JP2675558B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、現像と同時にクリーニングを行なう工程を
含む画像形成装置に関する。 （従来の技術） 近年、この種の画像形成装置として、像担持体上に形
成した静電潜像をトナーとキャリヤとからなる二成分現
像剤を用いて顕像化して、この像担持体上のトナー像を
記録媒体に転写するとともに、転写後に像担持体上に残
った未転写トナーを前記現像手段により現像と同時にク
リーニングするようにした画像形成装置が開発されてい
る。 この種の画像形成装置は、現像と同時にクリーニング
する方式のため、専用のクリーナを必要とせず、像担持
体の小径化も可能となり、装置の小型化、低コスト化、
および保守性の向上が図れるといった大きな特長を有
し、多用される傾向にある。 しかしながら、この種の装置においては、画像転写時
に転写残りトナーがあった場合には、次のサイクル時の
露光時において、この未転写トナーがフィルタとして機
能してしまい露光ムラが生じ画像メモリとして発生する
といった問題がある。 そこで、従来においては帯電手段の上流側かつ転写手
段の下流側に、像担持体表面に接触する状態にメモリ除
去手段としてのメモリ除去ブラシを設けることにより、
像担持体上の未転写トナーを静電的に吸引除去し画像メ
モリが発生しないようにしている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来はメモリ除去ブラシと像担持体と
が一体化されておらず、像担持体を画像形成装置本体か
ら取外した際にこれらの相対的位置がずれることがあっ
た。このため、メモリ除去ブラシに付着しているトナー
が落下飛散して電子写真プロセス構成機器を汚損した
り、また、再装着した際に像担持体に対するメモリ除去
ブラシの接触状態が変化してメモリ除去効果が低下した
りして、良好な画像形成状態が、維持できないといった
問題があった。 本発明は、上記事情に基きなされたもので、その目的
とするところは、像担持体とメモリ除去ブラシとの相対
的位置ずれによるトナーの飛散やメモリ除去効果の低下
を確実に防止でき、長期に互って安定した画像形成が行
なえるようにした画像形成装置を提供しようとするもの
である。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、上述した問題点に基づきなされたもの
で、所定方向に回転する像担持体に対し特定の極性の電
荷を付与することにより前記像担持体を帯電する帯電手
段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露
光することによって静電潜像を形成する露光手段と、前
記像担持体に対して前記特定の極性と同極性の電荷を有
する現像剤を供給する現像剤搬送部材、および、この現
像剤搬送部材に対し、前記像担持体の未露光部に付着し
ている残留現像剤が前記現像剤搬送部材に向かい、かつ
前記像担持体の露光部に前記現像剤搬送部材から現像剤
が向かうような電界を生じさせるバイアス電圧を印加す
る第１の電圧印加手段を有し、前記像担持体の露光部に
前記現像剤搬送部材から前記現像剤を供給して前記静電
潜像を顕像化すると同時に前記像担持体の未露光部に付
着している残留現像剤を前記現像剤搬送部材に回収する
反転現像方式の清掃兼現像手段と、前記清掃兼現像手段
により形成された前記像担持体上の現像剤像を記録媒体
上に転写する転写手段と、前記像担持体の回転方向に沿
って前記転写手段の下流側で、かつ前記帯電手段の上流
側に、前記像担持体表面に摺接して設けられた摺接部材
と、この摺接部材に前記特定の極性と反対極性のバイア
ス電圧を印加する第２の電圧印加手段とを有し、前記転
写手段にて前記記録媒体上に転写が行われた後に前記像
担持体上に残留した残留現像剤を撹乱するメモリ除去手
段と、前記像担持体、前記帯電手段、前記露光手段、前
記清掃兼現像手段、前記転写手段および前記メモリ除去
手段を内部に収容可能な装置本体と、前記装置本体に対
して着脱自在に設けられ、少なくとも前記像担持体と前
記メモリ除去手段とを一体的に支持する支持部材と、を
具備したことを特徴とする画像形成装置を提供するもの
である。 （作用） すなわち、この発明の画像形成装置は、少なくともメ
モリ除去手段と像担持体を一体的に支持する支持部材に
より、メモリ除去手段と像担持体とを、装置本体に対し
て一体的に着脱可能としたことにより、像担持体を装置
本体から取り外したとしてもメモリ除去手段と像担持体
との相対的な位置関係が変化せず、従って、メモリ除去
手段からのトナーの飛散およびメモリ除去効果の低下を
防止することができる。 （実施例） 以下、本発明を一実施例を図面を参照して説明する。 第２図は、半導体レーザーを用いた電子写真方式の画
像形成装置の外観を示し、第３図はその内部構成を示
す。この画像形成装置（レーザープリンタ）は、電子計
算機、ワードプロセッサなどの外部出力装置であるホス
トシステム（図示しない）とインターフェイス回路等の
伝送コントローラを介して結合された状態となってい
る。そして、ホストシステムより印字開始信号を受ける
と画像記録動作を開始し、被転写材としての用紙に記録
して出力させるようになっている。 この画像形成装置は、次ぎのような構成となってい
る。 すなわち、図中１は装置本体であり、この装置本体１
内の中央部には主制御基板２が配置されている。そし
て、このメイン制御基板２の後方（第３図の状態におい
て右側方向）には画像を形成するための電子写真プロセ
スユニット３が配置されており、また、前方下部には複
数枚の機能追加用制御基板４を複数枚収容する制御基板
収容部５が、また、前方上部には排紙部６が形成された
状態となっている。 また、装置本体１内下部は、給紙カセット７を収容す
るカセット収容部８となっている。 前記排紙部６は、第２図に示すように装置法体１の前
部上面に形成された凹所からなり、その前端縁部には、
排紙部６に折重ねたり、図のように展開できる回動可能
な排紙トレイ９が設けられている。さらに、この排紙ト
レイ９の前端中央部には、切欠部9aが形成されていると
ともに、この切欠部9aに収容したり、図のように展開で
きる回動可能なコ字状の補助排紙トレイ10が設けられて
いる。そして、排紙される用紙Ｐのサイズに応じて排紙
部６の大きさを調節できるようになっている。 さらに、この排紙部６の左側に位置する装置本体の左
枠部1aの上面には、コントロールパネル11が配置されて
いるとともに、装置本体１の後面側には、手差しトレイ
12が装着された状態となっている。 つぎに、帯電、露光、現像、転写、剥離、清掃、およ
び定着等の電子写真プロセスを行なう前記電子写真プロ
セスユニット３について東３図および第４図を参照して
説明する。 ユニット収容部のほぼ中央部に位置して像担持体とし
てのドラム上感光体15が配置されており、この感光体15
の周囲には、その回転方向に沿ってスコロトロンからな
る帯電手段16、露光手段（静電潜像形成手段）としての
レーザー露光ユニット17の露光部17a、現像工程と清掃
（クリーニング）工程とを同時に行なう磁気ブラシ式の
現像手段18、スコロトロンからなる転写手段19、ブラシ
部材からなるメモリー除去手段20、および前露光手段21
が順次配設されている。 また、装置本体１内には、給紙カセット７から給紙手
段22を介して給紙された用紙Ｐおよび手差しトレイ12か
ら手差し給紙された用紙Ｐを前記感光体15と転写手段19
との間の画像転写部23を経て装置本体１の上面側に設け
られた排紙部６に導く用紙搬送部24が形成されている。 また、この用紙搬送路24の画像転写部23の上流側には
アライニングローラ対25および搬送ローラ対26が配置さ
れ、下流側には定着ユニット27および排紙ローラ対28が
配置されている。さらに、搬送ローラ対26の配設位置の
上方には、冷却ファンユニット29が配設された状態とな
っている。なお、13はアライニングスイッチである。 しかして、ホストシステムにより印字開始信号を受け
るとドラム状感光体15が回転するとともに、感光体15は
帯電手段16で帯電される。次にホストシステムよりのド
ットイメージデータを受けて変調されたレーザービーム
ａをポリゴンミラースキャナ30を含むレーザー露光ユニ
ット17を用いて上記感光体15上を走査露光し、感光体15
上に画像信号に対応した静電潜像を形成する。この感光
体15上の静電潜像は、現像手段18の磁気ブラシＤ′中の
トナーｔによって現像され顕像化される。 一方、このトナー像の形成動作に同期して給紙カセッ
ト７から取出されたり手差しトレイ12から手差し供給さ
れた用紙Ｐが、アライニングローラ対25を介して送り込
まれ、予め感光体15上に形成された上記トナー像が転写
手段19の働きにより用紙Ｐに転写される。ついで、用紙
Ｐは用紙搬送路24を通過して定着ユニット27に送り込ま
れる。この定着ユニット27は、ヒータランプ40を収容し
たヒートローラ41と、このヒートローラ41に押圧された
加圧ローラ42を備え、これらローラ41,42間を通過する
ことにより前記トナー像が用紙Ｐに溶融定着される。そ
して、この後、排紙ローラ対28を介して排紙部６に排出
される。 なお、用紙Ｐ上にトナー像を転写した後、感光体15上
に残った残留トナーは、導電性ブラシからなるメモリ除
去手段７により除去されてメモリ除去がなされ、次の現
像工程時に前述したように回収されることになる。 また、本発明にあっては従来の電子写真方式のプロセ
スの簡素化を行なうため露光された部分を現像する反転
現像法を採用し、かつ転写残りトナーｔの除去を現像と
同時に行なう方向を採用した。この際には感光体15の表
面電位の変化及び感光体15上のトナーｔ…の状況等は第
５に示すように遷移される。 即ち、帯電手段16により感光体２がマイナス−500Vに
帯電される［第５図の（Ａ）参照］。この時感光体15上
の前のプロセスで転写しきれなかったトナーｔ…も同時
に帯電される。この時トナーｔ…の下の感光体15も帯電
される。このことはトナーｔ…をウレタンブレード等で
除去しても表面電位が80〜90％以上保持されているとい
う実験結果から判明している。 次に、感光体15は先に述べたようにホストシステムよ
りのドットイメージデータを受けて変調されレーザー露
光ユニット17により走査されたレーザビームａを受け、
表面電位を減衰され静電潜像を形成する［第５図の
（Ｂ）参照］。この時の露光部の表面電位は−50V（室
温）となる。ここで感光体15と帯電手段16、およびレー
ザー露光ユニット17は次のような工夫がなされている。 感光体15は、OPC（有機光導伝体）感光体を使用して
おり、第６図に示すように外径30mmの両切りのアルミ筒
50（肉厚0.8mm）上に電荷発生層51、電荷輸送層52の順
で塗布されている。 電荷発生層51は、τ−型フタロシアニン［東洋インキ
製］とブチラール樹脂を重量比1:1で厚さ0.1μｍに塗布
したものである。電荷輸送層52は、９−エチルカルバゾ
ール−３−カルボキシアルデヒド−メチルヒドフゾン
（ECMP）［乾卯薬品製］とポリアリレート（Ｕ−100）
［ユニチカ製］を重量比で0.65の割合で17μｍ厚に塗布
したものである。この電荷輸送層52は可視光や半導体レ
ーザに対して透光性であり、電荷発生層52の上部にある
ため30μｍ以下のトナー粒子ｔが表面に存在していても
第７図に示すように感光体15が露光55された時には、回
折光56と輸送層52内での反射散乱光57で電荷発生層51に
はトナー粒子ｔの影はほとんどできないかまたは実用上
問題のない程度の薄さでしかできない。しかし、トナー
粒子ｔの径が30μｍ以上になると、黒ベタ上に白斑とし
て画像不良を発生する。また、輸送層52は露光光源に対
して透光性でキャリア輸送機能があれば材料は何でも、
例えばポリカーボネート樹脂にピラゾリン誘導体を分散
したものや、アクリル樹脂にオキサジアゾール誘導体ま
たはオキサゾール誘導体を分散したもの、またはポリカ
ーボネート樹脂にトリフェニルメタン誘導体を分散した
ものでも良い。また、厚みはトナーｔの平均粒径以上な
ければ画像不良の原因となる。さらに、第８図で示すよ
うに残留電位特性から30μｍ厚以下が好ましい。また、
感光体15は基本的に電荷発生部層51の上に電荷輸送層52
があれば良く、第９図にように発生層51と基板58の間に
下引き層59や輸送層52の表面に保護層60等があってもよ
い。本実施例で用いた感光体15は半減露光量6.2erg/cm²
の感光度を有する（第10図参照）ものを用いている。こ
こで、レーザー光量の適正値は次の根拠をもって決定さ
れている。 本プロセスは専用のクリーナ、またはクリーニングの
為の独立した工程を行なわず、現像と同時に静電的にク
リーニングするため、転写残りトナーｔが感光体15上に
存在している上から像露光をする。このため、場合によ
っては転写残りトナーｔが存在する部分を露光すること
も有り得る。 通常、転写残りトナーｔがない部分に対しては感光体
15の表面電位の半減露光量（本実施例の場合6.2erg/c
m²）の３〜４倍程度の露光量であれば画像に対する潜像
電位としては十分な光量であるが（例えば第10図では2
4.8erg/cm²）、転写残りトナーが数個まとまってある部
分に対してはトナーｔがフィルタとなってその部分は感
光体15に対し露光不足となってしまいメモリが発生し画
像不良となる。 つまり露光量が４倍未満だと、第11図Ｂの（イ）で示
すように１ドット幅の黒白のペアラインや第11図Ａの
（イ）で示すように１ドットおきの露光による市松紋様
のようなパターンの場合、第11図A,Bの（ロ）で示すよ
うに感光体15上の転写残りトナーｔ…のパターンに従っ
て被現像部分が欠けてしまい、画像の欠けた部分が第11
図A,Bの（ハ）で示すようにネガパターンとして見える
ようになってしまう。 このため、本発明は後述するように転写残りトナーｔ
を確実にとるようにしてある。 つぎに、前記の主要の電子写真プロセス構成機器につ
いて詳細に説明する。 まず、帯電手段３は、第12図ないし第15図に示すよう
なスコロトロンで構成されている。シールドケース70内
に60μｍ径のコロナワイヤ71を張設したもので、コロナ
ワイヤ71は表面にホワイトタングステンを用いておりマ
イナスコロナが不均一な発生をしないようにしてある。 上記コロナワイヤ71は、帯電手段給電部としての給電
ピン73がねじ止めされている金具74に止められている。
上記給電ピン73と金具74は給電ターミナル75内に固定さ
れている。 一方、上記コロナワイヤ71の他端は張力スプリング72
を介してプラスチック製のフック76に留められターミナ
ル77に固定されている。上記ターミナル75,77はターミ
ナルカバー78,79で各々おおわれ高圧のかかる部分が露
出しないようになっている。 一方、シールドケース70は0.3mm厚のステンレス製で
第14図に示すように感光体15に対向する側がメッシュに
なっており、スコロトロンチャージャのグリッド70aと
しての役を果しているという簡単な構成でありながらサ
イドケース70b,70cと一体化のためグリッド70aは特別な
部品を用いなくてもその平面性等十分な精度を維持でき
る。 また、両サイドケース70b,70cはコロナ放電がなされ
た時に同一のバイアス電圧がかかるため（後述する）両
サイドケース70b,70cに流れるコロナ電流も減少し電流
効率の良いチャージャとなっている。 また、シールドケース70は560Vのツエナーダイオード
82（第18図参照）のアノードと接続され、ツエナーダイ
オード82のカソードを通してチャージャガイド83（第18
図参照）につながっている。一方、チャージャガイド83
は本体のグランド端子に結合している。 そのためコロナワイヤ71に装置本体の高圧トランス
（図示せず）より高電圧（−5kV）が給電ピン73を介し
て印加されるとシールドケース70にコロナ放電が発生
し、シールドケース70に電流が流れるが、ツエナーダイ
オード82の整流特性によりシールドケース70の電位は−
560Vに上昇し一定に保たれる。 このためグリッド70aも当然−560Vとなるためグリッ
ド70aより2mm離れた感光体15の表面電位はグリッド70a
の電位よりやや低い−500Vに一定に保たれる。図中80,8
1はチャージャ17を後述するプロセスカートリッジ105
（第１図参照）に一体に組込む際に、プロセスカートリ
ッジ105に形成された被係合部82（第19図および第20図
参照）に係合する係合部である。 また、前記レーザー露光ユニット17は、第４図および
第16図に示すように、図示しない半導体レーザー発振
器、ポリゴンミラー30とミラーモータ31からなるポリゴ
ンスキャナ32、ｆレンズ33、補正レンズ34、走査され
たレーザー光ａを所定の位置へ走査するための反射ミラ
ー35,36等から構成されている。このレーザー露光ユニ
ット17の配設位置の下方、すなわち、前記カセット収容
部８の上面側と下面側は開口した状態となっており、給
紙カセット７を前方（第３図の矢印方向）に引き抜いた
状態で下方に取出せる構成となっている（第16図参
照）。 また現像手段18は、前述したように、電子写真方式の
プロセスの簡素化を行なうために、反転現像法を採用
し、かつ、転写残りトナーｔの除去を現像と同時に行な
う方法を採用している。この現像手段18は、第４図およ
び第17図に詳図するように現像剤収容部90を有したケー
シング91内に、感光体15およびこれに対向して現像ロー
ラ92が設けられているとともに、現像剤収容部90には、
トナー（着色粉）ｔとキャリヤ（磁性粉）ｃとからなる
二成分現像剤Ｄが収容されている。また、現像ローラ92
の表面に形成された現像剤磁気ブラシＤ′の感光体15と
摺接部、すなわち現像位置93よりも感光体15の回転方向
の上流側には現像剤磁気ブラシＤ′の厚みを規制するド
クタ94が設けられた状態となっている。さらに、現像剤
収容部90には、第1,第２の現像剤撹拌体95,96が収容さ
れている。 なお、現像手段18には、トナー補給装置（図示しな
い）が装着されていて現像剤収容部90にトナーｔを適宜
補給するようになっている。 また、上記現像ローラ92は、第４図に示すように３つ
の磁極部100,101,102を有した磁気ロール103と、この磁
気ロール103に外嵌され図中時計方向に回転する非磁性
のスリーブ104とから構成されている。磁気ロール103の
３つの磁極部100,101,102の内、現像位置93に対向する
磁極部101はＮ極であり、他の磁極部100,102はＳ極とな
っている。また、磁極部100と磁極部101との間の角度
_１は150゜、磁性部101と磁極部102との間の角度_２は1
20゜に設定されている。 そして、二成分現像剤Ｄを使用する磁気ブラシ現像に
よる機械的な掻き取り力と反転現像によるところの帯電
電位と磁気ブラシＤ′に印加される現像バイアスの電位
差により、感光体15上の静電潜像の現像と同時に機械
的、電気的に残留トナーｔを回収するようになってい
る。 さらに、この現像手段18には、第１図，第17図，第18
図および第19図に示すように感光体15、帯電手段16、メ
モリ除去手段20等が一体に組込まれて、プロセスカート
リッジ105を構成しており、このプロセスカートリッジ1
05の一端側にはカートリッジ挿脱用把手110（第18図，
第19図参照）を介して装置本体１内に出し入れできるよ
うになっている。また、他端側には現像バイアス給電部
111、メモリ除去手段給電部112、給電ピン73からなる帯
電手段給電部113が突設されており、このプロセスカー
トリッジ105を装置本体１内の所定位置に押込んだと
き、これら給電部111,112,113が装置本体１内に設けら
れた給電コネクタに挿入されるようになっている。 また、プロセスカートリッジ105の上面側には持ち運
び用折り畳み式取手115が設けられているとともにアラ
イニングローラ対25の下側ローラ25aを清掃するクリー
ニングブラシ116が取付けられた状態となっている。さ
らに、現像手段18の他端側には、第１図および第20図に
示すように前記現像スリーブ104、第1,第２の現像剤撹
拌体95,96,および感光体保護シート120を巻取るための
巻取軸121（第17図参照）等と連結状態にあり、互いに
連動する歯車群122が設けられた状態となっている。そ
して、歯車122aが装置本体１側に設けられた図示しない
駆動歯車と噛合し、この歯車122aが駆動されることによ
り前記の各回転部材がそれぞれ所定方向に所定のスピー
ドで回転駆動されるようになっている。なお、巻取軸12
0に巻取られた感光体保護シート120は巻取軸120を囲繞
するガイド筒124内に収容され外部に端部が突出するよ
うなことがない。 なお、第20図に示す125は前記帯電手段19の位置決め
溝である。 また、第18図に示す126はプロセスカートリッジ105の
有無検知用スイッチ（図示しない）を押す棒体であり、
127はトナー補給ホッパ（図示しない）を取付けたとき
開くトナー補給口用シャッタで、128はシャッタ用スプ
リングである。また、129は感光体ドラム固定用ピンで
ある。 感光体15の一端側には、第18図および第21図に示すよ
うに金属メッキしたキャップからなるオートトナーセン
サリング140が冠着されており、この部分で現像剤濃度
を検知し得る構成となっている。このオートトナーセン
サリング140は第22図に示すようにリン青銅等の導電性
板ばね141を介してドクターブレード94に、さらに、導
電性板ばね142を介して現像スリーブ104に接続されてお
り、前記オートトナーセンサリング140、ドクターブレ
ード94、および現像スリーブ104が同電位となるように
なっている。換言すればオートトナーセンサリング140
への給電を専用の給電手段を用いることなく行なえるよ
うになっている。 また、オートトナーリング140が設けられた感光体15
の他端側には、第21図に示すように板ばね143、ブッシ
ュ144を備えたフランジ145が取付けられており、プロセ
スカートリッジ105を装置本体１内に組込んだとき、フ
ランジ145の軸挿通孔145a内に装置本体１側に設けた感
光体駆動軸146が挿入するようになっている。そして、
前記板ばね143の係止舌片部143a…が感光体駆動軸146の
被係合部（図示しない）に係合することにより、感光体
駆動軸146の駆動力が感光体15に伝達されるようになっ
ている。 また、転写手段19は第23図ないし第26図に示すように
スコロトロンで構成されている。 シールドケース150内にコロナワイヤ151を張設したも
のであり、このコロナワイヤ151の一端は第23図および
第24図に示すように給電ターミナル152にねじ止めされ
た金具153に連結され、他端は第25図に示すように給電
ターミナル154の軸155に張力スプリング156を介して連
結されている。また、シールドケース150の感光体15と
対向する部分は第23図に示すようにメッシュになってお
り、グリッド150aを構成している。 前記給電ターミナル152側には、第23図および第26図
に示すようにグリッド電圧給電部157、およびワイヤ高
圧給電部158が設けられている。 また、メモリ除去手段20は、第27図ないし第33図に示
すように、導電性ブラシ160、裏当て部材161、およびこ
れらを保持する保持金具162とから構成されている。 保持金具162の両端側には取付孔163,163が設けられて
おり、止ねじ164,164を介してプロセスカートリッジ105
に固定されている（第18図参照）。 前記ブラシ160は、レーヨンにカーボンを含ませて比
抵抗10⁶Ω・cmにし、太さ6D（デニール）の繊維にした
ものを100本づつの束とし、82束/inchの密度で繻子織に
し、２枚重ね横糸を抜くことにより構成されている。ま
た、ブラシ160は片面に、第30図および第33図に示すよ
うに、厚さtmm（0.1mm程度）のポリエステルフィルムか
らなる裏当て部材161をブラシ160の穂先よりdmm（1.0mm
程度）突き出た状態で保持金具162に付けるようになっ
ている。そして、感光体15に対しθ（15゜）の取り付け
角でブラシ160の先端より3mmの位置でブラシ面が接する
ように帯電手段16の上流に取付けられている。 メモリ除去手段20の好ましい形状は固定ブラシ状であ
る。すなわち、回転または左右移動等ブラシを動かすと
トナー飛散するばかりでなく、回転型は大型化するとと
もに駆動系は必要でコスト高となる。 また、本発明のブラシ繊維の材質としてはレーヨン、
ナイロン、アクリル、ポリエステル等の樹脂にカーボン
や金属粉をまぜて導電性としたもの、フェノール樹脂等
を炭化させたもの［カイノール（商品名）］、ステンレ
スファイバー等の導電性のものを使用するとともに現像
手段18のトナー極性と反対極性に帯電され感光体15上の
残留トナーｔを静電的に吸引するようになっている。 つぎに、現像同時クリーニング、転写およびイメージ
除去等について以後、実験データを含めて原理、条件等
を説明する。 本クリーニング同時現像プロセス（Cleaning ＆ Deve
rloping Process;CDP）は反転現像で行なうところにポ
イントがある。それはトナーの極性と帯電の極性が同じ
であるため帯電手段３によりトナーの極性が反転するこ
とがないからである。 一方、第34図に示すように正規現像でクリーニング行
程を行なおうとすると次のようになる。この場合負帯電
感光体を用いるとトナーの極性は正極性のものを使用す
ることになるが、まず帯電行程で転写残りトナーは逆極
性の負となってしまう。露光行程第34図Ｂにおいてバッ
クグランド（白地部）に相当する部分は光照射される
が、通常トナー下にも光がまわり込んでしまい、バック
グランド部のトナー下の電位も減衰してしまう。次に正
極性のトナーを用いて未露光部を現像すると感光体の未
露光部の転写残りトナーは静電的に除去され、現像され
るべきパターンがネガ状に抜けてしまい、黒ネガ、メモ
リ画像不良となる。 また、露光部にある転写残りの負極性トナーは現像器
に吸引されることがないので感光体上に残ったままとな
る。さらに場合によっては現像剤中の正極性トナーを吸
引してしまう現像も発生する。（Ｄ）の転写行程では露
光部上の転写残りトナーは転写チャージャと同極性のた
め転写されずに感光体上に残ってしまう。そのためプロ
セスサイクルが繰り返えされるたびに感光体上の転写残
りトナーは増加してしまう。また転写残りトナーにより
吸引された正極性トナーは転写されるため転写画像の白
地部に感光体ドラム１回転前の画像が現れてしまう（白
ポジメモリ）。つまり、正規現像方式ではプロセスサイ
クルが繰り返えされるごとに感光体上の転写残りトナー
が増加し、黒ネガメモリーや白ポジメモリの発生が増加
してしまう。つまり、これが正規現像ではクリーニング
同時現像は非常にむずかしく、反転現像では容易である
由縁である。 また、本方式は現像器で感光体をクリーニングするた
め感光体に付着した紙カスを現像器内にとり込んでしま
う。そのため現像剤を現像スリーブに薄層を形成させる
ため現像スリーブとドクターブレードを数百ミクロンと
狭くしなければならない磁性一成分方式や、ドクターブ
レードをスリーブに摺接する非磁性一成分方式等の一成
分方式は多数枚プリントすると紙カスがドクターブレー
ドと現像スリーブの間に入りこみ均一な現像剤層がスリ
ーブ上にできなくなり画像欠陥をおこしやすい。（ただ
し、一成分現像剤でも画像の程度、使用頻度においては
十分実施可能なことは勿論である。） 一方、二成分現像法はそのようなことがないため５万
枚以上プリントしても画像欠陥は全く発生しなかった。
つまり二成分現像法の方が現像器のメインテナンス期間
が長く、本方式に好ましい。 しかしながら本方式CDPでは良質の画像を得るには一
定のプロセス条件が必要である。第35図はここで用いる
内容（用語）の説明図で、感光体15が帯電手段16で帯電
され未露光のまま現像位置93に達した時の電位を帯電電
位V_oと呼び、露光手段17により露光された減衰した電位
を露光後電位V_er、現像手段18の現像ローラ94に印加さ
れる電位を現像バイアスV_bと呼び露光後電位V_erと現像
バイアスV_bとの差を現像電位V_D＝V_b−V_er、帯電電位V_o
と現像バイアスV_bとの差をクリーニング電位V_CL＝V_o−V
_bと呼ぶ。 本実施例では感光体15は負帯電用のOPCを用いたが正
帯電タイプも考慮してV_b,V_er,V_b−V_er,V_o−V_bは絶対値
として話をすすめる。 第36図の第１象現は横軸に現像位置V_b−V_er,縦軸に画
像濃度をとり、測定データをプロットしたものである
が、良好画像濃度1.0以上を得るためには現像電位100V
以上必要なことがわかる。 一方、第２象現は横軸に現像位置V_b、縦軸に帯電電位
V_oを示したもので、各プロット点は用紙Ｐ上の画像にお
いてクリーニング不良による感光体15の１回転前の画像
によるメモリの発生状況を示したものである。 ここでは現像電位が300Vより多いとクリーニング不良
に起因する白地上に黒いパターンのメモリが発生するこ
とが判明している（以後白地メモリという）。これは現
像電位が300V以上になっても画像濃度は増加しないが、
実際のトナーｔの付着量は増加しており、転写残りトナ
ーｔも同時に増加しているためと考えられる。 次に第３象現であるが、ここでは横軸にクリーニング
電位V_o−V_b、縦軸に帯電電位V_oをとり、用紙Ｐ上のメモ
リ画像の発生具合を表したものである。 ここでクリーニング電位V_CL＝V_o−V_bはゼロだとクリ
ーニング不良による白地メモリが確実に発生し、少くと
も50V以上が必要であることが判明している。 しかしながら、クリーニング電位が大きくなるとトナ
ーｔに現像ローラ94からトナーｔに正電荷が逆注入して
しまい、負極性から正極性となってしまったトナーｔが
感光体15の未露光部（負帯電部）に付着し、フィルタと
なって露光部17aの露光量を減少させ、露光面像がボソ
ボソしたり、ドットパターン中に感光体15の一周前の画
像がポジ状メモリとして発生するなどの画像不良の原因
を引き起す。そのため最大クリーニング電位はトナーｔ
やキャリアｃ及びその組み合わせにも多少左右される
が、多くとも300V以下が好ましいことが判明した。 また、メモリ除去手段20の抵抗依存性を調べた。周速
36mm/秒で回転する30φのOPC感光体15を、まず前露光装
置21で前露光を行ない、帯電手段16としては帯電スコロ
トロンチャージャにて−500Vに帯電させ、30φの現像ス
リーブ104を104rpmの回転数で感光体15の回転方向に対
し順方向で回転させ、露光により形成された静電潜像を
クリーニング同時現像し、転写手段19としての転写チャ
ージャで用紙Ｐに転写させる。 転写後はプロセスカートリッジ105に固定されたブラ
シ200を通過させ、これを１サイクルとし、連続プリン
トを行ない、転写画像を評価した。 尚、本実施例では反転現像であり、転写手段19として
の転写チャージャは帯電と逆極性であるため転写後の感
光体15の表面電位は帯電の電位を上回ることがなく、帯
電手段16は電位制御型のスコロトロンなので基本的には
電位変動はないはずだが、実際には長時間同じ画像をプ
リントすると第37図に示すように露光部と未露光で光疲
労で残留電位に差が発生し、別の画像をプリントした時
に濃度ムラとなるため強制疲労の目的で赤色LEDを使用
した。 メモリ除去手段20の抵抗依存性を調べ、以下の結果を
得た。 ここで使用したブラシは１本のフィラメント（繊維）
が3D（デニール）のものを100本を束ねて１本の糸とし1
00,000本/inch²の密度でパイル織りブラシ170（第38図
A,第38図B,第38図Ｃ参照）を用いた。なお、図中171は
基布横糸、172は基布縦糸、173はパイルである。ここで
はブラシ170の比抵抗20℃60％RH環境下を10⁰Ω・cm〜10
¹⁵Ω・cmまで変えて試したところ比抵抗10⁶Ω・cm以下
のものが表１に示すようにハーフトーン（網点）パター
ン上の黒ネガメモリに効果的であった。しかし実用上で
は白ポジが除去できる10⁹Ω・cm以下の抵抗のもので十
分であった。 10³Ω・cm以下だと感光体15へのダメージ（感光体の
絶縁破壊が起きる）があり、また、毛抜けで帯電手段16
に触れた場合リークし、帯電が落ちると反転現像の場合
ベタ黒となる。したがって、好ましくは10⁸Ω・cm〜10³
・cmが良い。 また、黒ネガメモリに対しては正または負のバイアス
を印加する必要があった。 ここで、ブラシ170を通過した後の転写残りをメンデ
ィングテープで転写採取してみたところ、第39図に示す
ように0Vまたはフロートだとブラシ170を通過後も転写
残りトナーｔのパターンは多少薄くなるもののほとんど
変らず画像上にもメモリが発生する。 ところがトナーｔと同極性の負バイアスだと文字パタ
ーンの境界部は薄くなる一方、転写残りパターンのライ
ンの中央部のトナーｔがなかった部分をブラシ170が現
像してしまい、全体的に濃い文字パターンとなる。 しかし、これは画像上にはメモリとしては現れない。
トナーｔの極性とは逆の正バイアスだと文字バターンの
境界部が薄くなり、画像上にメモリは発生しない。トナ
ーｔの極性とはキャリアｃと摩擦帯電によって得られる
極性である。ここでメモリ除去ブラシ170（160）は転写
残りの文字特性のトナーパターンを拡散しているわけで
はなく、ブラシ170（160）がトナーｔを一旦静電的に吸
引し、その後、感光体15へ自然にはき出して感光体15に
おけるトナーｔの付着位置を変えていることが判明し
た。なお、トナー位置を変えるだけであれば、メモリ除
去ブラシ170（160）ではなく、積極的にトナーｔを拡散
する手段を設ければよいように考えられるが、その場合
には、装置自体が大型になり、かつトナー飛散といった
問題が生じ好ましくない。また、ここで２万枚画出しの
ランニングテストの結果ブラシ170（160）内にはトナー
ｔはほとんど蓄積しなかった。 一方、紙の浮き上がりやシワ、折れに起因する転写抜
けによる未転写トナーのクリーニング不良の白ポジメモ
リに対しては0Vまたはフロートまたは正の電圧でなけれ
ば効果はなかった。 これらからブラシ170（160）に対するバイアスは正で
ある必要が判明した。そこで正バイアス電圧を100Vから
1000Vまで変えて転写残りトナーｔのパターンと用紙Ｐ
上のメモリの除去効果を調べたところ100V以上で効果は
ほぼ同じで正電圧であれば良いことがわかった。しか
し、＋700V以上を印加するとOPC（オーガニック、フォ
トコンダクター）感光体15のわずかな欠陥（ピンホール
と思われる）により電圧がリークしてしまい、ひいては
感光体15にこげ穴を穿けてしまうことがわかり、適正電
圧は＋100〜＋700Vまでが実質的に使用できる範囲であ
る。 ここで本実施例では装置の小型・低価格化を目指すた
め感光体15を30φの小型とし、用紙Ｐのこし（剛性）に
よる剥離のみを用いたため用紙Ｐが通過しない部分に転
写手段（転写帯電器）19がかかり、第40図に示すように
感光体15の電位が転写グリッド電圧に近い＋700〜1200V
までその部分が正帯電してしまう。 そのためブラシ170（160）に付着している負極性のト
ナーｔが用紙Ｐが通過しなかった正帯電した部分を現像
してしまうことが判明した。特に用紙Ｐの先端と後端に
近い部分に著しくトナーｔが付着し、画像上ではスジ状
に白ポジ、黒ネガメモリとして現われてしまう（表４の
紙間隔跡参照）。これを防ぐにはブラシ170（160）に正
のバイアスを印加することと、第41図のフローチャート
に示すように用紙Ｐが転写手段（転写帯電器）19の下を
通過している時のみ転写手段19のコロナワイヤ151にか
ける電源をONし、転写紙Ｐの前後の感光体15のむき出し
の部分がプラス帯電しないようにすることで解決でき
た。 尚、本実施例の装置はA3紙までプリントできるが、A3
紙より幅の狭い紙、例えばB5紙をプリントする場合、感
光体15の用紙Ｐの両側（用紙Ｐの大きさを問わず用紙Ｐ
の中央を常に同じ位置で送る装置のため）がプラス帯電
するが、この場合はプリント中にはこの部分には用紙Ｐ
がないので全く問題とはならない。 また、後述するがブラシ形状も繻子織とする方が好ま
しいことも判明した。 ここで、ブラシ170（160）に印加するバイアス電源を
ONするタイミングについて述べる。ブラシ170（160）に
はプラス電圧（帯電と逆極性の電圧）が印加されるた
め、基本的には感光体15をプラス帯電する。そのため電
圧がかかったブラシ170（160）を通過した感光体15の表
面は必ず帯電手段16により帯電コロナを受けないとその
部分が現像手段18を通過すると現像手段18中の現像剤の
トナー（負極性）ｔが付着してしまいベタ黒となってし
まう。このようなベタ黒はクリーニングしきれず問題と
なる。そのためブラシ170（160）による負帯電を帯電手
段16により負帯電とすればよい。ブラシ接触位置から帯
電位置に感光体15の外周が至る時間をT_B-M（第32図参
照）とすると、ブラシバイアス電源をONしてから帯電を
ONする時間はT_B-M以下でなければならない。本実施例で
は第41図に示すように帯電とブラシバイアスONは同時に
行なうことにした。 また、プリント終了時にもこのような問題が発生す
る。そのためプリント終了時にはブラシバイアスがOFF
となった時の感光体15の表面が帯電位置を通過するまで
帯電手段16の放電を止めてはならない。すなわち、帯電
をOFFする時間はT_B-M以上の長さでなければならない。 次にブラシ170（160）の繊維の太さを変えメモリに対
する効果を画像及びブラシ通過後の感光体15上の転写残
りトナー像を調べたところ100Dより太いと部分的に、特
に縦線のメモリが除去できなかった。100D以下はメモリ
の発生がなく、転写残りトナー像も境界部の濃い部分が
なくなっていた。結論すると繊維の太さは100D以下が好
ましい。 また、ブラシ170（160）の密度はパイル状のものは繊
維1000本/inch²以上のもので厚さ0.5mm以上でないと効
果はなく、また、繻子織のものは繊維10〜1000本を一束
とし10束/inch以上の割合で縦糸もしくは横糸として織
りこんだ後にブラシ状としたものでなければメモリ除去
効果にムラが発生することが判明した。メモリ除去効果
はブラシ抵抗、繊維の太さ、密度などでほぼ決定される
が、実際に装置の実用化に対してはブラシの形状、あて
方によりトナー落ち（飛散）が発生することがわかっ
た。 ここで、パイル織のブラシ170（第38図参照）と１本
の繊維が3Dの太さのもの100本束ね１インチあたり127束
の密度で縦糸として繻子織のブラシ160（第31図参照）
としたものを長さl_A、厚さＷ（繻子織は枚数）、角度
θ、接触位置l_B（第32図参照）などを変えて1000枚（A4
ヨコ）プリントをしてスコロトロンからなる帯電手段16
上に飛散または落下するトナーｔの量を調べた。 その結果、第42図Ａで示すようにパイル織ブラシ170
の穂先にあて、及び第42図Ｂで示すパイル織ブラシ170
の腹当て、共にトナー落ちが多く、スコロトロンからな
る帯電手段16のグリッドが真黒に汚れてしまった。ま
た、毛抜けが時間発生し、帯電手段16のグリッドと短絡
し、ベタ黒画像が発生するという不具合が発生した。繻
子織のブラシ160は第43図に示すような穂先が感光体15
に接するような当て方はトナー落ちが多く、また、時お
り用紙Ｐの間隔あとが発生するるため好ましくなかっ
た。 一方、第32図に示すように繻子織ブラシ160を穂先で
はなく腹当てにすることでトナー落ちが著しく減少し
た。その最適当て方条件は第32図に示すように感光体15
がなく、ブラシ160に外力がなく、十分にブラシ160が伸
びきった状態で（一度圧力をかけるブラシはしばらく変
形するため）ブラシ160の中心線Ｌが感光体15の外径円
と交わった点をＰ、Ｐ点での感光体15に対するブラシ方
向の接線をＭとすると、ブラシ長l_Aは4mm以上、接触点
Ｐはブラシ穂先点よりの距離l_Bは1mm以上、取付け角θ
は45゜以下でなければトナー落ちが多く効果がうすれ
た。 また、第32図および第33図に示すようにブラシ160の
感光体15に当接する面とは反対側の面にブラシ160の毛
が広がるのを防止するため裏あてフィルム161を設けた
ところ30万枚プリントしてもトナー落ちが発生しなかっ
た。 この裏あてフィルム161は絶縁性のもので、ポリエス
テル、ウレタン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、ポリ
アセタール、フッ素樹脂等で厚さが2mm以下の弾力性の
あるものなら何でも良い。ただし、フィルム161の先端
はブラシ160の先端と同じか、それ以上（本実施例では
1.5mmとした）つき出していることが必要で引っこんで
いては効果がなかった。 これは繊維が先端で広がっていると数十ミクロン径の
繊維１本１本にびっしりとトナーｔが付着し、空気の流
れの微妙な変化や振動で落下、飛散するためである。 また、前記感光体15、帯電手段16、およびメモリ除去
手段20は、前記現像ユニット18に一体的に組込まれた状
態（第１図、第18図参照）となっており、これらプロセ
スカートリッジ105を一体的に装置本体１内に出し入れ
できるようになっている。 したがって、感光体15を装置本体１から取外したとし
てもこれらの相対的位置関係が変化せず、これにより、
メモリ除去手段20からのトナーの飛散やメモリ除去効果
の低下を防止することが可能となる。 また、単なる固定型なので感光体15と一緒に捨てても
コストはあまり変らない。 なお、感光体15上の静電潜像は現像手段18のトナーｔ
によって顕像化された後、用紙Ｐ上に転写手段19によっ
て転写される。 ここでは、次のような工夫がなされている。 本実施例のプロセススピード（感光体周速）は36mm/s
ecと通常の複写機（A4紙縦送り15枚／分のものでプロセ
ススピードは14Cmm/sec程度）に比べ約1/4とかなり遅く
なっている。このような遅いプロセススピードの場合、
従来から転写手段として用いられているコロトロンチャ
ージャを用いると次のような不具合点が生じる。 コロナ電流が少ないためコロナワイヤに印加する電
圧が低く、放電開始点に近く、汚れや環境変化に対し不
安定となる。 文字部とベタ部（トナーが広い面積でついている部
分）の良好な転写を行なうコロナの印加電圧または出力
電流の値が異なり、両部において良質な転写像を得るの
はむずかしい。 これらの原因はプロセススピードが遅いため転写時間
が長くなってしまったことに起因する。 基本的にはトナーｔの転写は用紙Ｐの電位がトナーｔ
を静電的に吸引する電位に達するまで用紙Ｐに電荷を与
えれば良い。 それ故、本プロセススピードは遅いため、コロナワイ
ヤへの印加電圧が3.5〜4kV程度で丁度良い転写電流を発
生してしまい、それ以上だと転写過剰となってしまう。
ところが、3.5〜4kVという電圧は、第44図に示すように
コロナ放電のほぼ開始電圧であり、温度や湿度、気圧、
汚れの付着具合等で放電したり、しなかったりするため
安定性に欠け非常に具合が悪い。 また、の文字部とベタ部画像の転写条件の違いを調
べるため、一定面積内にベタまたは多数の文字を印加す
るようにし、感光体15上にトナーｔによる顕像を作り、
未転写の場合と、用紙Ｐに転写した後の感光体15上のト
ナー付着量を一定面積セロハンテープ（ニチバン製）で
テープ上に採取し、採取したテープを一定量のトルエン
で溶かし透過率を測定することにより次の式で転写効率
を算出した。 第45図は本実施例に用いたプロセススピード36mm/sec
の装置の転写手段19をコロトロンにして、コロナワイヤ
151に印加する電圧を変えた時の文字（線）画像部とベ
タ部の転写効率を調べたもので、文字部とベタ部が同時
に転写効率80％以上となるような印加電圧はないことが
わかる。すなわち、コロトロンを用いるかぎり、文字か
ベタのどちらかの画像濃度が下がることは避けられない
といえる。 この理由は第46図に用紙Ｐの電位と電荷の動きを示し
たように、ベタ部では用紙Ｐは感光体15との間にトナー
ｔが介在するため感光体15より離れており、端部を除く
ほとんどが転写コロナより受けた電荷を保っているた
め、用紙Ｐの電位の減少はほとんどせず、電気的な力に
よりトナーｔが用紙Ｐに転写される。 一方、文字部はトナー像の幅が狭いためトナーｔの上
の用紙Ｐ上の電荷はトナー像の横の感光体15の未露光部
の逆電荷に吸いとられてしまい用紙Ｐの電位が上がらな
い。 そのため、ベタ部の転写を適正とすれば文字部の用紙
Ｐの電位が低くなってしまい転写効率が悪化する。逆に
文字部の用紙Ｐの電位を上げようとすると、ベタ部の電
位が上がりすぎてベタ部のトナーｔが用紙Ｐからのリー
ク電流をうけて極性が逆転しマイナスからプラスになり
転写しにくくなる。すなわち、転写過剰となる。 このような不具合をなくするために、転写手段19に帯
電手段16と同様なスコロトロンチャージャを用いた。ス
コロトロンチャージャを用いたことにより5kV以上の電
圧をコロナワイヤ151に用いることができるので放電が
安定するうえに汚れ等によるチャージャムラの発生が防
げる。また、ベタ部と文字部の転写紙Ｐの電位を同電位
に制御できるため、ベタと文字の両方が良好な転写画像
が得られるようになった。 第47図はスコロトロンを用いた時の文字部とベタ部の
転写効率をスコロトロンを用いた時と同様にして調べた
もので十分制御がきいており、ベタと文字の両方が良好
な転写を行なう（転写効率80％以上）両域が広くとれる
ことを示したものである。スコロトロンの形状は帯電の
ものとほぼ同じである。 ここで、転写のスコロトロンは感光体15に対して下向
きで開口しているがプラスコロナなのでオゾンはほとん
ど発生せずマイナスである帯電とは違い全く問題はな
い。ここでスコロトロンのグリッド電圧の適正値を転写
効率を測定することで調べた。 表２はグリッド電圧を変え、各種転写用紙Ｐにおける
転写効率の良否を求めたものである。 これによると各種紙の違いにより転写の良好な（効率
80％以上）グリッド電圧の領域が異なることが判明し
た。 そのため全ての種類の紙に対して良好な転写をさせる
ためにはグリッド電圧を用紙に応じて少なくとも２種類
以上の電圧に切り換える必要がある。本実施例では封筒
の時は1200V、他の用紙の時は＋700Vの２段に、信号に
よりグリッド用トランスの出力を切り換えることにし
た。尚、グリッド電圧の切り換えは各種紙に応じて多段
に切り換えて良いのは言うまでもない。 ここで、転写手段19をスコロトロンにする場合考慮す
ることの１つとしてスコロトロンのグリッドの汚れ対策
がある。通常、転写手段19は感光体15に対して下側に取
り付けられている。そのため開口部が上向きになってお
り、用紙Ｐはその上方を通過することになる。この際、
どうしても感光体15上のトナーｔや、用紙Ｐの紙粉等が
転写手段19の上に落ちてしまう。転写手段19をスコロト
ロンにした場合どうしてもグリッド150aの上にトナーｔ
や紙粉が落下付着してしまい、数千枚〜数万枚のプリン
ト中にグリッド150aの汚れがひどくなったり、メッシュ
の目がつまったりして転写不良が発生しやすくなってし
まう。 そこで、本実施例では転写位置を感光体15上方にし、
スコロトロンの転写手段19をその上方に設けることでグ
リッド150a側の開口部を下向きにすることで上記のよう
なグリッド150aの汚れを防止した。（第３図参照）。 第４図の案内板180と導電性の案内ローラ25にツェナ
ーダイオードやバリスタ、抵抗や電源による電圧等を変
えて転写性を調べた。その結果転写性はスコロトロンで
も案内板181やローラ25の電位で変わることが判明し
た。 表３はその結果の評価の表である。 スコロトロンを用いた場合は案内部材181,180に電圧
を印加すると転写過剰に起因する転写不良が発生しやす
いことがわかった。 このことから従来のように用紙Ｐの紙パスの案内部材
181,180に電圧や抵抗、定電圧素子で自己バイアスをか
けることはスコロトロンによる転写には転写過剰を引き
起し悪い結果となる。むしろ最も好ましいのはグランド
（アース）かフロート（電気的に絶縁）である。そこで
本実施例では案内板181とローラ25をアースに接続し、
他の接触部は絶縁性部材（例えばABS樹脂）とした。 ここでクリーニング同時現像（CDP）特有の感光体15
の１周前に現像したパターンが次の画像部上に現われる
メモリの種類と発生原因について述べる。 メモリは３種類あり白地上に黒のポジパターン（白
ポジ）、ドットまたはラインの集合体で作られるハー
フトーン上のネガパターン（黒ネガ）、ドットまたは
ラインの集合体で作られる網点絞様のハーフトーン上の
ポジパターン（黒ポジ）である（第48図参照）。 の白ポジの発生原因はクリーニング不良であり帯電
電位と現像バイアスV_Bの差であるクリーニング電位V_CL
が少なすぎると発生する。 の黒ネガメモリの発生原因は転写残りトナー像によ
る露光不足が原因である。 の黒ポジメモリはクリーニング電位の大きすぎると
トナーの抵抗の低さに起因する。 第49図はドットまたはラインの集合体で作られる網点
絞様のハーフトーン上に現れやすい黒ネガメモリの発生
原理を縦軸を表面電位、横軸を距離で表したものであ
る。 （イ）は帯電工程で転写残りトナーが僅かにある（ａ
部）、多めにある（ｂ部）、全くない（c,d部）がある
感光体15の表面電位を示したものである。 （ロ）は１ドットおきの間隔で感光体15上にレーザス
ポットを照射した時の表面電位を示したもので、（c,d
部）は通常の露光であるためレーザの露光巾とほぼ等し
く電位が減衰する。（ａ部）は転写残りトナー量が少な
いためトナー下の電位は透過光や回折光等でかなり減衰
し、トナーが存在しない部分の露光部の電位に近くなっ
ている。一方、転写残りトナーが多い（ｂ部）はトナー
下の感光体部に光が当たらず電位が減衰しないので電位
の減衰する部分は狭くなるか、または全くなくなってし
まう。 （ハ）（ニ）は（ロ）の露光状態を反転現像した時の
電位図と熱定着後の用紙Ｐ上のパターンを示したもの
で、転写残りトナーが全くない（c,d部）は露光スポッ
ト径（巾）とほぼ同じ径（巾）のパターンにトナー像が
形成されるが、転写残りトナーの多い（ｂ部）は電位の
減衰した部分が露光スポット径（巾）より狭いため現像
されるパターンも小さいかまたは全くなくなってしま
う。そして転写残りトナーはクリーニング（現像器に回
収）されてしまう。そのため転写残りトナーの多い部分
が文字や数字のパターンを形成していると白抜けのネガ
メモリとなってしまう（第48図のの部分）。 一方、転写残りトナーが点在する（ａ部）はトナー下
の電位も減衰するかまたはある程度減衰するためクリー
ニングされずトナーが付着したままなので現像後のパタ
ーンは（c,d部）と大差なく、露光スポットとほぼ同径
（巾）のパターン像が得られる。また、トナー下の電位
が十分減衰していなくてもトナー粒子1,2個程度の大き
さなら露光スポット径はトナー粒子の径（通常８〜12μ
ｍ）に比べ60μｍ（400dot/inch密度）と大きく、さら
に現像されたトナーの層厚が厚いため、現像時または定
着時に埋まってしまい実質上全く問題とならない。 ところで、黒ネガメモリの発生原因は前述したように
転写残りトナーによるフィルタ効果によるものである
が、ベタのソリッド画像、網点画像、５ドットライン
（ただし400dot/inch）以上の線についてはレーザの光
量、感光体の構成、トナーの透過率等の工夫で黒ネガメ
モリは発生しない。しかしながら４ドットライン以下は
発生しやすい。特に線のエッジ部が著しく、４ドットラ
イン以下で構成される文字などで代表すると白っぽいふ
ちどり文字のように見える。 ここで文字画像の感光体15上の転写残りパターンをメ
ンディングテープ（3M社製）に粘着転写させて見ると、
第50図のように被現像部の非現像部との境界部に転写残
りトナーが多い。 第51図は第50図の転写残りパターンのＸ−Ｘ部の断面
で、境界部に転写残りトナーが積層化して多く残ってい
ることがわかる。なお、第51図に示す190はテープであ
る。そのためこの境界部はほとんど光が通過しないため
黒ネガメモリ発生の原因となる。 この文字やラインパターンの境界の積層した転写残り
トナーをくずして、メモリの発生しない単層化にする。
または静電的に吸引して積層部分を除去することにより
黒ネガメモリは防げる。 そこで上記作用をするメモリ除去部材20を転写手段19
の下流でかつ帯電手段16の上流に設ける必要がある。 ［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の画像形成装置は、メ
モリ除去手段にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加
することにより、トナーをメモリ除去手段に一旦静電吸
着させ、その後、トナーを自然に落下放出させて、残留
トナーを均一に拡散することにより、感光体表面の残留
トナーによるメモリを除去できるという効果を奏する。 また、この発明の画像形成装置は、少なくとも、メモ
リ除去手段と像担持体を一体的に支持する支持部材によ
りメモリ除去手段と像担持体を装置本体に対して一体的
に着脱可能としたことにより、像担持体を装置本体から
取り外したとしてもメモリ除去手段と像担持体との相対
的な位置関係が変化せず、従って、メモリ除去手段から
のトナーの飛散およびメモリ除去効果の低下を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
要部であるプロセスユニットの斜視図、第２図は画像形
成装置全体の外観斜視図、第３図は同じく概略的縦断正
面図、第４図は主要部の構成を示す概略的縦断正面図、
第５図は本発明の記録装置の表面電位の変化および感光
体上のトナーの状態をプロセスに従って模式的に示す説
明図、第６図は感光体の断面図、第７図は感光体にトナ
ーが付いているときの照射状態を示す説明図、第８図は
CTL膜厚を変化させたときの環境条件と残留電位の関係
を示す図、第９図は感光体の断面模式図、第10図は感光
体の露光量と表面電位の関係を示す図、第11図Ａは露光
パターンが一松模様の場合の露光量不足による影響を説
明するための説明図、第11図Ｂは露光パターンが一ライ
ンの場合の露光量不足による影響を説明するための説明
図、第12図は帯電手段のグリッド側から見た平面図、第
13図は同じく正面図、第14図は第12図Ａ−Ａ線に沿う断
面図、第15図は第13図矢視Ｂ方向の側面図、第16図は静
電潜像形成手段の取外し状態を示す説明図、第17図はプ
ロセスユニットの概略的断面図、第18図は同じく平面
図、第19図は同じく一端側側面図、第20図は同じく現像
手段部のみとした状態を示す他端側側面図、第21図は感
光体の駆動力伝達側付近の断面図、第22図はオートトナ
ーリングへの給電状態を模式的に示す図、第23図は転写
手段のグリッド側から見た一部切欠平面図、第24図は第
23図の矢視Ａの一部切欠正面図、第25図は第23図Ｂ−Ｂ
線に沿う断面図、第26図は第23図Ｃ−Ｃ線に沿う断面
図、第27図はメモリ除去手段の平面図、第28図は同じく
正面図、第29図は同じく下面図、第30図は第27図Ａ−Ａ
線に沿う断面図、第31図はメモリ除去部材を構成する繻
子織りブラシの斜視図、第32図は同じく取付け状態を示
す図、第33図は同じくブラシの裏当てフィルムの状態を
示す図、第34図は正規現像と同時クリーニングを行なう
場合の表面電位の変化および感光体上のトナーの状態を
プロセスに従って模式的に示す図、第35図は表面電位の
内容説明図、第36図は現像電位と画像濃度、現像電位と
帯電電位、およびクリーニング電位と帯電電位のそれぞ
れの関係を示す説明図、第37図は露光後の電位の状態を
示す図、第38図Ａはメモリ除去部材を構成するパイル織
りブラシの斜視図、第38図Ｂはパイル織りブラシの一部
拡大図、第38図Ｃはパイル織りブラシの一部断断面図、
第39図はブラシ配置部を通過した後の転写残りパターン
を示す説明図、第40図は転写コロナが連続の場合の転写
後の感光体上の表面電位を示す図、第41図はプリント時
のプロセスタイミングを示す図、第42図Ａはパイル織り
ブラシの穂先を接触して使用した場合の説明図、第42図
Ｂはパイル織りブラシの腹を接触して使用した場合の説
明図、第43図は繻子織りブラシの穂先を接触して使用し
た場合の説明図、第44図は転写時の印加電圧と放電電流
の関係を示す図、第45図はコロトロンチャージャによる
文字部とベタ部画像の印加電圧と転写効率の関係を示す
図、第46図は転写紙の電位と電荷リークの状態を示す説
明図、第47図はスコロトロンチャージャによる印加電圧
と転写効率の関係を示す図、第48図は転写紙上に現われ
易いメモリパターンの例を示す説明図、第49図は黒ネガ
メモリ発生時の感光体の電位と転写残りトナーの関係を
示す説明図、第50図は転写残りパターンの例を示す図、
第51図は第50図のＸ−Ｘ部のトナーの状態を示す説明図
である。 15……像担持体（感光体）、16……帯電手段、17……露
光手段、18……現像手段、19……転写手段、20……メモ
リ除去手段、160,170……ブラシ、ｔ……トナー。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．所定方向に回転する像担持体に対し特定の極性の電
   荷を付与することにより前記像担持体を帯電する帯電手
   段と、 前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光する
   ことによって静電潜像を形成する露光手段と、 前記像担持体に対して前記特定の極性と同極性の電荷を
   有する現像剤を供給する現像剤搬送部材、および、この
   現像剤搬送部材に対し、前記像担持体の未露光部に付着
   している残留現像剤が前記現像剤搬送部材に向かい、か
   つ前記像担持体の露光部に前記現像剤搬送部材から現像
   剤が向かうような電界を生じさせるバイアス電圧を印加
   する第１の電圧印加手段を有し、前記像担持体の露光部
   に前記現像剤搬送部材から前記現像剤を供給して前記静
   電潜像を顕像化すると同時に前記像担持体の未露光部に
   付着している残留現像剤を前記現像剤搬送部材に回収す
   る反転現像方式の清掃兼現像手段と、 前記清掃兼現像手段により形成された前記像担持体上の
   現像剤像を記録媒体上に転写する転写手段と、 前記像担持体の回転方向に沿って前記転写手段の下流側
   で、かつ前記帯電手段の上流側に、前記像担持体表面に
   摺接して設けられた摺接部材と、この摺接部材に前記特
   定の極性と反対極性のバイアス電圧を印加する第２の電
   圧印加手段とを有し、前記転写手段にて前記記録媒体上
   に転写が行われた後に前記像担持体上に残留した残留現
   像剤を撹乱するメモリ除去手段と、 前記像担持体、前記帯電手段、前記露光手段、前記清掃
   兼現像手段、前記転写手段および前記メモリ除去手段を
   内部に収容可能な装置本体と、 前記装置本体に対して着脱自在に設けられ、少なくとも
   前記像担持体と前記メモリ除去手段とを一体的に支持す
   る支持部材と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。