JPH04243271A

JPH04243271A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04243271A
Application number: JP3004101A
Authority: JP
Inventors: Yukio Sasaki; 幸雄佐々木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-01-18
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1992-08-31

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体の裏面より画像
露光すると同時に現像を行い、感光体上にトナー像を得
る画像形成装置に関する。現在の複写機、あるいは高速
・高印字品位のプリンタは、電子写真記録方式を用いた
ものが一般的である。この方式は、感光体を記録媒体に
用い、一様帯電・画像露光・現像・転写・定着・除電・
クリーニングの工程で記録が行われる、いわゆるカール
ソンプロセスである。

【０００２】カールソンプロセスでは、一様帯電・転写
・除電にコロナ放電器を用いる。コロナ放電器は、数ｋ
Ｖの高電圧をコロナワイヤに印加する構成であるから、
高圧電源が必要であるとともに、湿度・粉塵などの影響
を受け易いので、信頼性が低いという短所がある。また
、コロナ放電器で発生するオゾンが臭気を発生するとと
もに、近年オゾンの人体への有害性が問題となっている
。

【０００３】さらに、上記した７つの工程が必要である
ため、装置が複雑になるとともに大型化する欠点がある
。最近上記の問題点に鑑み、コロナ放電器を不要とし装
置の小型化に着目した画像形成装置が提案されている。具体的には、感光体を挟んでトナー現像器と画像露光手
段を対抗配置し、画像露光と現像を同時に行うものであ
る。

【０００４】

【従来の技術】従来のこの種の画像形成装置としては、
例えば図６に示すようなものがある。図６において、１
は感光体を示し、感光体１は透明基体１ａと透明導電層
１ｂと光導電層１ｃから構成され、透明導電層１ｂがア
ースに接続されている。感光体１の光導電層１ｃ側に設
けられた現像ローラ２は、マグネットローラ２ａとスリ
ーブ２ｂから成り、マグネットローラ２ａが回転自由で
ある。

【０００５】さらに、スリーブ２ｂの表面には、絶縁フ
ィルム３でスリーブ２ｂと絶縁された帯状の記録電極４
が設けてある。記録電極４には光導電層１ｃのキャリア
極性（図ではプラス極性）と逆極性の電圧が電源６より
印加され、スリーブ２ｂには記録電極４と逆極性の電圧
が電源７より印加されている。この現像ローラ２に導電
性キャリアと絶縁性トナーを混合した現像剤５を充填し
、図中矢印方向に搬送する。

【０００６】感光体１の透明基体１ａ側には、画像露光
手段８が配置されている。画像露光手段８は露光光の光
軸が記録電極４と交差するように配置する。画像露光手
段８としては、ＬＥＤアレイ光学系、レーザ光学系、Ｅ
Ｌ光学系、液晶シャッター光学系などが使用できる。次
に、画像形成原理を説明する。

【０００７】上記構成の装置のＡ部において、光導電層
１ｃを画像露光すると光導電層１ｃ内にホトキャリアが
発生する。ホトキャリアの内記録電極４の印加電圧（−
１００〜−６００Ｖ）と逆極性のキャリアが、光導電層
１ｃ表面に移動して潜像電荷９となる。このように露光
部（Ａ部）では、光導電層１ｃの静電容量が見掛け上増
加するため付着トナー量が多くなり、露光部と非露光部
とである程度コントランストのあるトナー像となる。

【０００８】次に、Ｂ部において、スリーブ２ｂに逆電
圧（０〜＋１００Ｖ）を印加し、かつ現像剤溜り１１を
つくることで、非露光部の余分なトナーを静電力によっ
て現像ローラ２に回収する。この際、露光部のトナーも
僅かに回収されるが、潜像電荷９とトナー電荷の静電拘
束力によって、大部分のトナーが感光体１上に残り、鮮
明なトナー像１０が形成される。

【０００９】次に、図７に前記現像ローラ２の斜視図を
示す。図７において、スリーブ２ｂ上への記録電極４は
もっぱら接着剤による貼り付けで固定している。図７の
ように、スリーブ２ｂ上に、まず、ポリイミド等の絶縁
性に優れたフィルム３を貼り付け、さらにその上に帯状
の記録電極４を貼り付けている。画像露光位置１２は記
録電極４上にあり、かぶり回収領域１３は記録電極４の
下部にある。

【００１０】また、別の記録電極設置法として、前記絶
縁フィルム３および記録電極４をフレキシブルプリント
板の製作法で一体にした電極を貼り付ける場合もある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置に
おいては、円筒状の現像ローラ２上に約０．１ｍｍ厚の
絶縁フィルム３を貼り付け、さらにその上に約０．１ｍ
ｍ厚の記録電極４を貼り付けている。また、別の記録電
極固定法方法として、フレキシブルプリント板の製作法
で一体に製作した記録電極を現像ローラ２上に貼り付け
ている。

【００１２】このため、現像ローラ２上を現像剤５がス
ムーズに流れず、ややもすると印字した際に印字濃度ム
ラが発生する。また、絶縁フィルム３および記録電極の
厚さの分だけ、現像ローラ２を感光体１からとうざける
必要がある。この結果、特に、かぶり回収領域１２の感
光体１に加わる電界が弱まり、かぶり回収電圧のかぶり
回収機能が低下することもある。このため、得られた印
字は、かぶりが多いものとなる。

【００１３】また、記録電極４によってできる突起に現
像剤５がぶつかるため、長時間印字していると記録電極
４が現像ローラ２より剥がれ、破損することがあった。本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、印字濃度ムラやかぶりのない良好な印字を
得ることができ、かつ、記録電極が破損することがない
画像形成装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。本発明は、図１に示すように、透明基体１ａ
、透明または半透明の導電層１ｂ及び光導電層１ｃを積
層して成る感光体１と、該感光体１の光導電層１ｃ側に
配置され、現像剤５を充填した現像ローラ２と、該現像
ローラ２のスリーブ２ｂ上にスリーブ２ｂと絶縁して設
けた記録電極４と、該記録電極４と接近しかつ前記感光
体１の移動方向下流に設けた現像剤溜り１１と、前記記
録電極４に電圧を印加する第１の電圧印加手段６と、前
記スリーブ２ｂに電圧を印加する、第１の電圧印加手段
６とは逆極性の第２の電圧印加手段７と、前記感光体１
の導電層側でかつ前記記録電極４と対向する位置に設け
られ、画像露光を行う画像露光手段８とから成る画像形
成装置において、前記スリーブ２ｂ上の画像露光位置に
溝２ｃを設け、該溝２ｃに絶縁手段３ａ，３ｂを介して
記録電極４を埋め込んだものである。

【００１５】

【作用】現像ローラ２の画像露光位置に溝２ｃを設け、
この溝２ｃに絶縁手段３ａ，３ｂを介して記録電極４を
埋め込んでいる。このため、現像ローラ２上に突起がな
いため、現像剤５の流れがスムーズになる。また、従来
法における絶縁フィルム３及び記録電極４の厚さの分だ
け、現像ローラ２を感光体１に接近できるため、かぶり
回収領域の感光体１に加わる電界を強くでき、かぶり回
収電圧を小さくしても十分かぶり回収を行うことができ
る。

【００１６】その結果、印字濃度ムラやかぶりのない良
好な印字が得られる。また、溝２ｃに絶縁手段３ａ，３
ｂを介して記録電極４を埋め込んでいるため、記録電極
４によつてできる突起がなくなり、記録電極４が現像ロ
ーラ２より剥がれたり、破損することがない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２〜図４は本発明の一実施例を示す図である。図２において、１は無端状の感光体フィルム（感光体）
である。この感光体フィルム１は、図３に示すように、
厚さ１００μｍのポエチレンテレフタレートの透明基体
１ａ上に、ＩＴＯ（酸化インジウム）蒸着膜の透明導電
層１ｂを設け、さらに光導電層１ｃとして、ＣＧＬ（電
荷発生層）１ｃａとＣＴＬ（電荷輸送層）１ｃｂから成
り、厚さが約１３μｍの機能分離型の有機光導電層を設
けたものである。ＣＧＬに１ｃａはフタロシアニン系の
材料を、ＣＴＬ１ｃｂにはヒドラゾン系の材料を使用し
た。以上のような感光体フィルム１の透明導電層１ｂは
アースに接続され、感光体フィルム１自体は、フィルム
駆動ローラ１５に接続されている動力系（図示せず）に
よって図中矢印方向に搬送される。

【００１８】２は現像ローラであり、図４に詳しく示す
。図４には、画像露光位置１２とかぶり回収領域１３を
併せて示す。スリーブ２ｂの内部に設けたマグネットロ
ーラ２ａが回転自由である。スリーブ２ｂの表面には、
画像露光位置１２に記録電極４が配置される溝２ｃが設
けてある。溝２ｃは、幅５ｍｍ，深さ０．３ｍｍとした
。この溝２ｃに、絶縁フィルムであるポリイミドフィル
ム（絶縁手段）３ａと銅箔製で帯状の記録電極４を一体
で作製したフキシブルプリント板電極１４を貼り付けて
ある。フキシブルプリント板電極１４の厚さは溝２ｃの
深さとほぼ同じとした。

【００１９】以上のような現像ローラ２に、導電性キャ
リアと絶縁性トナーを混合した現像剤５を充填し、マグ
ネットローラ２９の回転で図中矢印方向に搬送を行う。本実施例の光導電層１ｃには、正孔移動型を用いた。そ
のため、記録電極４には、電源（第１の電圧印加手段）
６により、マイナス電圧を印加する。この電圧は−１０
０Ｖ〜−６００Ｖが適当である。また、スリーブ２ｂに
は、電源（第２の電圧印加手段）７によりプラス電圧を
印加する。この電圧は０Ｖ〜＋１００Ｖが適当である。

【００２０】感光体フィルム１をはさんで現像ローラ２
と対向する位置には、画像露光手段８が配置されている
。この画像露光手段８は、画像信号に従って発光するＬ
ＥＤアレイ８ａ、ＬＥＤアレイ８ａの画像光を集光する
セルフォックレンズアレイ８ｂ及び画像光の焦点位置が
ずれないように感光体フィルム１を固定する硝子板８ｃ
から構成されている。

【００２１】１０は感光体フィルム１上に形成されたト
ナー像である。３１は記録紙である。３２は転写用導電
性ゴムローラであり、電源３３よって電圧（＋２００Ｖ
〜＋６００Ｖ）が印加されている。３４は記録紙３１に
静電転写されたトナー像であり、熱ローラ定着器３５に
よって記録紙３１に定着され、半永久的な記録画像３６
となる。

【００２２】３７は、転写後感光体フィルム１上に残っ
た残留トナー像である。３８は残留トナー像３７の電荷
及び光導電層１ｃ内の潜像電荷を除去する除電光源であ
る。３９は除電され静電拘束力を失ったトナー像である
。次に、画像記録手順を説明する。感光体フィルム１を
矢印方向に搬送させ、現像ローラ２のマグネットローラ
２ａを回転させて現像剤５を矢印方向に搬送し現像剤溜
り１１を作り、かつ記録電極４およびスリーブ２ｂにそ
れぞれ電圧を印加した状態で、上記画像露光手段８によ
り、感光体フィルム１を画像露光する。すると、ＣＧＬ
１ｃａではホトキャリアが発生し、その内正孔がＣＴＬ
１ｃｂ内を感光体表面近傍に移動して潜像電荷９となる
。以下、従来技術の項で記した原理で、感光体フィルム
１の表面に、トナー像１０が形成される。

【００２３】次に、トナー像１０は、フィルム転写ロー
ラ１５を用いて記録紙３１に静電転写される。転写され
たトナー像３４は、定着器３５で記録紙３１に定着され
、半永久的な記録画像３６が得られる。一方、転写後感
光体フィルム１上に残った残留トナー像３７は、除電光
源３８を用いて除電される。除電されたトナー像３９は
、現像ローラ２の磁力、現像剤５のかきとり及びスリー
ブ２ｂの印加電圧による静電力によって回収され、再使
用される。次の画像形成は、残留トナー像３７の回収と
同時に行われる。このように残留トナー像３７の回収と
次の画像形成を同時に行うことは、感光体フィルム１を
はさんで画像露光手段８と現像ローラ２が対向する位置
にあるため、なんの支障もない。

【００２４】本実施例によれば、現像ローラ２上に突起
がないため、現像剤５の流れがスムーズになる。また、
ポリイミドフィルム３ａ及び記録電極４の厚さの分だけ
、現像ローラ２を感光体フィルム１に近づけることがで
きるため、かぶり回収時に感光体フィルム１に加わる電
界を強くでき、かぶり回収電圧を小さくしても十分かぶ
り回収を行うことができる。

【００２５】このため、印字濃度ムラやかぶりのない良
好な印字が得られる。また、記録電極４が破損すること
もない。次に、図５に他の実施例の現像ローラを示す。この現像ローラ２にも前記実施例と同様に記録電極４を
埋める溝２ｃを設けてある。本実施例では、この溝２ｃ
に絶縁性のシリコンゴム３ｂを充填し、さらにこのシリ
コンゴム３ｂに銅箔製の記録電極４を埋め込み現像ロー
ラ２を構成している。この後、スリーブ２ｂ上の記録電
極４の部分にできる、シリコンゴム３ｂおよび記録電極
４の突起部分を、切削することによって現像ローラ２の
周面を突起のない円筒に整形する。

【００２６】本実施例の現像ローラ２には、突起物が全
くないため、前記実施例と同様に現像剤５の流れがスム
ーズで、かぶり回収効率を向上できる。このため、良好
な印字を得ることができる。また、記録電極４が破損す
ることがない。上記で説明した実施例において、感光体
材料は、有機材料としてフタロシアニン系材料・ＰＶＫ
−ＴＮＦ・アゾ系染料・チアピリリウム染料等、無機材
料として、セレン系感光体・ａ−Ｓｉ・ＣｄＳ・酸化亜
鉛等でも、上記特性を示す感光体であれば使用が可能で
ある。また、実施例では、記録媒体として感光体フィル
ムを用いたが、感光体ドラムを用いてもよい。

【００２７】上記実施例では、画像記録プロセスとして
転写後感光体上に残った残留トナー３７を現像ローラ２
に回収したが、残留トナー３７をブラシクリーナーやブ
レードクリーナー等で、除去する記録プロセスでもよく
、転写工程も、実施例ではローラ転写法を用いたが、コ
ロナ転写法を用いても、上記の実施例と同様の効果を得
ることができる。

【００２８】さらに、本発明は、上記実施例のようにプ
リンタなどの画像記録装置ばかりでなく、転写工程を設
けず、感光体上のトナー画像を直接見るディスプレイ装
置に応用しても、十分効果を得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、記録電極を絶縁手段を介して現像ローラの表面に形
成した溝に埋め込む構成にしたことによって、現像ロー
ラ上の突起を除去したため、現像ローラ上の現像剤の流
れをスムーズにすることができ、かぶり回収領域の電界
を強めることができる。この結果、印字濃度ムラやかぶ
りのない良好な印字を得ることができる。また、記録電
極の破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の一実施例を示す図

【図３】感光体フィルムの断面図

【図４】現像ローラを示す図

【図５】他の実施例の現像ローラを示す図

【図６】従来
例を示す図

【図７】従来の現像ローラを示す図

【符号の説明】

１：感光体フィルム（感光体）１ａ：透明基体１ｂ：透明導電器１ｃ：光導電層１ｃａ：ＣＧＬ１ｃｂ：ＣＴＬ２：現像ローラ２ａ：マグネットローラ２ｂ：スリーブ２ｃ：溝３ａ：絶縁フィルム（絶縁手段）３ｂ：シリコンゴム（絶縁手段）４：記録電極５：現像剤６：電源（第１の電圧印加手段）７：電源（第２の電圧印加手段）８：画像電光手段８ａ：ＬＥＤアレイ８ｂ：セルフォックレンズアレイ８ｃ：硝子板９：潜像電荷１０：トナー像１１：現像剤溜り１２：画像電光位置１３：かぶり回収領域１４：フレキシブルプリント板電極１５：フィルム駆動ローラ３１：記録紙３２：転写用導電性ゴムローラ３３：電源３４：静電転写された電源トナー像３５：熱ローラ定着器３６：記録画像３７：残留トナー像３８：除電光源３９：除電されたトナー像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基体（１ａ）、透明または半透明の導
電層（１ｂ）及び光導電層（１ｃ）を積層して成る感光
体（１）と、該感光体（１）の光導電層（１ｃ）側に配
置され、現像剤（５）を充填した現像ローラ（２）と、
該現像ローラ（２）のスリーブ（２ｂ）上にスリーブ（
２ｂ）と絶縁して設けた記録電極（４）と、該記録電極
（４）と接近しかつ前記感光体（１）の移動方向下流に
設けた現像剤溜り（１１）と、前記記録電極（４）に電
圧を印加する第１の電圧印加手段（６）と、前記スリー
ブ（２ｂ）に電圧を印加する、第１の電圧印加手段（６
）とは逆極性の第２の電圧印加手段（７）と、前記感光
体（１）の導電層側でかつ前記記録電極（４）と対向す
る位置に設けられ、画像露光を行う画像露光手段（８）
とを有する画像形成装置において、前記スリーブ（２ｂ
）上の画像露光位置に溝（２ｃ）を設け、該溝（２ｃ）
に絶縁手段（３ａ），（３ｂ）を介して記録電極（４）
を埋め込んだことを特徴とする画像形成装置。