JPH0486884A - 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
タ等が知られている。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
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、たと
えば、特開昭４７−１１５：（８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が比
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３１１ｉ４９２ｆｉ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
る方法が開示されている。

そこで、これらの問題を解決するため、転写工程と帯電
工程との間に、現像剤一時剥離手段を配置し、転写残り
現像剤を像担持体から引離した後、再び像担持体に戻し
てやることにより転写残りトナーのパターンを消去した
後、静電潜像を形成し、現像清掃装置にて、現像と同時
にクリーニングを行うことにより、像担持体を小形化し
、かつ、高速に印字を行う方法が提案されている。

（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、前記工程の残像が、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、画像が不鮮明
になるという欠点がある。このような現像し、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が遭遇した場合に
生じゃすく、しばしば潜像のみならず現像剤も十分除去
で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。

本発明は、係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形の記録装置を提供
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） 前述した目的を達成するために本発明は、像担持体に静
電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像形
成手段にて形成された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、前記現像清掃手
段によって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、前記転写手段による転写
処理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、バイアスが印加されることにより、一時的に前
記像担持体から前記転写残り現像剤を引離し、所定の時
間経過後、再び前記像担持体に現像剤を付着させる現像
剤一時剥離手段と、を具備する記録装置である。

（作用） 現像剤一時剥離手段により、像担持体上に残留した現像
剤を一時的に剥離した後、再び像担持体に戻すことによ
り、転写残りトナーを非バタン化することにより、露光
ムラを防止するとともに、残留現像剤のクリーニング効
率の向上を図る。

また、剥離した現像剤を確実に像担持体に戻すことによ
り、現像剤一時剥離手段への現像剤の蓄積を防止し、装
置のロングライフ化を図ることができる。

転写手段として、接触転写方式を採用することにより、
転写抜けを防止し、多湿環境においても転写効率の低下
のない安定した転写を達成することにより、転写残り現
像剤を軽減させ、がっ、現像剤一時剥離手段により、像
担持体上に残留した現像剤を一時的に剥離した後、再び
像担持体に戻すことにより、転写残りトナーを非バタン
化することにより、露光ムラを防止するとともに、残留
現像剤のクリーニング効率の向上を図ることにより、濃
度ムラやメモリ画像の発生を軽減することができ、高画
質化ならびに装置のロングライフ化が達成される。

（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、記録すべき像の面柾よりも小さ
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の周囲には現像剤一時剥離手段２、除電手段７、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。

上記現像剤一時剥離手段２は、１０３〜１ｏ９Ωｃｍ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、＋３００〜１００ＯＶ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−４５０〜−８００ｖ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、記録すべき画像情報に応して、感
光体ドラム１の表面にレーザビーム８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５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を有し、このホッパ
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、感光体トラム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等による弾性層１
２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トコ３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１０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］１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重二％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、バイアス電源１４が接続されており、上記表面層１
１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１ヒと、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トラム１の下
方において、用紙の搬送路］６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６
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１０５〜１０’°Ω印である。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６０
０〜２０００Ｖの電圧を印加してトナーを静電的に引付
けて、感光体ドラム１からトナー画像を用紙に転写する
。この電圧は、電源２３により供給されている。

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かあるとともに、転
写紙中の紙粉も除去し、現像剤への混入を防止する。

現像剤一時剥離手段２の導電性ブラン２ａは感光体トラ
ム１の回転ともに摺擦され、バイアス電源２３と接続し
て３００〜１５００Ｖの電圧が印加され、感光体トラム
１上の転写残留現像剤を一時的に吸着する。転写残りト
ナーの多くはマイナス極性であるため、現像剤一時剥離
手段２に吸亡するが、かぶりトナーの転写残りトナーの
中には、ブラシに帯電しているものもあり、これらのト
ナー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。

一時的に、現像剤一時剥離手段２にトラップされた転写
残りトナーは、印加されたバイアスやブラン２ａの抵抗
、トナーの粒径、抵抗等の条件に応じた時間で、プラス
の電荷が注入されブラシ２ａと感光ドラム１とて形成さ
れる電界により、感光体ドラム１へ戻される。転写残り
トナーが、現像剤一時剥離手段２にトラップされてから
、電荷注入を受は再び感光体ドラム１に戻されるまでの
時間は、前述の通り、トナーの粒径、抵抗等によるため
、ある程度幅をもった分布を持つことになる。そのため
、転写残りトナーは非バタン化される。また、転写残り
トナーの非バタン化には、ブラシ２ａのメカニカルな掃
き取り効果も寄与している。

感光体ドラム１に戻されたトナーは、正規の極性とは逆
極性のプラスの極性をもつが、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
を浴びトナーもマイナス極性となり、現像清掃装置５に
おいてクリーニングされる。

転写残りトナーが、現像剤一時剥離手段２にトラップさ
れている時間ｔは、前述の通り、ブラシの抵抗や印加電
圧等により異なる。このｔが数ｓｅｃ以上のオーダにな
ると、ブラシ２ａにトナーが蓄積され、飛散し機内汚れ
を引起こしたり、突如大量のトナーを感光体に戻したり
して感光体長手方向のライン状のメモリを発生させたり
する。これらの現象は、ブラシ２ａの抵抗が大きい場合
に発生する。また、ブラシの抵抗が低すぎると、感光体
ドラム１にバイアスがリークし感光体破壊を引起こして
しまう。そのため、ブラシ２ａの抵抗は、１０３〜１０
９Ω師であることが望ましい。また、印加電圧は、３０
０〜１５００Ｖであることが望ましい。

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、転写残りトナーの量等
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、転写残りトナーのトラップ−掃出しが短い
サイクルで行われるためブラシ２ａに残留するトナーは
微量で゛ある。しかし、連続的にプリントをしていると
トラップされているトナー量が徐々に蓄積していき、許
容量を越えると飛散することも考えられる。そこで、現
像剤一時剥離手段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
するのが防止される。すなわち、感光体ドラム１上に落
下してもそのまま現像清掃装置５に搬送回収される利点
がある。

また、上記感光体ドラム１の下方部には、用紙Ｐを搬送
路１６に供給する給紙ユニ・ソト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１つの上方には回転によ
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２０が設けられている。

なお、搬送路１６には用紙Ｐに転写後のトナー画像を定
着する定着器２１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−５００〜８
００■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（トナー
）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／Ｚ　（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−１
５０〜４５０■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６によりその裏面がプラスの極
性に帯電される。したがって、感光体ドラム１の表面上
のトナー画像は静電気的に用紙Ｐに引寄せられて転写れ
る。ここにおいて、転写ローラ６は直流電源２３により
、６００〜２０００Ｖ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％混合してなる導通部を介して、ロー
ラ表面の１０５〜１０９Ω■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
。この転写ローラ６による良好な転写特性範囲（動作環
境）を第２図（ａ）に斜線で示した。

同じく、従来の転写コロナによる測定を第２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％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６（１％以下の転写効率となってし
まう。

このことは、本発明のような清掃装置を持たない記録装
置では、多湿下において、転写残留トナーか急増するこ
とを意味し、従来の清掃装置を持たない、いわゆるクリ
ーナレス記録装置の清掃不良の最大原因となっていた。

また、コロナ転写方式では、電荷を転写材に付与するこ
とにより転写を行っているため、抵抗の低い転写材や多
湿環境で紙に転写を行う場合に、転写拐を電荷が通過し
て（漏れ電荷という）転写残りトナーは、プラスに帯電
されてしまう。

前述の通り、マイナス極性の転写残りトナーは、現像剤
一時剥離手段２で非バタン化されるが、プラスドナーは
トラップ−再付着が行われない。そのため、非バタン化
はメカニカルな力により掻き乱されることによってのみ
行イつれるため、転写プロセスにおいて転写残りトナー
へのプラスの電荷付与が行われると、メモリ画像が発生
しやすい。

一方、ローラ転写方式では、一部転写材への電荷付与も
行われるか、転写ローラ６と感光体ドラム１の間に形成
される電界によるトナーの転移が支配的であり、トナー
へのプラスの電荷付与は僅かであるため、現像剤一時剥
離手段２により、像の非バタン化が容易に行われ、メモ
リは発生しない。

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
に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に残留する付属物は極めて減少し、転写残りトナーの
電荷の逆転も発生せす、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）
防止されることや、紙のサイズや質にも影響か少なく鮮
明な画像が転写される。

また、転写後の用紙Ｐは定着器２１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の表面には伜かなか
ら転写し切れずに残留したトナー像および静１５像が残
留している。これらのトナー像や静電戦争は現像剤一時
剥離手段２に搬送されて非バタン化される。現像剤一時
剥離手段２ては、ブラシ２ａをトナー像および静ｍＷ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、前述の通り、残留している像を乱
す。

感光体ドラム１の表面上に散乱されたトナーＴは十分に
小さな霧状に分布しており、もはや文字ま画像としての
情報は有していない。感光体上に残存する静電潜像は、
除電手段（たとえば、赤色ＬＥＤ）により消去され、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、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（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１１はＪＩ
Ｓゴム硬度ｌｐｊ定法で３０〜７０°の弾性ををすると
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■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１０上のトナー
Ｔとが、撹乱れ摺擦されるため、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たけて現像剤が
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、現像剤一時剥離手段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、回収不良を生しることが
ない。このようにして、感光体ドラム１を重複使用し、
−枚の記録像を得る。

なお、転写方式としては、実施例のとうり転写ローラ６
を用いたほう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、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。

この実施例によれば、小さな径の感光体トラム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ができる。この
実施例において、画像面積率約７％、Ａ４サイズの用紙
を２万枚プリントしたところ、清掃不良を生しることな
く、最後まで良好な画像を得ることができた。

また、実施例ではトナーとは逆極性の直流バイアスを現
像剤一時剥離手段２に印加している。転写残りトナーの
非バタン化は、画像領域のみてよいのて、画像と画像の
間、つまり、紙間の部分においては、パターンを有する
像は存在しないので、バイアスはオフにしてもよい。ま
た、ブラシ２ａにトラップされた多くのトナーは、感光
体ドラム１に再付着するが、一部再付着しきれず、徐々
にブラシ２ａに蓄積していくことが考えられる。

そのため、上記紙間において、積極的に蓄積したトナー
を掃出すようバイアスを印加してもよい。

たとえば、紙間において画像部に印加しているバイアス
とは逆極性の−２００〜−１２００Ｖ程度のバイアスを
印加したり、バイアスを小刻みにＯＮ／　ＯＦＦしたり
することも効果がある。実施例においては、紙間隔にお
いて、約５０ｍ　ｓｅｃ〜１ｓｅｃの周期で、バイアス
を０Ｎ１０ＦＦ　している。このように、紙間において
ブラシ２ａにトラップされたトナーを吐出すことにより
、ブラシ２ａへの過剰なトナーの蓄積が防止される。吐
出されたトナーは現像清掃装置５により感光体ドラム１
より除去される。

また、プリントのイニシャライズ動作や、終了動作時に
まとめて掃出し工程を行ってもよい。これらの動作時に
、スコトロン帯電器３、現像清掃器５のバイアスをオン
し、現像剤一時剥離手段２に一２００〜１２ｆ）ＯＶ程
程度バイアスを印加することにより、ブラン２ａに蓄積
したトナーを十分吐出すことができる。

また、ブラン２ａに蓄積されているトナーの多くは、ブ
ランにより電荷注入されておらず、正規のマイナス極性
を有しているので、感光体の電位がプラスである方が掃
出されやすい。そのため、コロナ転写方式を用いた場合
、前記イニシャライズ動作、終了動作的に、トナーの掃
出しを行う際、転写コロナをオンし、ブラシバイアスを
オフ、もしくは−５００ｖ以下のブラシバイアスを印加
しても、十分な吐出し効果を得ることができる。

次に、現像剤一時剥離手段２に印加するバイアスに交流
と直流を重畳させたものを使用した例について説明する
。

印加電圧としては、ＤＣ成分が一８００ｖ〜＋８００Ｖ
。

ＡＣ成分がピークｔｏピークで８００Ｖ　〜２０００Ｖ
印加したものを使用した。なお、交流の周波数は３００
１（２〜４　ｋ　ｌ＋　ｚで良好な結果を得ることがで
きた。バイアスに交流が重畳されているため、転写残り
トナーはブラシ２ａと感光体ドラムの間で転移・逆転移
を繰返す。

ブラシはローラ等とは異なり表面が均一でないため、感
光体ドラム１の回転に伴い、微妙に位置が変化しており
、また、プラン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、現像剤一時剥離手段２を通過した後はバタ
ン情報が失われている。

以上のように、ＡＣ成分を有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、ブラシと感光体
ドラムの電位差が３００Ｖ以上でないと起こらないため
、バイアス波形のピークが第３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
部電位が一７０Ｖ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、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バタン化を行い、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＋
２００ｖの場合、ＡＣはピークｔｏピークで１１４０■
以上で良好な効果が得られる。

しかしながら、子方向に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、前述のような紙間や、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。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４図は、ブラシ２ａの構成を示すものであるか、この
ブラシを用いて、Ｄ　Ｃ＋３００ＶとＡ　Ｃ１４００■
　（ピークｔｏピーク）を印加して、周波数を２００１
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５図に示す。なお、実施例のブラシの構成は
、布に直径２０〜２００ｕｍ　、抵抗値約１０５Ω・ｃ
ｍの繊維３１を布３２に縫い付け、それを、アルミ板３
３でかしめたブラシを形成した構成となっている。プラ
ンの突出し長さは約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。転写残りトナー像が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、十分に非バタン化されていない場合は、十分
にクリーニングされないため、転写手段において転写さ
れ、白地に黒のメモリパターンか現われる。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
が行われると、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ノ＼−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ーシト
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
てほぼ良好と判断される。

第５図に示す通り、約３０ＯＨ２から４　ｋ　ｌｔ　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
ことができた。実施例のプロセス速度は７２ｍ１／ｓｅ
ｃ。

プランの幅は約５ｍｉであることから、３００Ｈｚの周
波数において、はぼ２０回程度の転移・逆転移を繰返し
ている。よって、２０回以上の転移・逆転移を行うこと
により転写残りの非バタン化が達成されていることがわ
かる。また、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ない。よっ
て、約４に肚を超える周波数では転写残りトナーの非バ
タン化を行うことができない。

以上のことから、適正な周波数の範囲は３００１１ｚ〜
４ｋｌｌｚである。第４図のブラシを使用し、第１図の
装置で、ブラシバイアスＤ　Ｃ＋　２００Ｖ、Ａ　Ｃ１
５００Ｖｌ）Ｉｌｌ　、周波数２ｋｌｌｚ、表面電位−
５５０■、露光部電位７０Ｖの条件にて、紙間は、ＤＣ
成分−２００ｖに変化させ２万枚に印字テストを行った
ところ、良好な印字が維持された。

また、デジタルＰＰＣ等に本実施例を実施し、かつパル
ス幅変調等の階調処理を行う場合、露光部の電位は、−
７０Ｖ〜−５５０Ｖまて連続的に変わっており、各電位
部分の転写残りトナーで、転移・逆転移を起こさせるた
めには、マイナスのＤＣバイアスを重畳しなくてはなら
ない。もし、十のＤＣバイアスを重畳して、第３図に示
す条件を満たすためには、高いＡＣバイアスを使用せね
ばならない。

しかし、もＡＣのピークｔｏピークが２５０ＤＶを超え
ると感光体ドラムへのリークが発生し、感光体ドラムを
破損する。そのため、非常に小さい＋もしくは−のＤＣ
バイアスを印加することになるが、それては十のＤＣバ
イアスを重畳させたときほどの効果が得られない。

そこで、除電ランプを現像剤一時剥離手段２と転写プロ
セスとの間に除電ランプを設け、感光体電位を除電する
ことが望ましい。実際には、転写残りトナーがあるため
完全には除電することはできないが、十分に効果がある
。

第６図に示した構成のプリンタで、パルス幅変調により
感光体電位を一７０Ｖ〜−５００Ｖ程度まで変化させた
ときの転写効率と、その時の除電ランプ（赤ＬＥＤ、感
光体半減光量の約１５倍の光量）通過後の電位の変化を
第７図に示す。全ての条件で、電位が一１５０Ｖ以下に
減衰していることがわかる。

よって、十のＤＣバイアス成分を印加しても、小さなＡ
Ｃ成分で効果が得られ、ＤＣ成分＋２００■、ＡＣ成分
１．５ＫＶ　　Ｃ，ピークｔｏピーク）、周波数２ｋｌ
ｌｚのバイアスを印加することにより　２万枚のプリン
トを行っても、機内汚れの発生もなく、メモリ画像のな
い良好な画像を得ることができた。

以上説明してきたように、現像剤一時剥離手段２に転写
残りトナーを付着させた後、感光体に再付着させること
により、転写残り画像の非バタン化を行うことができ、
帯電ムラやメモリ画像のない良好な画像を得ることがで
きる。

印加するバイアスかＤＣバイアスの場合、電界によりト
ナーをブラシ２ａに付着させた後、電荷注入により感光
体に再付着させる。この時、トナの粒径や帯電量のバラ
ツキにより再付着するタイミングか異なるため、パター
ンが乱される。また、ＡＣバイアス、もしくはＡＣとＤ
Ｃを重畳させたバイアスを印加させた場合は、電界の変
化によりトナーがブラシ２ａと感光体ドラム１の間を転
移・逆転移を繰返すうちに徐々にパターンが乱されてい
く。このように、除電手段７を現像剤一時剥離手段２の
前段に配置する効果は、２値のプリンタにおいても同様
である。また配置についても、転写手段６と現像剤一時
剥離手段２の間でなくても、現像清掃装置６〜現像剤一
時剥離手段２の間にあればよい。

実施例では、転写ローラ６を用いて説明したが、非コロ
ナ転写式の接触式転写手段としては、ベルト状に変形し
ても機能は同様である。また、前述の通りコロナ帯電等
を用いても、同様の効果が得られることから、転写方式
によらず本発明を適用することができる。

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。

また、現像剤一時剥離手段２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
部材等を利用しても同様の効果か得られる。

また、現像剤一時剥離手段は、本実施例のブラシ以外に
も、布状のものや、ローラ状のもの等、表面が適度に粗
い、導電性もしくは抵抗性の部材に電圧を印加したもの
であればよい。

第８図は、別の実施例を示すものである。この実施例で
は、現像剤一時剥離手段２と転写ローラを電源２３に接
続させ、この電源２３からバイアスを得る。

本実施例ではトナーとは逆極性の直流バイアスを現像剤
一時剥離手段２および転写ローラ６に印加しているため
、両者の電源を共通化した。しがしながら、転写ローラ
６への印加バイアスと、ブラシ２ａへの印加バイアスの
適正値が異なることが考えられる。転写ローラとブラシ
の抵抗値をコントロールすることにより、同一バイアス
で良好な画像を得ることもできるが、ローラやブラシの
材質の選定が非常に困難なものとなる。そこで、印加電
圧の大きい方の電圧から、抵抗分割することにより、低
いバイアス電圧を作り出すことにより、異なった２つの
バイアス電圧を転写ローラ６、ブラシ２ａに印加するこ
とができる。第９図に、転写ローラバイアス８００■、
ブラシバイアス５００Ｖを印加したときの接続を示した
。

また、ブラシバイアス、転写ローラバイアスとも印字動
作中は常時ＯＮにしてもよいが、転写ローラバイアスは
、ローラの汚れ等を考慮すると、紙間てはＯＦＦするこ
とが望ましい。また、ブラシバイアスに関しても、ブラ
シ２ａへのトナーの蓄積を考えると、紙間はバイアスを
ＯＦＦ　した方がよい。

これらの理由により、転写バイアスとブラシバイアスを
別々のタイミングでＯＮ／　ＯＦＦする必要がでてくる
。この場合、第１０図に示す通り、それぞれ別々の高圧
リレー１０１．１０２により、タイミングをコントロー
ルすればよい。

転写手段と現像剤一時剥離手段のバイアス電源を共通と
することにより、装置の小形化、低価格化を達成できる
。

このように、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（＋ａ１１）と、像担
持体の移動速度Ｖ　（＋ｎｍ／５ｅｃ）と、印加される
交流バイアスの周波数Ｆｒ１（Ｉｌｚ）が以下の条件を
満たす必要がある。

Ｆｒｌ　　≦４０００かっ（Ｆ　ｒｌ　　Ｘｄ）／Ｖ≧
２゜周波数か高すぎると、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
率が良好で転写波は等のない良好な転写を行うことがで
きる、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。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（ｍ＋ｓ）、像担持体の移動速度Ｖ　（ｍｍ／５ｅ
ｃ）および印加される転写バイアスの周波数Ｆｒ２（Ｉ
ｌｚ）が以下の条件を満たす必要がある。

Ｆｒ２　≦３５００かつ（Ｆ　ｒ２　　Ｘｄ２　）／Ｖ
≧２０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であり、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。

［発明の効果コ 以上詳細に説明したように本発明によれば、鮮明な画像
を得る小型の記録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、本発明の一実施例に係る記録装置の概略的構
成を示す図、 第２図（ａ）は、ローラ転写の特性を示すグラフ、 第２図（ｂ）は、チャージャー転写の特性を示すグラフ
、 第３図は、ＡＣ＋ＤＣバイアスを印加した場合、効果を
上げるためのブラシ電位と感光体電位の条件を示す図、 第４図は、ブラシの形状を示す図、 第５図は、ＡＣ周波数とメモリの関係を示すグラフ、 第６図は、除電ランプをブラシの前段に配置した実施例
を示す図、 第７図は、第６図でパルス幅変調を行った場合の除電後
の電位を示す図、 第８図は、別の実施例に係る記録装置を示す図、第９図
および第１０図は、電源近傍の回路図である。 １・・・・・・・・・感光体ドラム（像担持体）２・・
・・・・・・・帯電撹乱器（現像清掃手段）５・・・・
・・・・・転写ローラ（転写手段）１０・・・・・・・
・・現像ローラ（弾性現像部材）Ｔ・・・・・・・・・
トナー（現像剤）Ｐ・・・・・・・・・用紙（被転写材
）冒状宗鰯ｇ 興攻叫健ビ 交流成分局）皮数 （Ｈｚ） 露光イ麦電位 （Ｖ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
   と、 前記静電潜像形成手段にて形成された静電潜像と同極性
   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、 前記現像清掃手段によって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、 前記転写手段による転写処理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、バイアスが印加される
   ことにより、一時的に前記像担持体から前記転写残り現
   像剤を引離し、所定の時間経過後、再び前記像担持体に
   現像剤を付着させる現像剤一時剥離手段と、 を具備する記録装置。
2. （２）像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
   と、 前記静電潜像形成手段によって形成された静電潜像と同
   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、 前記像担持体に接するよう配置され、バイアスが印加さ
   れ、前記現像清掃手段によって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、 前記像担持体に擦接するよう配置され、前記転写手段に
   よる転写処理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、バイアスが印加されることにより、一
   時的に前記像担持体から前記転写残り現像剤を引離し、
   所定の時間経過後、再び前記像担持体に現像剤を付着さ
   せる現像剤一時剥離手段と、 前記転写手段と前記現像剤一時剥離手段に前記バイアス
   を印加する共通の電源と、 を具備する記録装置。
3. （３）像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
   と、 前記静電潜像形成手段によって形成された静電潜像と同
   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、 像担持体に接するよう配置され、バイアスが印加され、
   前記現像清掃手段によって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、 前記像担持体に擦接するよう配置され、前記転写手段に
   よる転写処理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、交流バイアスが印加されることにより
   、一時的に前記像担持体から前記転写残り現像剤を引離
   し、所定の時間経過後、再び前記像担持体に現像剤を付
   着させる現像剤一時剥離手段と、 を具備し、 Ｆｒ１≦４０００かつ（Ｆｒ１×ｄ１）／Ｖ≧２０Ｆｒ
   １（Ｈｚ）：前記現像剤一時剥離手段に印加する交流バ
   イアスの周波数 ｄ１（ｍｍ）：前記現像剤一時剥離手段と前記像担持体
   とが形成するニップ幅 Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）：前記像担持体の移動速度の条件を
   満たす記録装置。