JPS6114664A - 画像形成装置の現像剤飛散防止装置 - 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】 （技術分野） 本発明は電子写真装置、静電記録装置、磁気記録装置等
の画像形成装置における現像剤飛散防止装置に関する。

（従来技術） 従来より、電子写真装置、静電記録装置、磁気記録装置
等の画像形成装置においては、像担持体としての感光ド
ラム、絶縁ドラム、磁気ドラム等に形成された潜像に、
粉体現像剤を供給して該潜像を顕像化する現像装置を備
えている。

ところが、上記粉体現像剤（以下、トナーとも称する。

）は、像担持体の移動に伴って生じる像担持体表面層の
近傍を流れる空気流、所謂層流に乗って現像装置から飛
散し易い状態にあった。このような現像剤の飛散は画像
形成装置内の汚染を招来するばかりではなく、画像形成
装置内の各種の画像形成手段の稼動に悪影譬を及ぼす原
因となり、例えば帯電装置Ａ・転′ｔＪ・分離装置等に
飛散した現像剤が付着することにより、帯電ムラが生じ
たね、リークし易い状態となつ九り、さらには、転写不
良２分離不良、転写材の汚染といった問題が発生してい
た。

そこで、現像装置内から現像剤が飛散するのを防止する
ために、実公昭４９−４４１３３号公報のように、現像
器内に電極板を設けて、この電極板にバイアスを印加し
て飛散トナーを現像器外に押しやると共に、現像器の開
口周縁に吸引口を有するトナー吸引機構により飛散トナ
ーを吸引して補集してしまうものがある。しかしながら
、このようなトナー吸引機構があると、装置が複雑・大
型化するばかりでなく、吸引したトナーの処理に対して
も考慮する必要があり、多大なコストアップとなってし
まう。そして、上記のものは現像ブラシの回転に伴う現
像装置内からのトナーの吹き出し防止を目的としている
ものであって、像担持体の層流中に含まれる飛散トナー
による各種画像形成手段への汚染の防＋Ｌには効果がな
い。

また、現像装置の最外部に像担持体表面に近接させて複
数の仕切り板を設け、この仕切シ板間に飛散トナーを堆
積させるものもあるが、この場合には像担持体と仕切り
板との距離を０．５ａｍ以下にしなければ殆ど効果が得
られず、像担持体表面長手方向に亘って、位置精度を出
すことは非常に難かしく、信頼性の低いものであった。

さらに、Ｑ、　５　＃ｊ１以下に仕切り板を位置決めし
たとしても、像担持体の移動に伴って生じる層流は、像
担持体表面からｌｌｌｌＩＥ以内のところが最も強く、
前記層流に乗って現像装置内のトナーが飛散するため、
性能的にも不完全であった。

（発明の目的） 本発明は上述の点に鑑み成されたもので、簡易な構成で
もって、現像剤の飛散を長期にわたって極力減少させる
ことが可能な現像剤飛散防止装置を提供することを目的
とする。

本発明の他の目的は、飛び散り１画像抜は尋の画質低下
のない、かつ装置内の汚染の少ない画像形成装置を得る
ことが可能な現像剤飛散防止装置を提供することにある
。

（発明の概要） 本発明は、像担持体の移動方向に関し現像手段の下流側
に像担持体表面に近接して電極部材を対向配置し、この
電極部材に現像剤と同極性のバイアス電圧を印加するこ
とにより、飛散源である現像手段の下流側における現像
剤の飛散を極力減少させたものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の現像剤飛散防止装置を備えた画像形成
装置の一例としての電子写真複写装置を示す概略図であ
る。

第１図において、１はアルミ等の接地された金属円筒上
にＳｅ　＋　Ｕ　Ｐ　Ｃｔ　　ａ　　ｂ　＋等の電導電
層を被覆した感光ドラムであり、不図示の手段によシ矢
印方向に回転駆動される。感光ドラムｌは、−成帯電器
２によって一様に帯電さハた後、３位置で、画像露光さ
れて潜像が形成される。

次いで、現像装置４内の現像スリーブ４１との摩擦帯電
により、所定極性に帯電されたトナー４２によりｆｉｌ
ｊ記潜像は現像され可視化される０尚、本実施例では、
前記現像プロセスは特開昭５５−１８６５６号、特開昭
５５−１８６５７号、特開昭５５−１８６７８号、特開
昭５５−１８６７９号夫々に記載の現像方法又は装置に
基づくものを用いた。

前記感光ドラム１上のトナー像は、紙ガイド５１及び５
２の間を通して供給される紙等のトナー像支持材Ｐの裏
面から転写帯電器６によりトナーとは逆極性の帯電を与
えることにより、その静電的吸引力によりトナー像支持
材Ｐ上に転写される。

そして、トナー像が転写されたトナー像支持４；ＩＰの
裏面から分離帯電器７よりＤＣを重畳したＡＣコロナを
与えることで、トナー像支持材Ｉ）　）まトナー像を担
持したまま感光ドラム１から分離され、搬送ベルト８上
を搬送され図示せぬ定着装置でトナー像はトナー像支持
材Ｐ上へ、永久定着される。

一方、感光ドラム上の転写残りトナー（残留トナー）は
、弾性ローラ９１及びブレード９２を順次感光ドラムに
当接させたクリーニング装置９により感光ドラムｌ上か
ら除去される。

ところで、前１）ｒ！　した画像形成プロセスに於いて
、通常トナーとしては平均粒径５〜２０μｍ程度の微粉
体を使用するため、装置内圧はトナー飛散が生じ、この
トナー飛散によって神々の不都合が生じる。例えば、紙
ガイド等のトナー像支持材搬送径路５にトナーの飛散が
生じるとトナー像支持材が汚染され、画質の人ＩＪな低
下を招くし、帯電器内の帯電線がトナーにより汚れると
、一様なコロナ放電が不可能となり帯電ムラを生じ、そ
の結果として、やはり画質の大ｌ〕な低下が生じる。更
に、帯電線の汚れによってリークがしやすい状態となり
、帯電線とシールド間、又は、帯電線とドラム間で異常
放電が生じ、顕著な場合には画が出ない状態になってし
まう。このようなトナー飛散は、特に、感光ドラムの移
動方向に関して現像装置の下流側で顕著である。

ｌＯは本発明に係わる現像剤飛散防止装置であり、感光
ドラム１と近接して対向配置された金属等の導電性部材
より成る電極板１０１．電極板１０１にバイアス電圧を
印加するためのバイアス電源１０２．及び、バイアス電
圧を適宜変化させるだめの制御手段としてのスイッチン
グ手段１０３とを有している。

ここで、第２１’ｌ　＋ｓ＋　、　＋ｂｌを用いて、本
発明の現像剤飛散防止装置をさらに詳細に説明する。第
２図１ｍｌ、ｆｂｌは感光ドラム１に対して電極板１０
１が近接して配置されている状態を示す模式的拡大図で
ある。

第２図（川は画像形成動作中であって感光ドラムｌ上の
画１坂部が電極板１０１を通過している状態である。本
実施例では感光ドラムの画像部における潜像電位の極性
が正極性（ポジ潜像）でちゃ、現像に寄与して該潜像を
可視像化するトナーＴ、の極性が負極性の場合を示して
いる。

電極板１０１にはトナーＴ、の極性と同極性である負の
バイアス電圧ｖＩ示電源１０２より印加されており、こ
のバイアス電圧ｖ１の印加によって感光ドラムと電極板
との間に形成される電界の作用により、感光ドラムの層
流中に飛散若しくは浮遊してきたトナーのうち、負極性
のトナーＴ１は感光ドラム１）１）１へ押し戻される静
電気力を受けて感光ドラムのポジ潜像が形成された場所
に吸着される。一方、上記トナーＴ１とは反対極性を有
する正極性のトナーＴ、（これは、トナー同志の摩擦に
よって、現像に寄与して感光ドラム上の潜像を０１視像
化するトナーとは逆極性に荷電される現像に手刈のトナ
ーであって、通常トナー中にはこのようなトナーがわず
かながら存在する。）は−上記電界の作用により電極板
側への静電気力を受けて電極板表面に吸着される。

このように、層／＋ｌｉ中の飛散トナーのうち、負極性
のトナー′Ｉ゛１は感光ドラム１上の画像部へ、正極性
のトリ゛　Ｉｌｌ、は電極板１０１−１ニヘ大々吸着さ
れるため、電極板１０１より下流域へのトナーの飛散は
殆どなくなる。従って、紙ガイド５１゜５２や転写帯電
器６９分離帯電器７へのトナー飛散を大巾に減少できる
。

ところで、上記トナーの飛散防上効果は、電極板上が上
Ｆｉｔ：　ｌ・ナー１゛２で満たされるまでは非常に有
効であるが、電極板上が上記トナーＴ、で満たされると
、その効果は減少し、電極板より下流域へのトナー飛散
が徐々に増大するようになるＯ そこで、通紙の合い間、即ち、感光ドラム上の潜像と潜
１象との間の非画像部が電極板１０１を通過する時に、
第２図＋ｂｌに示すように、スイッチング手段１０３を
５１）１）１ＩからＳ、側に切り換えて、電極板１０１
へのバイアス電圧をトナーＴ、の極性と同極性のバイア
ス電圧（本実施例では正極性）■、を一瞬印加してやる
。すると、電極板１０１に付着していたトナーの一部又
は全部は感光ドラム側へ飛翔し、′電極板上のトナーは
清掃される。そして、感光ドラムへ飛翔したトナ−Ｔｔ
はクリーニング装置９によって回収される。

このような工程を通紙の合い間で繰り返すことにより、
電極板を長期にわたってきれいに保持することが可能と
なり、その結果としてトナーの飛散防１Ｆ効果を長期間
持続はせることが可能となる。第３図は上述のようなバ
イアス電圧の切り換えを示すタイミング図である。

尚、上記のようなトナーの飛翔を有効に行なうためには
感光ドラムと電極板間の距離ｌは、０、２　ａｍ−３，
ＯＪｉｍ　＋印加電圧は、３００Ｖ〜３Ｋｖの範囲であ
ることが好ましい。距離／が２０Ｑμｍ趨以上では、電
極板上の付着トナーをドラム側へ飛翔させる効果が薄れ
る。また、印加電圧が３００ｖより小さいとトナー飛散
防止効果が得られず、３　Ｋ　Ｖ以上では異常放電等で
ドラム上のトナー像を乱す恐れがあり、電極板上の付着
トナーをドラム側へ飛翔させる効果も薄れる。

また、感光ドラムへのトナーを飛翔させるには、本実施
例のように電界の向きを第２図ｉｌ＋とは逆にするか、
若しくは電界を弱めれば良く、バイアス電圧Ｖ２として
、例えば、」二連のように電極板上に付着したトナーと
同極性の電圧を電極板に印加するか、電極板を接地にす
るか、或いは交流電圧を印加することによって達成され
る。

以下に、具体的な実施例を示す。

第１図に示した構成で、感光ドラムｌとしてアルミ基板
上に１５μｍ厚のａ−８ｉ薄［を形成したものを用い、
プロセススピード３４　（１＋ｌ／ｓｅｅ。

５０枚／分・Ａ４サイズで画像処理を行なった。

（潜像はポジ像、現像トナーは負極性のトナーを使用し
た。）また、電極板とドラム間距離ｌは、ｌ、５ａｉ、
電極板のドラム対向中（ドラム周方向）は］Ｑｉｘとし
、電極板へのバイアス電圧としてＶ、＝−ＩＫＶの直流
電圧を電極板に印加した。そして、毎コピー毎の通紙の
合い間に１００ａ１００ａ間だけ、電極板へのバイアス
電圧をｖ、＝＋ＩＫＶの直流電圧に切り換へて電極板に
印加した。

これにより、感光ドラムの層流中に飛散、浮遊した上記
負極性のトナーを積極的に感光ドラムの画像部に付着さ
せることができ、電極板に付着した逆極性トナー（この
場合は正極性のトナー）の一部又は全部を通紙間におけ
る感光ドラムの非画像部に飛翔させることができる。そ
して、この逆極性トナーはクリーニング装置９にてクリ
ーニングされる。

上記のような条件の下で２５，０００枚コピーした後も
、電極板はうつすらとトナー汚れが見られたが、紙ガイ
ド５１，５２．転写帯電器６゜分離帯電器７へのトナー
飛散はほとんど無く、更に、通紙が可能であった。

一方、因にバイアス電圧を−ＩＫＶ（ＤＣ）のまま切り
換えずに耐久を行なったものは、約ｓ、ｏｏｏ枚通紙ま
では良好な結果が得られたが、約ｓ、ｏｏｏ枚で電極板
がトナーで真っ黒になり、その後は徐々に、紙ガイド、
転写帯電器１分離帯電器へのトナー飛散が顕著になシ約
２０，０００枚通紙でコピー紙に裏汚れが発生した夛、
転写帯電器や分離帯電器がトナーで汚れることにより転
写ムラが生じたシ、リークしたりした。

また、本実施例のような現像剤飛散防止装置１０が無い
場合、２，０００〜３，０００枚通紙で紙ガイドや、転
写、分離帯電器へのトナー飛散が目立ちはじめ、約ｔｏ
、ｏｏｏ枚通紙で、コピー紙に裏汚れが発生したり、転
写や分離帯電器がトナーで汚れることにより帯電（転写
）ムラが生じたシ、リークしたシした。

次に、第４図は電極板を図示のようなＬ字形状の電極板
１０４とし、電極板１０４と感光ドラムｌとの距離が感
光ドラムの移動方向下流側に行くに従って漸次増大する
ようにしている。

本実施例では、電極板と感光ドラムとの距離を電極板の
ドラム上流側８点で１．３朋、そこから漸次増大させて
電極板のドラム下流側す点で１．８絹とした。このよう
にすることは、感光ドラムの移動に伴う層流を乱すこと
がない点で好ましい。

上記の電極板１０４を使用し、電極板１０４のドラム対
向１）Ｊ（ドラム周方向）は（ｉｓｘ、バイアス電圧Ｖ
、＝−Ｉ　ＫＶ　（ＤＣ）とし、毎コピー毎の通紙の合
い間に７０１）ｓｅｃ間だけバイアス電圧をＶ、＝ＯＶ
（接地）に切り換えて実験を行なったところ、第１図の
実施例と同様に良好な結果が得られた。

尚、前述実施例では毎コピー毎の通紙の合い間にバイア
ス電圧の切り換えを行なっているが、必ずしもこれに限
るものではなく、例えば数枚のコピーを行なった後に定
期的にバイアス電圧を切り換えて、電極板に付着したト
ナーを飛翔させるよう々構成としても良い。

また、ｉ１）述実施例では感光ドラムを用いた電子写真
複写装置について説明したが、本発明はこれに限らずそ
の他電子写真プロセスを採用する電子写真装置、静電記
録装置、磁気記録装置等の画像形成装置についても適用
できること勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、像担持体十に形
成されたトナー像を像担持体へ更に強固に吸着させ、か
つ像担持体の層流中に飛散。

浮遊した現像に寄与するトナーを像担持体の画像部に良
好に付着せしめることができる。従って、トナーの飛散
を防止して画像形成装置内の汚染をなくし、各種の画像
形成手段のトナー付着による機能の低下を阻止できると
共に、高画質・高濃度の画像を得ることが可能となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電子写真複写装置の概略
図、第２図＋ｍ＋、　＋ｂ＋は本発明の現像剤飛散防止
装置を説明する模式的拡大図、第３図はバイアス電圧の
切り換えを示すタイミング図、第４図は本発明の他の実
施例を示す現像剤飛散防止装置の概略図である。 １　感光ドラム、４・現像装置、６・・・転写帯電器、
７・・・分離帯電器、９・クリーニング装置。 １０・・・現像剤飛散防止装置、１０１−１０４・・・
電極板、１０２　・バイアス電源、１０３・スイッチン
グ手段、Ｔ１・Ｔ、・・・トナー。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に現像剤を供給して像担持体上の像を可
   視像化する現像手段を有する画像形成装置において、像
   担持体の移動方向に関し現像手段の下流側に、像担持体
   表面に近接して対向配置された電極部材と、この電極部
   材に現像剤と同極性のバイアス電圧を印加するバイアス
   電圧印加手段とを有することを特徴とする画像形成装置
   の現像剤飛散防止装置。
2. （２）上記バイアス電圧印加手段の上記電極部材へのバ
   イアス電圧を適宜変化させることにより、上記電極部材
   に付着した現像に不要の現像剤を像担持体の非画像部へ
   飛翔させることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   に記載の画像形成装置の現像剤飛散防止装置。
3. （３）上記像担持体と電極部材との距離が像担持体の移
   動方向に漸次増大する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の現像
   剤飛散防止装置。