JPH07239605A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH07239605A
JPH07239605A JP2931594A JP2931594A JPH07239605A JP H07239605 A JPH07239605 A JP H07239605A JP 2931594 A JP2931594 A JP 2931594A JP 2931594 A JP2931594 A JP 2931594A JP H07239605 A JPH07239605 A JP H07239605A
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JP
Japan
Prior art keywords
toner
developing
voltage
photosensitive drum
photoconductor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2931594A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichiro Goto
後藤  陽一郎
Michiaki Sato
道明 佐藤
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 現像ローラ24に印加された交流電圧と直流
電圧との重畳電圧で感光体ドラム12を帯電するのとほ
ぼ同時に、露光装置38によって感光体ドラム12の表
面を露光し、かつ現像ローラ24の表面に付着した絶縁
性トナー20で静電潜像をトナー現像する。そして、こ
のトナー像が転写装置16によって記録紙44上に転写
される。 【効果】 絶縁性トナー20を用いているので、転写時
に転写ローラ34からトナー20に電荷注入されること
はなく、したがって、トナー20が感光体ドラム12側
に引き戻されて転写効率が低下するといった問題は生じ
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置に関し、
特にたとえばプリンタ,複写機またはファクシミリ等に
用いられ、帯電工程,露光工程および現像工程がほぼ同
時に行われる、画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の画像形成装置の一例が特
開昭58−153957号に開示されている。この従来
技術は、現像スリーブに保持された導電性トナーからの
電荷注入によって感光体の表面を帯電させ、帯電とほぼ
同時に露光し、かつ露光によって形成された静電潜像を
トナー現像するようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、導電性
トナーからの電荷注入によって感光体の表面を帯電する
ようにしていたので、転写効率が悪いという問題点があ
った。すなわち、導電性トナーは転写手段に印加された
転写電圧によって一旦は記録紙に転写されるが、転写電
圧の極性に急速に電荷注入されてしまうため、すぐに転
写電圧と同極性となり、再び感光体側に引き戻されてし
まうという問題点があった。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、転
写効率を向上できる、画像形成装置を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、導電層およ
び光導電層を含む感光体、感光体の表面を露光して静電
潜像を形成する露光手段、感光体に近接して配置され、
静電潜像を絶縁性トナーで現像する現像手段、現像手段
に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加する電圧印加
手段、および転写電界を形成して感光体の表面に形成さ
れたトナー像を記録材に転写する転写手段を備え、現像
手段に印加された重畳電圧によって感光体の表面を一様
に帯電するのと実質的に同時に、露光手段によって露光
し、かつ現像手段によって現像する、画像形成装置であ
る。
【0006】
【作用】現像手段に印加された交流電圧と直流電圧との
重畳電圧によって感光体の表面を一様に帯電する工程
と、一様に帯電された感光体の表面を露光して静電潜像
を形成する工程と、現像手段によって静電潜像を絶縁性
トナーで現像する工程とがほぼ同時に行われる。絶縁性
トナーを用いるようにしているので、一旦記録材に転写
されたトナーが再び感光体側に引き戻されるといった問
題は生じない。また、重畳電圧の交流成分によって非露
光部へのトナーの付着を抑えることができる。
【0007】
【発明の効果】この発明によれば、現像手段に印加した
直流電圧と交流電圧との重畳電圧によって感光体の表面
を帯電し、絶縁性トナーで現像するようにしているの
で、導電性トナーを用いていた従来技術に比べて転写効
率を向上できる。また、現像手段に印加する重畳電圧の
交流成分の振幅または周波数を適切に設定することによ
って、コントラストの大きい良好な画像を得ることがで
きる。
【0008】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【0009】
【実施例】図1に示すこの実施例の画像形成装置10
は、プリンタ,複写機またはファクシミリ等に適用され
るものであり、感光体ドラム12を含む。感光体ドラム
12はガラス等からなる透明基体12aを含み、透明基
体12aの表面にはITO等からなる透明導電層12b
およびOPC等からなる光導電層12cがこの順で積層
されている。感光体ドラム12は図示しないモータによ
って矢印方向に回転される。
【0010】感光体ドラム12の周囲には、現像装置1
4および転写装置16等が配置される。現像装置14
は、その下部に開口18を有し、その内部に絶縁性トナ
ー20が収納されたトナーボックス22を含む。トナー
ボックス22の開口18には、感光体ドラム12と当接
してこれにトナー20を供給するための現像ローラ24
が配置され、トナーボックス22の内部には、現像ロー
ラ24にトナー20を供給するためのアジテータ26お
よび供給ローラ28が配置される。また、開口18に
は、現像ローラ24の表面に付着したトナー20の厚み
を規制するためのブレード30が設けられる。そして、
現像ローラ24には、交流電圧と直流電圧との重畳電圧
を印加するための電源32が接続される。
【0011】転写装置16は、転写ローラ34を含み、
転写ローラ34には転写電圧(直流)を印加するための
電源36が接続される。そして、感光体ドラム12の内
部には、LEDヘッドアレイ等を含む露光装置38が配
置される。図2に示すように、露光装置38から照射さ
れた露光光が結像される位置Aは、現像ニップ40内で
あって感光体ドラム12の中心と現像ローラ24の中心
とを結ぶ線Bよりも下流側に設定される。
【0012】動作において、図示しないモータによって
感光体ドラム12,現像ローラ24,供給ローラ28お
よびアジテータ26が矢印方向(図1)に回転される
と、トナーボックス22内のトナー20がアジテータ2
6→供給ローラ28→現像ローラ24と搬送され、現像
ローラ24の表面に保持された状態で露光光が結像され
る位置A(図2)まで搬送される。トナー20は、供給
ローラ28およびブレード30等との摩擦によって負極
性に帯電され、また、ブレード30によって現像ローラ
24に付着したトナー20の厚みが規制される。なお、
トナー20の帯電極性はトナー20の種類によって決ま
る。
【0013】感光体ドラム12においては、現像ローラ
24に印加された交流電圧と直流電圧(負)との重畳電
圧によってその表面が負極性に一様に帯電され、帯電と
ほぼ同時に露光装置38によって露光される。それによ
って、感光体ドラム12の表面(位置A)に静電潜像が
形成される。位置A(図2)には現像ローラ24によっ
てトナー20が搬送されているので、静電潜像は直ちに
トナー20によって現像される。図3に示すように、感
光体ドラム12の表面電位は、露光装置38で露光され
ることによって電位VS から電位VL まで低下し、井戸
型の静電潜像が形成される。そして、現像ローラ24に
印加された重畳電圧の直流成分の電位V DCと露光部の電
位VL との電位差|VDC−VL |によるクーロン力F1
で露光部に多量のトナー20が選択的に付着され、感光
体ドラム12の表面にトナー像42(図1)が形成され
る。このとき、直流成分の電位VDCと非露光部の電位V
Sとの電位差|VDC−VS |によるクーロン力F2によ
って非露光部にもトナー20が付着されるが、転写工程
において諸条件を調整することで非露光部のトナー20
が記録紙に転写されるのを防止できる。
【0014】非露光部および露光部の画像濃度は、現像
ローラ24に印加された重畳電圧の交流成分VACの振幅
P-P および周波数fと密接な関係があり、良好な画像
を得るためには振幅VP-P および周波数fを適切に設定
しなければならないことが実験により明らかにされてい
る。図4は、交流成分VACの振幅VP-P と露光部濃度お
よび非露光部濃度との関係を表したグラフである。この
グラフから明らかなように、振幅VP-P が1500V未
満では十分な露光部濃度が得られず、また、3500V
以上でも十分な露光部濃度が得られない。したがって、
振幅VP-P の値は1500V以上3500V未満に設定
する必要がある。一方、図5は、交流成分の周波数fと
露光部濃度および非露光部濃度との関係を表したグラフ
である。このグラフから明らかなように、周波数fが1
000Hz未満のときと3000Hz以上のときに露光
部濃度および非露光部濃度がともに許容範囲を超えてし
まう。したがって、周波数fの値は1000Hz以上3
000Hz未満に設定する必要がある。
【0015】感光体ドラム12の表面に形成されたトナ
ー像42(図1)は、転写装置16が形成する転写電界
によって記録紙44に転写される。そして、記録紙44
に転写されたトナー像が図示しない定着装置によって定
着され、画像が定着された記録紙44が図示しない排紙
手段によって外部へ排出される。この実施例によれば、
現像ローラ14に印加した交流電圧と直流電圧との重畳
電圧によって感光体12の表面を帯電するようにしてい
るので、トナーとして絶縁性トナーを用いることがで
き、したがって、転写効率を向上できる。しかも、交流
成分によって帯電効率を向上できる。
【0016】なお、発明者等の実験により、以下のよう
な具体的結果が得られた。すなわち、感光体ドラム12
を構成する透明基体12aにガラス、透明導電層12b
にITO、光導電層12cに膜厚23μmのOPC膜を
用い、現像ローラ24への印加電圧の直流成分VDCを−
700V、交流成分VACの振幅VP-P を2000V、周
波数fを2000Hzとしたとき、感光体ドラム12の
表面電位VS は−600〜−700Vの範囲で帯電し
た。そして、露光装置38のLEDヘッドアレイからの
露光光によって露光部(位置A)の電位VL が−50V
となった。また、トナー20として粒径11μmの負帯
電絶縁性非磁性トナーを用い、転写装置16の転写ロー
ラ34に+700Vの電圧を印加してトナー像42を記
録紙44に転写したとき、画像濃度1.22のコントラ
ストの大きい画像が得られた。
【0017】図6に示す他の実施例の画像形成装置50
では、上述の実施例における現像ローラ24に代えて感
光体ドラム12の表面に圧接される弾性ブレード52が
用いられ、トナーボックス54から感光体ドラム12の
表面に付着されたトナー20の厚みがこの弾性ブレード
52によって規制される。また、弾性ブレード52に
は、交流電圧と直流電圧との重畳電圧を印加する電源3
2が接続され、感光体ドラム12の内部の弾性ブレード
52と対向する位置には露光装置38が配置される。
【0018】動作において、図示しないモータによって
感光体ドラム12が矢印方向に回転され、電源32から
弾性ブレード52に重畳電圧が印加されると、感光体ド
ラム12の表面が負極性に帯電され、また、弾性ブレー
ド52との摩擦によってトナー20が負極性に帯電され
る。その状態で露光装置38によって感光体ドラム12
の表面を露光すると、露光光が照射された位置に静電潜
像が形成され、同時にトナー20によって静電潜像が現
像される。
【0019】この実施例によれば、先の実施例のような
アジテータ26,現像ローラ24,供給ローラ28およ
びブレード30等を設ける必要がないので、構造を簡素
化でき、コストを低減できる。なお、この実施例では、
露光装置38を感光体ドラム12の内側に配置している
が、たとえば図7に示すように、現像装置38を感光体
ドラム12の外側に配置するようにしてもよい。この場
合には、弾性ブレード52が透光性部材で形成され、弾
性ブレード52およびトナー20の隙間を通して感光体
ドラム12の表面に露光光が結像される。また、この場
合には、導電性基体12dの表面に光導電層12cが形
成された感光体ドラム12′が用いられ得る。
【0020】図7実施例について、発明者等の実験によ
り、以下のような具体的結果が得られた。すなわち、感
光体ドラム12を構成する導電性基体12dにアルミ、
光導電層12cに膜厚23μmのOPC膜を用い、弾性
ブレード52への印加電圧の直流成分VDCを−1200
V、交流成分の振幅VP-P を2000V、周波数fを2
000Hzとしたとき、感光体ドラム12の表面電位V
S は−700〜−800Vの範囲で帯電した。そして、
露光装置38のLEDヘッドアレイからの露光光によっ
て感光体ドラム12の露光部の電位VL が−50Vとな
った。また、トナー20として平均粒径11μmの負帯
電絶縁性非磁性トナーを用い、転写装置16の転写ロー
ラ34に+700Vの電圧を印加してトナー像42を記
録紙44に転写したとき、画像濃度1.22のコントラ
ストの大きい画像が得られた。
【0021】なお、上述のそれぞれの実施例では、負帯
電トナー20を用いた場合を示したが、正帯電トナーを
用いた場合でも、現像ローラ24または弾性ブレード5
2に印加される重畳電圧の直流成分を正極性にし、転写
装置16に印加される転写電圧を負極性にすることによ
って画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図2】図1実施例の現像部を示す拡大図である。
【図3】図1実施例における現像時の井戸型ポテンシャ
ルを示す図解図である。
【図4】現像ローラに印加される電圧の交流成分の振幅
と露光部濃度および非露光部濃度との関係を示すグラフ
である。
【図5】現像ローラに印加される電圧の交流成分の周波
数と露光部濃度および非露光部濃度との関係を示すグラ
フである。
【図6】この発明の他の実施例を示す図解図である。
【図7】この発明のその他の実施例を示す図解図であ
る。
【符号の説明】
10,50 …画像形成装置 12 …感光体ドラム 14 …現像装置 16 …転写装置 20 …トナー 22 …トナーボックス 24 …現像ローラ 30 …ブレード 32,36 …電源 38 …露光装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電層および光導電層を含む感光体、 前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手
    段、 前記感光体に近接して配置され、前記静電潜像を絶縁性
    トナーで現像する現像手段、 前記現像手段に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加
    する電圧印加手段、および転写電界を形成して前記感光
    体の表面に形成されたトナー像を記録材に転写する転写
    手段を備え、 前記現像手段に印加された前記重畳電圧によって前記感
    光体の表面を一様に帯電するのと実質的に同時に、前記
    露光手段によって露光し、かつ前記現像手段によって現
    像する、画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記現像手段は現像ローラを含む、請求項
    1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記現像手段は弾性ブレードを含む、請求
    項1記載の画像形成装置。
JP2931594A 1994-02-28 1994-02-28 画像形成装置 Withdrawn JPH07239605A (ja)

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Effective date: 20010508