JPH034238A - 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、電子写真方式等を用いる画像形成装置に関す
る。

（従来の技術） 従来は、画像形成装置における装置操作上必要なキー人
力装置部及び表示部が、画像形成装置上面前、前面又は
前面に一定の傾斜を持って取り付けられていた。しかし
、装置操作時において操作社の目の高さ、又は操作者の
位置が一定であり、かつ操作しやすい目の高さ、又は位
置であれば不具合はない。しかし、操作者が立った位置
や、座った位置等、色々な位置から操作する場合、著し
く操作性が悪化する。、また、画像形成装置と他の装置
の配置により、画像形成装置の装置操作上必要なキー人
力装置部及び表示部が操作者にとって使いやすい方向と
ならない場合があり、画像形成装置の配置により、著し
く操作性が悪化するという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） そこで、この発明は、画像形成装置における装置操作上
必要なキー人力装置部、及び表示部又はそのどちらか一
方が、立面方向に可動とすることにより、操作者に操作
しやすい環境を提供することを目的とする。

［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、装置操作土必要
なキー人力装置部、及び表示部又は、そのどちらか一方
を画像形成装置本体と別構造とし、少なくとも１つの支
点を介して本体と接続することにより、支点の軸に対し
円周方向に回転可能とし、キー人力装置部及び表示部又
はそのどちらか一方が、任意の方向を向くようにしたも
のである。

（作　用） すなわち、本発明は上記手段により、キー入力装置及び
表示装置のうちのいずれか一方が装置本体の操作面に対
して立位する方向に可動であるから、キー入力装置及び
表示装置のいずれか一方を任意方向に向けることができ
、上述した問題点を解決することができる。

（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
、ホストシステムに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本体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に折り重ねたり、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
と共に、この切欠部９ａに収容したり、図のように展開
できる回動可能な口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
ていると共に、装置本体１の後面側には、手差トレイ１
２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う前記電子写真プロセス
ユニット３について第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１
５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および手差トレイ１２か
ら手差給紙された用紙Ｐを前記感光体１５と転写手段１
９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、搬送ローラコ対２６の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が回転すると共に、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
ドツトイメージデータを受けて変調されたレーザビーム
ａをポリゴンミラースキャナ３０を含むレーザ露光ユニ
ット１７を用いて上記感光体１５上を操作露光し、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トレイ１２から手差供給された
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４
０を収容したヒートローラ４１と、このヒートローラ４
１に押圧された加圧ローラ４２を備え、これらローラ４
１，４２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
に行う方法を採用した。この際には、感光体１５の表面
電位の変化および感光体１５上のトナーｔ・・・の状況
等は第５図に示すように遷移される。

すなわち、帯電手段１６により感光体２がマイナス−５
００Ｖ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・・・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
りのドツトイメージデータを受けて変調されレーザ露光
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一５０ｖ（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（有機光導電体）感光体を使用し
ており、第６図に示すように外径３０■■の両切りのア
ルミ筒５０（肉厚０．８Ｉ１ｍ）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、γ−型ラ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ーメチルヒド
フゾン（ＥＣＭＰ）Ｃ乾卯薬品製］とボリアリレート（
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５
２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１
５が露光５５された時には、回折光の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又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３
０μｍ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よ
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１
５は基本的に電荷発生部層５１の上に電荷輸送層５２が
あればよく、第９図のように発生層５１と基板５８の間
に下引き層５９や輸送Ｗ：Ｉ５２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／ｃＩ１１２の感光度を有する（第１
０図参照）ものを用いている。ここで、レーザー光量の
適性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た
めの独立した工程を行わず、現像と同時に静電気的にク
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。

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よい。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があればよく、第９図のよう
に発生層５１と基板５８の間に下引き層５９や輸送層５
２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ｍ６．２ｅｒｇ／ｃＩｌ１２
の感光度を有する（第１０図参照）ものを用いている。

ここで、レーザー光量の適性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た
めの独立した工程を行わず、現像と同時に静電気的にク
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。

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乃至第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で
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７
２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７５．７
７はターミナルカバー７８゜７９で各々覆われ高圧のか
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０．３ｅｕ＋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
メツシュになっており、スコロトロンチャージャのグリ
ッド７０ａとしての役を果た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
減少し電流効果の良いチャージャーとなっている。

また、シールドケース７０は５６０ｖのツェナーダイオ
ード８２（第１８図参照）のアノードと接続され、ツェ
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）に繋がっている。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、ツェナー
ダイオード８２の整流特性によりシールドケース７０の
電位は一５６０ｖ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２■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一５００ｖに一定に保
たれる。図中８０．８１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）に一体に組み
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．ｆθレンズ３３．補正レンズ３４
．走査されたレーザ光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材収容部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共に、現像剤収容部９
０には、トナー（Ｍ色粉）ｔとキャリア（磁性粉）Ｃと
からなる二成分現像剤りが収容されている。

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との摺接部、すなわち現像位置９
３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１
０３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θ
１は１５０°、磁性部１０１と磁極部１０２との間の角
度θ２は１２０＠に設定されている。

そして、二成分現像剤り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所の帯電電位と
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等が一体に組み込まれて、
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１０５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１１
３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内の所定位置に押し込んだとき、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の下側口−ラ２５ａを清掃する
クリーニングブラシ１１６が取り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）１２０を巻き取るための巻取軸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１２０に巻き
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１つの位置
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１
０５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）を取り
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
すように金属メツキしたキヤ・ノブ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９
４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１
５他端側には、第２１図に示すように板ばね１４３、ブ
ツシュ１４４を備えたフランジ１４５が取り付けられて
おり、プロセスカートリッジ１０５を装置本体１内に組
み込んだとき、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図乃至第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
に示すようにメツシュになっており、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２
６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。

次にメモリ除去手段２０について説明する。

このメモリ除去手段２０は、ブラシ部材１６０、このブ
ラシ部材１６０を保持する保持部材２０４から成る。

ブラシ部材１６０は、レーヨン、ナイロン、アクリル、
ポリエステル等の樹脂を主成分とし、カーボン粒子、金
属粉、フェノール樹脂等を炭化させたもの、あるいはス
テンレスファイバー等の導電性のものが分散された導電
性の人工繊維を多数本束ねたものである。この人工繊維
は、例えば上記樹脂の液中にカーボン粒子を適量分散し
たものをノズル状の抽出口から抽出することにより作ら
れる。人工繊維の体積抵抗は上記カーボン粒子の分散量
を変えることにより自由に選択できる。また人工繊維の
太さ及び断面形状は、上記ノズルの抽出口の径及び形状
に応じて適宜変えることができる。

本発明のブラシ部材１０２として用いられる人工繊維は
体積抵抗が１０〜１０７Ωｃｍとすることが望ましい。

堆積抵抗が１０２Ωｃｍより小の場合は、後述する如く
残留トナーを静電気的に吸引するために、ブラシ部材１
０２に電圧印加すると、感光体との間で放電現象を起こ
し、感光体の感光層を破壊するといった問題が生じる。

また体積抵抗が１０７Ωｃｍより大の場合は、たとえブ
ラシ部材１６０に電圧印加しても、感光体上の未転写ト
ナーを静電的に吸着することができず、未転写トナーが
そのままブラシ部材１６０を通過してしまうために、後
述するブラシ部材１６０の作用効果を得ることができな
い。

また本発明のブラシ部材１６０として用いられる人工繊
維は、断面形状が第　　図に示す如くなっている。すな
わち、人工繊維は、その周面が凹凸１６０ａを有してお
り、この凹凸は人工繊維の長さ方向にほぼ連続している
。従って本発明のブラシ部材１６０に用いられる人工繊
維は、表面積が大きく、かつ長さ方向に直線的な方向性
が保たれる。このためブラシ部材１６０を感光体１５に
接触させた場合に、ブラシ部材１０２が感光体１５上の
より多くの残留トナーと触れることが可能であり、かつ
折曲くせかつくことがないので、後述するブラシ部材１
６０の作用効果をより促進すると共に、長期間の使用に
も耐えることができる。

また人工繊維の太さは、１〜５０デニールとすることが
望ましい。１デニールより小の場合は、人工繊維が折れ
たり、保持部材２０４から抜は落ち易くなり、本発明の
ブラシ部材１６０として長期間の使用に耐えることがで
きなくなる。また５０デニールより大の場合は、人工繊
維を感光体に接触させても人工繊維の束が粗になるため
、未転写トナーがブラシ部材１６０と十分接触すること
無く通過してしまうといった不具合を生じ、後述するブ
ラシ部材１６０の作用効果を得ることができない。

保持部材２０４は、保持金具１６２、裏当て部材１６１
及び補助板金２１０から成る。保持金具１６２は導電性
の金属、例えばアルミニウム合金から成る板材であり、
一端側が断面略し字状に予め折曲されており、かつ感光
体の軸方向に長く伸びている。

そしてこの保持金具１６２の短手方向中央部よりもブラ
シ部材１６０の厚みａを考慮した分、他端側に変位した
部位を中心に板材を折曲してブラシ部材１６０の基部を
挾み込むことにより、ブラシ部材１６０を支持する。ブ
ラシ部材１６０は、保持金具１６２の一端と他端との間
で略し字状に折り曲げられた状態となる。この際、上記
厚みａの考慮骨すはブラシ部材１６０の厚みａより小さ
いと、ブラシ部材１６０を板材で挾み混む際にブラシ部
材１６０を切り落とす恐れがあるため、大きい方が望ま
しい。

また、ブラシ部材１６０の厚みと保持金具１６２とが折
曲された状態の厚みＣとの関係は、厚みａが０．５〜２
ｍｍに対し、厚みＣが２．５〜４ｍｍ程度が望ましく、
この範囲を外れる場合には、板材を折曲げた際にやはり
ブラシ部材１６０が切れ易くなり、あるいは抜は易くな
るといった問題が生じる。

なお、ブラシ部材１６０の抜けを防止するために、ブラ
シ部材１６０と板材との間に導電性接着剤を流し込んで
補強してもよい。

裏当て部材１６１は、ブラシ部材１６０の感光体１５と
当接する面と反対の面側に沿って設けられ、ブラシ部材
１６０の自由端側を感光体に押し当てるためのものであ
る。この裏当て部材は、短手方向の長さがブラシ部材１
６０の自由端側の長さよりも長くすることにより、ブラ
シ部材１６０が折曲がりぐせを有することを防止すると
いう効果も奏する。またブラシ部材１６０の長手方向の
長さをブラシ部材１０２よりも長くすることにより、ブ
ラシ部材で一旦吸着されたトナーの飛散を防止する効果
を得ることができる。

また裏当て部材は、ポリエステル樹脂等の特に弾性ある
いは可撓性の樹脂部材、とすることにより、万一裏当部
材が感光体に触れても感光体の損傷を防止することがで
きる。

補助板金２１０は、感光体とは反対側で裏当部材に当接
して設けられ、裏当て部材１６１及びブラシ部材１６０
を補強するものである。

本実施例では補助板金２１０と裏当て部材１６１とを別
部材で構成したが、−個の部材で両者を兼ねることも可
能である。本実施例では、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東／１ｎｃｈの密度で繻子織にし、２枚重
横糸を抜くことにより構成されている。また、ブラシ１
６０は片面に、第３０図および第３３図に示すように厚
さｔ　ｍｍ　（０、１ａｍ程度）のポリエステルフィル
ムからなる裏当部材１６１をブラシ１６０の穂先よりｄ
　■（１、０ｔｓｍ程度）突き出た状態で保持金具１６
２に付けるようになっている。そして、感光体１５に対
しθ（１５”）の取り付は角でブラシ１６０の先端より
３Ｈ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
もに駆動系が必要でコスト高となる。

次に、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　
＆Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　：　ＣＤＰ
　）は反転現像で行うところのにポイントがある。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面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工
程を行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、まず帯電工程で転写
残りトナーは逆極性の負となってしまう。露光工程第３
４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）の転写工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難しく、反転現像で
は容易である所以である。

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取り込んでしまう
。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−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込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起しやすい。

（但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
ても画像欠陥はまったく発生しなかった。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ｖｏと呼び、露光手段１７により露光され減
衰した電位を露光後電位Ｖｅｒ、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ｖｂと呼び露
光後電位Ｖｅｒと現像バイアスｖｂとの差を現像電位Ｖ
　ｂ　−Ｖ　ｂ　−Ｖ　ｅｒ、帯電電位Ｖｏと現像バイ
アスｖｂとの差をクリーニング電位ＶＣＬ−ＶＯ−Ｖｂ
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ｖｂ　、　　Ｖｅｒ、　ｖｂ　
−Ｖｅｒ、　　Ｖｏ−Ｖｂは絶対値として話をすすめる
。

第３６図の第１象現は横軸に現像電位ｖｂ−ｖｅｒ、縦
軸に画像濃度とり、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ｖｂ、縦軸に帯電電位
ｖＯ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Ｖｏ　−Ｖｂ　、縦軸に帯電電位Ｖｏをとり、用紙Ｐ
上のメモリ画像の発生具合を表わしたものである。

ここでクリーニング電位ＶＣＬ＝Ｖｏ−Ｖｂ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
なくとも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（不帯電部）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、露光画像が
、ボッボッしたり、ドツ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
良の原因を引き起こす。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およ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
３６ＩＩＩＩｌ／秒で回転する３０φのｏｐｃ感光体１
５を、まず前露光装置２１で前露光を行い、帯電手段１
６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１０４を１４Ｏｒｐ
ｍ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
ントを行い、転写画像を評価した。

なお、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Ｌ
ＥＤ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１００．０００本／　ｆ　ｎ　ｃ　ｈ２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１
７１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〜１ｏ１５Ω・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、帯電がおちると反転現象
の場合ベタ黒となる。従っ３ て、好ましくは１０　Ω・ｃｍ〜１０　・ｃｍが良い。

また、黒ネガメモリに対しては正又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Ｏｖ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パターンの境
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
るわけてはなく、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良いように
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はほとんど蓄積ゝし
なか・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１
００ｖから１００ＯＶまで変えた転写残りトナー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１
００ｖ以上で効果はほぼ同じで正電圧であれば良いこと
が判った。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−）感光体］５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、適性電圧は＋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のこしく剛性）
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＋７
００〜１２００ｖ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１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Ｏ
ＮＬ、転写紙Ｐの前後の感光体１５の剥き出しの部分が
プラス帯電しないようにすることで解決できた。

なお、本実施例の装置はへ３紙までプリントできるが、
Ａ３紙より幅の狭い紙、例えば８５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ＴＳ−Ｍ　　
（第３２図参照）とすると、ブラシバイアス？！Ｓ源を
ＯＮしてから帯電をＯＮする時間は、Ｔ　ｓ−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　ｓ−ｕ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およ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。１
００Ｄ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／　１ｎｃｈ２以上のもので厚さ０
．５１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本を一束として１０束／Ｉｎｃｈ
以上の割合で縦糸もしくは横糸として織り込んだ後にブ
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、密度などではほぼ決定されるが、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の太さのものを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りのブラシ１６
０（第３１図参照）としたものを長さＤ　Ａ　、厚さＷ
（繻子織は枚数）、角度θ、接触位置ｆＩＢ　（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１７
０の穂先あて、および第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、毛抜けが時々発生し、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、時折用紙Ｐの間隔跡が発生す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が伸び切った状態で（−度圧力をかける中心線り
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ｇＡは４１以上、取り付は角θは４５°以下でなけれ
ばトナー落ちが多く効果が薄れた。

また、第３２図および第３３図に示すようにブラシ１６
０の感光体１５に当接する面とは反対側の面にブラシ１
６０の毛が拡がるのを防止するため裏当てフィルム１６
１を設けたところ３０万枚プリントをしてもトナー落ち
が発生しなかった。

この裏当てフィルム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
、ブタジェンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、ポリア
セタール、フッ素樹Ｔｆｔ等テ厚さ２■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１．５１とじた）突き
出していることが必要で引っ込んでいては効果がなかっ
た。

これは繊維が先端で拡がっていると数十ミクロン系の繊
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に一体的に組み込
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。

従って、感光体１５を装置本体１から取り外したとして
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３６　ｍ
ｓ＋／　ｓｅｅ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１４　Ｃａｌｌ／　ｓｅ
Ｃ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、両部に於いて良質な転写像を得るのは難
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、一定面積内にベタまたは多数の文字を印字する
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ブにチバン製）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。

転写後のトナー付着量 転写効率　　−未転写のトナー付着量　×１００第４５
図は本実施例に用いたプロセススピード３６　ａｍ／　
ｓｅｅ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限
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
の逆電荷に吸い取られてしまい用紙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
電流を受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
電が安定する上に汚れ等によるチャージャムラの発生が
妨げる。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
好な転写を行う（転写効率８０％以上）領域が広くとれ
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
力を切換えることにした。なお、グリッド電圧の切換え
は各種紙に応じて多段に切換えて良いのはいうまでもな
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ｉンてしまい、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、メツシュの目がつまったりして転写不良が発
生し易くなってしまう。

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１
８１，１８０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
引き起こし悪い結果となる。

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１
８１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（ＣＤ　Ｐ）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れ
るメモリの種類と発生原因について述べる。

メモリは３８類あり■白地上に黒のポジパターン（白ポ
ジ）、■ドツトまたはラインの集合体で作られるハーフ
トーン上のネガパターン（黒ネガ）■ドツトパターンま
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ＶＢの差であるクリーニング電位ＶＣ
Ｌ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
露光不良が原因である。

■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図はドツト又はライン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、横軸を距離で表わしたものである。

（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）、まったく無い（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ドツ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し一ザの露光幅とほぼ等
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、トナーかず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当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（幅）とほぼ同じ径（幅）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（幅
）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（ｅ、ｄ部）と大差なく、露光スポットとほぼ同径
（幅）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８〜１
２μｍ）に比ベロ　０　ｕ　ｍ　（４００ｄｏｔ／Ｉｎ
ｃｈ）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（但し
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表すると白ぽい縁取り文字のように
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
ナーを崩して、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
ガメモリは妨げる。

そこで上記作用をするメモリ除去部材２０を転写手段１
９の下流でかつ帯電手段１６の上流に設ける必要がある
。

第５３図は、メモリ除去手段２０を感光体１５に対し、
非接触状態に配置したものである。

メモリ除去手段２０を成すブラシ部材１６０と、感光体
１５とは、特に接触している必要はなく、所定の距離の
間隙を有していれば、上述した作用効果を十分得ること
ができる。なおこの場合、メモリ除去手段２０には、上
述したごとく電圧印加されており、感光体２０に残留す
るトナーは静電気的にメモリ除去手段２０により吸引さ
れることになる。

第５６図は、メモリ除去手段２０ａ、２０ｂを感光体１
５の回転方向に沿って、複数個（本実施例では２（１１
）設けたものである。これらのメモリ除去手段２０ａ、
２０ｂの構成は、上述したものと同一である。上流側の
メモリ除去手段２０ａと下流側メモリ除去手段２０ｂと
はブラシ部材の太さが同じでも良いが、２０ｂよりも２
０ａのブラシ部材の太さが太い方が望ましい結果が得ら
れる。

但しその太さは、既に述べた範囲内に限られる。

また上流側のメモリ除去ブラシ２０ａは、下流側のメモ
リ除去ブラシ２０ｂに比して、ブラシ部材の電気抵抗が
大きいことが望ましい。但しこの場合も既に述べたブラ
シ部材の電気抵抗の範囲内に限られる。なおメモリ除去
ブラシ２０ａと２０ｂとのブラシ部材の材質は異なって
いても良い。

第５４図は、上述したコントロールパネル１１の装置本
体に対する取り付けの一例を示すものである。コントロ
ールパネル１１はユニット１１ａから鳴り、装置本体の
枠部１ａに対し支持軸１１ｂを介して、回動自在に取着
されている。支持軸１１ｂは、ユニットｌｌａと装置本
体との電気的接続を可能にするための電線通路の役割も
兼ね備えている。このような構成とすることにより、コ
ントロールパネルを装置本体に対し立位した状態にする
ことが可能であるから、操作性及び視認性を著しく向上
させることができる。なおコントロールパネルの取着方
法は、上述した点に限られること無く、ユニットｌｌａ
が装置本体に対し回動自在に支持されることにより同様
の効果が得られる。

次にコントロールパネル１１は螢光表示管１１Ｃ及び螢
光表示管表示オン、オフ用のキースイッチｌｌｄを備え
ている。この螢光表示管１１ｃ及びキースイッチｌｌｄ
について、第５５図を参照しながらその動作を説明する
。螢光表示管１１ｃは電源投入時において、オン状態に
あり、表示を行う。この状態で画像形成スタートキー（
図示しない）がオンされると、画像形成動作が開始され
る。一方上記スタートキーが、オンされない場合には、
上記キースイッチ１１ｄをオフすることにより、螢光表
示管がオフ状態とされ表示が消される。この場合冷却フ
ァンユニット２９が動作を停止又は減速される。上記画
像形成の動作は、螢光表示管１１ｃが表示されていると
きだけ、開始される。またキースイッチ１１ｄをオンす
ることにより、−旦表示が消された螢光表示管１１ｃが
オンされると、表示制御上電源投入時の状態に戻る。

このような構成とすることにより装置全体の消費電力を
削減することができる。

第５７図は、メモリ除去手段として、クリーニングブレ
ード３００と上述したメモリ除去ブラシ２０〃組合せて
配置したものである。クリーニングブレード３００は、
厚さが０．１ｍｍから３ｍｍ程度の弾性部材（例えばウ
レタンシート材）から成り、感光体１５の回転方向に対
し、メモリ除去ブラシ２０の配置位置よりも上流側に設
けられる。

クリーニングブレード３００は感光体１５から残留トナ
ーを剥離除去する。クリーニングブレード３００には穴
３００ａが形成されており、クリーニングブレードによ
り剥離除去された残留トナーは穴３００ａを通して図中
下方に落下する。この落下する残留トナーは、メモリ除
去ブラシ２０により一旦吸引され、再び感光体に戻され
ることにより、既に述べた効果と同様の効果を奏する。

次に、感光体１５から、転写後の用紙Ｐを剥離し搬送す
るための構成を説明する。

第３図に示される如く、感光体１５と定着ユニット２７
との間には、メモリ除去ブラシ２０が設けられている。

本実施例においては、トナーの極性が負である。転写チ
ャージャ１９は正の放電を行い、転写チャージャ１９を
通過した用紙Ｐは正の極性の電荷を有する。一方、通過
する用紙Ｐの図において下方には、メモリ除去ブラシ２
０の保持部材を成す保持金具１６２が位置する。この保
持金具は正の電位（例えばバイアス電圧５００ｖ程度に
印加されている。従って保持金具１６２から発生する電
界と紙の持つ正の電荷が反発し合い、用紙Ｐは図におい
て上方に持ち上げられる。このため転写後の用紙Ｐは感
光体１５から剥離され、滑らかに定着ユニット２７へ搬
送されることになる。なお上記保持金具１６２の代わり
に板金部材を独自に設け、この板金部材にバイアス印加
しても良い。

第５８図は、給紙カセット７に着脱自在に設けられた給
紙カバー７ａの用紙Ｐと擦れ合う面７ｂの形状を示した
ものである。面７ｂは凹凸形状をなし、表面粗さが１０
μｍ以上である。このような構成とすることにより、用
紙Ｐは面７ｂの凸部のみと接触する、いわゆる点接触状
態となり、用紙Ｐと給紙カバー７ａとが接触する面積が
大幅に減する。従って用紙Ｐと給紙−カバー７８との間
の摩擦電気の発生が少なくなり、給紙カバー７ａと用紙
Ｐが静電気に引き付けられることがないので、給紙カセ
ット７から紙が滑らかに出ることができる。

第５８図（ａ）は面７を梨地状形成した例、第５８図（
ｂ）は面７ｂをヘアライン（一方向）状に形成した例、
第５８図（ｃ）は面７ｂをヘアライン（あや目）状に形
成した例、第５８図（ｄ）は面７ｂをヘアライン（すだ
れ）状に形成した例、第５８図（ｅ）は面７ｂをヘアラ
イン（あや目）状に形成した例及び第５８図（ｆ）は面
７ｂをタイル状に形成した例であり、面７ｂの形状とし
てはいずれの形状でも良い。

次に第４図を参照して、現像手段１８の細部について説
明する。

現像手段１８の、光学系ユニット３４と近接するケーシ
ング部９１には、圧接性のあるモルトブレーン等の部材
１８ａにフェルト等の弾性部材１８ｂを貼ることにより
２重構造を成すクリーニング部材１８ｃが設けられてい
る。このクリーニング部材１８ｃは、光学系ユニット３
４の光出射面に接触しており、現像手段１８を装置本体
外に取出す際及び現像手段１８を装置本体内に挿入する
際に、光学系ユニット３４の光出射面を長手方向に沿っ
て摺接する。従って光学系ユニット３４は、現像手段１
８の交換時に、飛散トナー等の汚れが定期的クリーニン
グされることとなる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればキー入力装置及び
表示装置のうちの少なくとも一部を任意の方向に向ける
ことが可能であり、従って操作性に優れた画像形成装置
を提供することができる。

【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裏面電位の変化および感光体
上のトナー状態をプロセスに従って様式的に示す説明図
、第６図は感光体の断面図、第７図は感光体にトナーが
ついているときの照射状態を示す説明図、第８図はＣＴ
Ｌ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り外し状態を示
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Ｃ−Ｃ線に沿う断
面図、第２６図は第２３図Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、第２
７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２３図Ｃ−
Ｃ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図は同じく取り付は
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！＆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ず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４
７図はスコロトロンチャージャニヨ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、第
５２図はブラシの断面図、第５３図は、ブラシの穂先を
感光体と非接触状態で使用した場合の説明図、第５４図
は操作部を示す一部切欠図、第５５図は表示手段の動作
制御を示すフローチャート、第５６図はブラシ複数個使
用した場合の断面図、第５７図はブレードとブラシを用
いた場合の断面図、第５８図は給紙カバー面の形状を示
す図である。 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)

【特許請求の範囲】
1. 画像形成動作に関連する情報を入力するキー入力装置及
   び画像形成動作に関連する情報を表示する表示装置とが
   装置本体の操作面に設けられた画像形成装置において、
   前記キー入力装置及び前記表示装置とのうちの少なくと
   も一方を、前記装置本体の操作面に対し立位する方向に
   可動に支持する手段を設けたことを特徴とする画像形成
   装置。