JPS63113485A

JPS63113485A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPS63113485A
Application number: JP61259877A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 羽根田　哲; Kunihisa Yoshino; 吉野　邦久
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1988-05-18

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〕本発明は粉体トナーを用いる画像形成装置の改良に関し
、電子写真、静電記録、ファクシミリ、レーザプリンタ
、コンピュータのアウトプット等に利用される。

〔従来の技術〕

従来、粉体トナーを用いる画像形成装置においては現像
装置及びクリーニング装置等から発生するトナー飛散に
より帯電器又は像露光装置等の作像機器が汚染されるこ
とが多い。特に多色画像記録装置においては像形成体の
外周に設けられる前記作像機器が近接して多数配設され
るためその影響はより一層重要となる。

そこで例えば特開昭５２−１８３３２号公報には各成分
毎に帯電、像露光、現像、転写の各工程を繰り返して記
録紙上に多色トナー像を形成する多色画像形成装置であ
って、しかも現像装置から発生するトナー飛散の防止対
策が記載されている。前記公報記載の画像形成装置にお
いては色分解フィルタを介して得られるブルー、グリー
ン、レッドの分解光を用いて前記工程別に静電潜像が形
成され、次いでイエロー、マゼンタ、シアンの各トナー
像が形成される。

ここで各色トナー像を現像するための各現像装置はユニ
ット化されていて、当該色トナー像を現像する現像ユニ
ットが像支持体に移動接近して現像するようになってい
る。又前記現像ユニットの移動に伴って開口部が形成さ
れ、前記現像ユニットの移動と同期して駆動される排気
装置の作用により現像中に発生するトナー飛散が前記開
口部を介して吸引排気される。

かかる溝成とした場合、確かに現像中のトナー飛散は吸
引除去されるが、吸引により生ずる空気流は隣接する現
像ユニットを経由して形成されるため該隣接現像ユニッ
ト内の異色のトナーのトナー飛散を誘発する。この異色
のトナーにより像形成体が汚染されたり、現像中のトナ
ーと混合されたりして多色画像のカラーバランスが混乱
するという弊害が生ずる。その外、前記公報記載の画像
形成装置においては、各色トナー像毎に記録紙に転写す
るため転写ドラムが必要となり、装置が大型化するとか
、反復動作による位置ずれ精度の保証が困難であるなど
の問題もある。

そこで前記装置の大型化及び位置ずれ精度の問題を解決
するものとして、例えば特開昭５６−１４４４５２号公
報及び特願昭５８−１８３１５２、特願昭５８−１８４
３８１の各号明細書が提案されている。該公報及び明細
書記載の画像形成装置においては、像形成体上に複数の
トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、これを
記録紙に転写するようにされている。

又トナー像を形成するための現像装置に直流バイアスを
印加して反転現像方式とすると共に少なくとも第２回目
以降の現像において前記直流バイアスに重畳して交流バ
イアスを印加し、非接触現像方式としている。

以下、かかる画像形成装置における生作原理を第７図の
フローチャートにより説明する。

図において、Ｅは像形成体の表面に付与された正の表面
電位、Ｐ　Ｈは像形成体の＠露光部、ＤＡは像形成体の
非露光部、Ｄｕｐは露光部Ｐ　Ｈに第１回目の現像で正
帯電トナーが付着したために生じた電位の上昇分、Ｃｕ
ｐは第２回目の帯電により生じた露光部電位の上昇分を
示ず。

像形成体にはスコロトロン帯電器により一様な帯電が施
されて一定の正の表面電位Ｅが与えられ、第１回目の像
露光により露光部ＰＨにおいて零電位に近い所まで低下
する。ここで現像装置に対し、表面電位Ｅにほぼ近い正
の直流バイアスを印加して所謂る反転現像を行うことに
より、現像装置内の正帯電トナーＴが相対的に電位の低
い露光部ＰＨに付着するようになり、第１のトナー像が
形成される。該トナー像が形成された領域は、正帯電ト
ナーＴが付着したことにより電位がＤｕｐ分上昇するが
、次に帯電器により第２回目の帯電が施されることによ
り、更に電位がＣｕｐ分上昇して非露光部ＤＡと同様に
初期の表面電位Ｅに近い電位が得られる０次に−様な表
面電位Ｅが得られた像形成体の表面に第２回目の像露光
が施されて静電荷像が形成され、同様の現像操作を経て
第２のトナー像が得られる０以上のプロセスを繰り返す
ことにより、像形成体上に複数のトナー像が重ね合わさ
れた多色トナー像が得られ、記録紙に転写された後定着
装置に撤退されて定着される。他方定着後の像形成体は
残留電荷の除電及び残留トナーのクリーニングが行なわ
れて次の多色記録に備えられる。

以上説明した前記公報及び明細書記載の画像形成装置に
おいては、転写ドラムが不用となって装置がコンパクト
となる外、反転現像方式とした場合トナーが付着する部
分のみを露光すればよく、正規現像の場合のように背景
部を間隙なく露光する必要がないため感光体の寿命が長
くなるという利点がある。又非接触現像方式とした場合
光のトナー像を損傷したり、トナーの混色を生じてカラ
ーバランスが乱れるなどの弊害が排除される。

しかしながら前記多色画像形成装置におけるトナー飛散
防止の対策が依然として改善されず、特に像形成体の１
回転で重ね合わされた多色トナー像を形成する画像形成
装置においてトナー飛散対策が要望されている。

このようなトナー飛散の防止手段として現像器の上下あ
るいはクリーニング装置の下方に帯電ローラを配置し帯
電ローラのもつ静電気的な吸着作用によりｌ・ナーを主
体とする塵埃を吸着するように構成した画像形成装置が
提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら前述の帯電ローラはバイアス電圧により正
あるいは負の何れかの極性に決定されるものであるのに
対し、トナーを主体とする塵埃は常に同じ極性を持つも
のとは限らない。

例えば複写機においては、正規現像における感光体の帯
電極性とトナー極性は反対極性で、トナー極性と転写極
性とは反対極性である。また除電は通常交流除電であっ
て除電部を通過した飛散トナーの帯電極性は正と負の混
在したものとなっている。

従って帯電ローラに特定の極性を印加したとしても一部
の浮遊トナーは回収出来ない結果となる。

本発明はこの点を解決して改良した結果正負何れの極性
の塵埃やトナーに対しても同時に吸着作用を発生してす
べての塵埃やトナーを除去し、トナー粉の混合による混
色を防止し、それによってモノクロは勿論高画質のカラ
ーコピーの得られろ画像形成装置の搗供を目的としたも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、像形成体の周面部に面し、該像形成体の感
光面に付着する塵埃を吸着する分極部材を設けた画像形
成装置によって達成される。

そして本発明による効果は特に複数の現像装置により現
像して像支持体上に複数のトナー像を重ね合わせて形成
する画像形成装置において顕著に認められる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが本発明の
実施の態様はこれにより限定されることはない。

本発明の第１の実施例を第１図ないし第６図に示す。

第１図において、ｌは径１２０ｍｍで矢印方向に１２０
ｍｍ／ｓｅｃで回動する像形成体たるセレンドラム感光
体、２は第１のスコロトロン帯電器、３は外部イエロー
画像信号により変調されて像露光する第１の露光装置た
るレーザ装置、４はイエロートナーを収容する第１の現
像器である。又５は第２のスコロトロン帯電器、６は外
部マゼンタ画像信号により変調されて像露光するレーザ
装置、７はマゼンタトナーを収容する第２の現像器であ
る。又８は第３のスコロトロン帯電器、９はシアン画像
信号により変調される像露光する第２のレーザ装置、１
０はシアントナーを収容する第３の現像器である。

１１は転写前帯電装置及び転写前ランプ、１２は記録紙
Ｐを収容する給紙装置、１３，１４．１？、１８．２０
は搬送ローラ、１５は転写電極、１６は分離電極、１９
は定着装置、２１は排紙トレイである。２２はクリーニ
ング前除電電極、２３はクリーニング装置である。

前記構成において形成装置の作像プロセスは以下のよう
にして遂行される。感光体ｌ上には第１のスコロトロン
帯電器２により＋６００ｖの−様な帯電が付与される。

次いでイエローデータにより変調されたレーザ装置３に
より像露光されて静電荷像が形成され、イエロートナー
を収容し、後述する構造の現像器４により現像されて第
１トナー像が形成される。

次いで再び第２のスコロトロン帯電器５により＋６００
Ｖの−様な帯電が付与される。次いでマゼンタデータに
より変調されたレーザ装置６により像露光されて静電荷
像が形成され、マゼンタトナーを収容し、現像器４と同
様な構造を有する現像器７により現像されて第２のトナ
ー像が形成される。同様にしてシアンデータにより変調
されたレーザ装置９、シアントナーを収容した現像器ｌ
Ｏにより処理されて第３のトナー像が形成され、結果と
してこれら３色の像が重ね合わされたカラートナー像が
形成される。

このカラートナー像は転写前帯電装置１１により帯電さ
れた後、前記作像プロセスと同期して前記搬送ロール１
３から給送され、搬送ロール１４をへて転写領域に送り
込まれ、転写電極１５により記録紙Ｐ上に転写される。

次いで該記録紙Ｐは分離電極ｌ６により感光体１から分
離され、搬送ロール１７゜１８により搬送されて定着装
置１９により加熱定着される。加熱定着後排出ローラ２
０によりトレイ２１上に排出されるが、必要により折り
畳み補助部材を用いて折り畳まれて収容される。

転写が終了した後の感光体ｌは、除電器２２により除電
された後、表面に残っていたトナーがクリーニング装置
２３のクリーニングブレードにより除去される。又２４
は現像装置４の壁面４ａの外側に設けられた外壁４ｂに
結合される排気用パイプであり、メインパイプ２７に結
合され、飛散トナーを含む空気流をフィルタ一部２８を
介して排気ポンプ２９により機外に排出するようにされ
る。２５は現像装置７の壁面４ａの外側の外壁７ｂに結
合されるパイプであり、同様メインパイプ２８に結合さ
れ、２６は現像装置１０の壁面１０ａの外側の外壁ｔａ
ｂに結合されるパイプであり、同様メインパイプ２８に
結合されて排気される。

次に前記現象装置のトナー飛散を排出する際の空気流の
経路を第２図により説明する。前記第１図の排気ポンプ
２９の作動により、パイプ２４及び２５から吸気されて
一点鎖線で示される空気流が形成される。この空気流は
外壁４ｂの外表面に沿って現像装置４内に流入するがそ
の途中で帯電器４及び像露光装置６等へのトナーや塵埃
の付着を防止しかつ既に付着しているものを払拭しなが
ら壁面４ａと外壁４ｂ間の通路及び壁面７ａと外壁７ｂ
間の通路を通って排気される。即ち現像装置４内に侵入
したとき現像部４ｃ及び７ｃへは侵入することがなく外
壁４ｂ及び７ｂに沿って折り返えされて排気される。

本発明の画像形成装置は、第２図にその一部を示す如く
前記各現像器４，７．ＩＱ、前記各帯電器２．５．８そ
れに前記各レーザ装置３．６．９にそれぞれ近接し、感
光体ｌに面した各位置にあってさらに前述した空気流の
経路を横切るよう配置された分極部材として複数の分極
ローラＲＬＩ、ＲＬ２、ＲＬ３．ＲＬ４．ＲＬ５等々を
配設している。

前記各分極ローラの構造とその作用を第３図および第４
図によって説明する。

金属製の回転軸５１と５２とは互に電気的に絶縁された
状態で一体化されていて、その外周に絶縁性プラスチッ
クからなる絶縁５５３を、さらに該絶縁層５３の外周に
高誘電体プラスデックからなる表面吸着層５４を一体に
形成されている。

前記表面吸着層５４は厚さが０．５ｍｍ程度の薄層であ
るが前記絶縁層５３は２ｎ＋ｍないし４ｍｍの厚さを有
していてその外周の前記表面吸着層５４と接する要所に
導電性プラスデックからなる複数の電極群５３ａをリン
グ状に埋設し備えている。

前記電極群５３ａは前記回転軸１１あるいは１２と内部
で配線を介して交互に接続されていて、該回転軸１１お
よび１２が第４図に示す如く電極端子ＡおよびＢによっ
て直流あるいは交流の電源■からＩＫＶ程度バイアス電
圧を印加されると、交互に正の１負ｅに帯電され前記表
面吸着層５４に誘電分極現象を起して前記電極ｉ＄５３
ａと同符号の電荷を表面に励起させ、それにより空気流
中の塵埃との間に静電気力を生じて如何なる塵埃に対し
てらそれらの異極とする分極に対して一様で瞬時の矢示
方向の吸着作用を発生するようになっている。

その結果前述した排気ポンプ２９による排気作用と前記
各分極ローラによる吸着作用とによって空気流中の塵埃
はことごとく回収され従って本実施例における画像形成
装置に好ましく用いられる非接触現像方式においてトナ
ーの飛翔が乱されることがなく又異色のトナーの混合に
よるカラーバランスの低下を招くことがない。

なお前記各分極ローラは何れも装置の前後の基板に軸受
支持されたもので、基板前面に突出したノブ５７によっ
て回転されるようになっており、さらに表面吸着層５４
にはかき取り板５５が圧接して設けられている。従って
各分極ローラに対する電圧印加を中断した状態で前記ノ
ブ５７を時計方向に回転させると表面吸着層５４上の塵
埃は吸着力を失った該表面吸着層５４から容易に除去さ
れて落下し、前記かき取り板５５の下方に設置したトレ
イに回収されるようになっている。ここで塵埃をかき取
り易くするために分極ローラ表面にテフロンコートなど
をしておくことが更に好ましい。

次に現像装置４の構造及びその作用を第５図に基づき説
明する。これに収容される現像剤りは着色剤としてベン
ジジン誘導体、荷電制御剤としてニグロシン染料を含み
、重量平均粒径１０７１ｍ、固有抵抗１０Ｉ４Ωｃｍ以
上のトナーと、四・三酸化鉄が樹脂中に分散されたもの
から成り、重量平均粒径３０μｍ、磁化５０ｅｍｕ／ｇ
の固有抵抗１０１４Ωｃｍ以上のキャリアから構成され
る二成分系現像剤である。

該現像剤りは、６個の極数を有する磁気ロール３０Ｍ　
１０００ｒ、ｐ、ｍの速度で矢印Ｆ方向に回動され、径
３０ｍｍのスリーブ３１が周速１２０ｍｍ／ｓｅｃで矢
印Ｇ方向に回動されることにより、矢印Ｇ方向に搬送さ
れる。搬送の途中穂立規制ブレード３２により０．５ｍ
ｍ厚の現像剤層が形成される。現像剤溜り３３内には、
現像剤りの均一混合のため撹拌装置３４が設けられ、現
像剤り内のトナー量の不足に応じてトナーＴが供給ロー
ラ３５を介してホッパ３６から定量づつ補給される。３
７はホッパ３６へのトナー補充孔であり、３８．３９．
４０は前記各現像処理部材をコの字型に覆う前記壁面４
ａを構成するものであり、３８は上部壁面、３９は側部
壁面、４０は上部壁面とされる。

次にスリーブ３１と感光体ｌとの間隙ｄ　ｉ！０．８ｍ
ｍとされ、この間には電源４１から＋５００■の直流電
圧が印加されて反転現像される。又現像領域Ｅにある現
像剤りを振動させ感光体ｌと非接触で現像されるように
するため、電源４２から２ＫＨｚで実効値ｘ、２Ｋｖの
交流バイアスが印加される。なお現像領域Ｅに至るまで
に、トナーＴは２０μｃ／ｇの電荷量が摩擦帯電により
付与される。

現像装置７及びＩＯは現像装置４と同一構造とされ、同
様の条件で現像されるが用いられるトナーは現象装置７
においては着色剤としてローダミンＢが用いられたマゼ
ンタトナーであり、現像装置１０においては着色剤とし
て銅フタロシアニンが用いられたシアントナーである。

現像バイアスとして交流バイアスを用いることはトナー
飛散を起こし易いと考えられるが、以上説明したように
本実施例によれば現像装置からのトナー飛散が防止され
、さらにはその周辺機器のトナー汚染が排除される。又
非接触現像作用が円滑に遂行できるなど多くの効果が奏
される。分極ローラは現像器外部に設けられたが、内部
に設けてトナーを主体とする塵埃を現像装置内に回収し
てもよい。

第６図は第２の実施例を説明する図であり、第１の実施
例同様の画像形成装置に用いられるが、これと相違する
点は第１の実施例のクリーニング装置２３の壁面２３ａ
の外側に外壁２３ｂが設けられ、外壁２３ｂの後端に設
けられた排気１′５イブ５０を第１図のメインパイプ２
７に結合してクリーニング部２３ｃで発生した飛散トナ
ーを排出するようにしたことである。２３ｃはクリーニ
ングブレード、２３（ｌは該ブレード２３ｃにより掻き
とられたトナーを回収する装置である。

かかる構成とした場合の空気流の経路は第６図の一点鎖
線で示される。この空気流は外壁２３ｂの外表面又はそ
の周辺に沿って流入され、壁面２３ａと外壁２３ｂ間の
通路を通って排気されるが、途中帯電器２、像露光袋！
：Ｉ１３、クリーニング萌除電装置２２へのトナー及び
塵埃の付着を防止し、既に付着したトナー及び塵埃を払
拭しながら排気されるようになっているが、前記クリー
ニング装置２３に対しても第１の実施例におけると同様
、該クリーニング装置２３、クリーニング前除電ｉ極２
２にそれぞれ近接し感光体ｌに而した各位置にあってさ
らに前述した空気流の経路を横切るよう配置した複数の
分極ローラＲＬ６．ＲＬ７．ＲＬ８．Ｒｂ２等を設けて
いて前述した空気流中から飛散した塵埃を吸着、回収す
るのでクリーニング効果がさらに促進されることとなる
。

以上実施例によって説明した本発明による分極ローラは
空気流に沿って設けるようにしたものであるが、特に排
気ポンプによって生じた空気流に沿って設けるようにし
ないでもその効果を得ることができる。すなわち現象装
置に近接しかつ感光体に面した位置に分極ローラを設け
ることにより、現象装置内の浮遊状態にあるトナーが外
部に流出するのを分極ローラが吸着することによって阻
止し、またクリーニング装置に近接しかつ感光体に面し
た位置に分極ローラを設けることにより、りリーニング
装置内にあって掻き落とされて浮遊状態にある残留トナ
ーが外部に流出するのを分極ローラが吸着することによ
って阻止する。なお、分極ローラはクリーニング装置外
部に設けられたが、内部に設けてトナーを主体とする塵
埃をクリーニング装置内に回収してもよい、更にまた露
光装置に近接しかつ感光体に面した位置に分極ローラを
設けることにより、光を受けて浮遊するトナーの吸着が
なされる。

また実施例では分極部材として分極ローラについて説明
した０分極ローラによるときは既に説明したように付着
したトナーや塵埃を除去するのが容易であるとの特長を
有しているが、勿論之に限定するものではなく、棒状あ
るいは板状の分極部材によっても同様の吸塵効果を有し
ている。又塵埃の吸塵効果は電圧を印加したときに現わ
れることから、画像形成時のみ分極ローラを動作させて
もよい、又分極ローラは固定しておいても回転してもよ
い。又分極ローラのクリーニング時には電圧を印加しな
いようにすることが好ましい。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、像支持体の外周に現像装置、クリー
ニング装置等の粉体トナー処理装置を有する画像形成装
置において、前記処理装置に外壁を設けて空気流の通路
を形成し、その通路を介して飛散トナーを含む空気流を
排気すると共に該空気流の通路に分極部材を設置するこ
とにより、或いはまた特に空気流がなくとも感光体に面
して分極部材を設けることにより飛散トナーの除去効果
か格段に向上される。特に像形成体上に複数の現像装置
を用いて複数のトナー像を１回転あるいは複数回の回転
で像支持体上に重ねて形成する画像形成装置においては
、異色トナーの混合が回避さイ１、現像条件の劣化が防
止されるとともに帯電器、像露光装置等°の汚染防止効
果も併せて達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による３色カラー画像形成装置の断面構
成図。第２図、第５図および第６図は前記装置の要部拡
大図。第３図、第４図は前記装置の備える分極ローラの
断面図および斜視図。第７図はカラー画像形成装置の作像原理を説明するフロ
ーチャート。１・・・ドラム状感光体２．５．８・・・スコロトロン帯電器３．６．９・・・レーザ装置　　４，７．１０・・・現
像装置４　ａ、　７　ａ、ｌＯａ・・・現像装置の壁面
４　ｂ、　７　ｂ、１０ｂ・・・現像装置の外壁４ｃ、
７ｃ・・・現像部４ｄ、７ｄ・・・現像装置の外壁開口部２３・・・クリ
ーニング装置２３ａ・・・クリーニング装置壁面２３ｂ・・・クリーニング装置外壁２４．２５．２６．５０・・・排気パイプ２７・・・メ
インバイブ　　　　２８・・・フィルター装置２９・・
・排気装置ｌ　Ｌ　Ｉ　−ＲＬ　９−・・分極ローラ５５・・・か
き取り板　　　　　５６・・・トレイ出願人　小西六写
真工業株式会社第１図第２図第３図第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像形成体の周面部に面し、塵埃を吸着する分極部
材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
（２）前記分極部材は現像装置に近接して配置されたも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
画像形成装置。
（３）前記分極部材はクリーニング装置に近接して配置
されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の画像形成装置。
（４）前記分極部材は帯電装置に近接して配置されたも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
画像形成装置。
（５）前記分極部材は露光装置に近接して配置されたも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
画像形成装置。