JPH0561299A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像のかぶりが生じない鮮明な画像を得るこ
と。 【構成】トナー担持体１は導電性ゴムローラ４により摺
擦されてトナー薄層が形成されると同時に摩擦帯電によ
りトナー３の帯電電荷が所定の極性に揃えられる。前記
導電性ゴムローラ４とトナー担持体１との間に、トナー
薄層の帯電極性と逆極性のトナー３を導電性ゴムローラ
４に引きつける方向の電界を形成する（即ち、前記導電
性ゴムローラ４に対してトナー薄層の帯電極性と同極性
の電圧を印加する）ことにより、トナー薄層より逆極性
のトナー３を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は現像剤に画像情報に応じ
て変調されたイオン流を付与して画像形成を行うプリン
タ等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プリンタ等の画像形成装置の
中に、画像形成を行う絶縁層を有する記録媒体上にイオ
ン流を付与して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナ
ーを用いて現像し、トナー像を転写材に転写する画像形
成装置が提案されている。上記画像形成装置の課題とし
て画像の鮮鋭度が低下することが上げられることから、
現像のためには少なくとも300 ボルト以上であって通常
500 ボルト前後の高いコントラストの電圧を印加して静
電潜像を形成することを要する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、高電位の静電潜像を形成しようとす
ると、ライン画像や画像エッジにおいて後から到達する
イオンが既に付着したイオンの形成する電界に反発され
て、その隣に付着してしまうため鮮鋭な画像が得られな
い場合があった。また他の課題として次の画像形成のた
めの潜像消去のため高性能の除電器が必要なことからコ
スト高になるおそれがある。

【０００４】上記課題を解決するために、トナー担持体
上に形成されたトナー薄層にイオン流を付与してトナー
の電荷を反転させて、その電荷が反転したトナーのみ
（若しくは反転しなかったトナーのみ）を転写材に転写
する画像形成方法が提案されている。

【０００５】上記方法によれば、トナー薄層に付与した
イオンは、高電位を有していないため、高鮮鋭度の画像
が得られ絶縁層の除電も不要である利点があるが、トナ
ー層の電荷を完全に同じにすることは困難であり、逆極
性のトナーの存在により画像にかぶりが生ずる場合があ
った。

【０００６】本発明の目的は、画像のかぶりが生じない
鮮明な画像が得られる画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解
決し以下に述べる実施例に適用される代表的な手段は、
現像剤を搬送するための現像剤担持体と、前記現像剤担
持体に現像剤を供給するための現像剤供給手段と、前記
現像剤担持体の周上に現像剤の薄層を形成するための薄
層形成手段と、前記現像剤の薄層に画像情報に応じてイ
オンを付与して画像形成するための画像形成手段と、前
記画像を転写媒体に転写するための転写手段とを有し、
前記薄層形成手段は現像剤の薄層に帯電極性と同極性の
電圧を印加することを特徴とする。

【０００８】

【作用】前記構成によれば、現像剤供給手段により現像
剤を現像剤担持体に供給し、薄層形成手段によって、現
像剤担持体の周上に現像剤の薄層を形成する。この時前
記薄層形成手段によって現像剤の薄層に帯電極性と同極
性の電圧を印加することによって、現像剤の薄層中に逆
極性の電荷が帯電した現像剤の量を減少させることがで
きる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を適用した画像
形成装置の一実施例について説明する。図１は上記画像
形成装置の概略構成を示す断面図、図２はイオン付与手
段の構成を示す説明図である。

【００１０】以下、上記画像形成装置の概略構成につい
て説明する。図１において、１は現像剤担持体であるト
ナー担持体であって、アルミニウム，ステンレス等の金
属円筒が用いられ、表面をサンドブラスト等の手段によ
り粗面加工したものや、導電性物質，高抵抗物質をコー
トしたものが用いられる。これらの処理は、トナー担持
体上に形成されるトナー薄層の層厚や帯電量を制御する
ために行われるものであり、平滑な面ではトナーが過剰
に帯電したり、トナー薄層の厚さがむらになり易いため
粗面加工が行われる。例えばカーボンを樹脂に分散させ
た導電性塗料をコートしたものは、理由は解明されてい
ないがトナーの逆極性成分が減少するので、本発明に適
用した場合、かぶりの少ない画像が得られるため好適に
用いられるものである。

【００１１】２は上記トナー担持体１に現像剤を供給す
るための現像剤供給手段である現像器である。現像器２
内には現像剤であるトナー３が収納されており、攪拌棒
２ａにより図の矢印方向に攪拌され、スポンジローラ２
ｂによってトナー３をトナー担持体１に供給するもので
ある。

【００１２】４は上記トナー担持体１の周上にトナー３
の薄層を形成するための薄層形成手段である導電性ゴム
ローラである。上記トナー３を付着したトナー担持体１
が図１の矢印方向に回転すると、導電性ゴムローラ４に
摺擦されてトナー薄層が形成される。この時摺擦による
摩擦帯電によりトナー３の帯電電荷は所定の極性に揃え
られる。しかしながら、周知のようにトナー薄層中には
所望の極性と逆極性のトナー３が混在し、転写媒体であ
る転写シート５への転写時に画像のかぶりとして転写さ
れるおそれがある。この逆極性のトナー３の存在量は、
トナー薄層中若しくは外添される荷電制御剤の選択，或
いはトナー担持体１表面の材質の選択により減少させる
ことは可能であるが、完全になくすことは困難である。

【００１３】本実施例では、導電性ゴムローラ４とトナ
ー担持体１との間において、前記トナー薄層の帯電極性
と逆極性のトナー３を導電性ゴムローラ４に引きつける
方向の電界を形成しておく（即ち、導電性ゴムローラ４
に対してトナー薄層の帯電極性と同極性の電圧を印加す
る）ことにより、逆極性のトナー３をトナー薄層中より
除去するように構成した。また上記導電性ゴムローラ４
に回収された逆極性のトナー３は、ゴムブレード６によ
って除去され、他のトナー３と混合されて再使用に供せ
られる。上記導電性ゴムローラ４の周速度は、トナー担
持体１の周速度の数分の１程度に遅くすることによっ
て、十分な摺擦の効果を得ることができる。

【００１４】また上記導電性ゴムローラ４に印加する電
圧としては、50〜300 ボルトで有効な効果を得ることが
できるが、過大電流が流れることの防止措置を講ずるこ
とが望ましい。このため、図１に示すように電源10と導
電性ゴムローラ４との間に抵抗11を挿入しても良いが、
導電性ゴムローラ４を多層構造とし、10⁶ 〜10¹⁰Ωｃｍ
程度の抵抗率の材料で表面をコートしても良い。

【００１５】７はトナー３の薄層に画像情報に応じてイ
オンを付与して画像形成するための画像形成手段である
イオン付与手段である。このイオン付与手段７はトナー
３の帯電極性と逆極性のイオンが画像状に付与される。
上記イオン付与手段７としては種々のものが知られてお
り、一般にイオン発生手段とイオンを変調して転写シー
ト５に指向させる手段とから構成されている。例えば、
特開昭50−３２８３８号公報に開示されたコロナ放電に
より発生したイオンをアパーチャーボードで通常の制御
を行う方式、特開昭59−１９０８５４号公報に開示され
たエアアシステッドイオノグラフィー方式等の種々の方
法を適用することが可能である。

【００１６】８は帯電像を転写シート５に転写するため
の転写手段である転写ローラである。前記転写ローラ５
によって、転写シート５に画像状にトナー３が転写され
る。そして転写シート５上のトナー像は図示しない定着
手段により定着される。またトナー担持体１に残存した
トナー３は、スポンジローラ２ｂによって摺擦され、新
たなトナー３が供給されるのと同時にトナー薄層は混合
されて残像の発生を防止している。

【００１７】ここで上記イオン付与手段７の構成につい
て図２を参照して説明する。７ａはイオン発生手段であ
るコロナ放電用のワイヤであって、コロナ放電により正
負のイオンを生じさせる。また電極７ｂに絶縁層７ｃを
重合させ、前記ワイヤ７ａに対向した位置に開口７ｄを
設け、更に開口７ｄの近傍であって絶縁層７ｃ側には電
極７ｅが設けられている。上記コロナ放電によって生じ
た正負いずれかのイオンは、ワイヤ７ａと電極７ｂ間の
電位差により開口７ｄに向かって移動し、更に電極７ｂ
と電極７ｅ間に電位差を設けることによって加速され
る。そして、上記電極７ｅとトナー担持体１の支持体１
ａ間の電位差により、上記正負いずれかのイオンがトナ
ー担持体１の周面に付着するように構成されている。

【００１８】上記イオン付与手段７によりトナー薄層上
に形成された帯電像は、100 ボルト程度と十分低い表面
電位で転写可能な画像が形成されるので、従来技術で述
べたイオンの反発による画像の劣化は生ずることがなく
高精細な画像を得ることができる。

【００１９】尚、前記薄層形成手段において、図３に示
すようにゴムブレード６ａによって薄層の形成を行い、
トナー担持体１上に付着した逆極性の電荷を持つトナー
３を除去するための電圧を印加された導電性ゴムローラ
４を、トナー担持体１と0.1ｍｍ〜１ｍｍの間隔を持っ
て非接触とすることも可能である。

【００２０】また前記イオン付与手段７の他の実施例を
図４を参照して説明する。本実施例におけるイオン付与
手段は、電極９ａと電極９ｂとの間には、絶縁層９ｃに
より仕切られた状態で、空間９ｄの領域に放電を生じさ
せるのに十分な大きさの交流電圧が印加される。上記電
極９ｂの空間９ｄに形成された正負イオンは電極９ｂと
電極９ｅとの電位差により正負いずれかのイオンが電極
９ｅの開口９ｆに向かう。そして電極９ｅとトナー担持
体１の支持体１ａ間に印加した電圧により、正負いずれ
かのイオンがトナー担持体１の周面に付着するように構
成されている。例えば図４のような極性で電圧を印加し
た場合には、電極９ｂの電位が電極９ｅの電位よりもマ
イナス側の場合には、トナー担持体１にはマイナスイオ
ンが付着する。

【００２１】

【発明の効果】本発明は前述したように、現像剤供給手
段により現像剤を現像剤担持体に供給し、薄層形成手段
によって、現像剤担持体の周上に現像剤の薄層を形成す
る。この時前記薄層形成手段によって現像剤の薄層に帯
電極性と同極性の電圧を印加することによって、現像剤
の薄層中に逆極性の電荷が帯電した現像剤の量を減少さ
せることができる。よって、イオン流変調方式における
不鮮鋭な静電潜像による画質の低下は生ずることがな
く、高精細な画像を得ることができる。また現像剤担持
体に付着した逆極性の現像剤を除去することでかぶりの
ない画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【図２】イオン付与手段の構成を示す説明図である。

【図３】他例の画像形成装置を示す断面図である。

【図４】他例のイオン付与手段の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】 １はトナー担持体、２は現像器、２ａは攪拌棒、２ｂは
スポンジローラ、３はトナー、４は導電性ゴムローラ、
５は転写シート、６，６ａはゴムブレード、７はイオン
付与手段、７ａはワイヤ、７ｂ，７ｅ，９ａ，９ｂ，９
ｅは電極、７ｃ，９ｃは絶縁層、７ｄ，９ｆは開口、８
は転写ローラ、９ｄは空間、10は電源、11は抵抗であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を搬送するための現像剤担持体
   と、 前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給
   手段と、 前記現像剤担持体の周上に現像剤の薄層を形成するため
   の薄層形成手段と、 前記現像剤の薄層に画像情報に応じてイオンを付与して
   画像形成するための画像形成手段と、 前記画像を転写媒体に転写するための転写手段とを有
   し、 前記薄層形成手段は現像剤の薄層に帯電極性と同極性の
   電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記薄層形成手段は、現像剤の帯電極性
   と同極性の電圧を印加された部材、若しくは同極性に帯
   電した部材を、前記現像剤担持体に近接して配置したこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。