JPS6021382B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真感光体に静亀潜像を形成する為にこ
の感光体に所望の光像を結像する光学系として短，焦点
小結像素子アレイを使用する画像形成装置に関する。

所謂単眼の長′焦点スルーレンズ、或いはィンミラーレ
ンズを用いる電子写真複写機等画像形成装置に比べ、複
眼の，鱒点小結像素子アレイを結像光学系として用いる
装置は、装置が小型化するという極めて大きな利点を持
っている反面、アレイの出射端面と感光体面、或いは入
射端面と被複写原稿面とが近接せしめられている為、そ
の端面、特に出射端面に塵挨が付着し汚れができやすい
。

そして、小結像素子アレイの端面に汚れが付着した場合
、その結像に及ぼされる影響は通常の大口径、単眼スル
ーレンズ、ィンミラーレンズ表面に汚れが付着した場合
に比較して著しい。すなわち、小結像素子アレイの結像
素子の１つ１つはその口径が非常に小さいため、また複
眼構成をとっているので１つの後′点結像にアレイ全体
でなく一部の結像素子が関与しているだけのため、スル
ーレンズ、インミラーレンズに同じ大きさの汚れが付着
した場合と比較して汚れによる１つの像点に対する光線
遮断の割合は大きく、汚れ部分に対応する像点の照度低
下は著しくなり、かつ汚れ分布にむらがあると像全体の
照度が均一に低下するのでなく像の照度分布にもむらが
生じてしまう。短焦点小結像素子アレイの出射端面の汚
れとなる主な塵挨は、電子写真感光体の表面近傍の空中
に浮遊している現像剤である。現像剤は一成分系の場合
磁性トナーから成り、二成分系の場合は非磁性トナ−と
磁性キャリアとから成る。これらの現像剤成分がアレイ
の出射端面に機械的に付着し、或いはアレイはガラスや
合成樹脂のような帯電しやすい材質で作られている為他
の部材との摩擦或いは他の原因により帯電しやすく、そ
の場合上記の浮遊トナーが出射端面に静電的に吸着され
る、といったことからアレイの出射端面に汚れが生じや
すい。また上記浮遊現像剤はアレイの入射端面にも付着
することがある。そこで本発明の主な目的は現像剤の磁
性を有する成分が短焦点小結像素子アレイの端面を汚す
のを防止することである。

この為、本発明の装置では、アレイの出射端面、及び、
又は、入射端面近僕に防塵用マグネットを配置し、該端
面近僕にこのマグネットの形成する磁界によって浮遊現
像剤の磁性成分がアレイ端面に指向するのを防止するよ
うになっている。従って、本発明は汚れの要因として大
きいトナーが磁性であるもの、即ち一成分系現像剤を使
用する装置に特に有用である。しかし、本発明は一成分
系現像剤使用の装置に限らず、二成分系現像剤使用の菱
贋に適用しても磁性キャリア自体、及び非磁性トナ−の
付着した磁性キャリアのアレイ機面への付着を防止でき
るので汚れ防止効果が高いものである。二成分系現像剤
使用の装置では上記マグネットの他に防塵電界を形成す
る防塵電極を併用すればトナーのアレイ機面への付着を
防止できるので更に汚れ防止効果が高まる。（逆に言え
ば防簾電極で防げないキャリアのアレイ様面への付着を
防塵マグネットで防止できる）そしてこの防塵用電極は
、二成分系現像剤使用の袋直に限らず、一成分系現像剤
使用の装置に適用しても効果がある。即ち、感光体表面
の帯電、或いは転写用等に使用されるコロナ放亀が原因
となって発生する気体のイオン粒子が装置内雰囲気中に
存在するけれども、このイオン粒子が空気中のシリコン
、カルシウム、マグネシウム等の物質と化合しその化合
物が小結像素子アレイの入、出射機面に機械的、静電的
に付着し汚れとなるのであるが、特に前述したように４
・結像素子アレイが帯磁している場合にはイオン粒子が
静電引力により小結像素子アレイに引き寄せられ入、出
射端面の汚れを促進するし、更に空気中の他の種々の塵
挨も汚れの因子となるものであり、これがアレイの入、
出射端面に汚れとして機械的、静電的に付着するのであ
るが、特に小結像素子アレイが帯電しており、かつ翼挨
がイオン粒子と結びついている場合には塵挨は静電引力
により４・結像素子アレイに引き寄せられ素子端面に付
着し入、出射端面の汚れを促進する。使用する現像剤の
成分構成の如何を問わず、これらのトナー以外の帯電し
た浮遊鰹挨も防塵用電極を併用することによってアレイ
機面への付着を防止できる。以下図面を参照して本発明
の実施例を説明する。まず、短漁点小結像素子アレイに
ついて概略を説明する。

第１図Ａに示したものは集光性光学繊維状導光素子１で
あって屈折率が中心から径万同外側に向って放物曲線的
に４・さくなっているもので、これは例えば侍公昭４７
一２８０球号公報等に開示されているが、結像作用を有
し、麹宜の長さにすることにより物体○の等倍の正立光
像１を形成する。第１図Ｂに示したものは本願出願人が
袴豚昭５２−８１５７１号明細書（特閑隅弘一１７０２
計亭公報参照）に示したようなバーレンズ系２で、バー
レンズ２′で物体○の空中像１′を形成し、バーレンズ
２＾で像ｒの像１を再結像する。レンズ２′，２″を同
一焦点距離を有するものとし、両者を像１′点と対称に
お仇ま、物体の等倍正立実像を形成できる。本発明に於
て使用される素子アレイは上述の如き素子１，２を第２
図Ａに示すように各素子の光鞠を平行にして、直線状に
密に配列して成るもので、第２図Ａでは２段俵積みにし
てあるが３段以上でもよく又は１段だけでもよい。アレ
イ３の外周には適宜な固定枠４が鉄萎されている。この
ような短魚馬点４・結像素子アレイ３を使用すれば複眼
結像系として作用し、等情緒隊関係時に於てアレイの入
射面と大体同じ大きさの物体０の等倍正立光像１を形成
できる。第２図８にそれを示した。次に短焦点小結像素
子アレイを結像光学系として用いた、本発明の適用され
る静電写真複写装置の複写行程を第３図をもとに概説す
る。

図中矢印方向へ回転する感光体、即ち接地導電性ドラム
５′上に光導鰭眉５を設けた感光ドラムはまずコロナ帯
磁器６によりその表面上を一様に荷電され琢光部に到る
。ここで照明光源７により照射された原稿台８（礎像形
成時矢印方向にドラム周速と同速で移動せしめられる）
上の原稿９の像光が結像光学系である短焦点小結像素子
アレイ３を介して感光体表面へ導入され、感光体に原稿
光像がスリット露光状に露光される。これにより感光体
表面に原稿像に応じた静軽潜像が形成される。この静鰭
潜像は感光体に帯磁したトナーを供幹韓する乾式現像器
１０１こよって可視像化され、次にこのトナー像はコロ
ナ転写帯電器１１により転写紙１２に転写される。その
後感光体表面はこれに圧接された弾性ブレード１３によ
りクリーニングされ、次の複写行程へ移る。尚、上記現
像器１０‘ま磁性トナーより成る一成分系現像剤、又は
磁性キャリアとトナーとより成る二成分系現像剤を感光
体に供艶費接触させる。第３図は所謂カールソンプロセ
スを使用した篤子写真複写機であるが、感光体として導
電性基層、光導鰭体層、透明絹縁層を順に層合したもの
を使用する母子写真プロセス、例えば特公昭４２−２３
９１び号公報、同４３一２４７岬号公報等に記載のプロ
セスも採用できる。

この場合は短総点４・結像素子アレイの出射端面側が光
後援光と同時に感光体の表面電荷を減衰させるコロナ放
電器中に配置される。第４図は第３図々示袋直に本発明
を適用した一例の要部説明図である。

第４図ａで、１４，１５はマグネットである。

このマグネット１６，１７は非磁性の支持体１６，１７
の下端面に貼付けられている。支持体１６，１７はアレ
イ３の出射端面３′側にアレイ３と一体的に固定され、
そして下端部はアレイ３を出射した所要の結像光東をケ
ラない範囲内でアレイ出射端面３′よりも下に感光体側
に突出され、端面３′より感光体側でマグネット１４．
１５を上記光東をケラないような間隔をもって支持し、
また端面３′への側方からの鰹挨侵入を防止している。
マグネット１４，１５は対向せしめられ、そして図では
対向部が互いに反対磁極となるように配瞳されている。
これによってアレイ３の各素子の光軸と略垂直な磁界が
形成され、支持体１６，１７及びマグネット１４，１５
自身の厚みと協同してアレイ３の出射端面３′を覆い、
面３′に磁性トナー又は磁性キャリアの如き磁性を有す
る浮遊塵漢が向うのを阻止している。即ち磁性塵挨がマ
グネット１４．１５の間を通過しようとすると、いずれ
かのマグネットに吸着されてしまう。第４図ａと異なり
マグネット１、４，１５の対向部分を同一磁極性とする
ように配直してもよい。この場合もマグネット近傍に浮
遊している磁性塵挨を吸着しアレイ端面３′に指向しな
いようにする。次に第４図ａ図示実施例では前記の支持
体１６，１７は導軍性の材質で構成されている。

そしてこの導蝿性支持体１６，１７には図の如く一極側
が接地された直流電源Ｅの他極側が接続されている。こ
れによって感光体との間にアレイ３の素子の光軸と略平
行な電界が形成され、この磁界中又は付近に浮遊してい
る前述の電荷を帯びた塵挨は非磁性であってもこの電界
によって感光体側又は函極として作用する支持体１６，
１７の側に静電的に吸引される。この塵挨の吸引方向は
塵挨の持つ帯電極性、鰭界の方向によって定まるが、二
成分系現像剤使用の菱瞳で塵挨が非磁性トナーであると
し、感光体表面が負に帯電され、トナーが正の摩擦軍備
を帯び、そして電極板１６，１７に図の如く正亀位が印
放されると、塵挨トナーは上記の防塵亀界によって感光
体側に吸引されることになる。尚、蓄積されない限り感
光体に付着する汚れはわずかであるので画像形成に与え
る影響は無視できる。

そして画像形成処理の１サイクルごとに感光体はクリー
ニングされるから、上記蜜挨による汚れが蓄積すること
はない。鰭極１６，１７への印力Ｎ電位、その極性は、
アレイ３の出射端面近傍に浮遊する非磁性塵挨の帯電極
性の分布によって決められることが望ましい。即ち、正
なら正に帯はした鰹挨が多い場合は、その極性の塵挨が
アレイ３の出射端面３′から遼ざかる方向に移動するよ
うな、つまり図で言えば、アレイ３の端面３′の汚れと
なる因子をなるべく多く感光体側へ移動するような電位
を電極１６，１７に印加することが望ましい。以上のよ
うに支持体１６，１７を防塵電極として防塵電界を形成
する場合は、マグネット１６，１７は導電性であるもの
が、良好な防塵電界を形成する上で好ましい。

この場合はマグネット１４，１５も防塵電極の一部とし
て作用する。尚、第４図ａでは電極１６，１７に直流の
同電圧を印加したが、後述実施例と同様交流の同電圧を
印加しても、双方とも接地しても、或いは互いに異なっ
た電圧を印放してもよい。

また、支持体１６，１７を電極として使用しないのも可
であり、この場合支持体１６，１７は合成樹脂のような
絶縁体で構成してもよく、またマグネット１４，１５に
もフェライト系の絶縁性マグネットを使用してもよい。

更にまた、第４図ａとは異なって、電極１６，１７とマ
グネット１４，１５とを分離して配置してもよい。例え
ばマグネット１４，１５は電極１６，１７と感光体との
間の位贋、或いは電極１６，１７の側方の位置等に配置
してもよい。尚また、支持体１６，１７を磁性体とする
ことも可である。この場合支持体１６，１７も防塵マグ
ネットの一部として作用する。

第４図ｂ，ｃ，ｄ，ｅは導噂性マグネットＩ８，１９を
使用し、そしてこれを防塵電極としても使用する実施例
を示したものである。

谷図に於て、導電性マグネット１８，１９はアレイ３の
出射端面３′側にアレイ３と一体的に設けられ、夫々の
磁極部はアレイ３′を出射した所要結像光東をケラない
範囲内でアレイ出射機面３′より更に感光体側に突出さ
れている。そしてこの突出磁極部は互いに対向しており
、この対向部は各図では互いに反対磁極性となっている
。これにより、前述した如く結像光東の光路をほぼ垂直
に横切る方向に磁界が形成される。しかしマグネット１
８，１９の上記対向部が同一磁極性になるように配置し
てもよい。いずれにせよマグネット１８，１９は前述し
た如く磁性塵挨を吸着してアレイ３の出射端面３′に指
向するのを防止する。第４図ｂ，ｃ，ｄ．ｅの実施例で
は前述の如く導電性マグネット１８，１９を防塵電極と
して兼用している。

第４図ｂではマグネット１８，１９に同一の直流電圧を
、同図ｃでは同一の交流電圧を、同図ｃでは接地電圧を
印加している。接地した場合には帯電塵挨が導電性マグ
ネットに近接した場合にこれに逆極性の鏡像電荷が誘起
され、塵挨を吸着する。これによって第４図ａで説明し
たように帯電した非磁性トナーのアレイ端面３′への付
着を防止できる。また第４図ａ．ｂ，ｃ，ｄでは２つの
防塵電極を同電位にしたが、第４図ｄのように防塵蟹極
を兼用するマグネット１８，１９に夫々異極性の電圧を
印加するか、又は一方を接地し、他方に正若しくは員の
電圧を印加してもよく、或は一方に他方と同極性で低電
圧を印加するようにしてもよい。

いずれにせよ、このようにすると両函極１８，１９間に
、アレイ３の出射光礎をほぼ垂直に横切る電界が形成さ
れ、これによってアレイ３の出射端面３′はマグネット
兼電極１８，１９の突出下部と磁界及び上記電界とで完
全に鰹挨から遮蔽される。即ち、マグネット兼電極１８
，１９の間を通ってアレイ端面３′に行こうとする磁性
塵挨及び帯電塵挨はマグネット兼電極１８，１９のいず
れかに吸着される。第５図ａ，ｂは、本発明を椿公昭４
２−２３９１０号公報、同４３一２４７４８号公報等に
記載の表面に絶縁層を有する電子写真感光体を使用する
鰭子写真プロセスを採用した短畠馬点小結像素子アレイ
使用の複写袋直に適用した実施例の要部を示すものであ
る。

即ちアレイ３の出射端面３′は、ＡＣ又はＤＣ薦鰭圧源
に接続されたコロナ放鷺ワイヤと、この放亀ワイヤ２０
を囲む接地された導函性シールド２２とで構成されるコ
ロナ放電器中に配置されている。このコロナ放電器は表
面に透明絶縁層５＾を有する電子写真感光体にアレイ３
による原稿９の光像照射と同時にコロナ放電を印加し、
露光前に表面に帯電されていた電荷を光像明部に於ける
領域で除亀するものである。感光体はこの露光同時除電
工程後、全面均一に蕗光され、高コントラストの静鷲溶
像が形成される。第５図ａに図示の如く、この実施例で
も第４図ｂ〜ｃの如く導電性のマグネット１８，１９が
アレイ３の出射機面３′側にこのアレイ３と一体的に設
けられている。

マグネット１８，１９の下端部は磁極部アレイ３の出射
端面３″より更に感光体側に突出され、そして突出部分
は互いに対向せしめられている。対向部の極性は互いに
逆でも同じでもよい。このマグネットによって磁性塵挨
を吸着して端面３′の汚れを防ぐ。導電性マグネット１
８，１９には第４図ｂ，ｃ，ｄ，ｅに示したような電圧
が印加され防塵用マグネットと防塵用電極とを兼用せし
められるが、第５図では第４図ｂの如く板１８，１９の
双方に正の等電圧が印加されている。この場合は板１８
，１９と感光体との間、及びシールド部材２２の間に防
塵電界が形成される。帯電した塵挨は非磁性でもその帯
電極性に応じてこの鰭界中を移動し、電極１８，１９側
シールド部材２２側、感光体側に静電的に吸着される。
尚、放電ワイヤ２０と導蟹性マグネット１８，１９との
間に火花放電が発生せぬよう、導蝿性マグネット１８，
１９は絶縁性の物質、例えば合成樹脂の被覆２１が施さ
れている。第５図ｂは第４図ａの支持体１６，１７を合
成樹脂等の絶縁体とし、マグネット１４，１５をフェラ
イト系の絶縁体として、上記表面に絶縁性を有する馬子
写真感光体使用の菱直のアレイ３に適用したものである
。

この場合放電線２０との間に放鰹は発生しないから第５
図ａの如き絶縁被覆は不書異である。以上は短焦点小結
像素子アレイ３の出射端面３′の汚れを防止する実施例
であるが、入射端面３ｒの汚れを防止するには例えば第
６図ａ，ｂのようにすればよい。

第６図ａ，Ｄでは、導燈性のマグネット２３，２４を短
焦点小結像素子アレイ３の入射機面３＾側にアレイ３と
一体的に設けた。導適性マグネット２３，２４の上端側
はアレイ３に入射する原稿からの光東をケラない範囲内
で入射端面３′よりも更に原稿９側に突出され、夫々の
突出面は互いに対向せしめられている。この対向部分は
互いに同じ磁極性でも逆の磁極性でもいい。いずれにせ
よ防塵磁界を形成して２つのマグネット間を通ってアレ
イ３の入射端面３ｒに行こうとする磁性の浮遊豊挨を吸
着し、面３′の汚れを防止する。更に、第６図ａに於い
ては原稿台８の下面に近接して、導電性マグネット２３
，２４の上端面に対向する位置に夫々導鰭性の板体２５
，２６が配置されている。この板体２５，２６はアレイ
３の原稿対向領域を制限する光学スリットの形成にも兼
用されているものである。そして第６図ａではこのスリ
ットを形成する板体２５，２６は接地され、一方アレイ
３に取り付けられた板体２３，２４は一方の極側の接地
された直流電源Ｅの他方の極に接続されている。かくし
てマグネット２３，２４は電極を兼用し、電極２３，２
５間、及び電極２４，２６間にはアレイ３の各素子の光
軸と略平行な電界が形成される。この電界は前述したと
同様防塵電界として作用し、帯電した浮遊塵挨を非磁性
であっても、その帯電極性に応じて電極２３，２５又は
２４，２６に吸着する。また、第６図ｂでは導電性マグ
ネット２３を接地し、導蟹性マグネット２４に正の電圧
を印加している。

かくしてマグネット２３，２４は電極としても作用し、
対向面間にアレイ３の各結像素子の光軸と略垂直な電界
が磁界とともに形成され、電極兼用マグネット２３，２
４の間を通過しようとする帯電豊挨は非磁性であっても
この亀界によってアレイ入射端面３〆への指向を阻止さ
れ、塵挨の帯肉犠牲に応じて電極兼用マグネット２３，
２４のいずれかに吸着される。第６図ａ，ｂに示したよ
うな手段を第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ第５図ａ．ｂの実
施例に組み合わせてもよいｏ尚、前記各実施例に於いて
、防塵用マグネット１４，１５，１８，１９，２３，２
４及び支持体１６．１７は板状であって第７図のように
短焦点小結像素子アレイ３の出射端面、及び、又は、入
射端面の長さ以上の長さを有し、そしてその端面をカバ
ーしていることが望ましいことは言うまでもない。

尚また、前述の実施例ではアレイ３に防塵マグネットを
−体的に設けたが、分離的に配置することも可である。
以上述べたことからわかるように、本発明によれば短焦
点小結像素子アレイの出射、及び、又は、入射機面近傍
に防塵磁界を形成して端面の汚れを防ぐ為、構造も簡単
小型ですみ、従って短焦点小結像素子アレイを使用する
装置小型化の目的を損わず、そしてアレイ端面の汚れ防
止効果も高く、良質の像を安定して形成することができ
る等、種々有用な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ、第２図Ａ，Ｂは短焦点小結像素子アレイ
を、第３図は本発明の適用できる電子写真複写袋直の例
を、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ、第５図ａ，ｂ、第６図
ａ，ｂ、第７図は本発明の実施例を、夫々説明する為の
図である。 ３は短焦点４・結像素子アレイ、１４，１５，１８，１
９，２３，２４は防豊用マグネットである。 菊／図 努２図 第３図 裏ワ図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子写真感光体に静電潜像を形成する為に該感光体
   に所望の光像を結像する光学系として短焦点小結像素子
   アレイを使用する画像形成装置において、該短焦点小結
   像素子アレイの入射端面、及び、出射端面の少なくとも
   一方の近くに防塵用マグネツトと防塵用電極を配置した
   ことを特徴とする画像形成装置。 ２ 前記防塵用マグネツトは導電性であつて前記防塵用
   電極を兼ねる特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置
   。