JPH0194377A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、静電潜像を形成した像担持体に現像剤を付与
して顕像を形成する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シ、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、
多用される傾向にるる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来、この種の装置において、画偉時の
転写残シトナーが、次のサイクル時の露光量においてフ
ィルタとして機能してしまい露光ムラが生じる。そして
、現像時にこの部分へのトナー付着量が減少して標準の
濃さよりも薄くなシ、正規の状態の部分とのコントラス
トの関係で黒ネガの画像メモリとして発生するといった
問題があったー 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、黒ネガの画像メモリの発生の
無い鮮明な画像形成が行なえる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） 本発明は、上記問題点を解決するために、像担持体上に
形成した靜電潜鷹ヲ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する現像手段と、この現像手段に
よ逆現像された前記像担持体上のトナー像を記録媒体に
転写する転写手段と、この転写手段による転写後に像担
持体上に残った未転写トナーを前記現像手段による現像
と同時にクリーニングするようにした画像形成装置にお
いて、前記露光手段にょシ像担持体に照射する光量を前
記像担持体の半減露光量の４倍以上としたものである。

（作　用） すなわち、本発明は上記の構成とすることにより、転写
残Ｊ）ナーのフィルタ効果を防止でき、故に、黒ネガの
画像メモリの無い鮮明な画像形成が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は、本発明の画像形成装置としての半導体レーデを
用いた電子写真方式の記録装置の概要的構成図である。

この記録装＠　（Ｌａｍｅｒ　Ｐａｇｅ　Ｐｒ１ｎｔａ
　）は、電子計算機、ワードプロセッサ等の外部出力装
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
像形成動作を開始し記録媒体に記録して出力するように
なっている。

この記録装置は次のような構成となっている。

すなわち、図中１は装置本体であシ、この装置本体１内
には像担持体左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、前露光手段８．帯電手段
３．露光手段４、現像手段５゜転写手段６．後述するメ
モリ除去手段１が順次配置されている。

また、装置本体ｌ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１１ｆ：
経て装置本体Ｉの上面部に設けられた排紙トレイ１２Ｖ
ｃ導く用紙搬送路１３が形成されている。

また、この用紙搬送路１３の画像転写部１１の上流側に
はアライニングローラ対１４が、また。

下流側には定着装置１５および排紙ローラ対１６が配置
されている。

なお、用紙搬送路１３の前記アライニングローラ対１４
の上流側近傍には、手差し給紙ガイド３１を介して送り
込まれる用紙Ｐｆｔ案内する用紙案内路３２が合流した
状態となっている。、また、図中３３・・・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。

しかして、ホストシステムにより印字開始信号を受ける
とドテム状の感光体２が回転するとともに、感光体２は
前露光手段８により露光された後、帯電手段３で帯電さ
れる０次にホストシステムよりのドツトイメージデータ
を受けて変調されたレーデビームａを後述するポリゴン
スキャナを含む光学系からなる露光手段４を用いて、帯
電でれた上記感光体２ｔ−走査露光し、静電潜像を形成
する。

静電潜像は、トナー６とキャリヤとからなる二成分現像
剤りを使用する現像手段５によって現像でれ顕像、化さ
れる。次いで給紙カセット９よＬ％ｉ送された用紙Ｐ上
に転写手段６を用いて顕像全転写し、定着装置１５によ
り用紙Ｐ上に顕像を定着し、排紙トレイ１２上に排出す
るようになっている。

また１本発明にあた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ｂの除去を現像と
同時に行なう方法を採用した。この際には感光体２の表
面電位の変化及び感光体２上のトナーｂ・・・の状況等
は第２図に示すように遷移される。

即ち、帯電手段３により感光体２がマイナス−５００Ｖ
に帯電される［第２図の囚参照コ。この時感光体２上の
前のプロセスで転写しきれなかったトナーｂ・・・も同
時に帯電される。この時トナーｂ・・・の下の感光体２
も帯電される。このことはトナーｂ・・・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２は先に述べたようにホストシステムよシ
のドットイメーノデータを受けて変調され露光手段４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２図０３）参照］。この時
の露光部の表面電位は一５ＯＶ（室温）となる。ここで
感光体２と帯電手段３．および露光手段４は次のよう表
工夫がなされている。

感光体２は、第３図に示すように外径３ｏ■の両切りの
アルミ筒２０（肉厚０．８　ｍ　）上に電荷発生層２１
、電荷輸送層２２の順で塗布されている。

電荷発生層２１は、τ−を７タロシア二ン［東洋インキ
製］とブチラール樹脂を重量比ｌ：１で厚さ０．１μｍ
に塗布したものである。電荷輸送層２２は、９−エチル
カルバゾール−３−カルポキンアルデヒドーメチルヒド
フゾン（ＥＣＭＰ　）　［乾卯１に品製コとボリアリレ
ー）　（Ｕ−１００）［ユニチカ製コを重量比で０．６
５の割合で１７μｍ厚に塗布したものである。この電荷
輸送層２２は可視光や半導体レーデに対して透光性であ
り、電荷発生層２２の上部にあるため３０μｍ以下のト
ナー粒子すが表面に存在していても第４図に示すように
感光体２が露光２５石れた時には１回折光２６と輸送層
２２内での反射散乱光２７で電荷発生層２１にはトナー
粒子す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、トナー粒子すの
径が３０μｍ以上になると、黒ベタ上に白ゾとして画像
不良を発生する。また、輸送層２２は露光光源に対して
透光性でキャリヤ輸送機能があれば材料は何でも、例え
ばポリガーゲ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ノ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、またはポリカーブ
ネート樹脂にトリフェニルメタン訪導体を分散したもの
でも良い。また、厚みはトナー６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５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２は基本的に電荷発生部層２１の上に電荷輸送層
２２がおれば良く。

第６図のように発生層２１と基板２８の間に下引き層２
９や輸送層２２の表面に保護層３０等があってもよい０
本実施例で用いた感光体２は半減露光量６．２　ｏｒｇ
ｉｅ１１２の感光度を有する（第７図）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
決定式れている。

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、転写残りトナーが感光体２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
は転写残シトナーｂが存在する部分を露光することも有
り得る。

通常、転写残シトナーｂがない部分に対しては感光体２
の表面電位の半減露光！−Ｃ本実施列の場合６．２・ｒ
ｇ＾２）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７図で
ば２４．８　ｅｒｇ／Ｊ　）、転写残りトナーが数個ま
とまっである部分に対してはトナーｂがフィルタとなっ
てその部分は感光体２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８図Ｂの（イ）で示す
ようＫｌドツト幅の黒白のペアラインや第８図Ａの０）
で示すように１ドツ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８図Ａ、Ｂの←）で示すように感
光体２上の転写残ｆｆ）ナーｂ・・・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８
図Ａ、Ｂの（ハ）で示すようにネガノリーンとして見え
るようになってしまう。

ここで、これを解消するためにはレーザの光量ヲ上ケ、
トナーｂのフィルタ効呆があっても感光体２の電位を下
げることで可能になることが実験により判明した。

この実験は、本実施例の装置に現像剤として、トナーｂ
とキャリヤＣとからなる二成分現像剤りを用いているの
で、ここで、トナー重量濃度とレーデ露光ｔを変え画像
状態を調べた。

この実験の結果を表１に示す、ドツトパターン（ハーフ
トーン）上にボッメモリｐやネガメモリｎが発生しない
場合は「○」、時々発生する場合は「Δ」１発生する場
合はｒｘＪで示す。

レーザ露光量が感光体２の半減露光量の４倍未満だと・
トナーの重量濃度をいくら変えようとも、メモリが発生
し、良好な画像が得られない。しかし、４倍以上とした
場合には、あるトナー重量濃度領域でメモリの発生の無
い良好な画像が得られる。

表　　１ 評価マーク　Ｏ発生なし Δ　時々発生 Ｘ　発生有り 注　ｐはドラトノ９ターン（ハーフトーン）上にボッメ
モリｎは　　　ｌ　　　　　　ｌ　　　　　Ｉネがメモ
リつぎに、第３７図および第３８図を参照して、トナー
重量濃度が６．０重量ｌ−−以上の場合と６．０１量チ
未満の場合につｂて、画像状態の良否に付いて説明する
。

第３７図は、トナー重量濃度が６．０重量％以上の場合
であって、 まず、図中（＆）で示すように感光体２０表面は帯電手
段３によりーＶ、すなわち−５００ｖ程度に帯電てれ１
次いで露光手段４により露光され静電潜像が形成される
。この静電潜像は（Ｃ）で示すように−ｖｂ、すなわち
−３００Ｖ程度の現像バイアスが印加された現像剤磁気
ブラシに摺接嘔れる。この時、現像剤磁気ブラシ中のト
ナーｂは十分に攪拌されず、攪拌不十分による逆極性ト
ナー（正極性トナー）が発生し、負極性トナーと正極性
トナーとが混在した状態にある。そして、これら負極性
トナーと正極性トナーとが混在した現像剤磁気ブラシに
摺接されることによ！＊　、　（ｄ）で示すように露光
部に負極性トナーが付着し靜′ｔｋＬｍ像が現像される
が同時に未露光部に正極性トナーが付着した状態となる
。ついで、この負極性トナー像は（ｅ）で示すように転
写手段の働きで用紙Ｐに転写される。

この時、露光部に付着した正極性トナーは絶対量が少な
くメモリ除去手段７にて前サイクルのドツトパターンな
る転写残留像は拡散されて問題とならないが、未露光部
に付着した正極性トナーはメモリ除去手段７にても拡散
てれず残留した状態となる。

ついで、次サイクルに入り、再び帯電されると（ｆ）で
示すように感光体２上に残留した正極性トナーが負極性
トナーとなる。そして、（ｇ）で示すように２回目のレ
ーザ露光により次サイクルのドツトパターンが書き込ま
れて潜像を形成する。この露光時に前記残留トナーがレ
ーザ光をフィルタリングしてしまう為、残留トナーの有
る部分と無い部分に差が生じてしまい、段のめる潜像・
ぐターン全形成してしまう。

この潜像は、（荀で示すように現像に進むと完全露光部
は高濃度に現像でれ、不完全露光部は低濃度に、その現
像電位関係から現像してしまい濃度ムラが生じた状態と
なる。

そして、このトナー像が（１）で示すような用紙Ｐに転
写されると濃度の濃いところと薄いところが生じ、第２
２図の３で示すように正規（＠＜）に現像された部分と
のコントラストの関係で黒ボッの画像メモリとして発生
することになる。

また、第３８図は、６０重量％未満の場合でろって、こ
の場合には（ｃ）で示すように現像剤磁気ブラシ中のト
ナーｂは十分に攪拌されて、攪拌不十分による逆極性ト
ナー（正極性トナー）の発生が無く、トナー重量濃度が
６．０重量％以上の場合のような負極性トナーと正極性
トナーとが混在した状態になることがない。したがって
、現像時に未露光部に正極性トナーが付着して残留して
露光時にフィルタとして機能するようなことがない。

故に（ａ）〜（ｉ）の動作を行なった場合でも、黒ポジ
のメモリ画像が生じることがない。

また、このポジメモリは、レーデ露光ｉｔ増加させても
メモリ除去手段でも解消できないため、現像剤り中のト
ナーｂの重量濃度は６．０重ｔチ未溝が適・棺であると
判明した。

また、帯電手段３および転写手段６は、第９図および第
１Ｏ図に示すようなスコロトロンで構成されている。６
０μｍ径のコロナワイヤ４ノは表面がホワイトタングス
テンを用いておシマイナスコロナが不均一な発生をしな
いようにしである。

上記コロナワイヤ４１は張カスプリング４２全通して給
電ピン４３がねじ止めされている金具４４に止められて
いる。上記給電ピン４３と金具４４は給電ターミナル４
５内に固定されている。

一方、上記コロナワイヤ４１の他端はｆ５スチック製の
フック４６に留められターミナル４７に固定てれている
。上記ターミナル４５．４７はターミナルカバー４８．
４９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、ケーシング５０は０．３１１１厚のステンレス製
で第１０図およびｆＩＫ１１図に示すように感光体２に
対向する側がメック、になっておυ、スコロトロンチャ
ーツヤのグリッド９５θａ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５・Ｏｂ、５０
ｃと一体化のためグリッド５０ａ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てきる。

また１両サイドケースｓｏｂ、ｓａｃ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５０　ｂ　ａ　５０　ｃに流れるコロ
ナ電流も減少し′１流効率の良いチャージャとなってい
る。また、後述するがグリッド５０ｇと反対側（チャー
ジャケース背面）は開口部となっているため、空気の流
れが良く、オゾン等のこもりが発生しないため感光体２
がダメージを受けず長寿命化や表ｉｔ位のダウンや画像
〆ケの発生がおこらないなどの長所がある。

また、ケーシング５０は５６０ｖのツェナーダイオード
５１のアノードと接続され、ツェナーダイオード５１の
カソード全通してチャーツヤガイド５２につながってい
る。一方、チャージャガイド５２は本体のグランド端子
に結合（図示せず）している。

そのためコロナワイヤ４ノに装置本体の高圧トランス（
図示せず）よシ高′心圧（−５ｋＶ　）が給電ビン４３
ｆｔ介して印加されるとケーシング５ｏにコロナ放′ｄ
ｔが発生し、ケーシング５ｏに電流が流れるが、ツェナ
ぜイオード５１の整流特性によりケーシングの電位は一
５６０Ｖに上昇し一定に保たれる。

このためグリッド５０ＩＬも当然−５６０ｖとなるため
グリッド５０ａより２鱈離れた感光体２の表面電位はグ
リッド５ｏ亀の電位よシやや低い一５００ｖに一定に保
たれる０図中５３はチャーシャの取手、５４．５５はば
ねである。

また、本実施例で用いた帯電手段３は前に述べたように
放電開口部が横向きからやや上向きになっているが、こ
れには次のような理由かめる０本実施例では感光体２が
負帯電で使用する。ｐｃ感光体のため帯電コロナの極性
はマイナスである。

このマイナスコロナは特に多量のオゾンガス（０，）ｔ
−発生する。オゾンガスは強力な酸化作用を有する。

一方、ＯＰＣ感光体はオゾンガスに非常に弱く。

多量または長時間オゾンガスにさらされると劣化してし
まい、画像流れ、画像ゲケ、電位低下などの画像不良が
発生する。

そのため帯電路の放気側の開口部を下向きにつけると空
気より重いオゾンガスは感光体２を帯電中には常に感光
体２にふりそそぐことになフ感光体２を劣化させやすい
。また感光体２の停止時にも帯電手段３内に停滞したオ
ゾンガスが感光体２にふりそそぎ感光体２を局所−的に
劣化させる。

そのため本実施例では第１２図で示すように帯電手段３
を横向きないしは開口部を上向きにし。

かつグリッド５０ＩＬの反対側である背面及び下側のケ
ーシング５０に隙間７１、オゾン抜き孔７０金もうけ、
オゾンが帯電手段３の背面から抜け、感光体２にはふり
そそがないようになっている。

ここで、帯電手段３に設ける隙間７１．または孔７０は
ケーシング５０の下側にあたる面でも良い、すなわちマ
イナスコロナを行なう帯電手段３６のオゾンが感光体２
にふりそそがないよう、帯電手段３ｔ−横または放電開
口部６０＆を上向きにし。

かつオゾンが抜ける開口部を放電開口部の反対側の面ま
たはケーシング５Ｑの下側の面に孔７ｏまたは隙間７１
をあければ良い。特に放電電流が多い負帯電用のスコロ
トロンに有効である。

次に前記露光手段４について説明をする。

まず、第１図の構成図及び第１３図の平面図に示すよう
に、露光手段４はハウシング８０にポリコ９ンミラー８
１とミラーモータ８２からなるポリゴンスキャナ８３、
ｆθレンズ８４　、　補正レンズ８５、走査されたレー
ザ光を所定の位置へ走査場せるための反射ミラー８６．
８７、ビーム検出器８８等を固定することによりレーザ
の光路長の誤着による感光体２上でのビーム径の差や走
査速度の相違を最少限に押えることができ、かつ露光手
段４を機体内に組み込む以前、または組み込んだ後にも
レーデの調整が容易に行なえるようになっている。

次に感光体２上の静電Ｍ像は現像手段５によって現像さ
れるわけであるが、この時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ｂは同時に現像
手段５によってクリ一二ノグされる。

以後、実験データを含めて原理、東件等を説明する・ 本クリーニング同時現像プロセス（Ｃｌｅａｎｉｎｇ＆
　Ｄｅｖｅｌｏｐｌｎｇ　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だめ帯電手段
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３６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
Ｄ）ナーは逆極性の負となってしまう。露光行程第３６
図Ｂにおいてノ々ツクグランド（白地部）に相当する部
分は光照射式れるが、通常トナー下にも光がまわり込ん
でしまい、ノ々ツ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ク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シ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
してしまう現象も発生する。

（ロ）の転写行程では露光部上の転写残９トナーは転写
チャージ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シ返えでれるた
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（白ポゾメモリ）、つまり、正規現像
方式ではプロセスサイクルが繰シ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４
ツ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９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イ磁性−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−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。

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
まカニ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１４図はここで用い
る内容（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ｔ′
ｔｊＬ位ｖ０と呼び、ｊＩ光手段４により露光され減衰
した電位を露光後電位■。１、現像手段５の現像ローラ
１１０に印加てれる電位を現像バイアスＶ、と呼び露光
後電位ｖ、ｒと現像バイアスＶ、との差を現像電位ち＝
ｖｂ　−■ｅｒ　ｓ帯電電位ｖ０と現像バイアスＶ、と
の差をクリーニング電位ＶｃＬ＝Ｖ０−Ｖ、　ト呼フ。

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ｖ、　、　ｖ、ｒ、　ｖ、−ｖ、
ｒ。

Ｖｏ−Ｖ、は絶対値として話をすすめる。

第１５図の第１象現は横軸に現像電位ｖｂ−ｖｅｒ’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゛電位■６、縦軸に帯電電
位Ｖ。ｔ−示したもので、各プロット点は用紙Ｐ上の画
像においてクリー二／グ不良による感光体２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よシ多いとクリー二ング不
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ｂの付着量は増加しており、転写残
りトナー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Ｖ０−Ｖ、、縦軸に帯電電位Ｖ。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（ＨＬ　＝　Ｖｏ−Ｖｌ、　
’ｒｉゼロだとクリー二／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
に現像ロー２からトナー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ｂが感光体２
の未露光部（負帯電部）に付着し、フィルタとなって露
光部の露光量ｔ−減少させ、露光画像がブンブンしたシ
、ドツトパターン中に感光体２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ｂやキャリア
及びその組み合わせにも多少左右されるが、多くとも３
００ｖ以下が好ましいことが判明した。

また、現像手段５は第１６図に示すように、現像ローラ
１１０とこの現像ローラ１１０の表面に形成された現像
磁気ブラシ１１１の感光体２との摺接部、すなわち現像
位置１１３よりも上流（回転方向に対してという意味）
に設けられ、感光体２と一体化したグロセスユニット内
に設けられ現像剤磁気ブラシ１１１の厚みを規制するド
クタ１１４と、現像剤収容部１１５に収容された現像剤
攪拌体１１６と、トナー補給部１２０より補給されたト
ナーを攪拌・搬送する攪拌・搬送体１１７とをケーシン
グ１２１内に収容した構成となっており、さらに感光体
２を内蔵した形となっている。

また、現像ロー２１１０は感光体２０回転中心を通り水
平線りに対して角麓α（約５０６）となる状態に設けら
れた磁気ロール１１８と、この磁気ロール１１８に外嵌
され図中反時計方向に回転するスリーブ１１９とから構
成される装置上記磁気ロール１１８は３つの磁極部１３
１゜１３２．１３３を有し、そのうち磁極部１３１゜１
３３はＳ極、磁極部１３２は１０００ガウＸＯＮ極とな
っておシ、磁極部１３１と磁極部１３２の間の角度θｉ
は１５０°、磁極部１３２と磁極部１３３の間の角度θ
２は１２０°に設定されて込る。

感光体２上の静電潜像は現像手段５のトナーｂによって
顕像化された後、用紙Ｐ上に転写手段６によって転写て
れる（８２図の■参照）。

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（ＭＡ光体周速）は３６ｍ
ｌ　ｓｅｃ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１４０　ｍ／　ａｓｃ　　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／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。

■　文字部とペタ部（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ｂの転写は用紙Ｐの電位がトナーｂ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３．５〜４　ｋＶ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、３．５〜４　ｋＶという電圧は、第１
７図に示すようにコロナ放電のほぼ紬始電圧で°あシ、
温度や湿度、気圧、汚れの付着具合等で放電し九り、し
なかったりするため安定性に欠は非常に具合が悪い。

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、一定面積内にペタまたは多数の文字を印字する
ようにし、感光体２上にトナーｂによる顕像を作り、未
転写の場合と、用紙ＰＫ転写した後の感光体２上のトナ
ー付着ｔｔ−一定面積セロハンテープにチバン製）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１８図は本実施例に用いたプロセススピード３６ａｓ
＋／ａｅｅの装置の転写手段６をコロトロンにして、コ
ロナワイヤ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′ｆ：ｔＡべたもので、文字部と
ベタ部が同時に転写効率８０チ以上となるような印加電
圧はないことがわかる。すなワチ、コロトロンを用いる
かぎり、文字かペタのどちらかの画像製置が下がること
は避けられないといえる。

この理由は第１９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２との間にトナー
ｂが介在するため感光体２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、電気的な力にょ
シトナーｂ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ｂの上の
用紙Ｐ上の電荷はトナー像の横の感光体２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ｂ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グラスになり転
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ために、転写手段６に帯電手
段２と同様なスコロトロンチャーツヤを用いた。スコロ
トロンチャーツヤを用いたことにより５　ｋＶ以上の電
圧をコロナワイヤ４ノ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、ペタ部と文字部の転写紙の１位を同電位に
制御できるため、ペ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２０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同時に
良好な転写を行なう（転写効率８０チ以上）画成が広く
とれることを示したものである。スコｏ）ｏ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２に対して下向き
で開口しているがグ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）ｏｙ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、各種転写用紙における転写
効率の良否を求めたものである。

表　　２ ０ワイヤー印加電圧　５．２ｋＶ Ｏ転写効率８０チ以上　８％未満× これによると各種紙の違いにより転写の良好な（効率８
０％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
めにはグリッドの電圧を用紙に応じて少なくとも２種類
以上の電圧に切シ換える必要がある。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６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６は感光体２に対して下側に取す
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２上のトナーｂや、用紙Ｐの紙粉等が転
写手段６の上に落ちてしまう。転写手段６をスコロトロ
ンにした場合どうしてもグリッド９０１の上にトナーｂ
や紙粉が落下付着してしまい、数十枚〜数万枚のプリン
ト中にグリッドの汚れがひどくなったり、メツシュの目
かつ１つ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全感光体２上方にし、ス
コロトロンの転写手段６をその上方に設けることでグリ
ッド９０＆側の開口部全下向きにすることで上記のよう
なグリッド９０ａの汚れを防止した。（第１図参照）。

第１６図の案内板ｉｓｏと導電性の案内ローラ１５１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１５２や案内ローラ１５ノの電位で変わ
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１５２゜１５０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１
５２，１５０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。そこで本芙施例では案内板１
５２と案内ローラ１５１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。

現像同時クリーニングの方式はトナーｂの特性に影響さ
れる。ここでトナーｂの特性を調べるため次のような実
験を行なった。トナーｂの付ノａしていない感光体２上
に帯電、露光全行ない、静電潜像を形成させ反転現像を
行ない画像形成をδ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＠度全測定これＱＤｏ
とする。次に上記と同様に感光体２上に画像形成させ転
写をさせず光除電をし再帯電する。そして露光をせず現
像手段５ｆ：通過クリーニングさせた後にトナー像をメ
ンディングテープに取シ白紙上で濃度をとるこの時の濃
度をＤＣＬとする。するとクリーニング効率ξは ξ”　１−　ＤｃＬ／Ｄｄ と表せる。

ここで、トナー製造時に帯電蓋制御剤やカーメン等の添
加割合を変え、キャリアとの摩擦帯電特性を変えること
により、現像剤中のトナーｂの帯電量（μｃ／Ｉ　）を
変えて上記クリーニング効率を調べたところ第２１図の
ようになった。ここでいう帯電量とはキャリアとトナー
を攪拌し摩擦帯電させたものをブローオフ測定器（東芝
ケミカル製）で測定したものである。

通常、転写残りトナーの多い場合というのは画像濃度が
高い場合で、だいたい１４くらいの時である。そして転
写効率は７５〜９〕％程度でおる。

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ｅｌｆ（メン７４ングテーデ法）
は次式より り、／ＣＤ、　＋Ｄ、　）　＝η　　　　　Ｄ　：転写
濃度Ｄ、：転写残り濃度 １．６／（Ｄｄ＋１．６）＝０．７５　　　１　　：転
写効率約０．５３となる。これだけの量が感光体２上に
あればクリーニングなしではメモリーとなるが感光体２
上で０．１まで現像同時りＩＪ−ニングで減少させられ
れば転写画像上では全く問題とならない。

ここで、クリーニング効率の式にＤｃＬ＝０．１゜１）
、＝Ｑ、５３を代入すると ξ＝１−ＤｃＬ、／Ｄｄ ＝１−０．１１０．５　：３＝０．８１となり大体８０
チ以上のクリーニング効率があれば良いことが判る。こ
こで第２１図を見ると８０チ以上のクリーニング効率を
得るにはトナーｂの現像剤中の帯電量（ブローオフ法）
は１８〜２８μｃ　／ｊｌであれば良いことが判る。

ここでりＩＪ　　＝ング同時現像（ＣＤＰ　）特有の感
光体２の１周前に現像したノ等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ｐ■白地上に黒のボッパターン（白ポ
ゾ）、■ドツトまたはラインの集合体で作られるハーフ
トーン上のネガノぐターン（黒ネガ）。

■ドツトまたはラインの集合体で作られる網点紋様のハ
ーフトーン上のポジツクターン（黒ボッ）である（第２
２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、の差であるクリーニング電位ｖｃ
Ｉ、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。

■の黒ボツメモリはクリーニング電位の太きすぎとトナ
ーの抵抗の低さに起因する。

第２３図はドツトまたはラインの集合体で作られる網点
紋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（１部
）、多めにある（ｂ部）、全くない（０１６部）がろる
感光体２０表表面位を示したものである。

（ロ）は１ドツトおきの間隔で感光体２上にレーデスポ
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デの露光部とほぼ等し
く電位が減衰する。（ａ部）は転写残シトナー量が少な
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５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）に）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ＣＣａａ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）より狭いため現像てれ
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・母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２２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個程反の大
きさなら露光スポット径はトナー粒子の径（通常８〜１
２μｍ）に比ベロ０μｍ　（４００ｄｏｔ／１ｎｃｈ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ドツトライン（ただし４００　ｄｏｔ／１ｎｃｈ　）
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ドツトライン以下は発生しゃすい。

特に線のエツジ部が著しく、４ドツトライン以下で構成
される文字などで代弐すると白っぽいふちどシ文字のよ
うに見える。

ここで文字画像の感光体２上の転写残りパターンをメ／
ｆ”イングテーゾ（３Ｍ社＃）に粘着転写でせて見ると
、第２４図のように被現像部の非現像部との境界部に転
写残Ｃ）ナーが多い。

第２５図は第２４図の転写残りパターンのＸ−Ｘ部の断
面で、境界部の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２５図に示す１６０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。

この文字やラインノセターンの境界の積層した転写残Ｃ
）ナーをくずして、メモリの発生しない単そこで上記作
用をするメモリ除去部材７を転写手段６の下流でかつ帯
電手段３の上流に設ける必要がある。

本実施例ではメモリ除去部材７として第２６図。

第２７図、第２８図に示すような、レーヨンにカー＆ン
を含ませて比抵抗１０Ω・αにし、太さ６Ｄ（デニール
）の繊維２０２にしたものを１００本づつの束とし、８
２束／１ｎｃｈの密度で繻子織にし、２枚重ね横糸を抜
き、穂長９馴の導電性のプラク２００としたものの片面
にｔ（０，１■）厚、ポリエステルフィルム２０１をブ
ラシ２００の穂先よりｄ（１，０■）突き出た状態に付
けたものとし、感光体２に対しθ（１５°）の取り付は
角でブラシ２００の先端よシ３鱈の位置でブラシ面が接
するように帯電手段の上流に位置するよう、現像手段５
、感光体２、帯電手段３などとともに一体化するよう固
定した。なお、２０３は繊維束２０２・・・を保持する
金具である。

メモリ除去部材７の好ましい形状は固定ブラシ状である
。すなわち、回転または左右等ブラシを動かすとトナー
飛散する。また、ブラシ繊維２０２の材質としてはレー
ヨン、ナイロン、アクリル、ポリエステル等をカーボン
や金属粉’ｔ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
レスファイバー等がある。

ここで、メモリ除去部材としてのブラシ２００の抵抗依
存性を調べた１周速３６■／秒で回転する３０φのＯＰ
Ｃ感光体をまず前露光を行ない、帯電手段３としては帯
電スコロトロンチャージャにて一５００ｖに帯電させ、
３０φの現像スリーブ１１９を１４０　ｒｐｔｌｌの回
転数で感光体２０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６としての転写チャージャで用紙Ｐに転写させ
る。

転写後は現像ユニットに固定されたブラシ２００を通過
させ、これ′ｆ：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、転写手段としての転
写チャーシャは帯電と逆極性であるため転写後の感光体
２の表面電位は帯電の電位を上回ることがなく、帯電は
電位制御型のスコロトロンなので基本的には′ｉｉｃ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
トすると露光部と未露光で光疲労で（第３５図」残留電
位に差が発生し、別の画像全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　ｉ使用した。

ブラシの抵抗依存性を調べた。

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）ＯもＯ４−１００本を束ねて１本の糸
とし１００，０００本／１ｎｃｈ２の密度でパイル織シ
グラシ２０５（第２９図Ａ、第２９図Ｂ、第２９図Ｃ参
照）を用いた。なお１図中２０６は基布横糸、２０７は
基布縦糸、２０８はノ臂イルである。ここではブラシ２
０５の比抵抗２０℃６０　％　ＲＨ環境下をｌＯ°Ω・
α〜１０１２Ω・副まで変えて試したところ比抵抗１０
’Ω・（７）以下のものが表４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ゾが除去できるｌＯΩ・ω以下
の抵抗のもので十分であった。

また、黒ネが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２０５を通過した後の転写残りをメンデ
ィングテーゾで転写採取してみたところ、第３０図に示
すように０■またはフロートだとブラシ通過後も転写残
りトナーｂ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ーが発生する。

ところがトナーｂ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／４’ターンのラ
インの中央部のトナーｂがなかった部分をブラシが現像
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ーとしては現れない。

トナーｂの極性とは逆の正バイアスだと文字・９ターン
の境界部が薄くなり、画像上にメモリーは発生しない。

トナーｂの極性とはキャリアＣとの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ｚｏｓＦｉ
転写残フ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２０５がトナーを一旦静電的に吸引
し、（：′の後、感光体２へ自然にはき出して感光体２
におけるトナーｂの付着位置を変えていることが判明シ
タ、なお、トナー位置′ｔ−変えるだけであれば、メモ
リ除去ブラシではなく、積極的にトナーｂを拡散する手
段を設ければよ込ように考えられるが、その場合には、
装置自体が大型になシ、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内にはトナーｂ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そり
に対してはＯｖ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。

これらからプラン２０５に対するバイアスは正である必
要が判明した。−ｅこで正バイアス電圧を１００ｖから
ｔｏｏｏｖｔで変えて転写残Ｄトナーｂの・ヂター７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以上全印加するとｏｐｃ感光体２
のわずかな欠陥（ピンホールと思われる）により′ｄ圧
がリークしてしまい、ひいては感光体２にこげ穴を穿け
てしまうことがわかり、適性電圧は＋１００〜＋７００
Ｖ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２を３０φの小型とし、用紙Ｐのこしく剛性）に
よる剥離のみを用いたため用＝ｐが通過しない部分に転
写手段（転写帯電器）６がかかり、感光体２の電位が転
写グリッド１圧に近い＋７００〜１２００Ｖまでその部
分が正帯′−シてしまう（第３１図）。

そのためプラン２０５に付着しτいる負極性のトナーｂ
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ｂが付着し、画像上ではスソ状に白ポ
ジ、黒ネガメモリとして現われてしまう（表４の紙間４
跡参照）。これを防ぐにはブラシ２０５に正のバイアス
を印加することと、第３２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）６の下を通過して
いる時のみ転写手段６のコロナワイヤ４ノにかける電源
’１ＯＮｌ、、転写紙Ｐの前後の感光体２のむき出しの
部分がグ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、Ａ
３紙より幅の狭い紙、例えばＢ５紙をグリッドする場合
、感光体２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）がグラス
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絹子織とする方が好まし
いことも判明した。

ここで、ブラシｚｏｏ（２ｏｓ）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２００（２０５）にはプラス電圧（帯電と逆極性
の電圧）が印加てれるため、基本的には感光体２をプラ
ス帯電する。そのため′電圧がかかったブラシ２００（
２０５）ｆ通過した感光体２の表面は必ず帯電手段３に
より帯電コロナを受けないとその部分が現像手段５を通
過すると現像手段５中の現像剤のトナー（負極性）ｂが
付着してしまいベタ黒となってしまう。このようなペタ
黒はクリーニングしきれず問題となる。そのためブラシ
による負帯電を帯電器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２の外周が至る時間’
ｉＴ！ｌ−□とすると、ブラシバイアス電源をＯＮして
から帯１１！ｆ、ＯＮする時間はＴＩ−Ｍ以下でなけれ
ばならない。本実施例では第３２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２の表面が帝′１位置を通過するまで
帯電手段３の放磁を止めてはならない。すなわち、帯ｔ
ｉ　ＯＦＦする時間はＴ、−８以上の長ででなければな
らない。

次にブラシ２００（２０５）の繊維の太さを変えメモリ
ーに対する効果を画像及びブラシ通過後の感光体２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、特に縦線のメモリーが除去できなかった。１０
０Ｄ以下はメモリーの発生がなく、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ｚｏｏにｔｏｓ）の密度はパイル状のもの
は繊維１０００本／１ｎｅｈ２以上のもので厚さ０．５
Ｄ以上でないと効果はなく、また、繻子織のものは繊維
１０本〜１０００本を一束とし１０束／ｉ　ｎｃｈ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逼れるが、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、ノ９イル織のブラシ２０５（第２６図参照）と
１本の繊維が３Ｄの太さのもの’ｋｌｏｏ本束ね１イン
チあたり１２７束の密度で縦糸とじて繻子織のブラシ２
００（第２７図参照）としたものを長さｔＡ、厚さＷ（
繻子織は枚数）、角度θ。

接触位置１．　（第２７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３上に飛散または落下するトナーの量を調べた。

その結果、第３３図Ａで示すようにパイル織ブラシ２０
５の穂先あて、及び第３３図Ｂで示すパイル織ブラシ２
０５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３のグリッドが真黒に汚れてしまった。

また、毛抜けが時々発生し、帯電手段３のグリッドと短
絡し、ペタ黒画像が発生すると＾う不具合が発生した。

繻子織のブラシ２００は第３４図に示すような穂先が感
光体２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ため好ましくなか
った。

一方、第２７図に示すように繻子織ブラシ２００を穂先
では々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２７図に示すように感光体
２がなく、ブラシ２００に外力がなく、十分にブラシ２
００が伸びきった状態で（−度圧力をかけるブラシはし
ばらく変形するため）ブラシ２００の中心線りが感光体
２の外径円と交わった点’ｉＰ、Ｐ点での感光体２に対
するブラシ方向の接線をＭとすると、ブラシ長りは４ム 雛以上、接触点Ｐはブラシ穂先点よりの距離ｔ。

は１＋ｗ以上、取付は角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２７図および第２８図に示すようにブラシ２０
０の感光体２に当接する面とは反対側の面にブラシ２０
００毛が広がるのを防止するため裏あてフィルム２０１
′ｔ−設けたところトナー落ち−は３０万枚プリントを
してもトナー落ちが発生しなかった。

このＩＩあてフィルム２０１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、ポリゾロピレ
ン、ツタツエンゴム、１チルゴム、シリコンがム、ポリ
アセタール、フッ素樹脂等で厚さ２ｍ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２０１の先端はブラシ２００の先端と
同じか、それ以上（本実施例では１．５日とした）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。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、露光手段によす
像担持体に照射する光量を前記像担持体の半減露光量の
４倍以上としたから、転写残りトナーの部分も他の部分
と同電位に露光できるため転写残りトナーのフィルタ効
果を防止でき、故に、黒ネガの画像メモリの無い鮮明な
画像形成が可能となる画像形成装置を提供できるといっ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の記録装置全体を示す構成図、第２
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゛　りて模式的に示す説
明図、第３図は感光体の断面図、第４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５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６図は感光体の断面模式図、第７図は感
光体の露光量と表面電位の関係を示す図、第８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８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智を説明するための説
明図、第９図は本発明装置に使用される帯電器の分解斜
視図、第１０図は同じく帯電器の断面図、第１１図は帯
電器のグリッド部の一部拡大図、第１２図は同じく帯電
器のオゾンの流れを示す説明図、第１３図は本発明装置
に使用される光学系の平面図、第１４図は表面′！！位
の内容説明図、第１５図は現像゛電位と画像濃度。 現像電位と帝′区電位、およびクリー二／グ電位と帯電
電位のそれぞれの関係を示す説明図、第１６図は本発明
装置に使用される現像器の概略的断面図、第１７図は転
写時の印加電圧と放電′電流の関係を示す図、第１８図
はコロトロンチャージャによる文字部とペタ部画像の印
加電圧と転写効率の関係を示す図、第１９図は転写紙の
電位と電荷リークの状態を示す説明図、第２０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２１図は帯電量とクリーニング効率の関係
を示す図、第２２図は転写紙上に現われ易いメモリーパ
ターンの例を示す説明図、第２３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２４図は転写残りパターンの例を示す図、第２５図
は第２４図のＸ−Ｘ部のトナーの状態を示す説明図、第
２６図はメモリ除去部材を構成する繻子織シプラシの斜
視図、第２７図は同じく取付は状態を示す図、第２８図
は同じくブラシの裏当てフィルムの状態を示す図、第２
９図人はメモリ除去部材を構成する・母イル織りブラシ
の斜視図、第２９図Ｂはノ９イル織りブラシの一部拡大
図、第２９図Ｃは・９イル織シプラシの一部断面図、第
３０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３１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３２図はプリン
ト時のプロセスタイミングを示す図、第３３図人はパイ
ル織シプラシの穂先を接触して使用した場合の説明図、
第３３図Ｂはパイル織シプラシの腹を接触して使用した
場合の説明図、第３４図は舖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３５図は露光後の電位の
状態を示す図、第３６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である。 ２・・・感光体（像担持体）、４・・・露光手段、５・
・・現像器（現像手段）、６・・・転写器（転写手段）
、Ｄ・・・現像剤（二成分現像剤）、ｂ・・・トナー、
Ｃ・・・キャリヤ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦（Ａ） ｂ （Ｃ） （Ｅ）　　　　　　　筒２Ｉ 作ｔｖ （Ｂ） （Ｄ） ヨ 第３図 第４図 １０　　　　２０　　　３０　　　４０’Ｃ：１ＬＰＬ 第５図 第７図 （１！尤Ｉマターノ）　　　　　　　　　　　　　　　
　０劉り乞バーダーツ）（ｎ尤髄り１ｔＴｒ驚グトｔ−
）　　　　　　　　　（廖ｉ’Ｌ体上シ嘩云写ダ曳・ク
トアー）第８図Ａ　　　　　　　　ｓｒ’ｓ　　８図Ｂ
―■―−−−―ｌ―−−−−■―ｈ＋＋―鴫騨−―■−
シー甲−−−１■■−１−−−１−鹸−−―−■酔−■
■シ１■■−―■■−１■Ｍ−１−■■１＋偶脚ｉ第１
１図 第１４図 トＦ刀１を玉　（にＶ） 第１７図 第　１８　　図 第１９図 ４睦な剛 （“ｔ）ｊｌｌｉｌｌ　　　Ｊｌｌｉｌｌ　　　ｉ＋ｉ
ｉＪ　　　Ｌｉｔ↓１１　ドツト 第２４図 第２５図 第２６図 冒 第２７図　　　　　第２８国 第ｎ図Ａ 第２９図Ｃ 負バ°イ了ス　　　　　　Ｑｖヱｒ−１ゴ７０−ト　　
　正ノ召アス（ａ）　　　　　　（ｂ）　　　　　　（
ｃ）第寞図 第田図Ａ　　　　　　鍋３３図Ｂ 第　３４　図 （Ａ） （Ｃ） 第　３６　図 ′　　（Ｄ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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する現像手段
   と、この現像手段により現像された前記像担持体上のト
   ナー像を記録媒体に転写する転写手段と、この転写手段
   による転写後に像担持体上に残った未転写トナーを前記
   現像手段による現像と同時にクリーニングするようにし
   た画像形成装置において、前記露光手段により像担持体
   に照射する光量を前記像担持体の半減露光量の４倍以上
   としたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）現像手段は、静電潜像を反転現像するものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成
   装置。