JPS6235109B2

JPS6235109B2 -

Info

Publication number: JPS6235109B2
Application number: JP53105373A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Tagawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1978-08-29
Publication date: 1987-07-30
Also published as: JPS5532080A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電子写真複写機、静電記録装置等の電
子複写機における現像後又は転写後の像支持体表
面に付着しているトナー粉末の飛散防止装置に関
するものである。

従来の電子複写機において、現像後の像支持
体、例えば感光体、静電記録体は第１図で示すよ
うにトナー粉末が静電的に付着している。しか
し、このトナー粉末の中には静電的な付着力の弱
いものや、フアンデルワールス力のような微小な
物理的吸着力で付着しているものがある。従つ
て、円筒状の像支持体１が回転すると、上記トナ
ー粉末に遠心力Ｆが作用し、また像支持体１の周
囲に流れる空気流（図示矢印で示す）の作用によ
つてトナー粉末が像支持体１から離れ、周囲に飛
散していた。また、この像支持体１の移動通路に
近接して接地された金属等の導体２が存在する
と、第２図に示すようにトナーの電荷による静電
誘導現象によつて、この導体２には上記トナーの
電荷とは逆極性の電荷が生じトナーを静電的に引
き付けてしまう。このような導体の配置に関して
は従来はほとんど関心が払われておらず、例えば
接地されたシールドケースを有するコロナ放電器
を配置しているのも良い例である。さらにまた、
第１図において、転写チヤージヤー３を通過した
像支持体１には未転写のトナー粉末が残留してい
るが、特に像支持体上に形成された画像領域より
も小さいサイズの転写紙を用いた場合には転写紙
で覆われなかつた像支持体１の部分は直接上記転
写チヤージヤー３により帯電させられ、トナーの
極性を逆転させる。これを第３図に示すが、トナ
ーは像支持体１の静電像の電荷と同極性に帯電さ
れ静電的な反撥力を有するが、像支持体１の導電
層１ａに誘起されている電荷と引きあつて、わず
かに像支持体１の表面に滞まつているだけであ
る。従つて、上述したように遠心力、空気流又は
接地された導体等が存在すると、このトナー粉末
は簡単に遊離してしまう。

このように、トナー粉末が飛散すると露光光学
装置では露光量の低下や結像の劣化、コロナ放電
器ではコロナ放電電極、ケーシングのトナー汚れ
による帯電特性の劣化が生じてしまう。また、１
部は複写画像上にも付着し画像品質を低下させて
しまう。そして、他の１部は複写機外に排出され
て周辺を汚すこともある。

ところで、このようなトナー飛散を防止するた
めに、像支持体としての感光体ドラム周面をカバ
ーで覆つてトナー飛散を防止する方法も考えられ
るが、表散によつてカバー内面に付着するトナー
粉末が徐々に堆積してしまい、適当な時期にしば
しば清掃しなければならないという不都合があ
る。

本発明は上述のような欠点を解消し、像支持体
からトナー粉末が飛散するのを防止するトナー飛
散防止装置を提供することを目的とするものであ
る。

以下本発明の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

第４図は本発明の実施例を示す電子写真複写装
置の断面図である。図において符号４は感光体ド
ラムで示矢方向に回転している。感光体ドラム４
はアルミニウムのような接地された導電性支持体
とその上に設けられた光導電性層から構成されて
おり、この光導電性層は有機光導電体を使用して
いるが、その他酸化亜鉛、セレン、硫化カドミウ
ム等も使用することができる。帯電装置５はスコ
ロトロンチヤージヤーであり三方を囲つた接地さ
れたシールドケース６は内部にコロナ放電極７が
張設されており、シールドケース６の開口部には
帯電制御用の複数本のグリツドワイヤ８が上記コ
ロナ放電電極と平行に張設されている。上記シー
ルドケース６は支持板９に形成された案内溝１０
に出入自在に支持されている。上記支持体９の上
面には反射鏡１１と照明ランプ１２が取り付けら
れている。そして支持板９の端部には光集束性光
伝送体１３（セルフオツク光学系）が取り付けら
れている。光集束性光伝送体１３の上方には透明
ガラス板１４を有するスライダー１５が左右に移
動可能に装着されている。光集束性光伝送体１３
の下面と感光体ドラム４との間にはスリツト１６
の形成された遮光板１７が設けられ、この遮光板
１７にはシヤツター１８が上記スリツト１６を開
閉すべく移動可能に取り付けられている。露光部
の次には現像兼クリーニング装置１９が配置され
ている。表面に多数のブラシを有するブラシロー
ラー２０が反時計方向に回転可能に上記装置内に
設けられており、かつブラシローラー２０が感光
体ドラム４と接離する図示しない装置を備えてい
る。ブラシローラー２０の次には表面に磁気ブラ
シの形成された現像ローラー２１が配置されてい
る。現像ローラー２１は反時計方向に回転する非
磁性のスリーブと、その内部に固設されＮ極、Ｓ
極が交互に着磁された磁石とから構成されてい
る。この現像ローラー２１の右方には着脱自在の
トナー容器２２がトナー補給口を下向きにして装
着されている。このトナー容器２２内には１成分
磁性トナーＴ（以下トナーと称す）が収容されて
おり、その体積固有抵抗値は10⁶Ωcm〜10¹²Ωcm
である。

このトナー容器２２で供給されたトナーは現像
ローラー２１内の磁石の磁気的吸引力によつて現
像ローラー２１に吸引され、ドクター２３によつ
て所定量に規制されてその表面に均一厚さの磁気
ブラシを形成している。この現像兼クリーニング
装置１９は複写機本体に対し着脱可能に支持され
ている。現像部と後述する転写部との間であつ
て、感光体ドラム４に近接して、断面が円弧状の
第１トナー飛散防止電極２４が設けられている。
この第１電極２４は導電性材料、例えばアルミニ
ウム板から構成され、トナーの極性と同極性、即
ち感光体ドラム４上の静電像の極性と逆極性でか
つ数百ボルトの電圧が印加されている。給紙装置
２５は時計方向に間欠回転する給紙ローラー２６
と、多数の転写紙Ｓを積層した給紙カセツト２７
とから成り、給紙ローラ２６は最上位の転写紙を
１枚ずつ給送する。給紙装置２５と感光体ドラム
４の間の転写紙通路内にレジストローラー２８が
配置されている。レジストローラー２８は、感光
体ドラム４の回転に同期して回転するよう制御さ
れている。転写装置２９はトナーの極性とは逆極
性のコロナ放電を行なうよう高電圧が印加されて
いる。感光体ドラム４の表面に近接して分離爪３
０が設けられ、この感光体ドラム４の動きに関連
して転写紙Ｓの先端部がこの分離位置に到着した
ときのみ感光体ドラム４側へ分離のために移動す
るよう構成されている。分離爪３０の下部には外
周が凸凹の拍車３１が回転可能に装着されてい
る。分離された転写紙を搬送するベルト搬送装置
１３２が分離爪３０の下方に設けられている。こ
の分離爪３０の次には第２トナー飛散防止電極３
２が上記感光体ドラム４に近接して設けられてい
る。この第２電極３２には感光体ドラム４上に形
成された静電像と同極性即ち、転写装置２９によ
つてそれと同極性に帯電されたトナーと同じ極性
の電圧が印加されている。第２電極３２と帯電装
置５との間には除電装置３３が支持板９に着脱可
能に装着されており、接地された導電性のシール
ドケース３４と、内部に張設されたコロナ放電電
極３５とランプ３６とから構成されている。コロ
ナ放電電極には交流電圧が印加されており、交流
コロナ放電が行なわれる。この除電装置３３はラ
ンプ３６による電磁波の照射とコロナ放電とが同
時に行なわれ、感光体ドラム４上に残留する電荷
を消失させる。

次に、この装置の動作について説明する。感光
体ドラム４の第１回転目においては、感光体ドラ
ム４は帯電装置５によつて負に均一に帯電され
る。スライダー１５が右方に移動し、透明ガラス
１４上に載置された原稿を照明ランプ１２で照明
する。原稿からの反射光は光集束性光伝送体１３
を通つて感光体ドラム４上に結像される。露光部
を通過した感光体ドラム４上には原稿に対応した
静電潜像が形成されている。この感光体ドラム４
の第１回転目においてはブラシローラー２０は非
接触の位置にあり、現像ローラー２１の磁気ブラ
シと感光体ドラム４が接触される。現像時、上記
静電潜像と逆極性の電荷を有する磁性トナーによ
つて静電潜像は可視像化される。この可視像化さ
れた感光体ドラム４上の部分は転写装置２９へ向
けて移動されるが、この間において第１トナー飛
散防止電極２４と対向させられる。この第１の電
極２４の作用を第５図を用いて説明する。感光体
ドラム４の感光層４ａには負極性の静電潜像が形
成されており、表面にはこれと逆極性の磁性トナ
ーが付着している。第１の電極２４にはこのトナ
ーと同極性の正の電圧が電源５１によつて印加さ
れている。トナーの電荷をq₁とし、電極２４の電
界をE₁とするとq₁×E₁の力でトナーを感光体ド
ラム面に押し付ける作用が働き、空気流等でトナ
ーが感光体ドラム４から飛散することはほとんど
なくなる。さて、給紙ローラ−２６によつて給紙
カセツト２７から給紙された転写紙Ｓはレジスト
ローラー２８によつて感光体ドラム４と同期され
て転写装置２９に向けて再給紙される。転写装置
２９によつて感光体ドラム４上のトナーは転写紙
Ｓに静電的に転写される。転写の終了した転写紙
Ｓは分離爪３０によつて感光体ドラム４から分離
され、搬送ベルト３２によつて図示しない定着装
置に搬送され、トナー像を転写紙Ｓ上に永久的に
定着して機外に排紙される。さて、感光体ドラム
４上の静電潜像の形成されていない非画像形成領
域には電荷が残つているためトナーが現像工程に
おいて付着しており、従つて転写装置２９を通過
する前は正極性に帯電していたトナーは転写紙Ｓ
と接触されない為に上記転写装置２９によつて、
それと同極性の負荷性に強制帯電させられる。こ
のようなトナーは感光層４ａの残留電荷の極性と
同極性であるため反発作用を受けて飛散し易くな
るが、第２トナー飛散防止電極３２によつてその
飛散が確実に防止される。これは第６図を見れば
容易に現解されるであろう。即ち、感光層４ａの
残留電荷と同極性にトナーは帯電されている。第
２の電極３２にはこのトナーの極性と同極性の電
圧が電源６１によつて印加されており、従つてト
ナーの電荷をq₂とし、電極３２の電界をE₂とす
るとq₂×E₂の力で上記トナーを感光体ドラム面
に押し付けている。もちろんその力は感光層４ａ
の残留電荷によつてトナーを反発する力：q₂×
E₃よりは大きいことは当然である。

このように転写後、感光体ドラム４上に残留し
たトナー及び未転写のトナーはその飛散を防止さ
れつゝ移動されて除電装置３３の下を通過する。
除電装置３３の作用によつてトナーの電荷及び感
光体ドラム４上の残留電荷がほとんど零電位に近
く除電される。こうして感光体ドラム４の１回転
目が終了する。続いて感光体ドラム４の第２回転
目に入るが、この回転の間では帯電装置５、照明
ランプ１２、スライダー１５の移動、、給紙装置
２５、転写装置２９は不作動となる。もちろん、
２回転目の初期の段階では転写が完了していない
ので転写装置２９は作動している。ブラシローラ
ー２０は感光体ドラム４と接触して示矢方向に回
転し、除電され、感光体ドラム４上に残留してい
るトナーを除去する。残留トナーはこのブラシロ
ーラー２０で全て除去されず、ここで除去されな
かつたトナーは現像ローラー２１の磁気ブラシに
よつて摺擦され、磁石の磁気的吸引力によつてほ
ぼ完全に除去される。ブラシローラー２０と現像
ローラー２１とは同一の装置内にあり、ブラシロ
ーラー２０のブラシに付着したトナーは叩き棒
（図示せず）の作用によつて除去され、現像ロー
ラー２１上に回収される。この現像兼クリーニン
グ装置１９の現像ローラー２１は何ら電気的、機
械的な切り換えを行なわずとも感光体ドラム４上
の電荷の状態により現像作用又はクリーニング作
用が自動的に選択されるのである。

而して、感光体ドラム４の２回転目が終了する
が、引き続き複写を行なう場合には上述した動作
を繰り返し、感光体ドラム４の略２回転で１枚の
複写物を得る。最後の複写が完了した後、感光体
ドラム４はさらに１回転だけクリーニング及び除
電のために回転されて停止する。

ところで、第１及び第２トナー飛散防止電極２
４，３２の材質は導電性の金属材料であればどの
ような種類のものでもよいが、感光体ドラム４と
対向する側に絶縁処理を施してもよい。しかし、
上述したようにトナーが飛散しない電界が生じる
のを阻害するものでないことは理解されるであろ
う。そして、上記第１の電極板２４に印加される
電圧としては、感光体ドラム４上の静電潜像に悪
影響を与えない範囲に設定されるべきである。

次に、本発明の実験結果について説明する。

実験例１第４図に示す電子写真複写装置において帯電装
置５で有機光導電体を−700Vに均一帯電させ、
シヤツター板１８をを作動させて露光を行なわず
に現像兼クリーニング装置１９を通過させて、全
面黒ベタ画像を形成した。第１トナー飛散電極２
４としてアルミニウム板を用い、これを感光体ド
ラム４の面と約３mm離間させて設置した。そし
て、この電極２４に印加する電圧を0V及び＋
700Vにしてそれぞれ1000枚の複写を行なつた。
この複写後上記第１電極２４の内面に付着したト
ナーをセロテープに転写しこれを白紙（I.D＝
0.07）上に貼着して反射濃度計でその濃度を測定
した。その結果、印加電圧が0Vの場合には反射
濃度は0.3で、＋700Vの場合には0.1であつた。こ
れからわかるようにトナー飛散防止の効果は十分
である。

実験例２同じく第４図に示す電子写真複写装置におい
て、帯電装置５で有機光導電体を−700Vに均一
帯電させ、シヤツター板１８を作動させて露光を
行なわずに現像兼クリーニング装置１９を通過さ
せて全面黒べタ画像を形成した。次いで給紙装置
２５から上記黒べタ画像の半分の大きさ（A3に
対しA4サイズ）の転写紙を給紙し、−5.8KVの電
圧の印加された転写装置２９で感光体ドラム４上
のトナーを上記転写紙に転写した。第２トナー飛
散防止電極３２は長さ10mm（感光体ドラム４の移
動方向）で、感光体ドラム面から約２mm離間させ
て取り付けた。そしてこの電極３２に印加する電
圧を０〜−1100Vまで100V毎変化させ、それぞれ
300枚の複写を行なつて、電極３２に付着したト
ナーの反射濃度を測定した。この測定方法は実験
例１と同様の方法を用いて行なつた。その結果は
第７図に示すとうりである。即ち、電圧を印加し
ない場合は反射濃度は0.9であつたが、電圧を
徐々に高めると反射濃度は低下し、言い換えると
トナー飛散が少なくなり、−900Vで最低の値を示
し、それ以上電圧を高めるとかえつてトナーの飛
散が発生するようになつた。この現象については
十分解明されていないが、−900V前後の電圧を電
極３２に印加すればトナー飛散防止に効果がある
ことがわかつた。

なお、上述の実施例において感光体ドラムを使
用する場合について説明したが、ドラム形状では
なくベルト形状のものでもよく、また、静電潜像
担持体としては静電記録装置における誘電体であ
つてもよい。そして、このようなトナー飛散防止
電極を用いた装置は、第８図に示すように感光体
ドラム８１からトナー像の転写された転写紙８２
の定着装置８３に至る通路内であつて、上記転写
紙８２の画像面に近接対向するようトナー飛散防
止電極８４を設けたり、第９図に示すように酸化
亜鉛紙を帯電・露光・現像した後定着部９１に至
る通路内に上記酸化亜鉛紙の画像面に対向してト
ナー飛散防止電極９２を設けることもできる。

さらに、現像剤として磁性トナーの代わりに通
常の２成分現像剤を用いても原理は同じであり、
同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の複写装置を説明するための図、
第２図及び第３図はトナー飛散が生じる原理を説
明するための図、第４図は本発明の実施例を示す
電子写真複写装置の断面図、第５図及び第６図は
トナー飛散防止電極の作用を説明するための図、
第７図は第２トナー飛散防止電極に付着するトナ
ー量の実験結果を示す図、第８図及び第９図は本
発明の変形実施例を示す複写装置の概略構成図で
ある。１，４，８１……感光体ドラム、５……帯電装
置、１９……現像兼クリーニング装置、２４……
第１トナー飛散防止電極、２９……転写装置、３
２……第２トナー飛散防止電極、３３……除電装
置、８４，９２……トナー飛散防止電極。

Claims

【特許請求の範囲】

１像形状のトナー粉末を静電的に保持して移動
する像支持体の像支持面のうちの、上記像支持体
の移動方向にみて現像装置の後方から帯電装置の
前方までの間の少なくとも一部に、上記トナー粉
末と同極性の電圧が印加された電界発生手段を近
接させて配置した電子複写機におけるトナー飛散
防止装置。