JPH0934260A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体層を有する像担持体６００に対向し、
クリーニング、帯電、現像を行なうために導電性粉体と
絶縁性粉体からなる２成分現像剤による現像剤磁気ブラ
シ６０４ａを有し、該現像剤磁気ブラシ側とは反対側の
像担持体背面側から露光を行なって画像を形成する装置
において、現像剤磁気ブラシ担持体６２３に対する現像
バイアス印加中に、現像ニップにおける現像剤磁気ブラ
シの長手方向両端側の該両端部よりも外側の現像剤ブラ
シ非接触領域部の現像剤磁気ブラシ端部に隣接する像担
持体面部分にトナー輪が生じるのを防止すること。 【構成】 像担持体６００上の現像剤磁気ブラシ両端相
当部分に、電気的にフロート状態にした導電性層６９５
を、その幅の一部が現像剤磁気ブラシ６０４ａに接触
し、幅の残りが現像剤磁気ブラシに非接触であるように
形成したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機・プリンタ等の
画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、感光体層を有する像担持体
に対向し、クリーニング、帯電、現像を行なうために導
電性粉体と絶縁性粉体からなる２成分現像剤による現像
剤磁気ブラシを有し、該現像剤磁気ブラシ側とは反対側
の像担持体背面側から露光を行なって画像を形成する装
置の改善に関する。

【０００３】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置の
場合、カールソン方式と呼ばれる作像プロセスが一般に
利用されている。この方式は、感光体（光導電性体）を
有する像担持体を記録媒体とし、．該感光体の均一帯
電、．帯電面に対する画像露光による潜像形成、．
潜像の現像、．現像画像の被記録部材への転写、．
転写画像の定着、．転写後の感光体面のクリーニング
の６つの工程を実行することにより連続的に画像を形成
する。この各工程の内、の帯電工程との転写工程の
実行機器としては一般にコロナ放電器（コロナ帯電器）
が用いられている。

【０００４】しかし、コロナ放電器は、コロナワイヤに
数ＫＶの高圧を印加する構成であるために高圧電源を必
要とする、好ましくないオゾンの発生を伴う等の問題が
あった。

【０００５】これに対して、コロナ放電器を用いない画
像形成装置が種々提案されている。特に、特開昭５７−
１１９３７５号公報・特開昭５８−１０２２５６号公報
等で提案された背面（内面）露光方式・帯電同時現像方
式・電子写真方式の画像形成装置は、感光体に現像剤が
接触する間にクリーニング−帯電−露光−現像の４工程
を連続して行うために、コロナ帯電器が不要となる。さ
らにクリーニング、帯電、現像の工程を１個の現像器で
兼用して行なうために、それぞれの工程を行なう専用の
装置も不要となり、画像形成装置としての構成を簡略化
することが可能となる。

【０００６】このような、コロナ放電器を用いない画像
形成装置において、図８に示されるような２成分現像剤
を用いる方式がある（特開昭６０−２２１４５号公報・
特開平５−６０６０号公報等）。この方式では絶縁性ト
ナーと導電性キャリアからなる２成分現像剤を用いるこ
とにより帯電機能と現像機能を分離して制御することが
でき、さらに絶縁性トナーの使用によって被記録部材へ
の転写性が向上するので、普通紙に対しても画像形成性
が良くなり、画像形成装置としての実用性が増した。

【０００７】図８の画像形成装置を簡単に説明する。図
９は該装置の構成部材の配置関係を示した展開的平面模
型図である。

【０００８】６００は像担持体としての感光体ドラムで
あり、光を透過するドラム型の導電基体６１０上に感光
体層６０１を設けたもので、矢示の時計方向６６７に所
定の画像形成速度（プロセス速度、周速度）をもって回
転駆動される。導電基体６１０はアースに落としてお
り、後述する現像スリーブ６２３との間に現像バイアス
を印加させる。

【０００９】６０３はこの感光体ドラム６００の内空に
配設した画像露光装置としてのＬＥＤヘッドであり、Ｃ
ＰＵ６８０により制御される。

【００１０】６０２は現像器、６２３は現像剤磁気ブラ
シ担持体としての現像スリーブ、６２４はこの現像スリ
ーブ６２３内に挿入配設した磁界発生手段としての磁石
である。感光体ドラム６００と現像スリーブ６２３は現
像スリーブ両端側に配設した突き当てコロ６１９・６１
９によって両者間に所定のギャップ間隔が維持される。
現像スリーブ６２３は矢示の反時計方向６６６に所定の
周速度で回転駆動される。６３１は現像スリーブ６２３
に現像バイアスを印加する現像電源である。６２５は現
像剤規制部材、６０４は現像器６０２内に収容した現像
剤である。この現像剤６０４は、導電性粉体としての導
電性キャリア６４１（図１０）と、絶縁性粉体としての
絶縁性トナー６４２からなる２成分現像剤である。

【００１１】６０６は転写装置であり、本例は感光体ド
ラム６００に所定の押圧力で当接させた回転転写ローラ
である。６６２はこの転写ローラ６０６に転写バイアス
を印加する転写電源である。

【００１２】現像器６０２内の現像剤６０４の現像スリ
ーブ近傍の現像剤は、現像スリーブ６２３内の磁石６２
４の磁界により現像スリーブ外面に磁気ブラシ層として
吸引保持され、現像スリーブ６２３の回転に伴って現像
器６０２外に現像剤規制部材６２５により層厚が規制さ
れて搬出され、その現像剤磁気ブラシ６０４ａが現像ス
リーブ６２３と感光体ドラム６００との最接近対向部で
ある現像ニップ６５０において感光体ドラム６００の感
光体６０１面と接触する。

【００１３】現像ニップ６５０を通過した現像剤磁気ブ
ラシ６０４ａは引き続く現像スリーブ６２３の回転によ
り現像器６０２内へ戻し搬送され、不図示の掻き落し部
材で現像スリーブ６２３面から除去され、現像スリーブ
６２３面にあらためて現像剤が吸着して磁気ブラシが形
成保持される。

【００１４】また、現像ニップ６５０において、現像剤
磁気ブラシ６０４ａ側とは反対側の感光体背面側から感
光体ドラム６００内に配設した画像露光装置としてのＬ
ＥＤヘッド６０３により目的の画像情報に対応した画像
露光がなされる。

【００１５】図１０は現像ニップ６５０部分の拡大模型
図であり、現像ニップ６５０の幅領域内の帯電領域６４
６において、感光体６０１に接触する現像剤磁気ブラシ
６０４ａにより感光体６０１の帯電がなされ、次いで露
光位置６４７において上記ＬＥＤヘッド６０３により透
光性・導電基体６１０を通して感光体６０１に対する画
像光の背面（内面）露光がなされることで感光体６０１
面に潜像形成がなされ、その形成潜像が現像領域６４８
において感光体６０１に接触する現像剤磁気ブラシ６０
４ａによりトナー画像６４９として反転現像される。

【００１６】このようにして現像ニップ６５０で形成さ
れた感光体６０１面のトナー画像６４９は引き続く感光
体ドラム６０１の回転に伴ない感光体ドラム６０１と転
写ローラ６０６との圧接ニップ部である転写部へ搬送さ
れ、この転写部に不図示の給紙装置から所定のタイミン
グをもって給送された被記録部材（転写材）６３０の面
に対して順次に転写されていく。

【００１７】転写部を通ってトナー画像転写を受けた被
記録部材６３０は感光体ドラム６００面から分離されて
定着器６０７へ搬送導入されてトナー画像の定着処理を
受け、画像形成物として出力される。

【００１８】また、感光体６０１面に残った転写残りト
ナー６４９ａ（図１０）は引き続く感光体ドラム６００
の回転で現像ニップ６５０へ持ち込まれ、現像剤の磁気
ブラシ６０４ａに取り込まれて感光体６０１面から除去
され、感光体６０１面のクリーニングがなされる。

【００１９】即ち、現像ニップ６５０（図１０）におい
て、感光体６０１の外面に現像剤磁気ブラシ６０４ａが
接触する間に、クリーニング６４５−帯電６４６−露光
６４７−現像６４８の４工程が実行され、クリーニング
６４５、帯電６４６、現像６４８の３工程が１個の現像
器６０２を兼用してなされる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな２成分現像剤を用いる背面露光方式の電子写真装置
においては、以下に示すような問題点が生じていた。

【００２１】すなわち、現像器６０２の現像剤磁気ブラ
シ担持体としての現像スリーブ６２３に対する現像バイ
アス印加中に、現像ニップ６５０における現像剤磁気ブ
ラシ６０４ａの長手方向両端側において、該両端部より
も外側の現像剤ブラシ非接触領域部の現像剤磁気ブラシ
端部に隣接する感光体面部分にも現像剤ブラシ端部から
絶縁性トナー６４２が飛翔付着して現像が行なわれて図
９・図１１のように感光体６０１の周方向に及ぶトナー
付着（以下、トナー輪と記す）６９０を起こしていた。

【００２２】このトナー輪６９０は、本方式が帯電から
現像迄の工程を感光体６０１と現像剤磁気ブラシ６０４
ａが接触している現像ニップ６５０内で連続して行なう
ために発生するものである。

【００２３】これを図１１で説明する。図１１は現像ニ
ップ６５０の感光体６０１上の現像剤ブラシ接触領域の
長手一端部側の拡大模型図と、感光体６０１の帯電領
域、露光部、未帯電領域の電位状態グラフである。

【００２４】現像ニップ６５０において、現像剤磁気ブ
ラシ６０４ａが接触している感光体面領域は現像スリー
ブ６２３に現像バイアスが印加されることで帯電される
帯電領域９３である。この帯電領域９３において感光体
６０１に背面露光がなされることで露光部の感光体部分
の電位が選択的に低下してその電位低下露光部の感光体
面部分に現像剤磁気ブラシ６０４ａから絶縁性トナー６
４２が付着してトナー画像６４９が形成される。

【００２５】一方、現像ニップ６５０において、現像剤
磁気ブラシ６０４ａの長手両端部よりも外側の感光体面
部分は現像剤磁気ブラシとは非接触の未帯電領域９５で
あるが、現像スリーブ６２３に現像バイアスを印加した
場合、現像剤磁気ブラシ６０４ａの端部分において、現
像剤磁気ブラシ６０４ａと、現像剤磁気ブラシ６０４ａ
に隣接し、かつ現像剤磁気ブラシ６０４ａが接触しない
感光体６０１上の非接触部（未帯電領域）９５にも図の
矢印の様に現像剤磁気ブラシ６０４ａから絶縁性トナー
６４２が飛翔付着して非接触部９５の現像剤磁気ブラシ
６０４ａに隣接する部分の現像が行なわれてしまう。

【００２６】このトナー付着は感光体ドラム６００の回
転につれて次々に形成されるので、最終的に感光体ドラ
ム６００の感光体６０１上を輪状に一周取り囲む様に形
成され、トナー輪６９０になる。このトナー輪６９０
は、感光体ドラム６００の回転に伴って転写部に送られ
て転写されて被記録部材６３０を汚す、あるいは転写装
置と感光体６０１の間に入り込んで隙間を生じさせて転
写不良を発生させ、画像品位を低下させる原因となる。

【００２７】本発明は同じく、２成分現像剤を用いた、
背面露光方式・帯電同時現像方式・電子写真方式の画像
形成装置であるが、上述のようなトナー輪６９０の発生
をなくして、汚れのない高品位の出力画像が長期間に渡
って安定して得られるようにした装置を提供することを
目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００２９】（１）感光体層を有する像担持体に対向
し、クリーニング、帯電、現像を行なうために導電性粉
体と絶縁性粉体からなる２成分現像剤による現像剤磁気
ブラシを有し、該現像剤磁気ブラシ側とは反対側の像担
持体背面側から露光を行なって画像を形成する装置にお
いて、像担持体上の現像剤磁気ブラシ両端相当部分に、
電気的にフロート状態にした導電性層を、その幅の一部
が現像剤磁気ブラシに接触し、幅の残りが磁気ブラシに
非接触であるように形成したことを特徴とする画像形成
装置。

【００３０】（２）感光体層を有する像担持体に対向
し、クリーニング、帯電、現像を行なうために導電性粉
体と絶縁性粉体からなる２成分現像剤による現像剤磁気
ブラシを有し、該現像剤磁気ブラシ側とは反対側の像担
持体背面側から露光を行なって画像を形成する装置にお
いて、像担持体上の現像剤磁気ブラシ両端相当部分に、
電気的にフロート状態にした導電性層を、その幅の一部
が現像剤磁気ブラシに接触し、幅の残りが磁気ブラシに
非接触であるように形成し、さらにこれらの導電性層の
間隔Ｌi 、像担持体の感光体層幅Ｌc 、及び転写装置の
幅Ｌtrが、 Ｌc ＞Ｌi ＞Ｌtr なる関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。

【００３１】（３）感光体層を有する像担持体に対向
し、クリーニング、帯電、現像を行なうために導電性粉
体と絶縁性粉体からなる２成分現像剤による現像剤磁気
ブラシを有し、該現像剤磁気ブラシ側とは反対側の像担
持体背面側から露光を行なって画像を形成する装置にお
いて、電気的にフロート状態で、かつ像担持体上の現像
剤磁気ブラシ接触領域で像担持体と圧接する導電性ブラ
シを、現像剤磁気ブラシ両端部で、かつ被記録部材の進
行する方向に直交する幅の一部が現像剤磁気ブラシと接
触し、幅の残り部分が現像剤磁気ブラシと非接触となる
位置に配設したことを特徴とする画像形成装置。

【００３２】（４）像担持体が光を透過する導電基体上
に感光体層を設けたものであることを特徴とする（１）
乃至（３）の何れかに記載の画像形成装置。

【００３３】（５）現像剤磁気ブラシが現像剤磁気ブラ
シローラであることを特徴とする（１）乃至（３）の何
れかに記載の画像形成装置。

【００３４】

【作用】 ．像担持体上の現像剤磁気ブラシ両端相当部分に、電
気的にフロート状態にした導電性層を、その幅の一部が
現像剤磁気ブラシに接触し、幅の残りが磁気ブラシに非
接触であるように形成することで、現像剤磁気ブラシ担
持体に対する現像バイアス印加時には、導電性層部分全
体が現像剤磁気ブラシ担持体と同じ電位となる。このた
めに現像剤磁気ブラシ端部と導電性層部分には電位差が
ないために像担持体の現像剤磁気ブラシ非接触領域（未
帯電部）への現像剤の絶縁性粉体（トナー）の飛翔・付
着は行なわれず、従って従来生じていた像担持体上のト
ナー輪は形成されなくなる。

【００３５】．さらに像担持体上に形成された導電性
層の間隔Ｌi 、感光体層の幅Ｌc 、及び転写装置の幅Ｌ
trの各長さ関係をＬc ＞Ｌi ＞Ｌtrとすることで、この
長さ関係による像担持体上に形成された導電性層は転写
装置に接触しないので、転写装置に印加されるバイアス
と現像剤磁気ブラシ担持体に印加されるバイアスの間で
の電流のリークを防止出来、安定した画像形成が可能と
なった。

【００３６】．電気的にフロート状態で、かつ像担持
体上の現像剤磁気ブラシ接触領域で像担持体と圧接する
導電性ブラシを、現像剤磁気ブラシ両端部で、かつ被記
録部材の進行する方向に直交する幅の一部が現像剤磁気
ブラシと接触し、幅の残り部分が現像剤磁気ブラシと非
接触となる位置に配設することで、現像バイアス印加時
には導電性ブラシが現像剤磁気ブラシ担持体と同じ電位
となる。このために像担持体の現像剤磁気ブラシ非接触
領域へは導電性ブラシからの電荷注入により帯電が行な
われることとなり、現像剤磁気ブラシの端部と、像担持
体の現像剤磁気ブラシ非接触領域が隣接しなくなるの
で、像担持体の現像剤磁気ブラシ非接触領域への現像剤
の絶縁性粉体（トナー）の飛翔・付着は行なわれず、従
ってこの構成によっても従来生じていた像担持体上のト
ナー輪は形成されなくなる。

【００３７】

【実施例】

〈第１の実施例〉（図１〜図３） 図１は本発明に従う画像形成装置例の概略構成図、図２
は該装置の構成部材の配置関係を示した展開的平面模型
図、図３は像担持体としての感光体ドラムの層構成模型
図、図４は現像ニップの感光体上の現像剤ブラシ接触領
域の長手一端部側の拡大模型図と、感光体の帯電領域、
露光部、未帯電領域の電位状態グラフである。

【００３８】本実施例の装置も背面露光方式・帯電同時
現像方式の電子写真装置であり、前述図８〜図１１の装
置と共通する構成部材・部分には同一の符号を付して再
度の説明を省略する。

【００３９】（ａ）感光体ドラム６００ 感光体ドラム６００の透光性・導電基体６１０は、図３
の模型図のように、透光性基体６１１の表面に透明導電
層６１２を形成してなる。その上に後述するように４層
構成の感光体層６０１（有機光導電層）を形成してあ
る。透明導電層６１２はドラム端部の導電接触部材を介
してアースに落としており、後述する現像スリーブ６２
３との間に現像バイアスを印加させる。

【００４０】また本実施例で用いた像担持体としての感
光体ドラム６００は、図２のように、感光体６０１の現
像剤磁気ブラシ６０４ａの両端部に相当する部分の最表
層に電気的にフロート状態にした導電性層６９５を感光
体周方向に形成してある。

【００４１】感光体ドラム６００は出力速度で６枚／分
相当である４０ｍｍ／ｓｅｃで回転するように端部駆動
ギア（不図示）に駆動力を伝達されている。

【００４２】また感光体ドラム内部には、現像スリーブ
６２３と対向する位置に露光装置である解像度３００ｄ
ｐｉのＬＥＤヘッド６０３を感光体層６０１に結像する
ように定置配置している。

【００４３】感光体ドラム６００の透光性基体６１１は
ガラスを直径３０ｍｍ、長さ３００ｍｍのシリンダー状
に成型したものを用いた。基体材料としてはガラスの様
な透明無機材料以外にポリカーボネート、ＰＥＴ、ＰＭ
ＭＡ等の透光性樹脂材料を同様のシリンダー状又はベル
ト状に加工したものでもよい。

【００４４】透明導電層６１２はＩＴＯ膜又は酸化スズ
膜等を真空蒸着法又はディップコーティング法により、
約０．５μｍ厚、長手方向の幅３００ｍｍに成膜した。

【００４５】感光体層６０１は長手方向の幅２８０ｍｍ
に渡って形成され、かつ図３のように４層からなり、下
層から注入阻止層（ＣＰＬ）６１３、電荷発生層（ＣＧ
Ｌ）６１４、電荷輸送層（ＣＴＬ）６１５及び電荷注入
層（ＯＣＬ）６１６の順に積層してある。電気発生層６
１４としてポリビニルブチラール樹脂＋ジスアゾ系顔料
を１μｍ厚に、電荷輸送層６１５としてポリカーボネー
ト樹脂＋ヒドラゾンを１３μｍ厚に、さらに電荷注入層
６１６としてホスファゼン樹脂に導電性フィラーである
酸化スズを２０重量％を加えたものを４μｍ厚に、それ
ぞれ塗工したものを用いた。

【００４６】なお、感光体層６０１としては有機系光導
電材料以外にＡ−ＳｉやＣｄｓ等の無機系感光体材料を
用いてもよい。

【００４７】感光体６０１の現像剤磁気ブラシ６０４ａ
の両端部に相当する部分の最表層に電気的にフロート状
態にして、感光体周方向に形成具備させた導電性層６９
５は、Ｃｕを真空蒸着法により感光体ドラムを回転させ
ながら０．５μｍの厚さに成膜し、蒸着時のマスキング
により幅１０ｍｍで形成したものである。

【００４８】マスキングによる該導電性層部６９５は、
２４０ｍｍの間隔Ｌi を隔てて２本形成され、感光体６
０１を画像形成装置に組み込んだ状態で各々の導電性層
６９５・６９５部分が現像剤磁気ブラシ６０４ａの長手
方向端部の接触部と非接触部が均等に幅５ｍｍずつにな
るように配設されている。すなわち、導電性層６９５
を、その幅の一部が現像剤磁気ブラシ６０４ａの端部に
接触し、幅の残りが非接触であるように形成してある。

【００４９】（ｂ）現像器６０２ 現像器６０２は、直径３０ｍｍ・長さ２６０ｍｍの非磁
性導電性材料からなる回転可能な現像スリーブ６２３
と、スリーブ内部に配しかつ固定された磁石６２４、現
像剤規制部材６２５、端部シール部材６２６、現像剤攪
拌機構６２７等から構成されている。現像スリーブ６２
３は現像電源６３１に接続され現像バイアスＶが印加さ
れる。

【００５０】６２２は現像器６０２内に対するトナー供
給ユニット、６２８はトナー供給ローラである。現像器
６０２内の２成分現像剤６０４中のトナー分が現像によ
り消費されていき、導電性キャリアとの混合比（トナー
濃度）が許容下限になったことが不図示のトナー濃度検
知手段で検知されると、トナー供給ローラ６２８が駆動
されてトナー供給ユニット６２２から現像器６０２内へ
トナーが供給される。その供給トナーは現像剤攪拌機構
６２７で現像器６０２内の現像剤６０４内に混ぜ合わさ
れ、該現像剤６０４中のトナー濃度が所定に回復したこ
とがトナー検知手段で検知されるとトナー供給ローラ６
２８の駆動が停止される。この動作の繰り返しで、現像
器６０２内の現像剤６０４のトナー濃度が所定に維持さ
れる。

【００５１】端部シール部材６２６は、現像スリーブ６
２３の両端部側からの現像剤の吹き出し防止とスリーブ
上の長手方向での現像剤の幅の規制を行なうために現像
スリーブ６２３の両端部側に配設したフェルトからなる
部材であり、シール部材間２５０ｍｍで圧接配置してあ
る。端部シール部材６２６の規制を受け、現像スリーブ
６２３面に形成される現像剤６０４による磁気ブラシ６
０４ａの幅も２５０ｍｍであった。

【００５２】また現像スリーブ６２３は端部の駆動ギア
（不図示）に駆動力を伝達されて回転し、現像剤磁気ブ
ラシ層６０４ａを搬送する。本実施例では現像スリーブ
６２３は帯電性能を向上させるために、相対速度で５０
０％となるように２４０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。

【００５３】感光体ドラム６００と現像スリーブ６２３
は、スリーブ両端側に配設された間隔２７０ｍｍの突き
当てコロ６１９・６１９によって両者６００・６２３間
に５００μｍのキャップ（Ｇａｐ）間隔を維持するよう
に対向配設してある。

【００５４】現像剤規制部材６２５は、現像スリーブ６
２３に保持された現像剤磁気ブラシ６０４ａが上記のギ
ャップ部で感光体ドラム６００に接触し、かつ接触領域
が幅１０ｍｍ位の現像剤ニップ６５０が形成される様
に、現像剤磁気ブラシ６０４ａの層厚を５５０μｍに規
定する位置に固定配設してある。現像剤規制部材６２５
は真鍮製の金属板状接触部材を用いた。

【００５５】現像剤６０４は、導電性磁性キャリア６４
１と絶縁性トナー６４２を混合した２成分現像剤であ
る。

【００５６】導電性磁性キャリア６４１は感光体６０１
への帯電性の点から体積固有抵抗で１０⁸ Ω−ｃｍ以下
で有ることが適当であり、より好ましくは１０⁶ Ω−ｃ
ｍ以下である。体積固有抵抗が前述値以上で有ると感光
体６０１への電荷の注入が阻害され、帯電不良かぶりや
帯電ゴーストが発生し画像品位を低下させる。

【００５７】さらにキャリアの平均粒径は１００μｍ以
下で有ることが適当であり、好ましくは４０μｍ以下で
有る。キャリア径がトナー径に比較して余り大きくなる
と、トナー６４２とキャリア６４１の重量混合比率（Ｔ
／Ｃ比）の変動によって現像剤の体積固有抵抗が急激に
変わり、感光体６０１への電荷の注入が阻害されるので
好ましくない。キャリアと感光体表面との接触性が阻害
され、帯電不良及び転写残りトナーのクリーニング不良
が生じる。

【００５８】又、キャリアの磁気特性については１ＫＯ
ｅ磁場での磁化が４０〜１００Ａｍ² ／ｇが適当であ
る。キャリアの磁気特性はキャリア粒径にも影響され、
粒径が余り小さい場合にはキャリア１個当たりの磁気拘
束力が小さくなり、画像形成中にキャリアがトナーと共
に現像されるキャリア付着現象が発生して画像品位を低
下させる。

【００５９】キャリア材料としては従来の２成分現像剤
と同様にフェライト、マグネタイト等の磁性酸化物粉
体、鉄粉等の磁性金属粉体、前記磁性体をバインダー樹
脂中に均一分散させた導電性粉体等が使用可能である。
又、前述の体積固有抵抗を満たすために表面にカーボン
等の導電性粉体を付着させる、あるいはＮｉ等の導電性
薄膜を表面に被覆させる等の表面導電化処理を行ない抵
抗値を下げたり、あるいは樹脂コート等の表面保護処理
により抵抗値を上げる処理を行なったものであってもよ
い。

【００６０】（ｃ）画像形成工程 画像形成時には、感光体ドラム６００と現像スリーブ６
２３が図１中の回転方向６６６、６６７の方向に回転す
る。

【００６１】現像スリーブ６２３が回転することにより
現像剤磁気ブラシ層６０４ａが搬送されて、感光体ドラ
ム６００と現像スリーブ６２３との最接近対向部に幅約
１０ｍｍの１０ｍｍの現像ニップ（現像剤溜まり）６５
０が形成される。感光体ドラム６００の周速と、現像剤
ブラシ４０４ａの搬送速度（現像スリーブ６２３の周
速）には速度差を持たせているので、現像ニップ６５０
において感光体ドラム６００面に現像剤ブラシ６０４ａ
による摺擦力が生じる。この摺擦力により感光体６０１
上に転写されずに残った転写残トナー６４９ａ（図１
０）はかきとられ、クリーニングが行なわれ、かきとら
れたトナーは現像器６２０内に回収され、再び利用され
る。

【００６２】現像電源６３１から現像スリーブ６２３に
現像バイアスＶを印加することで、現像ニップ６５０内
において現像剤磁気ブラシ６０４ａ中の導電性キャリア
６４１を介して感光体６０１に電荷が注入され、感光体
６０１の帯電が行なわれる。

【００６３】現像ニップ６５０内の帯電が完了した位置
で、感光体６０１の透明支持体６１０側に配設された露
光装置であるＬＥＤヘッド６０３により画像信号を露光
して静電潜像を形成する。

【００６４】露光後、潜像部は電位が低下しているため
に現像スリーブ６２３との間に電位差（現像コントラス
ト）が生じるので、絶縁性トナー６２４が感光体６０１
側に付着して現像６４９（図４）が行なわれる。

【００６５】現像工程は現像剤磁気ブラシ６０４ａが感
光体６０１から離れる現像ニップ端まで続き、感光体６
０１上に絶縁性トナー６４２による画像６４９が形成さ
れる。

【００６６】本例の背面露光方式の電子写真装置におい
ては現像ニップ６５０（図１０）内を、露光位置６４７
を境としてその上流側７ｍｍ幅の領域を帯電領域６４
６、下流側３ｍｍ幅の領域を現像領域６４８に用いてい
る。

【００６７】ここで現像ニップ６５０内の帯電領域６４
６の幅方向長さは、現像剤磁気ブラシ６０４ａによる現
像スリーブ６２３からの電荷注入で感光体表面が現像バ
イアスの電位にまで帯電させることが出来る距離である
ように決定される。この現像ニップ６５０内の帯電領域
６４６の幅方向長さが、本実施例の場合７ｍｍより短く
なると、帯電で感光体表面を現像バイアスの電位にまで
到達させることが出来なくなり、現像スリーブ６２３と
感光体６０１との間に電位差（現像コントラスト）が生
じるので感光体６０１上に絶縁性トナー６４２が不必要
に付着してしまう。

【００６８】感光体６０１上に形成されたトナー画像６
４９は感光体ドラム６００の回転につれて転写部に送ら
れる。転写部では転写電源６６２から幅Ｌtr（図２）２
３０ｍｍの転写装置（転写ローラ）６０６に転写バイア
スが印加されて、トナー画像６４９が感光体６０１から
幅２１０ｍｍの被記録部材６３０に転写される。

【００６９】トナー画像６４９の転写を受けた被記録部
材６３０はさらに定着装置６０７へと送られ、被記録部
材６３０上のトナー画像は加熱加圧により永久定着さ
れ、画像形成が完了する。

【００７０】（ｄ）導電性層６９５によるトナー輪の発
生防止 現像ニップ６５０において、現像剤磁気ブラシ６０４ａ
の長手方向両端部は図２・図４のようにそれぞれその側
の感光体６０１上の導電性層６９５・６９５の一部分に
接触している。

【００７１】従って、現像スリーブ６２３に対する現像
バイアス印加時には、図４に示すように導電性層６９５
部分全体が現像スリーブ６２３と同じ電位となる。この
ために現像剤磁気ブラシ端部と導電性層６９５部分には
電位差がないために感光体６０１の現像剤磁気ブラシ非
接触領域（未帯電部）９４へのトナーの飛翔・付着は行
なわれず、従って従来生じていた感光体上のトナー輪６
９０（図９・図１１）は形成されなくなる。

【００７２】本実施例にあっては、図２のように、感光
体６０１上の、現像剤磁気ブラシ６０４ａの長手方向両
端部の非接触部に相当する位置に、電気的にフロート状
態にした導電性層６９５を一部が現像剤磁気ブラシ６０
４ａに接触する様に形成し、さらに感光体６０１上に形
成された導電性層６９５・６９５の間隔Ｌi 、感光体ド
ラム６００の感光体層６０１の幅Ｌc 、及び転写装置６
０６の幅Ｌtrの各長さが Ｌc ＞Ｌi ＞Ｌtr なる関係を満たし、更に転写装置幅Ｌtrが感光体６０１
上に形成された導電性層６９５・６９５の間隔Ｌi の内
側に配置し、具体的には各幅の中心軸を一致させる様に
構成されている。

【００７３】この長さ関係による感光体６０１上に形成
された導電性層６９５は転写装置６０６に接触しないの
で、転写装置６０６に印加されるバイアスと現像スリー
ブ６２３に印加されるバイアスの間での電流のリークを
防止出来る。

【００７４】この様に感光体６０１上にフロート状態の
導電性層６９５を設けた構成を採ることにより、磁気ブ
ラシ両端部に対応する感光体面部分にトナー輪が発生す
ることを防止できる。

【００７５】更に上記の長さ関係Ｌc ＞Ｌi ＞Ｌtrを採
ることにより、現像バイアスと転写バイアスの間の電流
リークを防止出来るので安定した画像形成が可能となっ
た。

【００７６】なお、本発明の思想は像担持体としての感
光体上の現像剤磁気ブラシ端部相当の位置に電気的にフ
ロート状態の導電性層を設けかつ導電性層の一部を磁気
ブラシに接触させることにより、感光体の現像剤磁気ブ
ラシ端部近傍での非接触部分の電位を磁気ブラシの電位
と等しくなるようにすることであり、導電性層の材料及
び形成方法により限定されるものではない。

【００７７】〈第２の実施例〉（図５〜図７） 本実施例は、上述の第１の実施例において感光体６０１
上に導電性層６９５・６９５を形成具備させる代わり
に、図５〜図７のように、電気的にフロート状態で、か
つ感光体６０１上の現像剤磁気ブラシ接触領域で感光体
６０１と圧接する導電性ブラシ６９６・６９６を、現像
剤磁気ブラシ両端部で、かつ被記録部材の進行する方向
に直交する幅の一部が現像剤磁気ブラシと接触し、幅の
残り部分が現像剤磁気ブラシと非接触となる位置に配設
することで、トナー輪の発生を防止したものである。

【００７８】本実施例において、導電性ブラシ６９６・
６９６はそれぞれ幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍであり、電
気的にフロート状態にして感光体６０１に圧接させた状
態で現像器６０２に組み付けた。

【００７９】導電性ブラシ６９６・６９６は、現像剤磁
気ブラシ６０４ａの長手方向両端部に対応する感光体面
部分であって、かつ感光体ドラム６００を画像形成装置
に組み込んだ状態で幅方向に関しては各々の導電性ブラ
シ６９６・６９６の現像剤磁気ブラシ６０４ａとの接触
部と非接触部が均等に幅５ｍｍずつになるように、長さ
方向に関しては中央位置で感光体６０１に圧接するよう
に固定配設されている。

【００８０】導電性ブラシ６９６としては、ユニチカ
（株）製の導電製レーヨン繊維ＲＥＣ−Ｂをパイル地に
したものを用いた。この導電性ブラシ６９６の特性は６
００デニール／フィラメント、１平方ミリメートル当た
り１５５本の密度で、ブラシの電気抵抗は１０⁵ Ωであ
った。

【００８１】現像ニップ６５０において、感光体６０１
上の現像剤磁気ブラシ６０４ａの長手方向両端部におい
ては現像剤磁気ブラシ６０４ａと感光体６０１が導電性
ブラシ６９６を挟んで接触していることから、現像バイ
アス印加時には図７に示すように導電性ブラシ６９６が
現像スリーブ６２３と同じ電位となる。

【００８２】このために感光体６０１の現像剤磁気ブラ
シ非接触領域９４へは導電性ブラシ６９６からの電荷注
入により帯電が行なわれることとなり、現像剤磁気ブラ
シ６０４ａの端部と、感光体６０１の現像剤磁気ブラシ
非接触領域９４が隣接しなくなるので、感光体６０１の
現像剤磁気ブラシ非接触領域９４へのトナーの飛翔・付
着は行なわれず、従って従来生じていた感光体上のトナ
ー輪は形成されなくなる。

【００８３】この様に感光体６０１上の現像剤磁気ブラ
シの両端部位置にフロート状態の導電性ブラシ６９６・
６９６を配設した構成を採ることにより、磁気ブラシ両
端部のトナー輪の発生が防止でき、安定した画像形成が
可能となった。

【００８４】なお、本発明の思想は像担持体としての感
光体６０１上の現像剤磁気ブラシの両端部位置にフロー
ト状態の導電性ブラシ６９６・６９６を配設し、かつ導
電性ブラシの一部を磁気ブラシに接触させることによ
り、磁気ブラシ端部近傍での感光体との接触を導電性ブ
ラシにより行ない感光体を帯電させることであり、導電
性ブラシの材料及び配設手段により限定されるものでは
ない。又、本実施例では両端部をそれぞれに１個ずつの
導電性ブラシを使用したが、本発明の思想より必ずしも
分割されたものでなくともよい。

【００８５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、２成分現
像剤を用いた、背面露光方式・帯電同時現像方式・電子
写真方式の画像形成装置について、現像剤磁気ブラシ担
持体に対する現像バイアス印加中に、現像ニップにおけ
る現像剤磁気ブラシの長手方向両端側において、該両端
部よりも外側の現像剤ブラシ非接触領域部の現像剤磁気
ブラシ端部に隣接する像担持体面部分にトナー輪が生じ
るのを防止することができ、トナー輪の発生に起因する
転写装置や被記録部材のトナー汚染をなくして、汚れの
ない高品位の出力画像を長期に渡って安定に得ることが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例装置の概略構成図

【図２】該装置の構成部材の配置関係を示した展開的平
面模型図

【図３】感光体ドラムの層構成模型図

【図４】現像ニップの感光体上の現像剤ブラシ接触領域
の長手一端部側の拡大模型図と、感光体の帯電領域、露
光部、未帯電領域の電位状態グラフ

【図５】第２の実施例装置の構成部材の配置関係を示し
た展開的平面模型図

【図６】現像ニップ部分の側面模型図

【図７】現像ニップの感光体上の現像剤ブラシ接触領域
の長手一端部側の拡大模型図と、感光体の帯電領域、露
光部、未帯電領域の電位状態グラフ

【図８】従来装置例の概略構成図

【図９】該装置の構成部材の配置関係を示した展開的平
面模型図

【図１０】現像ニップ部分の側面模型図

【図１１】現像ニップの感光体上の現像剤ブラシ接触領
域の長手一端部側の拡大模型図と、感光体の帯電領域、
露光部、未帯電領域の電位状態グラフ

【符号の説明】

６００ 像担持体としての感光体ドラム ６０１ 感光体（感光体層） ６１０ 透光性・導電基体 ６０２ 現像器 ６０３ 画像露光装置としてのＬＥＤヘッド ６０４ ２成分現像剤 ６０４ａ 現像剤磁気ブラシ ６２３ 現像剤磁気ブラシ担持体としての現像スリー
ブ ６３１ 現像電源（現像バイアス印加電源） ４３２ 電圧調整回路 ６５０ 現像ニップ ６０６ 転写装置（転写ローラ） ６６２ 転写電源（転写バイアス印加電源） ６０７ 定着器 ６３０ 被記録部材（転写材） ６９０ トナー輪 ６９５ 導電性層 ６９６ 導電性ブラシ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体層を有する像担持体に対向し、ク
   リーニング、帯電、現像を行なうために導電性粉体と絶
   縁性粉体からなる２成分現像剤による現像剤磁気ブラシ
   を有し、該現像剤磁気ブラシ側とは反対側の像担持体背
   面側から露光を行なって画像を形成する装置において、 像担持体上の現像剤磁気ブラシ両端相当部分に、電気的
   にフロート状態にした導電性層を、その幅の一部が現像
   剤磁気ブラシに接触し、幅の残りが磁気ブラシに非接触
   であるように形成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 感光体層を有する像担持体に対向し、ク
   リーニング、帯電、現像を行なうために導電性粉体と絶
   縁性粉体からなる２成分現像剤による現像剤磁気ブラシ
   を有し、該現像剤磁気ブラシ側とは反対側の像担持体背
   面側から露光を行なって画像を形成する装置において、 像担持体上の現像剤磁気ブラシ両端相当部分に、電気的
   にフロート状態にした導電性層を、その幅の一部が現像
   剤磁気ブラシに接触し、幅の残りが磁気ブラシに非接触
   であるように形成し、さらにこれらの導電性層の間隔Ｌ
   i 、像担持体の感光体層幅Ｌc 、及び転写装置の幅Ｌtr
   が、 Ｌc ＞Ｌi ＞Ｌtr なる関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 感光体層を有する像担持体に対向し、ク
   リーニング、帯電、現像を行なうために導電性粉体と絶
   縁性粉体からなる２成分現像剤による現像剤磁気ブラシ
   を有し、該現像剤磁気ブラシ側とは反対側の像担持体背
   面側から露光を行なって画像を形成する装置において、 電気的にフロート状態で、かつ像担持体上の現像剤磁気
   ブラシ接触領域で像担持体と圧接する導電性ブラシを、
   現像剤磁気ブラシ両端部で、かつ被記録部材の進行する
   方向に直交する幅の一部が現像剤磁気ブラシと接触し、
   幅の残り部分が現像剤磁気ブラシと非接触となる位置に
   配設したことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 像担持体が光を透過する導電基体上に感
   光体層を設けたものであることを特徴とする請求項１乃
   至同２の何れかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 現像剤磁気ブラシが現像剤磁気ブラシロ
   ーラであることを特徴とする請求項１乃至同３の何れか
   に記載の画像形成装置。