JPH05273820A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光体ドラムの長手方向で、現像剤が接触する
領域と非接触の領域の境界Ａ，Ａ′で発生するスジの問
題を解決することを目的とする。 【構成】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、その感光体の裏
面側に配置した露光ヘッドと、感光体表面側に配置さ
れ、現像剤が磁気ブラシにより感光体に接触して前記現
像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を介して前記感
光体に帯電させる電圧印加手段とを有し、露光と同時若
しくはその直後に現像を行い像を形成する像形成プロセ
スを備えた画像形成装置において、像形成プロセス時の
感光体の回転方向とは逆方向に回転させる逆回転手段
と、感光体表面に対向し非接触領域側に配置した帯電装
置とを備え、前記像形成にさきだって逆回転手段により
帯電装置で帯電した感光体表面が少なくとも現像剤の接
触領域に至るまで、感光体を逆回転するよう構成する。

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、プ
リント開始時に感光体の長手方向（露光手段により感光
体へ走査する走査方向）表面にできるトナーのスジが無
くなるように構成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現像剤摺擦領域を形成する一
方、感光体ドラム内に内装した露光ヘッドの光出力をそ
の摺擦領域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５８−４４４４
５等）。

【０００３】この種の装置の構成を図２に示す。１は感
光体ドラムであり、その内部には露光手段である露光ヘ
ッド３を内装する。２は現像器であり、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を担持する導電性の現像スリーブ２８が配置されて
おり、感光体ドラム１と現像スリーブ２８間が電圧印加
可能に構成されている。現像剤２９は２成分系現像剤、
例えば、導電性磁性キャリアと絶縁性トナーを混合した
もので構成する。４０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
０各々は駆動系（不図示）により図示した矢印方向に回
転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。つまり現像剤２９はマグロール２３の磁気力を
利用して現像スリーブ２８に担持させて磁気ブラシを形
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が接触する領域を介して感光体ドラム１
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の長手方向で、現像剤２９が接触する領
域と非接触の領域の境界Ａ，Ａ′に、現像開始時の電圧
を印加した時に不要なトナーのスジが付き、そのスジも
転写ローラ４０で用紙に転写されることがある。

【０００６】これは上述の接触領域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。ここで、この現象
が起こる理由を説明する。図３は感光体ドラム１におけ
る表面電位の変化を示したものである。図中、図３
（ａ）は感光体ドラム１表面における潜像部となる位置
の電位変化、図３（ｂ）は非潜像部となる位置における
表面の電位の変化を示す。

【０００７】図３（ａ）に示すように、電圧印加開始と
ほぼ同時に現像剤２９の接触領域の感光体ドラム表面が
一定電位で帯電される。そして露光によって表面電位が
急激に低下し、キャリアとの摩擦により一方の極性に帯
電されたトナーが磁気ブラシの保持力より、露光位置の
電位の低下によるクーロン力の方が強くなり、その位置
に吸着して保持され、現像剤の接触領域を通過するとト
ナー像が現れる。そしてトナー像は転写ローラ４０によ
りトナーの帯電極性とは逆極性の電荷を与えて用紙に転
写される。転写後の潜像部は再度、現像剤接触領域に入
り込むことで、感光体ドラム１の帯電電荷と同じレベル
の電位が与えられ、上述の工程を繰り返し行う。一方、
図３（ｂ）に示すように非潜像部では現像印加電圧を切
るまでは一定電位を保ち続ける。ここで上述のように電
圧印加開始とほぼ同時に急激に帯電されるため、現像剤
の接触領域と帯電しない非接触領域の境界Ａ，Ａ′には
電位差が生じることとなる。この急激な電位の変化は、
磁力等の保持力よりも非接触領域に向かうクーロン力の
方が強くなり、境界付近に存在する帯電したトナーが非
接触領域側に移動して不要なスジが生じるのである。

【０００８】このスジは境界Ａ′側は感光体ドラム１の
回転により現像器内に入り込むため問題はないが、境界
Ａの方はそのままスジが転写ローラ４０で用紙に転写さ
れるか、若しくは転写ローラ４０に付着して装置内汚染
を起こす原因になっていた。

【０００９】本発明は上述の課題に鑑みてなされたもの
で、上述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。

【００１０】

【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、その感光体の裏面側に配置した
露光ヘッドと、感光体表面側に配置され、現像剤が磁気
ブラシにより感光体に接触して前記現像剤を担持する現
像剤担持体と、現像剤を介して前記感光体に帯電させる
電圧印加手段とを有し、前記露光ヘッドによる露光と同
時若しくはその直後に現像を行い像を形成する像形成プ
ロセスを備えた画像形成装置において、像形成プロセス
時の感光体の回転方向とは逆方向に回転させる逆回転手
段と、感光体表面に対向し少なくとも前記像形成の下流
側で、かつ、現像剤の非接触領域側に配置した帯電装置
とを備え、前記像形成にさきだって逆回転手段により帯
電装置で帯電した感光体表面が少なくとも現像剤の接触
領域に至るまで、感光体を逆回転するよう構成する。な
お、その帯電装置は像を転写する手段を兼ねる構成とし
ている。

【００１１】

【作用】上述の構成によると、感光体ドラムに従動して
回動する帯電、かつ、転写を兼ねたローラを備えてお
り、現像開始時に不図示の駆動系により感光体ドラムを
逆回転させて、前記ローラで現像印加電圧とほぼ同じ電
荷を感光体ドラムに付与する。そして、その帯電された
表面が現像剤の接触領域に至るまで逆回転の動作を行
い、その到達後に感光体ドラムの駆動系を切り換えて通
常のプロセス動作を行うため、接触領域と非接触領域と
の電位差がなくトナーの移動を防ぐことができる。

【００１２】また本発明は帯電、かつ、転写の機能を兼
ねるローラを用いたが、現像部から転写部の間に帯電装
置を置き、上述の動作を行えばトナーのスジが発生する
のが防げる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。なお、従来技術の説明と重複する部分は番号を同
じとする。

【００１４】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１０
ｂ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
（Ｓｅ）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、本実施例では不
図示であるがキャリア注入阻止層上にａ−Ｓｉ系光導電
体層及びキャリア注入阻止表面層を順次積層したものを
採用している。

【００１５】本実施例で感光体ドラム１は矢印に示すよ
うに不図示の駆動モータの切り換えにより正逆回転可能
に構成され、感光体層１０ｃと、後述する現像スリーブ
２８間にトナー摺擦領域を形成すると共に、現像スリー
ブ２８側から現像電圧を印加可能に構成している。

【００１６】２は現像器で、トナー収容部２２とトナー
とキャリアからなる現像剤２９が収容された容器本体２
１からなる。本実施例では導電性磁性キャリアーと絶縁
性トナーを用い、トナーはキャリアとの摩擦により＋側
に帯電する絶縁性トナーを用いる。例えばカーボン樹脂
と磁性体（フェライト）等を配合したものを使う。その
容器本体２１の感光体ドラム１と対面する方向には、マ
グロール２３を内装する現像スリーブ２８が設置されて
おり、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２８間に磁気ブラシ
により現像剤摺擦領域を形成する一方、その現像剤２９
を回収可能に構成している。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】４は本発明に係わる帯電、かつ、転写ロー
ラである。このローラ４は金属性芯材４１と、その周面
に導電性弾性層４２を形成してなり、金属性芯材４１よ
りも導電性弾性層４２のほうが高抵抗になるように形成
している。そしてローラ４は感光体ドラム１の駆動に従
動して回転するよう構成されている。４３は切り換えス
イッチである。帯電を行うときには図に示すように現像
印加電圧と同じ帯電側に、転写を行うときは転写側に切
り換えるようになっている。本発明によれば帯電電圧を
現像印加電圧と同じにするよう設定したが、必ずしもそ
の必要はなく、トナーが移動しない程度の帯電電位（接
触領域と非接触領域の電位差）であるならばよい。

【００２３】次に本発明の画像形成装置の作用について
説明する。現像開始電圧印加時に感光体ドラム１がａ方
向に回転させる。そして前記ローラ４の切り換えスイッ
チ４３を帯電側に切り換えて、感光体ドラム１表面を帯
電させ、その帯電面が現像剤接触領域に至るまで回転さ
せる。そのローラ４で帯電した帯電面がその接触領域に
至るまでの距離はそのローラ４の配置位置で決まるた
め、その距離に到達すると感光体ドラム１の回転をｂ方
向に切り換え、上述の通常のプロセス制御が始まる。こ
こで現像開始電圧印加時には境界Ａ，Ａ′にトナーのス
ジが発生するが、Ａ′は通常のプロセスでｂ方向に回転
して摺擦領域に回収されるためスジはなくなる。また同
様にＡで発生したスジはａ方向に回転することで摺擦領
域に回収されスジはなくなる。しかしその時は接触領域
に帯電面が到達するまでは常に境界Ａは電位差が生じて
おりスジが付き続けるが、帯電面が接触領域に到達する
ことで電位差が生じなくなりトナーの移動がなくなる。

【００２４】本発明は前記ローラ４を用いた構成をとる
説明をしたが、これに限定されるものでない。つまりロ
ーラ４を転写ローラのみにし、それと現像器２の間に帯
電装置（コロナ放電器等）を設置して制御してもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明の画像形成装置の構成にすること
で、現像電荷の印加時に発生するスジが転写ローラで用
紙に転写されることがなく、また転写ローラに付着して
装置内汚染を起こすことがない画像形成装置を提供でき
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】従来の画像形成装置の説明図。

【図３】（ａ）感光体ドラム表面における潜像部となる
位置の電位変化。 （ｂ）感光体ドラム表面における非潜像部となる位置の
電位変化。

【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，帯電）ローラ １０ａ：透光性支持体 １０ｂ：透光性導電層 １０ｃ：感光体層 ２８：現像スリーブ ２９：現像剤 Ａ：接触領域と非接触領域の境界 Ａ′：接触領域と非接触領域の境界

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/24 6830−2Ｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、該感光体の
   裏面側に配置した露光ヘッドと、前記感光体表面側に配
   置され、現像剤が磁気ブラシにより感光体に接触して前
   記現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤を介し
   て前記感光体に帯電させる電圧印加手段とを有し、前記
   露光ヘッドによる露光と同時若しくはその直後に現像を
   行い像を形成する像形成プロセスを備えた画像形成装置
   において、 前記像形成プロセス時の感光体の回転方向とは逆方向に
   回転させる逆回転手段と、 前記感光体表面に対向し前記現像剤の非接触領域側に配
   置した帯電装置とを備え、 前記像形成にさきだって前記逆回転手段により前記帯電
   装置で帯電した感光体表面が少なくとも前記現像剤の接
   触領域に至るまで、感光体を逆回転させるよう構成した
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記帯電装置は前記像を転写する手段を兼
   ねる構成としたことを特徴とする請求項１記載の画像形
   成装置。