JPH0626912Y2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、電子写真技術を応用した画像形成装置に係
り、より詳細には、反転現像方式における転写材の飛散
トナーによる汚れを防止し得る画像形成装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

電子写真技術を応用した画像形成装置は、像担持体であ
る感光体の周囲に帯電器、現像器、転写器、給紙カイド
板その他の部材を配設して構成されている。第３図は、
そのような従来の画像形成装置の主要プロセス配置図で
ある。

同図において、感光体１はアルミニューム材料で円筒状
に形成された基体３を有し、該基体３の外周面に感光材
料が積層された感光層２が形成され、基体３は接地され
ている。

帯電器４は帯電ワイヤ１５とグリッド２２を有し、該グ
リッド２２には定電圧素子１８（例えばツェナーダィオ
ード）が接続され、可変抵抗器１９を介して接地されて
いる。上記帯電ワイヤ１５はマイナス極性の電源１７を
介して接地されている。

現像器６はドクター板７とマグネットロール８を有し、
内部に磁性トナー９が収容され、マグネットロール８に
はマイナス電源２１を介して接地されている。

転写器１１は接地されたシールドケース２３を有し、そ
の内部には転写ワイヤ１６が張架されており、該転写ワ
イヤ１６はプラス電源２０に接続されている。また転写
紙を上記感光体１と転写器１１間に案内する給紙ガイド
板１０は、転写紙が静電気力で給紙ガイド板１０に付着
してしまうのを避けるために接地されている。

クリーナ１２はブレード１３と回収ロール１４を有し、
上記感光体１上の残留トナーを取り除き回収するために
設けられている。

露光５は、蛍光灯からの光が例えば液晶光シャッタ等で
画像情報に対応する画像光に変調され上記感光体１に照
射される光である。

以上のように構成された画像形成装置において、上記感
光体１の感光層２は上記帯電器４により、むらなく一様
に帯電される。そして、露光５により、上記感光層２に
画像情報に対応する潜像が形成され、現像器６により潜
像をトナー像（顕像）化する。次いで、給紙ガイド板１
０を通過して来た転写紙（図示せず）上に、転写器１１
で上記感光層２上のトナー像を転写する。その後上記感
光層２上に残留するトナーは上記クリーナ１２により清
掃される。

第４図は上記画像形成装置での静電潜像形成後の感光体
表面電位を示す図である。縦軸が電位（Ｖ）を示す。

光が照射されない部分の暗電位は液晶光シャッタの漏光
により若干の電位減衰を生じたＶ_Ｈとなり、光が照射さ
れた部分の明電位はＶ_Ｌとなる。そして、上記マイナス
電源２１により上記暗電位Ｖ_Ｈより若干低い（絶対値）
現像バイアス電圧Ｖ_Ｂが印加されている現像ロール８に
より現像が行われる。従って、トナーは、同図に示すよ
うに上記明電位Ｖ_Ｌの部分に付着し、上記暗電位Ｖ_Ｈの
部分に付着しない。即ち、負帯電トナーを使用するた
め、上記暗電位Ｖ_Ｈの部分ではトナーに対する反撥力が
作用し、トナーはその部分に付着できない。逆に、明電
位Ｖ_Ｌの部分は、トナーに対する反発力はなく、バイア
ス電圧Ｖ_Ｂとの間の電界力がトナーを感光体側に付着さ
せる方向に作用し、トナーが吸着される。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、従来の画像形成装置では、上述のように
感光層２に一旦付着したトナーは、主に分子間引力（フ
ァンデルワース力）による弱い力で感光層２上に保持さ
れており、感光体１の回転による遠心力で振り飛ばされ
たり、静電気力或いは磁力により離脱して飛散し転写紙
に付着する等して転写紙の汚染、画質の劣化等の原因と
なることがある。

第５図は、特に電界によるトナーの飛散の原因を説明す
るための図である。

前述の如く、感光体１の感光層２上におけるトナーの付
着部分の電位は低い負電位である。一方、給紙ガイド板
１０は上述のように接地されアース電位に設定されてい
るから、電気力線の方向は同図に示すように上記給紙ガ
イド板１０から上記感光体１に向かって形成される。ト
ナーは負電位に帯電されているため、上記感光体１より
上記給紙ガイド板１０に向って、即ち上記電気力線の方
向とは逆方向の力が作用し、感光体１上から離脱し易く
なる。

第６図は、磁力によるトナーの飛散の原因を説明するた
めの説明図である。

上記マグネットロール８内には固定磁石があり、該固定
磁石の磁力線は、Ｎ極とＳ極間に形成される。従って、
磁性トナーを使用する場合、トナーは磁力線の方向へ力
を受け飛散し易くなる。また、上記給紙ガイド板１０が
磁性材料で形成されている場合には第６図のように先端
に磁力線が集中するためトナーがその部分へ付着する度
合が高い。

上述したような原因から、反転現像方式の画像形成装置
においては、上記感光層２に付着するトナーの飛散が起
り易く、飛散したトナーは給紙ガイド板１０の先端等へ
付着し、転写紙を汚すという問題があった。

〔考案の目的〕

本考案は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、反転現象方式におけるト
ナー飛散を有効に抑制し、装置内部及び転写紙のトナー
汚染を顕著に防止できる画像形成装置を提供しようとす
るものである。

〔考案の要点〕

上記目的は、本考案によれば、導電性基体上に像担持部
が積層された像担持体と、前記導電性基体を装置本体に
接地する接続回路間に設けられ、所定極性の可変電圧を
印加可能な可変バイアス電源と、前記導電性基体と前記
可変バイアス電源との接続部に接続され前記所定極性と
逆極性の電圧を印加可能な第１電源を備え、前記像担持
部表面を前記逆極性に帯電させる帯電手段と、前記像担
持部表面に画像情報に対応して前記帯電手段により帯電
された帯電電位と該帯電電位とは異なる電位との電位差
を生じせしめて静電潜像を形成する静電潜像形成手段
と、前記装置本体に直接或いは現像バイアス電源を介し
接地されたトナー担持部材を備え、前記静電潜像の前記
異なる電位部に前記逆極性に帯電したトナーを付与しト
ナー像に反転現像する現像手段と、前記接続部に接続さ
れ前記所定極性の電圧を印加可能な第２電源を備え、前
記トナー像を転写材上に転写させる転写手段とを有する
ことを特徴とする画像形成装置を提供することにより達
成される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本考案に係る画像形成装置の要部を示す構成図
である。（但し、第３図と同一部材には同一番号を付し
て説明する。） 感光体１の周囲には、帯電器４、現像器６、転写器１
１、給紙ガイド板１０、クリーナ１２等の画像形成部材
が配設されている。

帯電器４の帯電ワイヤ１５はマイナス電源１７に接続さ
れ、該マイナス電源１７は可変バイアス電圧電源２４の
一方の端子（第１端子）に接続され、該可変バイアス電
圧電源２４の他方の端子（第２端子）は接地されてい
る。また、上記帯電器４のグリッド２２は定電圧素子１
８及び可変抵抗器１９を介し上記可変バイアス電圧電源
２４の第１端子側に接続されている。

転写器１１の転写ワイヤ１６はプラス電源２０に接続さ
れ、該プラス電源２０も上記可変バイアス電圧電源２４
の第１端子側に接続されている。また、転写器１１のシ
ールドケース２３も上記可変バイアス電圧電源２４の第
１端子側に接続されている。更に、感光体１の基体３は
上記可変バイアス電圧電源２４の第１端子側に接続され
ている。一方、現像器６のマグネットロール８及び給紙
ガイド板１０は共に接地されている。

以上のように構成された本考案の画像形成装置におい
て、電位が印加される各部材の電位関係を考察すると、
感光体１の基体３に対する帯電ワイヤ１５、グリッド２
２、転写ワイヤ１６の電位差は前記従来例と同様にな
る。即ち、上記基体３と上記帯電ワイヤ１５の間の電位
差は上記マイナス電源１７の電圧であり、上記基体３と
上記グリッド２２の間の電位差は定電圧素子１８に可変
抵抗１９を接続した電気回路に生ずる端子間電圧であ
り、上記基体３と上記転写ワイヤ１６間の電位差は上記
プラス電源２０の電圧である。一方、上記基体３とマグ
ネットロール８の間の電位差は該マグネットロール８側
が接地電位、上記基体３が可変バイアス電圧電源２４の
出力電圧となりその電位差は可変バイアス電圧電源２４
の電圧値である。そのような電位関係に対し、上記基体
３と給紙ガイド板１０間の電位差は、従来例のものとは
異なり、可変バイアス電圧電源２４の出力電圧差とな
る。

このように画像形成部材が配設され、かつ各部材が上述
のような電圧関係を有する画像形成装置において、画像
形成動作を説明する。

まず帯電器４により、感光体の感光層２には従来の場合
よりＶ_Ｄだけ電位が低い（絶対値）初期帯電が行われ
る。次に上述の電位に一様帯電された感光体１は、図示
しない印字ヘッドにより露光が行われ静電潜像が形成さ
れる。即ち、印字ヘッドは、内部に例えば液晶光シャッ
タ及び光源を有し、外部から送信されたデータに従って
液晶光シャッタを開閉制御し、画像情報を含む露光を行
い、感光体１の感光層２に静電潜像を形成する。

第２図はこの静電潜像を形成する感光層２の電位の分布
を示す図である。縦軸は電位（Ｖ）を示す。

光が照射されない部分の暗電位は、上記可変電圧電源２
４が接続されていないときに生ずる電圧（従来例の場合
の電圧）Ｖ_Ｈから上記可変電圧電源２４の出力電圧Ｖ_Ｄ
を差し引いた電圧であるＶ_Ｈ−Ｖ_Ｄ（例えば−50Ｖ）と
なり、光が照射された部分の明電位は、上記可変電圧電
源２４が接続されていないときに生ずる電圧（従来例の
場合の電圧）Ｖ_Ｌから上記可変電圧電源２４の出力電圧
Ｖ_Ｄを差し引いた電圧Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｄ（例えば＋200Ｖ）と
なる。

次に、このような電位分布を有する静電潜像を現像器６
でトナー像化する。この時現像ロール８は接地されてい
る為、第２図に示すように、従来と同様、光が照射され
ない部分の暗電位Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｄより絶対値が若干低い電圧
が現像ロール８に印加されることになり、良好な現像が
行われる。その後、トナー像が付着した感光体１は転写
器１１へ向かうが、この間、前述したように、遠心力、
磁力を受け感光層２上のトナーは離脱する方向へ力をう
ける。しかし、本実施例では上記基体３に対して給紙ガ
イド板１０の電位はこれより低く保持されているので第
５図の場合とは逆の方向に電気力線が生ずる。即ち、感
光体１から給紙ガイド板１０の方向へ電気力線が形成さ
れることになるため、負に帯電したトナーが感光体１に
押し付けられる。従って、感光体１からトナーが離脱し
機内へ飛散し難くなる。このようにして、感光体１上に
確実に保持されたトナー像は転写器１１により転写紙へ
転写され、図示しない定着器により転写紙へトナー像が
定着された後機外へ排出される。

また、本実施例では、可変バイアス電圧電源２４を可変
することによって、現像器６での現像バイアスを相対的
に可変することができ画像濃度調整を行うことができ
る。尚、第１図において２点鎖線で示す如く、現像ロー
ル８にマイナス電源２５を接続して適宜な−の電圧を印
加することにより、さらに広い画像濃度制御を行うこと
もできる。

〔考案の効果〕

以上、詳細に説明したように、給紙ガイド板付近は、マ
グネットロールの磁力、感光体の遠心力や静電クーロン
力等が原因してトナー飛散が起り易い部分であるが、本
考案では、それらの力に充分打ち勝つことのできる電界
による力が逆方向に作用するよう構成したのでトナー飛
散を効果的に抑制することができる。また、可変バイア
ス電圧に拘らず転写器及び帯電器の感光体の基体に対す
る電位差を一定に保持し得る構成としたので、画像濃度
調節を行う都度転写器への印加電圧を調節する必要はな
く、上記可変バイアス電圧を変更するだけの操作で容易
に画像濃度調節を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例としての画像形成装置の要
部構成図、 第２図は、上記実施例における静電潜像の電位の分布を
示す構成図、 第３図は、従来の画像形成装置の要部構成図、 第４図は、従来の画像形成装置での静電潜像の電位の分
布を示す構成図、 第５図は、電界によるトナーの飛散の原因を説明する説
明図、 第６図は、磁力によるトナーの飛散の原因を説明する説
明図である。 １……感光体、 ２……感光層、 ３……基体、 ４……帯電器、 ５……照射光、 ６……現像器、 ７……ドクター板、 ８……マグネットロール、 ９……トナー、 １０……給紙ガイド板、 １１……転写器、 １２……クリーナ、 １３……ブレード、 １４……回収ロール、 １５……帯電ワイヤー、 １６……転写ワイヤー、 １７……マイナス電源、 １８……定電圧素子、 １９……可変抵抗器、 ２０……プラス電源、 ２１……マイナス電源、 ２２……グリッド、 ２３……シールドケース、 ２４……可変バイアス電圧電源、 ２５……マイナス電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 金井 英文 東京都東大和市桜が丘２丁目229番地 カ シオ電子工業株式会社内 (72)考案者 広野 武男 東京都東大和市桜が丘２丁目229番地 カ シオ電子工業株式会社内 (72)考案者 大川 茂樹 東京都東大和市桜が丘２丁目229番地 カ シオ電子工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性基体上に像担持部が積層された像担
   持体と、 前記導電性基体を装置本体に接地する接続回路間に設け
   られ、所定極性の可変電圧を印加可能な可変バイアス電
   源と、 前記導電性基体と前記可変バイアス電源との接続部に接
   続され前記所定極性と逆極性の電圧を印加可能な第１電
   源を備え、前記像担持部表面を前記逆極性に帯電させる
   帯電手段と、 前記像担持部表面に画像情報に対応して前記帯電手段に
   より帯電された帯電電位と該帯電電位とは異なる電位と
   の電位差を生じせしめて静電潜像を形成する静電潜像形
   成手段と、 前記装置本体に直接或いは現像バイアス電源を介し接地
   されたトナー担持部材を備え、前記静電潜像の前記異な
   る電位部に前記逆極性に帯電したトナーを付与しトナー
   像に反転現像する現像手段と、 前記接続部に接続され前記所定極性の電圧を印加可能な
   第２電源を備え、前記トナー像を転写材上に転写させる
   転写手段とを有することを特徴とする画像形成装置。