JP2746885B2 - 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、たとえばレーザープリンタ等に適用し得る
画像形成装置に係わり、特に像担持体に対し現像工程と
清掃工程とを同時に同一装置により行なう画像形成装置
に関する。 （従来の技術） 従来の画像形成装置は、第12図に示すように、像担持
体としてドラム状感光体ａの周囲に、該感光体ａの回転
方向に沿って、コロナ帯電器b,レーザー露光手段c,現像
器d,転写チャージャe,剥離チャージャf,ブレード式清掃
装置（クリーナ）g,除電器ｈ等を順次配置させた構成と
なっている。 さらに、転写チャージャｅと感光体ａとの間の画像転
写部ｉを通過する状態に記録媒体としての用紙Ｐを搬送
する用紙搬送路ｊが形成された状態となっている。ｋは
用紙搬送路ｊの画像転写部ｉよりやや上流側に設けられ
たアライニングローラ対である。 そして、上記感光体ａは、帯電器ｂによって帯電され
た後、レーザー露光手段ｃでのレーザービームｌの照射
により感光体ａ上に静電潜像が形成される。ついで、こ
の静電潜像は現像器ｄに対向することにより現像剤中の
着色粉（以後、トナーという）で現像され顕像化され
る。 一方、この現像剤像の形成動作に同期して給紙カセッ
トm,nおよび手差し給紙台０から取出された用紙Ｐがア
ライニングローラ対ｋを介して送り込まれ、予め感光体
ａ上に形成された上記現像剤像が転写チャージャｅ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ｊを通過して定着器ｑに
送り込まれ、ここで、現像剤像が用紙Ｐに溶融定着され
た後、排紙ローラ対ｒを介して排紙部ｓに排出されるこ
とになる。 なお、用紙Ｐ上に現像剤像を転写した後、感光体ａ上
に残った残留現像剤は清掃装置ｇで清掃された後、除電
器ｈで潜像が消去されて１工程が終了し、次の画像形成
が可能な状態となる構成となっている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来においては、像転写後に感光体ａ
上に残留したトナーを清掃装置ｇの内部に回収するた
め、通常、2000〜3000枚の記録で清掃装置ｇがトナーで
満杯になり使用不能となってしまう。 なお、一部の機器では清掃装置ｇを感光体ａと一緒に
廃棄してしまうものがあるが、消耗品コストが高くなる
上、プリンタのような使用頻度の高い機器には交換作業
中に使用不能となるので好まれない。 そこで、通常は、清掃装置ｇ内に回収トナー搬送スク
リュー（トナーオーガ）ｔを設け、清掃装置ｇの外部に
設けられたトナー回収ボックス（図示せず）にトナーを
送り出し回収するようになっている。 しかしながら、上記回収ボックスは機器内の場所を専
有するため、大きなものが付けられず、数千枚の記録で
交換が必要となり好ましくない。また、回収ボックスの
取外し時に、トナーの一部が零れ、交換者の手や衣類，
床等を汚すことがあるため好まれない。さらに、清掃装
置ｇは、ブレードｕを感光体ａの表面に当接させるた
め、感光体ａが傷付き易く、OPC感光体のような安全無
害であるが、柔らかい感光体ａは極端に寿命が縮むた
め、小径の感光体ａの場合には交換サイクルが短くなっ
て好ましくなく、機器の小型化の障害となるという問題
がある。 そこで、清掃装置ｇを除去したプロセスを構成するこ
とによって、上記問題点を解決しようとするものが開発
されつつあるが画像メモリが発生し、実用化する上で大
きな障害となっている。 画像メモリの発生要因として次の点があった。 ａ） 現像時に電荷注入により発生する感光体上への逆
極性トナーの付着。 ｂ） 現像剤中の磁性粉（以後、キャリアという）の電
荷注入による感光体上へのキヤリアの付着。 ｃ） 転写残留トナーの清掃不良。 等がある。 ａ）については、この逆極性トナーは転写時に転写さ
れずそれらトナーは次サイクル時の露光時においてフィ
ルタとして機能するために露光不足となった潜像を現像
できずにポジメモリとして発生する。ただし、残留量と
してはトナーは散在しているために現像器にて回収可能
である。 ｂ）については、キャリア付着による用紙と感光体と
の間にエアーギャップが存在してしまうために未転写の
転写抜けとしてほぼ完全に感光体上に残留してしまう。
それ故に、ａ）と同様にフィルターとして機能する他に
積層化されたトナーであるが故に現像器にて清掃不能と
なり画像上に清掃残りのポジメモリとして発生してしま
う。 ｃ）では、種々の現像剤によって転写後の残留トナー
の清掃効果の差が大きく関与し、清掃効率の悪い現像剤
ではｂ）と同様にわずかに残った残留トナーであっても
清掃できずポジメモリとして発生してしまう。 本発明は上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするところは、像担持体に対し現像工程と清掃工程と
を同時に同一装置により行なう画像形成装置であって、
画像メモリを発生せず良好な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］ （問題点を解決する手段） この発明は、感光体を特定の極性に帯電する帯電手段
と、前記帯電手段にて帯電された前記感光体に露光して
静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に、前記特
定の極性に帯電するトナーと磁性キャリアとからなる現
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、前記感光体の未露光部に付着している残
留トナーが前記現像剤搬送部材に向かい、前記感光体の
露光部に前記現像剤搬送部材からトナーが向かう電界を
前記現像剤搬送部材と前記感光体との間に形成するべ
く、前記感光体の帯電電位との差が100〜300vとなるバ
イアス電圧を印加する電圧印加手段を有し、前記感光体
の露光部に前記現像剤搬送部材から前記トナーを供給し
て前記静電潜像を顕像化すると同時に前記感光体の未露
光部に付着している残留トナーを前記現像剤搬送部材に
回収する反転現像方式の現像清掃手段と、前記現像清掃
手段により現像された前記感光体上のトナー像を転写材
に転写する転写手段と、前記感光体に接触して設けら
れ、前記転写手段にて前記転写材上に転写が行われた後
に前記感光体上に残留した残留トナーを撹乱するメモリ
除去手段とを具備し、かつ前記キャリアは、前記現像剤
搬送部材にて搬送される時に有する動抵抗値が10⁷〜10⁹
Ω・cmであり、前記感光体に対し、前記帯電手段、前記
露光手段、前記現像清掃手段、前記転写手段及び前記メ
モリ除去手段を動作させて一画像形成プロセスとし、前
記感光体の回転によりこの画像形成プロセスを繰り返す
とともに、前記メモリ除去手段にて前記残留トナーを撹
乱した後、前記感光体の未露光部に前記特定の極性と逆
極性に帯電したトナーが付着している場合、この未露光
部が次の画像形成プロセスにおいて所定の電位に減衰す
るよう、前記感光体を電荷発生層と、この電荷発生層上
に設けられた透光性の電荷輸送層とから構成したことを
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、本発明は、現像剤としてトナーとキャリヤ
とからなる二成分現像剤を使用するとともに前記キャリ
ヤは動抵抗値が10⁷〜10⁹Ω・cmの範囲の値を示すものを
使用するようにしたから、10⁷Ω・cm以下のキャリヤに
なると発生するトナー自身の電荷注入による逆極性トナ
ーの発生がなく、前記ａ）の問題点が解決できる。ま
た、10⁷Ω・cm以下のキャリアにおいて発生するキャリ
ア自身の電荷注入によるキャリア付着の発生がなく、前
記ｂ）の問題点が解決できる。さらに、10⁹Ω・cm以上
の高抵抗キャリアによる現像装置の実行バイアスの低下
により対向電極としてのキャリヤの効果が無くなること
が防げ、清掃効果の低下と画像濃度の低下がなく、前記
ｃ）の問題点が解決できる。故に画像メモリ，ゴースト
像等を防ぐことが可能となる。また、本発明では、例え
逆極性トナーが感光体に付着することによりフィルタ効
果が発生したとしても、感光体が電荷発生層とこの電荷
発生層上に設けられた透光性の電荷輸送層とを有してい
るので、電荷輸送層中で発生する光の回折、反射により
電荷発生層に光が確実に到達し、露光不足を解消するこ
とが可能となる。 （実施例） 以下、本発明を一実施例を第１図ないし第11図を参照
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
像形成装置の全体構成を示し、第１図は、その主要部の
構成を示す。 この画像形成装置（レーザービームプリンタ）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）とインターフェース回路
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記録媒体としての用紙Ｐ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内には、像担持体としてのドラム状感光体２が配置さ
れている。この感光体２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3,静電潜像形成手段
としての後述するレーザー露光手段４の露光部4a,現像
工程と清掃（クリーニング）工程とを同時に行なう装置
としての磁気ブラシ式の現像手段5,スコロトロンからな
る転写手段6,ブラシ部材からなるメモリー除去手段７が
順次配設されている。 また、装置本体１内下部には、給紙カセット９から給
紙手段10を介して給紙された記録媒体としての用紙Ｐを
前記感光体２と転写手段６との間の画像転写部11を経て
装置本体１の上面側に設けられた排紙トレイ12に導く用
紙搬送路15が形成されている。 また、この用紙搬送路15の画像転写部11の上流側には
アライニングローラ対16が配置され、下流側には定着装
置17および排紙ローラ対18が配置されている。 また、レーザー露光手段４は、図示しない半導体レー
ザー発振器、ポリゴンミラー20とミラーモータ21からな
るポリゴンスキャナ22、ｆΘレンズ23、補正レンズ24、
走査されたレーザー光を所定の位置へ走査するための反
射ミラー25,26等から構成されている。なお、第２図中2
7…は本装置を制御するための制御手段を構成する制御
基板である。 前記感光体２は、有機光導電体を用いており、第３図
に示すように外形30mm,肉厚0.8mmの両切りのアルミニュ
ームの筒30と、この筒30の表面に形成された電荷発生層
31と、この電荷発生層31を被覆する電荷輸送層32とを有
した構成となっている。 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２が回転するとともに、感光体２は
帯電手段３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
ｌをポリゴンミラースキャナ20を含むレーザー露光手段
４を用いて上記感光体２上を走査露光し、感光体２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２上の静電潜像は、現像手段５によって現
像され顕像化される。 一方、この現像剤像の形成動作に同期して給紙カセッ
ト９から取出された用紙Ｐがアライニングローラ対16を
介して送り込まれ、予め感光体２上に形成された上記現
像剤像が転写手段６の働きにより用紙Ｐに転写される。 ついで、用紙Ｐは搬送路15を通過して定着手段17に送
り込まれ、ここで、現像剤像が用紙Ｐに溶融定着された
後、排紙ローラ対18を介して排紙トレイ12上に排出され
る。 なお、用紙Ｐ上に現像剤像を転写した後、感光体２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により拡散されてメモリ除去がなされ、次ぎの
コピー動作が可能な状態となる。 また、前記現像手段５は、第１図に示すような構成と
なっている。図中35は内部に着色粉（以後、トナーと言
う）ｔと磁性粉（以後、キャリヤと言う）ｃとからなる
二成分現像剤Ｄを収容した現像剤収容部36を有したケー
シングである。このケーシング35内には、感光体２に対
向して現像ローラ37が設けられているとともに、この現
像ローラ37の表面に形成された現像剤磁気ブラシＤ′の
感光体２との摺接部、すなわち現像位置38よりも感光体
２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39が設けられた状態となっている。さ
らに、現像剤収容部36には、第1,第２の現像剤攪拌体4
0,41が収容されている。 また、現像手段５には、トナー補給装置42が装着され
ていて現像剤収容部36にトナーｔが適宜補給されるよう
になっている。 また、ケーシング35には、前記感光体２が内蔵された
構成となっているとともに、上記現像ローラ37は感光体
２の回転中心を通り水平線Ｌに上述して角度α（約50
°）となる線上に中心が位置するように設けられてい
る。 現像ローラ37は、３つの磁極部45,46,47を有した磁気
ロール48と、この磁気ロール48に外嵌され図中反時計方
向に回転する非磁性のスリーブ49とから構成されてい
る。 現像ローラ37の３つの磁極部45,46,47の内、現像位置
38に対向する磁極部46はＮ極であり、他の磁極部45,47
はＳ極となっている。また、磁極部45と磁極部46との間
の角度Θ₁は150°、磁極部46と磁極部47との間の角度Θ
₂は120°に設定されている。 ところで、本発明においては、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
を採用した。この際、感光体２の表面電位の変化および
感光体２上のトナー状況等は第４図および第５図に示す
如くである。 すなわち、感光体２は第４図（ａ）および第５図
（ａ）に示すように帯電手段３により、例えば、−600V
に帯電される。この時、前回の画像形成動作で転写しき
れなかった感光体２上のトナーｔも同時に帯電されると
ともに、トナーｔの下の感光体２も帯電される。このこ
とは、トナーｔをウレタンブレードなどで除去しても、
感光体２の表面電位が80〜90％程度保持されているとい
う実験結果から判明している。 本実施例の装置では、転写手段３としてスコロトロン
チャージャを用いて表面電位を均一化しているため、ト
ナーｔの下の感光体２の部分の電位は上で述べたように
トナーｔが内部分に比べ若干低くなっているが、この電
位差は実用上全く問題にならない。 また、上記感光体２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たレ
ーザ光学手段４により、走査されたレーザビームｌを受
けて表面電位が減衰され、第４図（ｂ）および第５図
（ｂ）に示すように、静電潜像を形成する。 この静電潜像は現像手段５によって現像されるわけで
あるが、このとき、転写残りとして感光体２上に付着し
てきた画像にとって不要なトナーｔは同時に現像手段５
によって清掃される。また、感光体２上の静電潜像は現
像手段５によってトナーｔが供給されて顕像化された
後、第４図（ｄ），第５図（ｄ）に示すように用紙Ｐ上
に転写手段６の働きで転写される。 転写手段６には、マイナス帯電しているトナーｔとは
逆極性の高電圧が印加され、プラスのコロナ放電を用紙
Ｐの裏から行ない、用紙Ｐを正帯電させ、マイナスのト
ナーｔを用紙Ｐに引き付ける役をしている。このように
して、画像が転写された後、第４図（ｅ），第５図
（ｅ）に示すように、感光体２上に残留しているトナー
ｔはブラシからなるメモリ除去手段７にてトナーｔの拡
散が行われることになる。 つぎに、実験データを含めて原理，条件等を説明す
る。 本発明の清掃と現像とを同時に行なうプロセス（CD
P）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ｔの極性と帯電の極性が同じであるため、
帯電手段３によるトナーｔの極性が反転することがない
からである。 しかしながら、本方式CDPでは、良好な画質を得るた
めには、一定のプロセス条件が必要である。 第６図は、ここで用いる用語の説明図で、感光体２が
帯電手段３で帯電され未露光のまま現像位置に達した時
の電位を帯電電位Ｖ₀とし、レーザ露光手段４により露
光されて減衰した電位を露光後電位Ver、現像手段５の
現像ローラ37に印加される電位を現像バイアスVb、露光
後電位Verと現像バイアスVbとの差を清掃電位（クリー
ニング電位）Vcl＝Ｖ₀−Vbとする。本実施例では、感光
体２は負帯電用のOPCを用いたが、正帯電タイプも考慮
してＶ₀,Vb,Ver,Vb-Ver,V₀−Vbは絶対値とする。 第７図は、横軸に現像バイアス，縦軸に感光体帯電電
位を取り測定データをプロットしたものであるが、清掃
電位Vclは100V以上必要であり、この値以下であれば電
位差が大きくとれないため清掃不良となり次サイクルの
画像メモリとして発生し易く、また、帯電電位の変動マ
ージンから帯電むら，かぶり等の発生を起こし易くな
る。 逆に清掃電位を300V以上にするとトナーｔに現像ロー
ラ37から電荷が逆注入してしまい転写不能な逆極性の注
入トナーｔが現像時に発生し、後述する画像メモリとし
て発生し、また、キャリアｃ付着等の諸問題も発生して
好ましくない。 したがって、100V＜Vcl＜300Vの関係が本プロセスで
は必要である。 ここで、逆極性のトナーｔが画像メモリーとして発生
する概略を説明する。 第８図および第９図を参照して説明すると、図中
（ａ）では非画像部の転写されずに残留したトナー、す
なわち、逆付着トナーｔ′は画像部の転写残留トナーｔ
に比べ多く付着しているが、帯電時に負コロナにて負帯
電トナーとなる。 さらに、（ｂ）ではレーザ露光により次サイクルのド
ットイメージが書き込まれて潜像を形成する。ここで、
転写残留トナーｔは先に述べたように絶対量が少なくメ
モリ除去手段７にて前サイクルのドットイメージなる転
写残留像は拡散されているため問題とならないが、逆付
着トナーｔ′はメモリ除去手段７にても拡散されず残留
しており、この露光時に転写残留トナー部より強くレー
ザ光ｌをフィルタリングしてしまう為、転写残留トナー
部の感光体電位が低く逆付着トナー部が高い潜像パター
ンを（ｂ）で示すように形成してしまう。 この潜像は、図中（ｃ）で示される現像に進むと転写
残留トナー部は、高濃度に現像し、さらに、逆付着トナ
ー部に低濃度に、その現像電位関係から現像してしま
う。 この時、現像時には、感光体２の帯電電位部のトナー
ｔは清掃されるが同時にこの帯電電位部に逆付着トナー
ｔ′が付着される。 これら逆付着トナーｔ′は、感光体２の帯電電位と現
像バイアス電圧との電位差から現像ローラ37より正電極
が注入された正極性トナーである。 したがって、図中（ｄ）で示される転写工程において
も転写されずに感光体２に残留することとなる。 以上のプロセスから、逆付着トナーｔ′が発生した場
合、その光フィルタとしての効果から画像メモリとして
発生してしまう。 これら問題点を除去するため、次の実験を行なった。 キャリアｃは、組成あるいは粒径を種々変化させるこ
とにより固有の抵抗値すなわち抵抗率を有する。また、
現像ローラ37及び感光体２を作動させている際に、現像
ローラ37から感光体２に向けて搬送されるキャリアｃが
有する抵抗率を動抵抗値と定義する。そして、組成ある
いは粒径を種々変化させたキャリアｃのサンプルを複数
種類準備し、これらのサンプルをランダムに選択して、
それぞれのキャリアｃの動抵抗値を第10図に示すキャリ
ア動抵抗測定器５′を使用して測定した。 キャリヤ動抵抗測定器５′は、第１図で詳図した現像
手段５と略同じ構成となっている。また、ドクタ39と現
像ローラ37との間の間隙ｄ₂は1.85mmに設定され、ま
た、現像ローラ37と感光体２との現像位置38の間隔ｄ₁
は2.0mmに設定されている。 また、現像ローラ37は、直径が35mmであり、回転数14
0rpmにて回転するように設定されている。 これらの構成によって、各サンプルを測定器５′のケ
ーシング35に入れ、現像ローラ37上に電圧V1を印加しな
がら現像ローラ37を回転させ、感光体２側から出力され
る電流値I1を測定した。この測定器５′に適用される感
光体は、その表面の一部に図示しない金属板などの導体
を有している。この導体は、リード線を介して電流計に
接続されている。ここで電流計によって測定される電流
値I1は、現像位置38の間隔d1に搬送されたキャリアを介
して現像ローラ37から感光体２の導体に流れる電流の大
きさである。そして、現像位置38において、キャリアが
感光体２の導体に接触している面積をＳとすると、キャ
リアの動抵抗値ρは、 ρ＝（S/d1）＊（V1/I1） の関係式によって算出される。この実施例における測定
条件の一例として、V1＝100V、d1＝0.2cm、Ｓ＝7.5cm²
である。このとき、測定された電流値I1が75μＡとする
と、このキャリアｃのサンプルの動抵抗値は、５＊10⁷
Ω・cmである。 このようにして、複数のキャリアサンプルの動抵抗値
を測定した。 ここで、この動抵抗値は、実際に使用する画像形成装
置に即した構成を有する測定器によって測定される値で
あり、上述したように、この実施例では、この発明の画
像形成装置に適用される現像手段、すなわち第１図に示
したような現像手段とほぼ同じ構成のキャリア動抵抗測
定器によって測定されるものである。 第11図は、いくつかのキャリヤｃの動抵抗値を示す。 横軸にキャリヤ動抵抗値を取り、縦軸に逆付着反射濃
度，画像反射濃度をプロットしたグラフを示す。 尚、逆付着反射濃度は後述する感光体２からのテープ
採取にて測定し、また、プロセス条件として感光体電位
Ｖ₀＝−500v,現像バイアスVb＝−300Vにて行なった。 第11図のグラフより、10⁷Ω・cm以下になると逆付着
反射濃度は増加してゆき実際に用紙Ｐの画質上、前サイ
クルの画像メモリが発生する。一方、逆に10⁹Ω・cm以
上になると満足な画像濃度が得られなくなる。したがっ
て、画像濃度，逆付着濃度の関係から10⁷Ω・cm〜10⁹Ω
・cmの範囲でなければ本プロセスによるクリーナを除去
したプロセスには合致しないことがわかる。 なお、この時の感光体２と現像ローラ37のスリーブ49
との間の間隙（Dr−Sl），ドクタ39とスリーブ49との間
の間隙（Dc−Sl）は０＜（Dr−Sl）−（Dc−Sl）＜0.3
の関係を満たし、動抵抗が同値であれば大きな変化はな
い。 なお、ここで、使用したトナーｔの組成の一例として
樹脂はスチレン−ｎ−ブチルメタアクリレート共重合体
（三洋化成：ハイマーSBM-73）、また、カーボンブラッ
ク（三菱化成:MA-100）、水性コロイダルシリカ（日本
フェロジル:R972）、荷電制御剤等のより構成されてい
る。 このトナーｔの体積固有抵抗は５×10¹⁰Ω・cm程度の
ものを使用した。 なお、キャリヤｃは,Cu-Znフェライト,Mn-Cu-Znフェ
ライト,Znフェライト等のフェライトキャリヤやマグネ
ットキャリヤに場合によってはアクリルの樹脂被膜を施
しキャリヤを主に用いた。 一方、現像同時清掃方式は、トナーｔの特性が影響さ
れる。ここで、トナーｔの特性を調べるため、次のよう
な実験を行なった。 まず、トナーｔの付着していない感光体２上に、帯
電，露光を行ない静電潜像を形成し、これに、反転現像
を施し画像を形成させる。 この時の感光体２上のトナー像をメンディングテープ
（3M社製）に取り、白紙に貼り反射濃度を測定し、これ
をDdとする。 次に、上記と同様に感光体２上に画像形成させ、転写
をせず、光除電をし、再帯電する。そして、露光をせ
ず、現像手段５を通過させた後、トナー像をメンディン
グテープ（3M社製）に取り、白紙上で濃度を取る。この
ときの濃度をDclとする。すると、清掃効率ξは、 ξ＝１−Dcl/Dd と表わせる。 通常、転写残りトナーｔの多い場合というのは、画像
濃度が高い場合で、大体転写濃度1.6位のときである。
そして、転写効率は75〜90％程度である。ここで、転写
効率を低い方の値75％とすると、感光体２上に残る未転
写トナー濃度（メンディングテープ法）は次式、 Dp/（Dd＋Dp）＝η 1,6/（Dd＋1.6）＝0.75 （Dp:転写濃度、Dd:転写残り濃度、η：転写効率） より、約0.53となる。これだけの量が感光体２上にあれ
ば、清掃しなければメモリとなるが、感光体２上で、Dc
lを0.1まで現像同時清掃で減少させられれば転写画像上
では全く問題とならない。 ここで、清掃効率ξの式にDcl＝0.1,Dd＝0.53を代入
すると、 ξ＝１−Dcl/Dd １−0.1/0.53≒0.81 となり、大体80％以上の清掃効率があれば良いことがわ
かる。 また、転写残留トナーは、再帯電前に設置されたメモ
リ除去手段７としての導電性ブラシ（10³Ω・cm程度）
により拡散されるため、現像同時清掃の問題なく行なえ
ることになる。 また、本プロセスでは、第３図を参照して前述したよ
うに、両切りのアルミニュームの筒30と、この筒30の表
面に形成された電荷発生層31と、この電荷発生層31の表
面に塗布された電荷輸送層32とによって構成された、機
能分離型の有機光導電体を使用している。 これは、電荷輸送層32が透光性で電荷発生層31の上部
にあるため、感光体２が露光された時には回析光あるい
は反射散乱光によって露光不足が減少し易いという特長
を持っている他に、トナーｔの製造上の問題から正極性
トナーは多湿環境下において吸湿し易く体積固有抵抗が
変化するため前述した逆付着が発生し易くなる。 したがって、安定性に優れた負帯電トナーを用いる必
要があり、反転現像を行なう場合には負帯電コロナが必
要のため前述の有機光導電体を使用する必要がある。 なお、本発明は要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能なことは勿論である。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、像担持体上に
残留する着色粉を現像手段により現像と同時に電気的に
吸引除去するから、従来のように独立した清掃手段や回
収ボックスを必要とすることがなく、小型，軽量，低コ
スト化が可能となるとともに、汚れを生じる虞れもな
く、さらに、像担持体に清掃ブレードを当接させないた
め、像担持体の寿命も長くできる。また、現像剤として
着色粉（トナー）と磁性粉（キャリヤ）とからなる二成
分現像剤を使用するとともに前記磁性粉の動抵抗値を10
⁷〜10⁹Ω・cmの値を示すものを使用するようにしたか
ら、10⁷Ω・cm以下になると発生するトナー自身の電荷
注入による逆極性トナーの発生がなく、また、10⁷Ω・c
m以下のキャリアにおいて発生するキャリア自身の電荷
注入によるキャリア付着の発生がなく、さらに、10⁹Ω
・cm以上のキャリにおいて発生する現像磁気ブラシの粗
さによる機械的な掻取り力の低下と感光体への接触面積
の低下による清掃効果の低下がなく、故に画像メモリ，
ゴースト像等のない良好な画質が得られるといった効果
を奏する。また、例え逆極性トナーが感光体に付着する
ことによりフィルタ効果が発生しても、感光体が電荷発
生層とこの電荷発生層上に設けられた透光性の電荷輸送
層とを有しているので、電荷輸送層中で発生する光の回
折、反射により電荷発生層に光が確実に到達し、露光不
足を解消することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第11図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は要部の構成を概略的に示す図、第２図は全体構
成を概略的に示す縦断側面図、第３図は感光体の構成を
示す図、第４図は画像形成プロセスを示す説明図、第５
図は画像形成プロセス時における感光体の表面電位の変
化を示す説明図、第６図は各種の電位を示す図、第７図
は感光体帯電電位と現像バイアスの関係を示す図、第８
図は逆付着トナーが発生した場合の画像形成プロセスを
示す説明図、第９図は逆付着トナーが発生した場合の画
像形成プロセス時における感光体の表面電位の変化を示
す説明図、第10図はキャリヤ動抵抗測定器の説明図、第
11図はキャリアの動抵抗値を変化させた場合の逆付着特
性と画像特性を示す図、第12図は従来例を示す概略的構
成図である。 ２……像担持体（感光体）、３……帯電手段、５……レ
ーザー露光手段、５……現像手段、６……転写手段、７
……メモリ除去手段、Ｐ……用紙、Ｄ……現像剤、ｔ…
…着色粉（トナー）、ｃ……磁性粉（キャリヤ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 勝英 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝自 動機器エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−133573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−35369（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−42163（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．感光体を特定の極性に帯電する帯電手段と、 前記帯電手段にて帯電された前記感光体に露光して静電
   潜像を形成する露光手段と、 前記感光体に、前記特定の極性に帯電するトナーと磁性
   キャリアとからな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、前記感光体の未露
   光部に付着している残留トナーが前記現像剤搬送部材に
   向かい、前記感光体の露光部に前記現像剤搬送部材から
   トナーが向かう電界を前記現像剤搬送部材と前記感光体
   との間に形成するべく、前記感光体の帯電電位との差が
   100〜300vとなるバイアス電圧を印加す電圧印加手段を
   有し、前記感光体の露光部に前記現像剤搬送部材から前
   記トナーを供給して前記静電潜像を顕像化すると同時に
   前記感光体の未露光部に付着している残留トナーを前記
   現像剤搬送部材に回収する反転現像方式の現像清掃手段
   と、 前記現像清掃手段により現像された前記感光体上のトナ
   ー像を転写材に転写する転写手段と、 前記感光体に接触して設けられ、前記転写手段にて前記
   転写材上に転写が行われた後に前記感光体上に残留した
   残留トナーを撹乱するメモリ除去手段とを具備し、かつ 前記キャリアは、前記現像剤搬送部材にて搬送される時
   に有する動抵抗値が10⁷〜10⁹Ω・cmであり、 前記感光体に対し、前記帯電手段、前記露光手段、前記
   現像清掃手段、前記転写手段及び前記メモリ除去手段を
   動作させて一画像形成プロセスとし、前記感光体の回転
   によりこの画像形成プロセスを繰り返すとともに、 前記メモリ除去手段にて前記残留トナーを撹乱した後、
   前記感光体の未露光部に前記特定の極性と逆極性に帯電
   したトナーが付着している場合、この未露光部が次の画
   像形成プロセスにおいて所定の電位に減衰するよう、前
   記感光体を電荷発生層と、この電荷発生層上に設けられ
   た透光性の電荷輸送層とから構成したことを特徴とする
   画像形成装置。