JPH0486882A - 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、感光体等の像担持体に静電潜像を形成し、こ
の静電潜像を現像して、用紙等の被転写材に記録する記
録装置に関する。

（従来の技術） この種の記録装置としては、電子写真装置や静電プリン
タ等か知られている。これらの記録装置では、感光体上
に静電潜像を形成後、該静電潜像に現像剤を静電的に付
むさせて現像剤像を形成し、続いて、現像剤像を用紙に
転写することにより記録している。また、転写後の感光
体上には静電潜像および転写しきれない現像剤か残存し
ているので、この残存現像剤をクリーニング装置により
除去し、続いて、静７ＩＳ潜像を除電装置により除去し
ている。

ところで、近年、装置の小形化が要求されており、たと
えば、時開昭和４７−１１５３８号公報には現像装置と
清掃装置とを一つの装置で兼用することにより装置を小
形化する方法が開示されている。この方法は、一つの現
像装置において、感光ドラムが一回目にここを通過する
際に静電潜像を現像し、続いて２回目に現像装置を通過
させて転写後の残留像を清掃している。

しかし、従来のこの方法では、現像装置に対して感光ド
ラムが２回目の通過に差掛かる際にそこから残留像が除
去されるために、記録スピードが半分になってしまうと
ともに、感光ドラムの周面全体の寸法以上の記録面積が
得られないという問題があり、必然的に感光ドラムを比
較的大きな寸法にしなければならなくなり、装置を十分
小さくすることができない。

一方、米国特許番号３［１４９２６号公報には、静電潜
像の一回目の通過の際に、静電潜像の現像と、前回転写
後残存している現像剤との清掃を同時にする現像装置を
用いることにより、スピードに関する欠点を解決する方
法か開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この従来の装置においては、転写後の残
留像を感光ドラム上に残したまま、その上から次の帯電
、静電潜像の形成、そして現像することになる。したが
って、帯電においては、残存している潜像およびトナー
像に重ねて帯電し、さらに、このトナー像の上から次の
像露光を行うために均一な帯電および潜像の形成が損な
われてしまい、前記工程の残像か、いわゆるメモリ画像
として、次の画面に重なって現れるため、画像の不軒明
になるという欠点がある。このような現像は、特に、ソ
リッド部（現像剤が広い範囲にわたり付着する領域）と
前工程で形成された文字等の残留像と遭遇した場合に生
じやすく、しばしば潜像のみならず現像剤も十分除去て
きないために現像剤像も残像メモリとして残りそのまま
用紙に転写されてしまうこともある。このように、従来
の記録装置では十分な信頼性が得られず、しばしば鮮明
な画像が得られないという問題があった。また、使用す
る感光体ドラムを記録サイズより小さくすることも実現
していなかった。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、鮮明
な画像を得ることができることにより、小型の記録装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するために、像担持体の表面
に潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段に
より形成された潜像を現像剤を用いて可視化するととも
に、前記像担持体の表面に残存する現像剤を除去する現
像清掃手段と、この現像清掃手段により前記像担持体の
表面に付着した現像剤を転写材に転写する転写手段と、
この転写手段よる転写がされた後に、前記像担持体の表
面に残存する現像剤を撹乱する撹乱手段とを具備する画
像形成装置において、前記撹乱手段は、前記像担持体に
対し摺接する摺接部材と、この摺接部材を前記像担持体
の回転方向に対し所定の角度をもたせるよう矯正するガ
イド部材とからなることを特徴とする画像形成装置であ
る。

（作用） 本発明では、像担持体上に残留した現像剤を撹乱する複
数の像撹乱手段に像担持体の回転方向に対して方向性を
もった凹凸部を形成するようなガイド部材を用い、極性
の異なるバイアスを印加することにより、転写残りトナ
ー像を非パターン化させ、メモリ画像やハーフトーンの
ムラ等が軽減される。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する
。

第１図は、この発明に係わる記録装置を示すもので、そ
の本体Ｈの略中央部には、記録すべき像の面積よりも小
さな記録面を（すなわち、小さな径の）像担持体として
の感光体ドラム１が矢印Ａ方向に回転自在に設けられて
いる。前記感光体ドラム１は、有機感光体（ＯＰ　Ｃ）
系の光導電材料から形成されておりドラム径は４０ＩＩ
Ｉ１１である。また、前記感光体ドラ１の周囲にはその
回転方向に沿って順次、除電手段７、現像剤撹乱手段２
、スコロトロン帯電器３、静電潜像形成手段４、現像清
掃装置５、転写ローラ６が配設されている。

以下、この実施例による電子複写装置の動作について説
明する。感光体ドラム１を矢印Ａ方向に回転させ、感光
体ドラム１の周面をスコロトロン帯電器３により約−５
００〜−８００ｖに帯電する。続いて、この帯電領域に
画像情報に応じてＥＬ（エツジエミッタアレイ）からな
る静電潜像形成手段４から光ビーム８を照射して露光し
、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

なお、本発明の一実施例においては、静電潜像形成手段
としてＥＬを用いているが、本発明においては、レーザ
、液晶シャッタやＬＥＤ等の光源によるものでも同等支
障はない。

前記静電潜像は次に現像清掃装置５と対面する現像清掃
位置に搬送される。

前記現像清掃装置５には摩擦帯電性のいわゆる一成分の
現像剤Ｔを収納するホッパ９内には現像剤Ｔを感光体ド
ラム１に対面する位置に向けて搬送するとともに、感光
体ドラム１に残留している現像剤Ｔをホッパ９内に戻す
現像ローラ１０が設けられている。

前記現像ローラ１０には、１０２〜１０８Ω印の電気抵
抗を有する図示されない導電性表面層１１と、この内部
には発泡ウレタンあるいはシリコンゴム、ＥＰＤＭ等に
よる図示されない弾性層１２が配置されて全体として弾
力性のあるローラを構成している。

上記現像ローラ１０には現像剤Ｔを摩擦帯電しつつ、薄
層を形成するためのリン青銅やウレタン、あるいはシリ
コン樹脂等からなる弾性ブレード１３が押圧されており
、ここを通過する現像剤Ｔは感光体ドラム１と同極性の
負の摩擦帯電を帯びて１層〜３層程度の現像剤層を形成
する。なお、上記現像ローラ］０の表面は現像剤Ｔとの
摩擦帯電を考慮して、また、適度な弾性と摩擦性を考慮
して選ぶ必要がある。

上記表面層１１の材質としては、たとえば、ウレタン樹
脂に導電性カーボンをｌＯ〜３０重量％混合したものを
塗布して形成している。さらに、上記現像ローラ１０に
は図示されないバイアス電源か接続されており、上記表
面層１１と導通している。

これにより、現像および清掃時に所定の現像バイアスが
印加される。ホッパ９内にはスポンジ状現像剤搬送ロー
ラ１５が設けられており、ホッパ９内の現像剤Ｔの凝集
防止と、搬送供給の役割を果たしている。

現像清掃装置５の現像ローラ１０からは現像剤（以下、
トナーと呼ぶ）Ｔが送り出され、これか静電潜像に弾性
的にに、かつ、変形によりニップ幅をもって接触しトナ
ーＴを付着させてトナー像を形成する。この場合、トナ
ーＴは光の照射域に付着し、いわゆる反転現像される。

トナーＴはブレード１３および現像ローラ１０の表面層
１１との摩擦により、約−５〜−３０μｃ／ｇ（マイク
ロクーロン／グラム）に帯電されており、現像ローラ１
０には約−１５０〜−４５０■の電圧が印加される。

現像後のトナー像は、次に転写ローラ６と対面する転写
領域に搬送される。一方、転写領域には、給紙ローラ２
０の回転により給紙ユニット１９から用紙Ｐか感光体ド
ラム１の回転に同期して送られてくる。

この用紙Ｐは転写ローラ６によりその裏面がプラスに偏
奇したバイアスが印加され、感光体ドラム１の表面上の
トナー画像は静電気的に用紙Ｐに引寄せられて転写され
る。ここにおいて、転写ローラ６は図示されない電源に
より、プラスに偏奇された交流のバイアスが回転軸に与
えられ、転写ローラ６の両端部に設けたシリコン樹脂に
導電性カーボンを５〜４０重量％混合してなる導通部を
介して、ローラ表面の１０５〜１０９Ω印の導電性表面
部に電圧が印加されるようになっている。

なお、転写ローラ６の表面は付着する現像剤や紙粉等の
異物を清掃しやすくするため、表面の平滑性と、低摩擦
性を備えた材質か好ましく、本例では、導電性ポリフッ
化樹脂、導電性ポリエステル等を用いており、クリーニ
ングブレードにより良好にクリーニングされる。また、
ローラ全体のゴム硬度としてはＪＩＳ法の比較１ｊＦＩ
定で２５〜５０゜の柔軟なものが、転写ローラ６の感光
体ドラム１に対する押圧力の許容度か広く良好であった
。

また、転写後の用紙Ｐは定若器２］に送られ、ここでト
ナーが用紙Ｐに溶融定着された後、排出される。

第２図は、第１図における像担持体周囲の拡大図であり
、転写後、感光体１に残った転写残りトナーは、除電手
段７を通過すると、像担持体１上の静電潜像はおおかた
除電されている。現像剤撹乱手段２の導電性ブラン２ａ
および２ｂは感光体ドラム１の回転とともに摺擦され、
転写残りトナーが十分に撹乱・非バタン化される。

このように、静電潜像が消去され、転写残りトナーも非
バタン化された後、帯電手段であるスコロトロン３によ
り感光体１は所定の電位に帯電される。この際、像担持
体１上に非バタン化され、霧状の散乱しているトナーも
マイナスに帯電され、現像清掃装置５においてクリーニ
ングされ、上述の工程を繰返す。

なお、除電手段７は、赤色のＬＥＤを使用している。し
かし、転写残りトナーの上から感光体の電荷を除電する
ため、通常のクリーニング装置を有する除電光量に比べ
て強い光を必要とする。除電ランプを光源としたときの
半減光量の約８倍〜２０倍の光量を必要とし、前記現像
剤撹乱手段２は１０３〜１０９Ω印の電気抵抗を有する
繊維（商品名トレカ、カイノール等）で作られた、第１
の像撹乱部材であるブラシ２ａ（以下、ブラシ２ａ）お
よび第２の像撹乱部材であるブラシ２ｂ（以下、ブラシ
２ｂ）を有し、上記感光体ドラム１に摺接するように上
流側にブラシ２ａ、下流側にブラシ２ｂが配置されてお
り、ブラシ２ａにはマイナスの直流バイアス、ブラシ２
ｂにはプラスに偏奇させた交流バイアスが印加されてい
る。

次に、クリーナレスプロセスの詳細について説明する。

転写後の感光体ドラム１の表面にはわずかながら転写し
切れずに残留したトナー像および静電潜像が残留してい
る。残像している静電潜像は、除電手段７である赤色Ｌ
ＥＤ６により消去される。

しかし、転写残りトナーが光を遮蔽するため、クリーナ
を有する装置のより除電光量を大きくする必要がある。

除電ランプを光源としたときの半減光量の８倍以上の光
量を必要とする。

次に、転写残りトナー像は現像剤撹乱手段２に搬送され
て非バタン化される。現像剤撹乱手段２では、前述の通
り、ブラシ２ａをトナー像および静電潜像に接触させて
静電的および機械的な力を及はして、判読不良な状態ま
で細かく残留像を乱す。よって、現像剤撹乱手段２を通
過した後の感光体ドラム１表面上のトナーＴは十分に小
さな霧状に分布しており、もはや文字または画像として
の情報は有していない。このように、転写残りトナー像
が、十分非バタン化された後、帯電工程に戻る。

スコロトロン帯電器３により帯電された感光体ドラム１
は、帯電後、静電潜像形成手段４により露光されて静電
潜像が形成され、再び（２回目）現像清掃装置５に対面
する現像清掃位置に到達する。この場合、第２回目に形
成された静電潜像において、露光部（トナーが付着すべ
き画像部）および非露光部（非画像部）においてもロー
ラ転写により大幅に減少している上、予めほぼ均一に、
かつ十分に薄く残留トナーは散らされているから、露光
ムラが生じない。したがって、第２回目の現像において
も、露光後、残留電位が均一となるため均一なトナー画
像が得られる。ここにおいて、既述したように、現像ロ
ーラ１０はＪＩＳゴム硬度測定法で３０〜７０°の弾性
を有するとともに１０２〜１０８の導電性を有するため
、現像ローラ１０に線荷重として２０〜１５０ｇ／ｃｍ
の荷重を加え、かつ１．５〜４倍の速度差をもって押圧
摺接することにより、１〜４關の接触幅にツブ）を生し
、このニップにおいて、残留トナーと現実ローラ１０上
のトナーＴとが、撹乱摺接されるため、強い摩擦力が生
じ、清掃能力が増強される。

しかも、トナーＴだけて現像剤が形成されているため、
スジやハキメ状の画質低下も生じない。

さらに、非露光部では、現像バイアスによる吸引力が感
光体ドラム１のそれより勝るために付着していたトナー
Ｔは次々に現像清掃装置５に引付けられて回収される。

すなわち、現像ローラ１０には、露光部の残留電位と非
露光部の電位との間に適切な値の現像バイアスを印加す
ることにより、現像ローラ１０から露光部に新たなトナ
ーが付着するとともに、同時に非画像領域（非画像部）
に付着している残留トナーはここから現像ローラ１０に
引付けられて回収される。この場合、残留トナーは少量
で、かつ現像剤撹乱手段２において予め小さな霧状に分
散しているから、現像清掃装置５は残留トナーを効率よ
く回収することができ、回収不良を生じることがない。

このようにして、感光体ドラム１を重複回転させて重複
使用し、−枚の記録像を得る。

そして、現像および清掃後、トナー画像は転写ローラ６
と対面する位置において用紙Ｐに転写される。以下、同
様な工程が繰返される。

前記転写ローラ６による良好な転写特性範囲動作環境）
を第３図（ａ）に斜線で示した。バイアス条件はＤ　Ｃ
＋　６００Ｖ、Ａ　Ｃ１ｆｌ＋ＯＯＶ　、２ｋ）Ｉｚで
ある。

同じく、従来の転写コロナによる測定を第３図（ｂ）に
示した。この比較により、転写ローラ６によれば、相対
湿度３０〜８５％の範囲で転写効率は８５％以上を得て
いるのに対し、多湿環境下でコロナ転写方式では３０〜
５０％の湿度範囲でしか８５％以上の転写効率が得られ
ず、また、７０％以上の多湿環境では６０％以下の転写
効率になってしまう。コロナ転写方式を、清掃装置を持
たない、いわゆるクリーナレス記録装置で用いると、多
湿下において転写残留トナーが急増し、現像剤撹乱手段
２や現像清掃装置５に大きい負担をかけることになる。

転写残留トナーの増加は、現像剤撹乱手段２に蓄積され
るトナーが増加することを意味し、機内汚れを発生させ
たり、転写残りトナーの非バタン能力の低下を引起こす
。現像剤撹乱手段２の転写残りトナーの非バタン能力が
低下すると、転写残りバタンのメモリが発生したり、現
像清掃装置５で十分クリーニングを行うことができず、
カブリが発生する。よって、クリーナレス記録装置にお
いては、接触転写方式を採用することが望ましい。

以上のことから、弾性導電性の転写ローラ６による接触
式の転写により、極めて高効率で、かつ広範囲な環境に
わたって転写残留トナーを軽減するとともに、転写時、
転写紙に直接接触するため、用紙Ｐに付着している紙粉
も効率よく吸着除去するため、転写後、感光体ドラム１
に残留する付着物は極めて減少し、転写残りトナーの電
荷の逆転も発生せず、メモリ発生を防止することができ
る。

さらに、転写ローラ６を用いることで、用紙Ｐを機械的
に押圧するので、転写抜け（部分的に転写しないこと）
が防止されることや、紙のサイズや質にも影響が少なく
鮮明な画像が転写される。

この実施例によれば、小さな径の感光体ドラム１を使用
しても、従来発生していたメモリ画像の発生が皆無とな
るばかりか、清掃不良をも防止することかできる。（以
下余白） 次に、現像剤撹乱手段２および転写ローラ６に印加する
バイアスに交流と直流を重畳させる効果について説明す
る。

転写残りトナーはマイナスの直流バイアスが印加されて
いるブラシ２ａにより、転写ローラにより一部プラスに
極性が変化したトナーを吸着・電荷注入および像担持体
への逆付青によりマイナス極性に揃えた後、交流バイア
スが印加されたブラシ２ｂにより、転写残りトナーはブ
ラシ２ｂと感光体ドラム１の間で転移・逆転移を繰返す
。前記ブラシ２ａおよび２ｂは表面が均一でなく凹凸を
有し、かつ第４図に示すように感光体ドラム１との当接
部において前記ブラシ２ａおよび２ｂには、前記感光体
ドラム１の回転方向に対して方向性（配向角α）を持つ
ようなガイド部材３５が取付けられており、感光体ドラ
ム１の回転に伴い、ブラシのどの部分に付着するかによ
り、逆転移の際、感光体ドラムへ付着する位置が変わっ
てくる。よって、転移・逆転移を繰返していくうちに、
徐々にパターンがずれていき、転写残りの文字やライン
等のパターンが乱され、現像剤撹乱手段２を通過した後
はパターン清掃が失われている。

第５図は、前記ガイド部材３５の詳細図であり、上記ガ
イド部材３５はポリアセタール、ＡＢＳ。

ナイロン等の成型可能な樹脂がらなり、前記ブラシ２ａ
および２ｂの突出し長さよりも短い（長さＳ）複数の凸
部３５ａを有することにより、上記ガイド部材３５が感
光体ドラム１に干渉することなく上記ブラシ２ａおよび
２ｂが感光体ドラム１との当接部において確実に方向性
を持たせることができる。

また、上記ガイド部材３５の両端部は像担持体の移動方
向とほぼ平行な凸部３５ｂが前記ブラシの幅よりも外側
に配置され、ブラシ端部の繊維の広がりを防ぐとともに
前記ブラシに付着したトナーが移動する領域を制限する
ことができる。なお、上記ガイド部材３５は、第２図に
示される感光体ドラム１を支持する支持体３６上に前記
凸部を設けたものでもよい。

第６図は、上記ガイド部材が装着された現像剤撹乱手段
（ブラシ）２を示している。第６図において、現像剤撹
乱手段（ブラシ）２は像担持体とのリークを防ぐためブ
ラシ幅は像担持体の有効起源、すなわち感光層幅よりも
短く、また、像担持体との当接部における配向角αを有
する領域は装置Ｈに使用される最大幅の転写材における
最大画像領域よりも大きくすることにより、転写部を通
過した後の残留トナーを確実に撹乱することができる。

第７図は、前記配向角αに画像レベルの関係を示したグ
ラフであり、前記グラフ縦軸の画像レベルはメモリ評砥
用チャートにおける全環境をとうしての総合評価レベル
であり、１〜５の五段階評価を用いた。なお、３以上は
許容レベル、４以上は良好なレベルとした。

第７図より、前記配向角αは、あまり角度が大きべなる
と感光体ドラム１の駆動トルクが増大するだけでなく、
現像剤撹乱手段からトナーが逆転移する際に像担持体上
に横ラインを形成しやすいため、５″〜６０°もしくは
一６０″〜−５６１好ましくはｌＯ°〜４５°もしくは
−ｌＯ°〜−４５°の範囲で良好な効果が得られた。

また、前記現像剤撹乱手段２の感光体ドラム１との当接
部における凹凸部の幅および深さにおいてはトナーの平
均粒径よりも大きくないと現像剤撹乱手段からトナーが
逆転移する際に感光体ドラムへ付るする位置がずれにく
いことがわかった。

すなわち、本発明の一実施例の現像剤撹乱手段であるブ
ラシにおいては、第８図に示される如くブラシ２ａおよ
び２ｂの繊維１本間で感光体ドラム１によって構成され
る空間Ｚがトナーの平均粒径よりも大きいことが条件と
なり、トナーの平均粒半径ｒｔ（μｍ）、ブラシ２ａお
よび２ｂの繊維半径をｒ（μｍ）とすれば、 ｒ＞ＳＱＲ［（ｒ→−ｒｔ）　２−ｒ２］＋ｒｔ上記不
等式を整理すると、 ｒ＞４ｒｔ となり、ブラシ２ａおよび２ｂの繊維半径はトナーの平
均粒半径の４倍以上あればよく、実験による結果とも一
致した。

上記現像剤撹乱手段２の効果は複数のブラシに印加する
各々のバイアスの極性が異なればよく、すなわち、交流
バイアスの時に限らず、直流のみのときでもよく、また
、前記現像剤撹乱手段２の方向性をもった凹凸部は複数
のブラシすべてに持つ必要はなく、少なくとも１つ以上
あれば問題はなく、複数のブラシに採用する場合におい
ても、本発明のの一実施例である第９図（ａ）および第
９図（ｂ）に示すような位相の異なるものを用いても、
同位相のものを用いてもどちらでもよい。

なお、本発明の一実施例においては、現像剤撹乱手段２
として第１の像撹乱部材および第２の像撹乱部材を各々
１つのブラシにて構成されているが、本発明の意図する
ところはそれにとどまらず、第１および第２の像撹乱部
材が複数のブラシで構成されてもよく、また、上記第１
および第２の像撹乱部材の材質は各々異なったものでも
よい。

以上のように、ＡＣ成分を有するバイアスを印加するこ
とおよび前記現像剤撹乱手段２を前述のような形状のも
のを用いることにより、転写残りトナーの転移・逆転移
を繰返し発生させ、転写残りの非パターン化を達成させ
ることができる。なお、トナーの転移・逆転移は、ブラ
シと感光体ドラムの電位差が３００ｖ以上でない起こら
ないため、バイアス波形のピークが第６図に示すように
、画像領域の電位（つまり、露光部電位）に対し交番し
ていなくてはならない。

たとえば、表面電位が一５５０■、露光部電位が７０Ｖ
である場合、ＤＣ成分がＯｖである場合は、ＡＣのピー
クｔｏピークは、７４０■以上で効果を得ることができ
る。しかし、十分に転写残りトナーの非パターン化を行
い、かつ画像メモリの発生を防ぐためには、トナー極性
とは逆のＤＣバイアスを重畳させ吸着させながら、一部
のトナーは非パターン化しつつ感光体に逆転移させるこ
とが望ましい。

よって、ＡＣにプラスのＤＣを重畳したバイアスを印加
することが有効である。たとえば、ＤＣ成分が＋２００
■の場合、ＡＣはピークｔｏピークで１１４０Ｖ以上で
良好な効果が得られる。しかしながら、＋方向にＤＣバ
イアスを印加した場合、トナーを吸着する方向になるた
めブラシ２ａにはトナーが蓄積しやすい。

そのため、紙間やイニシャライズ動作、プリント終了動
作時に積極的にトナーを吐出す動作をすることが望まし
い。吐出し動作としては、紙間や、イニシャライズ動作
時や、プリント終了動作時に、マイナスの直流バイアス
を印加したり、マイナスに偏奇した交流を印加する等の
方法が考えられる。

また、十分に転写残り像の非パターン化を行うためには
、転移・逆転移の往復運動を複数回行う必要がある。

第４図に示す構成のブラシを用いて、ブラシ２ｂ　ニＤ
　Ｃ＋４００ＶとＡ　Ｃ１４００Ｖ　　（ピークｔｏヒ
ーク）を印加して、周波数を２００）１ｚから５ｋＨｚ
まで変化させ画像メモリの発生を調べた結果を第１１図
に示す。なお、実施例のブラシの構成は、布に直径２０
〜２００ｕＩｌｓ抵抗値約１０５Ω・印の繊維を布に縫
い付け、それを、アルミ板でかしめたブラシを形成した
構成となっている。ブラシの突出し長さは約８ｖｂｍｓ
長さは感光体ドラムの回転方向の上流に当接する部分稈
長くなっている。

ここで、クリーナレスプロセスにおけるメモリ画像につ
いて説明する。

転写残りトナー像が十分に非パターン化されずに帯電プ
ロセスでコロナを浴びるとトナー像のある部分も一５５
０Ｖに帯電される。

この時、転写残りトナーは、帯電コロナにより強くマイ
ナスにチャージされる。この転写残りトナー像の部分が
次のプロセスサイクルにおいて非画像部、つまり露光を
浴びない場合、現像清掃器５により感光体ドラム１より
除去されるべきである。しかしながら、転写残りが多い
場合で、かつ十分非パターン化されていない場合には十
分にクリーニングされないため、転写手段６において転
写され、白地に黒のメモリパターンが現れる。これをポ
ジメモリと呼ぶ。

また、転写残りトナ一部分が、次のプロセスサイクルに
おいて、ベタやハーフトーン等の画像部、つまり露光部
であると転写残りトナーが露光を遮断するため、感光体
ドラム１の表面電位は減衰しない。もしくは、転写残り
トナーのない部分より減衰が少ない。

この状態で現像を行われると、転写残りトナーのある部
分は現像電界が弱まるため、ベタやハーフトーンの中が
転写残りトナーパターンの形で抜けたり、濃度が低くな
ったりする。これをネガメモリと呼ぶ。

一般的に、ネガメモリ（特に、ハーフトーンに対する）
が発生しやすい。

第１１図は、ＡＣ周波数を変化させて面積率５０％のハ
ーフトーン中の　２ドツトラインのネガメモリを測定し
たものである。白抜きは非メモリ部分のハーフトーン濃
度、黒塗りはネガメモリ部の濃度（いずれもマイクロデ
ンシトメータにて測定）を示す。両者の差が、濃度差で
０．０５以内でれば目視の判定でほぼ良好と判断される
。第１１図の実線で示す通り、約３００１１ｚから４　
ｋ　ｔｌ　ｚまでの周波数において、良好なメモリのな
い画像を得ることかできた。

実施例のプロセス速度は７２ｍ＋ｓ／ｓｅｅ、ブラシ２
ｂと像担持体とのニップをほぼ５ｍ＋ｅにすることによ
って、３００Ｈｚの周波数においてほぼ２０回程度の転
移・逆転移を繰返している。つまり、２０回以上の転移
・逆転移を行うことにより転写残りの非パターン化が達
成されていることがわかる。

次に、ブラシ２ｂ像担持体とのニップをほぼ２關にして
同様のテストを行った。

約７００Ｈｚから４ｋＨｚの周波数において良好なメモ
リのない画像を得ることができた。約２３程度度の転移
・逆転移を行うことにより転写残り画像の非パターン化
が達成されている。一方、周波数が高すぎるとトナーが
電界の変化に追従できず、転移・逆転移を行うことがで
きず、約４ｋＨｚを超える周波数では転写残りトナーの
非パターン化を行うことができない。

次に、転写ローラに交流バイアスを印加する効果につい
て述べる。転写ローラに交流バイアスを印加することに
より、転写領域でトナーは振動電界を受け、揺り動かさ
れる。それにより、転写感度が高くなり、転写効率が上
昇する。転写バイアスとして交流バイアスを印加するこ
とによるもう一つの効果は、転写中抜けの減少である。

接触式は転写方式においては、接触圧力が大きすぎると
、トナー付着部分での過圧力により、ラインや文字等の
転写中抜けが発生しやすい。

また、接触転写を行うことにより、多湿環境でも転写効
率が良好で転写抜は等のない良好な転写を行うことがで
き、さらには交流バイアスを印加することにより、接触
転写方式の問題点である、文字やライン画像の転写中抜
けの発生も防止できる。上記像撹乱手段のみでもクリー
ナレスプロセスにおいて、メモリ画像や、画像ムラを軽
減させるのに有用であり、また、上記転写手段は通常の
記録装置における転写効率（特に、多湿環境の）を高め
るのに有用である。

しかしながら、転写効率を高めること、多湿環境におい
ても転写抜は等が発生しないこと、文字やラインの中抜
けが発生しないという特性は、特にクリーナレスプロセ
スの転写手段として有用てあり、上記像撹乱手段と転写
手段をクリーナレスプロセスにおいて併用すると効果は
絶大である。

第１図の装置で、ブラシ２ａバイアスとしてＤＣ−４０
ＯＬブラシ２ｂバイアスとしテＤＣ＋４００Ｖ、Ａ　Ｃ
１４００Ｖｐｐ　、周波数２ｋＨｚを重畳したものを印
加し、転写ローラバイアスとして、Ｄ　Ｃ＋　６００Ｖ
、ＡＣ２１００ＶＩ）、周波数２ｋＨｚを印加し、感光
体表面電位−５５０Ｖ、露光部電位７０Ｖにて３万枚の
プリントテストを行ったところ、転写抜けもなく、メモ
リ画像やハーフトーンのムラ等もない良好な画質が字さ
れた。

なお、上記実施例では、最も小形化される例として、非
磁性−成分現像方式を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、他に知られる磁性−成分ブラシ法、ファーブ
ラシ法、カスケード法等に用いても実現可能であること
はいうまでもない。

本発明の一実施例においては、像撹乱手段として導電性
または抵抗性のブラシを用い、像担持体の回転方向に対
して自由端を下流側（ＷＩＴＨ）に配置したが、逆（Ａ
ＧＡＩＮＳＴ　）に配置しても、また複数配置してもよ
いし、像撹乱手段に近接して設けられたガイド部材３５
は第４図に示すように、ブラシ２ａ（または２ｂ）と感
光体ドラム１の間に配置されたが、第１１図に示すよう
に反対側に配置されても本発明の意図するところに同等
支障がないことはいうまでもない。

この中抜けを防止する策としては、トナーの流動性を上
げたり、転写手段６と像担持体１に速度差を持たせるこ
とにより、トナー像を微視的に崩すことにより圧力を分
散させる方法が考案されている。転写バイアスとして交
流バイアを印加することによりトナー像が揺り動かされ
ると、同様に微視的にトナー像を崩すのと同等の港が得
られる。

転写バイアスをＤ　Ｃ＋　６００Ｖ、Ａ　Ｃ２１００Ｖ
　　（ピークｔｏピーク）の条件で、周波数２００Ｈｚ
から５ｋＨｚまで変化させて、転写効率（３０度８０％
）、および文字中抜けの発生を調べた。適正周波数領域
は８００Ｈｚから３．５ｋＨｚであった。この理由は、
ブラシのところで述べた理由と同様で、周波数が低いと
揺り動かされる回数が少なく効果かうすい。また、周波
数が高すぎると電界の変化に追従できず、やはり転写中
抜けが発生しやすい。

このときの転写ニップは約２．５１である。次に、転写
ローラ６の硬度を低くし、転写圧力を変化させずに転写
ニップを約４龍にして同様の実験を行った。適正周波数
領域は、４００１１　ｚ〜３．５ｋｌ＋程度であった。

転写ニップにおいて２０周期以上の振動が与えられるこ
とにより転写中抜けのない良好な画像が得られることが
わかった。

第１図の装置で、ブラシ２ａバイアスＤＣ−４０ＯＶ、
ブラシ２ｂバイア　スＤ　Ｃ＋　４００Ｖ、　Ａ　Ｃ１
４００ＶＩ）９５周波数２ｋＨｚ、転写バイアスＤ　Ｃ
＋　６ＱＯ１、ＡＣ２１ｏｏｖｐｐ−周波数２ｋＨｚ、
表面電位−５５０■、露光部電位−７０Ｖの条件にて、
紙間では、転写バイアス、ブラシバイアスともにＯＦＦ
させて２万枚に印字テストを行ったところ、転写抜けも
なくメモリ画像のない良好な印字が維持された。以上説
明してきたように、現像剤撹乱部材に交流バイアスを印
加て、転写残り画像の非パターン化を行うことにより、
帯電ムラやメモリ画像のない良好な印字を行うことがで
きる。

また、周波数が高すぎると、電界の変化にトナーが追従
できず、逆に低すぎると、十分に像担持体と像撹乱部材
の間でトナーの転移・逆転移が行われず、転写残りトナ
ーの非パターン化が十分行われず、メモリ画像や画像ム
ラが発生する。

また、転写手段は転写ローラ以外に、転写ベルト、転写
バーなど導電性もしくは抵抗性の部材に交流バイアスが
印加されている構成であればよい。

［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
留した現像剤を撹乱する複数の像撹乱手段に前記像担持
体の回転方向に対して方向性をもった凹凸部を形成する
ようなガイド部材を用い、極性の異なるバイアスを印加
することにより、転写残りトナー像を非パターン化させ
、クリーナレスプロセスの大きな問題であった、メモリ
画像やハーフトーンのムラ等が軽減された。また、所定
周波数の交流バイアスを印加した接触転写手段により、
多湿環境での転写効率を改善し、転写抜け等のない良好
な転写が行える。また、その両者を組合わせることによ
り、多湿環境でも転写抜けやメモリ画像、ムラ等のない
良好な印字が行えるようになり、クリーニング装置を必
要とせず装置の小形化を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である記録装置の概略構成
図、 第２図は、第１図における像担持体周囲の拡大図、 第３図（ａ）はローラ転写の特性を示すグラフ、第３図
（ｂ）は、コロナ転写の特性を示すグラフ、 第４図は、本発明の現像剤像撹乱手段の一実施例を示す
図、 第５図は、第４図におけるガイド部材の詳細図、第６図
は、上記ガイド部材が装着された現像剤像撹乱手段２を
示した図、 第７図は、現像剤像撹乱手段の配向角αと画像レベルの
関係を示したグラフ、 第８図は、第４図における現像剤像撹乱手段の像担持体
との当接部の拡大図、 第９図は、本発明の現像剤像撹乱手段における他の実施
例を示す図、 第１０図は、抵抗分割し２種類のバイアスを共通電源で
印加する方法の一例を示す図、第１１図は、ブラシのメ
モリ除去効果の周波数効果を示すグラフ、 第１２図は、本発明におけるガイド部材の他の配置例を
示す図である。 １・・・・・・・・・感光体ドラム（像担持体）２・・
・・・・・・・現像剤像撹乱手段５・・・・・・・・・
現像清掃装置 ６・・・・・・・・・転写ローラ ３５・・・・・・・・ガイド部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と
   、この潜像形成手段により形成された潜像を現像剤を用
   いて可視化するとともに、前記像担持体の表面に残存す
   る現像剤を除去する現像清掃手段と、この現像清掃手段
   により前記像担持体の表面に付着した現像剤を転写材に
   転写する転写手段と、この転写手段よる転写がされた後
   に、前記像担持体の表面に残存する現像剤を撹乱する撹
   乱手段とを具備する画像形成装置において、 前記撹乱手段は、前記像担持体に対し摺接する摺接部材
   と、この摺接部材を前記像担持体の回転方向に対し所定
   の角度をもたせるよう矯正するガイド部材とからなるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. （２）像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と
   、この潜像形成手段により形成された潜像を現像剤を用
   いて可視化するとともに、前記像担持体の表面に残存す
   る現像剤を除去する現像清掃手段と、この現像清掃手段
   により前記像担持体の表面に付着した現像剤を転写材に
   転写する転写手段と、この転写手段よる転写がされた後
   に、前記像担持体の表面に残存する現像剤を撹乱する撹
   乱手段とを具備する画像形成装置において、 前記撹乱手段は、前記像担持体の回転方向に対し所定の
   角度をもってこの像担持体に対し摺接するブラシからな
   り、かつこのブラシの繊維の半径が前記現像剤のトナー
   の平均粒子半径の４倍以上とされていることを特徴とす
   る画像形成装置。
3. （３）像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と
   、この潜像形成手段により形成された潜像を現像剤を用
   いて可視化するとともに、前記像担持体の表面に残存す
   る現像剤を除去する現像清掃手段と、この現像清掃手段
   により前記像担持体の表面に付着した現像剤を転写材に
   転写する転写手段と、この転写手段よる転写がされた後
   に、前記像担持体の表面に残存する現像剤を撹乱する撹
   乱手段とを具備する画像形成装置において、 前記撹乱手段は、前記像担持体の回転方向に対し所定の
   角度をもった凹凸部が前記像担持体に対し摺接する摺接
   部材からなり、かつこの摺接部材の凹凸部の前記像担持
   体の回転方向に対する長さがこの摺接部材が前記像担持
   体に摺接するニップ幅よりも長くされているものである
   ことを特徴とする画像形成装置。