JPS63109461A - 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、感光体上に色トナー像を重ねて多色トナー像
を形成した後、転写材へ転写する画像形成装置において
、２色目以降の像露光を行って潜像を形成すると、先に
感光体上に形成されていたトナー像のトナーが電界の影
響により飛散するという現象を防止する手段に関する。

（従来の技術） 感光体上に、一様帯電、像露光、現像の工程を複数回繰
り返し、複数の色トナー像を重ねて形成し、これを転写
材へ転写する画像形成装置においては、１色目の現像が
行われた感光体の表面を再び帯電器によって一様帯電し
、次いで、２色目に対応する画像信号による像露光を行
い、それにより形成された潜像を２色目のトナーを収容
した現像装置により、既に１色目のトナー像が形成され
ている感光体表面に、重ね合せるようにして２色目のト
ナー像を形成する。

以下、３色目、４色目がある場合にも、同様の工程を繰
り返すことにより各色のトナー像を重ね合せるようにし
て形成する。

こうして、予め設定された色についての重ね合せトナー
像が形成された後、これを転写材へ転写して色画像を形
成する。

（従来技術の問題点） 上記のように、帯電、露光、現像を多数回繰り返す多重
トナー像形成プロセスにおいては、１回目のプロセスで
形成されたトナー像に帯電後、その像の近傍に露光があ
ると、像近傍の電界分布が急激に変化するため、トナー
どうしの反発力などによりトナーが飛び散り、クーロン
力の働く部分に付着する。この傾向は、反転現像の場合
、特に順著である。

第３図はトナー飛散の原因説明図である。

第３図（ａ）から（ｅ）までの縦軸は感光体表面の負電
位を示しく以下、一様帯電が負帯電であるとして説明す
る。）、横軸は感光体表面の位置を示す０図（ａ）は感
光体表面が帯電器によって、−Ｅボルトの電位に一様に
帯電された状態を示す。

図（ｂ）は、感光体のして示される範囲が露光され、そ
の部分の電位が０ボルト近くなることを示している０図
（ｃ）は、感光体の被露光部分りが現像装置を通過する
ときに、感光体の一様帯電電位とほぼ同じ電位の現像ス
リーブから負に帯電されたトナーが、感光体の被露光部
分りめがけて飛翔し被露光部分に付着して現像された状
態を示す、こうして１色目のトナー像が形成された感光
体表面はトナー像が形成された状態のままで、帯電器に
より２回目の一様帯電を施される。

図（ｄ）は２回目の一様帯電時の電位を示す。

次いで、２色目に対応する画像信号による像露光が行わ
れる０図（ｅ）は１色目のトナー像の近傍Ｌ′に像露光
が行われその部分の電位がＯボルト近くなっている（即
ち、Ｌの部分よりＬ′の部分の電位が高くなっている）
ことを示す。

ところで、１色目のトナー像の各トナー粒子は感光体と
の間ではクーロン力、ファンデルワールス力が主に作用
して感光体表面に付着しているが、トナー粒子相互間に
おいては同極性帯電であるため電気的には反発力が作用
している。一方、トナー粒子は負に帯電しているので現
在の位置より電位の高い部位があると、そこで形成され
る電界の方向に沿って電位の高い方へ移動させようとす
る力が作用する。そして、この移動させようとする力が
充分大きくなると、トナーは電位の高い方へと飛び出す
ことになる。図（ｆ＞は電位が−Ｅボルトであるしの部
分に付着していたトナーの一部が電位が０ボルトに近い
Ｌ′の部分へ移動しようとして飛散する場合の状況図で
ある。

このように、先にトナー像が形成されている感光体に像
露光を行い潜像を形成すると潜像による電界の変化によ
りトナーの付着が不安定な状態となって一部が飛散する
ことになる。

第４図は画像形成装置のトナー飛散状況を示す図である
。レーザ光３によって、トナー像が形成されている感光
体５の表面を露光すると、トナーの付着が不安定となり
、トナー７が飛散する。

この不安定状態は感光体５の回転と共に移動して行く、
像露光装置６の下部辺で飛散したトナーの一部は防塵ガ
ラス４に付着しレーザ光の透過を妨げるようになる。又
、他の一部は枠体８等に付着して機内汚れの原因となる
。そして、この不安定状態のまま感光体５は回転するの
で、トナー飛散は像露光装置との対向部分にとどまらず
、第４図右方に示すように広い範囲に互ることになりこ
れらは装置内の汚損をもたらす。

このような飛散トナーを回収する手段としては装置内に
空気流を作り、トナーを吸入する手段が考えられるが、
この方法はダクト、ファンおよびフィルタが必要となり
、装置が大型化し、また騒音が大きくなるという問題が
あり、更に、上記の飛散トナーは単なる浮遊トナーでは
なくクーロン力に起因する飛散であるため単なる浮遊ト
ナーに対する程の効果が上がらないという問題もある。

本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、感光
体面周辺に、電圧を印加して感光面との間に電界を形成
することによりトナー飛散を防止し、以て、トナーが像
露光装置防塵ガラスに付着して露光光の透過を妨げたり
、装置内を汚損することのない画像形成装置を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために次の手段構成を
有する。即ち、本発明の画像形成装置は、一様帯電、像
露光および現像の一連の工程を複数回繰り返すことによ
り感光体上に他色トナー像を形成する画像形成装置であ
って、感光体の感光面周辺に、電圧を印加することによ
り感光面との間に電界を形成する電極部材を配設したこ
とを特徴とする画像形成装置である。

（作　用） 以下、上記構成を有する本発明の画像形成装置の作用に
ついて述べる。

本発明の画像形成装置は、感光体の感光面周辺に、感光
体表面との間に電界を形成することのできる電極部材が
設けられている。従って、この電極部材に直流電圧を印
加することにより、感光体表面との間に直流電界を形成
させることができる。

帯電しているトナーはこの直流電界によって電気力を受
ける。この力の向きは、トナーの帯電が正であれば電界
の向きであり、トナーの帯電が負であれば電界の向きと
逆の向きということになる。

感光体上の帯電トナーには、この電界形成部材と感光体
との間に形成される電界、帯電トナーの分布自体によっ
て生ずる電界、感光体の導体の存在による鏡像効果によ
る電界等の合成された電界からの力と、トナーを感光体
に吸着しようとするファンデルワールス力とが作用して
いる。

従って、電界がトナーを感光体から電界形成部材へ向わ
せようとする力がファンデルワールス力より小さいか、
トナーを感光体へ向わせる向きであれば、トナーの飛散
を抑制することができ、また−旦飛散したトナーであっ
ても像露光装置まで到達するのを抑制することができる
。例えば、今、トナーの帯電極性が負であるとするなら
ば、トナーは電位の高い方へ向かって電気力を受けるか
ら、感光体の電位の方が高くなるような電圧、即ち、電
極部材の電位が感光体の電位より低くなるような電圧を
印加するとよいことになる。

更に、ファンデルワールス力による吸着力があるので、
この吸着力に相当する分だけ感光体の電位より高い電位
点より低い範囲であればトナー飛散防止の効果がある。

逆に、トナーの帯電極性が正である場合には、トナーは
電位の低い方へ向かって電気力を受けるから感光体の電
位の方が低くなるような電圧、即ち、電極部材の電位が
感光体の電位より高くなるような電圧を印加するとよい
ことになる。

更に、この場合も、ファンデルワールス力による吸着力
に相当する分だけ感光体の電位より低い電位点より高い
範囲であればトナー飛散防止の効果がある。

具体的には、電界形成部材の形状、それを設ける位置等
によって最適の電圧が求められることになる。

（実　施　例） 以下、本発明の画像形成装置の実施例を図面に基づいて
説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の主要部分の構成を示す
図である。露光用のスリット１４を設けた樹脂製スリッ
ト部材１０が像露光装置６の下部から現像スリーブ１５
の手前部分道、感光体５の表面から数開離した状態で曲
面に沿って設けられている。電ｉｌｌは樹脂製スリット
部材１０の感光体５側の面に導電性塗料を塗布すること
により形成している。この電極１１には、感光体５の表
面電位と同極性で且つ絶対値の同程度か、あるいは大き
い電圧が印加される。これにより、感光体表面のトナー
の飛散が抑制され、飛散したトナーに対しては電位の絶
対値が大きい場合には、感光体の方へ押し戻す力が作用
する。また、感光体５の表面と電極との間隔を成る程度
大きくすることにより、飛散トナーが空気抵抗を受は電
極まで到達しにくくなるという効果がある。

また、電極部材が像露光部位から現像装置手前までの範
囲に互って配設されているため露光によるトナー飛散部
位すべてにおいて飛散が抑制されるとともに、その範囲
の機内汚れも防止される。

その上、電極部材が感光体表面の曲面に沿った形で配設
されているため、電界や気流等のトナー飛散に関する条
件の変化が、像露光部位から現像装置手前までの範囲に
亙って小さく、安定したトナー飛散防止能力を発揮する
ことができる。

スリット部材１０には樹脂が用いられており、成形が容
易で軽量であり且つ安価であるという利点がある。本実
施例において、電極１１と感光体５の間隔を５市に設定
し、感光体帯電電位−４７０Ｖに対し、電極１１への印
加電圧を一５００Ｖとし、感光体線速度７０　ｍ＋ａ　
／　ｓｅｔで反転現像方式による画像形成を行わせたと
ころ１０００コピーまで白すじ（防塵ガラスにトナーが
付着した場合その部分はレーザ光が透過しないので感光
体が露光されず、従って現像してもトナーが付着せず白
い部分が線状になって現われる現象）が現われないとい
う結果が得られた０本発明を適用しない場合には１００
コピー位で白すじが現われるので、大幅な改善が得られ
ることになる。また、装置内の汚損も大幅に軽減された
。

第２図は本発明の第２の実施例の主要部分の構成を示す
図である。第１図の例との相違は、像露光装置６の枠体
８にレール１２を設け、一方、樹脂製スリット部材１０
’に溝１３を設け、図の紙面の垂直方向にスライド可能
な取付構造とした点、および電極１１′を樹脂製スリッ
ト部材１０′の感光体５とは反対側の面（背面）に設け
た点である。スライド構造にしたことによって装置前面
からの着脱が容易になり保守性が向上している。

また、電極１１′が背面に設けられているので感光体５
を抜き取った後の整備生業での高電圧に触れる危険が除
去され安全性が向上している。

更に、スリット１４部分では、電極１１′がスリットの
奥、即ち、防塵ガラス４に近い方に設けられているので
、第１図の例に較べて、飛散トナーが防塵ガラス４へ到
達しにくいという結果が得られている。電極１１′への
印加電圧が一４００Ｖ〜−６００ｖの範囲で、他の条件
を第１の実施例と同じに設定し、画像形成を行わせたと
ころ５０００コピーまで白すしが現われないという結果
が得られた。また、装置内の汚損は第１の実施例同様大
幅に軽減された。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の画像形成装置は、感光体
の感光面周辺に電極部材を設け、これに電圧を印加して
、感光体表面との間に、感光体表面上に形成されている
トナー像のトナー飛散を抑制し、或いは飛散したトナー
を感光体へ向けて押し戻す力が作用する電界を形成して
いるので、トナーの飛散が抑制され、防塵ガラスへのト
ナーの付着や装置内の他の部分へのトナーの付着を防止
でき、その結果、白すし等の露光むらを防止できると共
に装置内汚損を防止できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の主要部の構成を示す図
、第２図は本発明の第２の実施例の主要部の構成を示す
図、第３図はトナー飛散の原因説明図、第４図はトナー
飛散の状況図である。 １・・・・・・帯電器、　２・・・・・・ミラー、　　
３・・・・・・レーザ光、　４・・・・・・防塵ガラス
、　５・・・・・・感光体、６・・・・・・像露光装置
、　７・・・・・・トナー、　８・・・・・・枠体、　
１０．１０’・・・・・・樹脂製スリット部材、１１．
１１’・・・・・・電極、　１２・・・・・・レール、
１３・・・・・・溝、　１４・・・・・・スリット、　
１５・・・・・・現像スリーブ、　　１６・・・・・・
絶縁部材。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 ′＄／　　図 第　３　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）一様帯電、像露光および現像の一連の工程を複数
   回繰り返すことにより感光体上に他色トナー像を形成す
   る画像形成装置であって、感光体の感光面周辺に、電圧
   を印加することにより感光面との間に電界を形成する電
   極部材を配設したことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）現像が反転現像方式で行われることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の画像形成装置。
3. （３）電極部材に印加する電圧が、感光体の一様帯電極
   性と同極性で且つ絶対値が一様帯電電位と同じであるか
   又は大きいことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   又は第（２）項に記載の画像形成装置。
4. （４）電極部材が像露光部位から現像装置手前までの範
   囲に亙って配設されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項ないし第（３）項のいずれかに記載の画
   像形成装置。
5. （５）電極部材が感光体表面の曲面に沿った形で配設さ
   れていることを特徴とする画像形成装置。