像が形成された現像剤２は、給紙ローラとカセットで
構成される給紙手段８から図中矢印方向に搬送される記
録媒体７を介して転写位置で潜像の帯電極性と逆極性、
即ち層形成手段３による帯電と同極性のコロナ転写器な
どの転写手段６により記録媒体７上に潜像化された現像
剤２のみが転写される。

記録媒体７は転写された現像剤２の可視像を固定するた
め定着手段９を経て、記録像として完成する。一方転写
後の現像剤担持体１は、現像ユニット４に入り、転写で
取られた部分を含めて現像剤２が供給手段３により、再
び現像剤担持体１上に均一に帯電、薄層化され、次の記
録へと進む。

本実施例では、現像剤２として非磁性１成分トナーを用
いた。層形成手段３は、導電性の細い繊維を植えたブラ
シローラによる供給部材３ａを一軟弾性体ブレードによ
る層形成部材３ｃとで構成した。この時、現像剤担持体
重へのトナー供給は供給部材のブラシローラ３ａを現像
剤担持体１とオーバーラツプさせて行い、また現像剤担
持体１へのトナーの薄層形成は、層形成部材の軟弾性ブ
レード３ｃを現像剤担持体１に押圧して行なう。同時に
、この過程でトナーには摩擦による帯電電荷が付与され
る。この帯電電荷の極性は、現像剤、ブレードなどの材
料によって決まる。

第２図は潜像形成部の状態図で、現像剤２の帯電状態を
示している。例えば、ステンレスやアルミ等の導電性の
現像剤担持体１とスチレンアクリル系樹脂のバインダ、
顔料、シリカなどの電荷制御剤などからなる粒径１０μ
ｍ程度の非磁性工成分トナーとレーヨンにカーボンを含
宵した比抵抗１０６〜１０”Ω・ｃｍの導電性ブラシロ
ーラと線圧力４０ｇ／ｃｍ程度で現像剤担持体１を押圧
するウレタンゴムのブレードを用いた場合、現像剤担持
体１上の現像剤２は２〜３層に均一に薄層化され、また
−様に十帯電２ａされ、表面電位としては＋２０Ｖ程で
あった。そしてこの現像剤２に、例えば−５ＫＶを印加
したコロナ放電器５ａにより発生する−のイオン流を制
御電極５ｂ’ｔ″画信号に応じて照射するとイオン流が
照射された部分のみ現像剤２が−に帯電され潜像２ｂが
形成される。

この時の表面電位は一７０Ｖ程度であった。そして転写
位置では一帯電された潜像２ｂに対して記録媒体７を介
して、例えばコロナ転写器６に潜像の帯電極性と逆極性
の＋５ＫＶの電圧を印加すると現像剤２の潜像部２ｂの
みが記録媒体７に転写される。転写された像は熱ローラ
の定着器９により記録媒体７に固着され記録像となる。

また現像剤担持体１上の現像剤２は、現像剤ユニット４
内で転写され現像剤２の補給を含め、層形成手段３によ
り再び現像剤担持体１上に一様帯電、均一薄層化される
。

この実施例によれば、現像ユニット４において、現像剤
担持体１上に層形成手段３により現像剤２を供給、−様
帯電、均一薄層化し、現像剤２そのものに画信号に応じ
た帯電潜像を形成することにより、現像剤担持体１上で
潜像形成、現像、転写が可能となり、従来の潜像担持体
である感光体ドラムが不要になる。また現像剤２に直接
潜像を形成し、転写するためクリーナや廃トナー処理が
不要になる。転写によりなくなった部分は層形成手段３
により現像ユニット４内で補給され、再び現像剤担持体
１上に薄層形成される。

したがって、感光体ドラムやクリーナが不要な、現像ユ
ニット４のみの構成となる。また現像ユニット４と潜像
形成手段５と転写手段６の極めて簡易なプロセスになる
と共に小型・薄型化が可能となる。また現像剤２の補給
を含めユーザが操作するところは、現像ユニット４のみ
の交換だけとなり、この現像ユニット４が装置より着脱
可能であるため極めてメンテナンス性・取扱性が容易と
なる。

また装置として、可動部が現像剤担持体１だけとなり信
頼性の向上がはかれる。さらに現像ユニット４と転写手
段６、現像ユニット４と潜像形成手段５、現像ユニット
４と潜像形成手段５と転輸手段６などの一体化構成も可
能であり、さらに信頼性、操作性に優れた画像形成装置
を提供することができる。

第３図は本発明によるカラー画像形成装置の一構成図で
ある。ｌ０Ｙ１１０Ｍ、ＩＯＣは各々イエロー、マゼン
タ、シアンの現像剤担持体、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃは
イエロー　マゼンタ、シアンの現像ユニット、５０Ｙ、
５０Ｍ、５０Ｃはイエロー　マゼンタ、シアンの潜像形
成手段、６０Ｙ１　　θＯＭ、８０Ｇはイエロー、マゼ
ンタ、シアンの転写手段である。８は給紙ローラとカセ
ットからなる記録媒体７の給紙手段、８は定着手段であ
る。イエロープロセスの前、あるいはシアンプロセスの
後に黒のプロセスを設けてもよい。

給紙手段８から搬送された記録媒体７上に各色の潜像化
された現像剤２が各転写手段８０の位置で順次重ね記録
され、定着手段９を通過してカラーの記録画像が得られ
る。

各色のプロセスが感光体ドラムやクリーナのない極めて
簡易なプロセスで、小型・薄型化が可能であり、また可
動部も少な（信頼性に富む。さらに現像ユニット°４と
転写手段６などとの一体化構成により各色毎に独立して
配置することができ、メンテナンス性・取扱性、操作性
に優れたカラー画像形成装置となる。

なお、本実施例では現像剤２として非磁性１成分トナー
で説明してきたが、少なくとも層形成部材３０通過後の
現像剤担持体１上での現像剤２が均一に薄層化され、−
様に帯電されたトナーであれば現像ユニット４内の現像
剤２としては１成分、２成分トナーでもかまわない。ま
た層形成手段３は撹拌部材や現像剤担持体１と非接触の
剛体ブレード３ｃでもかまわない。

また、現像剤担持体１上の現像剤２は帯電特性の安定性
からは１層に薄層形成されていることがより好ましい。

さらに、本プロセスは反転現像、正規現像いずれも可能
であり、また層形成手段３による帯電極性に制約される
ものではない。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、現像剤担持体上で
潜像形成、現像、転写が可能となり、極めて簡易なプロ
セスになる。また、感光体ドラムやクリーナが不要な現
像ユニットのみの構成となり、小型・薄型化が可能とな
る。さらに、現像剤の補給を含めユーザが操作するとこ
ろは、現像ユニットの交換だけとなり極めてメンテナン
ス性・取扱性が容易となる。°また、装置として可動部
が現像剤担持体だけとなり信頼性の向上がはかれる。加
えて現像ユニットと転写手段、現像ユニットと潜像形成
手段、現像ユニットと潜像形成手段と転写手段などの一
体化構成も可能であり、さらに信頼性、操作性に優れた
画像形成装置を提供することができる。また本発明のプ
ロセスを複数色順次並列させることで、基本構成の効果
を有し、小型・薄型化、操作性の容易なカラー画像形成
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における画像形成装置の
構成図、第２図は同実施例の潜像形成状態図、第３図は
本発明の第２の実施例であるカラー画像形成装置の構成
図、第４図は従来の電子写真方式の画像形成装置の構成
図である。 ｔ、ｔｏｙ、ＩＯＭ、ｔｏｃ・・・現像剤担持体、２・
・・現像剤、３・・・層形成手段、４．４０Ｙ、　　４
０Ｍ、４０Ｃ・・・現像ユニット、５．５０Ｙ、５０Ｍ
。 ５０Ｃ−１像形成手段、ｅ、８０Ｙ、　　Ｅ３０Ｍ、　
　８０Ｃ・・・転写手段、７−・・記録媒体、８・・・
給紙手段、８・・・定着手段。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 第 図 １θ６

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも現像剤担持体および前記現像剤担持体
   上に一様に現像剤の薄層を形成する層形成手段とを一体
   化してなる現像ユニットと、前記現像剤担持体上の現像
   剤を部分的に帯電する潜像形成手段と、前記現像剤担持
   体上の現像剤の少なくとも一部を記録媒体に転写する転
   写手段とを具備する画像形成装置。
2. （２）潜像形成手段が、現像剤担持体上の１成分トナー
   を層形成手段で帯電された極性と逆の極性に帯電させる
   ものである請求項１記載の画像形成装置。
3. （３）層形成手段が、現像剤担持体上に現像剤を供給す
   る供給部材と薄層を形成する層形成部材とよりなる請求
   項１または２記載の画像形成装置。
4. （４）潜像形成手段が、イオン発生部と信号に応じて現
   像剤担持体上の現像剤に部分的にイオンを照射できるイ
   オン制御部とよりなる請求項１、２または３記載の画像
   形成装置。
5. （５）現像ユニットが着脱可能であることを特徴とする
   請求項１、２または３記載の画像形成装置。