JPH034237A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH034237A JPH034237A JP13893589A JP13893589A JPH034237A JP H034237 A JPH034237 A JP H034237A JP 13893589 A JP13893589 A JP 13893589A JP 13893589 A JP13893589 A JP 13893589A JP H034237 A JPH034237 A JP H034237A
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Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
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。
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、電子写真法を用いる画像形成装置、特に現像
と同時にクリーニングを行う工程を含む画像形成装置に
関する。
と同時にクリーニングを行う工程を含む画像形成装置に
関する。
(従来の技術)
近年、この種の画像形成装置として、感光体上に形成し
た静電潜像に、現像手段を用いて着色粉(トナー)を付
着せしめてトナー像を形成する現像工程を行い、その後
、この感光体上のトナー像を普通紙等の記録媒体に転写
する一方、転写後に感光体上に残った未転写トナーを次
の画像形成サイクルで、前記現像手段により現像と同時
に感光体から除去(クリーニング)するようにした画像
形成装置が開発されている。
た静電潜像に、現像手段を用いて着色粉(トナー)を付
着せしめてトナー像を形成する現像工程を行い、その後
、この感光体上のトナー像を普通紙等の記録媒体に転写
する一方、転写後に感光体上に残った未転写トナーを次
の画像形成サイクルで、前記現像手段により現像と同時
に感光体から除去(クリーニング)するようにした画像
形成装置が開発されている。
この種の画像形成装置は、現像と同時にクリーニングす
る方式のため、専用のクリーナを必要とせず、像担持体
の小径化も可能となり、さらには装置全体の小形化、低
コスト化、および保守性の向上が図れるるといった大き
な特長を有し、実用化が強く切望されている。
る方式のため、専用のクリーナを必要とせず、像担持体
の小径化も可能となり、さらには装置全体の小形化、低
コスト化、および保守性の向上が図れるるといった大き
な特長を有し、実用化が強く切望されている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、この種の装置においては、前の画像形成
サイクル中の転写工程時に転写されずに感光体にトナー
が残った場合には、次のサイクルにおいて感光体に対す
る帯電・露光工程がこの未転写トナーを通して行われる
ために帯電あるいは露光むらが生じ、不用な画像が発生
するといった重大な問題がある。
サイクル中の転写工程時に転写されずに感光体にトナー
が残った場合には、次のサイクルにおいて感光体に対す
る帯電・露光工程がこの未転写トナーを通して行われる
ために帯電あるいは露光むらが生じ、不用な画像が発生
するといった重大な問題がある。
本発明は、上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするところは、現像と同時にクリーニングを行う工程
を像担持体とメモリ除去ブラシを含む画像形成装置にお
いて、前の画像形成サイクルの未転写トナーによる不用
な画像の発生を防止して良好な画像を得ることができ、
ひいては装置全体の小型化、低コスト化及び保守性の向
上を図ることができる画像形成装置を提供しようとする
ものである。
とするところは、現像と同時にクリーニングを行う工程
を像担持体とメモリ除去ブラシを含む画像形成装置にお
いて、前の画像形成サイクルの未転写トナーによる不用
な画像の発生を防止して良好な画像を得ることができ、
ひいては装置全体の小型化、低コスト化及び保守性の向
上を図ることができる画像形成装置を提供しようとする
ものである。
[発明の構成コ
(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、導電性人工繊維
を多数本束ねて成るメモリ除去手段を、転写手段と定着
手段との間に形成された被転写材の搬送路途上近傍であ
り、かつ転写手段と感光体を帯電する帯電手段との間で
、電圧印加された導電性の板状部材に支持されることに
より、感光体の回転方向に対し順方向に接触して設けた
ものである。
を多数本束ねて成るメモリ除去手段を、転写手段と定着
手段との間に形成された被転写材の搬送路途上近傍であ
り、かつ転写手段と感光体を帯電する帯電手段との間で
、電圧印加された導電性の板状部材に支持されることに
より、感光体の回転方向に対し順方向に接触して設けた
ものである。
(作 用)
すなわち、本発明は上記手段により、転写手段による転
写工程後かつ帯電手段による次の像形成サイクルの帯電
工程前までに、転写工程後に感光体に残留する未転写の
余分な現像剤を一旦感光体から取り去り再び戻すことに
よって現像材の感光体に対する付着状態を掃きならし、
転写後の残留現像材による帯電及び露光工程への影響を
防止するものである。
写工程後かつ帯電手段による次の像形成サイクルの帯電
工程前までに、転写工程後に感光体に残留する未転写の
余分な現像剤を一旦感光体から取り去り再び戻すことに
よって現像材の感光体に対する付着状態を掃きならし、
転写後の残留現像材による帯電及び露光工程への影響を
防止するものである。
(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(こ記録して
出力させるようになっている。
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(こ記録して
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。
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。
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(こ、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コ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。
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(こ、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コ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。
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。
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1
9、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。
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1
9、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。
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。
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。
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。
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がら手差供給された
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。
7から取出されたり手差トレイ12がら手差供給された
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。
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。
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。
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。
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
。
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30a+a+の両切
りのアルミ筒50(肉厚0.8ma)上に電荷発生層5
1、電荷輸送層52の順で塗布されている。
しており、第6図に示すように外径30a+a+の両切
りのアルミ筒50(肉厚0.8ma)上に電荷発生層5
1、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)[乾卯薬品製]とボリアリレート(
U−・100)[ユニチカ製コを重量比で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
52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
15が露光55された時には、回折光の56と輸送層5
2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
30μm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
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52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
fi6.2erg/cm2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。
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)[乾卯薬品製]とボリアリレート(
U−・100)[ユニチカ製コを重量比で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
52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
15が露光55された時には、回折光の56と輸送層5
2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
30μm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
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52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
fi6.2erg/cm2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。
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。
通常、転写残りトナーtがない部分に対しては感光体1
5の表面電位の半減露光量(本実施例の場合6. 2e
rg 70m2)の3〜4倍程度の露光量であれば画像
に対する潜像電位としては十分な光量であるが(例えば
第10図では24.8erg/c112)、転写残りト
ナーが数個まとまっである部分に対してはトナーtがフ
ィルタとなってその部分は感光体15に対し露光不足と
なってしまいメモリが発生し画像不良となる。
5の表面電位の半減露光量(本実施例の場合6. 2e
rg 70m2)の3〜4倍程度の露光量であれば画像
に対する潜像電位としては十分な光量であるが(例えば
第10図では24.8erg/c112)、転写残りト
ナーが数個まとまっである部分に対してはトナーtがフ
ィルタとなってその部分は感光体15に対し露光不足と
なってしまいメモリが発生し画像不良となる。
つまり露光量が4倍未満だと、第11図Bの(イ)で示
すように1ドツト幅の黒白のペアラインや第11図Aの
(イ)で示すように1ドツトおきの露光による市松紋様
のようなパターンの場合、第11図A、Bの(ロ)で示
すように感光体15上の転写残りトナーt・・・のパタ
ーンに従って被現像部分が欠けてしまい、画像の欠けた
部分が第11図A、Bの(ハ)で示すようにネガパター
ンとして見えるようになってしまう。
すように1ドツト幅の黒白のペアラインや第11図Aの
(イ)で示すように1ドツトおきの露光による市松紋様
のようなパターンの場合、第11図A、Bの(ロ)で示
すように感光体15上の転写残りトナーt・・・のパタ
ーンに従って被現像部分が欠けてしまい、画像の欠けた
部分が第11図A、Bの(ハ)で示すようにネガパター
ンとして見えるようになってしまう。
このた、め、本発明は後述するように転写残りトナーt
を確実にとるようにしである。
を確実にとるようにしである。
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。
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。
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。上記給電ビン73と金具74は給電ターミナル75
内に固定されている。
ピン73がねじ止めされている金具74に止められてい
る。上記給電ビン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7879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。
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7879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0.3am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。
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。
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。
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。
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2IIfllili!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一50
0vに一定に保たれる。図中80.81はチャージャ1
7を後述するプロセスカートリッジ105(第1因参照
)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。
リッド70aより2IIfllili!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一50
0vに一定に保たれる。図中80.81はチャージャ1
7を後述するプロセスカートリッジ105(第1因参照
)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)。
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(着色粉)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。
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(着色粉)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。
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。
)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 I’:。
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 I’:。
外嵌され図中時計方向に回転する非磁性のスリー7’1
04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極であリ、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θ1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。
04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極であリ、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θ1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。
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、給電ビン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。
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、給電ビン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の下側ローラ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l−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12
2が設けられた状態となっている。そして、歯車122
a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。
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の下側ローラ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l−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12
2が設けられた状態となっている。そして、歯車122
a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。
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。
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ャップ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94
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。
すように金属メツキしたキャップ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94
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
102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。
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
102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15I
;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
160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。
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15I
;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
160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。
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。
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
で略り字状に折り曲げられた状態となる。この際、上記
厚みaの考慮分すはブラシ部材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。
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
で略り字状に折り曲げられた状態となる。この際、上記
厚みaの考慮分すはブラシ部材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。
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。
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。
裏当で部材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。
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。
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。
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・am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束/1nchの密度で繻子縁にし、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+nm(0,1■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、0■程度)突き出た状態で保持金具162に付け
るようになっている。そして、感光体15に対しθ(1
5°)の取り付は角でブラシ160の先端より3■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。
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・am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束/1nchの密度で繻子縁にし、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+nm(0,1■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、0■程度)突き出た状態で保持金具162に付け
るようになっている。そして、感光体15に対しθ(1
5°)の取り付は角でブラシ160の先端より3■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。
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。
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
。
&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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
で帯電され未認光のまま現像位置93に達した時の電位
を帯電電位V0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 −Vb−Vers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。
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
で帯電され未認光のまま現像位置93に達した時の電位
を帯電電位V0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 −Vb−Vers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。
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。
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。
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。
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。
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に圧電向が逆注入し
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、ドットパターシ中に感光体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。
tに現像ローラ94からトナー・tに圧電向が逆注入し
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、ドットパターシ中に感光体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
36mm/秒で回転する30φのOPC感光体15を、
まず前露光装置21で前露光を行い、帯電手段16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14Orpm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。
36mm/秒で回転する30φのOPC感光体15を、
まず前露光装置21で前露光を行い、帯電手段16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14Orpm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。
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1つとし
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は電位制御型のスフ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。
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は電位制御型のスフ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。
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/ i n c h2の密度でパイ
ル織りブラシ170(第38図A。
3D(デニール)のものを100本を束ねて1本の糸と
し100,000本/ i 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10°Ω−crn〜1015Ω・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
j二。
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10°Ω−crn〜1015Ω・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
j二。
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 ・amが良い。
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 ・am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。
加する必要があった。
ここで、ブラシi70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。
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【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。
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 C160
)は転写残りの文字特性のトナーパターンを拡散してい
るわけではなく、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はほとんど蓄積し
なかった。
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 C160
)は転写残りの文字特性のトナーパターンを拡散してい
るわけではなく、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はほとんど蓄積し
なかった。
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QV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。
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QV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γ二転写残りトナー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
100V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OP
C(オーガニック、フォトコンダクタ−)゛感光体15
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〜+700
Vまでが実質的に使用できる範囲である。
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γ二転写残りトナー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
100V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OP
C(オーガニック、フォトコンダクタ−)゛感光体15
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〜+700
V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。
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。
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
はブラン170 (160°)に正のバイアスを印加す
る二とと、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
ONL、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。
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
はブラン170 (160°)に正のバイアスを印加す
る二とと、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
ONL、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。
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縁とする方が好まし
いことも判明した。
いことも判明した。
ここでブラシ170 (160)に印加するバ・fアス
電源をONするタイミングについて述べる。
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−y(第
32図参照)とすると、ブラシバイアスta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。
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−y(第
32図参照)とすると、ブラシバイアスta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fi−)fこ時の感光体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−
M以下の長さでなければならない。
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−
M以下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。
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/1nch
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ン抵抗、
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。
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/1nch
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ン抵抗、
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I A 、厚さW
(繻子織は枚数)、角度θ、接触位置1mC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。
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I A 、厚さW
(繻子織は枚数)、角度θ、接触位置1mC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。
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−i−鑑のブラシ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。
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ン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M32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(−変圧力をかける中心線り
が感光体15の外径内と交わった点を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fIAは4■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。
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M32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(−変圧力をかける中心線り
が感光体15の外径内と交わった点を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fIAは4■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。
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、フッ素樹脂等で厚さ2■以下の弾力性のある
ものなら何でも良い。
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、フッ素樹脂等で厚さ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1.5■とした)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。
同じか、それ以上(本実施例では1.5■とした)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。
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!3(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。
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!3(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。
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。
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。
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 ■
/ 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14Com/seC程度)に
比べ約1/4とかなり遅くなっている。
/ 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14Com/seC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。
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。
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。
)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。
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。
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。
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【による顕像を作り、
未転写の場合と、用紙P1;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。
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【による顕像を作り、
未転写の場合と、用紙P1;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HX100第45図
は本実施例に用いたプロセススピード36 ■/ se
e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。
は本実施例に用いたプロセススピード36 ■/ se
e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帰っている
ため、用紙Pの電位の減少はほとんどせず、電気的な力
によりトナー亡が用紙Pに転写される。
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帰っている
ため、用紙Pの電位の減少はほとんどせず、電気的な力
によりトナー亡が用紙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。
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。
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t4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。
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t4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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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1つは感光体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や紙粉が落下付着してしまい、数十枚〜
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。
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1つは感光体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や紙粉が落下付着してしまい、数十枚〜
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)。
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。
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。
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。
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。
(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(CDP)特有の感光体1
501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。
501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3種類あり■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)。
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。
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。
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。
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。
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。
)、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レー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。
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レー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。
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)。
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)のパターン像が害られる。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/1n
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。
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)のパターン像が害られる。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/1n
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。
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。
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。
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。
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。
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19の下流でかつ帯電手段16の上流に設ける必要が
ある。
段19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。
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。
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個)設
けたものである。これらのメモリ除去手段20a、20
b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20a
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
。
5の回転方向に沿って、複数個(本実施例では2個)設
けたものである。これらのメモリ除去手段20a、20
b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20a
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。
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lla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。
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lla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11d
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lld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lid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。
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11d
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lld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lid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。
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0.11から31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。
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0.11から31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
。
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。
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。
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。
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78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。
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78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。
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。
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。
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。
C発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば現像と同時にクリ
ーニングを行う工程を像担持体とメモリ除去ブラシを含
む画像形成装置において、前の画像形成サイクルの未転
写トナーによる不用な画像の発生を防止して良好な画像
を得ることができ、ひいては装置全体の小型化、低コス
ト化及び保守性の向上を図ることができる画像形成装置
を提供することができる。
ーニングを行う工程を像担持体とメモリ除去ブラシを含
む画像形成装置において、前の画像形成サイクルの未転
写トナーによる不用な画像の発生を防止して良好な画像
を得ることができ、ひいては装置全体の小型化、低コス
ト化及び保守性の向上を図ることができる画像形成装置
を提供することができる。
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
ーの状態をプロで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、現像電位と帯電電位、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47
図はスコロトロンチャージャによ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5
2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 第2図
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
ーの状態をプロで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、現像電位と帯電電位、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47
図はスコロトロンチャージャによ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5
2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 第2図
Claims (1)
- 繰返使用可能な回転する感光体に対し、電子写真工程を
施して画像を形成する画像形成装置において、感光体を
帯電する帯電手段と、この帯電手段により帯電された感
光体を露光して電荷パターンを形成する露光手段と、こ
の露光手段により形成された感光体の電荷パターンに現
像剤を付着せしめて可視像を形成すると共に感光体に予
め残留する余分な現像剤を除去する現像同時クリーニン
グ手段と、この現像同時クリーニング手段により形成さ
れた可視像を感光体から被転写材へ転写する転写手段と
、この転写手段により転写された可視像を定着する定着
手段と、この定着手段と前記転写手段との間に形成され
る被転写材の搬送路途上近傍であり、かつ、前記転写手
段と前記帯電手段の間で、電圧印加された導電性の板状
部材に支持されることにより感光体の回転方向に対し順
方向に感光体に接触して設けられ、導電性人工繊維を多
数本束ねて成るメモリ除去手段とを具備することを特徴
とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13893589A JPH034237A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13893589A JPH034237A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH034237A true JPH034237A (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=15233585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13893589A Pending JPH034237A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH034237A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0621579U (ja) * | 1992-05-14 | 1994-03-22 | 長谷川刃物株式会社 | 理容用梳鋏 |
US6076981A (en) * | 1996-01-23 | 2000-06-20 | Seiko Epson Corporation | Printing apparatus and method of making mask pattern for exposure thereby |
US6145561A (en) * | 1996-11-07 | 2000-11-14 | Seiko Epson Corporation And King Jim Co., Ltd. | Tape processing device with a coating device for the cutting blade and a static eliminator brush |
CN1103660C (zh) * | 1996-09-27 | 2003-03-26 | 精工爱普生株式会社 | 剪刀、带剪刀的剪切机构及带有剪切机构的印刷装置 |
US7532840B2 (en) | 2004-07-29 | 2009-05-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Process cartridge and image forming apparatus |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP13893589A patent/JPH034237A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0621579U (ja) * | 1992-05-14 | 1994-03-22 | 長谷川刃物株式会社 | 理容用梳鋏 |
US6076981A (en) * | 1996-01-23 | 2000-06-20 | Seiko Epson Corporation | Printing apparatus and method of making mask pattern for exposure thereby |
CN1103660C (zh) * | 1996-09-27 | 2003-03-26 | 精工爱普生株式会社 | 剪刀、带剪刀的剪切机构及带有剪切机构的印刷装置 |
US6145561A (en) * | 1996-11-07 | 2000-11-14 | Seiko Epson Corporation And King Jim Co., Ltd. | Tape processing device with a coating device for the cutting blade and a static eliminator brush |
US7532840B2 (en) | 2004-07-29 | 2009-05-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Process cartridge and image forming apparatus |
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