JPH0943922A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】感光体ドラムに不要な光が照射されるのを有効
に防止して高品質の画像形成を行う。 【解決手段】透明円筒体２の外周面上に透光性導電層３
及び感光体層４を順次被着させた感光体ドラム１及び該
感光体ドラム１の内部に配置された露光手段５から成る
感光体ドラムユニット（１，５）と、前記感光体ドラム
ユニット（１，５）の周囲に配置された現像スリーブ６
及び転写装置１２と、前記現像スリーブ６に現像剤１５
を供給する現像剤貯蔵容器７とから成り、前記感光体ド
ラムユニット（１，５）及び現像スリーブ６を現像剤貯
蔵容器７の内部に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を利用
して画像を形成する複写機、プリンタ等の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を利用した画像形成
装置は、例えば図２に示す如く、アルミニウム等から成
る金属円筒体の外周面にアモルファスシリコン等の感光
体層を被着させて成る感光体ドラム２１を回転可能に支
持するとともに、該感光体ドラム２１の周囲に、クリー
ニング装置２２、除電装置２３、コロナ帯電器２４、露
光手段２５、現像スリーブ２６、現像剤貯蔵容器２７お
よび転写ローラ２８をそれぞれ配置した構造を有してい
る。

【０００３】尚、前記露光手段２５としては、例えば、
複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を直線状に配列さ
せて成るＬＥＤアレイヘッド等が用いられている。

【０００４】かかる画像形成装置は、従来周知の電子写
真プロセス、即ち、（１）まずクリーニング装置２２の
クリーニングブレード等によって感光体ドラム２１の表
面から残留トナーを除去した後、該感光体ドラム２１に
除電装置２３からの光を照射して感光体ドラム２１の表
面電位を消去し、（２）次に感光体ドラム２１の感光体
層をコロナ帯電器２４によって帯電させ、しかる後、該
帯電した感光体層に露光手段２５からの光を照射して所
定の静電潜像を形成し、（３）次に現像スリーブ２６に
よって感光体ドラム２１の静電潜像に現像剤貯蔵容器２
７からのトナーを付着させて所定のトナー像を形成し、
（４）最後に前記トナー像を転写装置２８によって感光
体ドラム２１から記録紙２９に転写させ、該転写させた
トナーを加熱定着器（不図示）を用いて記録紙２９に定
着させることによって記録紙２９に画像を形成し、これ
らの工程を繰り返すことによって順次、画像形成を行う
ようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像形成装置においては、露光手段２５の発光出力
が弱い場合に高品質の画像形成を行うことが極めて困難
なものとなる欠点を有している。

【０００６】即ち、かかる画像形成装置を用いて高画質
の画像形成を実現すべく露光手段２５の発光素子を極め
て高密度に配置した場合、発光素子の発光出力が極めて
小さくなってしまうことから、感光体層が弱い光によっ
ても確実に感光するように感光体層を高感度に設定しな
ければならなくなる。しかしながら、感光体層を高感度
に設定すると、外部等から入ってくる弱い光によっても
容易に感光されてしまい、これによって濃度むらが発生
したり、或いは、不要なトナーが付着される等して印画
品質が低下してしまう。

【０００７】またこのような印画品質の低下が起こらな
いように、感光体ドラム２１の周囲に遮光板等を配置す
ることを考えたが、上述した従来の画像形成装置は感光
体ドラム２１の周囲にクリーニング装置２２、除電装置
２３、コロナ帯電器２４等を配置しているため、これら
の各装置を機能させながら不要な光だけを良好に遮断す
ることは実質的に不可能であり、この場合も十分な遮光
を行うことができなかった。

【０００８】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑みて案出されたも
ので、感光体ドラムに不要な光が照射されるのを有効に
防止して高品質の画像形成を行うことが可能な画像形成
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、透明円筒体の外周面上に透光性導電層及び感光体層
を順次被着させた感光体ドラム及び該感光体ドラムの内
部に配置された露光手段から成る感光体ドラムユニット
と、前記感光体ドラムユニットの周囲に配置された現像
スリーブ及び転写装置と、前記現像スリーブに現像剤を
供給する現像剤貯蔵容器とから成り、前記感光体ドラム
ユニット及び現像スリーブが現像剤貯蔵容器の内部に配
置されていることを特徴とする。

【００１０】また本発明の画像形成装置は、透明円筒体
の外周面上に透光性導電層及び感光体層を順次被着させ
た一定方向に回転する感光体ドラム及び該感光体ドラム
の内部に配置されて前記感光体層に光を照射する露光手
段から成る感光体ドラムユニットと、前記感光体ドラム
ユニットの周囲で且つ前記露光手段による光の照射位置
を間に挟んで感光体ドラムの回転方向の上流側に配置さ
れた現像スリーブ及び下流側に配置された転写装置と、
前記現像スリーブに現像剤を供給する現像剤貯蔵容器と
から成り、前記感光体ドラムユニット及び現像スリーブ
を現像剤貯蔵容器の内部に配置させるとともに、感光体
ドラムの外周面のうち、感光体ドラムの回転方向に対し
転写装置が対向する位置より下流側で露光手段による光
の照射位置より上流側の領域が現像剤で覆われているこ
とを特徴とする。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の画像形成装置の一実施例を
示す模式図であり、１は感光体ドラム、２は透明円筒
体、３は透光性導電層、４は感光体層、５は露光手段と
してのＬＥＤアレイヘッド、６は現像スリーブ、７は現
像剤貯蔵容器、１１は電源、１２は転写装置としての転
写ローラ、１５は現像剤である。

【００１３】前記感光体ドラム１は、例えばガラス等か
ら成る透明円筒体２の外周面上にＩＴＯ・ＳｎＯ₂ 等か
ら成る透光性導電層３とアモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）等の光導電材料から成る感光体層４とを順次被着さ
せた構造を有しており、画像形成装置内の所定位置に回
転可能な状態で支持され、一定方向（図中の矢印Ａ方
向）に回転するようになっている。

【００１４】尚、前記透光性導電層３及び感光体層４
は、従来周知のプラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等
を採用することによって透明円筒体２の外周面上にそれ
ぞれ所定の厚みをもって被着形成される。

【００１５】また前記感光体ドラム１の内部（中空部）
には、露光手段としてのＬＥＤアレイヘッド５が配置さ
れており、このＬＥＤアレイヘッド５と感光体ドラム１
とで感光体ドラムユニット（１，５）を構成している。

【００１６】前記ＬＥＤアレイヘッド５は、セラミック
等から成る基板上に多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）素
子を例えば３００ｄｐｉ（ドット／インチ）の線密度で
直線状に配列させるとともに、これらＬＥＤ素子の上方
にロッド・レンズ・アレイ等の結像レンズを配置した構
造を有しており、前記ＬＥＤ素子を画像信号に基づいて
選択的に発光させるとともに、これらの光を透明円筒体
２及び透光性導電層３を介して帯電された感光体層４に
照射させることによって感光体層４に所定の静電潜像を
形成する作用を為す。

【００１７】またかかる感光体ドラムユニット（１，
５）の周囲には、前記ＬＥＤアレイヘッド５による光の
照射位置を間に挟んで感光体ドラム１の回転方向Ａの上
流側に現像スリーブ６が配置され、下流側に転写ローラ
１２が配置されている。

【００１８】前記現像スリーブ６は感光体ドラム１をク
リーニングし、帯電させ、更に現像するためのものであ
り、感光体ドラム１を挟んでＬＥＤアレイヘッド５と対
向するように配置される。

【００１９】前記現像スリーブ６は円柱状の磁極ローラ
と該ローラを囲うように配設された円筒状の導電性スリ
ーブとから成っており、後述する現像剤貯蔵容器７内の
現像剤１５を外周に配送させて表面に磁気ブラシを形成
し、これを感光体ドラム１の外周面に摺接させることに
よって前回の転写の際に感光体ドラム１の表面に残留し
たトナーの回収を行う。

【００２０】また前記現像スリーブ６は感光体ドラム１
の透光性導電層３との間に電源１１を接続させており、
現像スリーブ６及び感光体ドラム１間に現像剤１５を介
して電源１１からの電力を印加することによって感光体
層４を帯電させるようになっている。

【００２１】一方、前記転写ローラ１２は前述した現像
工程によって感光体ドラム１上に付着されたトナー像を
記録紙１４上に転写させるためのものであり、記録紙１
４を介し感光体ドラム１と対向するようにして配置され
る。

【００２２】また上述した現像スリーブ６と感光体ドラ
ムユニット（１，５）とは、トナー等の現像剤１５が貯
蔵されている現像剤貯蔵容器７内に配置されており、感
光体ドラム１の外周面のうち、感光体ドラム１の回転方
向Ａに対し、転写ローラ１２が対向する位置より下流側
でＬＥＤアレイヘッド５による光の照射位置より上流側
の領域を現像剤１５で覆うようにしている。

【００２３】前記現像剤貯蔵容器７は現像スリーブ６に
トナー等の現像剤１５を供給するためのものであり、そ
の内部には現像位置に導かれる現像剤１５を所定厚みに
規制するドクターブレード８、トナー補給ローラ９、ミ
キサー１０等を有している。このように、感光体ドラム
ユニット（１，５）及び現像スリーブ６を現像剤貯蔵容
器７の内部に配置し、感光体ドラム１の外周面のうち、
感光体ドラム１の回転方向Ａに対し、転写ローラ１２が
対向する位置より下流側でＬＥＤアレイヘッド５による
光の照射位置より上流側の領域を現像剤１５で覆うよう
にしたことから、感光体ドラム１のトナー像が形成され
ていない領域を現像剤１５によって極めて良好に遮光す
ることができるようになる。従って、ＬＥＤ素子を高密
度に実装した発光出力の比較的小さいＬＥＤアレイヘッ
ド５を用いるために感光体層４を高感度に設定する場合
であっても、感光体層４に外部等からの光が照射される
のを有効に防止して帯電特性を均一になすことができる
ようになり、これによって濃度むらの発生や不要なトナ
ーの付着を有効に防止して鮮明かつ良好な画像形成を行
うことが可能となる。またこの場合、感光体ドラム１の
感光体層４を高感度に設定することが可能なことから、
ＬＥＤアレイヘッド５による露光時間を短縮して、印画
速度を高速化することも可能となる。

【００２４】更に上述の如く、感光体ドラム１の外周面
のうち、感光体ドラム１の回転方向Ａに対し、転写ロー
ラ１２が対向する位置より下流側でＬＥＤアレイヘッド
５による光の照射位置より上流側の領域を現像剤１５で
覆う場合、現像剤１５を感光体ドラム１の外周面に広い
面積をもって接触させることができるため、感光体ドラ
ム１の帯電及びクリーニングを確実に行うことができる
ようになり、より高品質の画像形成を行うことも可能と
なる。

【００２５】尚、前記現像剤１５としては、磁性導電性
トナーから成る１成分現像剤や導電性磁性キャリア及び
絶縁トナーから成る２成分現像剤等が用いられる。

【００２６】かくして上述した画像形成装置は、（１）
まず感光体ドラム１を図中の矢印Ａの方向に回転させな
がら、その外周面に現像スリーブ６の磁気ブラシを摺接
させるとともに感光体ドラム１の透光性導電層３と現像
スリーブ６との間に電源１１からの電力を印加して感光
体ドラム１のクリーニング及び帯電を行い、（２）次に
前記帯電した感光体層４を現像剤溜まりの下部、即ち、
感光体ドラム１と現像スリーブ６とが離れる直前のとこ
ろでＬＥＤアレイヘッド５によって光を照射し感光体ド
ラム１の感光体層４に画像信号に基づいた所定の静電潜
像を形成するとともに該静電潜像にトナーを付着させて
露光及び現像を行い、（３）最後に前記感光体ドラム１
に付着させたトナーを転写ローラ１２によって記録紙１
４に転写させ、これを加熱定着器（不図示）を用いて記
録紙１４に定着させることによって一連の画像形成を行
い、これらの工程を繰り返すことによって順次、画像形
成を行う。

【００２７】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変更、改良等が可能であり、例えば、上記実施例
においては、感光体ドラムの内部に配置される露光手段
としてＬＥＤアレイヘッドを用いたが、これに代えて、
感光体ドラムの内部に配置することが可能なものであれ
ば、ＥＬヘッド、プラズマドットヘッド、液晶シャッタ
ヘッド、蛍光ヘッドなど、他の露光手段を用いても良
く、このような露光手段を用いて画像形成装置を構成す
る場合であっても上記実施例と全く同様の効果を奏す
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、感光体
ドラムを現像剤貯蔵容器内の現像剤によって極めて良好
に遮光することができるため、感光体層を高感度に設定
して露光時間を短縮し、高速印画を行うことができるよ
うになるとともに、濃度むらの発生や不要なトナーの付
着が有効に防止されて鮮明かつ良好な画像形成を行うこ
とが可能となる。

【００２９】また本発明の画像形成装置によれば、感光
体ドラムの帯電やクリーニングをより確実に行うことが
でき、極めて高品質の画像形成を行うことも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す模式図
である。

【図２】従来の画像形成装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１・・・感光体ドラム ２・・・透明円筒体 ３・・・透光性導電層 ４・・・感光体層 ５・・・ＬＥＤアレイヘッド ６・・・現像スリーブ ７・・・現像剤貯蔵容器 １１・・電源 １２・・転写装置 １５・・現像剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明円筒体の外周面上に透光性導電層及び
   感光体層を順次被着させた感光体ドラム及び該感光体ド
   ラムの内部に配置された露光手段から成る感光体ドラム
   ユニットと、前記感光体ドラムユニットの周囲に配置さ
   れた現像スリーブ及び転写装置と、前記現像スリーブに
   現像剤を供給する現像剤貯蔵容器とから成り、前記感光
   体ドラムユニット及び現像スリーブが現像剤貯蔵容器の
   内部に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】透明円筒体の外周面上に透光性導電層及び
   感光体層を順次被着させた一定方向に回転する感光体ド
   ラム及び該感光体ドラムの内部に配置されて前記感光体
   層に光を照射する露光手段から成る感光体ドラムユニッ
   トと、前記感光体ドラムユニットの周囲で且つ前記露光
   手段による光の照射位置を間に挟んで感光体ドラムの回
   転方向の上流側に配置された現像スリーブ及び下流側に
   配置された転写装置と、前記現像スリーブに現像剤を供
   給する現像剤貯蔵容器とから成り、前記感光体ドラムユ
   ニット及び現像スリーブを現像剤貯蔵容器の内部に配置
   させるとともに、感光体ドラムの外周面のうち、感光体
   ドラムの回転方向に対し転写装置が対向する位置より下
   流側で露光手段による光の照射位置より上流側の領域が
   現像剤で覆われていることを特徴とする画像形成装置。