JPS61233760A

JPS61233760A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPS61233760A
Application number: JP7589385A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Kaneko; 金子　修三
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-04-10
Filing date: 1985-04-10
Publication date: 1986-10-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は表示画像をトナー像として画像担持体上に形成
する画像形成装置に関するもので、例えば電子計算機や
画像読取シ装置から演算出力ないし、読取り出力される
電気画像情報、または、磁気テープやマイクロフィルム
に蓄積記憶された画像情報等を目視できる画像として再
現表示する画像表示装置、あるいは複写機、オフィスオ
ートメーション装置など、画像関係機器に付属される画
像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

第４図は、本発明が適用されるこの種の画像表示装置の
従来例の概略構成を示す縦断面側面図である。同図中１
は、透明で導電性を有する板状の基体ｌａ上に光導電層
１ｂを設けて成るエンドレスベルト状の感光体で、上記
透明基体１ａが裏側になるように各ローラ２，２’、２
”に巻掛けて図示矢印ａ方向に回動する。また、１２は
、ベルト状感光体１の外側に配設された現像器で、導電
性及び磁性を有するトナー５を、マグネット３の周囲を
囲むトナー担持体である非磁性（現像）スリーブ４上に
、マグネット３の磁力によって保持しつつ、前記感光体
１の外面に接触させている。そして、前記光導電層１ｂ
がＮ型半導体である場合には、前記基体ｌａ側を負に、
また光〜導電層１ｂがＰ型半導体である場合には、基体
ｌａ側を正にするように、基体１ａとトナー担持体スリ
ーブ４との間に、直流電圧による電界を印加しつつ、レ
ーザ光ビーム７′によりこの基体１ａを通じて、トナー
５と接触している領域における光導電層１ｂに、光情報
を照射すると、この光の照射された部分す表わち明部の
光導電層１ｂの表面にトナー５が付着する。このような
プロセスは、！開昭５８−９８７４６号公報にも開示さ
れており、この態様を模式的に第５図に示す。

さらに詳述すると、画像表示さるべき画像に対応する電
気信号を用いて変調された半導体レーデ７の出力光であ
るレーデ光ビーム（上記信号に対応する光情報）７′は
、ガルバノメータミラーまたは回転多面鏡等のスキャナ
８に曳よ勺、一方向（図の紙面と垂直な方向）に走査さ
れ、ｆ・θレンズ９およびミラー１０を経て、ベルト状
感光体１の裏面に露光される。前記各要素７，８，９．
１０は、感光体１の内側に配設されている。なお、露光
手段には、ＬＥＤプレイあるいは液晶シャッタアレイ等
を用いてもよい。

感光体１は第４図および第５図の図示矢印ａ方向に移動
し、またその表面に酸化インジウム錫薄膜を設けること
により導電性を付与された透明なポリ上チレンテレフタ
レートフィルム（これが基体１ａである）表面に樹脂を
バインダとしてＣｄＳより成る光導電層材料を塗布して
光導電層１ｂとしたものである。ＣｄＳは、鋼およびイ
ンジウム錫に対して感度を有するものを用いる。感光体１の前記レ
ーザ光ビーム７′の当る露光位置に対向して、感光体１
の外側に前記現像器１２が配設され、静止する非磁性ス
リーブ４の内部のマグネット３は、第４図および第５図
の図示矢印す方向に回転する。

スリーブ４の外側表面に付着した導電性および磁性を有
するトナー５は、マグネット３の回転方向すと反対方向
にスリーブ４の表面に沿って動き、ブレード６により均
一な厚さに規制されて感光体１の表面に接触する。感光
体１の基体１ａ・とスリーブ４との間には、前記のよう
な直流電圧が印加されておシ、レーザ光ビーム７′が当
った部位（明部）と当らなかった部位（暗部）とでは、
上記電圧によって誘起される感光体表面に接しているト
ナー粒子の電荷と、感光体側のこれと逆極性の電荷との
静電引力に大きい差を生ずるので、レーザ光ビーム７′
が肖ったか当らなかつたによって、感光体表面の各部位
にトナーの付着の有無が生じ、かくて現像が行われる。

トナー５が感光体表面に接触している領域の、感光体移
動方向についての幅は、レーデ光ビーム７′の感光体１
への入射スポ、トに比してはるかに大きいので、感光体
表面へのトナー付着による現像はレーザ光ビーム７′に
よる露光が終了した後も継続して行われている。露光お
よび現像を行う位置の近傍には、一対のローラ１１　、
１１’が配設され、これによって感光体１の表面を平滑
に保ち、その表面と現像器１２のスリーブ４との間の距
離を高精度で一定に保っている。

現像器１２に対向する位置で感光体表面に形成されたト
ナー像は、感光体の移動により表示部１３に送られ、こ
の位置で感光体１の移動はいりたん停止される。表示部
１３においては、ガラス１３′を通して感光体表面のト
ナー像を目視することができる。

ランプ１４および１５は、感光体表面を照明してトナー
像を見易くするとともに、像形成工程によって受けた電
−界による履歴を感光体１から消去する機能を有する。

また、ランフ’１６は、感光体１の履歴を消去するため
のもので、ベルト状の感光体１が移動している間だけ点
灯され、ベルト移動の停止と共に消灯される。

表示内容を改訂するときには、ベルト状感光体１を再度
移動させ、表面に前回形成されたトナー像を有する感光
体を、別にクリーニングすることなくそのまま再度前記
の露光および現像工程にもたらせば、感光体表面の前回
形成されたトナー像が消去されると同時に、次回のトナ
ー像が形成される。

なお、感光体１として、第５図に示すように光導電体上
に適当な抵抗を有する白色あるいは他の薄膜１ｃを設け
ることも可能である。

以上のように、表示すべき画像を光導電体を利用した像
担持体面にトナー像として形成して画像表示する方式の
画像形成装置は、例えばＣＲＴディスプレイ装置や液晶
利用のディスプレイ装置よりも解像性が良好なこと、画
像が見易く目疲れが少いこと、必要ならばベルト面に形
成されたトナー像を複写紙面に転写する機構を付加する
ことにより容易にハードコピーを得ることが可能なこと
等幾多の利点を有する。

なお、現像ロールについては、静止する非磁性スリーブ
４と、その内部に擲って回転するマグネット３との組合
せくついて説明したが、スリーブを感光体の移動方向に
回転させ、マグネットを固定型にしてもよく、また両者
共に回転型にしてもよい。いずれにしても形成されるト
ナーブラシが移動中の感光体との間にある長さにわたる
接触巾をもつことになる。

第５図について説明した画像形成の原理を第６図ないし
第８図を参照して以下に説明する。

第６図は、第５図における感光体１とその表面に接触す
るトナー５を、それぞれ静電容量Ｃと抵抗Ｒの並列ＣＲ
回路であられした等価モデル図で、同図中Ｃ１は光導電
層１ｂの静電容量を、Ｒ，ＤおよびＲ，Ｌはそれぞれ光
導電層１ｂの暗部抵抗および明部抵抗をあられしておシ
、またＣｇはトナー５と光導電層ｌｂ間の微小間隙の静
電容量を、Ｒｇは該微小間隙の抵抗をあられしている。

第６図で示す等価モデル図においてレーザ光ビーム７′
が感光体１に入射されるとき、光導電層１ｂはその光導
電性により抵抗ＲｐＤから抵抗Ｒ，Ｌに切換わシ、低抵
抗化する。なお図中Ｑ、は光導電層１ｂに接触するトナ
ー５に生ずるトナー電荷量で、該電荷量Ｑｇの大きさは
光導電層１ｂとの接触時間経過とともにリークして漸次
小さくなる。

第７図においてＴ１は速度Ｖで矢印ａ方向に移動してい
る感光体１に対し、トナー５が光導電層１ｂに接触を開
始する時点より離脱する時点までの時間、Ｔ２は前記接
触開始時点より、レーザ光ビーム７′による露光時点ま
での時間、Ｔ３は露光によるトナー電荷量Ｑ、の急峻な
立上がシ時間、そしてＴ４は前記時間Ｔ３に続きトナー
５が光導電層１ｂから離脱するまでの時間をあられし、
したがって’ｒ、＝’ｒ２＋’ｒ、＋’ｒ４なる関係に
ある。

第８図は第５図、危いし第７図に関し説明したトナー電
荷量Ｑｇの現像時間Ｔ１中の変化曲線図で、トナー電荷
量Ｑｇを縦軸にとり時間ｔを横軸にとったグラフ図であ
る。

第５図ないし第８図に関する以上の説明から理解される
ように、感光体中の光導電層１ｂがトナー５と接触する
と、該接触開始時点で印加電圧によりトナー電荷量Ｑｇ
は第８図中Ｑｇ１の値であるが時間Ｔ２経過後Ｑｇ２の
値まで下がシ、ここでレーデ光ビーム７′の照射露光に
より、短時間Ｔ、でＱｇ３の値まで急上昇し、次いで時
間Ｔ４紅過後の接触離脱時点で９ｇ４の値まで下がる。

トナー電荷量Ｑ、がＱｇ、から９ｇ２まで、あるいはＱ
、３から９ｇ４まで下がるのはトナー５と光導電層１ｂ
との接触持続により容量のリークが生ずるためであり、
同じくＱ　からＱｇ３まで急上昇するのは露光位置にお
いて光導電層１ｂにレーデ光ビーム７１が照射されるこ
とにより該光導電層１ｂの抵抗がＲ，ＤからＲ，Ｌとな
りて急速に低抵抗化するためである。

上記のプロセスにおいて、トナーが感光体に対し如何程
の静電的付着力を有するかは、第５図におけるトナーと
感光体との接触終了時において、トナーが如何程のトナ
ー電荷量Ｑ２を保持しているかによる。たとえば非露光
部においても、感光体との接触終了時のＱｇが大きすぎ
れば、それによる静電的付着力のためトナーは感光体面
に付着することになシ、いわゆるカプリが生ずることに
なる。

すなわち、トナーに作用する静電的引力は前記電荷量Ｑ
５の二乗に比例し、この静電的引力と現像ローラにおけ
る磁気的引力、あるいは運動するトナーブラシによる剥
離力との力関係の如何によって、感光体に対するトナー
の付着が決まる。

ところで、上記した現像プロセスにおいても、カールノ
ン法やその他の方法と同様、使用する光導電層の種類あ
るいは環境条件等によって現像特性が変わることがあり
、かかる現像プロセスを第４図において説明した画像形
成装置に適用する場合に、安定した画像が得られない不
都合を来たす場合がある。

〔発明の目的〕

゛本発明の目的は、以上に説明した背景事情に鑑みてな
されたもので、常に安定した高いコントラストの画像が
得られる画像形成装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するため、導電基体上に光導
電層を設けてなる感光体と、該感光体を移動させる手段
と、導電あるいは半導電磁性トナーを前記感光体との間
で接触しつつ感光体と移動させるため該感光体の光導電
層側に近接して配置されたトナー搬送手段と、前記曳導
電基体とトナー搬送手段との間に時定極性成分を有した
電工を印加する手段と、トナーの前記接触域の下流側部
位に対し前記感光体の導電基体側から情報光を照射する
手段とを有する画像形成装置において、前記情報光の照
射域よりも感光体の移動方向下流側におけるトナーブラ
シ接触域の長さを可及的に短かくする手段を備えたこと
を特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

本発明の詳細な説明するに先立って、この種の画像形成
装置における現像プロセスについて第５図ないし第８図
を参照して、その原理をさらに詳細に説明する。

上記現像プロセスにおいて、トナーが如何程の静電的付
着力を有するかは第７図に示されるトナーと感光体との
接触終了時において如何程の電荷Ｑｇを保持しているか
による。たとえば感光体上の非露光部においても核部の
電荷Ｑｇが大き過ぎればトナーは静電的付着力により感
光体に付着し、いわゆるカブリが生ずる。

この電荷量を定量化するためにはトナーと感光体表面と
の接触ギャップの物性（Ｃｇ、Ｒｇ）を考慮する必要が
ある。特に導電性トナーを用いた場合には現像（接触）
中において、前記接触ギャップを介しての電荷の通過（
トナー保持電荷の充・放電）が無視できず、第８図に示
すここでの電荷の挙動が現像特性に大きく関与する。

特に非露光部（暗部）の場合のＱｇの時間変化を説明す
れば、感光体のある部分に対して、トナー接触の瞬間に
おいては本モデルにおいて容量（Ｃｇ。

Ｃ９）の比較による分圧によりＱｇが決まり、Ｑｇ＝Ｑ
。

ば、抵抗（Ｒｇ、Ｒｐｎ）の比較による分圧によりＣ２
（：ＣｇＲｇ５］７７）が決まる・また接触巾にゝけるＱｇの時間的
挙動は接触ギャップの時定数および感光体の時定数との
比較によって決まってくる。たとえばＣｇＲｇ　＜　Ｃ
ｐＲｐｎなら減少函数（放”　）ｃｇＲｇ＞　ｃＰＲＰ
Ｄなら増加函数（充電）となる。前者の関係がカブリを
生じさせないために望ましい関係であシ、また露光前に
おけるトナーと感光体の接触時間Ｔ２が長い方がよい。

また、前記接触開始後、時間Ｔ２後において露光がある
場合（明部）、露光の瞬間から時間Ｔ３の間においてＱ
ｇ値は急速に増加する。この間、感光体の抵抗はＲ，Ｌ
であり、もしこの抵抗を長時間維持するならば、抵抗Ｒ
ｇとＲ，Ｌの比較による分圧にょシＱ５が決まる。しか
しながらレーデ光ビーム露光は一瞬であるため、光履歴
のない感光体であれば短時間のうちに高抵抗化し、再び
抵抗はＲ，Ｄに復帰すると言える。したがって、露光後
短時間で増加したＱｇ値は時間Ｔ４の間に再び前記の暗
部の収束値に向かう。このとき、前記接触ギャップの時
定数ＣｇＲｇが極端に小さいと、時間Ｔ４においてＱｇ
が小さくなり過ぎる。ここで接触ギャップや感光体の時
定数は大き過ぎてはならない。

これは次に述べる表面層についても同じであるが、本プ
ロセスでは前記したように装置簡略化のために、または
トナーの消費を少なくするために、クリーニングは現像
と同時に行なう。したがって、繰り返して現像を行なう
場合において、上記した各部分に前回現像時の電荷が残
っていると、ゴーストの原因となるからである。

以上のことから良好なコントラストを有する画像を得る
ためには、最適な感光体や接触ギャップの物性条件を得
ることや、プロセス的に、接触時間や露光のタイミング
を決めることが必要である。

本モデルにおいては表面層およびトナーのバルクの物性
は簡略化のため無視し得るとした。すなわち表面層は感
光層に比べ充分薄層であり、容量も大きく、トナーは充
分低抵抗なものとしたからである。但し表面層の表面抵
抗及びトナー抵抗は前記の接触ギャップの物性（特にＲ
ｇ）を大きく左右するものであることを考慮する必要が
ある。

この様な感光体の表面として適当なものの物性値として
は、その表面抵抗が１０８Ｑ１０〜１０１３Ｖｏ、望ま
しくは１０ＶＯ〜ｌ０Ｑ１０のものであり、また表面層
のパ゛ルクの物性としては、その体積抵抗が１０１０Ω
・の〜１０Ω憫であシ、また、誘電率が５〜２００のも
ので、その厚みが２μｍ〜２０μｍ、望ましくは１５μ
ｍ以下のものである。

一方、トナーは導電、または半導電のものであり、最も
良好な画像コントラストを得るものとして、１０Ω・６
ｎ〜１０Ω・副の抵抗のものが最適である。

また感光体の光導電層としては前述のＣｄＳの他、有機
光導電体（ｏｐｃ）　、その他の光導電体が使用可能で
あり、その誘電率は２〜１０、望ましくは２〜５、また
暗抵抗は１０〜１０Ω・副、望ましくは１０〜１０　Ω
・α程度のものを厚さ１５〜１００μｍ程度に設ける。

感光体の容量が大きすぎる場合、また暗抵抗が小さすぎ
る場合において、地力ブリが発生し、また、抵抗が大き
すぎると露光によりても充分なＱ、値が得られない場合
があるからである。

木像形成プロセスの詳細は以上説明した通りであり、こ
の説明および以下の説明により本発明はより詳しく理解
されよう。

すなわち上述した様なトナー、感光体を用いて、第８図
に示すようなトナー保持電荷の特性がある場合、木像形
成方法において高いコントラストの画像を得るためには
露光前におけるトナーと感光体との接触をできる限り長
くすればよく、かくすることで非露光部においてトナー
保持電荷を小さくし、したがってカプリのない背景を得
ることが出来る。また、トナーと感光体との接触終了に
近い部分に対して画像露光を行なうことで露光後、感光
体が再び高抵抗となった場合における、保持電荷Ｑｇ値
の減少を少なくすることができるため、露光によって誘
起された該保持電荷Ｑｇが現像に有効に作用して高濃度
の画像濃度が得られる。また画像露光を行なう位置にお
いては、感光体のその部分に充分な電圧がかかるように
構成することが望ましい。

上記のごとく明部では高濃度の画像濃度を得、同時に暗
部ではカプリのない高コントラストの画像を得るにはト
ナーと、感光体の任意の１点の全接触時間が、露光して
から接触を終了する迄の時間の少なくとも２倍以上、さ
らに望ましくは３倍以上となるようにする。

また１０Ω・ｃ１ｎ〜１０　Ω・αの前記表面層を設け
、また１０〜１０Ω・ｍ程度のトナーを用いた場合、実
験的に数十ｍ１１６６以上の接触時間、望ましくは５０
　ｍ５ｅｃ以上の接触時間とし、さらに接触時間を長く
するほど安定してカプリを抑えることができる。

以上の詳細な説明から理解されるように、高濃度の安定
した画像を得るためには、情報光の照射域よりも感光体
の移動方向下流側におけるトナー接触域の長さを可及的
に短かくする方が良く、このようにするため、本発明は
、情報光の照射後直ちにトナーと感光体の接触を断ち露
光によりトナーに誘起されたトナー電荷量Ｑｇの露光後
の減少を抑える手段を備えたことを特徴とするものであ
る。

第１図ないし第３図はいずれも本発明の実施例を示すも
のである。第１図に示す現像ローラは非磁性回転スリー
ブ４とその内部の固定磁石３とから々るスリーブ回転磁
石固定型であり、第２図および第３図に示す現像ローラ
は非磁性固定スリー゛プ４とその内部の回転磁石３とか
らなるスリーブ固定・磁石回転型であるが、いずれも矢
印方向にトナーブラシを移動し現像上流側にトナー溜り
を形成する。

感光体上の画像信号光の照射部位は、トナー密度の最も
高い部位すなわち感光体と現像ローラとが最も近接する
現像ローラの中心線部位に一致させているが、この場合
、前記照射部位よりも下流側にある長さのトナーブラシ
接触巾が残ることになり、該接触巾が長くなると露光時
において画儂部で得られたトナー電荷量Ｑｇが減少し、
このため画像コントラストの低下を来たす。

そこで、本発明においては、画像信号光の照射部位より
も感光体の移動方向下流側におけるトナーブラシ接触巾
の長さを可及的に短かくする手段を備え、これにより露
光後直ちにトナーと感光体の接触を断って露光部のトナ
ー電荷量Ｑｇの減少を抑え、もつて高コントラストの画
像を得るようＫした。

上記したトナーブラシ接触巾の長さを可及的に短かくす
る手段として、第１図に示す第１実施例では、導電性の
回転スリーブと該スリーブ内の複数個の磁極を有する固
定磁石とからなる現像ロー２を用い、該固定磁石には、
画像信号光の照射部位に対向する位置にある一つの磁極
と、該磁極に隣接して感光体の移動方向下流側に位置さ
せた同極性の他の磁極とを設け、これら両磁極の反撲磁
界により画像信号光の照射直後にトナーブラシと感光体
との接触を断つようにしている。

同じく、第２図に示す第２実施例では、導電性の非回転
スリーブと、該スリーブ内に配置された複数個の磁極を
有する回転磁石ロールとからなる現像ローラを用い、画
像信号光の照射部位の近傍下流側において、前記非回転
スリーブに段差を設け、該段差により画像信号光の照射
直後にトナーブラシと感光体との接触を断つようにして
いる。

さらに同じく、第３図（、）　、　（ｂ）に示す第３実
施例では、前記画像信号光の照射部位よりも感光体の移
動方向下流側におけるトナーブラシ接触巾を可及的に短
かくする手段として前記画像信号光の照射部位を感光体
とスリーブの最近接位置の下流側で前記トナーブラシ接
触巾の最下流近傍に位置させ、これにより画像信号光の
照射直後にトナーブラシと感光体との接触を断つように
しているが、特に第３図（ｂ）に示すものでは、前記感
光体とスリーブの最近接位置の下流側で前記トナーブラ
シ接触巾の最下流近傍に対応するスリーブ上にトナーブ
ラシの穂立ち部を形成するための磁性体を設けたため第
３図（、）に示すものと比較して更に切れよく画像信号
光の照射直後にトナーブラシと感光体との接触を断つこ
とができる。

第１ないし第３実施例に共通する感光体として、ポリエ
チレンテレフタレートフィルム上ＫＩＴＯヲ薄膜として
設けた透明導電基体上にε型−銅７タロシアニンを樹脂
中に分散させたものを塗布してキャリア発生層（ＣＧＬ
）とし、その上に塗布した電荷移動剤のバインダ結着層（３０μ）をキャリア移動層（ＣＴＬ
）として設け、さらにその上に表面層としてＴｌＯ２の
バインダ結着層を８μｍの厚みに設けてなる感光体を使
用した。

第１実施例では、上記感光体表面に対しその最近接距離
が３００μｍとなるように３２■φの現像ローラを設け
た。この現像ローラは固定磁石型で第１図に示される態
様で磁極Ｓ４．Ｎ、　、Ｎ２．Ｓ２が配置され、ローラ
表面において磁極Ｓ、上で約８００ガウ入磁極Ｎ１上で
約７００ガウスの磁界が得られるようにし、スリーブを
感光体の移動方向に感光体のほぼ１．５倍速で回転させ
た。かくすることにより、トナーブラシと感光体との接
触巾は、スリーブと感光体の最近接部よシ現像上流側に
約１．５ｍ＋、下流側に約３＋ｗ＋であった。この状態
において現像スリーブに一５００ｖの電圧を印加し、磁
極Ｎ、の最下流側付近の位置に感光体の透明基体側から
半導体レーザによる画像走査光を照射したところ高いコ
ントラストの優れた画像が得られた。これに使用したト
ナーは、フェライト粉を樹脂中に約５５Ｗ％程度含みま
た体積抵抗が約１００・鍔の導電性トナーである。なお
図示の如く、磁極Ｎ、をスリーブと感光体の最近接位置
より下流側に設け、画像信号、光の照射部位を磁極Ｎ、
によるトナーブラシ穂立ち部の最下流に対向して位置さ
せることにより照射部位より上流側におけるトナーブラ
シ接触巾を長くすることができて有利である。

次に第２実施例では、現像スリーブと感光体との最近接
部分付近において画像信号光を露光することにより、露
光部位の感光体に充分電圧が印加された状態で、現像が
行なわれるようにしたものである。またこの露光位置は
、前記最近接部分に対し多少現像上流側に設けることに
より、トナー溜りＫおけるトナー密度の高い部分での現
像となシ、このとき更に充分な電圧が感光体に作用する
。

実施例はこの露光位置に対し相対的に現像下流側におい
て、現像スリーブに段差を設けることにより、露光直後
にトナーを感光体から引きけなすものである。すなわち
、充分な電界の下で感光体に露光を与えることでトナー
に充分な電荷量Ｑｇを銹起させ、その後の電荷量Ｑｇの
減少が少ないうちに現像を終了させることができる。

本実施例のスリーブは、変形例としてその中心軸のまわ
りに調整回転可能にすることができ、そ。

の段差部分を様々な露光位置に対して調整し得る。

本実施例によれば特に使用する感光体のバルクの時定数
が大きい場合に有効である。なぜならば第８図における
露光後のトナー保持電荷Ｑｇの減少の傾きが該時定数が
大きいほど急激だからである。

また、この減少は前記接触ギャップの時定数が小さいほ
ど急激であり、したがりて高湿等により前記接触ギヤ、
プの時定数が小さくなっても本発明により、この影響を
小さくすることができる。また、使用する感光体の２チ
チユードを広げるとともに装置の環境特性を安定させる
ことができる。

第２実施例のさらに具体例として、第１実施例の場合と
同様な感光体を使用し、この感光体表面に対しその最近
接距離が２５０μｍとなる様に３２■φの現像ローラを
設けた。この現像ローラ内には現像ローラ表面において
最大値約８００　Ｇａｕ＋ｓｇの磁界が得られるマグネ
ットを８極（Ｓ、Ｎ各４極）等間隔配置し、１２０　Ｏ
ｒ、ｐ、ｍの回転数で感光体の移動方向と同方向にトナ
ーが搬送される方向にマグネットを回転させた。

次に感光体を本実施例のスリーブに対し相対移動させた
ところ、トナーと感光体の接触幅はスリーブ感光体最近
接部よシ上流側に約１２鱈、下流側に約１ｍであった。

この状態において現像スリーブに一５００ｖの電圧を印
加し、前記最近接部付近に透明基体側から半導体レーデ
による画像走査光を照射したところ、従来スリーブに対
して同位置に露光した場合よりも充分高濃度の画像を得
た。従来のスリーブを用いた時のトナー感光体接触幅は
現像上流側に約１２ｍ、下流側に約３■であった。また
、ここで使用したトナーは約１００・副の抵抗を有する
導電性磁性トナーであった。

さらに第３図（ａ）　Ｋ示す第３実施例は、特に使用す
る感光体のバルクの時定数が大きい場合に有効である。

なぜならば、第８図における露光後のトナー保持電荷量
Ｑｇの減少の傾きが、前記時定数の大きい程急激だから
である。またこの減少は前述の接触ギャップの時定数が
小さい程急激でありしたがりて高湿等により前記接触ギ
ャップの時定数が小さくなっても本実施例ではこの影響
を小さくすることができる。

なお、本実施例に関連して、現像上流にトナー溜りを貯
えるためには、最も簡易には、第３図（、）Ｋおけるブ
レードとスリーブの間隔を、感光体とスリーブの間隔よ
シ充分大きくすれば良い。また、マグネットの矢印方向
への回転を速くすることなどで行なわれる。第３図（ｂ
）に示す実施例は、更に高い画像コントラストを得るた
めの改善を施したものであり感光体スリーブ最近接位置
より下流側のスリーブ上に鉄等の磁性体を設け、ここで
のトナーの穂立ちを良くしたものである。第３図（、）
の場合において、トナーの感光体への接触は、スリーブ
と感光体の最近接位置よシ現像下流になるに従い急激に
粗となるため、特にトナーの抵抗が比較的高い場合にお
いては、露光位置は感光体にかかる分圧が大きく低下し
ない位置に選ぶ。

第３図（ｂ）例が第３図（＆）例と相違する点はスリー
ブ上にある磁性体により露光位置のトナーの穂立ちが良
くなることであり、このためトナーブラシの電気的導通
を高め、露光の瞬間において感光体にさらに充分な電圧
が印加されつづけているようになる点にある。また上記
のように磁性体を配置することにより、実質トナー感光
体の接触幅をも広げる作用をするためカプリ防止の手段
ともなる。

さらに下流側に磁性体を設けたものでは、磁性体位置に
おいて磁場が集中し、１！立ちが安定するため、マグネ
ットの回転ピッチのむら等が目立たなくなる傾向があっ
て有利である。

第３実施例において、第２実施例と同様な感光体および
現像ローラを使用し、同様な条件で感光体をスリーブに
対して相対移動させたところトナーと感光体との接触幅
はスリーブ、感光体最近接部よシ現儂上流側に約１２ｍ
、下流側に約３■であった。この状態において現像スリ
ーブに一５００Ｖの電圧を印加し、前記最近接部より下
流側１．５ｍの位置に透明基体側から半導体レーザによ
る画像走査光を照射したところ、前記スリーブ−感光体
最近接部位置に露光した時より高コントラストの画像が
得られた。この場合において使用したトナーはフェライ
ト粉を樹脂中に約５５Ｗ％程度含み、また体積抵抗的１
００・αの導電トナーである。

以上説明の第３実施例の如く感光体とスリーブの最近接
位置の下流側に露光位置を設けたものは高湿時において
も鮮明な画像が得られた。

〔発明の効果〕

本発明の画像形成装置においては、画像信号光の照射位
置よりも感光体の移動方向下流側におけるトナーブラシ
接触巾の長さを可及的に短かくし得るため、露光による
トナー電荷量Ｑｇの減少がなく、常に安定した高コント
ラストの画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図（ａ）　？　（ｂ）は、いずれも本
発明の実施例を示し、第１図は現像ローラ内に磁極Ｎ４
．Ｎ２を配置し、これら磁極の反撲磁界により画像信号
光の照射直後にトナーブラシと感光体との接触を断つも
の、第２図は、現像ローラの非回転スリーブに段差を設
けて、該段差により画像信号光の照射直後にトナーブラ
シと感光体との接触を断つもの、第３図（ａ）　、　（
ｂ）は、感光体と現像ローラの最近接位置より下流側に
おけるトナーブラシと感光体の接触巾の最下流近傍に画
像信号光の照射部位を位置させたもので、特に図（ｂ）
はスリーブ上にトナーブラシの穂立ち部を形成するため
の磁性体を設けたものをそれぞれ示している。第４図は
本発明が適用される画像形成装置の従来例の概略構成を
示す縦断側面図である。第５図ないし第８図は感光体上
にトナー像を形成する現像の原理説明図で、第５図は現
像スリーブ、トナーおよび感光体の関係を示す拡大部分
断面図、第６図は第３図に示す部分の等価モデル図、第
７図は感光体とトナーとの接触時間、および出力光ビー
ムによる露光時点の関係を示す説明図、第８図は感光体
にトナーが接触している間のトナー電荷量の変化を示す
グラフ図である。１・・・感光体、　　　　　　ｚ＋ｚ’、ｚ’・・・ロ
ーラ、３・・・・マグネット、　　　　４・・・スリー
ブ、５・・・トナー、　　　　　　６・・・ブレード、
７・・・半導体レーデ、　　８・・・スキャナ、９・・
・ｆ・θレンズ、　　　　　１０・・・ミラー、１１　
、１１’・・・ローラ、　　１２・・・現像器、１３・
・・表示部、　　　　　１４，１５，１６・・・ランプ
。第１図り第２図第７図

Claims

【特許請求の範囲】１、導電基体上に光導電層を設けてなる感光体と、該感
光体を移動させる手段と、導電あるいは半導電磁性トナ
ーを前記感光体との間で接触しつつ移動させるため該感
光体の光導電層側に近接して配置されたトナー搬送手段
と、前記導電基体とトナー搬送手段との間に時定極性成
分を有した電圧を印加する手段と、トナーの前記接触域
の下流側部位に対し前記感光体の導電基体側から情報光
を照射する手段とを有する画像形成装置において、前記
情報光の照射域よりも感光体の移動方向下流側における
トナー接触域の長さを可及的に短かくする手段を備えた
ことを特徴とする画像形成装置。２、前記トナー搬送手段は、導電性の回転スリーブと該
スリーブ内の複数個の磁極を有する固定磁石とからなり
、前記情報光の照射域よりも感光体の移動方向下流側に
おけるトナーの接触域の長さを可及的に短かくする手段
として、前記照射域に対向する位置にある一つの磁極と
、該磁極に隣接して感光体の移動方向下流側に位置させ
た同極性の他の磁極とを設け、これら両磁極の反発磁界
により情報光の照射直後にトナーと感光体との接触を断
つようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の画像形成装置。３、前記トナー搬送手段は、導電性の非回転スリーブと
、該スリーブ内に配置された複数個の磁極を有する回転
磁石ロールとからなり、前記情報光の照射域よりも感光
体の移動方向下流側におけるトナー接触巾を可及的に短
かくする手段として、前記照射部位の近傍下流側におい
て前記非回転スリーブに段差を設け、該段差により情報
光の照射直後にトナーと感光体との接触を断つようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像
形成装置。４、前記トナー搬送手段は、導電性の非回転スリーブと
該スリーブ内に配置された複数個の磁極を有する回転磁
石ロールとからなり、前記情報光の照射域よりも感光体
の移動方向下流側におけるトナー接触域の長さを可及的
に短かくする手段として前記情報光の照射域を感光体と
スリーブの最近接位置の下流側で前記トナー接触域の最
下流近傍に位置させ、これにより情報光の照射直後にト
ナーと感光体との接触を断つようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。５、前記感光体とスリーブの最近接位置の下流側で前記
トナー接触域の最下流近傍に対応するスリーブ上にトナ
ーの穂立ち部を形成するための磁性体を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第４項に記載の画像形成装置。