JPH0455869A - 画像形成装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真複写機やプリンターなどの画像形成装
置に関し、特に帯電部の構造に関する。

（従来の技術〕 第７図および第８図は電子写真装置等の画像形成装置に
組み込んで使用される、放電開口部に放電電流制御部材
としてのクリッド電極を具備したコロナ放電装置の一般
的なものの構造を示したもので、第７図は横断面図、第
８図は縦断正面図である。すなわち、被帯電体としての
例えば回転光導電ドラム１０１面に面する側を放電開口
１２３として開放した横断簡略コ字形の導電性シールド
部材１２２（例えばステンレス鋼製）と、各シールド部
材１２２の両端部に取り付けた絶縁性ブロック間に張設
したコロナ放電電極としてのコロナ放電電極ワイヤ１２
４とから成る。

１２５はシールド部材１２２の放電開口側と反対側の天
面板の長手に沿って形成した気流（正常外気）流入用開
口である。各開口を特には設けないものも有る。さらに
放電開口部に放電電流制御部材としてのクリッド電極ワ
イヤー１２６が具備されている。

コロナ放電ワイヤー１２４に不図示の高圧電源により正
または負の高電圧を印加し、シールドプレートは接地し
、クリッドワイヤー１２６にバイアス電源から適当電位
のコロナ放電ワイヤー１２４と同極性のバイアス電圧を
印加することにより、コロナ放電ワイヤー１２４の周囲
の気体（空気）がイオン化状態となる。そしてその荷電
粒子が放電開口１２３に向かって移動し、そのときの気
体分子に運動エネルギーを与えて放電開口部に吹きＷし
、系のイオンＪ１１２７を生じ、このイオン風１２７に
より回転光導電体１０１面の帯電が成される。

イオン風１２７の吹き出しはシールド部材１２２の放電
開口１２３の長手各部において生じるが、そのイオン風
１２７の放電開口１２３長手に沿う風圧分布は放電開口
長手中央部に比べて両端部側が弱い。これはシールド部
材１２２の両端側に各々コロナ放電ワイヤー１２４を支
持する絶縁性ブロック１２８が存在するために該絶縁性
ブロック１２８寄りの部分での放電が弱いものとなるか
らである。一方、上記イオン［１２７の吹き出しに伴な
いシールド部材１２２の内空が負圧になるのでイオン風
１２７と入れ替え的にシールド部材開口１２３から外気
がシールド部材１２２内空に入り込む。この場合その外
気のシールド部材１２２内空への流入はシールド部材開
口１２３の長手に沿う各部において略均等分散的に行な
われるのではなく、シールド部材１２２の両端側が絶縁
体ブロック１２８であることから各絶縁体ブロック１２
８寄りのシールド部材開口部分１２３のイオン風１２７
吹き出し風圧が弱くそのために実際上外気のシールド部
材１２２内空への流入は専らにシールド部材１２２両端
側の絶縁体ブロック１２８寄りの上記開口部分１２３が
ら矢印１２９の様に行なわれる。

その結果その吸い込み空気流により外気浮遊異物や前記
光導電体上の異物がシールド部材１２３の内空内へ運び
込まれる率が多くなり放電電極１２４やシールド部材１
２２内壁面、クリッド電極１２６の汚れ速度が早くなる
。複写機の場合は放電装置両端部の上記の吸い込み空気
ｆｉｉ、１２９により機内の浮遊塵・浮遊現像材の一部
、複写材Ｐの紙繊維の一部や前記光導電体１０１上の残
留現像剤、紙繊維等が強制的に吸い取られてシールド部
材１２２内へ入り込み、放電電極ワイヤー１２４やシー
ルド部材１２２内壁面、クリッド電極１２６が早期に汚
れる。

放電電極ワイヤー１２４やシールド部材１２２内壁面、
クリッド電極１２６の異物汚れは放電ムラの大きな原因
となり複写機の場合は画質に大きく悪影響するので頻繁
に清掃して常に汚れのない状態に保つ必要がある６ 上記のような異物流入率の大きい局部的な外気吸い込み
現象を抑え、これにより汚れ速度の遅い従って清掃頻度
を大幅に減少させることができるように工夫したコロナ
放電装置が、例えば特開昭５７−１８８０６２号公報に
開示されている。またその改良に関するものとして特開
昭６１−１０７３５９号公報に示されるものが有る。

これらは、放電装置両端部の絶縁性ブロック１２８頂面
に設置あるいはバイアス電圧を印加した導電性部材を配
設し、放電装置の端部の放電量を増し、該端部のイオン
風１２７を強くすることにより放電開口両端部からシー
ルド部材１２２内空への外気の流入を抑えるものであり
、大きな効果が有りこのようなコロナ放電装置を用いた
画像形成装置は良好に作動した。

（発明が解決しようとする課題） 上記コロナ放電装置は好適に作用し、また該コロナ放電
装置を用いた画像形成装置は、同様に好適に作動するも
のであるが１機内の浮遊塵拳浮遊現像材の一部、複写材
Ｐの紙ｍ維の一部、前記光導電体上の残留現像材、紙繊
維等のシールド部材１２２内への入り込みを完全に防止
することは出来ず、前記外気浮遊異物の量が著しく多い
場合に於ては、放電電極ワイヤー１２４やシールド部材
１２２内壁面、クリッド電極１２６の異物汚れによる放
電ムラが早期に生じてしまう。第９図は上記コロナ放電
装置を用いた画像形成装置の一例であり、第１０図はそ
の拡大図である。このような画像形成装置に於ては、回
転光導電体１０１上に形成されたトナー像が転写手段１
０５により複写材Ｐに転写された後、前記光導電体ドラ
ム１０１上に残留したトナー、回転ドラム上に付着した
複写材Ｐの紙繊維の一部などはクリーニング手段１０７
によって良好に前記光導電体１０１上よりクリーニング
される。しかしながら、＃記りリーニング手段１０７の
両端部を完全に密封することは困難で有り、クリーニン
グ手段１０７内部に回収されたトナーや紙繊維などの一
部が前記両端部より漏れ出て、これらが、前記光導電体
１０１の回転に伴ないドラム周囲に発生するトラム風と
呼ばれる層流状の気流１６２に添って、コロナ放電装置
１０２へと送られる。このようなトナーや紙ｍｉｘなど
は通常画像形成装置内に浮遊しているそれらに比べてそ
の量が多く、特にトナーの量は著しく多いため前記コロ
ナ放電装置１０２をもってしてもこれらトナーや紙繊維
など、特にトナーのシールド部材１２２内部への入り込
みを効果的に防止することが出来ないため、放電電極ワ
イヤー１２４やシールド部材１２２内壁面、クリッド電
極１２６の汚れが早まり、これに起因した放電むらによ
る画質劣化が生じ易くなり、清掃の頻度を多くしなけれ
ばならないという問題が生じた。

さらに、該トナーを前記光導電体１０１と同極性に帯電
した後回転ドラム上の静電潜像を反転現像する場合に於
ては、前記光導電体１０１の帯電後の表面電位は、前記
コロナ放電装置１０２におけるクリッド電極１２６の電
位よりもその絶対値電位が高く、光導電体１０１と同極
性に帯電したトナーは前記クリッド電極１２６と光導電
体１０１によって作られる電界によってクリッド電極１
２６へと引かれるために、クリーニング手段１０７端部
より漏れたトナーがクリッド電極１２６に著しく付着す
る。このクリッド電極１２６へのトナーの付着は前記コ
ロナ帯電装置１０２の両端部より内部へと広がってゆき
画像形成領域まで達し、この部分のクリッド電極１２６
は抵抗の高いトナーで覆われているために、本来クリッ
ド電極１２６へと流れ込むコロナ放電電流の大部分が前
記光導電体１０１へと向かうため、その部分の帯電量が
増加し画像の濃度が低下してしまう現象が非常に早期に
発生してしまう。また、特に現像剤としてカラートナー
を用いる場合においては、カラートナーには特に優れた
光学特性はもちろん良好な帯電性、定着性が必要である
が、これらの性質を同時に実現することは非常に困難で
ある。トナーに所望の着色を施す色材のトナーの帯電性
への影響は非常に大きいにもかかわらず、トナー中への
色材の均一分散は難しく個々のトナーの帯電性は大きな
ばらつきをもってしまう。またトナー本来の色覚をそこ
なうことのない無色透明の帯電制御剤の設計は、材料の
制限により非常に困難であり、現像剤としてカラートナ
ーを用いた場合には一般の黒色トナーを用いる場合に比
べてトナーを均一に帯電せしめることはきわめて困難で
、適正な帯電量に満たないトナー、帯電されていないト
ナーもしくは逆極正に帯電されたトナー等、帯電量の不
適正なトナーの発生を充分に抑制することができない、
上記の帯電をうけていないトナー、適正な帯電量に満た
ないトナーの挙動は不安定でありその多くは現像部より
飛散・浮遊することにより前記放電電極２４やシールド
内壁面、クリッド電極２６に付着し、さらに前記逆極性
に帯電されたトナーを含めて現像部において感光ドラム
ｌ上の静電潜像形成部さらには静電潜像非形成部に不正
に現像付着し、それらのトナーの多くは転写材Ｐへ転写
されずに光導電体１０１上に残留し、前記クリーニング
手段１０７により光導電体１０１より除去される。

このためクリーニング手段１０７により除去されるトナ
ー総量が著しく増加し、よってクリーニング手段１０７
のｖｑ端部より漏れ出て前記コロナ帯電器の放電電極１
２４やシールド部材１２２内壁面、クリッド電極１２６
等を汚すトナーの量もさらに著しく増加してしまう。以
上のようにカラートナーを用いた場合、放電電極１２４
やシールド部材１２２内壁面、クリッド電極１２６の汚
れに起因する前記画質劣化に対して通常許容される清掃
の頻度では全く対応することができないという問題が生
じた。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、トナーや紙繊維
等の浮遊物のコロナ放電装置内への侵入やクリッド電極
への付着を可及的に防止し得る画像形成装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、光導電体を一様に帯電する帯電手段と、帯電
された光導電体を露光して静電潜像を形成する露光手段
と、静電潜像を静電潜像と同極性に帯電したカラー現像
剤で反転現象する現像手段と、現像された画像を被転写
材に転写する転写手段と、転写後に光導電体上に残留し
た現像剤を除去するクリーニング手段とを備え、光導電
体に勾して、光導電体の進行方向に直角の方向の前記帯
電手段が有効に作用する長さが、前記クリーニング手段
が有効に作用する長さよりも短いことを特長とし、さら
に、帯電手段はコロナ放電装置で、コロナ放電用開口に
張設したクリッド電極とシールド部材両端部の絶縁体ブ
ロックの各々にそのブロック頂面側に、接地あるいは前
記光導電体を帯電する極性と同極性のバイアス電圧を印
加した導電性部材を設けたことを特長とする、画像形成
装置を要旨とする。

（作　用） コロナ放電開口両端部に接地あるいはバイアス電圧を印
加した導電性部材の存在により、放電開口両端部の放電
量が増し、その結果放電開口両端部からシールド部材内
空内への強い外気の吹き込みが防止されて、あるいは大
幅に弱められてコロナ放電装置内への異物の侵入を防止
でき、さらに、クリーニング手段の幅がコロナ放電装置
の開口幅より長いことにより、クリーニング手段の端部
より漏れたトナーや紙繊維、特に多量のトナーのコロナ
放電装置内への侵入を防止でき、該トナーがクリッド電
極に付着することによる画質劣化を防止することができ
る。

（実施例１） 次に、本発明に係わる画像形成装置を図面に即して更に
詳しく説明する。

本発明はデジタル式カラー電子写真複写機、プリンター
にて好適に実施し得る。従って本実施例においては、デ
ジタル式カラー電子写真複写装置、特に多色電子写真複
写装置について説明するが、本発明の画像形成装置はこ
れを限定し得るものではない、第３図に代表的なデジタ
ル式多色電子写真複写装置が図示される。

第３図を参照し簡単に説明すると、多色電子写真複写装
置は、回転自在に軸支され矢印方向に回転する光導電体
、すなわち、感光ドラム１が配置されその外周部に画像
形成手段が配置される。本例では、感光ドラムｌを均一
に帯電するための本発明に係わるコロナ放電装置、すな
わち−成帯電器２と、色分解された光像またはこれに相
当する光像を照射し、感光ドラム１上に静電潜像を形成
するレーザービーム露光装置等から成る露光手段３と感
光ドラム１上の静電潜像を可視画像とする回転式現像装
置４とを具備する。

前記回転式現像装置４は、筐体の回転によってマゼンタ
色、シアン色、イエロー色、ブラック色、の所望の現像
機を前記感光ドラムｌの外周面に対向する位置に搬送し
、前記感光ドラム上の静電潜像の現像を行ない、筐体が
１回転することによって所謂４色分のフルカラー現像が
可能に構成されている。

感光ドラム上の可視画像、すなわち、トナー像は、転写
手段５に搬送される複写材Ｐに転写される。転写手段は
回転自在に軸支された転写ドラム５である。感光ドラム
ｌ上のトナー像が転写された後に感光ドラムｌ上に残留
したトナーは、りリーニング手段７により感光ドラム上
より回収される。クリーニング手段７は弾性ゴムプレー
ト７２を前記感光トラム１に対してカウンタ一方向に当
接させたクリーナーであり、回収されたトナーなどの感
光ドラムｌ上の異物は一旦該クリーニング手段７の内部
に溜められた後、図中には示されていない廃トナー回収
用容器へと随時搬送される。

上述したごとき構成の多色電子写真複写装置による画像
の形成工程を簡単に説明すると以下の様である。先ず、
−成帯電器２により前記感光ドラム１上が一様に帯電さ
れる。本実施例では負極性に帯電されるものとするが、
特に負極性に駆足されるものではない。本実施例におい
ては、−成帯電器２のクリッドバイアス電位−３００Ｖ
〜−８００■に印加され、それに応じて感光ドラム１の
表面電位は約−４００ｖ〜−９５０ｖとなる。つづいて
、像露光手段３が駆動されることにより前記感光ドラム
１外周面上に青の色分解静電潜像が形成され、該静電潜
像は前記感光ドラム１と同じ負極性に帯電されたイエロ
ー色のトナーにより反転現像される。

一方、転写ドラム５へと送給された複写材Ｐは前記転写
ドラム５の回転に伴なって前記感光トラム１の外周面上
に形成されたトナー像に当接され、該トナー像は、転写
帯電器５ｂの作動により前記複写材Ｐ上に転写される。

感光ドラムｌ上に残留したトナー、感光ドラム１上に付
着した紙繊維などは前記クリーニング手段７にて除去さ
れ、感光ドラム１は次色もしくは次の画像形成プロセス
が施される。上記画像形成は、マゼンタ、シアン、イエ
ロー、ブラックの各色についても繰り返し行なわれる。

４色分の可視画像の複写材Ｐへの重ね転写が終了すると
、該複写材Ｐは転写ドラム１から分離され、熱ローラ一
定着器６を介して機外へと排出される。

第１図および第２図は、本発明に従って本実施例に用い
られる、導電性部材を具備させたコロナ放電装置である
。該コロナ放電装置はコロナ電流制御用に接地あるいは
バイアス電圧を印加されたクリッド電極２６を断面コ字
形の導電性シールド部材２２のコロナ放電開口部２３に
有している。

クリッド電極２６はφ５０〜φ１５０程度のステンレス
鋼線より成り、所定の張力で緊張支持固定されている。

また放電電極ワイヤー２４はシールド部材１２２両端に
設けた絶縁性ブロック２８間に張設されている。絶縁性
ブロック２８とクリッド電極２６の間には導電性部材５
２が挟み込まれており、該導電性部材５２はアルミニウ
ム、ステンレス鋼等の金属薄板を絶縁性ブロック２８の
帳面の面形状になられせて配設され、クリッド電極２６
の張力によりブロック２８とクリッド電極２６の間に挟
持されている。なお、導電性部材５２はブロック２８に
直接固定しておいても良く、また導電性接着剤によりク
リッド電極２６に支持固定しても良い。

第５図は、本実施例における前記−成帯電器２としての
コロナ放電装置の放電開口部２３と、前記クリーナー７
の弾性ゴムブレード７２と、画像形成領域幅の、前記感
光ドラム１母綴方向の長さを示したものである０画像形
成領域中心に対して片側の長はそれぞれ、前記−成帯電
器放電開口２３は１５３ｍ５、クリーナー７のゴムブレ
ード７２は１６１ｍｍ、画像形成領域幅は１４９■であ
り、−成帯電器２の放電開口２３の幅が感光ドラム１上
の残留トナーなどが除去される幅よりも長いように構成
されている。

上記構成をとることにより、第４図に示すように前記ク
リーナー７の弾性ゴムブレード７２端部より漏れたトナ
ー等はドラム風６２に沿ってＳｌｊ記−成帯電器２両端
部へと送られ、前記感光ドラムｌと前記−成帯電器２の
間隙へと入り込むが、その位置は放電開口２３端部より
も外側である。前記−成帯電器２両端部に配設した導電
性部材５２による放電開口２３端部に強いイオン風２７
の吹き出しが前記−成帯電器両端部の絶縁性ブロック２
８と前記感光ドラムｌとの間隙を抜ける際の、−成帯電
器２外側へと向かう非常に強い吹き出しがあるために、
前記クリーナ−７端部より漏れたトナー等は、その量が
非常に多いにもかかわらず放電開口２３より帯電器２内
に入り込むことがなぃ、その結果、クリーナ−７端部よ
り漏れ出たトナー等の異物が、通常複写機内に浮遊存在
するトナー等の異物に比べてその量が著しく多いにもか
かわらず、それらの前記−成帯電器２内への侵入が防止
され該帯電器２の経時的汚れが極めて少なく安定した放
電特性が長期にわたって維持され、特に、前記トナーが
クリッド２６に付着し、それが広がって画像形成領域へ
到達することによる画質劣化が生じないことが確認でき
た。

（実施例２） 第６図は、本発明に係る画像形成装置に用いられるコロ
ナ放電装置の他の実施例である。本実施例に於ては導電
性部材５２はクリッド電極２６と一体に成型されている
。前記導電性部材５２とクリッド電極２６との一体成形
部材７２は例えばステンレス鋼からなり、絶縁性ブロー
２り２８に所定の張力で支持固定されてあり、放電開口
２３に相当する部分はクリッド電極２６として作用する
ようにエツチング加工により適当な形状に穴抜きされて
いる０両端部の加工されていない部分は、放電開口２３
両端部でのイオン風２７の吹き出しを強めるための導電
性部材５２として作用する。該一体成型部材にはコロナ
電流制御用に接地あるいは感光ドラム１と同極性のバイ
アス電圧が印加される。

本実施例に係る画像形成装置の他の部分の構成は、前記
実施例１と同様であり、同様の効果を得ることができた
。

（実施例３） その他の実施例として、本発明に係る画像形成装置のク
リーニング手段７として、例えば回転するファーブラシ
を感光ドラム１に当接する構成もしくは更に弾性ブレー
ド７２を併用した構成などを用いても良い。

（実施例４） 前記各実施例に於てはデジタル式多色電子写真複写機に
ついて説明したが、本発明の画像形成装置はこれに駆足
されるものではなく、更にその他の実施例として１例え
ば単色電子写真複写機、アナログ方式複写機、電子写真
プリンター等の画像形成装置に於ても同様の効果を得る
ことができる。

（発明の効果） 以上説明した様に、コロナ放電開口両端部に接地あるい
はバイアス電圧を印加した導電性部材の存在により、放
電開口両端部の放電量が増し、その結果放電開口両端部
からシールド部材内空内への強い外気の吹き込みが防止
されて、あるいは大幅に弱められてコロナ放電装置内へ
の異物の侵入を防止でき、さらに、クリーニング手段の
幅がコロナ放電装置の開口幅より長いことにより、クリ
ーニング手段の端部より漏れたトナーや紙繊維、特に多
量のトナーのコロナ放電装置内への侵入を防止でき、特
に該トナーがクリッド電極に付着することによる画質劣
化を防止することができ、特に現像剤としてカラートナ
ーを用いた場合においても長期にわたって安定な画質を
維持できる画像形成装置を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のコロナ放電装置の横断面
図、 第２図は、第１図の放電開口面を示す図、第３図は、本
発明の画像形成装置の一例を示す図 第４図は、第３図の一次帯電器とクリーナ一部分の拡大
図、 第５図は、本発明の実施例における一次帯電器としての
コロナ放電装置の放電開口部と、クリーナーの弾性ゴム
ブレードと、画像形成領域幅の感光ドラム母線方向の長
さを示した図、 第６図は、本発明の他の実施例のコロナ放電装置の放電
開口面を示した図、 第７図は、従来のコロナ放電装置の横断面図、第８図は
、第７図の縦断正面図である。 符号の説明 １・・・感光ドラム（光導電体） ２・・・−成帯電器 ３・・・レーザービーム露光装置 ４・・・回転式現像装置 Ｐ・・・複写材 ５・・・転写トラム ７２・・・弾性ゴムブレー ７・・・クリーナー ２１・・・コロナ放電装置 ２６・・・クリッド電極 ２８・・・絶縁性ブロック ５２・・・導電性部材 ド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導電体を一様に帯電する帯電手段と、帯電され
   た光導電体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
   静電潜像を静電潜像と同極性に帯電した現像剤により反
   転現像する現像手段と、現像された画像を被転写剤に転
   写する転写手段と、転写後に光導電体上に残留した現像
   剤を除去するクリーニング手段とを備え、 光導電体に対して、光導電体の進行方向に直角の方向の
   前記帯電手段が有効に作用する長さが、前記クリーニン
   グ手段の有効に作用する長さより短いことを特長とし、 かつ前記帯電手段はコロナ放電装置で、コロナ放電用開
   口に張設したクリッド電極とシールド部材両端部の絶縁
   体ブロックの各々にそのブロック頂面側に接地あるいは
   前記光導電体を帯電する極性と同極性のバイアス電圧を
   印加した導電性部材を設けたことを特徴とする画像形成
   装置。
2. （２）前記静電潜像を現像する現像剤として、カラー現
   像剤を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像形
   成装置。