JPH04208979A - 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潜像を形成し、この潜
像を現像して、用紙等の被転写材に記録する画像形成装
置に関する。

（従来の技術） この種の画像形成装置としては、電子写真装置や静電プ
リンタなどが知られている。これらの画像形成装置では
、感光体上に静電潜像を形成後、該静電潜像に現像剤を
静電的に付着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
剤が残存しているので、この残存現像剤をクリーニング
装置により除去し、続いて静電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、例え
ば、特開昭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画像形成装置
を小形化する方法いわゆるクリーナレスプロセスが開示
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
法以上の記録面積か得られないという問題があり、必然
的に感光ドラム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３６４９２６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。

この方法においては、転写手段と像担持体帯電手段の間
に、導電性もしくは電気抵抗性部材にバイアスを印加し
つつ転写残り像を非パタン化する、転写残り像非パタン
化部材を配置することにより、像担持体上に残存した転
写残り現像剤のメモリ発生を防止することか出来る。（
特許公開昭６４−（発明か解決しようとする課題） しかしながら、この従来の画像形成装置においては、濃
度の高い画像の連続プリントを行なうと、転写残り像を
非パタン化する非パタン化部材が汚れてしまいメモリを
防止する効果が弱まり、メモリ画像か発生したり、非パ
タン化部材に蓄積した現像剤か飛散したり落ちたりする
ことにより、鮮明な画像が得られないという不具合を生
した。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、連続的
に印字を行っても、鮮明な画像を得ることかできる画像
形成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、像担持体と、二〇像
担持体に潜像を形成する像露光手段と、前記潜像に現像
剤を供給して現像するとともに前記像担持体に残留して
いる現像剤を同時に除去する現像清掃手段と、前記像担
持体に担持された現像剤像を被転写材に転写した後に前
記像担持体上に残留した現像剤を非パタン化する部材を
備えてなることを特徴とし、かつ前記非パタン化部材を
通過し、感光体に付着している現像剤の平均帯電量Ｑａ
（μｃ／ｇ）と、現像清掃装置内の現像剤の帯電量Ｑ（
μｃ／ｇ）か以下の式（１）または（２）の関係をみた
していることを特徴とする。

Ｑが負極性の場合 ０．５×Ｑ≦Ｑａ≦−１．０×Ｑ　　・＝　（１）Ｑが
正極性の場合 ０．５×Ｑ≧Ｑａ≧−１，０×Ｑ−（２）前記像担持体
と現像剤像非パタン化部材の間に形成される電界が、転
写残り現像剤像を正規の現像剤極性と逆極性に電荷注入
される方向の電界であることか好ましい。

前記像担持体と現像剤像非パタン化部材の間に形成され
る電界か、印字領域外の少なくとも１部において、画像
領域に比べて強くなるよう制御−されていることが好ま
しい。

（作用） 上記式（１）または式（２）の関係に示すように、転写
残り像の非パタン化部材を通過した現像剤の電荷量か、
現像清掃手段上の正規の現像剤帯電極性とは逆極性に、
もしくは同極性でも正規の現像剤帯電極性より小さくな
るように、非パタン化部材〜感光体の電界を制御するこ
とにより、転写残り像非パタン化部材により非パタン化
された現像剤を現像清掃手段により十分にクリーニング
することができる。このため、形成された画像中にメモ
リ画像や画像汚れがなく、また、非パタン化部材に現像
剤が蓄積することもなく現像剤落ちや現像剤飛散も発生
しない画像が得られる。

（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図はこの発明に係る画像形成装置を示すもので、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（ＯＰＣ）系の
光導電材料から形成されている。また、前記感光体ドラ
ム１の周囲にはその回転方向に沿って順次、除電手段７
、転写残り現像剤非パタン化手段２、スコロトロン帯電
器３、レーザ装置４、現像清掃装置５、転写ローラ６が
配設されている。

上記転写残り現像剤非パタン化手段２は１０３〜１０９
Ω口の電気抵抗を有する繊維（商品名トレカ、カイノー
ルなど）で作られたブラシ２ａを有し、上記感光体ドラ
ム１に摺接するよう配置されており、プラス２００〜１
２００ボルトの電圧が印加するようになっている。また
、スコロトロン帯電器３は感光体ドラム１の表面を−４
５０〜−８００ボルトに略均−に負に帯電させるように
なっている。

前記レーザ装置３は記録するべき画像情報に応じて、感
光体ドラム１の表面にレーザビーム８を照射した帯電領
域に静電潜像を形成する。

また、上記現像清掃装置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。この現像ロー
ラの一部切欠断面図を第２図に示す。この第２図に示す
ように、前記現像ローラ１０は、金属シャフト１０１と
、この金属シャフト３１上に形成された発泡ウレタンあ
るいはシリコンゴム、ＥＰＤＭなどによる導電性弾性層
３２と、この導電性弾性層３２上に１０２〜１０８Ωｍ
の電気抵抗を有する導電性表面層３３とから構成され、
全体として弾力性のあるローラとなっている。

上記現像ローラ１０には、現像剤Ｔを摩擦帯電するとと
もに所定の厚さの現像剤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なとからなる弾性
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層程度の現像剤薄層を形成する。

弾性ブレード１３は、Ｏ，１５ｍｍの厚さのリン青銅板
上に表面層１１として半径３　ｍｍのシリコンチップが
マウントされた構成を有し、このチップ部分が現像ロー
ラに押圧される。なお、この表面層１１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
て選ぶ必要があり、例えばウレタン樹脂に導電性カーボ
ンを１０〜３０重量パーセント混合したものを塗布して
形成される。さらに、上記現像ローラ１０にはバイアス
電源１４が接続されており、上記弾性層１２、表面層１
１を介して、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。

上記転写ローラ６は実質的に上記感光体ドラム１の下方
において、用紙の搬送路１６を介して、感光体ドラム１
の周面に対面して設けられている。

上記転写ローラ５は現像ローラ１０と同様な構造を有す
るが、表面層１１の電気抵抗は１０５〜１０１０Ω（至
）である。この転写ローラ６により、ここに搬送されて
きた用紙の裏面に６００〜２０００ボルトの電圧を高圧
電源２４により印加して現像剤を静電的に引付けて、感
光体ドラム１から現像剤画像を用紙に転写する。

このような接触式の転写手段は、多湿下においても安定
した転写特性を発揮できるように、転写残留現像剤量を
減少させて清掃の負担を軽減する効果があるとともに、
転写紙中の紙粉も除去し、現像剤への混入を防止するこ
とができる。転写残り現像剤非パタン化手段２の導電性
ブラシ２ａは感光体ドラム１の回転とともに摺接され、
バイアス電源２３と接続して２００〜１５００ボルトの
電圧か印加され、感光体ドラム１上の転写残留現像剤を
一時的に吸着する。転写残り現像剤の多くは負極性であ
るため、転写残り現像剤非パタン化手段２に吸着するか
、かぶり現像剤の転写残り現像剤のなかには、正極性に
帯電しているものもあり、これらの現像剤は吸着されず
に通過するが、微量であるため問題とはならない。−時
的に、転写残り現像剤非パタン化手段２に一時吸着され
た転写残り現像剤は、印加されたバイアスやブラシ２ａ
の電気抵抗、現像剤の粒径、電気抵抗などの条件に応じ
た時間内で、正極性の電荷が注入され、ブラシ２ａと感
光ドラム１とで形成される電界により、感光体ドラム１
へ戻される。転写残り現像剤が、転写残り現像剤非パタ
ン化手段２に一時吸着されてから、電荷注入を受は再び
感光体ドラム１にもどされるまでの時間は、前述のとお
り、現像剤の粒径、抵抗などによるため、ある程度幅を
もった分布を持つことになる。このように現像剤非パタ
ン化手段２を用いると、転写残り現像剤が一旦ブラシ２
ａに吸着されてから、はぼ均一に感光体層に戻されるた
め、転写残り現像剤による転写残り像か非パタン化され
る。また、転写残り現像剤の非パタン化には、ブラシ２
ａのメカニカルな掃き取り効果も寄与している。しかし
、印字画像の濃度が高い場合には必然的に転写残り現像
剤量も増え、一部の現像剤が感光体へ再付着されず、徐
々にブラン２ａに現像剤は蓄積していく。

感光体ドラムにもどされた現像剤は、正規の極性とは逆
極性の正極性をもつか、スコロトロン帯電器３により感
光体ドラム１が帯電される際、マイナスのコロナを浴び
現像剤も負極性となり、現像清掃装置５においてクリー
ニングされる。

次にブラシ２ａの抵抗について述べる。ブラシの抵抗が
大きすぎると、ブラシの先端の電位の応答性か悪くなり
、現像剤の吸着〜電荷注入し感光体へ戻す動作の時定数
か大きくなり、高周波のライン画像の転写残り画像の非
パタン化か十分に行えなかったり、感光体へ十分に現像
剤を戻すことか出来ず、現像剤蓄積か多くなるなどの問
題か生じる。また、ブラシ２ａの抵抗が低すぎると、感
光体にバイアスかリークし感光体破壊を引き起こしてし
まう。そのため、ブラシ２ａの抵抗は、１０〜１０１９
Ωであることか望ましい。さらに、ブラシ２ａにより感
光体ドラム１もプラスに帯電されるが、このときの電位
は、転写残り現像剤の量などにより変わるため、帯電装
置は本実施例のようにスコロトロン帯電器であることが
望ましい。

このように、転写残り現像剤の一時吸着〜掃き出しが短
いサイクルで行われるためブラシ２ａに残留する現像剤
は微量である。

上記感光体ドラム１の下方部には、用紙Ｐを搬送路１６
に供給する給紙ユニット１９が設けられている。この給
紙ユニット１９には画像を転写すべき用紙Ｐが収納され
ている。給紙ユニット１９の上方部には回転により給紙
ユニット１９から用紙Ｐを搬送路１６へ供給する給紙ロ
ーラ２ｏが設けられている。

搬送路１６には用紙Ｐに転写後の現像剤画像を定着する
定着器２１が設けられており、用紙Ｐ上の現像剤像を熱
および圧力で定着する。

以上のような装置において、プリントとプリントの間の
紙間隔において、ブラシ２ａに蓄積した現像剤をはき出
す工程すなわちはき出しモードなしに連続的にプリント
をしていると、−時吸着されている現像剤量か徐々に蓄
積していき、許容量を越えると飛散したり、ブラシから
大量の現像剤が掃き出され、画像欠陥となる等の問題が
発生したり、また、ブラシ２ａの転写残り像の非パタン
化能力が低下し、メモリ画像が発生するなどの問題が発
生する傾向がある。転写残り現像剤非パタン化手段２の
配置位置を感光体ドラム１に対して上方もしくは、上方
より現像装置側にすることにより、ブラシ２ａに付着し
た現像剤Ｔが落下して機内に飛散するのをある程度軽減
できる。しかし、蓄積現像剤量か増大するとやはり、現
像剤落ちや、現像剤飛散が起きる可能性がある。

次に、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−４
５０〜８００ボルトに帯電する。続いて、この帯電領域
にレーザ装置４からレーザビーム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。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。現像清掃装置５の現像ローラ１１からは現像
剤Ｔが送り出され、これが静電潜像に弾性的にかつ、変
形により接触幅をもって接触し現像剤Ｔを付着させて現
像剤像を形成する。この場合、現像剤Ｔは光の照射域に
付着し、いわゆる反転現像される。現像剤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１０には約−１５０〜４
５０ボルトの電圧が印加される。現像後の現像剤像は、
つぎに転写ローラ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２０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によりその裏面が正極性に帯
電される。したがって、感光体ドラム１の表面上の現像
剤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は直流電源２３により、５
００〜２０００ボルトの電圧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重量パーセント混合してなる導通部を介
して、ローラ表面１０５〜１０９Ω印の導電性表面部に
電圧か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、低摩擦性をそなえた材質
が好ましく、本例では、導電性ポリフッ化樹脂、導電性
ポリエステルなどヲ用いており、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法の比較測定で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
押圧力の許容度が広く良好であった。

転写ローラを用いた転写方式では、転写効率の環境（特
に湿度）依存性がない。これに対し、コロナ転写では、
多湿環境において著しく転写効率が低下する。

このことは本発明のような清掃装置を持たない画像形成
装置では、多湿下において、転写残留現像剤か急増する
ことを意味し、従来の清掃装置を持たない、いわゆるク
リーナレス画像形成装置の清掃不良の最大原因となる。

以上のことから、ローラ転写方式は、クリーナレスプロ
セスにおいて非常に有効である。ところで、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
留した現像剤像および静電潜像が残留している。これら
の現像剤像や静電潜像は転写残り現像剤非パタン化手段
２に搬送されて非パタン化される。転写残り現像剤非パ
タン化手段２では、ブラシ２ａを現像剤像および静電潜
像に接触させて静電的および機械的な力を及ぼして判読
不良な状態まで細かく、前述のとおり、残留している像
を乱す。ただし、この非パタン化部材の効果は、感光体
の電位により異なる。よって、感光体の静電潜像が残存
していると、電荷のある場所、無い場所により非パタン
化が不十分な場所が発生してしまう。よって、潜像は非
パタン化部材より上流にある除電手段（赤色ＬＥＤ）に
より消去される。非パタン化部材により、感光体ドラム
１の表面上に散乱された現像剤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。

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、レーザ装置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（現像剤が付着すべき画像
部）および非露光部（非画像部）において、残留現像剤
はあらかじめほぼ均一に且つ十分に薄く散らされている
から、露光ムラか生じない。したがって、第２回目の現
像に於いても、露光後残留電位が均一となるため均一な
現像剤画像が得られる。ここにおいて、既述したように
、現像ローラ１１はＪＩＳゴム硬度測定法で３０〜７０
″の弾性を有するとともに１１２〜１０８の導電性を有
するため、現像ロ−ラ１０に線荷重として２０〜１５０
ｇ／ａｍの荷重を加え、且つ１．５〜４倍の速度差を持
って押圧摺接することにより、１〜４ＩＩ１１の接触幅
にツブ）を生じ、このニップにおいて、残留現像剤と現
像ローラ１０上の現像剤Ｔとか、撹乱摺擦されるため、
強い摩擦力が生じ、清掃能力が増強される。

しかも、現像剤Ｔたけで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現像剤Ｔは次々に現像
清掃装置５に引き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（実施例では一１５０
ｖ〜−４５０Ｖ）を印加することにより、現像ローラ１
０から露光部に新たな現像剤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現像剤は
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、残留現像剤は少量で、かつ転写残り現像剤非パ
タン化手段２においてあらかじめ小さな霧状に分散して
いるから、現像清掃装置５は残留現像剤を効率よく回収
することができ、回収不良を生じることがない。この様
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。

なお、転写方式としては実施例のとおり転写ローラを用
いた方が望ましいのであるが、コロナ転写方式を用いて
も十分実用上問題ないレベルである。

そして、現像および清掃後、現像剤画像は転写ローラ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。

転写残り現像剤を一時吸着し、電荷注入を行うために、
実施例では現像剤とは逆極性の直流バイアスがブラシ２
ａに印加されている。ブラシ２ａに一時吸着（トラップ
）された多くの現像剤は、感光体ドラム１に再付着する
が、１部再付着しきれず、前述のとおり、吸着した現像
剤はすべて吐き出されず、僅かにブラシに止まるものも
ある。

そのため、濃度の高い画像の連続プリントを行うと、徐
々にブラシ２ａに蓄積していき、メモリ消去不良やブラ
シからの現像剤落ちか発生しやすい。

そこで、現像剤のブラシ２ａへの蓄積を防止するために
、本実施例ではプリントとプリントの間の紙間隔におい
て、ブラシ２ａに蓄積した現像剤を吐き出す動作（はき
出しモード）を行なっている。具体的には、紙間隔にお
いて、転写手段をオフし、かつ除電手段をオフすること
により達成している。プリント動作時の画像領域におい
て、ブラシ到達時の感光体電位はブラシ前除電により、
約−５０〜−１００ｖ程度の電位に揃えられる。

ブラシには＋５００ｖの直流バイアスが印加されており
、転写残り現像剤の多くは、ブラシル感光体の電界によ
りブラシに一時付着したあと、ブラシから十の電荷注入
を受け、極性が反転され、直ちに（多くの現像剤は数ｌ
ｌｌ５ｅＣ〜数ｌｌｌ５ｅＣ後に）感光体に再付着する
。ただし、濃度の高い画像を連続プリントすると、十分
に電荷注入〜再付着が行われず、ブラシに徐々に現像剤
が蓄積し、現像剤落ちや機内汚れ、ブラシの非パタン化
能力の低下なとの問題が発生する。尚、プリント動作時
の非画像領域についてはブラシに＋７００■の直流バイ
アスか印加される。

そこで、紙間隔の部分では、転写をオフし、かつブラシ
前除電をオフにすると、ブラシに突入時の感光体電位は
、おおむね感光体帯電電位に近い、−４５０〜−８００
■の電位となっている。このときの、ブラシル感光体電
界は、画像領域より強くなっており、またこの部分には
転写残り現像剤もないため、画像領域において感光体に
再付着できずにブラシに止まっていた現像剤はブラシに
より電荷注入を受け、極性が反転され感光体に再付着す
る。このように、各プリントごとに十分に現像剤への電
荷注入〜感光体への再付着が行われるためブラシへの現
像剤の蓄積は起こらない。

感光体帯電電位−６００ｖ、現像バイアス−３２０ｖ、
転写ローラバイアス＋１２００Ｖ、紙間隔にて転写バイ
アスオフ、ブラシ前除電オフ、ブラシバイアス＋５００
ｖという条件で、黒字部分面積１５％のチャートにて２
０，０００枚のブリントテストを行ったところ、ブラシ
への現像剤蓄積もほとんどなく、現像剤落ち、飛散など
の問題もまったく発生しなかった。このときの、現像機
内部の現像剤帯電量は、−２１，０μＣ／Ｚ、画像領域
に再付着した現像剤の帯電量は約＋８，０μＣ／ｇ、紙
間隔にて再付着した現像剤の帯電量は約＋　１１．５μ
ｃ／ｇであった。

ここで現像装置内部の現像剤帯電量とは、現像ローラ上
に形成された現像剤薄層の帯電量を吸引方式にて測定し
たものであり、感光体に付着したトナーの帯電量も吸引
方式にて測定したものである。吸引方式による帯電量の
測定方法については後述する。

本実施例では、ブラシからの電荷注入を用いて感光体へ
の再付着を行なったが、紙間隔でブラシバイアスを反転
させ、−２５０Ｖ程度とすることによっても現像剤をブ
ラシから感光体へ再付着させることができる。しかし、
この場合、吐き出された現像剤は現像装置にて十分にク
リーニングされず、次のプリントに、画像汚れ（かぶり
）が発生した。このとき感光体に付着した現像剤の帯電
量は−２７，２μｃ　／　ｇであった。次に、紙間隔で
のブラシバイアスを一１００ｖ程度としたところ、やは
り吐き出された現像剤のクリーニングが十分に行われず
、わずかに画像汚れが発生した。このときブラシ通過後
の現像剤の帯電量は−２３，２μＣ／ｇであった。以上
の結果をブラシからの電荷注入を用いた場合とともに第
１表にまとめた。

蓄積現像剤の再付着の方法により感光体に再付着した現
像剤の電荷量は異なっており、さらに帯電コロナを浴び
現像剤電荷量は負極性にシフトする。現像装置において
この現像剤がクリーニングされるためには、この現像剤
の極性は正規の極性（負極性）でなければならないか、
電荷量が大きすぎてもクリーニングか不十分となる。

そこで、以下に示すような実験を行った。実験装置を第
３図に示す。感光体１０３上に設けられた１００はスコ
ロトロン帯電器で、感光体電位を約−６５０Ｖに帯電し
ている。その下流に設けられた１０１が現像清掃装置で
ある１成分現像装置（第１図に示す現像清掃装置５と同
様のもの）、１０２が現像剤付着用の２成分現像装置で
ある。

この現像装置１０２に種々の現像剤を入れ、種々の現像
バイアスを印加することにより、種々の電荷量をもった
現像剤を感光体ドラム１０３に付着させることかできる
。現像清掃装置１０１と現像剤付着用現像装置１０２と
の間には除電ランプ１０４が配置されており、感光体電
位は、約−５０Ｖ程度に除電されている。現像清掃装置
１０１の内部（実際にはローラ上の）の現像剤の帯電量
は−２１，０μｃ　／　ｇで、現像バイアスは一３２０
Ｖである。以上の条件で、現像剤付着用現像装置１０２
とスコロトロン帯電器１００の間にポイントム５スコロ
トロン帯電器１００と現像クリーニング装置１０１との
間にポイントＢ、現像クリーニング装置１０１と除電ラ
ンプ１０４との間にポイントＣを設け、現像剤として、
正極性のものから負極性のものまで約１０種類を使用し
、ポイントＡでの電荷量ＱＡ　（μｃ　／　ｇ　）　、
帯電器通過後ポイントＢでの電荷量ＱＢ　（μｃ　／　
ｇ　）、現像クリーニング装置１０１通過後ポイントＣ
（■／　ｃｄ　）での感光体への現像剤付着量ｍｃを測
定した。このとき付着用現像装置１０２の印加バイアス
は、ポイントＡでの付着現像剤量が約０．２（ｍｇ　／
　ｃｄ　）になるように調整した。感光体に付着した現
像剤の量、帯電量は、以下に示す吸引法により測定した
。この吸引法による現像剤付着量および帯電量の測定は
、第４図に示す装置を用い、次の手順で行なった。

■感光体４０を装置からとりはずし、電子天秤により質
量を測定する：ｍｌ　（＋ｒ）■・現像剤層４１の所定
の面積５（ｃｄ）の現像剤をファラデーケージ４２で吸
引しつつ、感光体素管からの逃げ電荷を測定する。

：Ｑｐ（μＣ） ■吸引後の感光体の質量を測定する。

：ｍ２（ｇ） このときの付着量ｍ（■／Ｃ−）および付着現像剤帯電
ｔＱ　（μｃ　／　ｇ　）は以下のように計算される。

ｍ＝　（ｍｌ−ｍ２）／５ Ｑ−Ｑｐ／　（ｍｌ−ｍ２） １成分の現像装置内の現像剤帯電量も上記方法てローラ
に形成された現像剤薄層を吸引することにより測定する
ことができる。

実験の結果として、ポイントＢにおける帯電量ＱＢに対
するポイントＡにおける帯電量ＱＡとポイントＣにおけ
る付着量ｍ。との関係を表すグラフを第５図に示す。第
５図中領域２００内は実用域であり、プリント汚れ等の
画像欠陥は発生しない。第５図に示すように、ｍｃか０
．０４ｍｇ／ｃ−以下であれば、プリント汚れは発生し
ないので、ＱＢがほぼ−９〜−３０（μｃ／ｇ）の範囲
であればよい。このようなＱＢを得るためには、ＱＡが
おおむね＋２０〜−１０μｃ　／　ｇの範囲であればよ
いことかわかる。したがって、現像清掃装置１０１上の
現像剤の帯電量Ｑは、上述のように−２１，０ｔｔｃ／
ｇであるので、式０．５×Ｑ≦ＱＡ≦−１．０×Ｑが成
立する。

ＱＢの値は、感光体の帯電電位が変わると、帯電コロナ
で現像剤の浴びる電荷の量が変わるが、いろいろな条件
で実験を行なった結果、現像清掃用現像装置の現像剤帯
電量Ｑに対して、ＱＢの値が０Ｊ×Ｑ〜１．５×Ｑの範
囲で十分にクリーニングが行われることがわかった。以
上の条件を満たすためには、感光体電位を一４５０ｖ〜
７５０ｖ程度にて使用する場合、ＱＡの値は、−１．０
×Ｑ〜０，５ｘＱの範囲であればよいことがわかる。実
際の装置においては、ブラシ通過後の現像剤電荷量は現
像装置における電荷量より小さく、さらには極性か反転
していることか望ましい。

本発明に用いられる現像剤は、このようなことを考慮し
て、現像装置内の現像剤の帯電量Ｑと現像剤像非パタン
化部材を通過した後の像担持体に付着している現像剤の
平均帯電量Ｑａとが下記式４式％（２） Ｑが負極性の場合 ０．５×Ｑ≦ＱＡ≦−１．０×Ｑ　　・・・（１）Ｑが
正極性の場合 ０．５×Ｑ≧ＱＡ≧−１．０×Ｑ　　・・・（２）の範
囲に限定されたものである。

実施例では、直流バイアスによるブラシから電荷注入を
利用して達成しているが、交流バイアスを適当なりＣに
重畳しても良好な結果が得られることがわかっている。

また、紙間隔でブラシバイアスを反転して現像剤を感光
体に再付着させる場合、弱い正極性のコロナにより現像
剤を除電（もしくは弱く十に帯電）することにより、現
像クリーニング装置にて十分クリーニングすることもで
きる。

なお、実施例では、転写ローラ６を用いて説明したか、
コロナ転写式の転写手段を用いても機能は同様であり、
その他公知の転写手段を利用することができる。

また、実施例では、現像クリーニング装置の例として、
１成分現像方式を用いたか、これに限定されるものでは
なく、他に知られる２成分現像法、磁性−成分ブラシ法
、ファーブラシ法、カスケード法などに用いても実現可
能であることはいうまでもない。

また、転写残り現像剤非パタン化手段の例として、導電
性もしくは抵抗性ブラシを使用したものについて説明し
たが、導電性もしくは抵抗性のローラ、スポンジ、ラバ
ー、布状部材などを利用しても同様の効果が得られる。

つまり、本発明は像担持体に静電潜像を形成する静電潜
像形成手段と、前記静電潜像と同極性に帯電された現像
剤を供給して反転現像しつつ前記像担持体に残留してい
る現像剤を除去する現像清掃手段と、前記像担持体に形
成された現像剤像を被転写部材に転写させる転写手段と
、転写後に前記像担持体に残留している転写残り現像剤
に摺接し、電圧を印加され転写残り現像剤像を非パタン
化する現像剤像非パタン化部材を有する画像形成装置に
おいて、前記現像剤像非パタン化部材通過後の現像剤の
平均電荷量ＱＡと、現像装置内部における現像剤帯電量
Ｑが上記式（１）または（２）で表される関係 を満たすことにより、現像剤非パタン化部材に現像剤の
蓄積もなく、画像汚れやメモリなどのない良好な印字を
行うことかできる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、像担持体上に残
留した転写残り現像剤を非パタン化する手段を有する画
像形成装置において、転写残り現像剤非パタン化手段に
より感光体に再付着した現像剤の極性および電荷量を好
適に制御することにより、画像汚れや画像メモリ、非パ
タン化部材からの現像剤落ちや現像剤飛散を防止するこ
とができる。このようにして、本発明によれば連続的に
印字を行っても、鮮明な画像を得ることかできるより小
型な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】

第１図は、本発明の画像形成装置の一実施例を第２図は
、本発明に用いられる現像ローラの一例を示す一部切欠
断面図、第３図は感光体上の現像剤付着量および現像剤
帯電量の実験装置を示す概略図、第４図は吸引法による
現像剤付着量および帯電量の測定方法の様子を示す図、
第５図は、感光体上の各地点における現像剤付着量およ
び現像剤帯電量の関係を示すグラフ図である。 １・・・感光体ドラム（像担持体）、２・・・転写残り
像非パタン化手段、４・・・現像清掃装置（現像清掃手
段）、７・・・除電ランプ、６・・・転写ローラ（転写
手段）、Ｔ・・・現像剤、１０・・・現像ローラ（弾性
現像部材）、Ｐ・・・用紙（被転写材）。 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体に静電潜像を形成する形成手段と、前記この潜
   像形成手段にて形成された潜像に前記潜像と同極性に帯
   電された現像剤を供給して反転現像するとともに前記像
   担持体に残留している現像剤を同時に除去する現像清掃
   手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を被転写材
   に転写した後に前記像担持体に残留している転写残り現
   像剤像に摺接して、転写残り現像剤像を非パタン化する
   現像剤像非パタン化部材とを有する画像形成装置におい
   て、前記現像剤像非パタン化部材を通過した後の像担持
   体に付着している現像剤の平均帯電量Ｑ＿Ａ（μｃ／ｇ
   ）と、現像清掃手段上の現像剤の帯電量Ｑ（μｃ／ｇ）
   が、 Ｑが負極性の場合 ０．５×Ｑ≦Ｑ＿Ａ≦−１．０×Ｑ・・・（１）Ｑが正
   極性の場合 ０．５×Ｑ≧Ｑ＿Ａ≧−１．０×Ｑ・・・（２）の関係
   をみたしていることを特徴とする画像形成装置。