JPS6137629B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真感光体に静電潜像を形成す
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、或いはインミ
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、複眼の短焦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つている反面、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、
特に出射端面に塵埃が付着し汚れができやすいと
いつた不都合も有している。即ち、例えば電子写
真感光体の表面近傍の空中には現像用トナーがか
なり多量に浮遊しているが、これがアレイの出射
端面に機械的に付着し、或いはその浮遊トナーは
電荷を帯びており、一方アレイもガラスや合成樹
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、といつたことからアレイの出射
端面に汚れが生じやすい。また、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電が原
因となつ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、出射端面に機械的、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小結像素子ア
レイが帯電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。更に空気中の他の種々
の塵埃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、かつ塵埃がイオン粒子と結びつい
ている場合には、塵埃は静電引力により小結像素
子アレイに引き寄せられ素子端面３に付着し入、
出射端面の汚れを促進する。そして、これらの原
因により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、イ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、また複眼構成をとつてい
るので１つの像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。

本発明は上記の不都合を解決すべくなされたも
ので、アレイ端面に付着して汚れとなる浮遊塵埃
の大部分が電荷を帯びていることに着目し、短焦
点小結像素子の入射端面、及び、又は、出射端面
の近傍に防塵電界形成用電極を配置して該端面の
近傍に防塵電界を形成し、端面への塵埃付着を防
止するようにしたものである。以下図面を参照し
て本発明の実施例を説明する。

まず、短焦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であつて屈折率が中心から径方向
外側に向つて放物曲線的に小さくなつているもの
で、これは例えば特公昭47−28058号公報等に開
示されているが、結像作用を有し適宜の長さにす
ることにより物体０の等倍の正立光像Ｉを形成す
る。第１図Ｂに示したものは本願出願人が特願昭
52−81571号明細書（特開昭54−17029号公報）に
示したようなバーレンズ系２で、バーレンズ２′
で物体０の空中像I′の像Ｉを形成し、バーレンズ
２″で像I′の像Ｉ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I′点
と対称におけば、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
の光軸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が嵌装されている。この
ような短焦点小結像素子アレイ３を使用すれば複
眼結像系として作用し、等倍結像関係時に於てア
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Ｉを形成できる。第２図Ｂ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′
上に光導電層５を設けた感光ドラムはまずコロナ
帯電器６によりその表面上を一様に荷電され露光
部に到る。ここで照明光源７により照射された原
稿台８（潜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ツ
ト露光状に露光される。これにより感光体表面に
原稿像に応じた静電潜像が形成される。この静電
潜像は感光体に帯電したトナーを供給する乾式現
像器１０によつて可視像化され、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。

第３図は所謂カールソンプロセスを使用した電
子写真複写機であるが、感光体として導電性基
層、光導電体層、透明絶縁層を順に層合したもの
を使用する電子写真プロセス、例えば特公昭42−
23910号公報、同43−24748号公報等に記載のプロ
セスも採用できる。この場合は短焦点小結像素子
アレイの出射端面側が光像露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
るから、前述の如くアレイ出射端面は特に汚れや
すく、このような場合本発明は特に有用である。

第４図は第３図図示装置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
金属等の導電性の板体であつて、アレイ３の出射
端面３′側にアレイ３に一体的に固定され、夫々
の下端部は結像光束の遮蔽とならないような範囲
内で断面３′よりも更に感光体側に突出されてい
る。そして導電性板１４，１５のこの突出下部は
互いに対向せしめられている。この導電性板１
４，１５には図の如く一極測が接地された直流電
源１６の他端側が接続されている。これによつて
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、この電界中又は付近に浮遊して
いる電荷を帯びた塵埃はこの電界によつて感光体
側又は電極として作用する板１４，１５の側に静
電的に吸引される。この塵埃の吸引方向は塵埃の
持つ帯電極性、電界の方向によつて定まるが、塵
埃がトナーであるとし、感光体表面が負に帯電さ
れ、トナーが正電荷を帯び、そして電極板１４，
１５に図の如く正電位が印加されると、塵埃トナ
ーは上記の防塵電界によつ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
光体はクリーニンされるから、上記塵埃による汚
れが蓄積することはない。

電極１４，１５への印加電位、その極性は、ア
レイ３の出射端面近傍に浮遊する塵埃の帯電極性
の分布によつて決められることが望ましい。即
ち、正なら正に帯電した塵埃が多い場合は、その
極性の塵埃がアレイ３の出射端面から遠ざかる方
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１４，１５に
印加することが望ましい。

第４図ａでは防塵電極１４，１５に正の直流電
圧を印加したが、第４図ｂのように交流電圧を印
加しても、同図ｃのように接地されてもよい。接
地した場合は浮遊帯電塵埃が接近すると、電極に
反対極性の鏡像電荷が誘起され、この塵埃が電極
に吸着する。

また第４図ａ，ｂ，ｃでは２つの防塵電極１
４，１５を同電位にしたが、第４図ｄのように防
塵電極１４，１５に夫々異極性の電圧を印加する
か、又は一方を接地し、他方に正若しくは負の電
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電極１４，１５間に、ア
レイ３の出射光路をほぼ垂直に横切る電界が形成
され、これによつてアレイ３の出射端面３′は電
極１４，１５の突出下部と上記電界とで完全に塵
埃から遮蔽される。即ち、電極１４，１５の間を
通つてアレイ端面３′に行なうとする帯電塵埃は
その帯電極性に応じて電極１４，１５のいずれか
に吸着される。

第５図は、本発明を特公昭42−23910号公報、
同43−24748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電子写真プロセス
を採用した短焦点小結像素子アレイ使用の複写装
置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高電圧
源に接続されたコロナ放電ワイヤ１７と、その放
電ワイヤ１７を囲む接地された導電性シールド１
８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
域で除電するものである。感光体はこの露光同時
除電工程後、全面均一に露光され、高コントラス
トの静電潜像が形成される。

第５図々示の如く、この実施例でも第４図の如
く導電性の板体１４，１５がアレイ３の出射端面
３′側にこのアレイ３と一体的に設けられてい
る。板体１４，１５の下端部はアレイ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。板１４，１
５には第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄに示したような電圧
が印加されるが、第５図では第４図ａの如く板１
４，１５の双方に正の等電圧が印加されている。
この場合は板１４，１５と感光体との間、及びシ
ールド部材１８の間に防塵電界が形成される。帯
電した塵埃はその帯電極性に応じてこの電界中を
移動し、電極１４，１５側、シールド部材１８
側、感光体側に静電的に吸着される。尚、放電ワ
イヤ１７と電極１４，１５との間に火花放電が発
生せぬよう、電極１４，１５は絶縁性の物質、例
えば合成樹脂の被覆１９が施されている。

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
３″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，ｂでは、導電性の
板体２０，２１を短焦点小結像素子アレイ３の入
射端面３″側にアレイ３と一体的に設けた。板体
２０，２１の上端側はアレイ３に入射する原稿か
らの光束をケラない範囲内で入射端面３″よりも
更に原稿側に突出され、夫々の突出面は互いに対
向せしめられている。第６図ａに於いては原稿台
８の下面に近接して、板２０，２１の上端面に対
向する位置に夫々導電性の板体２２，２３が配置
されている。この板体２２，２３はアレイ３の原
稿対向領域を制限する光学スリツトの形成にも兼
用されているものである。そして第６図ａではこ
のスリツトを形成する板体２２，２３は接地さ
れ、一方アレイ３に取り付けられた板体２０，２
１は一方の接地された直流電源２４の他方の極に
接続されている。かくして電極２０，２２間、及
び電極２１，２３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
埃をその帯電極性に応じて電極２０，２１又は２
２，２３に吸着する。

第６図ｂでは電極２０を接地し、電極２１に正
の電圧を印加している。電極２０，２１の対向面
間にアレイ３の各結像素子の光軸と略垂直な電界
が形成され、電極２０，２１の間を通過しようと
する帯電塵埃はこの電界によつてアレイ入射端面
３″への指向を阻止され、塵埃の帯電極性に応じ
て電極２０，２１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、第５図の実施例に組み合わせてもよ
い。

尚、前記各実施例に於いて、防塵電極板は第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に防塵電極を一体的に設けたが、
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、
入射端面近傍に防塵電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、従つて短焦点小
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
真複写装置の例を、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ、第５
図、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は短焦点小結像素子アレイ、１４，１５，２
０，２１は防塵用電極である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 帯電部署、露光部署、現像部署、転写部署、
   クリーニング部署をこの順に通つて移動する電子
   写真感光体に静電潜像を形成する為に該感光体に
   露光部署に於いて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出射
   端面に近くに光路を挟んで対向して設けられた第
   １と第２の防塵用電極と、この第１と第２の防塵
   用電極に同一極性の直流電圧（この極性は帯電部
   署での感光体帯電極性と逆極性であり、現像部署
   で感光体に供給されるトナーの帯電極性と同極性
   である）を印加する電源と、を備えたことを特徴
   とする画像形成装置。