JPH05257386A

JPH05257386A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05257386A
Application number: JP4352792A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Koudaka; 寿向高; Tatsuji Imoo; 龍士芋生; Shigeki Tsukahara; 茂樹塚原
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1993-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤が感光体ドラム表面と接触する領域と非
接触の領域の境界で発生するスジを無くすことで、装置
内汚染等の問題を解決することを目的とする。【構成】透明支持体上に少なくとも透光性導電層と光導
電体層を積層した無端状の感光体と、その感光体表面側
に配置して現像剤を担持し感光体に接触させるトナー担
持体と、感光体の裏面側に配置した露光ヘッドとを有
し、その露光ヘッドによる露光と同時若しくは直後に現
像を行いながらトナー像を形成する画像形成装置におい
て、感光体の現像剤が接触する接触領域と、非接触領域
の境界の少なくとも非接触領域側に導電層または絶縁手
段を施した構成をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はドラム状又はベルト状の
感光体内部に露光手段を内装して、その露光手段により
感光体に露光して現像を行う画像形成装置に係わり、詳
しくは簡単な構成で、その装置の汚染等の問題を解決し
た画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より透光性支持体上に透光性導電層
と光導電体層を積層した感光体ドラムの表面側に対面し
て配置された現像器によりトナー溜まりを形成する一
方、感光体ドラム内に内装した露光ヘッドの光出力をそ
のトナー溜まりに向けて選択的に光導電体層に結像し、
それと同時若しくはその直後に現像を行ってトナー像を
形成し、転写ローラ，その他の転写手段を介して普通紙
に転写する画像形成装置が提案されている（特開昭５８
−４４４４５等）。

【０００３】この種の装置の構成を図７に示す。１は感
光体ドラムであり、その内部には露光ヘッド３が内装さ
れている。２８は現像器（不図示）内に設置され、固定
磁石集成体（以下、マグロールと称す）２３を内装して
現像剤２９を担持するトナー担持体（以下、現像スリー
ブと称す）であり、現像スリーブ２８の両端には感光体
ドラム１とのギャップを一定に保つコロ５が設けられ、
現像剤２９の非接触領域Ｂで感光体ドラム１と接触して
いる。４は転写ローラである。ここで図中、感光体ドラ
ム１，現像スリーブ２８，転写ローラ４各々は駆動系
（不図示）により回動可能に構成されている。

【０００４】さて、このような構成の装置は一般に独立
した帯電器を設けずに現像剤２９の接触により帯電が行
われる。つまり現像スリーブ２８に担持させた、例えば
導電性磁性キャリヤ及び磁性トナーからなる２成分現像
剤２９を、マグロール２３の磁気力を利用して磁気ブラ
シを形成し、感光体ドラム１に接触して摺擦するととも
に、現像スリーブ２８側に印加した現像バイアスを利用
して上述の現像剤２９が接触する領域Ａを介して感光体
ドラム１の表面にある感光体層に電荷を注入し、帯電が
行われるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる装置において、
感光体ドラム１の現像剤２９が接触する領域Ａと非接触
の領域Ｂの境界には、現像バイアスをＯＮした時に不要
なトナーのスジＳが付き、ＯＦＦにすると消えるような
現象が起こった。

【０００６】これは上述の接触領域Ａのみで帯電を行う
電子写真装置特有の現象と考えられる。つまり図８に示
すように、現像バイアスをＯＮした時に現像剤の接触領
域Ａの感光体ドラム表面がＶ₀の電位で帯電するのとほ
ぼ同時に、帯電しない非接触領域Ｂには電位差が生じる
ことになり、この急激な電位の変化によっては、磁力等
の保持力よりも非接触領域Ｂに向かう静電気力の方が強
くなり、その為に境界付近に存在する帯電した現像剤２
９のトナーが非接触領域Ｂに移動して不要なスジＳが生
じるのである。

【０００７】このスジＳは現像バイアスＯＦＦとなると
移動したトナーが磁気ブラシの磁力等により再度保持さ
れて、現像器内部に回収され消えるが長時間使用するに
したがって、回収できず未回収のトナーが増加して境界
付近に溜まっていくことがある。従ってこのような画像
形成装置においては過剰なトナーの消費、さらにはトナ
ーが飛散することにより装置内汚染を起こす原因になっ
ていた。

【０００８】このスジＳはブレード等を当接してそのト
ナーをかき落とし装置内汚染を起こさないように回収器
で回収させる手段を用いることが考えられるが、構成が
複雑になるほか、過剰なトナーの消費の問題は解決され
ない。また、この構成にすると装置の大型化は避けれな
いばかりか、ユーザーがその回収トナーを処理するか、
又は、メンテナンス時に回収するような面倒な作業が必
要となる。

【０００９】特に近年、感光体ドラムの寿命がその装置
寿命に近い長寿命のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）
系感光体ドラムを用いた電子写真装置が開発され、メン
テナンスフリーの装置が求められていた。

【００１０】本発明は上述の課題に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で装置内汚染等の問題を解決した画像形
成装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】従って本発明は、透光性
支持体上に少なくとも透光性導電層と光導電体層を積層
した無端状の感光体と、その感光体表面側に配置して現
像剤を担持し感光体に接触させるトナー担持体と、感光
体の裏面側に配置した露光ヘッドとを有し、その露光ヘ
ッドによる露光と同時若しくは直後に現像を行いながら
トナー像を形成する画像形成装置において、感光体の現
像剤が接触する接触領域と非接触領域の境界の少なくと
も非接触領域側に導電層を有した構成とする。

【００１２】また本発明の他の構成は上記した導電層の
代わりに絶縁層を設けるか、或いは、その絶縁層を設け
た位置と略対応する前記透光性導電層の位置に絶縁手段
を施した構成をとる。

【００１３】

【作用】上述の少なくとも非接触領域側に導電層を設け
る（境界をまたいで設置した）構成をとると、現像バイ
アスをＯＮした時にはその導電層と接触領域の電位とは
同電位となり、導電層の非接触領域にかかる部分を十分
長くとることで、非接触領域へトナーが移動することは
なくなる。

【００１４】また境界に設けた導電層の代わりに絶縁層
を設けることで、この層上には現像剤からの電荷の注入
はなく、絶縁層上の現像剤はマグロールの磁気ブラシの
磁力により保持されているだけで他からの作用は生じな
いため、その現像剤も十分現像器に回収される。この場
合、現像剤による帯電はないため、必ずしも絶縁層を接
触領域にかかるようにしなくてもよい。従って非接触領
域にのみ設置することでトナーの移動はなくすことがで
きる。

【００１５】さらに上述の導電層または絶縁層が設けら
れていた位置と略対応する透光性導電層１０ｂの位置に
絶縁手段を施すことで、感光体ドラム表面のその位置に
現像剤が接触しても電荷注入されないためトナーの移動
は起こらない。なお、この絶縁手段も同様に非接触領域
側のみが絶縁となるようにする構成でよい。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の画像形成装置の構成を示す概略図
である。１は感光体ドラムであり、透光性を有するドラ
ム状の透光性支持体１０ａ上に透光性導電層１０ｂとａ
−Ｓｉ系感光体層１０ｃを積層してなる。透光性支持体
１０ａは硝子等の透明な無機材料で形成されており、透
光性導電層１０ｂはＩＴＯ（インジウム−スズ−酸化
物），酸化鉛，酸化インジウム，ヨウ化銅等の透明導電
性材料を用いたりアルミニウム，ニッケル，金等の金属
を半透明になる程度に薄く形成したものが使われる。感
光体層１０ｃとしてはａ−Ｓｉ層の他に、セレン（Ｓ
ｅ）合金層等が考えられるが、感度が高く電荷担体の移
動度の大きいものが望ましいため、本実施例ではキャリ
ア注入阻止層１３ｃ上にａ−Ｓｉ系光導電体層１２ｃ及
びキャリア注入阻止表面層１１ｃを順次積層したものを
採用している（図６参照）。

【００１７】本実施例で感光体ドラム１は不図示の駆動
モータにより回転可能に形成され、感光体層１０ｃと、
後述する現像スリーブ２８間にトナー溜まりを形成する
と共に、現像スリーブ２８側から現像バイアスを印加す
るように構成されている。

【００１８】２は現像器で、トナー収容部２２と磁性キ
ャリアーと磁性トナーからなる現像剤２９が収容された
容器本体２１からなり、その容器本体２１の感光体ドラ
ム１と対面する方向に、マグロール２３を内装する現像
スリーブ２８を設置し、感光体ドラム１と同方向又は、
反対方向に回転させ、感光体ドラム１と現像スリーブ２
８間にトナー溜まりを形成する一方、その現像剤２９を
回収可能に構成している。

【００１９】トナー収容部２２と容器本体２１の間は、
仕切壁２４によって分離され、その仕切壁２４の中央に
設けたスリット状の開口部に、補給ローラ２５を配置
し、不図示のセンサーが容器本体２１内のトナーの濃度
を検知して、トナー濃度が低下するごとに補給ローラ２
５を回転して、トナーを補給し現像器内のトナー濃度を
一定に保つように構成されている。

【００２０】また、容器本体２１内には、磁石ロール等
からなる一対のミキサー２６が配置され、容器本体２１
内のキャリア／トナーの混合比を均一に維持する。

【００２１】さらに現像スリーブ２８下部の容器２１入
口にはドクターブレード２７が取り付けられており、現
像スリーブ２８の周りに吸引された現像剤２９の層を均
一にしている。

【００２２】一方、現像スリーブ２８と感光体ドラム１
を介してそのドラム内には、露光ヘッド３が固定して配
置されている。

【００２３】露光ヘッド３は、画像情報に対応した光出
力を生成するＬＥＤ若しくはＥＬ等の発光体アレイ３１
と集光レンズ３２で形成し、そのレンズ３２の結像位置
を感光体ドラム１と現像スリーブ２８の軸心を結ぶ焦点
線上よりわずかにドラム回転方向の上流側若しくは下流
側に偏向して、ドラム内の光導電体層１０ｃに結像する
ように構成されている。

【００２４】なお、図中、４は転写ローラ、６はレジス
トローラ、７は紙検知センサーである。

【００２５】ここで露光ヘッド３により、画像情報に応
じてトナー溜まりに向けて光が照射され、それと同時若
しくはその後に感光体ドラム１の感光体層１０ｃに照射
した部分がトナー像化され、そのトナー像部が転写ロー
ラ４へ運ばれるのに同期してレジストローラ６が用紙を
搬送し、トナー像部の帯電電位と逆極性の転写バイアス
を印加することで用紙にトナー像を転写し、その後不図
示の定着ローラで定着が行われる。

【００２６】次に本発明の画像形成装置について説明す
る。なお、従来技術の説明と重複する部分は番号を同じ
とし、その説明も省略する。

【００２７】図２は本発明の第１の実施例の画像形成装
置の説明図であり、図３はその感光体ドラムの構成図で
ある。図に示すように、感光体ドラム１には現像剤２９
の接触領域Ａと非接触領域Ｂの境界をまたぐように、導
電層１０ｅを感光体ドラム１の感光体層１０ｃ上に蒸着
する。ここで本発明の導電層１０ｅは、透光性導電層に
使った材料のほか、導電性を有する樹脂で構成してもよ
いが、これらに限定されるものでない。

【００２８】導電層１０ｅの厚さは１μｍ〜５０μｍ程
度の層厚のものが使われ、これより厚いと境界付近の現
像剤２９の流動性が悪くなり、逆に薄いと磁気ブラシの
摺摩により、層が剥がれやすくなる。

【００２９】図４に示すように、導電層１０ｅが現像剤
２９の接触領域Ａと非接触領域Ｂの境界をまたいだ状態
に設けられているため、現像バイアスをＯＮした時には
導電層１０ｅ上に存在する現像剤２９によって、導電層
１０ｅ自身が帯電され感光体層１０ｃに帯電される電位
と同電位となり、導電層１０ｅの非接触領域Ｂにかかる
部分Ｃの長さをトナーの移動がない程度にすることで、
導電層１０ｅ上の現像剤２９が十分現像器２に回収可能
となる。またこの接触領域Ａは実際には多少変化するた
め常に境界をまたぐ状態にするために、導電層１０ｅの
接触領域Ａ，非接触領域Ｂにかかる部分を十分余裕にと
る必要がある。

【００３０】次に本発明の他の実施例について説明す
る。本発明の第２の実施例として図３に示すように、第
１の実施例で使用した導電層１０ｅのかわりに絶縁層１
０ｄを用いたものである。この絶縁層１０ｄも同様に接
触領域Ａと非接触領域Ｂの境界をまたいだ状態に設けら
れており、この絶縁層１０ｄ上には当然現像剤２９から
の電荷の注入はない（帯電されない）。従って絶縁層１
０ｄ上の現像剤２９はマグロール２３の磁気ブラシの磁
力等により保持されているだけで他からの作用は生じな
いので、トナーの非接触領域Ｂへの移動はなく現像器２
に回収される。絶縁層１０ｄの厚さは上述の導電層１０
ｅの厚さと同様に１μｍ〜５０μｍのものを使用するほ
うが良い。

【００３１】図５は本発明の第３の実施例を示し、感光
体層１０ｃ全域に現像剤２９を接触させたときに非接触
領域Ｂに絶縁層１０ｄを設けた感光体の構成を示す。

【００３２】図に示すように、感光体ドラム端部には感
光層１０ｃより幅広く形成した透光性支持体１０ａと透
光性導電層１０ｂ上に感光体層１０ｃと略同じ層厚の絶
縁層１０ｄを積層して構成する（感光体層１０ｃの幅は
上述の接触領域Ａが変化するため、その領域Ａの最低幅
時に合わせて構成されている）。

【００３３】本実施例の構成にしても第２の実施例の絶
縁層１０ｄを設けたときと同じ作用が得られるが、実際
は上述の現像剤２９が絶縁層１０ｄ上にくる場合があ
る。しかし、このときも磁気ブラシの磁力等で保持され
るだけで、他からの作用は受けることがないため、非接
触領域Ｂへのトナーの移動は起こらない。

【００３４】上述の第１〜第３の実施例の絶縁層１０ｄ
または導電層１０ｅは、現像剤２９が直接接触すること
があるため、印字枚数の増加に伴って層が磁気ブラシ等
で摺擦されて剥がれることがあるため、その材料として
は耐磨耗性を有したものが必要となる。そこで感光体１
の表面には別段層は設けないようにした第４，第５実施
例の構成を図６ａ，ｂに示す。

【００３５】図６ａ，ｂに示すように、第２実施例で示
した絶縁層１０ｄが設けられていた位置Ｄ′と略対応す
る透光性導電層１０ｂの位置Ｄ″に絶縁手段を施すこと
で第２実施例に示す作用と同等の効果が得られる。つま
り感光体１表面の位置Ｄ′でたとえ現像剤２９がそこで
接触していても電荷注入されないので、別段絶縁層１０
ｄを設けなくてもよいのである。

【００３６】ここで絶縁手段は図６ａ（第４実施例）に
示すように上述の位置Ｄ″の透光性導電層１０ｂ上に絶
縁層１０ｄを蒸着するように構成する手段、又は、図６
ｂ（第５実施例）に示すように接触領域Ａに対応する部
分のみに透光性導電層１０ｂを設けることで、非接触領
域Ｂを絶縁とする手段等が考えられる。しかし、第５実
施例の構成では透光性導電層の接地が実際に困難となる
ため、一方の境界の層を図６ａで構成して感光体ドラム
側端から接地し、他方を図６ｂで構成するとよい。しか
しこれに限定されるものではなく、他に色々考えられる
（例えば位置Ｄ″の部分だけ透光性導電層１０ｂを設け
ず不連続に形成する）。

【００３７】

【発明の効果】本発明の画像形成装置の構成にすること
で、感光体両端に付いたトナーを別段ブレード等でかき
落とす構成をとることがなく、簡単な構成で装置内汚染
が低減され、かつ過剰なトナーの消費をなくした画像形
成装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の概略図。

【図２】本発明の第１（第２）の実施例の画像形成装置
の説明図。

【図３】本発明の第１（第２）実施例の感光体ドラムの
構成図。

【図４】本発明の第１実施例の説明図。

【図５】本発明の第３実施例の感光体ドラムの構成図。

【図６】（ａ）本発明の第４実施例の感光体ドラムの構
成図（説明図）。（ｂ）本発明の第５実施例の感光体ドラムの構成図（説
明図）。

【図７】従来の画像形成装置の説明図。

【図８】不要のトナーによるスジが発生する時の説明
図。

【符号の説明】

１：感光体ドラム２：現像器３：露光ヘッド４：転写ローラ５：コロ１０ａ：透光性支持体１０ｂ：透光性導電層１０ｃ：感光体層１０ｄ：絶縁層１０ｅ：導電層２８：現像スリーブ２９：現像剤Ｓ：トナーによるスジＡ：現像剤接触領域Ｂ：現像剤非接触領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性支持体上に少なくとも透光性導電層
と光導電体層を積層した無端状の感光体と、該感光体表
面側に配置して現像剤を担持し感光体に接触させるトナ
ー担持体と、前記感光体の裏面側に配置した露光ヘッド
とを有し、該露光ヘッドによる露光と同時若しくは直後
に現像を行いながらトナー像を形成する画像形成装置に
おいて、前記感光体の現像剤が接触する接触領域と非接触領域と
の境界の少なくとも非接触領域側に導電層を形成したこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】透光性支持体上に少なくとも透光性導電層
と光導電体層を積層した無端状の感光体と、該感光体表
面側に配置して現像剤を担持し感光体に接触させるトナ
ー担持体と、前記感光体の裏面側に配置した露光ヘッド
とを有し、該露光ヘッドによる露光と同時若しくは直後
に現像を行いながらトナー像を形成する画像形成装置に
おいて、前記感光体の現像剤が接触する接触領域と非接触領域と
の境界の非接触領域側が絶縁としたことを特徴とする画
像形成装置。