(57)【要約】【課題】画像形成装置内のトナーの飛散を、簡単な構成でかつ効率よく抑制する。【解決手段】感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿ってのブラックの現像器４Ｋの下流側に、飛散トナー回収装置５を配設する。飛散トナー回収装置５は、現像容器４ａから離間して固定的に配設された飛散トナー回収部材５ａと、電源から飛散トナー回収部材に印加される回収バイアスを、飛散トナーの極性と逆極性に整流する整流手段と、飛散トナー回収部材５ａの下方に配置された回収トナー落下防止部材５ｂとを有する。【選択図】      図５
2004205585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段とを備え、前記現像手段が現像剤を収納する現像容器と、前記現像容器内の現像剤を前記静電潜像に付着させて現像する現像剤担持部材と、前記現像剤担持部材に交番電圧を含む現像バイアスを印加する電源とを有する画像形成装置において、
前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記現像手段の下流側に配設された飛散トナー回収装置を備え、
前記飛散トナー回収装置は、前記現像容器から離間して固定的に配設された飛散トナー回収部材と、
前記電源から前記飛散トナー回収部材に印加される回収バイアスを、飛散トナーの極性と逆極性に整流する整流手段と、
前記飛散トナー回収部材の下方に配置された回収トナー落下防止部材と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤が一成分現像剤である、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記飛散トナー回収部材が、導電性の板状部材である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記飛散トナー回収部材が、絶縁状態で前記現像手段に組み込まれている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体表面と前記飛散トナー回収部材との間隙が、１．６ｍｍ以上２．１ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記飛散トナー回収部材に印加される回収バイアスの絶対値が、５００Ｖ以上２０００Ｖ以下である、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記回収トナー落下防止部材は、電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記飛散トナー回収部材は、板状部材でありほぼ水平に保持されている、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤担持部材は、ローラ状の部材によって形成され、周速２６５ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度で回転する、
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像手段が前記像担持体の回転方向に沿っての上流側に配置された第１の現像装置と下流側に配置された第２の現像装置とを有し、前記飛散トナー回収装置が前記第１の現像装置の下流側でかつ前記第２の現像装置の上流側に配置され、前記第２の現像装置の下流側に前記第１の現像装置によって前記像担持体上の付着されたトナーの帯電量を増加させるための後帯電装置を有し、前記第２の現像装置で使用するトナーの平均帯電量が前記第１の現像装置で使用するトナーの平均帯電量よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、バイアスが印加された飛散トナー回収部材を備えた画像形成装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に、プリンタ，複写機等の従来の画像形成装置の概略構成を示す。同図に示す画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１を備えている。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動され、表面が一次帯電装置２より一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３からのレーザビームＬで露光されることにより、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４により粉体トナーを用いてトナー像として現像する。
【０００３】
こうして感光ドラム１上に形成されたトナー像は、給紙カセット８から給紙ローラ９、レジストローラ１０等によって搬送されてきた転写材Ｐ（例えば、紙，透明フィルム）に、転写装置７によって転写される。トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置１３の定着ローラ１３ａ、加圧ローラ１３ｂによって加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、表面に残ったトナー（残留トナー）がクリーニング装置１４によって除去され、次の画像形成に供される。
【０００４】
近年、このような粉体トナーを使用する画像形成装置では、高画質化を目指し、トナーの粒径は、以前の１２μｍ程度から５〜６μｍへと小径化が進んでいる。
【０００５】
従来、このようなトナーを使用する画像形成装置では、転写材Ｐや転写材搬送ガイド等の画像形成装置内の汚れ（以下「機内汚れ」という。）の原因となるトナーの飛散が問題となっていた。
【０００６】
飛散トナーの発生源のうち最大のものは、現像装置４を構成する回転部材である現像スリーブ（現像剤担持部材）４ｂ上のトナーである。現像スリーブ４ｂ上のトナーは、現像スリーブ４ｂ表面に鏡映力及び磁気吸引力により吸着しているが、現像スリーブ４ｂの回転による遠心力により、現像スリーブ４ｂ表面から離脱し、飛散するのである。したがって、図１１に示すように、トナー飛散量は、画像形成装置が高速になるほど、つまり単位時間当たりの画像形成可能な枚数が増加するほど、また、図１２に示すように、トナーの帯電量が低下する高湿環境下ほど多くなる。
【０００７】
この対策として、例えば、特許文献１には、現像部よりも下流側（感光ドラムの回転方向に沿っての下流側）の現像装置の筐体に埋設された導電部材に現像ＡＣバイアスを、現像剤の保持電荷と同極性の電圧に整流する整流手段を経由して印加することが提案されている。また、この他に、現像装置４の下流側における空気圧吸引や飛散トナー回収装置としてのバイアスローラユニット５（図１０参照）が知られている。
【０００８】
図１３に示すように、バイアスローラユニット５は、矢印Ｒ５方向に回転駆動されるローラ５１にバイアスを印加することにより、飛散トナーを電気的に吸着するものである。バイアスローラ５１に吸着・回収されたトナーは、バイアスローラに５１に当接するスクレーパ５５により掻き落され、必要に応じて、さらに搬送部材５３によりバイアスローラ５１から離れた位置へ搬送される。バイアスローラ５１の回転駆動力は、回転駆動される感光ドラム１や、図１４に示すように現像スリーブ４ｂから、ギヤ群４９を経由して伝達される。
【０００９】
【特許文献１】
特公平０５−０２７８６４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献１に開示されている技術によれば、図１５に示すように、飛散トナー回収部材たる導電部材５１Ａが現像装置４の現像容器（筐体）に埋設されているため、導電部材５１Ａは、表面のうちのほぼ半分（Ａ部分）しか飛散トナー付着領域として利用できない。
【００１１】
また、空気圧吸引は、ダクトが必要なためスペースの問題が生じたりファンの回転により、騒音が発生する。
【００１２】
一方、図１３，図１４に示す、回収用のバイアスローラ５１では空気圧吸引方法よりトナーの回収性能が比較的低い上に、部品点数が多いため、コストの上昇を招きやすい。
【００１３】
回収用のバイアスローラ５１では回収された飛散トナーを掻き落すためにスクレーパ５５を組合わせることが多いが、スクレ−パ５５とバイアスローラ５１との間の圧接力の反力で、スクレーパ支持部材としてのバイアスローラユニット５の底板の変形をきたすことも多かった。
【００１４】
さらに、近年においては画像形成装置のカラー化が加速している。フルカラー出力が可能な画像形成装置は、一般にブラックの現像装置の他に３つのカラーの現像装置を備える。カラーの現像装置で用いるトナーとしては、非磁性トナーと磁性キャリヤからなる二成分型が主流である。
【００１５】
このような画像形成装置においては、色ズレのないフルカラー画像を得ることを目的として、例えば図１６に示すような中間転写ベルト（中間転写体）７を用いたものが提案されている。なお、同図に示す画像形成装置において、図１０に示す画像形成装置と同じ構成、作用の部材等については同じ符合を付して重複説明は省略するものとする。
【００１６】
この画像形成装置が、前述の白黒（単色）の画像形成装置と大きく異なる点は、４色に分解した画像情報により順次各色について、一次帯電、露光、現像工程を行ってトナー像を形成し、それを中間転写体７上に重ね合わせて転写材Ｐに４色のトナー像を形成する点、及びブラック用に現像器４Ｋのほかに、イエロー，マゼンタ，シアンの各色用の３個の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃが同一の回転体４Ａに搭載されている点である。
【００１７】
上述の回転体４Ａは、３個の現像器を感光ドラム１の周囲に個別に配置した場合と異なり、３個の現像器の構成を同じにすることができ、また画像形成装置の小型化が可能となるという利点がある。
【００１８】
さらに、使用頻度の高いブラックの現像器４Ｋを大きいものとし、その位置を固定とし、かつ上述の回転体４Ａの上流に配置することで画像形成装置の小型化が可能となるが、ブラックのトナーが帯電しにくい磁性トナーである場合、ブラックトナーが、重力で落下し、帯電しやすいカラーの非磁性トナーに混入して、色の画像に影響を及ぼす可能性も増す。
【００１９】
なお、図１６中の符合６は転写前帯電器、７ｅは二次転写ローラ、７ｆは中間転写体クリーニング装置、７ｇは一次転写ローラ、Ｒ７は中間転写ベルト７の回転方向、１１，１２は搬送ガイドをそれぞれ示している。
【００２０】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、画像形成装置内のトナーの飛散を、簡単な構成でかつ効率よく抑制することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、移動可能な表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段とを備え、前記現像手段が現像剤を収納する現像容器と、前記現像容器内の現像剤を前記静電潜像に付着させて現像する現像剤担持部材と、前記現像剤担持部材に交番電圧を含む現像バイアスを印加する電源とを有する画像形成装置において、前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記現像手段の下流側に配設された飛散トナー回収装置を備え、前記飛散トナー回収装置は、前記現像容器から離間して固定的に配設された飛散トナー回収部材と、前記電源から前記飛散トナー回収部材に印加される回収バイアスを、飛散トナーの極性と逆極性に整流する整流手段と、前記飛散トナー回収部材の下方に配置された回収トナー落下防止部材と、を有する、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記現像剤が一成分現像剤である、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記飛散トナー回収部材が、導電性の板状部材である、
ことを特徴とする。
【００２４】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記飛散トナー回収部材が、絶縁状態で前記現像手段に組み込まれている、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記像担持体表面と前記飛散トナー回収部材との間隙が、１．６ｍｍ以上２．１ｍｍ以下である、ことを特徴とする。
【００２６】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記飛散トナー回収部材に印加される回収バイアスの絶対値が、５００Ｖ以上２０００Ｖ以下である、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記回収トナー落下防止部材は、電気的に絶縁されている、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記飛散トナー回収部材は、板状部材でありほぼ水平に保持されている、ことを特徴とする。
【００２９】
請求項９に係る発明は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持部材は、ローラ状の部材によって形成され、周速２６５ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度で回転する、ことを特徴とする。
【００３０】
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像手段が前記像担持体の回転方向に沿っての上流側に配置された第１の現像装置と下流側に配置された第２の現像装置とを有し、前記飛散トナー回収装置が前記第１の現像装置の下流側でかつ前記第２の現像装置の上流側に配置され、前記第２の現像装置の下流側に前記第１の現像装置によって前記像担持体上の付着されたトナーの帯電量を増加させるための後帯電装置を有し、前記第２の現像装置で使用するトナーの平均帯電量が前記第１の現像装置で使用するトナーの平均帯電量よりも大きい、ことを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００３２】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例として、実施の形態１に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、４色フルカラーの電子写真方式の画像形成装置（例えば、プリンタ、複写機）であり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。同図に示す画像形成装置は、画像形成速度２７３ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４サイズの転写材Ｐ（例えば、紙、透明フィルム）へのブラック単色での連続画像出力速度６８枚／ｍｉｎである。
【００３３】
同図に示す画像形成装置は、像担持体としてドラム型の感光ドラム１を備えている。感光ドラム１は、例えば、導電性のドラム基体の表面にアモルファスシリコン感光層を設けて形成されている。感光ドラム１は、駆動前記（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速＝２７３ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。
【００３４】
感光ドラム１表面は、帯電手段としての一次帯電装置２によって所定の極性・電位に均一に帯電される。この一次帯電装置２によって感光ドラム１表面は最高で約＋５００Ｖに帯電される。
【００３５】
帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置（露光手段）によって静電潜像が形成される。露光装置３からは例えば画像情報に基づいてレーザビームＬが感光ドラム１表面に対して照射される。これによりレーザビームＬ照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。本実施の形態では、感光ドラム１表面の静電潜像は、電位が最も低い部分で約＋１００Ｖとなる。
【００３６】
この静電潜像は、現像装置（現像手段）４によって現像される。現像装置４は、感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿っての上流側に固定的に配置されたブラックの現像器４Ｋと、その下流側に配置された回転体４Ａに搭載された３個のカラーの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃとによって構成されている。
【００３７】
図２に、ブラックの現像器４Ｋの縦断面図を示す。なお、現像剤やトナーや現像器についてのカラーとは、ブラック以外の色をいうものとする。同図に示すように、ブラックの現像器４Ｋは、ブラック現像剤（磁性一成分現像剤）を収容する樹脂性の現像容器４ａ、感光ドラム１表面に対して所定の間隙Ｇ１（＝０．２３ｍｍ）を介して対向配置された現像スリーブ（現像剤担持部材）４ｂを有している。現像スリーブ４ｂは、表面にトナーを担持した状態で矢印Ｒ４方向に回転する。現像スリーブ４ｂの内側には固定的にマグネットローラ４ｃが配設されている。さらに現像器４Ｋは、現像スリーブ４ｂ上のトナー層厚を規制するドクターブレード４ｄを有している。現像スリーブ４ｂ表面とドクターブレード４ｄの先端との間には間隙Ｇ２が確保されている。ドクターブレード４ｄはこの間隙Ｇ２によって現像スリーブ４ｂ上のトナーの層厚を規制する。
【００３８】
上述の回転体４Ａは、軸４Ｂ中心に矢印Ｒ４方向に回転する直径１４０ｍｍの回転体であり、３個の同一形状のカラーの現像器、すなわちイエロ，マゼンタ，シアンの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃを搭載している。回転体４Ａには、さらに、上述の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにそれぞれトナーを補給するトナーカートリッジ４Ｙ’，４Ｍ’，４Ｃ’が搭載されている。これら３個の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃのうちの、感光ドラム１上の静電潜像の現像に供される色の現像器が、回転体４Ａの矢印Ｒ４方向の回転によって感光ドラム１表面に対向する現像位置に配置される。
【００３９】
図３にイエローの現像器４Ｙの縦断面を示す。同図に示すように、現像器４Ｙは、現像容器４ｇ、矢印Ｒ４方向に回転する現像スリーブ４ｈ、現像スリーブ４ｈ内に固定的に配置されたマグネットローラ４ｉ、現像スリーブ４ｈ上の現像剤（非磁性二成分現像剤）の層厚を規制するドクターブレード４ｊ等を有している。現像スリーブ４ｈとドクターブレード４ｊとの間には間隙Ｇ４が設けられている。なお、他の２個のカラーの現像器４Ｍ、４Ｃも、上述の現像器４Ｙと同じ構成及び作用なので、これらについての説明は省略する。
【００４０】
例えばイエローの現像時には、回転体４Ａの矢印Ｒ４方向の回転によってイエローの現像器４Ｙが感光ドラム１表面に対向する現像位置に配置される。このとき現像器４Ｙの現像スリーブ４ｈは、感光ドラム１の表面に対して所定の間隙Ｇ３（＝０．４２ｍｍ）をもって対向するように配置される。
【００４１】
上述のブラックの現像器４Ｋの現像スリーブ４ｂは、直径２４．５ｍｍで、アルミ合金に樹脂製のコーティングを施されており、周速３５５ｍｍ／ｓｅｃで矢印Ｒ４方向に回転する。さらに、磁性金属製のドクターブレード４ｄと非接触に保持されており、その間隙はＧ２＝０．２４ｍｍである。現像スリーブ４ｂの内側には、上述のように、固定されたマグネットローラ４ｃが配設されている。このマグネットローラ４ｃは、永久磁石であり、周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置された計６極の磁極を有している。また、現像スリーブ４ｂは、電源４ｅから供給される現像バイアスが印加される。
【００４２】
３個のカラーの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの現像スリーブ４ｈは、いずれも直径２０ｍｍで、ステンレス合金に非定形アルミナ粒子の吹き付けによる粗面化処理が施されており、周速４６４ｍｍ／ｓｅｃで矢印Ｒ４方向に回転する。さらに、非磁性金属製のドクターブレード４ｊと非接触に保持されており、その間隙はＧ４（＝０．３２ｍｍ）に保たれている。現像スリーブ４ｈに内側に固定的に配置されたマグネットローラ４ｉは、周方向に５極の磁極を有している。
【００４３】
上述の４色のトナーのうち、ブラックは、磁性トナーのみから構成される一成分型で、他の３色は、非磁性トナーと磁性キャリヤから構成される二成分型である。
【００４４】
ブラックのトナーは、現像器４Ｋとは独立したトナー補給容器（不図示）から供給されるようになっている。また他の色のトナーは、前述のトナーカートリッジ４Ｙ’，４Ｍ’、４Ｃ’から供給されるようになっている。
【００４５】
ブラックトナーは、初期重量平均粒径が７．５μｍの一成分トナーであり、磁性かつ絶縁性を有する。トナーの重量平均粒径は種々の方法によって測定することができる。
【００４６】
ブラックトナーの結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−Ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−Ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体等のスチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ケイ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインディーン樹脂、石油系樹脂などが使用できる。
【００４７】
本実施の形態で使用するブラックトナーは、上述の結着樹脂中に、ブラック色を呈する着色剤を混合して形成する。着色剤としては、磁性粉、顔料、染料などが使用できる。磁性粉としては、例えば、表面酸化、又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金、又は、酸化物及び、フェライトが使用できる。顔料としては、カーボンブラックなどが使用できる。
【００４８】
また、これらの成分以外に、流動化剤として例えば酸化ケイ素、研磨剤としてチタン酸ストロンチウム、酸化セリウム等、荷電制御剤等を適宜添加できる。
【００４９】
現像スリーブ４ｂ上でのブラックのトナー平均帯電量は−５〜−１０μＣ／ｇ、平均塗布量は、１．０〜１．２ｍｇ／ｃｍ２である。
【００５０】
カラーのトナーについても、ブラックトナーとほぼ同じことがいえるが、無色又は淡色の荷電制御剤を使用することが好ましく、イエロートナーの着色剤としては、ハンザイエロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエロー等、またマゼンタトナーの着色剤としては、パーマネントレッド、レーキレッド、ローダミンレーキ等、そしてシアントナーの着色剤としては、フタロシアニンブルー、ピーコックブルー等を使用することができる。
【００５１】
キャリヤは、キャリヤコア粒子及び該キャリヤコア粒子を被覆する樹脂で形成されており、５×１０４Ｖ／ｍの電界強度において１０１２Ω・ｃｍ以上の抵抗を有し、数平均粒径が１０〜６０μｍの範囲であることが好適である。
【００５２】
キャリヤコア粒子としては、実質的に磁性フェライトのように磁性体のみからなる磁性体コア粒子の場合と、多数の磁性微粒子が樹脂中に分散されている磁性体分散型樹脂コア粒子の場合とに分けられるが、前者のみに触れる。
【００５３】
磁性体コア粒子の場合、コア粒子を形成している磁性体として、鉄、ニッケル、コバルトのような磁性金属及びそれらの合金、あるいは希土類を含有する合金類；ヘマタイト、マグネタイト、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、リチウム系フェライト等のソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライトのような鉄系酸化物、及びそれらの混合物を挙げることができる。
【００５４】
磁性体コア粒子の比抵抗としては、所望の磁気特性を満足するものであれば使用することができ、１０５〜１０１０Ω・ｃｍ（より好ましくは、１０５〜１０９Ω・ｃｍ）の比抵抗を有するフェライト粒子又はマグネタイト粒子が好適に使用される。
【００５５】
被覆樹脂としては、樹脂の比抵抗が温度２３℃，湿度５０％ＲＨの条件で１０１０Ω・ｃｍ以上の絶縁性樹脂が好適である。具体的には、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリアミン、ポリアルキレンオキシド、ポリエステル、ポリアルキレンサルファイド、ポリフォスファゼン及びそれらの誘導体；ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェンビニレンのような電子伝導性の高分子を、好適な結着樹脂中に分散させたものを挙げることができる。
【００５６】
結着樹脂としては、後述の比抵抗１０１３Ω・ｃｍ以上の被覆樹脂を使用することが可能である。
【００５７】
熱硬化性の中抵抗樹脂としては、上述の導電性構造単位を有する化合物を原料とするウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。
【００５８】
上述したこれらの樹脂は、単独でも使用することができるが、それぞれを混合して使用してもよい。熱可塑性樹脂に硬化剤を混合し硬化させて使用してもよい。
【００５９】
結着樹脂中に導電性微粉末を分散させた組成物を使用して中抵抗樹脂組成物を形成し、それを被覆樹脂として使用することもできる。導電性微粉末としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀のような金属粉体、鱗片状金属粉体及び金属短繊維；それらの金属の合金あるいは混合物の粉体；酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズのような導電性金属酸化物；高分子電解質のような高分子導電剤；カーボンファイバー、カーボンブラック、グラファイト粉体又はこれらの導電性物質で表面を被覆した導電性粉体等が挙げられる。
【００６０】
比抵抗１０１３Ω・ｃｍ以上の絶縁性樹脂としては熱可塑性の樹脂であっても熱硬化性樹脂であっても使用することができる。具体的には、熱可塑性の樹脂としてはポリスチレンのようなスチレン系樹脂；ポリメチルメタクリレート及びスチレン−アクリル酸共重合体のようなアクリル系樹脂；スチレン−ブタジエン共重合体；エチレン−酢酸ビニル共重合体；塩化ビニル樹脂；酢酸ビニル樹脂；ポリ弗化ビニリデン樹脂；フルオロカーボン樹脂；パーフロロカーボン樹脂；溶剤可溶性パーフロロカーボン樹脂；ポリビニルアルコール；ポリビニルアセタール；ポリビニルピロリドン；石油樹脂；セルロース，酢酸セルロース，硝酸セルロース，メチルセルロース，ヒドロキシメチルセルロース，ヒドロキシエチルセルロース，ヒドロキシプロピルセルロースのようなセルロース誘導体；ノボラック樹脂；低分子量ポリエチレン；飽和アルキルポリエステル樹脂；ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリアリレートのような芳香族ポリエステル樹脂；ポリアミド樹脂；ポリアセタール樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリエーテルケトン樹脂を挙げることができる。
【００６１】
硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂；変性フェノール樹脂；マレイン樹脂；アルキド樹脂；エポキシ樹脂；アクリル樹脂；無水マレイン酸−テレフタル酸−多価アルコールの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル樹脂；尿素樹脂；メラミン樹脂；尿素−メラミン樹脂；キシレン樹脂；トルエン樹脂；グアナミン樹脂；メラミン−グアナミン樹脂；アセトグアナミン樹脂；グリプタール樹脂；フラン樹脂；シリコーン樹脂；ポリイミド；ポリアミドイミド樹脂；ポリエーテルイミド樹脂；ポリウレタン樹脂等を挙げることができる。
【００６２】
上述した樹脂は、単独でも使用することができるがそれぞれを混合して使用してもよい。熱可塑性樹脂に硬化剤等を混合し硬化させて使用することもできる。
【００６３】
各現像スリーブ４ｈ上でのトナー平均帯電量は−２５〜−３５μＣ／ｇ、平均塗布量は、１．０〜１．２ｍｇ／ｃｍ２である。
【００６４】
フルカラー画像の場合は、上述の最大４色のトナー像を順次に感光ドラム１上に形成し、これらトナー像を一次転写ローラ７ｇによって順次に中間転写ベルト７上に一次転写して、４色のトナー像を中間転写ベルト７上で重ね合わせる。その後、これら４色のトナー像を二次転写ローラ７ｅによって一括で転写材Ｐ上に二次転写する。上述の中間転写ベルト７は、弾性材料を無端状に形成したものであり、４個のローラ、すなわち駆動ローラ７ａ、従動ローラ７ｂ，７ｄ、二次転写対向ローラ７ｃに掛け渡されている。
【００６５】
上述の転写材Ｐは、給紙カセット８に収納されていたものが、給紙カセット９、レジストローラ１０により搬送ガイド１１に沿って、中間転写ベルト７と二次転写ローラ７ｅとの間の二次転写部（二次転写ニップ部）に供給されるものである。
【００６６】
トナー像が転写された転写材Ｐは、搬送ガイド１２に沿って定着装置１３へ搬送され、ここで定着ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂによって加熱・加圧されて表面に４色のトナー像が定着される。トナー像定着後の転写材Ｐは、画像形成装置本体外部に排出される。これにより４色フルカラーの画像形成が終了する。
【００６７】
なお、トナー像の一次転写後に感光ドラム１表面に残ったトナー（一次転写残トナー）は、クリーニング装置１４によって除去され、またトナー像の二次転写後に中間転写ベルト７上に残ったトナー（二次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング装置７ｆによって除去されるようになっている。
【００６８】
上述の画像形成装置において、帯電量が低めのブラックトナー像については、回転体４の下流（感光ドラムの移動方向でみた位置関係をいう）に配設された転写前帯電器（後帯電装置）６により、トナー帯電量を増加させられることにより、転写効率が増加する。
【００６９】
本実施の形態では、ブラックの現像器４Ｙの直ぐ下流近傍に飛散トナー回収装置５が配設されている。飛散トナー回収装置５は、図５に示すように、飛散トナー回収部材５ａ、回収トナー落下防止部材５ｂ等を有している。なお、同図中の符合４ａは、ブラックの現像器４Ｋの現像容器４ａの一部を示している。
【００７０】
図４に示すように、飛散トナー回収部材５ａは、幅６ｍｍ、厚さ１ｍｍ、長さ３８２ｍｍの略長方形状を呈するＳＰＣＣ製の板状部材であり、平均電圧−１０００Ｖの回収バイアスが印加される。この回収バイアスは、現像スリーブ４ｂに現像バイアスを印加する電源（現像バイアス印加電源）と共通の電源４ｅによって印加され、さらに整流装置（整流手段）４ｆを経由して（介して）印加する。飛散トナー回収部材５ａは、樹脂製の現像容器４ａの下部に配設されている。飛散トナー回収部材５ａの長手方向の両端部のうちの一方の端部５ｄは、樹脂製の現像容器４ａの下部に位置し、また他方の端部５ｅは、ギヤ群４９（図１４参照）を保持する側板（不図示）に絶縁樹脂製の部材（不図示）を介して取り付けられている。つまり、飛散トナー回収部材５ａは、絶縁状態で保持されている。
【００７１】
図５に示す回収トナー落下防止部材５ｂは、展開すると略長方形状を呈するＳＵＳ３０４製の部材であり、現像容器４ａの下部に取り付いており、その感光ドラム１側の部分は、飛散トナー回収部材５ａから落下したトナーが、さらにその下方の回転体４Ａに落下することを防止するように折曲されている。
【００７２】
飛散トナー回収部材５ａは、その最も広い面５ｐが略水平になるように配設され、このとき、現像容器４ａ及び回収トナー落下防止部材５ｂとの最短の間隙Ｇｐ１及びＧｐ２は、ともに２ｍｍ、感光ドラムとの間隙Ｇｐ３は１．８６ｍｍである。
【００７３】
前述の間隙Ｇｐ１，Ｇｐ２を維持するために、飛散トナー回収部材５ａは、その長手方向の中央において、絶縁樹脂製の間隙保持部材５ｃによって支持されている。
【００７４】
本発明の実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態１として示す。なお図１７と図１８は、一連の表をスペースの関係で便宜的に２分割したものであり、図１７は各部材の仕様や条件を、また図１８はそれに対応した性能を示している。
【００７５】
図１７及び図１８によれば、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【００７６】
＜実施の形態２＞
実施の形態２について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態２において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置がブラック画像のみ出力可能な点である。したがって、現像器はブラック用のものが１個で、中間転写ベルトも有しない。
【００７７】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態２として示す。
【００７８】
図１７及び図１８によれば、フルカラー画像出力ができない点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【００７９】
＜実施の形態３＞
実施の形態３について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態３において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置のブラックの現像器の現像剤担持部材の外周が、２５０ｍｍ／ｓｅｃで移動する点である。同時に、画像形成速度は１７０ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４サイズの転写材への連続ブラック画像出力速度４０枚／ｍｉｎである。
【００８０】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態３として示す。
【００８１】
図１７及び図１８によれば、出力速度が低い点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【００８２】
＜実施の形態４＞
実施の形態４について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。図６に示す本実施の形態４において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置の飛散トナー回収部材５ａがほぼＶ字形状を呈し、かつほぼ垂直に保持されている点である。このとき、間隙Ｇｐ１，Ｇｐ２はともに０．５ｍｍ、Ｇｐ３は１．８６ｍｍである。
【００８３】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態４として示す。
【００８４】
図１７及び図１８によれば、トナーのぼた落ちがやや悪い点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【００８５】
＜実施の形態５＞
実施の形態５について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態５において、発明の実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置の回収トナー落下防止部材が電気的に絶縁されておらず、飛散トナー回収部材と同電位である点である。
【００８６】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態５として示す。
【００８７】
図１７及び図１８によれば、トナーのぼた落ちがやや悪い点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【００８８】
＜実施の形態６＞
実施の形態６について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態６において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置の飛散トナー回収部材が非磁性のＳＵＳ３０４製である点である。よって、磁気力による飛散トナー等の付着がやや少ない。
【００８９】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態６として示す。
【００９０】
図１７及び図１８によれば、飛散トナーの回収効率がやや低い点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【００９１】
＜実施の形態７＞
実施の形態７について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態７において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置のブラックの現像器の現像剤が二成分現像剤である点である。
【００９２】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態７として示す。
【００９３】
図１７及び図１８によれば、画像形成装置の維持コストがやや高くなる点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【００９４】
＜実施の形態８＞
実施の形態８について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態８において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置の飛散トナー回収部材に印加される回収バイアスの平均電圧が−３０００Ｖである点である。
【００９５】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態８として示す。
【００９６】
図１７及び図１８によれば、飛散トナー回収部材と現像剤担持部材端部の導電性シール部材４ｋ（図７参照））との間でのバイアスリークの危険性が高い点等を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【００９７】
＜実施の形態９＞
実施の形態９について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態９において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置の飛散トナー回収部材と感光ドラムとの間隙Ｇｐ３が２．２ｍｍである点である。
【００９８】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態９として示す。
【００９９】
図１７及び図１８によれば、飛散トナーの回収効率がやや低い点等を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【０１００】
＜実施の形態１０＞
実施の形態１１について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態１０において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置の飛散トナー回収部材と感光ドラムとの間隙Ｇｐ３が１．５ｍｍである点である。
【０１０１】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態１０として示す。
【０１０２】
図１７及び図１８によれば、感光ドラムの回転により発生する空気流れによる飛散トナー回収部材の振動によりトナーのボタ落ちがやや多い点等を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【０１０３】
＜実施の形態１１＞
実施の形態１１について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態１１において、実施の形態１と大きく異なる点は、図８に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置の飛散トナー回収装置５が、現像装置４とは独立して配設されている点である。
【０１０４】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態１１として示す。
【０１０５】
図１７及び図１８によれば、装置コストがやや上昇し、大型化する点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【０１０６】
＜実施の形態１２＞
実施の形態１２について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態１２において、実施の形態１と大きく異なる点は、図９に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置の飛散トナー回収装置の飛散トナー回収部材５１が、直径６ｍｍのローラ状の固定部材である点である。
【０１０７】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態１２として示す。
【０１０８】
図１７及び図１８によれば、装置のコストがやや高い点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【０１０９】
＜実施の形態１３＞
実施の形態１３について説明するが、上述の実施の形態１と同様の部分については説明を省略する。本実施の形態１３において、実施の形態１と大きく異なる点は、本実施の形態に係る画像形成装置の飛散トナー回収装置の飛散トナー回収部材が、導電性のフッ素樹脂製である点である。
【０１１０】
本実施の形態に係る画像形成装置で、温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境で、画像部比率が６％の画像をＡ４サイズの転写材に形成することを２５万回反復した後の出力画像及び画像形成装置内部のトナー汚れ等の性能を、図１７及び図１８に実施の形態１３として示す。
【０１１１】
図１７及び図１８によれば、装置のコストがやや高い点を除き、本実施の形態に係る画像形成装置の優位性が理解されよう。
【０１１２】
上述の実施の形態１〜１３と比較するために、図１７，図１８に従来例１〜５を示す。
【０１１３】
従来例１，２のものは、飛散トナー回収部材が固定されていないために、飛散トナー回収装置の製造コストが高くなる。従来例３のものは、回収トナー回収部材の電気的絶縁がないために、ブラックトナーのぼた落ち箇所が極端に多くなってしまう。従来例４のものは、飛散トナー回収部材が現像容器から離間されていないために、回収バイアスのリークが発生してしまう。そして、従来例５のものは、飛散トナー回収部材に回収バイアスを印加するための専用のバイアス電源を設けているために、高圧電源製造コストが高くなってしまう。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、像担持体表面の移動方向に沿っての前記現像手段の下流側に配設された飛散トナー回収装置を備え、飛散トナー回収装置が前記現像容器から離間して固定的に配設された飛散トナー回収部材と、電源から前記飛散トナー回収部材に印加される回収バイアスを飛散トナーの極性と逆極性に整流する整流手段と、前記飛散トナー回収部材の下方に配置された回収トナー落下防止部材とを有することにより、トナー飛散を、安価にかつ効率的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１におけるブラックの現像器の構成を示す拡大縦断面図である。
【図３】実施の形態１におけるイエローの現像器の構成を示す拡大縦断面図である。
【図４】実施の形態１の飛散トナー回収部材の構成を示す斜視図である。
【図５】実施の形態１の飛散トナー回収装置の構成を示す縦断面図である。
【図６】実施の形態４の飛散トナー回収装置の構成を示す縦断面図である。
【図７】実施の形態８の飛散トナー回収装置の構成を示す縦断面図である。
【図８】実施の形態１１の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図９】実施の形態１２の飛散トナー回収部材の構成を示す斜視図である。
【図１０】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図１１】画像形成装置における出力速度とトナーの飛散量との関係を示す図である。
【図１２】画像形成装置における湿度とトナーの飛散量との関係を示す図である。
【図１３】従来の飛散トナー回収装置としてのバイアスローラユニットの構成を示す縦断面図である。
【図１４】従来の飛散トナー回収部材としてのバイアスローラの駆動を説明する図である。
【図１５】従来の飛散トナー回収装置の断面を示す図である。
【図１６】従来のカラーの画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図１７】飛散トナー回収部材の構成や条件を種々に変更した例を示す図である。
【図１８】飛散トナー回収部材の構成や条件を種々に変更したときの、飛散トナー回収部材の性能を説明する図である。
【符号の説明】
１          像担持体（感光ドラム）
４          現像手段（現像装置）
４ａ，４ｇ  現像容器
４ｂ，４ｈ  現像剤担持部材（現像スリーブ）
４ｅ        電源
４ｆ        整流手段（整流装置）
４Ｋ        第１の現像装置（ブラックの現像器）
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ
第２の現像装置（カラーの現像器）
５          飛散トナー回収装置
５ａ        飛散トナー回収部材
５ｂ        回収トナー落下防止部材
６          後帯電装置（転写前帯電器）
【図１】
2004205585.tif 000003
【図２】
2004205585.tif 000004
【図３】
2004205585.tif 000005
【図４】
2004205585.tif 000006
【図５】
2004205585.tif 000007
【図６】
2004205585.tif 000008
【図７】
2004205585.tif 000009
【図８】
2004205585.tif 000010
【図９】
2004205585.tif 000011
【図１０】
2004205585.tif 000012
【図１１】
2004205585.tif 000013
【図１２】
2004205585.tif 000014
【図１３】
2004205585.tif 000015
【図１４】
2004205585.tif 000016
【図１５】
2004205585.tif 000017
【図１６】
2004205585.tif 000018
【図１７】
2004205585.tif 000019
【図１８】
2004205585.tif 000020