JPH0570817B2

JPH0570817B2 -

Info

Publication number: JPH0570817B2
Application number: JP59206613A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tanada; Hajime Suzuki; Juji Hasegawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-10-02
Filing date: 1984-10-02
Publication date: 1993-10-05
Also published as: JPS6184658A

Description

【発明の詳細な説明】（従来分野）本発明は画像形成装置に係り、特には現像剤飛
散防止手段を備えた画像形成装置に関する。

（従来技術）従来より、電子写真装置、静電記録装置、磁気
記録装置等の画像形成装置においては、像担持体
としての感光ドラム、絶縁ドラム、磁気ドラム等
に形成された潜像に、粉体現像剤を供給して該潜
像を顕像化する現像装置を備えている。

ところが、上記粉体現像剤（以下、トナーとも
称する。）は、像担持体の移動に伴つて生じる像
担持体表面層の近傍を流れる空気流、所謂層流に
乗つて現像装置から飛散し易い状態にあつた。こ
のような現像剤の飛散は画像形成装置内の汚染を
招来するばかりではなく画像形成装置内の各種の
画像形成手段の稼動に、悪影響を及ぼす原因とな
る。例えば帯電装置や転写・分離装置等に、飛散
した現像剤が付着することにより、帯電ムラが生
じたり、リークし易い状態となつたり、さらに
は、転写不良、分離不良、転写材の汚染といつた
問題が発生する。

そこで、現像装置内から現像剤が飛散するのを
防止するために、実公昭49−44133号公報のよう
に、現像器内に電極板を設けて、この電極板にバ
イアスを印加して飛散トナーを現像器外に押しや
ると共に、現像器の開口周縁に吸引口を有するト
ナー吸引機構を設けて、これにより飛散トナーを
吸引して補集してしまうものがある。しかしなが
ら、このようなトナー吸引機構があると、装置が
複雑・大型化するばかりでなく、吸引したトナー
の処理に対しても考慮する必要があり、多大なコ
ストアツプとなつてしまう。

そして、上記のものは現像ブラシの回転に伴う
現像装置内からのトナーの吹き出し防止を目的と
しているものであつて、像担持体の層流中に含ま
れる飛散トナーによる各種画像形成手段への汚染
の防止には効果がない。

また、現像装置の最外部に像担持体表面に近接
させて複数の仕切り板を設け、この仕切り板間に
飛散トナーを堆積させるものもあるが、この場合
には像担持体と仕切り板との距離を0.5mm以下に
しなければ殆ど効果が得られず、像担持体表面長
手方向に亘つて、そのように位置精度を出すこと
は非常に難かしく、信頼性の低いものであつた。
さらに、0.5mm以下に仕切り板を位置決めしたと
しても、像担持体の移動に伴つて生じる層流は像
担持体表面から１mm以内のところが最も強く、前
記層流に乗つて現像装置内のトナーが飛散するた
め、性能的にも不完全であつた。

（発明の目的）本発明は上述の点に鑑み成されたもので、簡易
な構成でもつて、現像剤の飛散を長期にわたつて
極力減少させることが可能な現像剤飛散防止機能
を有する画像形成装置を提供することを目的とす
る。

（発明の概要）本発明は、像担持体と、この像担持体に静電潜
像を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段
により形成された静電潜像を現像すべく像担持体
に現像剤を供給する現像手段とを有する画像形成
装置において、像担持体の移動方向に関し現像し
工程の下流側に、像担持体表面に近接して導電性
部材を配置し、この導電性部材に、バイアス電圧
印加手段により上記現像剤の帯電極性と同極性の
バイアス電圧を印加すると共に、上記導電性部材
を清掃する清掃手段を設け、該導電性部材及び清
掃手段を転写前帯電器と一体に構成したことを特
徴とするものである。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の現像剤飛散防止手段を備えた
画像形成装置の一例としての複写機を示す概略図
である。

第１図において、１はアルミ等の接地された金
属円筒上にSe，OPC，ａ−Si等の光導電層を被
覆した感光ドラムであり、不図示の手段により矢
印方向に回転駆動される。

感光ドラム１は、一次帯電器２によつて一様に
帯電された後、３の位置で不図示の光学系により
画像露光されて、静電潜像が形成される。次い
で、現像装置４内の現像スリーブ４１との摩擦帯
電により所定極性に帯電されたトナー４２により
前記潜像は現像され可視化される。尚、本実施例
では、前記現像プロセスは特開昭55−18656号、
特開昭55−18657号、特開昭55−18678号、特開昭
55−18679号夫々に記載の現像方法又は装置に基
づくものを用いた。

そして、前記感光ドラム１上のトナー像は、転
写前帯電器１０６によつてトナーの静電気力を上
げ、転写前露光１１３によりドラム１上の電位を
下げる。紙ガイド５１及び５２の間を通して供給
される紙等のトナー像支持材Ｐの裏面から転写帯
電器６によりトナーとは逆極性の帯電を与えるこ
とにより、その静電的吸引力によりトナー像支持
材Ｐ上に転写される。

さらに、トナー像が転写されたトナー像支持材
Ｐの裏面から、分離帯電器７よりDCを重畳した
ACコロナを与えることで、トナー像支持材Ｐは、
トナー像を担持したまま感光ドラム１から分離さ
れ、搬送ベルト８上に搬送され図示せぬ定着装置
でトナー像はトナー像支持材Ｐ上へ永久定着され
る。

一方、感光ドラム上の転写残りトナー（残留ト
ナー）は、弾性ローラ９１及びプレード９２を順
次感光ドラムに当接させたクリーニング装置９に
より感光ドラム１上から除去される。

ところで、前記した画像形成プロセスに於い
て、通常トナーとしては、平均粒径５〜20μm程
度の微粉体を使用するため、装置内には、トナー
飛散が生じ、このトナー飛散によつて、種々の不
都合が生じる。例えば、紙ガイド等のトナー像支
持材搬送径路５にトナーの飛散が生じるとトナー
像支持材が汚染され、画質の大巾な低下を招く
し、転写帯電器や分離帯電器内の帯電線がトナー
により汚れると、一様なコロナ放電が不可能とな
り帯電ムラを生じ、その結果として、やはり画質
の大巾な低下が生じる。更に、帯電線の汚れによ
つてリークがしやすい状態となり、帯電線とシー
ルド間、又は、帯電線とドラム間で異常放電が生
じ、顕著な場合には、画が出ない状態になつてし
まう。このようなトナー飛散は、特に感光ドラム
の移動方向に関して現像装置の下流側で顕著であ
る。

１０は本発明に係わる現像剤飛散防止装置であ
り、感光ドラム１と近接して対向配置された金属
等の導電性ローラ１０１と、導電性ローラ１０１
にトナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧を印
加するためのバイアス電圧電源１０２と、導電性
ローラ１０１にその軸方向にわたつて当接したゴ
ムブレード等より成るスクレーパ１０３と、導電
性ローラ１０１の上流側で感光ドラムに近接配置
された飛散防止板１０４と、トナー収容容器１０
５とを有している。

ここで、第２図を用いて本発明の現像剤飛散防
止装置を更に詳細に説明する。第２図は、本発明
の現像剤飛散防止装置の模式的な拡大図を示すも
ので、第２図では像担持体としての感光ドラム１
の画像部に於ける潜像電位の極性が正極性（ポジ
潜像）であり、現像に寄与して該潜像を可視像化
するトナーT₁の極性が負極性である場合を示し
ている。

導電性ローラ１０１にはトナーT₁の極性と同
極性である負のバイアス電圧が電源１０２より印
加されており、このバイアス電圧の印加によつて
感光ドラムと導電性ローラとの間に形成される電
界の作用により、破線で示した感光ドラムの層流
中に飛散若しくは浮遊してきたトナーのうち、負
極性のトナーT₁は感光ドラム側へ押し戻される
静電気力を受けて感光ドラムのポジ潜像が形成さ
れた場所に吸着される。一方、上記トナーT₁と
は反対極性を有する正極性のトナーT₂（これは、
トナー同志の摩擦によつて、現像に寄与して感光
ドラム上の潜像を可視像化するトナーとは逆極性
に荷電される現像に不要のトナーであつて、通常
トナー中にはこのようなトナーがわずかながら存
在する。）は上記電界の作用により導電性ローラ
側への静電気力を受けて導電性ローラ表面に吸着
される。

このように、層流中の飛散トナーのうち、負極
性のトナーT₁は感光ドラム１上の画像部へ、正
極性のトナーT₂は導電性ローラ１０１上へ夫々
吸着されるため、導電性ローラ１０１より下流域
へのトナーの飛散は殆どなくなる。従つて、紙ガ
イド５１，５２や転写帯電器６、分離帯電器７等
へのトナー飛散を大巾に減少できる。

ところで、上記トナーの飛散防止効果は、導電
性ローラ上が上記トナーT₂で満たされるまでは、
非常に有効であるが、導電性ローラ上が上記トナ
ーT₂で汚染されると、導電性ローラ上が上記ト
ナーT₂で汚染されると、その効果は減少し、導
電性ローラより下流域へのトナーの飛散が徐々に
増大するようになる。

そこで、導電性ローラ１０１を回転可能とし、
この導電性ローラ１０１を徐々に回転させて感光
ドラムの対向部とは別の場所で導電性ローラ１０
１に付着したトナーT₂をゴムブレード等より成
るスクレーパ１０３で掻き取ることにより、感光
ドラムに対向す導電性ローラ表面を常時清掃され
た状態に保持し、長期にわたつて現像剤の飛散防
止効果を維持するようにした。

第３図は前記導電性ローラを用いた一実施例
で、転写前帯電器（ポスト帯電器とも称する。）
の図である。本体の一回転軸に取り付けられたカ
ム１１３とカムフオロワ１１５、ワンウエイ１１
４によつて導電性ローラ１０１を回転させてい
る。

尚、飛散防止板１０４は、取り除いても、充分
飛散防止効果は得られるが、飛散防止板を設ける
ことによつて更に好ましい飛散防止結果が得られ
た。

また、上記のような現像剤の飛散防止が有効に
行なわれるためには、感光ドラムと導電性ローラ
との距離は0.2mm〜2.5mm、印加するバイアス電圧
は300V〜3KVの範囲であることが好ましい。上
記距離が0.2mmよりも小さいと異常放電等でドラ
ム上のトナー像を乱す恐れが生じ、距離が2.5mm
よりも大きいとトナー飛散防止効果が薄れる。ま
た、印加電圧が300Vより小さいとトナー飛散防
止効果が得られず、3KVよりも大きいと異常放
電等でドラム上のトナー像を乱す恐れが生じる。

以下に、具体例を示す。

第１図に示した構成で、感光ドラム１としてア
ルミ基板上に15μm厚のａ−Si（アモルフアスシリ
コン）薄膜を形成したものを用い、プロセススピ
ード340mm／sec，50枚／分A4サイズで画像処理
を行なつた（潜像はポジ潜像、トナーは負極性の
トナーを使用した。）。また、導電性ローラとドラ
ム間距離は1.5mm、導電性ローラは直径６mmのも
のを使用し、導電性ローラへのバイアス電圧とし
て−1KVの直流電圧を印加した。導電性ローラ
１０１は、1rpmのスピードで、示矢方向に回転
させ、スクレーパ１０３としては１mm厚のウレタ
ンゴムブレードを用いた。さらに、飛散防止板１
０４としては、300μm厚のマイラーを用い、飛散
防止板の先端とドラムとの間隙は1.2mmとした。

上記のような条件の下で、50000板コピー後も
紙ガイド５１，５２、転写帯電器６、分離帯電器
７、ポスト帯電器等へのトナー飛散は、ほとんど
無く、更に、通紙が可能であつた。

一方、導電性ローラを停止させたままで耐久を
行なつたものは、約3000枚通紙までは良好な結果
が得られたが約3000枚で導電性ローラがトナーで
真つ黒になり、その後は徐々に紙ガイド、転写帯
電器、分離帯電器、ポスト帯電器へのトナー飛散
が顕著になり約15000枚通紙でコピー紙に裏汚れ
が発生したり、転写帯電器等がトナーで汚れるこ
とにより転写ムラが生じたり、リークしたりし
た。

また、因に本発明のような現像剤飛散防止装置
１０が無い場合には、2000〜3000枚通紙で紙ガイ
ドや、転写、分離帯電器へのトナー飛散が目立ち
はじめ、約10000枚通紙で、コピー紙に裏汚れが
発生したり、転写帯電器や分離帯電器がトナーで
汚れることにより、帯電（転写）ムラが生じたり
リークしたりした。

本実施例では、導電性部材としてローラで説明
したが、必ずしもローラである必要は無く、例え
ば導電性部材を多角形にして、断続的にある一定
複写枚数、又は一定時間毎に導電性部材のドラム
対向面を変えても同様な結果が得られた。

また、前述実施例では感光ドラムを用いた複写
機について説明したが、本発明はこれに限らずそ
の他電子写真プロセスを採用する電子写真装置、
静電記録装置、磁気記録装置等の画像形成装置に
ついても適用できること勿論である。

また、本発明においては、現像剤飛散防止装置
をクリーニング装置の下流側に設けて、クリーニ
ング装置からのトナー飛散をも同様にして防止す
ることができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、像担持
体上に形成されたトナー像を像担持体へ更に強固
に吸着させ、かつ像担持体の層流中に飛散、浮遊
した現像に寄与するトナーを像担持体の画像部に
良好に付着せしめることができる。従つて、トナ
ーの飛散を防止して画像形成装置内の汚染をなく
し、各種の画像形成手段のトナー付着による機能
の低下を阻止できると共に、高画質・高濃度の画
像を得ることが可能となつた。

また、導電性部材を清掃することにより、長期
にわたつてトナーの飛散を良好に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す複写機の概略
図、第２図は本発明の現像剤飛散防止装置を説明
する模式的拡大図、第３図は現像剤防止機能を有
する転写前帯電器の実施例、第４図は転写前帯電
器周辺の拡大図である。１……感光ドラム、４……現像装置、６……転
写帯電器、７……分離帯電器、９……クリーニン
グ装置、１０……現像剤飛散防止装置、１０１…
…導電性ローラ、１０２……バイアス電圧電源、
１０３……スクレーパ、１０４……飛散防止板、
１０６……転写前帯電器、１０７……第３ミラ
ー、１０８……レンズ、１０９……第２ミラー、
１１０……原稿照明ランプ、１１１……前露光ラ
ンプ、１１２……プランク露光ランプ、T₁，T₂
……トナー。

Claims

【特許請求の範囲】

１像担持体と、この像担持体に静電潜像を形成
する潜像形成手段と、この潜像形成手段により形
成された静電潜像を現像すべく像担持体に現像剤
を供給する現像手段とを有する画像形成装置にお
いて、上記像担持体の移動方向に関し現像工程の
下流側に、像担持体表面に近接して導電性部材を
配置し、この導電性部材に、バイアス電圧印加手
段により上記現像剤の帯電極性と同極性のバイア
ス電圧を印加すると共に、上記導電性部材を清掃
する清掃手段を設け、該導電性部材及び清掃手段
を転写前帯電器と一体に構成したことを特徴とす
る画像形成装置。