JPH086403A

JPH086403A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH086403A
Application number: JP14323894A
Authority: JP
Inventors: Suefumi Mimura; 季文三村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は現像ローラに印加する現像バイアス値
および回転数を現像時と現像時以外で適正値に制御して
トナー飛散の低減を図ることができるようにした画像形
成装置を提供することを目的とする。【構成】本発明は像を担持する回転自在な感光体ドラム
３１と、この感光体ドラム３１上に静電潜像を形成する
像形成手段１７と、この像形成手段１７により形成され
た静電潜像にトナーとキャリアからなる２成分現像剤を
現像ロ−ラ６２の回転により供給して現像する現像手段
３４と、この現像手段３４の現像ロ−ラ６２に現像バイ
アスを印加するバイアス電源６４と、このバイアス電源
６４によって前記現像ロ−ラ６２に対し該現像ロ−ラが
現像時以外で回転している時に印加する現像バイアス値
を現像時において印加する現像バイアス値より大とする
コントロ−ラ６３とを具備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、電子写真装
置として適用される画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置には、感光体上に形成した
原稿の静電潜像に対しトナーとキャリアからなる２成分
現像剤を供給して現像するものがある。

【０００３】ところで、上記感光体において静電潜像が
形成されていない部分（白地部分）の電位は０Ｖになら
ない（残留電位）ため、トナーが静電的に付着し、白地
部分に汚れ（かぶり）が発生する。

【０００４】このため、２成分現像剤を供給する現像ロ
−ラに対し、感光体の白地部分の電位によりも少し高い
電圧（現像バイアス）を印加することにより、感光体の
白地部へのトナ−の付着を防止するようにしている。

【０００５】また、複数枚の用紙上に連続して電子写真
像を得ようとする場合には、現像ローラの回転数、及び
現像ローラに印加する現像バイアス電圧を現像時および
現像時以外（感光体の白地部分が現像ロ−ラに対向する
時）において一定値に制御している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像バ
イアス電圧、および現像ロ−ラの回転数を現像時と現像
時以外とで、常に一定にすると、現像器内のトナ−が飛
散し易く、電子写真装置内部を汚染したり、帯電装置、
転写・剥離装置等を汚染し、良質な画像を長期間安定し
て得られない。

【０００７】また、装置内各部に付着したトナーにより
装置故障の原因となる等の問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、現像時以外で、現像ロ
ーラが回転している時に印加する現像バイアス値を現像
時の現像バイアス値より高く設定してトナーの飛散を抑
え、かつ、現像ローラの現像時以外での回転数を現像時
の回転数より小さくして、より一層のトナー飛散の低減
を図ることができるようにした画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、像を担持する回転自在な像担持体と、この像
担持体上に静電潜像を形成する像形成手段と、この像形
成手段により形成された静電潜像にトナーとキャリアか
らなる２成分現像剤を現像ロ−ラの回転により供給して
現像する現像手段と、この現像手段の現像ロ−ラに現像
バイアスを印加する印加手段と、この印加手段によって
前記現像ロ−ラに対し該現像ロ−ラが現像時以外で回転
している時に印加する現像バイアス値を現像時において
印加する現像バイアス値より大とする制御手段とを具備
してなる。

【００１０】また、像を担持する回転自在な像担持体
と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段
と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナー
とキャリアからなる２成分現像剤を現像ロ−ラの回転に
より供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像
ロ−ラに現像バイアスを印加する印加手段と、この印加
手段によって前記現像ロ−ラに対し該現像ロ−ラが現像
時以外で回転している時に印加する現像バイアスを現像
時において印加する現像バイアスの１．２乃至１．５倍
とする制御手段とを具備してなる。

【００１１】また、像を担持する回転自在な像担持体
と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段
と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナー
とキャリアより成る２成分現像剤を現像ロ−ラの回転に
より供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像
ロ−ラに現像バイアスを印加する印加手段と、前記現像
ローラの現像時以外における回転数を現像時における回
転数より低くする制御手段と、を具備してなる。

【００１２】また、像を担持する回転自在な像担持体
と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段
と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナー
とキャリアより成る２成分現像剤を現像ロ−ラの回転に
より供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像
ロ−ラに現像バイアスを印加する印加手段と、前記現像
ローラの現像時以外の回転数を現像時の回転数の０．３
乃至０．８倍とする制御手段とを具備してなる。

【００１３】また、像を担持する回転自在な像担持体
と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段
と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナー
とキャリアより成る２成分現像剤を現像ロ−ラの回転に
より供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像
ロ−ラに現像バイアスを印加する印加手段と、この印加
手段によって前記現像ロ−ラに対し該現像ロ−ラの現像
時以外で回転している時に印加する現像バイアスを現像
時に印加する現像バイアスの１．２乃至１．５倍とし、
かつ、前記現像ローラの現像時以外の回転数を現像時の
回転数の０．３乃至０．８倍とする制御手段とを具備し
てなる。

【００１４】

【作用】前記印加手段によって現像時以外において印加
する現像バイアス値を現像時において印加される現像バ
イアス値より大とすることにより、現像器内からの現像
剤に飛散を防止する。

【００１５】前記現像ローラの現像時以外における回転
数を現像時における回転数より低くすることにより、現
像器内からの現像剤に飛散を防止する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図に示す一実施例を参照して
説明する。

【００１７】図１は電子複写機の全体構成を示すもの
で、図中１は装置本体である。

【００１８】この装置本体１の上面部には原稿載置台２
が水平状態に設けられ、この原稿載置台２上には原稿を
前記原稿載置台２上に搬送する原稿自動送り装置２Ａが
設けられている。

【００１９】また、上記装置本体１内の上部側にはスキ
ャナ部５が設けられている。

【００２０】上記スキャナ部５は第１および第２のキャ
リッジ６，７を移動自在に備え、第１のキャリッジ６に
は露光ランプ８および第１の反射ミラ−９が配設されて
いる。上記第２のキャリッジ７には第２および第３の反
射ミラ−１０，１１が配設されている。前記第３の反射
ミラ−１１によって反射される反射光の光路中には光学
レンズ１３および受光素子１４が配設されている。

【００２１】また、上記スキャナ部５の下方部には用紙
搬送路１５が水平状態に設けられている。この用紙搬送
路１５中には用紙の搬送方向に沿って順次、レジストロ
−ラ２２、画像形成手段１７、搬送ベルト２７、定着手
段１８、送りロ−ラ２８、ゲ−ト１９、及び排出ロ−ラ
２０が配設されている。

【００２２】上記画像形成手段１７は、感光体ドラム３
１を回転自在に備え、この感光体ドラム３１の周囲部に
はその回転方向に沿って順次、帯電部３２、露光部３
３、現像器３４、転写、剥離チャ−ジャ−３５ａ，３５
ｂ、さらに、クリ−ナ３６が配設されている。

【００２３】３９は情報光を走査するポリゴンミラ−で
ある。このポリゴンミラ−３９によって走査される光は
光学系４０を介して上記露光部３３に送られる。

【００２４】上記定着手段１８はヒ−トロ−ラ４１と、
このヒ−トロ−ラ４１に転接するプレスロ−ラ４２とに
よって構成されている。

【００２５】また、上記用紙搬送路１５の下方部には両
面コピ−時に用紙を搬送する搬送パス部２９が設けら
れ、この搬送パス部２９中には用紙の搬送方向に沿って
複数対の搬送ロ−ラ３０が配設されている。

【００２６】さらに、上記搬送パス部２９の下方部には
前記搬送パス部２９から排出される用紙をスタックする
スタック部４５が設けられている。このスタック部４５
にスタックされた用紙はピックアップロ−ラ４６によっ
て取り出され、給紙ロ−ラ４７と分離プレ−ト４８とに
より、一枚ずつ分離されて供給されるようになってい
る。

【００２７】また、上記装置本体１内の下方部には給紙
カセット３が上下方向に複数段配設されている。これら
給紙カセット３内の用紙はピックアップロ−ラ２３によ
りそれぞれ取り出され、これら取り出された用紙は給紙
ロ−ラ２４と分離ロ−ラ２５とにより、一枚ずつ分離さ
れて垂直搬送路１５へ送り出されるようになっている。
上記垂直搬送路１５には上記各給紙カセット３に対応し
てアライニングロ−ラ対１６が複数配設されている。

【００２８】一方、上記装置本体１の一側部には手差給
紙部５１および大容量給紙部５２が上下に位置して配設
されている。これら手差給紙部５１および大容量給紙部
５２の用紙は給紙ロ−ラ５３，５４により上記搬送路１
５のレジストロ−ラ２２へと供給されるようになってい
る。

【００２９】また、上記装置本体１の他側部には、排紙
ロ−ラ２０から排出される画像形成済みの用紙を受ける
排紙トレイ４が設けられている。

【００３０】しかして、画像形成時には、原稿自動送装
置２Ａに原稿をセットしてコピ−ボタン（図示しない）
をオンする。これにより、原稿載置台２上に原稿が送ら
れてセットされるとともに、露光ランプ８が点灯し、第
１及び第２のキャリッジ６，７が走行される。これによ
り、原稿に光が走査され、この走査により原稿から反射
される反射光は第１〜第３の反射ミラ−９〜１１、光学
レンズ１３を介して受光素子１４に受光されて画像が読
み取られる。この読み取られた画像は図示しない伝送系
を介して情報光としてポリゴンミラ−３９に送られる。
ポリゴンミラ−３９に送られた情報光はポリゴンミラ−
３９の回転により走査され光学系４０を介して感光体ド
ラム３１に照射される。感光体ドラム３１の表面は、帯
電チャ−ジャ−３２により一様に帯電されており、原稿
の静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体ドラム
３１の回転により、現像器３４へ送られてトナ−が供給
されて顕像化される。

【００３１】一方、このときには、給紙カセット３、あ
るいは大容量給紙部５２または、手差給紙部５１から用
紙が供給される。この用紙はアライニングロ−ラ２２に
より整位されたのち、感光体ドラム３１と転写チャ−ジ
ャ−３５ａとの間の画像転写部へ送られ、感光体ドラム
３１上の顕像が用紙に転写される。この顕像が転写され
た用紙は剥離チャ−ジャ−３５ｂの作用により感光体ド
ラム３１から剥離され、搬送ベルト２７の走行により、
定着手段１８のヒ−トロ−ラ４１とプレスロ−ラ４２と
の間に送られて加熱および加圧されて定着される。この
画像が定着された用紙は送りロ−ラ２８、ゲ−ト１９、
および排紙ロ−ラ２０を介して排紙トレイ４に排出され
る。

【００３２】ところで、上記現像器３４は図１に示すよ
うに、その容器６１内にトナ−とキャリヤからなる２成
分現像剤を収容し、この現像剤を現像ロ−ラ６２の回転
により上記感光体ドラム３１上に形成された静電潜像に
供給して現像するようになっている。

【００３３】また、上記現像ロ−ラ６２は図８に示す印
加手段としてのバイアス電源６４によって現像バイアス
が印加されるようになっている。

【００３４】また、上記バイアス電源６２によって印加
される現像バイアス値および前記現像ロ−ラ６２の回転
数は制御手段としてのコントロ−ラ６３により制御され
るようになっている。

【００３５】図９は画像形成手段１７の動作タイミング
を示すもので、現像ロ−ラ６２の現像時以外における回
転数は現像時の回転数より低くされ、また、現像ロ−ラ
６２に対し現像時以外で回転している時に印加する現像
バイアスを現像時に印加する現像バイアスより大とす
る。

【００３６】上記した現像器３４の現像ロ−ラ６２の回
転時において、トナ−が装置本体１内に飛散することが
ある。

【００３７】このトナーの飛散の原因としては、（１）
現像ローラ６２の回転の遠心力による飛散、（２）トナ
ーの帯電量が低いことにより、キャリア粒子との静電的
な力が弱まることによる飛散、（３）感光体ドラム３１
の電位と現像ローラ６２にかかる現像バイアスとの電位
差による飛散、（４）機体内の風の流れによる飛散等が
考えられる。

【００３８】特に、（１）と（３）による原因が大きく
影響する。

【００３９】（３）の現像バイアスは、感光体ドラム３
１の白地部のカブリ現象を防止するために印加されるも
のである。

【００４０】しかし、この現像バイアスは、形成された
画像の画像濃度を確保する必要があることから、画像濃
度の低下を来たさない程度に設定する必要がある。

【００４１】一方、感光体上において画像が形成されな
い白地部にあっては、画像濃度を確保する必要がない。

【００４２】また、（１）の現像ロ−ラ６２の回転時の
遠心力はｍｖ²／ｒ（ｍ：質量，ｒ：半径，ｖ：速度）
で表わされるように回転の速度の２乗に比例して大きく
なる。

【００４３】ここで、現像バイアスに対するトナーの飛
散レベル及びキャリアの飛散レベルを測定すると、夫々
図２及び図３に示す様な結果が得られる。

【００４４】即ち、通常の静電潜像現像時における現像
バイアスを１とした時、現像バイアスを１．２倍以上に
設定すると、図２に示すようにトナー飛散は防止され
る。

【００４５】しかし、現像バイアスを静電潜像現像時の
１．５倍以上にすると、図３に示すように、キャリアが
飛散されるようになり、キャリアの感光体３１への付着
により感光体３１自身あるいはクリーニングブレード３
６ａの損傷を招く様になる。

【００４６】そこで、静電潜像非現像時における現像バ
イアスは、トナー飛散を防止し、かつ、キャリア飛散が
発生しないようにコントロ−ラ６３により、図４の
（イ）〜（ロ）に示す範囲（１．２〜１．５倍）に設定
され、感光体３１上の静電潜像非現像時における付着ト
ナーの防止を図っている。

【００４７】次に、現像ローラ６２の回転数に対するト
ナーの飛散レベルを測定すると、図５の結果を得る。通
常の静電潜像現像時の現像ローラ６２の回転数を１とし
た時、現像ローラ６２の回転を０．８倍以下にすると、
トナーの飛散防止効果が高い。

【００４８】しかし、現像ローラ６２の回転数が０、即
ち止まった状態で、かつ感光体３１が回転している時
は、感光体３１上の地カブリがほとんどなくなり、クリ
ーニングブレード３６ａに著しい負担をかけるため、ブ
レード３６ａが捲れたり、ブレード飛びなどの不具合を
もたらすため、現像ローラ６２の回転数は０を除く。

【００４９】図６に静電潜像現像時の現像ローラの回転
数を１とした時の感光体３１上の地カブリの変化を示
す。現像ローラ６２の回転数の減少につれて感光体３１
上の地カブリは増大する。これは現像ローラ６２上の現
像剤の穂立ちによる掻き取り効果が、現像ローラ６２の
回転数の減少により、低下するために起こる。

【００５０】感光体３１上の地カブリが増大するとトナ
ー消費量の悪化、及びクリーニングブレード３６ａへの
負担増等の弊害をもたらす。

【００５１】そこで、前記現像バイアスを静電潜像現像
時の１．２倍にして同様の測定を行った時の感光体上の
地カブリの変化を図７に示す。

【００５２】通常、感光体３１上の地カブリは２％以下
が実用上問題ないレベルとされており、現像ローラ６２
の回転数が静電潜像現像時の０．３倍以上が最適であ
る。

【００５３】また、図４の結果により、現像バイアスは
静電潜像現像時の１．２乃至１．５倍、かつ、現像ロー
ラ６２の回転数は静電潜像現像時の０．３乃至０．８倍
の時、トナー飛散防止効果が高い。

【００５４】なお、実際に、Ａ４サイズの用紙を１７．
５枚分で連続コピーを行い、１コピーサイクルの間に現
像時間が１．６８秒で、非現像時間が１．８５秒である
装置において、現像時の１．６８秒の間の現像バイアス
を２００Ｖとする一方、非現像時の１．８５秒の間の現
像バイアスを２５０Ｖ、現像時の現像ローラ６２の回転
数を２３６回／分、非現像時の現像ローラ６２の回転数
を７１回／分（０．３倍）として連続コピー実験を行っ
たところ、トナーの飛散量が１／３に減少し、トナー飛
散による周囲の装置の汚損が著しく改善された。

【００５５】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、現像ロ−
ラに対し該現像ロ−ラが現像時以外で、回転している時
に印加する現像バイアスを現像時に印加する現像バイア
スより大とするから、トナーの飛散を抑えることがで
き、装置の寿命、信頼性を向上させることができる。

【００５６】また、現像ロ−ラの現像時以外における回
転数を現像時の回転数より低くするから、トナーの飛散
を抑えることができ、装置の寿命、信頼性を向上させる
ことができる。

【００５７】さらに、現像ロ−ラに対し該現像ロ−ラが
現像時以外で、回転している時に印加する現像バイアス
を現像時に印加する現像バイアスより大とし、かつ、現
像ロ−ラの現像時以外における回転数を現像時の回転数
より低くするから、トナーの飛散をより一層確実に抑え
ることができ、装置の寿命、信頼性を大幅に向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電子写真装置を示す構
成図。

【図２】図１の電子写真装置における現像バイアスとト
ナ−の飛散との関係を示すグラフ図。

【図３】図１の電子写真装置における現像バイアスとキ
ャリヤの飛散との関係を示すグラフ図。

【図４】図１の電子写真装置における現像バイアスの設
定範囲を示すグラフ図。

【図５】図１の電子写真装置における現像ロ−ラの回転
数とトナ−飛散との関係を示すグラフ図。

【図６】図１の電子写真装置における現像ロ−ラの回転
数と感光体ドラム上の地カブリの関係を示すグラフ図。

【図７】図１の電子写真装置において現像バイアスを静
電潜像現像時の１．２倍にした場合の現像ロ−ラの回転
数と感光体ドラム上の地カブリの関係を示すグラフ図。

【図８】図１の電子写真装置における制御系を示すブロ
ック図。

【図９】図１の電子写真装置における画像形成時の動作
タイミングを示すタイミングチャ−ト図。

【符号の説明】

１７…像形成手段、３１…感光体ドラム（像担持体）、
３４…現像手段、６２…現像ロ−ラ、６３…コントロ−
ラ（制御手段）、６４…バイアス電源（印加手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像を担持する回転自在な像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナーとキ
ャリアからなる２成分現像剤を現像ロ−ラの回転により
供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像ロ−ラに現像バイアスを印加する印
加手段と、この印加手段によって前記現像ロ−ラに対し該現像ロ−
ラが現像時以外で回転している時に印加する現像バイア
ス値を現像時において印加する現像バイアス値より大と
する制御手段と、を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像を担持する回転自在な像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナーとキ
ャリアからなる２成分現像剤を現像ロ−ラの回転により
供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像ロ−ラに現像バイアスを印加する印
加手段と、この印加手段によって前記現像ロ−ラに対し該現像ロ−
ラが現像時以外で回転している時に印加する現像バイア
スを現像時において印加する現像バイアスの１．２乃至
１．５倍とする制御手段と、を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】像を担持する回転自在な像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナーとキ
ャリアより成る２成分現像剤を現像ロ−ラの回転により
供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像ロ−ラに現像バイアスを印加する印
加手段と、前記現像ローラの現像時以外における回転数を現像時に
おける回転数より低くする制御手段と、を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】像を担持する回転自在な像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナーとキ
ャリアより成る２成分現像剤を現像ロ−ラの回転により
供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像ロ−ラに現像バイアスを印加する印
加手段と、前記現像ローラの現像時以外の回転数を現像時の回転数
の０．３乃至０．８倍とする制御手段と、を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】像を担持する回転自在な像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段と、この像形成手段により形成された静電潜像にトナーとキ
ャリアより成る２成分現像剤を現像ロ−ラの回転により
供給して現像する現像手段と、この現像手段の現像ロ−ラに現像バイアスを印加する印
加手段と、この印加手段によって前記現像ロ−ラに対し該現像ロ−
ラの現像時以外で回転している時に印加する現像バイア
スを現像時に印加する現像バイアスの１．２乃至１．５
倍とし、かつ、前記現像ローラの現像時以外の回転数を
現像時の回転数の０．３乃至０．８倍とする制御手段
と、を具備してなることを特徴とする画像形成装置。