JPS63163380A - 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、感光体に対し、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表面に
多色トナー像を形成する画像形成装置の２色目以降の像
露光に起因するトナーの飛散および飛散トナーが像露光
装置の防塵ガラスに付着する現象を防止する手段の改良
に関する。

（従来の枝庸） 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。

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（こ帯電後、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、特に顕著である。

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。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。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
分し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０ボルト近くになっている（
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などが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の方が大きいと、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次
の色に対応する像露光を行った時にトナー飛散が生じる
と、その飛散トナーの一部が像露光装置内の防塵ガラス
に付着して、像露光光の透過率を低下させたり、むらを
生じさせたりするという問題がある。

第４図は、飛散したトナーが防塵ガラスに付着する状況
を示す図である。即ち感光体５の表面に形成されている
トナー像のトナー７が、レーザ光３による像露光が行わ
れた時に、図示のように飛散したトナーの一部は枠体８
に付着したり、防塵ガラス４へまで到達しこれに付着す
る。

こうして、機内汚れを生ずると共に、防塵ガラスに付着
したトナーはレーザ光３の透過を妨げるという問題があ
る。

この問題を解決する手段として、気流を用いて飛散した
トナーを吸引する方法或いは本願出願人が出願中（特願
昭６ｌ−２５５３３６）のトナー飛散防止電極を用いる
手段がある。

第５図は前記トナー飛散防止電極を用いた手段構成の例
を示す図である。この例では、トナー飛散防止電極とし
て、スリット１４を有するスリット電極９を設け、この
スリット電極９に感光体の帯電極性と同極性で絶対値が
感光体５の帯電電位の絶対値と同程度か大きめの電圧を
印加することにより、感光体５の表面との間にトナーの
飛散を抑制する電界を形成させている。この電界により
トナーの飛散が抑制されると共に、絶対値が感光体５の
帯電電位の絶対値より大きめの電圧を印加した場合には
、飛散したトナーに対し感光体５の方へ引き戻すような
力が作用する。

また、スリット１４が狭い通路となっているために、飛
散トナーが防塵ガラス４へ到達しにくいという効果があ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、気流を用いて飛散トナーを吸引するとい
う手段は、それの、みて効果を挙げようとすると、専用
のファン、ダクトおよびフィルタ等が必要となり、騒音
発生の問題、装置が大型化する問題、原価高になるとい
う問題がある。

また、トナー飛散電極を用いる手段では、像露光によっ
て最もトナー飛散量の多い部位の丁度上部にスリット電
極９のスリット１４が位置する。

ところがこのスリット１４部分は電極が切れている所で
あるため、最も電界強度の弱いところである。結局、飛
散したトナーに対し、感光体５の方へ引き戻そうとする
力が最も弱いところへ、最も多くトナーが飛散していく
ためスリット１４内への飛散トナーの侵入を完全には防
止し切れないという問題がある。

本発明の目的は、上記の両手段を併用することにより、
それぞれの手段の問題点を解決し、像露光装置の防塵ガ
ラスに飛散トナーが付着せず、露光量低下や露光むらを
生ずることのない良質の画像を形成することのできる画
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、感光体に対し
、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表面に多色トナー像を形成する
画像形成装置であって、その像露光装置の防塵ガラスと
感光体との間に感光体表面の一定範囲との間で電界を形
成する電極（トナー飛散防止電極という）を有し、該電
極と感光体表面との空隙に気流を生ゼしぬる気流発生手
段を有することを特徴とする画像形成装置である。

（作　用） 本発明の画像形成装置は、像露光装置の防塵ガラスと感
光体との間に感光体表面の一定範囲との間で電界を形成
する電極を有しているので、■・ナーの帯電極性に応じ
て、例えば、トナーが負帯電であるときには電極の電位
が感光体の電位より低くなる電圧を印加することにより
感光体から電極への向きの電界が形成されるのでトナー
の飛散が抑制されると共に、一旦飛散したトナーも感光
体表面の方へ再び引き戻される力を受ける。

トナーが正帯電であるときには電極の電位が感光体の電
位より高くなる電圧を印加することにより、トナーの飛
散抑制および飛散トナーの引き戻しが行われる０本装置
では更に、気流発生手段を有しており、これにより、電
極と感光体表面との間隙に気流を生ぜしめ、露光部分で
飛散し光路およびその近傍に多く存在している飛散トナ
ーを気流の下流側に・移動させている。このように飛散
トナーの多くの部分を光路およびその近傍から除去する
ことにより、飛散トナーが防塵ガラス迄到達してこれに
付着することを防止する効果を大幅に向上することがで
きる。

このように、本発明の画像形成装置では、トナー飛散防
止電極を用いてトナー飛散を抑制し、飛散したトナーを
感光体表面の方へ向かわせるようにしつつ、飛散したト
ナーの密度の高い部分を気流によって光路およびその近
傍から移動させるのに気流を用いているので、気流のみ
によって飛散トナーを吸引集塵してしまう場合に較べて
気流発生手段は小規模のもので充分であり、気流を用い
ることによる騒音、大型化および原価高という諸問題は
生じない。

（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図は本発明の画像形成装置の実施例の主
要部分の構成を示す図である。

像露光装置６の防塵ガラス４と感光体５の間に、樹脂製
スリット部材１０に保持された、電界形成用の電極（ト
ナー飛散防止電極）である導電性電極部材１１が設けら
れており、この導電性電極部材１１と感光体５との間の
空隙に気流１７を生ザしぬる気流発生手段としてダクト
１５およびファン１６が設けられている。

像露光によるトナー飛散は感光体上の現に露光されてい
る部分（露光点ａ）で最も強く発生する。

この部分の真上は、当然のことながら像露光光の光路の
ために電極を設けることができない。

即ち、トナー飛散の最も激しい部分に対応する位置に電
極がないのでこの部分の電界が弱くスリット１４の開口
部分へ達したトナーに対しては、スリット１４内への侵
入を電界だけでは充分には阻止しにくい。

本実施例では、ダクト１５とファン１６を設けて気流１
７を生ぜしめることにより、露光点ａから飛散したトナ
ーをスリット１４の開口部へ向かわせずそれよりも下流
の方（図では右側の方）へ向かわせるようにしている。

即ち、トナー飛散量のピーク点をスリット１４の開口部
から外すようにしているのである。この場合飛散したト
ナーをダクト１５へ吸入してしまわなくとも、飛散トナ
ーが防塵ガラスへ到達付着することを充分防止すること
ができるので、気流発生手段は、トナー飛散防止電極を
用いないで飛散トナーを気流によって吸引してしまう場
合の気流発生手段よりも可成小規模のものでよい。

第２図は、第１図のような装置構成において、スリット
１４の幅が２ＩＩｍ、導電性電極部材１１と感光体５の
表面との間隔が５ＩＩＩ１１、感光体の電位が−４７０
Ｖ、導電性電極部材１１の電位を一５００■、ダクト１
５の開口部が３５０關×１０龍、ファンモータ出力がＩ
ＯＷで流速が０．４＋ａ／Ｓ以上の時における、トナー
飛散分布状況を示す図である０図中、縦軸は導電性電極
部材１１の下側での飛散トナー量を示し、横軸は感光体
上の回転方向における位置を示す、横軸上のａ点は露光
位置を示す。図の上部には、電極部材の位置を示しであ
る。実線の曲線は電極部材も気流も存在しない場合のト
ナー飛散状況、点線の曲線は電極部材の電位を一５００
■にした場合でトナー飛散量が抑制されていることを示
している。

Ｏ印の連続で表されている曲線は気流のみの場合で、実
線曲線が気流の下流の方へほぼ平行移動した状態となっ
ている。Ｘ印の連続で表されている曲線は電極部材の電
位を一３００Ｖにし且つ０．４■／Ｓ以上の気流を生じ
させた場合の状態で点線の曲線が気流の下流の方へほぼ
平行移動した状態となっている。

こうして、気流によりトナー飛散量のピーク位置がスリ
ット開口部から外すことができることを示している。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の画像形成装置においては
、トナー飛散防止用の電極と気流発生手段を併用するこ
とにより、飛散トナー量自体を抑制するとともに飛散ト
ナー量のピーク点を光路空間部分から外しているので、
一方の手段のみでは得られないような、防塵ガラスへの
トナー付着防止効果が得られ、その結果、露光量低下や
露光むらを生ずることのない良質の画像を形成すること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例の主要構成部分を示す図、
第２図はトナー飛散に対する電極および気流による影響
説明図、第３図はトナー飛散の原因説明図、第４図はト
ナー飛散の状況説明図、第５図はトナー飛散防止電極を
用いた構成例の図である。 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、　９
・・・・・・スリット電極、　１０・・・・・・樹脂製
スリット部材、　１１・・・・・・導電性電極部材、１
２・・・・・・レール、　１３・・・・・・溝、　１４
・・・・・・スリット、　　１５・・・・・・ダクト、
　　１６・・・・・・ファン、１７・・・・・・気流、
　ａ・・・・・・露光点。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 第　ｌ　図 率　２　図 ４に書１−二 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体に対し、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表面に多色トナー
   像を形成する画像形成装置であって、その像露光装置の
   防塵ガラスと感光体との間に感光体表面の一定範囲との
   間で電界を形成する電極を有し、該電極と感光体表面と
   の空隙に気流を生ぜしめる気流発生手段を有することを
   特徴とする画像形成装置。