JPH0792812A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】現像領域中の飛散トナーが感光体ドラムの周面
と現像器との間の隙間を介して外部に逃げ出すことを長
期間の使用後でも確実に防止することが出来、しかも構
造が簡易で、装置の全体寸法を大きくすることがなく、
さらには作動時に騒音を生じることもない画像形成装置
を提供することである。 【構成】周面上に静電潜像が形成され回転する感光体ド
ラム２０と、感光体ドラムの周面上の静電潜像を磁気ブ
ラシ現像法を使用してトナーにより現像する現像器２２
と、感光体ドラムの周面上において現像器による現像が
行われる現像領域に対して感光体ドラムの回転方向にお
ける上流側で感光体ドラムの周面に接近して配置されト
ナーと同じ極性の電圧が印加され回転する電極ローラ４
８ａと，電極ローラに付着したトナーを掻き落とす掻き
落とし材５２ａ及び掻き落とされたトナーを保持するト
ナー収容皿と、を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転する像担持体の
周面上に形成された静電潜像を磁気ブラシ現像法を使用
した現像手段から供給されるトナーにより現像する画像
形成装置に関係する。

【０００２】

【従来の技術】上述した如き種類の従来の画像形成装置
では像担持体の周面における現像手段による現像領域か
ら現像に使用されなかったトナーが飛散し、そのごく一
部が像担持体の周面と現像手段との間の隙間を介して現
像領域から外部に逃げ出し、現像領域の外部の種々の構
成部材を汚染する。

【０００３】特に画像形成装置において像担持体の周面
に静電潜像を形成する為の帯電器や光学系に飛散トナー
が付着すると画像濃度むらやいわゆるカブリが生じる。
また、像担持体の周面において静電潜像から現像手段に
よりトナー現像されたトナー像が転写される例えば紙の
如き被転写媒体を像担持体の周面の転写領域に供給する
被転写媒体供給手段に上述した如き飛散トナーが付着す
ると、最終的には被転写媒体上に飛散トナーによる汚れ
が生じることになる。

【０００４】現像領域の外部への飛散トナーのこのよう
な逃げ出しを防止する為の種々の手段は、例えば特開平
４−１８２６８３号公報により知られている。この公報
に記載されている上述した如き手段は、像担持体の回転
方向において現像領域の上流端と下流端で像担持体に接
近して配置された２つの電極を有しており、これらの電
極にトナーと同極性の電圧またはトナーと同極性の電圧
に交流電圧を重畳させた電圧を印加している。そしてこ
れらの電極と像担持体の周面との間に生じる電界により
現像領域の外部への飛散トナーの前述した如き逃げ出し
を防止している。

【０００５】別の手段としては、像担持体の回転方向に
おいて現像領域の上流端と下流端において像担持体の周
面との間に生じる隙間をシート材料または毛ブラシで遮
蔽することも提案されている。さらに別の手段として
は、像担持体の回転方向において現像領域の上流端と下
流端に空気吸入ダクトの末端開口を配置し、この末端開
口から飛散トナーを吸入することにより現像領域の外部
への飛散トナーのこのような逃げ出しを防止することも
提案されている。

【０００６】しかしながら上述した第１の従来の飛散ト
ナー逃げ出し防止手段では、長期間の使用により電極に
付着した飛散トナーの量が増大してくると、前述した電
界による飛散トナー逃げ出し防止機能が低下してくると
いう問題が生じている。トナーと同極性の電圧が印加さ
れている電極に何故に飛散トナーが付着するかという
と、現像領域中のトナーとして負極性トナーを使用する
場合には通常マイナス極に帯電されるのであるが、図６
に示す如く中には通常とは逆にプラス極に帯電されてい
るものも微量ながら含まれており、これが飛散トナーと
なったものがトナーの通常のマイナス極と同極性の電圧
が印加されている電極に付着するのである。

【０００７】なお現像領域中のトナーとして正極性トナ
ーを使用する場合もある。この場合には、極性を逆にし
て上述した負極性トナーを使用する場合に生じる現象と
同じ現象が生じる。図７の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如
く、電極１０にトナー１２が付着した時に感光体１４と
の間に生じる電界の強さＥ_G は以下の数式１により求め
ることができる。

【０００８】

【数１】

【０００９】この式から電界の強さＥ_G は、電極１０に
付着したトナー１２の電位Ｖ_t に依存しており、電極１
０に通常とは逆にプラス極に帯電されているトナー１２
が付着する量が多くなると電極１０と感光体１４の周面
との間の隙間（ギャップ）におけるギャップ間電位Ｖ_G
が小さくなることが判る。

【００１０】飛散トナーに対して上記電界から加えられ
る力Ｆは Ｆ＝ｑＥ_G （ｑは飛散トナーの電荷） によ
り求められるので、電極１０に通常とは逆にプラス極に
帯電されているトナー１２が付着する量が多くなり電界
の強さＥ_G が小さくなると飛散トナーに対して上記電界
から加えられる力Ｆも小さくなり、よって飛散トナーが
上記電界を抜け出して現像領域の外部へ逃げ出してしま
う。

【００１１】シート材料や毛ブラシを利用した上述した
第２の従来の飛散トナー逃げ出し防止手段ではシート材
料や毛ブラシが像担持体の周面の静電潜像や現像手段で
現像された後のトナー像を乱すことがあり、最終的には
紙の如き被転写媒体上に像担持体から転写さた画像に乱
れが生じることがある。さらに、空気吸入ダクトを利用
した上述した第３の従来の飛散トナー逃げ出し防止手段
では空気吸入ダクトや空気吸入機の設置が画像形成装置
の構造を複雑にし、また装置の全体寸法を大きくし、さ
らには作動時の騒音を大きくしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記事情の
下でなされ、この発明の目的は、現像領域中の飛散トナ
ーが像担持体の周面と現像手段との間の隙間を介して外
部に逃げ出すことを長期間の使用後でも確実に防止する
ことが出来、しかも構造が簡易で、装置の全体寸法を大
きくすることがなく、さらには作動時に騒音を生じるこ
ともない、前述した如き種類の画像形成装置を提供する
ことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した如きこの発明の
目的を達成する為に、この発明に従った画像形成装置
は：周面上に静電潜像が形成される回転する像担持体
と；像担持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ現像法を
使用してトナーにより現像する現像手段と；像担持体の
周面上において現像手段による現像が行われる現像領域
に対して像担持体の回転方向における上流側で像担持体
の周面に接近して配置され、トナーと同じ極性の電圧が
印加され、回転する電極ローラと；電極ローラに付着し
たトナーを掻き落とし保持するトナー掻き落とし手段
と；を備えたことを特徴としている。

【００１４】この発明に従った別の画像形成装置は：周
面上に静電潜像が形成される回転する像担持体と；像担
持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ現像法を使用して
トナーにより現像する現像手段と；像担持体の周面上に
おいて現像手段による現像が行われる現像領域に対して
像担持体の回転方向における上流側で像担持体の周面に
接近して配置され、トナーと同じ極性の電圧が印加さ
れ、回転する第１の電極ローラと；この第１の電極ロー
ラに付着したトナーを掻き落とし保持する第１のトナー
掻き落とし手段と；像担持体の周面上において現像手段
による現像が行われる現像領域に対して像担持体の回転
方向における下流側で像担持体の周面に接近して配置さ
れ、トナーと同じ極性の電圧が印加され、回転する第２
の電極ローラと；この第２の電極ローラに付着したトナ
ーを掻き落とし保持する第２のトナー掻き落とし手段
と；を備えたことを特徴としている。

【００１５】この発明に従ったさらに別の画像形成装置
は：周面上に静電潜像が形成される回転する像担持体
と；像担持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ現像法を
使用してトナーにより現像する現像手段と；像担持体の
周面上において現像手段による現像が行われる現像領域
に対して像担持体の回転方向における上流側で像担持体
の周面に接近して配置された電極と；像担持体の周面上
において電極と対向する位置を静電潜像が通過しない間
に電極にトナーと逆の極性の電圧を印加し、上記位置を
静電潜像が通過する間には上記電極をアース状態または
フローティング状態にする電極電圧制御手段と；を備え
たことを特徴としている。

【００１６】この発明に従ったもう１つのさらに別の画
像形成装置は：周面上に静電潜像が形成される回転する
像担持体と；像担持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ
現像法を使用してトナーにより現像する現像手段と；像
担持体の周面上において現像手段による現像が行われる
現像領域に対して像担持体の回転方向における上流側で
像担持体の周面に接近して配置された第１の電極と；像
担持体の周面上において上記第１の電極と対向する位置
を静電潜像が通過しない間に上記第１の電極にトナーと
逆の極性の電圧を印加し、上記位置を静電潜像が通過す
る間には上記第１の電極をアース状態またはフローティ
ング状態にする第１の電極電圧制御手段と；像担持体の
周面上において現像手段による現像が行われる現像領域
に対して像担持体の回転方向における下流側で像担持体
の周面に接近して配置された第２の電極と；像担持体の
周面上において上記第２の電極と対向する位置を静電潜
像が通過しない間に上記第２の電極にトナーと逆の極性
の電圧を印加し、上記位置を静電潜像が通過する間には
上記第２の電極をアース状態またはフローティング状態
にする第２の電極電圧制御手段と；を備えたことを特徴
としている。

【００１７】

【作用】最初に上述した画像形成装置では、像担持体の
回転方向における上流側の電極ローラと像担持体の周面
との間に生じる電界が、像担持体の周面と像担持体の回
転方向における上流側での現像手段との間の隙間を介し
て現像領域中の飛散トナーが外部に逃げ出すことを防止
する。

【００１８】像担持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ
現像法を使用してトナーにより現像する現像手段では、
像担持体の周面上において現像手段による現像が行われ
る現像領域に対して像担持体の回転方向における上流側
の方が下流側よりもトナーが飛散する量が多いので、電
極ローラが上記上流側で像担持体の周面に接近して配置
されていることは現像領域中の飛散トナーが外部に逃げ
出すことを防止するうえで重要である。

【００１９】電極ローラの周面に付着した飛散トナーは
トナー剥離手段により掻き落とされ保持されるので、上
記電界の強さは常時最初の状態に維持され、長期間の使
用後でも現像領域中の飛散トナーが外部に逃げ出すこと
を確実に防止することが出来る。２番目に上述した画像
形成装置では、さらに像担持体の回転方向における上流
側と下流側の第１及び第２の電極ローラと像担持体の周
面との間に生じる電界が、像担持体の周面と像担持体の
回転方向における上流側と下流側での現像手段との間の
隙間を介して現像領域中の飛散トナーが外部に逃げ出す
ことを防止する。

【００２０】３番目に上述した画像形成装置では、像担
持体の周面上において像担持体の回転方向における上流
側で電極と対向する位置を静電潜像が通過しない間、例
えば画像形成装置のウォーミングアップ中または自動セ
ットアップ、に、電極にトナーと逆の極性の電圧を印加
して電極と像担持体の周面との間に生じさせた電界が、
像担持体の周面と像担持体の回転方向における上流側で
の現像手段との間の隙間を介して現像領域中の飛散トナ
ーが外部に逃げ出すことを防止する。

【００２１】ここにおいても、像担持体の周面上におい
て現像手段による現像が行われる現像領域に対して像担
持体の回転方向における上流側の方が下流側よりもトナ
ーが飛散する量が多いので、電極が上記上流側で像担持
体の周面に接近して配置されていることは現像領域中の
飛散トナーが外部に逃げ出すことを防止するうえで重要
である。

【００２２】そして、この場合は、電極には像担持体が
帯電されている極性とは逆の極性に帯電されている通常
の飛散トナーが強制的に急速に付着される。像担持体の
周面上において電極と対向する位置を静電潜像が通過す
る間には上記電極電圧制御手段が上記電極をアース状態
またはフローティング状態にすることにより、上記電極
に付着されたトナーによりエレクトレット状態が形成さ
れ、このエレクトレット状態により生じる電界によって
通常の飛散トナーは像担持体に向かう方向への力を受け
静電潜像に付着するようになる。この為、長期間の使用
後でも電極に付着した通常の飛散トナーの量が増大して
しまうことはない。

【００２３】４番目に上述した画像形成装置では、像担
持体の周面上において像担持体の回転方向における上流
側及び下流側で第１及び第２の電極と対向する位置を静
電潜像が通過しない間に第１及び第２の電極にトナーと
逆の極性の電圧を印加して第１及び第２の電極と像担持
体の周面との間に生じさせた電界が、像担持体の周面と
像担持体の回転方向における上流側及び下流側での現像
手段との間の隙間を介して現像領域中の飛散トナーが外
部に逃げ出すことを防止する。

【００２４】

【実施例】以下この発明の種々の実施例を添付の図面中
の図１乃至図７を参照しながら詳細に説明する。図１に
は、この発明の第１の実施例に従った画像形成装置の主
要部の縦断面が拡大されて示されており、周面上に静電
潜像が形成される回転する像担持体としての感光体ドラ
ム２０と、感光体ドラム２０に隣接された現像手段とし
ての現像器２２と、が示されている。

【００２５】感光体ドラム２０の周囲には、矢印Ａで示
す感光体ドラム２０の回転方向において現像器２２より
も上流側に、感光体ドラム２０の周面を一様に略７００
〜略９００Ｖの表面電位を有するプラス極に帯電させる
帯電器，静電潜像を一様にプラス極に帯電された感光体
ドラム２０の周面に形成する露光器，がこの順で配置さ
れており、また矢印Ａで示す感光体ドラム２０の回転方
向において現像器２２よりも下流側に、現像器２２にお
いてトナーにより静電潜像から現像されたトナー像を現
像器２２の下方の被転写物供給路２４から供給される例
えば紙の如き被転写物に転写し被転写物に定着させる転
写／定着器，転写後に感光体ドラム２０の周面上に残っ
たトナーを回収するクリーナ２６がこの順で配置されて
いる。

【００２６】画像形成装置のこのような全体的な構成は
公知である。この発明に特徴的な構成を含む現像器２２
の構造を詳細に説明すると、現像器２２は感光体ドラム
２０に隣接した現像ローラ２８を備えている。現像ロー
ラ２８は、周面上に周方向に相互に離間した磁極の異な
る複数の磁石３０Ｎ，３０Ｓを有した固定のマグネット
ローラ３２と、マグネットローラ３２の周面上にマグネ
ットローラ３２と同心的に配置されマグネットローラ３
２の周方向において感光体ドラム２０と対称に矢印Ｂで
示す反時計回り方向に回転し磁気ブラシを搬送する磁気
ブラシ搬送ローラ３４と、を備えている。

【００２７】現像器２２は、感光体ドラム２０とは反対
側で現像ローラ２８に隣接した現像剤収容室３６を有し
ている。現像剤収容室３６中には、トナーとキャリャー
とからなる２成分現像剤が収容されているとともに、ト
ナー及びキャリャーを攪拌して感光体ドラム２０とは反
対側の現像ローラ２８の周面の領域にトナー及びキャリ
ャーを集積させるとともにトナーを攪拌するトナー帯電
ミキサ３８が格納されている。トナーは現像剤収容室３
６中でトナー帯電ミキサ３８により攪拌されることによ
り摩擦帯電し、感光体ドラム２０の周面の静電潜像の極
性であるプラス極とは異なるマイナス極に帯電させられ
る。

【００２８】現像器２２はさらに現像ローラ２８とは反
対側で現像剤収容室３６に隣接したトナー収容室４０を
有しており、トナー収容室４０にはトナー収容室４０に
外部から供給されたトナーを現像剤収容室３６へと供給
するトナー供給ミキサ４２が格納されている。マグネッ
トローラ３２における複数の磁石３０Ｎ，３０Ｓの配置
以下のようである。

【００２９】磁気ブラシ搬送ローラ３４の周面に対して
感光体ドラム２０とは反対側には磁気ブラシクリーナ４
４が配置されていて、Ｎ極の磁石３０Ｎは、この磁気ブ
ラシクリーナ４４に対して磁気ブラシ搬送ローラ３４の
回転方向における下流側の近傍位置と磁気ブラシ搬送ロ
ーラ３４の周面が感光体ドラム２０に最も接近する位置
（感光体ドラム２０の回転中心と磁気ブラシ搬送ローラ
３４の中心とを結ぶ線上である）と磁気ブラシクリーナ
４４に対して磁気ブラシ搬送ローラ３４の回転方向にお
ける上流側の近傍位置とに配置される。またＳ極の磁石
３０Ｓは、これら３つのＮ極の磁石３０Ｎの間に配置さ
れていて、最初と最後のＮ極の磁石３０Ｎの間には配置
されていない。なおこれら複数のＮ極の磁石３０ＮとＳ
極の磁石３０Ｓとは、相互間の配置が異なっていても良
い。

【００３０】磁気ブラシクリーナ４４に対して磁気ブラ
シ搬送ローラ３４の回転方向における下流側の近傍位置
のＮ極の磁石３０Ｎの磁力により現像剤収容室３６中の
磁気ブラシは磁気ブラシ搬送ローラ３４の周面にマイナ
ス極に帯電されたトナーを伴って立ち上る。磁気ブラシ
搬送ローラ３４の回転に伴い磁気ブラシ搬送ローラ３４
の周面上の磁気ブラシはＳ極の磁石３０Ｓに引かれ磁気
ブラシ搬送ローラ３４とともに移動し、磁気ブラシ搬送
ローラ３４の周面が感光体ドラム２０に最も接近する位
置の手前で磁気ブラシ上のマイナス極に帯電されたトナ
ーを感光体ドラム２０の周面に叩き付け、ここに感光体
ドラム２０の周面にプラス極に帯電された静電潜像があ
ればマイナス極のトナーが静電潜像に付着される。

【００３１】磁気ブラシ搬送ローラ３４の周面が感光体
ドラム２０に最も接近した位置においても磁気ブラシ搬
送ローラ３４の周面から落下しなかった磁気ブラシやこ
れに伴われたトナーは磁気ブラシクリーナ４４の直前の
Ｎ極の磁石３０Ｎの磁力及び磁気ブラシクリーナ４４の
作用により磁気ブラシ搬送ローラ３４の周面から強制的
に分離磁気ブラシ受け４６に落下され、トナー帯電ミキ
サ３８により再循環される。

【００３２】上述した如き構成においては、磁気ブラシ
搬送ローラ３４の周面が感光体ドラム２０に最も接近す
る位置の手前で磁気ブラシ上のマイナス極に帯電された
トナーが感光体ドラム２０の周面に叩き付けられた際に
トナーが飛散し、感光体ドラム２０と現像器２２との間
の隙間において感光体ドラム２０の回転の上流側と下流
側から感光体ドラム２０及び磁気ブラシ搬送ローラ３４
の回転により生じた気流により、現像器２２の外部に逃
げ出し易い。

【００３３】現像器２２の外部に逃げ出した飛散トナー
が最終的には被転写物上に転写されたトナー画像の品質
を低下させることについてはこの明細書の「従来の技
術」の項目において述べた。現像器２２の外部への飛散
トナーの逃げ出しを防止する為に、この第１の実施例で
は、感光体ドラム２０と現像器２２との間の隙間におい
て感光体ドラム２０の回転の上流側と下流側で感光体ド
ラム２０の周面に接近して感光体ドラム２０の回転中心
線に対して平行に延出した上下１対の電極ローラ４８
ａ，４８ｂが回転自在に配置されている。

【００３４】上下１対の電極ローラ４８ａ，４８ｂは感
光体ドラム２０または現像器２２の磁気ブラシ搬送ロー
ラ３４から回転力を分け与えられていて、感光体ドラム
２０と対向する位置において現像器２２の内部に向か
い、即ち上方の電極ローラ４８ａの回転方向は磁気ブラ
シ搬送ローラ３４の回転方向と同じ反時計回り方向であ
り下方の電極ローラ４８ｂの回転方向は磁気ブラシ搬送
ローラ３４の回転方向とは逆の時計回り方向、回転す
る。

【００３５】上下１対の電極ローラ４８ａ，４８ｂの夫
々にはＤＣ電源５０ａ，５０ｂから所定の極性の所定の
電圧が印加されている。この実施例で所定の極性は現像
器２２中のトナーの通常の極性であるマイナス極性と同
じである。これにより上下１対の電極ローラ４８ａ，４
８ｂの夫々と感光体ドラム２０との間に生じる電界によ
って現像器２２の外部への飛散トナーの逃げ出しが防止
される。

【００３６】しかしながら、現像器２２中に微量に含ま
れる通常の極性であるマイナス極性とは逆のプラス極性
を有したトナーが飛散トナーとなった場合には上下１対
の電極ローラ４８ａ，４８ｂに付着し易くなり、上下１
対の電極ローラ４８ａ，４８ｂに付着したプラス極性を
有したトナーの量が多くなると上記電界が弱くなり、ひ
いては現像器２２の外部への飛散トナーの逃げ出しが容
易になってしまう。

【００３７】そこで上下１対の電極ローラ４８ａ，４８
ｂへ付着した飛散トナーを掻き落とす為に上下１対の電
極ローラ４８ａ，４８ｂの周面にはトナー掻き落とし材
５２ａ，５２ｂが押圧されている。トナー掻き落とし材
５２ａ，５２ｂの夫々は、板状ブレードタイプまたはパ
ット状押し当てタイプであることが出来る。そして、こ
れらの材料の弾性を利用して所定の圧力で対応する上下
１対の電極ローラ４８ａ，４８ｂの周面に押圧されてい
る。

【００３８】トナー掻き落とし材５２ａ，５２ｂにより
上下１対の電極ローラ４８ａ，４８ｂの周面から掻き落
とされたトナーは、上下１対の電極ローラ４８ａ，４８
ｂの夫々の下方に設けられた掻き落としトナー収容皿５
４ａ，５４ｂに収容される。掻き落としトナー収容皿５
４ａ，５４ｂは、現像器２２の点検や画像形成装置の点
検時に現像器２２が傾斜された際でもトナー収容皿５４
ａ，５４ｂから収容されているトナーがこぼれ落ちない
よう構成されている。さらに掻き落としトナー収容皿５
４ａ，５４ｂの夫々の容量は、現像器２２の寿命まで点
検不要であるよう十分である。

【００３９】トナー掻き落とし材５２ａ，５２ｂと、こ
れに対応するトナー収容皿５４ａ，５４ｂとが、上下１
対の電極ローラ４８ａ，４８ｂの周面からトナーを掻き
落とし、掻き落とされたトナーを収容するトナー掻き落
とし手段を構成している。上下１対の電極ローラ４８
ａ，４８ｂの夫々の回転速度は現像器２２中で上下１対
の電極ローラ４８ａ，４８ｂの近傍における飛散トナー
の状況により選択することが出来るが、感光体ドラム２
０の回転時における周面の周速度と同じ周速度を上下１
対の電極ローラ４８ａ，４８ｂの夫々が得ることが好ま
しい。

【００４０】上下１対の電極ローラ４８ａ，４８ｂの夫
々と感光体ドラム２０との間の隙間及び上下１対の電極
ローラ４８ａ，４８ｂの夫々への印加電圧は、パッシェ
ンの放電曲線以下の電界となるよう設定され、この実施
例では感光体ドラム２０の表面電位が７００〜９００Ｖ
である時に０．５〜１．０ｍｍ及び５００Ｖ〜１ｋＶで
あった。

【００４１】なお上述した実施例では、上下１対の電極
ローラ４８ａ，４８ｂの夫々に対する対応するＤＣ電源
５０ａ，５０ｂからの給電手段はトナー掻き落とし材５
２ａ，５２ｂから独立している導電線により構成されて
いたが、図２に拡大して示す如く、トナー掻き落とし材
５２ａ，５２ｂ（図２では前者のみ示されている）を導
電性を有する弾性部材（例えば金属やカーボンの如き導
電性材料の細片または粉を含むプラスチックの如き弾性
部材）により形成することにより、これをＤＣ電源５０
ａ，５０ｂからトナー掻き落とし材５２ａ，５２ｂまで
の給電手段として使用することが出来る。

【００４２】また上述した実施例では、現像器２２の現
像ローラ２８のマグネットローラ３２における複数の磁
石３０Ｎ，３０Ｓの中で磁気ブラシ搬送ローラ３４の周
面が感光体ドラム２０に最も接近する位置に配置されて
いたものは感光体ドラム２０の回転中心と磁気ブラシ搬
送ローラ３４の中心とを結ぶ線上に在ったが、これを図
３に拡大して示す如く感光体ドラム２０の回転方向にお
ける上流側にわずかにずらすことにより磁気ブラシ搬送
ローラ３４上にトナーを伴って立ち上がっている磁気ブ
ラシの先端が感光体ドラム２０の周面に衝突する角度を
弱くし摺接する距離を長くすることが出来るので感光体
ドラム２０の周面に対する磁気ブラシによるトナーの現
像効率が向上する。

【００４３】この場合、発生する飛散トナーは殆どが上
述した上流側であり、図３に示す如く、下流側の電極ロ
ーラ及びこれに対応するＤＣ電源を省略することも出来
る。なお、図１に示された実施例でも、現像器２２の現
像領域におけるトナーの飛散状況によっては、図３に示
す如く、下流側の電極ローラ及びこれに対応するＤＣ電
源を省略することも出来る。

【００４４】図４には、この発明の第２の実施例に従っ
た画像形成装置の主要部の縦断面が拡大されて示されて
おり、この画像形成装置の主要部の大部分の構成は図１
に示されていたこの発明の第１の実施例に従った画像形
成装置の主要部の大部分の構成と同じである。よって、
図４の第２の実施例において第１の実施例の構成部材と
同じ構成部材には同じ参照符号を記しこれらについての
詳細な説明は省略する。

【００４５】図４の第２の実施例が図１の第１の実施例
と異なるのは、第１の実施例の上下１対の電極ローラ４
８ａ，４８ｂの代わりに同じ位置で電極板６０ａ，６０
ｂが使用されていることであり、１対の電極ローラ４８
ａ，４８ｂの為のトナー掻き落とし材５２ａ，５２ｂや
掻き落とされたトナーの収容の為のトナー収容皿５４
ａ，５４ｂは省略されている。

【００４６】電極板６０ａ，６０ｂには感光体ドラム２
０の周面上において電極板６０ａ，６０ｂと対向する位
置を静電潜像が通過しない間に通常のトナーの極性であ
るマイナス極と逆の極性であるプラス極の電圧が対応す
るＤＣ電源５０ａ，５０ｂから印加される。これにより
現像器２２の内部において大部分の通常の極性であるマ
イナス極性を有した飛散トナーが電極板６０ａ，６０ｂ
に強制的に急速に付着される。しかし、感光体ドラム２
０が帯電されている極性と同じ極性であるプラス極性に
帯電されている前述した如く問題のある飛散トナーは付
着されない。

【００４７】感光体ドラム２０の周面上において電極板
６０ａ，６０ｂと対向する位置を静電潜像が通過する間
にはＤＣ電源５０ａ，５０ｂと電極板６０ａ，６０ｂと
の間に介在された図示しない電極電圧制御手段がこれら
電極板６０ａ，６０ｂをアース状態またはフローティン
グ状態にする。こうすることにより電極板６０ａ，６０
ｂには付着したトナー自体が有していた電荷は保持され
る。このアース状態またはフローティング状態にされた
電極板６０ａ，６０ｂに付着したトナーの電荷は長時間
放置しても減衰が少ない。これにより電極板６０ａ，６
０ｂに付着したトナーと感光体ドラム２０との間に電界
が生じ、この電界の作用により電極板６０ａ，６０ｂと
感光体ドラム２０との間の隙間からの飛散トナーの逃げ
出しが防止される。

【００４８】このように制御する図示しない電極電圧制
御手段としては、例えばＣＰＵを使用することが出来
る。上下１対の電極板６０ａ，６０ｂの夫々と感光体ド
ラム２０との間の隙間及び上下１対の電極板６０ａ，６
０ｂの夫々への印加電圧は、パッシェンの放電曲線以下
の電界となるよう設定され、この実施例では感光体ドラ
ム２０の表面電位が７００〜９００Ｖである時に０．５
〜１．０ｍｍ及び０．２Ｖ〜５００Ｖであった。

【００４９】感光体ドラム２０の回転方向における上下
１対の電極板６０ａ，６０ｂの夫々の寸法は、感光体ド
ラム２０や磁気ブラシ搬送ローラ３４の周囲における空
気の流速，上下１対の電極板６０ａ，６０ｂの夫々と感
光体ドラム２０との間の隙間，上下１対の電極板６０
ａ，６０ｂの夫々への印加電圧，画像形成装置内での現
像器２２のレイアウト寸法の制約等を考慮しながら設計
的に最適な値を見い出す。

【００５０】図５の（Ａ）は上下１対の電極板６０ａ，
６０ｂの夫々に現像器２２の内部のトナーにおいて大部
分の通常の極性であるマイナス極性とは逆の極性を有し
た電圧を印加した際の電位のモデルを示す図であり、Ｖ
ａは上下１対の電極板６０ａ，６０ｂの夫々に印加され
た現像器２２の内部のトナーにおいて大部分の通常の極
性であるマイナス極性とは逆の極性を有した電位であ
り、Ｖｓは感光体ドラム２０の周面における電位であ
り、Ｖｔは上下１対の電極板６０ａ，６０ｂの夫々に付
着した飛散トナーの電位であり、ＶＧは上下１対の電極
板６０ａ，６０ｂと感光体ドラム２０との間の隙間にお
ける電位である。

【００５１】上下１対の電極板６０ａ，６０ｂの夫々に
付着した飛散トナーの電界電圧Ｖｔは−２００Ｖ〜−５
００Ｖに達する。そして、上下１対の電極板６０ａ，６
０ｂの夫々に付着した飛散トナーはエレクトレットを構
成し、数時間の経過では減衰が殆どない。図５の（Ｂ）
は図５の（Ａ）の状態の後で上下１対の電極板６０ａ，
６０ｂの夫々をアース状態（Ｖａ＝０）にした際の電位
のモデルを示す図である。

【００５２】なお図５の（Ｂ）の状態における上下１対
の電極板６０ａ，６０ｂの夫々と感光体ドラム２０との
間に生じる電界の強さＥ_G は以下の数式２により求める
ことができる。

【００５３】

【数２】

【００５４】なおここにおける種々の記号の意味は、前
に示した数式１の記号と同じである。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述した如く、この発明に従った画
像形成装置では、現像領域中の飛散トナーが像担持体の
周面と現像手段との間の隙間を介して外部に逃げ出すこ
とを長期間の使用後でも確実に防止することが出来、し
かも構造が簡易で、装置の全体寸法を大きくすることが
なく、さらには作動時に騒音を生じることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に従った画像形成装置
の主要部の概略的な縦断面図である。

【図２】図１の実施例における電極ローラの為のトナー
掻き落とし材が電極ローラの為の給電手段として機能す
る変形例を示す拡大された縦断面図である。

【図３】図１の実施例の画像形成装置の現像器における
電極ローラの配置の変形例と現像ローラのマグネットロ
ーラ内における磁石の配置の変形例とを示す概略的な縦
断面図である。

【図４】この発明の第２の実施例に従った画像形成装置
の主要部の概略的な縦断面図である。

【図５】（Ａ）は図４の実施例の画像形成装置の現像器
における電極板に現像器内部の大部分のトナーの通常の
極性とは逆の極性の電圧を負荷した際の電極板と感光体
との間の電位のモデルを示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）
の状態の後で電極板をアース状態にした際の電極板と感
光体との間の電位のモデルを示す図である。

【図６】通常の画像形成装置の現像器におけるトナーの
極性分布を示す図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は従来の画像形成装置におけ
る飛散トナー飛び出し防止電極に飛散トナーが付着した
際に感光体ドラムとの間に生じる電位のモデルを示す図
である。

【符号の説明】

２０…感光体ドラム（像担持体）、２２…現像器、２４
…被転写物供給路、２６…クリーナ、２８…現像ロー
ラ、３０Ｎ，３０Ｓ…磁石、３２…マグネットローラ、
３４…磁気ブラシ搬送ローラ、３６…現像剤収容室、３
８…トナー帯電ミキサ、４０…トナー収容室、４２…ト
ナー供給ミキサ、４４…磁気ブラシクリーナ、４６…分
離磁気ブラシ受け、４８ａ，４８ｂ…電極ローラ、５０
ａ，５０ｂ…ＤＣ電源、５２ａ，５２ｂ…トナー掻き落
とし材（トナー掻き落とし手段）、５４ａ，５４ｂ…ト
ナー収容皿（トナー掻き落とし手段）、６０ａ，６０ｂ
…電極板。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面上に静電潜像が形成される回転する
   像担持体と；像担持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ
   現像法を使用してトナーにより現像する現像手段と；像
   担持体の周面上において現像手段による現像が行われる
   現像領域に対して像担持体の回転方向における上流側で
   像担持体の周面に接近して配置され、トナーと同じ極性
   の電圧が印加され、回転する電極ローラと；電極ローラ
   に付着したトナーを掻き落とし保持するトナー掻き落と
   し手段と；を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 周面上に静電潜像が形成される回転する
   像担持体と；像担持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ
   現像法を使用してトナーにより現像する現像手段と；像
   担持体の周面上において現像手段による現像が行われる
   現像領域に対して像担持体の回転方向における上流側で
   像担持体の周面に接近して配置され、トナーと同じ極性
   の電圧が印加され、回転する第１の電極ローラと；この
   第１の電極ローラに付着したトナーを掻き落とし保持す
   る第１のトナー掻き落とし手段と；像担持体の周面上に
   おいて現像手段による現像が行われる現像領域に対して
   像担持体の回転方向における下流側で像担持体の周面に
   接近して配置され、トナーと同じ極性の電圧が印加さ
   れ、回転する第２の電極ローラと；この第２の電極ロー
   ラに付着したトナーを掻き落とし保持する第２のトナー
   掻き落とし手段と；を備えたことを特徴とする画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 周面上に静電潜像が形成される回転する
   像担持体と；像担持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ
   現像法を使用してトナーにより現像する現像手段と；像
   担持体の周面上において現像手段による現像が行われる
   現像領域に対して像担持体の回転方向における上流側で
   像担持体の周面に接近して配置された電極と；像担持体
   の周面上において電極と対向する位置を静電潜像が通過
   しない間に電極にトナーと逆の極性の電圧を印加し、上
   記位置を静電潜像が通過する間には上記電極をアース状
   態またはフローティング状態にする電極電圧制御手段
   と；を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 周面上に静電潜像が形成される回転する
   像担持体と；像担持体の周面上の静電潜像を磁気ブラシ
   現像法を使用してトナーにより現像する現像手段と；像
   担持体の周面上において現像手段による現像が行われる
   現像領域に対して像担持体の回転方向における上流側で
   像担持体の周面に接近して配置された第１の電極と；像
   担持体の周面上において上記第１の電極と対向する位置
   を静電潜像が通過しない間に上記第１の電極にトナーと
   逆の極性の電圧を印加し、上記位置を静電潜像が通過す
   る間には上記第１の電極をアース状態またはフローティ
   ング状態にする第１の電極電圧制御手段と；像担持体の
   周面上において現像手段による現像が行われる現像領域
   に対して像担持体の回転方向における下流側で像担持体
   の周面に接近して配置された第２の電極と；像担持体の
   周面上において上記第２の電極と対向する位置を静電潜
   像が通過しない間に上記第２の電極にトナーと逆の極性
   の電圧を印加し、上記位置を静電潜像が通過する間には
   上記第２の電極をアース状態またはフローティング状態
   にする第２の電極電圧制御手段と；を備えたことを特徴
   とする画像形成装置。