JPH0486878A - 記録装置 - 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】 ［発明の目的コ （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
タなどが知られている。

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。

上記転写手段としては、コロナチャージャ転写が広く利
用されている。しかしながら、コロナチャージャ転写に
おいては、転写材の背面より現像剤とは逆極性のコロナ
電荷を付与し静電的に現像剤を転写材に転写しているた
め、湿度の影響により転写材の抵抗が変化したり、抵抗
の低い転写材には転写しにくいなどの問題があった。

そこで最近では、転写ローラ、転写ドラム、転写ベルト
など接触式の転写装置が提案されている。

これらの接触転写装置では、上記ローラ、ドラムおよび
ベルトなどの転写部材の抵抗を適当に選定し、その転写
部材に、現像剤とは逆極性の直流バイアスを印加するこ
とにより、一部転写材に電荷の付与が行われるものの、
主に転写部材と像担持体に形成される電界により転写が
行われるため、転写の環境依存性や転写材の抵抗の影響
などによる転写不良などが改善される。また、これらの
接触式転写装置では、転写材と像担持体の密着性が良好
で、高画質で安定した転写を行うことができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の接触転写方式では、文字やライン
などの画像において、転写中抜けが発生するという問題
があった。これは、転写ニップでの圧力過多によりトナ
ー凝集が起こることが原因と考えられる。転写材が厚紙
であったり、ＯＨＰシートなどのように堅いものであっ
たりすると発生しやすい。

この発明は、かかる事情を鑑みてなされたもので、鮮明
で転写抜けのない画像を提供することを目的としている
、 ［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 前述した目的を達成するために、本発明は現像剤が対象
することにより像が形成される像担持体と、前記像担持
体に擦接し、交流バイアス現像剤のトナー極性とは逆の
極性に偏奇された交流バイアスが印加され、前記像担持
体に形成された前記現像剤像を被転写部材に転写させる
転写手段とを結うし、この転写手段は、 Ｆｒ≦４０００及び（Ｆｒ×ｄ）／Ｖ≧２０Ｆｒ（Ｈ２
）　　　：交流バイアスの周波数ｄ（ｗ）　　　　：前
記転写手段と前記像担持体の形成するニップ幅 Ｖ　（ｍｍ／５ｅｅ）　　：前記像担持体の移動速度の
条件を満足するものであることを特徴とする記録装置で
ある。

（作用） 転写バイアスとして交流バイアスを印加すると、転写ニ
ップ内で現像剤層は交流電界により揺り動かされること
になり、転写ニップ内での過圧力によるトナー凝集を防
止することがてき、厚い転写材、堅い転写材などにも文
字やラインの中抜けのない高画質な画質の印字を行うこ
とができる。

（実施例） まず、従来用いられているコロナ転写を用いたプロセス
の説明をする。

第１図は、実験に使用した東芝製複写機ＢＤ−５１１Ｏ
のプロセス回りの配置を示したものである。プロセス速
度は１２０醜■／ｓｅｃである。図中、１はセレン系感
光体ドラムであり、次に、図示されていない露光手段に
より、静電潜像が形成される。２成分現像器３によりト
ナーが正規現像され、静電潜像は顕像化される。ここで
使用されるトナーは、マイナス極性のものである。トナ
ー像は、感光体ドラム１の回転に伴い転写領域へと運ば
れる。

転写材４である紙は、カセット５にストックされており
、帯電露光、現像の各プロセスのタイミングに合わせて
給紙され、アライニングローラ６により、感光体ドラム
１および転写ローラ１２により形成される転写領域へと
挿入される。この転写領域において、転写ローラによる
転写電界によりトナー像は転写材４に転写される。

転写ローラ１２の駆動軸は、図示されていない電源によ
り十に偏奇された交流バイアスが印加されている。トナ
ー像が転写された転写材４は、ＡＣ剥離チャージャ８に
より感光体ドラム１より剥離され、定着器９へと導かれ
る。転写材４上のトナー像は、定着器９により加熱加圧
され、転写材４へと定着された後、マシン外へと排出さ
れる。

転写されずに、感光体１上に残存した未転写トナーは、
クリーニング装置１０により除去される。

その後、感光体ドラム１は、除電ランプ１１により全面
消去され、１サイクルのプロセスが終了する。クリーニ
ング方式としては、一般的に使用されるブレードクリー
ニング方式を採用している。

第２図は転写領域の拡大図を示すものである。

転写ローラ１２は、転写ローラ支持部材１４により支持
されており、その転写ローラ支持部材１４には、その他
、転写クリーニングブレード１５、転写ローラ排トナー
ボックス１６が取付けられている。転写ローラ１２の感
光体ドラム１への押圧はバネ１７により成されている。

バネ１７は転写ローラ支持部材１４のａと、バネ支持部
材１８の間に張られている。転写ローラ支持部材１４は
、転写ローラユニットフレーム１９に、支点すを中心と
して回転自在に支持されている。転写ローラ１２は、転
写搬送ローラも兼ねており、転写ローラ１２を用いると
転写材４の感光体ドラム１への密着性が向上し、転写ブ
レが著しく改善される。また、転写ローラ１２を用いる
ことにより、多湿環境時の転写劣化が防止される。

良好な転写を行える転写バイアスの条件は、偏奇成分＋
８００ｖ〜＋１５００Ｖ　、交流成分１２００Ｖ〜２５
００Ｖ（ピークｔｏピーク、以下同様）、周波数６００
８ｚ〜４ｋｌｌＺの範囲であった。

これらの適正バイアス条件は、正規現像に関するもので
、反転現像ではこれより低いバイアス電圧が良好範囲と
なる。その他、感光体ドラム１の表面電位、転写ローラ
１２の抵抗などの条件によりシフトする。

また、転写ローラなど、接触型の転写方法を用いた場合
、転写部材の感光体ドラムへの押圧力が重要なファクタ
となる。そのため、転写ローラ１２の硬度も重要なファ
クタであり、押圧力か弱すぎると、転写材の感光体への
密着が悪くなり転写不良が生じ、押圧力が強すぎたり、
ローラ硬度が高すぎると文字の中抜けが発生する。適正
な押圧力およびローラの硬度は以下の通りである。

押圧カニ６０〜２８０ｇ／ｄ （転写ローラの感光体ドラムへの押圧力を転写ニップで
割ったもの） ローラゴム硬度：１０〜６０度 この条件内において、転写ニップは０．４ｍｍ〜８１程
度である。

なお、本実施例で用いられている条件を以下に示す。

転写バイア　ス：　Ｄ　Ｃ＋　１３００Ｖ　、　Ａ　Ｃ
１８００Ｖｐｐ。

ｋＨｚ ローラゴム硬度＝３０度 転写ニップ：２．５關 次に、転写ローラと、コロナ転写の転写効率を比較した
。

使用トナーは、ＢＤ−５１１０用の一般的な２成分用ト
ナーＡである（第３図）。転写ローラ１２を用いた場合
の良好な転写特性範囲（動作環境）を第３図（ａ）に示
した。第３図（ｂ）にはコロナ転写の同様な特性を示し
た。この結果によりゎがる通り、ローラ転写においては
、相対湿度３０〜８５％の湿度範囲で、転写効率８５％
以上が得られる。

方、コロナ転写では、３０〜５０％の湿度範囲でしが％
以上の転写効率が得られない。多湿環境では、著しく転
写効率が低下する。

次に、印加バイアスの周波数を２００Ｈｚから５ｋＨｚ
まて変化させてライン画像の転写中抜けの評価を行った
。この転写中抜けは、接触転写方式で発生しやすい問題
である。転写材としては、最も転写中抜けの発生しゃす
いＯＨＰンートを使用した。

このときの結果を第４図に示す。適正周波数は７００）
１ｚから４　ｋ　ｔ＋　ｚであった。次に、転写ニップ
を　１１から　５＋ｎｍまで変化させ、同様に転写中抜
けの周波数依存性を調べた結果を第５図に示す。このと
きの転写ローラ１２のゴム硬度およびバネのバネ係数を
調整し、転写ニップでの単位面積の加圧力が変わらない
ようにした。

転写ニップが広くなるほど、低い周波数でも転写中抜け
が発生しない。はぼ、転写ニップ内での電界変動が２０
回以上であれば、トナーの揺り動かし効果が現われ、転
写中抜けが発生しないことがわかる。しかし、転写バイ
アスの周波数が高すぎると、トナーは電界の変化に追従
できず、揺り動かし効果がなくなる。バイアス周波数が
４ｋＨｚを超えると転写中抜けが発生してしまう。

よって、転写バイアスの周波数が以下の条件を満たせば
、文字やライン画像において中抜けのない良好な転写を
行うことができる。

Ｆｒ≦４０００かツＦ　ｒ　Ｘ　ｄ　／　Ｖ≦２０Ｆｒ
：バイアス周波数（Ｈｚ） ｄ　：転写ニップ（關） ■　、感光体ドラムＩ＋＋＋ｍ／５ｅｅ）の周速第６図
は転写ローラの構成を示すものである。

１０６は抵抗性層、１０７は導電層、１０８は弾力的に
変形可能な弾性層、１０９は金属シャフトである。抵抗
性層１０６はポリエステル、ポリエチレン、塩ビなどの
樹脂、あるいはゴムに導電性カーボン、銅、ニッケルな
どの微細金属粒子など導電性微粒子を分散させたもの、
あるいは導電性高分子樹脂など可撓性に優れた抵抗性シ
ートを用いることができる。体積抵抗値は、後述するよ
うに１０３〜１０２５Ω・艶の範囲が望ましく、特に１
０２〜１０２２Ω・印の範囲が好適に用いられる。この
ような体積抵抗値の制御は、樹脂あるいはゴムへの導電
性微粒子の混合率を変えることにより容易になされる。

また、抵抗性層の体積抵抗値は外部からの圧力および／
あるいは温度・湿度などの環境条件の変化に対してかわ
らないか、あるいはその変化か小さいことが望ましい。

樹脂シート構造は内部に空気室を持たないので発泡構造
と比較して、温度に対して抵抗値は安定している。この
ような特性を持つことにより、紙、封書、葉書など、厚
みの異なる転写（イが圧接状態にあるトナー像担持体と
転写ローラの間に入ってきても、あるいは温湿度にかか
わらす、電気的トナー転写条件を同しに維持することが
できる。

また、抵抗性層１０６の表面は、平滑である方が望まし
い。不要なトナーか抵抗性層１０６表面に累積すると、
転写材の背面を汚すことになるが、このトナー除去は抵
抗性層１０６の表面が平滑であるほど容易となる。

抵抗性層１０６の厚みは、弾性層１０８の柔軟性を損わ
ぬためにできるだけ薄い方がよ＜　、０．０２〜２！ｌ
ｌ１１の範囲がよい。導電層１０７は、ポリエステルな
どに導電性カーボンなど導電性微粒子を分散させた導電
性樹脂、金属の薄いシートあるいは導電性接着剤などを
用いることができ、導電性と可撓性が必要である。体積
抵抗値は抵抗性層１０６のそれより低くなければならず
、１０’Ω・印以下である。また、導電層１０７と抵抗
性層１は電気的な接続が確保されなければならない。導
電層１０７の厚みも弾性層１０８の柔軟性を損わぬため
にできるだけ薄い方がよい。抵抗性層１と導電層２の厚
みの和を弾性層８の厚みの１７１０以下にすることによ
り、弾性層８の機能は維持される。弾力的に変形可能な
弾性層１０８は発泡ゴムスポンジ、発泡ポリエチレン、
発泡ウレタンなど、圧縮変形可能な弾性体を利用できる
。

転写ローラ１２はトナー像担持体に一部を圧接して用い
られるので、弾性層１０８は圧接時に柔軟に変形し、圧
接開放時には速やかに原形に復元することが必要であり
、かつ、この繰返しに対して、安定に動作することが必
要である。すなわち、耐クリープ、耐塑性変形に優れた
材料が望ましい。

発泡構造としては、連続初泡（連泡）構造、独立気泡構
造などいずれの構造も用いることがてきるが、連泡構造
は周囲湿度にかかわらず形状が安定しているので、好適
に使用することができる。

弾性層１０８の柔軟性は構成材料、発泡構造、発泡の程
度などを変えることにより任意のものを得ることか可能
であり、独立気泡構造のスポンジゴム硬度３０と同等以
下の硬度が好適に用いられる。

シャフト１０９と導電層１０７の導通は、ローラ両端に
導電性物質１０７′を塗布することにより行っている。

以上のような転写ローラ６を用いて、表面電位＋　７５
０Ｖ、転写バイアスＤＣ＋１３００Ｖ　、ＡＣ１８００
Ｖ　。

周波数２　ｋ　Ｈ，ｚ　、ローラ押圧力的１００ｇ／ｄ
、転写ニップ約２　、５　ｌ１ｍの条件で印字テストを
行ったところ、８万枚の印字を行っても転写効率の低下
や転写中抜けもなく、良好な画質を維持することができ
た。

実施例としては、転写ローラについて説明を行ったか、
その他、転写ベルト、転写ドラムなど、接触型の転写方
式にも同様に応用することができる。

現像方法は、実施例において２成分反転現像での説明を
行ったが、周知のいずれの現像方法でもよい。

次に、本実施例を、現像装置か像担持体のクリニング機
能も兼ねる、クリーナレスプロセスを使用したマシンに
適用した例を示す。

装置構成の例を第７図に示す。

第７図は、この発明に係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（○ＰＣ）系の
光導電材料から形成されており、ドラム径は４０ｍｍで
ある。

また、前記感光体ドラム１の周囲には現像剤撹乱手段１
３、除電手段１１、スコロトロン帯電器２、レーザ装置
３１、現像清掃装置３′、転写ローラ１２か配設されて
いる。

上記現像剤撹乱手段２３は、１０３〜１０９Ω・印の電
気抵抗を有する繊維（商品名トレカ、カイノールなど）
で作られたブラシ２３ａ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、十〇〜８００ｖに偏奇さ
れた、　８００〜２０００Ｖ　　（ピークｔｏヒーク）
、周波数３００〜４ｋＨｚのバイアスが印加されている
。また、スコロトロン帯電器２は感光体ドラム１の表面
を−４５０〜−８００■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３１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２８を照射して
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３′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２９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２９内に戻す現像ローラ２４が設けられている。

前記現像ローラ２４には１０２〜１０８Ω・ｃｍの電気
抵抗を有する導電性表面層２７と、この内部には発泡ウ
レタンあるいはシリコンゴム、ＥＰＤＭなどによる弾性
層２６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０−ラ２４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
コン樹脂などからなる弾性ブレード３０が押圧されて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２４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２７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２４に
はバイアス電源３４が接続されており、上記表面層２７
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２９内にはスポン
ジ状現像剤搬送ローラ２５が設けられており、ホッパ２
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１２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３５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１２は現像ローラ２４と同様な構造を有
するが、表面層の電気抵抗は１０５〜１０１０Ω・Ｃで
ある。この転写ローラ１２により、ここに搬送されてき
た用紙の裏面からトナー極性（−）とは逆極性に偏奇さ
れた交流バイアスを印加することにより、感光体ドラム
１からトナー画像を用紙に転写する。

印加ハイアストシテハ、Ｄ　Ｃ＋４００−＋１５００Ｖ
　。

Ａ　Ｃ４００〜２５００Ｖピークｔｏピーク（以下、同
様に示す）、周波数３００Ｈｚ〜４ｋＨｚにて良好な転
写が行われる。このような接触式の転写手段では、多湿
下においても安定した転写特性を発揮するため、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。また、印加バイアスが交流であるため、転
写領域ニップ内においてトナー像が揺り動かされ、接触
転写方式で問題になる、圧力過多による文字やラインの
転写中抜けも防止される。

除電手段１１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倍の光量を要する。除電手段
１１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２３の導電性ブラシ２３ａ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３２と接続
してＤＣＯＶ〜８００■、Ａ　Ｃ４００〜２０００■、
周波数３（１０１１ｚ　〜４に＋ｉｚの範囲において転
写残りトナーが十分に撹乱・非バタン化される。ブラシ
２３ａと感光体ドラム１により形成される交流電界によ
り、転写残りトナー像はブラシ２３ａと感光体ドラム１
の間を転移・逆転移を繰返すうち、ブラシ表面形状が不
定であるため、徐々に転写残りトナーのバタンか乱され
ていく。また、この転写残りトナーの非バタン化にはブ
ラシ２３ａによるメカニカルな掻き乱し効果も寄与して
いる。

このように静電潜像が消去され、転写残り２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帯電器２
により感光体ドラム１は所定の電位に帯電される。

この際、感光体ドラム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ｌ＋’ｉ
掃装置３′においてクリーニングされる。

また、上記感光体ドラム１の下方部には、用紙Ｐを搬送
路３５に供給する給紙ユニット５が設けられている。こ
の給紙ユニット５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５の上方には回転により給紙ユ
ニット５から用紙Ｐを搬送路３５へ供給する給紙ローラ
６が設けられている。

なお、搬送路３５には用紙Ｐに転写後のトナー画像を定
着する定着器９が設けられている。

（以下余白） 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を矢印入方向に回転させ、感光
体ドラム１の周面をスコロトロン帯電器２により約−５
００〜８００ｖに帯電する。続いて、この帯電領域にレ
ーザ装置３１からレーザビーム２８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３′と対面する現像清掃位置に
搬送される。現像清掃装置３′の現像ローラ２４からは
現像剤（トナー）Ｔが送出され、これが静電潜像に弾性
的に、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３０および現像ローラ２４の表面層
２７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２
４には約−１５０〜４５０ｖ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１２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
６の回転により給紙ユニット５がら用紙Ｐが感光体ドラ
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１２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１２は電源３２により
、４００〜２０００Ｖのプラスに偏奇された、８００〜
２５００Ｖ　、周波数３００Ｈｚ〜３．５ｋＨｚのバイ
アスが回転軸に与えられ、転写ローラ１２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１０５〜１０
９Ω・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１２の表面は付着する現像剤や紙粉な
どの異物を清掃しゃすくするため、表面の平滑性と、低
摩擦性を偏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
測定で２５〜５０″の柔軟なものが、転写ローラ１２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。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、第３図に示す通り
、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２３や現像清掃装置３′に大きい負担をかけること
となる。転写残留トナーの増加は現像剤撹乱手段２３に
蓄積されるトナーが増加することを意味し、機内乱れを
発生させたり、転写残りトナーの非バタン化能力の低下
を引起こす。現像剤撹乱手段２３の転写残りトナの非バ
タン化能力が低下すると、転写残りバタンのメモリが発
生したり、現像清掃装置３−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１２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
に転写紙に直接接触するため、用紙Ｐに母岩している紙
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かで
きる。

さらに、転写ローラ１２を用いることて、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
く鮮明な画像か転写される。

これらの効果は、転写ローラ以外にも接触式の転写方式
、たとえば転写ベルト、転写ドラム、転写バーなどを用
いた転写方式でも同様な効果がある。

また、転写後の用紙Ｐは定着器９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。

ところで、転写後の感光体ドラム１の表面にはわずかな
がら転写しき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。残存している静電潜像は、除電手段であ
る赤色ＬＥＤＩＩ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２３に搬送され
て非バタン化される。現像剤撹乱手段２３では、前述の
通り、ブラシ２３ａ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ぼして、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
３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２により帯電された感光体ドラム１
は、帯電後、レーザ装置３１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３′に対面す
る現像清掃装置に到達する。

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、露光ムラが生しない。

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。

ここにおいても、既述したように、現像ローラ２４はＪ
ＩＳゴム硬度１１ＦＩ定法で３０〜７００の弾性を有す
るとともに、１１２〜１０８の導電性を有するため、現
像ローラ１０に線電荷として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）を生じ
、このニップにおいて、残留トナーと現像ローラ２４上
のトナーＴとが、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、トナーＴだけで現
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
る吸引力か感光体トラム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３′に引付けられ
て回収される。すなわち、現像ローラ２４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２４から露光
部に新たなトナーが母岩するとともに、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２４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
３において）め小さな霧状に分散しているから、現像清
掃装置３′は残留トナーを効率よ（回収することができ
、回収不良を生しることがない。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］
２と対面する位置において用紙Ｐに転写される。以下、
同様な工程か繰返される。

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か皆無とな
るばかりか、清掃不良をも防止することができる。

次に、現像剤撹乱手段２３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。

印加電圧の適正値としては、ブラシ２３ａはＤＣ成分が
０■〜＋８００Ｖ、　Ａ　Ｃ成分がピークｔｏビーつて
８００Ｖ〜２０００Ｖである。

現像剤−時剥離手段２に交流バイアスが印加されている
ため、転写残りトナーはブラシ２３ａと感光体ドラム１
の間で転移・逆転移を繰返す。プラン２３Ｂはローラな
どとは異なり表面か均一でないため、感光体ドラム１の
回転に伴い、微妙に位置か変化しており、また、ブラシ
２３ａ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１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、徐々にパターンか
ずれていき、転写残りの文字やラインなどのパターンが
乱され、現像剤撹乱手段２３を通過した後はパターン情
報が失われている。

以上のように、ＡＣ成分を何するバイアスを印加するこ
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、転写残りトナーの非バタン化を達成することがで
きる。なお、トナーの転移・逆転移は、ブラシ２３ａと
感光体ドラムの電位差が３００Ｖ以上てないと起こらな
いため、バイアス波形のピークが第８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＝７ｔ
）Ｖである場合、ＤＣ成分が０■である場合は、ＡＣの
ピークｔｏピークは、７４０Ｖ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バタン化を行いつつ
、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
ーは非バタ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ｆｆ１ｌ下バイアスを印
加することか有効である。例えば、ＤＣ成分カ＋２００
ｖノ場合、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、十方向に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２３ａにはトナ
ーか蓄積しやすい。そのため、新聞や、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、新聞や
、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
た交流を印加するなどの方法が考えられる。

また、十分に転写残り像の非バタ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９図はプラン２３ａの構成を示し、このブラ’／　２
３　ａを用イテ、Ｄ　Ｃ＋　４００ＶとＡ　Ｃ１４［１
（ＩＶ　　（ピークｔｏピーク）を印加して、周波数を
２００Ｈｚから５　ｋ　Ｈｚまで変化させ画像メモリの
発生を調べた結果を第１０図に示す。なお、実施例のブ
ラシの構成は、布に直径２０〜２００ｕｒａ−、抵抗値
約１０５Ω・釦の繊維４１を布４２に縫い付け、それを
、アルミ板４３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８關、長さは感光体ド
ラムの回転上流に当接する部分稈長くなっている。また
、ブラシの幅は、約５關となっている。

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。

転写残りトナー像か十分に非バタ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ない部
分も一５５０■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
清掃機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、かつ十分に非バ
タン化されていない場合は、十分にクリニツクされない
ため、転写ローラ］２において転写され、白地に黒のメ
モリパタ 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なとの画像部、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
光体トラム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か少ない。この状態で現
像が行われると、転写残りトナーのある部分は現像電界
か弱まるため、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）か
発生しやすい。第５図は、ＡＣ周波数を変化させ、面積
率５０％のハーフトーンに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
クロテーンシトメータにて測定）を示す。両者の差が、
濃度差で０．０５以内であれば、目視の判定てほぼ良好
と判断ンか現われる。

される。

第１０図の実線で示す通り、約３００Ｈｚから４　ｋ　
Ｈｚまでの周波数において、良好なメモリのな０画像を
得ることができた。実施例のプロセス速度は、７２ｍｍ
／ｓｅｃ、ブラシの幅が５ｍｍであることから、ブラン
２３ａと像担持体１との二・ツブもほぼ　５ｍｍと考え
ると、３００１１ｚ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、転写残り非バタン化が達
成されていることがわかる。

次に、幅が２ｍｍのブラシを用いて同様なテストを行っ
た。約７００１１ｚから４　ｋ　Ｈｚ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
バタ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４　ｋ　Ｈ
ｚを超える周波数では転写残りトナーの非ノくタン化を
行うことができない。

第７図に示す装置で、ブラシノくイアスＤＣ＋４００■
、Ａ　Ｃ１４００Ｖ　ｐＩＥ、周波数２ｋＨｚ、転写バ
イアスＤｃ　＋　ＢＯＯＬ　Ａ　Ｃ２１００Ｖ　ｐｐ、
周波数２ｋｌｌｚ、表面電位５５０■、露光部電位−７
０Ｖの条件にて、新聞では転写バイアス、ブラシバイア
ス共に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もない良好な印字か維持さ
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
スを印加して、転写残り画像の非バタン化を行うことに
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。

上記非バタン化を行う条件としては、像撹乱部材と像担
持体により形成されるニップｄｉ（ｍｍ）と、像担持体
の移動速度Ｖ　（ｍｍ／５ｅｅ）と、印加される交流バ
イアスの周波数Ｆｒ１（ｆｉｚ）が以下の条件を１シだ
す必要がある。

Ｆｒｌ　≦４０００かツ（Ｆ　ｒｌ　　ｘ　ｄ）　／Ｖ
≧２０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
ーの非バタ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、接触転写を行うことにより、多湿環境でも転写効
率か良好で転写抜けなどのない良好な転写を行うとかで
き、さらには交流ノ〈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。

以上のような効果を得るためには、像担持体と転写手段
により形成される転写ニップｄ２（ｍｍ）、像担持体の
移動速度Ｖ　（ｍｎ／５ｅｅ）および印加される転写バ
イアスの周波数Ｆｒ２（Ｈｚ）が以下の条件を満たす必
′要かある。

Ｆｒ２　≦４０００かつ（Ｆ　ｒｌ　　ｘｄ）／Ｖ≧２
０第１図の装置で、プランバイアスとしてＤＣ＋４００
とＡ　Ｃ１４００Ｖ　Ｉ）ｌ）、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、ＤＣ＋
ＢＯＯ■とＡ　Ｃ２１００Ｖ　１）Ｉ）、周波数２　ｋ
　ＩＩ　ｚを印加し、感光体表面電位−５５０Ｖ、露光
部電位７０Ｖにて３万枚のプノ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
などもない良好な画質が維持された。

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、現像剤撹乱部材の例として、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、導電性もしくは抵抗性の部材にバイアスを印加しな
から像担持体に擦接する部材であればよい。

また、転写手段は転写ローラ以外に、転写ヘルド、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。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、転写手段として
適正な周波数の交流転写バイアスを印加した接触転写装
置を採用することにより、多湿でも転写が良好で、かつ
、ラインや文字の転写中抜けのない良好な印字を行うこ
とができる。また、この転写装置をクリーナレスプロセ
スを用いた記録装置の転写手段として搭載することによ
り、メモリ画像も解消され、かつ、装置のロングライフ
化が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る転写装置の構成図、 第２図は第１図の転写部分の拡大図、 第３図（ａ）は転写ローラの転写効率の環境特性を示す
図、 第３図（ｂ）はコロナ転写の転写効率の環境特性を示す
図、 第４図は転写バイアス周波数とライン中抜けの発生を示
す図、 第５図は転写ニップによる適正周波数の変化を示す図、 第６図は転写ローラ構成の一実施例を示す図、第７図は
本発明をクリーナレスプロセスに適用した場合の構成図
、 第８図は適正ブラシバイアス条件（ＡＣ成分）を示す図
、 第９図はブラシ構成の例を示す図、 第１０図はブラシバイアス周波数の適正範囲を示す図で
ある。 １・・・・・・・感光体ドラム（像担持体）３・・・・
・・・・現像器 ３′・・・・・現像清掃器 １２・・・・・・・・転写ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤が対象することにより像が形成される像担
   持体と、 前記像担持体に擦接し、交流バイアス現像剤のトナー極
   性とは逆の極性に偏奇された交流バイアスが印加され、
   前記像担持体に形成された前記現像剤像を被転写部材に
   転写させる転写手段とを結うし、この転写手段は、 Ｆｒ≦４０００及び（Ｆｒ×ｄ）／Ｖ≧２０Ｆｒ（Ｈｚ
   ）：交流バイアスの周波数 ｄ（ｍｍ）：前記転写手段と前記像担持体 の形成するニップ幅 Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）：前記像担持体の移動速度の条件を
   満足するものであることを特徴とする記録装置。