JP4343376B2 - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体に、該像担持体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する工程を含む作像プロセスを適用して画像情報に対応した現像剤像を形成し、その現像剤像を転写材に転写して画像形成物を出力させ、転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を現像手段において現像同時クリーニングで像担持体上から除去・回収し再利用するようにしてクリーニング装置を廃した（クリーナレス）、複写機・ページプリンター・ＦＡＸ等の画像形成装置に関する。また該画像形成装置の本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は先に、上記のような転写方式、クリーナレス方式の画像形成装置について、像担持体（以下、感光体と記す）の回転方向において転写手段の下流側かつ帯電手段の上流側に、転写工程後の感光体上に残留する転写残現像剤（以下、転写残トナーと記す）の帯電極性を正規の帯電極性に揃える現像剤帯電量制御手段（以下、トナー帯電量制御手段と記す）を設けて、接触帯電部材の転写残トナー付着汚れを防止して、帯電不良等によるかぶり画像の発生を防止した画像形成装置及びプロセスカートリッジを提案した（特開平８−１３７３３６８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像形成装置の実施系においてトナー帯電量制御手段は固定式の適度に導電性を持ったブラシ形状部材を使用しているが、転写残トナーのトリボを正規極性で適正帯電量に制御する場合において、極小的な転写残トナーの過帯電が発生してしまうことがあった。そして転写残トナーの過帯電が発生すると、感光体と過帯電転写残トナーとの鏡映力が強すぎて、接触帯電部材においても付着せず、現像装置においても回収できず、転写手段においても転写材に転写されなくなり、結果として、過帯電転写残トナーは感光体上に融着してしまい、不良画像の発生に至ってしまうことがあった。
【０００４】
これは、鋭意研究の結果、トナー帯電量制御手段として固定式のブラシ部材が感光体上で同一箇所に位置し続けてしまうことにより発生していることが分かった。すなわち、トナー帯電量制御手段に抵抗ムラがあるとき、感光体上の同じ部分で常に帯電過多、または帯電不足が起こってしまう。過帯電部分では上記の極小的な転写残トナーの過帯電、融着の問題が発生する。また帯電不足の部分では、転写残トナーを十分に帯電できないため接触帯電部材がトナー付着汚染される問題が起こる。
【０００５】
そして、近年のユーザニーズの多様化に伴い、写真画像などといった高印字率な画像の連続印字動作や、カラー化に伴い感光体上への多重現像方式などにより、一度に大量の転写残トナーの発生により、上述のような問題を更に助長させてしまうのである。
【０００６】
そこで本発明は、転写方式、クリーナレス方式で、現像剤帯電量制御手段を具備させている画像形成装置やプロセスカートリッジについて、上述したような現像剤帯電量制御手段で極小的な転写残現像剤の過帯電によって像担持体面上に現像剤が融着するのを防止すること、また帯電不足の部分による帯電手段への転写残現像剤の付着汚染を防止すること、さらには現像手段での転写残現像剤の回収をより効果的に行なわせることにより、帯電不良や不良画像がなく、しかもクリーナレスシステムのメリットを十分に生かした画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置及びプロセスカートリッジである。
【０００８】
（１）
回転される像担持体と、
像担持体面を帯電する帯電手段と、
帯電処理された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、
静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段と、
可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、転写工程後の像担持体上に残留する残留現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段と、
を有することを特徴とした画像形成装置。
【０００９】
（２）
回転される像担持体と、
像担持体面を帯電する帯電手段と、
帯電処理された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、
静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段と、
可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、転写工程後の像担持体上に残留する残留現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段と、
前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ前記転写手段より下流に位置し、前記現像剤像を転写材に転写した後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、
を有することを特徴とした画像形成装置。
【００１０】
（３）
回転される像担持体と、
像担持体面を帯電する帯電手段と、
帯電処理された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、
静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段と、
可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、転写工程後の像担持体上に残留する残留現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段と、
前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ前記転写手段より下流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、前記現像剤像を転写材に転写した後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、
を有することを特徴とした画像形成装置。
【００１１】
（４）
回転される像担持体と、
像担持体面を帯電する帯電手段と、
帯電処理された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、
静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段と、
可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、転写工程後の像担持体上に残留する残留現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段と、
前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ前記転写手段より下流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、前記現像剤像を転写材に転写した後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、
を有することを特徴とした画像形成装置。
【００１２】
（５）前記現像剤帯電量制御手段が像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする（１）、（２）または（４）に記載の画像形成装置。
【００１３】
（６）前記残留現像剤像均一化手段が像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする（３）または（４）に記載の画像形成装置。
【００１４】
（７）前記現像剤帯電量制御手段と前記残留現像剤像均一化手段が連動して像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする（４）に記載の画像形成装置。
【００１５】
（８）前記残留現像剤像均一化手段が前記像担持体に対して電位差を有する電極部から構成されていることを特徴とする（２）ないし（７）のいずれかの画像形成装置。
【００１６】
（９）転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を、前記現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理し、前記帯電手段で前記像担持体面を帯電すると同時に、適正帯電量にすることを特徴とした（１）ないし（８）の何れかに記載の画像形成装置。
【００１７】
（１０）転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を、前記現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理し、前記帯電手段で前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像剤帯電量制御手段で帯電処理されたときの帯電量の絶対値よりも小さい絶対値の帯電量にすることを特徴とした（１）ないし（８）の何れかに記載の画像形成装置。
【００１８】
（１１）転写工程後の像担持体上に残余する現像剤は、前記現像剤帯電量制御手段で前記現像手段後の現像剤帯電量の２．２倍以上の帯電量でかつ正規極性に帯電処理され、前記帯電手段で前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像手段後の現像剤帯電量の０．５〜１．８倍の帯電量となることを特徴とした（１）ないし（８）の何れかに記載の画像形成装置。
【００１９】
（１２）前記帯電手段は接触帯電方式であることを特徴とする（１）ないし（１１）の何れかに記載の画像形成装置。
【００２０】
（１３）前記帯電手段に振動電界を印加することを特徴とする（１）ないし（１２）の何れかに記載の画像形成装置。
【００２１】
（１４）前記情報書き込み手段は露光手段であることを特徴とする（１）ないし（１３）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２２】
（１５）
少なくとも、回転される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段と、前記帯電手段に接触し帯電手段表面をクリーニングする帯電手段クリーニング手段を有し、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであり、
前記現像剤帯電量制御手段は前記像担持体の長手方向に移動可能であり、前記帯電手段クリーニング手段は前記帯電手段の長手方向に移動可能であり、前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段は共通の駆動源から移動に必要な駆動力を得ていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００２３】
（１６）
少なくとも、回転される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段と、前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ転写手段より下流に位置し、転写工程後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、前記帯電手段に接触し帯電手段表面をクリーニングする帯電手段クリーニング手段を有し、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであり、
前記現像剤帯電量制御手段は前記像担持体の長手方向に移動可能であり、前記帯電手段クリーニング手段は前記帯電手段の長手方向に移動可能であり、前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段は共通の駆動源から移動に必要な駆動力を得ていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００２４】
（１７）前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電処理すると同時に、前記現像剤帯電量制御手段で帯電された前記現像剤の帯電量を適正帯電量にすることを特徴とする（１５）または（１６）に記載のプロセスカートリッジ。
【００２５】
（１８）前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像剤の帯電量を前記現像剤帯電量制御手段で帯電されたときの帯電量の絶対値よりも小さい絶対値の帯電量にすることを特徴とした（１５）または（１６）に記載のプロセスカートリッジ。
【００２６】
（１９）前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を現像手段後の現像剤帯電量の２．２倍以上の帯電量でかつ正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像手段後の現像剤帯電量の０．５〜１．８倍の帯電量にすることを特徴とした（１５）または（１６）に記載のプロセスカートリッジ。
【００２７】
（２０）前記帯電手段クリーニング手段は撓み変形自在な可撓部材であり、該可撓部材を撓ませることによる反発力によって該可撓性部材を前記帯電手段の表面に対して面接触させて可撓部材と帯電手段の面接触部を摺動させることで前記帯電手段の表面をクリーニングすることを特徴とする（１５）ないし（１９）の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【００２８】
（２１）前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段がひとつの枠体で構成されていることを特徴とする（１５）ないし（２０）の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【００２９】
（２２）前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段が往復運動することを特徴とする（１５）ないし（２１）の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【００３０】
（２３）前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段が逆位相で往復運動することを特徴とする（１５）ないし（２１）の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【００３１】
（２４）前記残留現像剤像均一化手段が前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段と連動して像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする（１６）ないし（２１）の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【００３２】
（２５）前記帯電手段は接触帯電方式であることを特徴とする（１５）ないし（２４）の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【００３３】
（２６）前記帯電手段に振動電界を印加することを特徴とする（１５）ないし（２５）の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【００３４】
（２７）
回転される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段と、前記帯電手段に接触し帯電手段表面をクリーニングする帯電手段クリーニング手段を有し、
前記現像剤帯電量制御手段は前記像担持体の長手方向に移動可能であり、前記帯電手段クリーニング手段は前記帯電手段の長手方向に移動可能であり、前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段は共通の駆動源から移動に必要な駆動力を得ていることを特徴とする画像形成装置。
【００３５】
（２８）
回転される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段と、前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ転写手段より下流に位置し、転写工程後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、前記帯電手段に接触し帯電手段表面をクリーニングする帯電手段クリーニング手段を有し、
前記現像剤帯電量制御手段は前記像担持体の長手方向に移動可能であり、前記帯電手段クリーニング手段は前記帯電手段の長手方向に移動可能であり、前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段は共通の駆動源から移動に必要な駆動力を得ていることを特徴とする画像形成装置。
【００３６】
（２９）前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電処理すると同時に、前記現像剤帯電量制御手段で帯電された前記現像剤の帯電量を適正帯電量にすることを特徴とする（２７）または（２８）に記載の画像形成装置。
【００３７】
（３０）前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像剤の帯電量を前記現像剤帯電量制御手段で帯電されたときの帯電量の絶対値よりも小さい絶対値の帯電量にすることを特徴とした（２７）または（２８）に記載の画像形成装置。
【００３８】
（３１）前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を現像手段後の現像剤帯電量の２．２倍以上の帯電量でかつ正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像手段後の現像剤帯電量の０．５〜１．８倍の帯電量にすることを特徴とした（２７）または（２８）に記載の画像形成装置。
【００３９】
（３２）前記帯電手段クリーニング手段は撓み変形自在な可撓部材であり、該可撓部材を撓ませることによる反発力によって該可撓性部材を前記帯電手段の表面に対して面接触させて可撓部材と帯電手段の面接触部を摺動させることで前記帯電手段の表面をクリーニングすることを特徴とする（２７）ないし（３１）の何れかに記載の画像形成装置。
【００４０】
（３３）前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段がひとつの枠体で構成されていることを特徴とする（２７）ないし（３２）の何れかに記載の画像形成装置。
【００４１】
（３４）前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段が往復運動することを特徴とする（２７）ないし（３３）の何れかに記載の画像形成装置。
【００４２】
（３５）前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段が逆位相で往復運動することを特徴とする（２７）ないし（３３）の何れかに記載の画像形成装置。
【００４３】
（３６）前記残留現像剤均一化手段が前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段と連動して像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする（２８）ないし（３５）の何れかに記載の画像形成装置。
【００４４】
（３７）前記帯電手段は接触帯電方式であることを特徴とする（２７）ないし（３６）の何れかに記載の画像形成装置。
【００４５】
（３８）前記帯電手段に振動電界を印加することを特徴とする（２７）ないし（３７）の何れかに記載の画像形成装置。
【００４６】
〈作 用〉
ａ）現像剤帯電量制御手段を像担持体の長手方向に移動（往復運動）する可動手段とすることにより、現像剤帯電量制御手段が像担持体上で同一箇所に位置し続けることが無くなる。
【００４７】
その結果、たとえ現像剤帯電量制御手段に抵抗ムラによる過帯電部、帯電不足部が存在したとしても、常に同じ像担持体部分で起こるわけではないため、極小的な転写残現像剤の過帯電によって像担持体上に現像剤が融着すること、また帯電不足によって帯電手段に転写残現像剤が付着することが防止あるいは緩和される。
【００４８】
ｂ）転写部から帯電部へ持ち運ばれる像担持体上の転写残現像剤のトリボを現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理することで転写残現像剤の帯電手段への付着を防止しつつ、帯電手段で像担持体面を所定の電位に帯電すると同時に、現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理された転写残現像剤の帯電量を、現像手段によって像担持体の静電潜像を現像できる適正帯電量に制御することで現像手段での転写残現像剤の回収も効率的になされる。
【００４９】
ｃ）帯電手段よる転写残現像剤の適正帯電量とは、より具体的には、現像剤帯電量制御手段で帯電処理されたときの帯電量の絶対値よりも小さい絶対値の帯電量である。さらには現像剤帯電量制御手段で現像手段後の現像剤帯電量の２．２倍以上の帯電量でかつ正規極性に帯電処理され、帯電手段で像担持体面を帯電すると同時に、現像手段後の現像剤帯電量の０．５〜１．８倍の帯電量とされることである。
【００５０】
ｄ）残留現像剤像均一化手段は、転写部から現像剤帯電量制御手段部へ持ち運ばれる像担持体上のパターン状の転写残現像剤像を、その現像剤を像担持体面に分散分布化して、非パターン化する手段である。具体的には、像担持体面を摺擦部材で摺擦することで残留現像剤像パターンを掻き崩し或は攪乱して現像剤を像担持体面に分散分布化する。像担持体面上の残留現像剤像の現像剤を捕集部材に捕集させ、その捕集現像剤を像担持体面に分散分布状態で再付着させる、などの手段である。
【００５１】
この残留現像剤像均一化手段が有ることで、次の現像剤帯電量制御手段による転写残留現像剤の全体的な正規極性帯電化処理が常に十分になされて、転写残現像剤の帯電手段への付着防止が効果的になされる。また残留現像剤像パターンは消去されることで該残留現像剤像パターンのゴースト像の発生が防止される。
【００５２】
残留現像剤像均一化手段を像担持体の長手方向に移動（往復運動）する可動手段にすることにより、上記の像担持体上のパターン状の転写残現像剤像の分散分布化、非パターン化がより効果的になされる。
【００５３】
ｅ）帯電手段クリーニング手段を帯電手段像担持体の長手方向に移動（往復運動）する可動手段にすることにより、帯電手段の特定位置のみが汚染されるのを防ぎ、また効率よく帯電手段をクリーニングすることが可能となる。
【００５４】
ｆ）現像剤帯電量制御手段と、残留現像剤像均一化手段と、帯電手段クリーニング手段のうちの少なくとも二つの部材、あるいは現像剤帯電量制御手段と帯電手段クリーニング手段との二つの部材の移動運動（往復運動）を共通の駆動源で行なわせることで、簡易な装置で画像形成装置、プロセスカートリッジの小型化、低コスト化が実現できる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
〈実施例１〉（図１〜図８）
以下、実施例の画像形成装置（画像記録装置）について説明する。
【００５６】
図１は本発明に従う画像形成装置例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、転写方式電子写真プロセス利用、接触帯電方式、反転現像方式、クリーナレス、最大通紙サイズがＡ３サイズのレーザビームプリンターである。
【００５７】
（１）プリンターの全体的概略構成
ａ）像担持体
１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。この感光ドラム１は負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）で、外径３０ｍｍであり、中心支軸を中心に１００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって矢示の反時計方向に回転駆動される。
【００５８】
この感光ドラム１は、図２の層構成模型図のように、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）１ａの表面に、光の干渉を抑え、上層の接着性を向上させる下引き層１ｂと、光電荷発生層１ｃと、電荷輸送層１ｄの３層を下から順に塗り重ねた構成をしている。
【００５９】
ｂ）帯電手段
２は感光ドラム１の周面を一様に帯電処理する帯電手段としての接触帯電装置（接触帯電器）であり、本例は帯電ローラ（ローラ帯電器）である。
【００６０】
この帯電ロ一ラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ不図示の軸受け部材により回転自在に保持させると共に、押し圧ばね２ｅによって感光ドラム方向に付勢して感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させており、感光ドラム１の回転に従動して回転する。感光ドラム１と帯電ローラ２との圧接部が帯電部（帯電ニップ部）ａである。
【００６１】
帯電ローラ２の芯金２ａには電源Ｓ１より所定の条件の帯電バイアス電圧が印加されることにより回転感光ドラム１の周面が所定の極性・電位に接触帯電処理される。本例において、帯電ローラ２に対する帯電バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。
【００６２】
より具体的には、
直流電圧；−５００Ｖ
交流電圧；周波数ｆ１０００Hz、ピーク間電圧Ｖｐｐ１４００Ｖ、正弦波とを重畳した振動電圧であり、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００６３】
帯電ローラ２の長手長さは３２０ｍｍであり、図２の層構成模型図のように、芯金（支持部材）２ａの外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄを下から順次に積層した３層構成である。下層２ｂは帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、中間層２ｃは帯電ローラ全体として均一な抵抗を得るための導電層であり、表層２ｄは感光ドラム１上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。
【００６４】
より具体的には、本例の帯電ロ一ラ２の仕様は下記のとおりである。
【００６５】
芯金２ａ ；直径６ｍｍのステンレス丸棒
下層２ｂ ；カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ3 、体積抵抗値１０2 〜１０9 Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ
中間層２ｃ；カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１０2 〜１０5 Ωｃｍ、層厚７００μｍ
表層２ｄ ；フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫、カーボンを分散、体積抵抗値１０7 〜１０10Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格 １０点平均表面粗さＲａ）、１．５μｍ、層厚１０μｍ
２ｆは撓み変形自在な帯電ローラクリーニング部材（帯電部材クリーニング手段）であり、本例では可撓性を持つクリーニングフィルムである。
【００６６】
このクリーニングフィルム２ｆは図３のように帯電ローラ２の長手方向に対し平行に配置され且つ同長手方向に対し一定量の往復運動（レシプロ運動）をする支持部材２ｇに一端を固定され、弾性に抗して撓ませることによる反発力によって自由端側近傍の面において帯電ローラ２の表面に対して面接触させて帯電ローラ２と接触ニップを形成するよう配置されている。
【００６７】
駆動系は図には省略したけれども、支持部材２ｇがプリンターの駆動モーターによりギア列を介して長手方向に対し一定量の往復運動駆動されてクリーニングフィルム２ｆで帯電ローラ表層２ｄが摺擦される。これにより帯電ローラ表層２ｄの付着汚染物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。クリーニングフィルム２ｆの往復運動駆動で帯電ローラ２の特定位置のみが汚染されるのを防ぎ、また効率よく帯電ローラ２をクリーニングすることが可能となる。
【００６８】
ｃ）情報書き込み手段
３は帯電処理された感光ドラム１の面に静電潜像を形成する情報書き込み手段としての露光装置であり、本例は半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。不図示の画像読み取り装置等のホスト装置からプリンター側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力して回転感光ドラム１の一様帯電処理面を露光位置ｂにおいてレーザ走査露光Ｌ（イメージ露光）する。このレーザ走査露光Ｌにより感光ドラム１面のレーザ光で照射されたところの電位が低下することで回転感光ドラム１面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。
【００６９】
ｄ）現像手段
４は感光ドラム１上の静電潜像に現像剤（トナー）を供給し静電潜像を可視化する現像手段としての現像装置（現像器）であり、本例は二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置である。
【００７０】
４ａは現像容器、４ｂは非磁性の現像スリーブであり、この現像スリーブ４ｂはその外周面の一部を外部に露呈させて現像容器４ａ内に回転可能に配設してある。４ｃは非回転に固定して現像スリーブ４ｂ内に挿設したマグネットローラ、４ｄは現像剤コーティングブレード、４ｅは現像容器４ａに収容した二成分現像剤、４ｆは現像容器４ａ内の底部側に配設した現像剤攪拌部材、４ｇはトナーホッパーであり、補給用トナーを収容させてある。
【００７１】
現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅはトナーと磁性キャリアの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｆにより攪拌される。本例において磁性キャリアの抵抗は約１０13Ωｃｍ、粒径は約４０μｍである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
【００７２】
現像スリーブ４ｂは感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐと称する）を３５０μｍに保たせて感光ドラム１に近接させて対向配設してある。この感光ドラム１と現像スリーブ４ａとの対向部が現像部ｃである。現像スリーブ４ｂは現像部ｃにおいて感光ドラム１の進行方向とは逆方向に回転駆動される。この現像スリーブ４ｂの外周面に該スリーブ内のマグネットローラ４ｃの磁力により現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅの一部が磁気ブラシ層として吸着保持され、該スリーブの回転に伴い回転搬送され、現像剤コーティングブレード４ｄにより所定の薄層に整層され、現像部ｃにおいて感光ドラム１の面に対して接触して感光ドラム面を適度に摺擦する。現像スリーブ４ｂには電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。本例において、現像スリーブ４ｂに対する現像バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、
直流電圧；−３５０Ｖ
交流電圧；１８００Ｖ
とを重畳した振動電圧である。
【００７３】
而して、回転する現像スリーブ４ｂの面に薄層としてコーティングされ、現像部ｃに搬送された現像剤中のトナー分が現像バイアスによる電界によって感光ドラム１面に静電潜像に対応して選択的に付着することで静電潜像がトナー画像として現像される。本例の場合は感光ドラム１面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。
【００７４】
このとき感光ドラム上に現像されたトナーの帯電量は−１５〜−３５μＣ／ｇである。
【００７５】
現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤薄層は引き続く現像スリーブの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。
【００７６】
現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度を所定の略一定範囲内に維持させるために、現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度が不図示の例えば光学式トナー濃度センサーによって検知され、その検知情報に応じてトナーホッパー４ｇが駆動制御されて、トナーホッパー内のトナーが現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅに補給される。二成分現像剤４ｅに補給されたトナーは攪拌部材４ｆにより攪拌される。
【００７７】
ｅ）転写手段・定着手段
５は転写装置であり、本例は転写ローラである。この転写ローラ５は感光ドラム１に所定の押圧力をもって圧接させてあり、その圧接ニップ部が転写部ｄである。この転写部ｄに不図示の給紙機構部から所定の制御タイミングにて転写材（被転写部材、記録材）Ｐが給送される。
【００７８】
転写部ｄに給送された転写材Ｐは回転する感光ドラム１と転写ローラ５の間に挟持されて搬送され、その間、転写ローラ５に電源Ｓ３からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス本例では＋２ｋＶが印加されることで、転写部ｄを挟持搬送されていく転写材Ｐの面に感光ドラム１面側のトナー画像が順次に静電転写されていく。
【００７９】
転写部ｄを通ってトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは回転感光ドラム１面から順次に分離されて定着装置６（例えば熱ローラ定着装置）へ搬送されてトナー画像の定着処理を受けて画像形成物（プリント、コピー）として出力される。
【００８０】
（２）クリーナレスシステムおよびトナー帯電量制御
本例のプリンターはクリーナレスであり、転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム１面に若干量残留する転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置は具備させていない。転写後の感光ドラム１面上の転写残トナーは引き続く感光ドラム１の回転に伴い帯電部ａ、露光部ｂを通って現像部ｃに持ち運ばれて、現像装置３により現像同時クリーニング（回収）される（クリーナレスシステム）。
【００８１】
現像同時クリーニングは、転写後の感光体上の転写残トナーを次工程以降の現像工程時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して静電潜像を形成し、該静電潜像の現像工程過程時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖback）によって、トナーで現像されるべきではない感光体面部分上（非画像部）に存在する転写残トナーは現像装置に回収する方法である。この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以降の静電潜像の現像に再利用されるため、廃トナーをなくし、またメンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。またクリーナレスであることで画像形成装置の小型化にも有利である。
【００８２】
本実施例においては現像装置４の現像スリーブ４ｂは前述したように現像部ｃにおいて、感光ドラム１面の進行方向とは逆方法に回転させており、これは感光ドラム１上の転写版トナーの回収に有利である。
【００８３】
感光ドラム１面上の転写残トナーは露光部ｂを通るので露光工程はその転写残トナー上からなされるが、転写残トナーの量は少ないため、大きな影響は現れない。
【００８４】
ただ、転写残トナーには帯電極性が正規極性のもの、逆極性のもの（反転トナー）、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反転トナーや帯電量が少ないトナーが帯電部ａを通過する際に帯電ローラ２に付着することで帯電ローラが許容以上にトナー汚染して帯電不良を生じることになる。
【００８５】
また、感光ドラム１面上の転写残トナーの現像装置３による現像同時クリーニングを効果的に行なわせるためには、現像部ｃに持ち運ばれる感光ドラム上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、かつその帯電量が現像装置によって感光ドラムの静電潜像を現像できるトナーの帯電量であることが必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナーについては感光ドラム上から現像装置に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。
【００８６】
また、近年のユーザニーズの多様化に伴い、写真画像などといった高印字率な画像の連続の印字動作などにより、一度に大量の転写残トナーの発生により、上述のような問題を更に助長させてしまうのである。
【００８７】
そこで、転写部ｄよりも感光ドラム回転方向下流側で、帯電部ａよりも感光ドラム回転方向上流側の位置において、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えるためのトナー帯電量制御手段（現像剤帯電量制御手段）７を設けている。
【００８８】
このトナー帯電量制御手段７は、適度に導電性を持ったブラシ形状部材であり、ブラシ部を感光ドラム１面に接触させて配設してある。例えば、ブラシ幅、毛高は５ｍｍで、ブラシの中心が感光ドラム１と対向配置となっており、感光ドラムへの侵入量は約１ｍｍとなっており、負極性の直流電圧が電源Ｓ４より印加されている。具体的には、転写後の感光体に対して放電がおこる電圧である−８００Ｖ〜−１０００Ｖが印加されている。ｅはブラシ部と感光ドラム１面の接触部である。トナー帯電量制御手段７を通過する感光ドラム１上の転写残トナーはその帯電極性が正規極性である負極性に揃えられる。
【００８９】
転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えることにより、さらに下流に位置する帯電部ａで、該転写残トナーの上から感光ドラム１面上を帯電処理する際に、感光ドラム１への鏡映力が大きくし、転写残トナーの帯電ローラ２への付着を防止するのである。
【００９０】
この為に転写残トナーに必要な帯電量は現像時のトナー帯電量と比較すると、２．２倍以上必要である。
【００９１】
ここで、トナー帯電量制御手段７への印加電圧と、トナー帯電制御手段７を通過後のトナー帯電量の関係を図５に示す。トナー帯電量制御手段７に電圧を印加させていないときは、上述したように、転写残トナーには画像部の負極性トナー、非画像部の正極性トナー、転写の正極性の電圧に影響され極性が正極性に反転してしまったトナーが含まれるため、帯電量は不定である。また、トナー帯電量制御手段７に電圧を印加させていくことにより、トナー帯電量制御手段７を通過後のトナー帯電量を増加していき、ある値以上において飽和していることがわかる。本実施例において使用したトナーにおいて、飽和したときの帯電量は−９０μＣ／ｇであった。
【００９２】
次に帯電部ａに転写残トナーが進入前の、転写残トナー量を１としたときの、転写残トナー帯電量と帯電ローラ２への付着量の関係を表したグラフを図６に示す。転写残トナーの帯電量を大きくすることによって、付着量が低下していることがわかる。また、このときの転写残トナーの帯電ローラ２への付着による帯電不良画像の発生は、−５５μＣ／ｇ以下の転写残トナーの帯電量の時に発生した。
【００９３】
よって、転写残トナーの帯電ローラ２への付着を防止し、帯電不良画像の発生を抑制するためには、転写残トナーの帯電量を、現像時のトナー帯電量と比較すると、２．２倍以上必要であることがわかる。
【００９４】
本実施例のおいては、トナー帯電制御手段７への印加電圧は−８００Ｖとし、トナー帯電量手段７を通過後の転写残トナーの帯電量は、−７０μＣ／ｇとした。
【００９５】
次に現像工程における転写残トナーの回収について述べる。
【００９６】
現像装置４は上述したとおりで、現像と同時に転写残トナーを清掃するクリーナレス方式である。感光ドラム１上の現像されたトナー帯電量は、本実施例においては一２５μＣ／ｇである。ここで、本実施例における現像条件において、転写残トナーが現像装置４に回収されるための帯電量との関係を表１に示す。
【００９７】
【表１】

Figure 0004343376
【００９８】
感光ドラム１上の転写残トナーが現像装置４に回収されるためのトナー帯電量は、現像時のトナー帯電量（−２５μＣ／ｇ）と比較すると０．５〜１．８倍であることが必要である。
【００９９】
しかしながら、上述したように帯電ローラ２へのトナー付着を防止するために、トナー帯電量制御手段７によって−７０μＣ／ｇと負極性に大きく帯電された転写残トナーを、現像装置４において回収させるためには、除電を行う必要がある。その除電は帯電部ａでなされる。即ち、帯電ローラ２には前記したように１０００Ｈｚ、１４００Ｖの交流電圧が印加されていることにより、転写残トナーは交流除電されるのである。ここで、本実施例の構成において−７０μＣ／ｇのトナーが帯電ローラ２の位置を通過することで交流除電されるときの、帯電ローラ２への印加交流電圧とトナー帯電量の関係を図７に示す。即ち帯電ローラ２への印加交流電圧の調整により帯電部ａを通過後のトナー帯電量を交流除電で調整することができる。本実施例では帯電ローラ２に印加の交流電圧が１４００Ｖであることで、帯電部ａを通過後のトナー帯電量は−３０μＣ／ｇとなる。現像工程においては、トナーが現像されるべきではない感光ドラム１上の転写残トナーは、上記の理由で現像装置４に回収される。
【０１００】
ここで、トナー帯電量の測定方法を説明する。トナーの摩擦帯電量は、例えば以下のようにして測定することができる（ブローオフ法）。図８に摩擦帯電量測定装置の一例の模式斜視図を示す。底に導電性スクリーン８３のある金属製の測定容器８２に摩擦帯電量を測定しようとする現像剤（トナーのみ、またはトナーとキャリアの混合物）を入れ、金属製のフタ８４をする。このときの測定容器８２全体の重量を秤り、これをＷ１（ｇ）とする。
【０１０１】
次に、吸引機８１（少なくとも測定容器８２と接する部分は絶縁体からなる）を用いて、吸引口８７から吸引し、風量調節弁８６を調節して真空計８５に示される圧力を２４５０Ｐａとする。この状態で充分（約１分間）吸引を行ない、トナーを吸引除去する。このときの電位計８９の電位を直読し、Ｖ（ボルト）とする。８８はコンデンサーであり、この容量をＣ（μＦ）とする。また、吸引後の測定容器８２全体の重量を秤り、Ｗ２（ｇ）とする。この場合、現像剤中のトナーの摩擦帯電量Ｔ（μＣ／ｇ）は下式の如く計算される。
【０１０２】
Ｔ（μＣ／ｇ）＝Ｃ×Ｖ／（Ｗ１−Ｗ２）
現像時のトナー帯電量の測定は、そのトナーを感光ドラム１面上から採集して測定容器８２に入れてなされる。
【０１０３】
トナー帯電量制御手段７を通過した後の転写残トナーの帯電量の測定は、そのトナーを感光ドラム１面上から採集して測定容器８２に入れてなされる。
【０１０４】
帯電部ａを通過した後の転写残トナーの帯電量の測定は、そのトナーを感光ドラム１面上から採集して測定容器８２に入れてなされる。
【０１０５】
（３）トナー帯電量制御手段７の往復移動駆動
トナー帯電量制御手段７は感光ドラム１の長手方向に移動可能としている。すなわち、このトナー帯電量制御手段７は図４に示すように感光ドラム１の長手方向に対し平行に配置され、且つ同長手方向に対し一定量の往復運動をする。具体的には、移動量２．５ｍｍの往復運動をさせている。駆動系は図には省略したけれども、トナー帯電量制御手段７はプリンターの駆動モーターによりギア列を介して長手方向に対し一定量の往復運動駆動されて感光ドラム１がトナー帯電量制御手段７で摺擦されることになる。
【０１０６】
このようにトナー帯電量制御手段７を感光ドラム１の長手方向に移動（往復運動）する可動手段とすることにより、トナー帯電量制御手段７が感光ドラム１上で同一箇所に位置し続けることが無くなり、たとえトナー帯電量制御手段７の抵抗ムラによる過帯電部、帯電不足部が存在したとしても、常に同じ感光ドラム面部分で起こるわけではないため、極小的な転写残トナーの過帯電によって感光ドラム上に現像剤が融着すること、また帯電不足によって帯電ローラ２に転写残トナーが付着することが防止あるいは緩和される。
【０１０７】
かくして、転写部ｄから帯電部ａへ持ち運ばれる感光ドラム１上の転写残トナーのトリボをトナー帯電量制御手段７で正規極性である負極性に揃えて帯電処理することで転写残トナーの帯電ローラ２への付着を防止しつつ、帯電ローラ２で感光ドラム１を所定の電位に帯電すると同時に、上記のトナー帯電量制御手段７で正規極性である負極性に帯電処理された転写残トナーの帯電量を、現像装置４によって感光ドラムの静電潜像を現像できる適切な帯電量に制御することで現像装置での転写残トナーの回収も効率的になされる。
【０１０８】
また、トナー帯電量制御手段７が感光ドラム１上で同一箇所に位置し続けてしまうことによって発生する、極小的な転写残トナーの過帯電によって感光ドラム１面上にトナーが融着するのを防止することができ、また帯電不足の部分による帯電ローラ２への転写残トナーの付着汚染を防止することができて、帯電不良や不良画像がなく、しかもクリーナレスシステムのメリットを十分に生かした画像形成装置を提供できる。
【０１０９】
〈実施例２〉
本実施例の画像形成装置（プリンター）の構成は実施例１と同様である。
【０１１０】
現像剤（トナー）の帯電量は環境や現像剤の物性などにより変化する。本実施例は低湿環境下などにおいて、現像後の感光ドラム１上のトナー帯電量が−３５μＣ／ｇと、実施例１での−２５μＣ／ｇに比べ大きい場合について述べる。
【０１１１】
トナー帯電量制御手段７を通過後の転写残トナーのトナー帯電量は−９０μＣ／ｇである。よって、帯電部ａにおいて帯電ローラ２への転写残トナーの付着も発生せず、帯電不良の発生も無かつた。
【０１１２】
また、帯電部ａを通過後の転写残トナーの帯電量は−４０μＣ／ｇであり、現像装置４への回収も良好になされた。
【０１１３】
〈実施例３〉（図９・図１０）
本実施例は実施例１のプリンターに、さらに、残留トナー均一化手段（残留現像剤像均一化手段）８を具備させたものである。その他のプリンター構成は実施例１のプリンターと同じである。
【０１１４】
即ち、図９のように、前記トナー帯電量制御手段７よりも感光ドラム回転方向上流側で、かつ転写部ｂよりも感光ドラム回転方向下流側に位置させて、転写工程後に感光ドラム１面上に残留する残留トナーを均一化する残留トナー均一化手段８を設けている。
【０１１５】
残留トナー均一化手段８は、転写部ｄからトナー帯電量制御手段７部へ持ち運ばれる感光ドラム１上のパターン状の転写残トナー像を、そのトナーを感光ドラム１面に分散分布化して、非パターン化する手段である。具体的には、感光ドラム１面を摺擦部材で摺擦することで残留トナー像パターンを掻き崩し或は攪乱してトナーを感光ドラム１面に分散分布化する。感光ドラム１面上の残留トナー像のトナーを捕集部材に捕集させ、その捕集トナーを感光ドラム１面に分散分布状態で再付着させる、などの手段である。
【０１１６】
この残留トナー均一化手段８が有ることで、次のトナー帯電量制御手段７による転写残留トナーの全体的な正規極性帯電化処理が常に十分になされて、転写残トナーの帯電ローラ２への付着防止が効果的になされる。また残留トナー像パターンは消去されることで該残留トナー像パターンのゴースト像の発生が厳に防止される。
【０１１７】
すなわち、残留トナー均一化手段８が無い場合は、例えば、縦ラインパターントナー像、環境、紙種（転写紙）、カラー２次色など、トナー像の転写性が悪い時には、感光ドラム１上のパターン状の転写残留トナー像のトナー量も多くなり、その転写残留トナー像がそのままトナー帯電量制御手段７部へ持ち運ばれてトナー帯電量制御手段７の一部にトナーが集中してしまうことで、該トナー帯電量制御手段７の一部で残留トナーの帯電量を制御しきれない現象（トナー帯電不良現象）をおこし、その結果、帯電部材汚れ→帯電不良→カブリ画像発生となってしまう。また残留トナー像パターンが残ってそのゴースト像が発生することにもなる。
【０１１８】
残留トナー均一化手段８を設けることにより、上記のように、転写部ｄからトナー帯電量制御手段７部へ持ち運ばれる感光ドラム１上のパターン状の転写残トナー像はトナー量が多くても、それがトナー帯電量制御手段７に突入する前に一度残留トナー均一化手段８でトナー量が制限されて大量の転写残トナーがトナー帯電量制御手段７に突入するのが防止される。またトナーが感光ドラム１面に分散分布化され、非パターン化されるので、トナー帯電量制御手段７の一部にトナーが集中することがなくなり、該トナー帯電量制御手段７による転写残留トナーの全体的な正規極性帯電化処理が常に十分になされて、転写残トナーの帯電手段への付着防止が効果的になされる。残留トナー像パターンのゴースト像の発生も厳に防止される。
【０１１９】
本実施例において上記の残留トナー均一化手段８はトナー帯電量制御手段７と同様に、適度に導電性を持ったブラシ形状部材であり、ブラシ部を感光ドラム１面に接触させて配設してある。例えば、ブラシ幅、毛高は５ｍｍで、ブラシの中心が感光ドラム１と対向配置となっており、感光ドラムへの侵入量は約１ｍｍとなっており、接地（ＧＮＤ）してある。
【０１２０】
転写部ｄにおける転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム１上に残留の転写残トナーは引き続く感光ドラム１の回転で残留トナー均一化手段８と感光ドラム１との接触部ｆに至り、一旦残留トナー均一化手段８に吸引（トラップ）する。ここで、残留トナー均一化手段８が抱え得るトナー量には限界があるため、飽和状態に達した後は徐々にトナーが離脱して感光ドラム１面に付着して搬送されるが、感光ドラム１面におけるトナーの付着状態、すなわち感光ドラム１面に付着するトナーの分布は均一化されるのである。これにより少しずつ転写残トナーをトナー帯電量制御手段７に通過させることが可能になり、結果として、転写残トナーの帯電量制御が更に確実におこなわれる。
【０１２１】
残留トナー均一化手段８はフロートとしたり、バイアス印加を行なうことも可能である。
【０１２２】
残留トナー均一化手段８は固定式であってもよいし、図１０のように、トナー帯電量制御手段７と同様に感光ドラム１の長手方向に移動可能にし、移動量例えば２．５ｍｍの往復運動を行なわせるようにしてもよい。そうすることで残留トナー均一化がより効果的になされる。トナー帯電量制御手段７と連動して移動可能にしてもよい。トナー帯電量制御手段７と残留トナー均一化手段８を逆位相で往復運動させることもできる。トナー帯電量制御手段７と、残留トナー均一化手段８と、帯電ローラクリーニング部材２ｆを連動して移動可能にしてもよい。それらの部材の連動移動運動（往復運動）を共通の駆動源で行なわせることで、簡易な装置で画像形成装置の小型化、低コスト化が実現できる。
【０１２３】
〈実施例４〉（図１１〜図１４）
本実施例は、実施例１と同様の、転写方式電子写真プロセス利用、接触帯電方式、反転現像方式、クリーナレス、最大通紙サイズがＡ３サイズのレーザビームプリンターであるが、プロセスカートリッジ方式としている点で実施例１のプリンターと異なる。実施例１のプリンターと共通の構成部材部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【０１２４】
本実施例のプリンターは図１１のように、感光ドラム１、帯電ローラ２、帯電ローラクリーニング部材２ｆ、現像装置４、トナー帯電量制御手段７についてこれらを一括してプリンター本体に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジ９として構成してある。１０・１０はプリンター本体側のプロセスカートリッジ着脱案内・保持部材である。
【０１２５】
ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と像担持体（電子写真感光体）とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段またはクリーニング手段の少なくとも一つと像担持体（電子写真感光体）とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。更に、現像手段と像担持体（電子写真感光体）とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものをいう。
【０１２６】
プロセスカートリッジ９をプリンター本体に対して所定に装着状態にすることで、プロセスカートリッジ９とプリンター本体とが機械的・電気的に結合してプリンターとして使用可能状態になる。
【０１２７】
本実施例において、現像装置４は磁性または非磁性一成分、反転現像装置である。
【０１２８】
また本実施例において、帯電ローラクリーニング手段であるクリーニングフィルム２ｆには、フィルム厚５０μｍのポリイミドを主成分とする樹脂フィルムを用いており、帯電ローラ２に対して、図１２の（ａ）のように侵入量δ＝２．０ｍｍ（帯電ローラ表面とクリーニングフィルム当接面の自由状態断面直線との距離の最大値δにて定義）、図１２の（ｂ）のように支持部材１１の固定端からｗ＝約６ｍｍの位置でニップ幅ｎ＝約０．５ｍｍで当接させている。
【０１２９】
フィルム膜厚、フィルム侵入量に関しては、それぞれ１０〜１０００μｍ、０・５〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【０１３０】
また、このクリーニングフィルム２ｆを帯電ローラ２の長手方向に一定量往復運動させることで、常に帯電ローラ２の汚染のひどい部分があっても、帯電ローラ２の長手方向に散らすことが可能となり、画像上問題となるような汚れとはならない。
【０１３１】
さらに、クリーニングフィルム２ｆにトナーなどを帯電ローラ２に印加するＤＣ電圧と同極性に摩擦帯電することが可能な材質のものを用いる事で、フィルム２ｆと帯電ローラ２間にあるトナーや外添剤などの粒子が摺擦により摩擦帯電され、帯電ローラ２と同極性の電荷をもつことで、帯電ローラ２から感光ドラム１上へ転移しやすくすることが可能となる。
【０１３２】
さらに、可撓性のクリーニングフィルム２ｆを撓ませた反発力によって当接力を得ているので、接触ニップ幅ｎを０．５ｍｍ程度に抑えることが出来、且つ侵入量δの振れに対して当接圧の変化が少なく帯電ローラ全域において均一に軽圧で当接させることが出来るため、耐久寿命の長いプロセスカートリッジにおいても、帯電ローラクリーニング部材２ｆが掻き取った汚染物は接触ニップ内に滞留することなく、帯電ローラクリーニング部材自体や帯電ローラクリーニング部材の接触ニップに固着する汚染物の摺擦による帯電ローラ表面のキズを画像上影響のない程度にとどめることができる。
【０１３３】
帯電ローラクリーニング手段２ｆは、上述の様に樹脂フィルムをそのまま使用したものの他に、樹脂フィルムをグラインダー法やサンドブラスト法、ケミカルエッチング法、微粒子分散法などにより適度に粗くしたものも良い。
【０１３４】
フィルム材料としては、ポリイミドのほか、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレートなどの樹脂、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦなどのフッ素樹脂などから選ぶことが出来る。
【０１３５】
ここで、本実施例における帯電ローラクリーニング手段２ｆとトナー帯電量制御手段７は共通の枠体１１を支持部材にして支持させてあり、その枠体１１はプロセスカートリッジ９内において帯電ローラ及び感光ドラムの長手方向に移動可能に配設してあり、この枠体１１が往復移動されることで、帯電ローラクリーニング手段２ｆとトナー帯電量制御手段７が帯電ローラ２及び感光ドラム１の長手方向にそれぞれ往復運動するようにしてある。
【０１３６】
そして、図１３に示すように、プリンター本体側には往復運動を供給するインターフェース部１３（往復運動部材；駆動源）が設けられており、プロセスカートリッジ側には駆動動力を受けるためのインターフェース部１４が設けられており、プリンター本体に対してプロセスカートリッジ９が所定に装着されると、上記のプリンター本体側のインターフェース部１３にプロセスカートリッジ９側のインターフェース部１４が対応してカップリング状態になり、プリンター本体側のインターフェース部１３の往復運動がプロセスカートリッジ側のインターフェース部１４に伝達され、枠体押しバネ１５との協動により枠体１１が往復運動駆動される。本実施例では２秒周期で５ｍｍの移動幅（往復運動幅、ストローク）Ａで、所定のタイミングにおいて往復運動をするようになっている。
【０１３７】
帯電ローラクリーニング手段２ｆとトナー帯電制御手段７は同一枠体１１で構成されているため、両者２ｆと７は一緒に帯電ローラ２及び感光ドラム１の長手方向に往復運動する。
【０１３８】
また、図１４に示すように、枠体１１を支点軸１６・１６ａを中心に揺動可能な平行四辺形枠体にし、この枠体の上下２辺のリンク部材にそれぞれ帯電ローラクリーニング手段２ｆとトナー帯電量制御手段７を支持させ、支点軸１６を駆動分配部としてプリンター側の駆動力を平行四辺形枠体１１に供給して該枠体１１を往復揺動運動駆動させて帯電ローラクリーニング手段２ｆとトナー帯電量制御手段７とを連動させて帯電ローラ２及び感光ドラム１の長手方向に往復運動するするよう構成することも可能である。帯電ローラクリーニング部材２ｆとトナー帯電量制御手段７の往復運動は互いに逆位相となり、移動幅は駆動分配部の支点１６からの距離によって決定され、本実施例においては、帯電ローラクリーニング手段２ｆ・トナー帯電量制御手段７のともに５ｍｍとなるように設定されている。
【０１３９】
以上に説明したように、帯電ローラクリーニング部材２ｆとトナー帯電量制御手段７のそれぞれに駆動インターフェース部を設けることなく、安価でコンパクトな構成で、帯電ローラクリーニング手段２ｆとトナー帯電量制御手段７のどちらかに駆動を与えることで、その両方を動かすことが可能となり、プロセスカートリッジのフルカラープリント４０，０００枚の寿命耐久を行ったところ、帯電ローラの汚染、融着を防止することが可能となった。
【０１４０】
すなわち、帯電ローラクリーニング手段２ｆとトナー帯電量制御手段７を単一駆動源で動かすことで、新たに駆動を設けることなく、安価でコンパな構成で、融着、帯電ローラ表層汚染を発生させることなく、長期にわたり安定した形成を行なうことが可能となった。
【０１４１】
また、本実施例ではプリンター本体からプロセスカートリッジへの駆動動力は往復運動で行なっていたが、これに限らず、回転運動からカートリッジ内部で往復運動に変化させることも可能である。
【０１４２】
また、帯電ローラクリーニング手段２ｆのフィルム膜厚、フィルム侵入量、クリーニング部材を長手方向に往復運動させる往復量、周期等は、上述の設定に制限されるものではなく、帯電ローラの寿命や使用するトナーの特性、感光ドラムをクリーニングする手段の性能などにより、適宜最適値を選択すればよい。
【０１４３】
〈実施例５〉（図１５）
本実施例は上記実施例４で説明したプロセスカートリッジ方式のプリンターのプロセスカートリッジ９に、更に実施例３で説明した残留トナー均一化手段（残留現像剤像均一化手段）８を具備させたものである。
【０１４４】
この残留トナー均一化手段８は固定して配設してもよいし、帯電ローラクリーニング手段２ｆやトナー帯電量制御手段７の往復運動に連動させて往復運動させることも可能である。
【０１４５】
〈その他〉
１）現像剤帯電量制御手段７と残留現像剤像均一化手段８は実施例ではブラシ状部材であるが、ブラシ回転体、弾性ローラ体、シート状部材など任意の形態の部材にすることができる。また帯電手段クリーニング手段２ｆも実施例ではシート状部材であるが、ブラシ状部材、ブラシ回転体、弾性ローラ体など任意の形態の部材にすることができる。
【０１４６】
２）像担持体は表面抵抗が１０9 〜１０14Ω・ｃｍの電荷注入層を設けた直接注入帯電性のものであってもよい。電荷注入層を用いていない場合でも、例えば電荷輸送層が上記の抵抗範囲にある場合も同等の効果がえられる。表層の体積抵抗が約１０13Ω・ｃｍであるアモルファスシリコン感光体でもよい。
【０１４７】
３）可撓性の接触帯電部材は帯電ローラの他に、ファーブラシ、フェルト、布などの形状・材質のものも使用可能である。また各種材質のものの組み合わせでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを得ることもできる。
【０１４８】
４）接触帯電部材や現像部材に印加する振動電界の交番電圧成分（ＡＣ成分、周期的に電圧値が変化する電圧）の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。直流電源を周期的にオン／オフすることによって形成された矩形波であってもよい。
【０１４９】
５）像担持体としての感光体の帯電面に対する情報書き込み手段としての像露光手段は実施例のレーザ走査手段以外にも、例えば、ＬＥＤのような固体発光素子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよい。ハロゲンランプや蛍光灯等を原稿照明光源とするアナログ的な画像露光手段であってもよい。要するに、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであればよい。
【０１５０】
６）像担持体は静電記録誘電体などであってもよい。この場合は該誘電体面を一様に帯電した後、その帯電面を除電針ヘッドや電子銃等の除電手段で選択的に除電して目的の画像情報に対応した静電潜像を書き込み形成する。
【０１５１】
７）静電潜像のトナー現像方式・手段は任意である。反転現像方式でも正規現像方式でもよい。
【０１５２】
一般的に、静電潜像の現像方法は、非磁性トナーについてはこれをブレード等でスリーブ等の現像剤担持搬送部材上にコーティングし、磁性トナーについてはこれを現像剤担持搬送部材上に磁気力によってコーティングして搬送して像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（１成分非接触現像）と、上記のように現像剤担持搬送部材上にコーティングしたトナーを像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（１成分接触現像）と、トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したものを現像剤（２成分現像剤）として用いて磁気力によって搬送して像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成分接触現像）と、上記の２成分現像剤を像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成分非接触現像）との４種顛に大別される。
【０１５３】
８）転写手段は実施形態例のローラ転写に限られず、ブレード転写、ベルト転写、その他の接触転写帯電方式であってもよいし、コロナ帯電器を使用した非接触転写帯電方式でもよい。
【０１５４】
９）転写ドラムや転写ベルトなどの中間転写体を用いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写等により多色、フルカラー画像を形成する画像形成装置にも本発明は適用できる。
【０１５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、転写方式、クリーナレス方式で、現像剤帯電量制御手段を具備させている画像形成装置やプロセスカートリッジについて、現像剤帯電量制御手段で極小的な転写残現像剤の過帯電によって像担持体面上に現像剤が融着するのを防止すること、また帯電不足の部分による帯電部材への転写残現像剤の付着汚染を防止すること、さらには現像手段での転写残現像剤の回収をより効果的に行なわせることにより、帯電不良や不良画像がなく、しかもクリーナレスシステムのメリットを十分に生かした画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。
【０１５６】
また、現像剤帯電量制御手段と、残留現像剤像均一化手段と、帯電手段クリーニング手段のうちの少なくとも二つの手段、あるいは現像剤帯電量制御手段と帯電手段クリーニング部材との二つの手段の移動運動（往復運動）を共通の駆動源で行なわせることで、簡易な装置で画像形成装置、プロセスカートリッジの小型化、低コスト化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の画像形成装置の概略構成模型図
【図２】 感光ドラムと帯電ローラの層構成模型図
【図３】 往復運動する帯電ローラクリーニング手段の説明図
【図４】 往復運動する現像剤帯電量制御手段手段の説明図
【図５】 現像剤帯電量制御手段に対する印加電圧と転写残トナーの帯電量の関係図
【図６】 転写残トナーの帯電量と帯電ローラに対するトナー付着量の関係図
【図７】 帯電ローラを通過した後のトナー帯電量と印加交流電圧のＶｐｐとの関係図
【図８】 摩擦帯電量測定装置を示す模式斜視図
【図９】 実施例３の画像形成装置の概略構成模型図
【図１０】 往復運動する現像剤帯電量制御手段手段と残留現像剤像均一化手段の説明図
【図１１】 実施例４の画像形成装置の概略構成模型図
【図１２】 帯電ローラクリーニング手段としてのクリーニングフィルムの説明図
【図１３】 帯電ローラクリーニング手段と現像剤帯電量制御手段手段の往復運動機構の説明図（その１）
【図１４】 帯電ローラクリーニング手段と現像剤帯電量制御手段手段の往復運動機構の説明図（その２）
【図１５】 実施例５の画像形成装置の概略構成模型図
【符号の説明】
１・・感光ドラム（像担持体）、２・・帯電ローラ、２ｆ・・帯電ローラクリーニング手段（帯電手段クリーニング手段）、３・・レーザビームスキャナ、４・・現像装置、５・・転写ローラ、６・・定着装置、７・・トナー帯電量制御手段（現像剤帯電量制御手段）、８・・転写残トナー均一化手段（残留現像剤像均一化手段）、Ｓ１〜Ｓ４・・バイアス電圧印加電源、９・・プロセスカートリッジ、１０・・プロセスカートリッジ着脱案内・支持部材、１１・・枠体、１３・・往復運動を供給するインターフェース部、１４・・往復運動を受けるインターフェース部、１５・・付勢バネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention applies an image forming process including a step of uniformly charging an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member and an electrostatic recording dielectric to a predetermined polarity and potential. A developer image corresponding to the above is formed, the developer image is transferred to a transfer material, an image formed product is output, and the developer remaining on the image carrier after the transfer process is imaged by development simultaneous cleaning in the developing means. The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a page printer, and a fax machine in which a cleaning device is removed (cleaner-less) so as to be removed / collected from a carrier and reused. The present invention also relates to a process cartridge that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
The applicant of the present invention has previously described a transfer-type and cleaner-less type image forming apparatus as described above on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the charging unit in the rotation direction of the image carrier (hereinafter referred to as a photoconductor). The developer charge amount control means (hereinafter referred to as toner charge amount control means) that aligns the charge polarity of the residual transfer developer (hereinafter referred to as transfer residual toner) remaining on the photoreceptor after the transfer process with the regular charge polarity. The image forming apparatus and the process cartridge have been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 8-137368), which prevents the transfer charging toner from adhering to the contact charging member and prevents the fogging image from being generated due to charging failure or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described image forming apparatus implementation system, the toner charge amount control means uses a fixed, moderately conductive brush-shaped member. However, when the transfer residual toner tribo is controlled to an appropriate charge amount with normal polarity. In this case, a minimal amount of toner remaining on the transfer may be overcharged. When overcharge of the transfer residual toner occurs, the reflection force between the photosensitive member and the overcharge transfer residual toner is too strong to adhere to the contact charging member, and cannot be recovered by the developing device. As a result, the overcharge transfer residual toner is fused on the photosensitive member, resulting in generation of a defective image.
[0004]
As a result of earnest research, it has been found that a fixed brush member as a toner charge amount control means continues to be located at the same position on the photosensitive member. That is, when there is uneven resistance in the toner charge amount control means, overcharging or undercharging will always occur at the same portion on the photoreceptor. In the overcharged portion, the above-mentioned minimal problem of overcharging and fusing of the transfer residual toner occurs. Further, in the insufficiently charged portion, the transfer residual toner cannot be sufficiently charged, and there is a problem that the contact charging member is contaminated with toner.
[0005]
With the diversification of user needs in recent years, a large amount of residual toner can be transferred at one time by continuous printing operation of images with high printing rate such as photographic images and multiple development methods on photoconductors with colorization. The occurrence further promotes the above problems.
[0006]
Accordingly, the present invention relates to an image forming apparatus and a process cartridge that are provided with a developer charge amount control means by a transfer method or a cleanerless method, and a minimal residual transfer developer by the developer charge amount control means as described above. To prevent the developer from fusing onto the surface of the image carrier due to overcharging of the toner, to prevent the transfer residual developer from being contaminated by the charging means due to insufficiently charged portions, and to transfer by the developing means. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus and a process cartridge that are free from defective charging and defective images and that take full advantage of the cleanerless system by collecting the remaining developer more effectively.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an image forming apparatus and a process cartridge characterized by the following configurations.
[0008]
(1)
Rotated An image carrier;
Charging means for charging the image carrier surface;
Information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image;
A transfer means for transferring the visualized developer image to a transfer material;
In the rotation direction of the image carrier, A developer charge amount control unit that is located upstream of the charging unit, is movable in the longitudinal direction of the image carrier, and charges the residual developer remaining on the image carrier after the transfer step to a normal polarity;
An image forming apparatus comprising:
[0009]
(2)
Rotated An image carrier;
Charging means for charging the image carrier surface;
Information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image;
A transfer means for transferring the visualized developer image to a transfer material;
In the rotation direction of the image carrier, A developer charge amount control unit that is located upstream of the charging unit, is movable in the longitudinal direction of the image carrier, and charges the residual developer remaining on the image carrier after the transfer step to a normal polarity;
A residual developer image that is located upstream of the developer charge amount control means and downstream of the transfer means, and that uniformizes the residual developer image remaining on the image carrier surface after the developer image is transferred to a transfer material. Uniformizing means;
An image forming apparatus comprising:
[0010]
(3)
Rotated An image carrier;
Charging means for charging the image carrier surface;
Information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image;
A transfer means for transferring the visualized developer image to a transfer material;
In the rotation direction of the image carrier, A developer charge amount control unit that is located upstream from the charging unit and charges the residual developer remaining on the image carrier after the transfer step to a normal polarity;
Residue remaining on the surface of the image carrier after the developer image is transferred to the transfer material, located upstream of the developer charge amount control means and downstream of the transfer means, movable in the longitudinal direction of the image carrier. A residual developer image uniformizing means for uniformizing the developer image;
An image forming apparatus comprising:
[0011]
(4)
Rotated An image carrier;
Charging means for charging the image carrier surface;
Information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image;
A transfer means for transferring the visualized developer image to a transfer material;
In the rotation direction of the image carrier, A developer charge amount control unit that is located upstream of the charging unit, is movable in the longitudinal direction of the image carrier, and charges the residual developer remaining on the image carrier after the transfer step to a normal polarity;
Residue remaining on the surface of the image carrier after the developer image is transferred to the transfer material, located upstream of the developer charge amount control means and downstream of the transfer means, movable in the longitudinal direction of the image carrier. A residual developer image uniformizing means for uniformizing the developer image;
An image forming apparatus comprising:
[0012]
(5) The image forming apparatus according to (1), (2) or (4), wherein the developer charge amount control means reciprocates in the longitudinal direction of the image carrier.
[0013]
(6) The image forming apparatus according to (3) or (4), wherein the residual developer image equalizing means reciprocates in the longitudinal direction of the image carrier.
[0014]
(7) The image forming apparatus according to (4), wherein the developer charge amount control means and the residual developer image equalizing means reciprocate in the longitudinal direction of the image carrier in conjunction with each other.
[0015]
(8) The image forming apparatus according to any one of (2) to (7), wherein the residual developer image equalizing means is composed of an electrode portion having a potential difference with respect to the image carrier.
[0016]
(9) The developer remaining on the image carrier after the transfer process is charged to a normal polarity by the developer charge amount control unit, and the surface of the image carrier is charged by the charging unit. The image forming apparatus according to any one of (1) to (8), wherein:
[0017]
(10) The developer remaining on the image carrier after the transfer process is charged to a normal polarity by the developer charge amount control unit, and the developer is charged simultaneously with charging the image carrier surface by the charging unit. The image forming apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the charge amount has an absolute value smaller than the absolute value of the charge amount when the charge processing is performed by the amount control unit.
[0018]
(11) The developer remaining on the image bearing member after the transfer step is charged to a normal polarity by the developer charge amount control means with a charge amount of 2.2 times or more of the developer charge amount after the development means. (1) to (8) characterized in that the charge amount is 0.5 to 1.8 times the developer charge amount after the developing means at the same time that the image carrier surface is charged by the charging means. ).
[0019]
(12) The image forming apparatus according to any one of (1) to (11), wherein the charging unit is a contact charging method.
[0020]
(13) The image forming apparatus according to any one of (1) to (12), wherein an oscillating electric field is applied to the charging unit.
[0021]
(14) The image forming apparatus according to any one of (1) to (13), wherein the information writing unit is an exposure unit.
[0022]
(15)
at least, Rotated An image carrier, and charging means for charging the image carrier; In the rotation direction of the image carrier, An image forming apparatus comprising: a developer charge amount control unit that is located upstream of the charging unit and charges the developer on the image carrier; and a charging unit cleaning unit that contacts the charging unit and cleans the surface of the charging unit. It is a process cartridge that is detachably attached to the main body,
The developer charge amount control means is movable in the longitudinal direction of the image carrier, the charging means cleaning means is movable in the longitudinal direction of the charging means, and the developer charge amount control means and the charging means A process cartridge characterized in that the cleaning means obtains a driving force necessary for movement from a common driving source.
[0023]
(16)
at least, Rotated An image carrier, and charging means for charging the image carrier; In the rotation direction of the image carrier, A developer charge amount control means for charging the developer on the image carrier, which is located upstream from the charging means, and an image after the transfer process, located upstream from the developer charge amount control means and downstream from the transfer means. There is a residual developer image uniformizing means for uniformizing the residual developer image remaining on the surface of the carrier, and a charging means cleaning means for contacting the charging means and cleaning the surface of the charging means. Is a process cartridge attached to
The developer charge amount control means is movable in the longitudinal direction of the image carrier, the charging means cleaning means is movable in the longitudinal direction of the charging means, and the developer charge amount control means and the charging means A process cartridge characterized in that the cleaning means obtains a driving force necessary for movement from a common driving source.
[0024]
(17) The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity, and the charging means charges the developer at the same time as the image carrier surface is charged. The process cartridge according to (15) or (16), wherein the charge amount of the developer charged by the amount control means is set to an appropriate charge amount.
[0025]
(18) The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity, and the charging means charges the surface of the image carrier and simultaneously charges the developer. The process cartridge according to (15) or (16), wherein the charge amount is an absolute charge amount smaller than an absolute value of the charge amount when charged by the developer charge amount control means.
[0026]
(19) The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity with a charge amount of 2.2 times or more of the developer charge amount after the development means. (15) or (16), wherein the charging means charges the surface of the image bearing member and at the same time, the charging amount is 0.5 to 1.8 times the developer charging amount after the developing means. The described process cartridge.
[0027]
(20) The charging means cleaning means is a flexible member that can be bent and deformed, and the flexible member can be brought into surface contact with the surface of the charging means by a repulsive force caused by bending the flexible member. The process cartridge according to any one of (15) to (19), wherein the surface of the charging unit is cleaned by sliding a surface contact portion between the flexible member and the charging unit.
[0028]
(21) The process cartridge according to any one of (15) to (20), wherein the developer charge amount control means and the charging means cleaning means are configured by a single frame.
[0029]
(22) The process cartridge according to any one of (15) to (21), wherein the developer charge amount control means and the charging means cleaning means reciprocate.
[0030]
(23) The process cartridge according to any one of (15) to (21), wherein the developer charge amount control means and the charging means cleaning means reciprocate in opposite phases.
[0031]
(24) The residual developer image equalizing means reciprocates in the longitudinal direction of the image carrier in conjunction with the developer charge amount control means and the charging means cleaning means (16) to (21) ) Any one of the process cartridges.
[0032]
(25) The process cartridge according to any one of (15) to (24), wherein the charging means is a contact charging system.
[0033]
(26) The process cartridge according to any one of (15) to (25), wherein an oscillating electric field is applied to the charging means.
[0034]
(27)
Rotated An image carrier, and charging means for charging the image carrier; In the rotation direction of the image carrier, A developer charge amount control unit that is located upstream of the charging unit and charges the developer on the image bearing member; and a charging unit cleaning unit that contacts the charging unit and cleans the surface of the charging unit.
The developer charge amount control means is movable in the longitudinal direction of the image carrier, the charging means cleaning means is movable in the longitudinal direction of the charging means, and the developer charge amount control means and the charging means An image forming apparatus, wherein the cleaning unit obtains a driving force necessary for movement from a common driving source.
[0035]
(28)
Rotated An image carrier, and charging means for charging the image carrier; In the rotation direction of the image carrier, A developer charge amount control means for charging the developer on the image carrier, which is located upstream from the charging means, and an image after the transfer process, located upstream from the developer charge amount control means and downstream from the transfer means. A residual developer image uniformizing means for uniformizing a residual developer image remaining on the surface of the carrier, and a charging means cleaning means for cleaning the surface of the charging means in contact with the charging means,
The developer charge amount control means is movable in the longitudinal direction of the image carrier, the charging means cleaning means is movable in the longitudinal direction of the charging means, and the developer charge amount control means and the charging means An image forming apparatus, wherein the cleaning unit obtains a driving force necessary for movement from a common driving source.
[0036]
(29) The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity, and the charging means charges the developer at the same time as the image carrier surface is charged. The image forming apparatus as described in (27) or (28), wherein the charge amount of the developer charged by the amount control means is set to an appropriate charge amount.
[0037]
(30) The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity, and the charging means charges the surface of the image carrier and simultaneously charges the developer. The image forming apparatus according to (27) or (28), wherein the charge amount is an absolute charge amount smaller than an absolute value of the charge amount when charged by the developer charge amount control means.
[0038]
(31) The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity with a charge amount of 2.2 times or more of the developer charge amount after the development means. (27) or (28), wherein the charging unit charges the surface of the image bearing member and at the same time, the charging amount is 0.5 to 1.8 times the developer charging amount after the developing unit. The image forming apparatus described.
[0039]
(32) The charging means cleaning means is a flexible member that can be bent and deformed, and the flexible member may be brought into surface contact with the surface of the charging means by a repulsive force caused by bending the flexible member. The image forming apparatus according to any one of (27) to (31), wherein the surface of the charging unit is cleaned by sliding a surface contact portion between the bending member and the charging unit.
[0040]
(33) The image forming apparatus according to any one of (27) to (32), wherein the developer charge amount control unit and the charging unit cleaning unit are configured by a single frame.
[0041]
(34) The image forming apparatus according to any one of (27) to (33), wherein the developer charge amount control means and the charging means cleaning means reciprocate.
[0042]
(35) The image forming apparatus according to any one of (27) to (33), wherein the developer charge amount control unit and the charging unit cleaning unit reciprocate in opposite phases.
[0043]
(36) The residual developer uniformizing means reciprocates in the longitudinal direction of the image carrier in conjunction with the developer charge amount control means and the charging means cleaning means (28) to (35). The image forming apparatus according to any one of the above.
[0044]
(37) The image forming apparatus according to any one of (27) to (36), wherein the charging unit is a contact charging method.
[0045]
(38) The image forming apparatus according to any one of (27) to (37), wherein an oscillating electric field is applied to the charging unit.
[0046]
<Operation>
a) By making the developer charge amount control means a movable means that moves (reciprocates) in the longitudinal direction of the image carrier, the developer charge amount control means does not continue to be located at the same position on the image carrier. .
[0047]
As a result, even if there is an overcharged part or an undercharged part due to uneven resistance in the developer charge amount control means, it does not always occur in the same image carrier part. This prevents or alleviates the adhesion of the developer onto the image carrier and the transfer residual developer from adhering to the charging means due to insufficient charging.
[0048]
b) Prevention of adhesion of the transfer residual developer to the charging means by charging the transfer residual developer tribo on the image carrier carried from the transfer part to the charging part to the normal polarity by the developer charge amount control means. At the same time, the charging means charges the surface of the image carrier to a predetermined potential, and at the same time, the charge amount of the residual transfer developer charged to the normal polarity by the developer charge amount control means is charged by the developing means. By controlling the latent charge amount to an appropriate charge amount that can be developed, the transfer residual developer can be efficiently collected by the developing means.
[0049]
c) The proper charge amount of the developer remaining after transfer by the charging means is more specifically a charge amount having an absolute value smaller than the absolute value of the charge amount when charged by the developer charge amount control means. . Further, the developer charge amount control means is charged to a normal polarity with a charge amount of 2.2 times or more of the developer charge amount after the developing means, and the image bearing member surface is charged with the charging means, and at the same time after the developing means. The charge amount is 0.5 to 1.8 times the charge amount of the developer.
[0050]
d) The residual developer image equalizing means disperses and distributes the patterned residual transfer developer image on the image carrier carried from the transfer portion to the developer charge amount control means portion on the surface of the image carrier. It is a means to change into non-pattern. More specifically, the residual developer image pattern is scraped or disturbed by rubbing the image carrier surface with a rubbing member, and the developer is distributed and distributed on the image carrier surface. For example, the developer of the residual developer image on the surface of the image carrier is collected by a collecting member, and the collected developer is reattached to the surface of the image carrier in a distributed state.
[0051]
By having the residual developer image uniformizing means, the entire normal developer electrification process of the transfer residual developer by the next developer charge amount control means is always sufficiently performed, and the transfer residual developer charging means is obtained. Is effectively prevented. Further, the residual developer image pattern is erased, thereby preventing the occurrence of a ghost image of the residual developer image pattern.
[0052]
By making the residual developer image equalizing means a movable means that moves (reciprocates) in the longitudinal direction of the image carrier, the above-described pattern of transfer residual developer image on the image carrier is distributed and non-patterned. Is made more effective.
[0053]
e) By making the charging unit cleaning unit a movable unit that moves (reciprocates) in the longitudinal direction of the charging unit image carrier, only a specific position of the charging unit is prevented from being contaminated, and the charging unit is efficiently cleaned. It becomes possible to do.
[0054]
f) Movement of at least two members of the developer charge amount control means, the residual developer image equalizing means, and the charging means cleaning means, or the two members of the developer charge amount control means and the charging means cleaning means. By causing the movement (reciprocating movement) to be performed with a common drive source, it is possible to realize a reduction in size and cost of the image forming apparatus and the process cartridge with a simple apparatus.
[0055]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Example 1> (FIGS. 1 to 8)
Hereinafter, the image forming apparatus (image recording apparatus) of the embodiment will be described.
[0056]
FIG. 1 is a schematic configuration model diagram of an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus of this example is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process, a contact charging method, a reversal development method, cleanerless, and a maximum sheet passing size of A3 size.
[0057]
(1) Overall schematic configuration of the printer
a) Image carrier
Reference numeral 1 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) as an image carrier. This photosensitive drum 1 is a negatively chargeable organic photoconductor (OPC) having an outer diameter of 30 mm, and is driven to rotate counterclockwise as indicated by an arrow with a process speed (peripheral speed) of 100 mm / sec centered on the central support shaft. Is done.
[0058]
As shown in the layer configuration model diagram of FIG. 2, the photosensitive drum 1 has an undercoat layer 1b that suppresses light interference and improves the adhesion of an upper layer on the surface of an aluminum cylinder (conductive drum base) 1a. The photocharge generation layer 1c and the charge transport layer 1d are coated in order from the bottom.
[0059]
b) Charging means
Reference numeral 2 denotes a contact charging device (contact charger) as charging means for uniformly charging the peripheral surface of the photosensitive drum 1, and this example is a charging roller (roller charger).
[0060]
The charging roller 2 holds both ends of the cored bar 2a rotatably by bearing members (not shown), and is urged toward the photosensitive drum by a pressing pressure spring 2e to the surface of the photosensitive drum 1. It is brought into pressure contact with a predetermined pressing force, and rotates following the rotation of the photosensitive drum 1. A pressure contact portion between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is a charging portion (charging nip portion) a.
[0061]
A charging bias voltage of a predetermined condition is applied from the power source S1 to the metal core 2a of the charging roller 2, whereby the peripheral surface of the rotating photosensitive drum 1 is contact-charged to a predetermined polarity and potential. In this example, the charging bias voltage for the charging roller 2 is an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage (Vdc) and an AC voltage (Vac).
[0062]
More specifically,
DC voltage: -500V
AC voltage; frequency f1000 Hz, peak-to-peak voltage Vpp 1400 V, and oscillating voltage in which a sine wave is superimposed. The peripheral surface of the photosensitive drum 1 is uniformly contact-charged to −500 V (dark potential Vd).
[0063]
The longitudinal length of the charging roller 2 is 320 mm. As shown in the layer configuration model diagram of FIG. 2, the lower layer 2b, the intermediate layer 2c, and the surface layer 2d are sequentially arranged from the bottom around the core metal (supporting member) 2a. It is a laminated three-layer structure. The lower layer 2b is a foamed sponge layer for reducing charging noise, the intermediate layer 2c is a conductive layer for obtaining a uniform resistance as the entire charging roller, and the surface layer 2d has defects such as pinholes on the photosensitive drum 1. Even if it exists, it is a protective layer provided to prevent leakage.
[0064]
More specifically, the specification of the charging roller 2 of this example is as follows.
[0065]
Core metal 2a; stainless steel round bar with a diameter of 6mm
Lower layer 2b: carbon dispersion foamed EPDM, specific gravity 0.5 g / cm Three , Volume resistivity 10 2 -10 9 Ωcm, layer thickness 3.0mm, length 320mm
Intermediate layer 2c; carbon-dispersed NBR rubber, volume resistivity 10 2 -10 Five Ωcm, layer thickness 700μm
Surface layer 2d; tin oxide and carbon dispersed in resin resin of fluorine compound, volume resistivity 10 7 -10 Ten Ωcm, surface roughness (JIS standard 10-point average surface roughness Ra), 1.5 μm, layer thickness 10 μm
Reference numeral 2f denotes a charging roller cleaning member (charging member cleaning means) that can be flexibly deformed. In this example, the cleaning roller is flexible.
[0066]
As shown in FIG. 3, the cleaning film 2f is arranged in parallel to the longitudinal direction of the charging roller 2 and is fixed at one end to a support member 2g that reciprocates (reciprocating) a certain amount in the longitudinal direction. It is arranged to form a contact nip with the charging roller 2 by making surface contact with the surface of the charging roller 2 on the surface in the vicinity of the free end side by a repulsive force caused by bending it against the charging roller.
[0067]
Although the drive system is not shown in the drawing, the support member 2g is driven to reciprocate a certain amount in the longitudinal direction via the gear train by the drive motor of the printer, and the charging roller surface layer 2d is rubbed with the cleaning film 2f. As a result, contaminants (fine toner, external additives, etc.) on the surface 2d of the charging roller are removed. It is possible to prevent only a specific position of the charging roller 2 from being contaminated by the reciprocating drive of the cleaning film 2f, and to clean the charging roller 2 efficiently.
[0068]
c) Information writing means
Reference numeral 3 denotes an exposure apparatus as information writing means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged photosensitive drum 1, and this example is a laser beam scanner using a semiconductor laser. Printer from a host device such as an image reading device (not shown) - A laser beam modulated in accordance with the image signal sent to the side is output, and the uniformly charged surface of the rotating photosensitive drum 1 is subjected to laser scanning exposure L (image exposure) at the exposure position b. Due to the laser scanning exposure L, the potential of the surface of the photosensitive drum 1 irradiated with the laser light is lowered, and electrostatic latent images corresponding to the scanned and exposed image information are sequentially formed on the surface of the rotating photosensitive drum 1. Go.
[0069]
d) Development means
Reference numeral 4 denotes a developing device (developer) as a developing means for supplying a developer (toner) to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 to visualize the electrostatic latent image. This example is a two-component magnetic brush developing system. A reversal developing device.
[0070]
4a is a developing container, 4b is a non-magnetic developing sleeve, and this developing sleeve 4b is rotatably arranged in the developing container 4a with a part of its outer peripheral surface exposed to the outside. 4c is a non-rotating fixed magnet roller inserted in the developing sleeve 4b, 4d is a developer coating blade, 4e is a two-component developer contained in the developing container 4a, and 4f is disposed on the bottom side in the developing container 4a. The provided developer agitating member, 4g, is a toner hopper and contains replenishing toner.
[0071]
The two-component developer 4e in the developing container 4a is a mixture of toner and a magnetic carrier and is stirred by the developer stirring member 4f. In this example, the resistance of the magnetic carrier is about 10 13 Ωcm, particle size is about 40 μm. The toner is triboelectrically charged to negative polarity by rubbing with the magnetic carrier.
[0072]
The developing sleeve 4b is disposed opposite to the photosensitive drum 1 so that the closest distance (referred to as S-Dgap) to the photosensitive drum 1 is maintained at 350 μm. A facing portion between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 4a is a developing portion c. The developing sleeve 4b is driven to rotate in the direction opposite to the traveling direction of the photosensitive drum 1 in the developing portion c. A part of the two-component developer 4e in the developing container 4a is adsorbed and held as a magnetic brush layer on the outer peripheral surface of the developing sleeve 4b by the magnetic force of the magnet roller 4c in the sleeve, and is rotated and conveyed as the sleeve rotates. A predetermined thin layer is formed by the developer coating blade 4d, and in contact with the surface of the photosensitive drum 1 at the developing portion c, the surface of the photosensitive drum is rubbed appropriately. A predetermined developing bias is applied to the developing sleeve 4b from the power source S2. In this example, the developing bias voltage for the developing sleeve 4b is an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage (Vdc) and an AC voltage (Vac). More specifically,
DC voltage: -350V
AC voltage: 1800V
Is an oscillating voltage in which
[0073]
Thus, the toner in the developer coated as a thin layer on the surface of the rotating developing sleeve 4b and transported to the developing section c corresponds to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 by the electric field due to the developing bias. By selectively adhering, the electrostatic latent image is developed as a toner image. In the case of this example, the toner adheres to the exposed bright portion of the surface of the photosensitive drum 1 and the electrostatic latent image is reversely developed.
[0074]
At this time, the charge amount of the toner developed on the photosensitive drum is −15 to −35 μC / g.
[0075]
The developer thin layer on the developing sleeve 4b that has passed through the developing section c is returned to the developer reservoir in the developing container 4a with the subsequent rotation of the developing sleeve.
[0076]
In order to maintain the toner concentration of the two-component developer 4e in the developing container 4a within a predetermined substantially constant range, the toner concentration of the two-component developer 4e in the developing container 4a is adjusted by, for example, an optical toner concentration sensor (not shown). The toner hopper 4g is driven and controlled according to the detected information, and the toner in the toner hopper is supplied to the two-component developer 4e in the developing container 4a. The toner supplied to the two-component developer 4e is stirred by the stirring member 4f.
[0077]
e) Transfer means / fixing means
Reference numeral 5 denotes a transfer device, and this example is a transfer roller. The transfer roller 5 is brought into pressure contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force, and the pressure nip portion is a transfer portion d. A transfer material (a member to be transferred, a recording material) P is fed to the transfer portion d from a paper feeding mechanism portion (not shown) at a predetermined control timing.
[0078]
The transfer material P fed to the transfer part d is nipped and conveyed between the rotating photosensitive drum 1 and the transfer roller 5, and during that time, the negative polarity that is the normal charging polarity of the toner from the power source S 3 is transferred to the transfer roller 5. In this example, the positive polarity transfer bias having the reverse polarity is applied with +2 kV, so that the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is sequentially electrostatically transferred onto the surface of the transfer material P that is nipped and conveyed by the transfer portion d. To go.
[0079]
The transfer material P that has received the transfer of the toner image through the transfer portion d is sequentially separated from the surface of the rotary photosensitive drum 1 and is conveyed to the fixing device 6 (for example, a heat roller fixing device) to receive the toner image fixing process. Output as an image formed product (print, copy).
[0080]
(2) Cleanerless system and toner charge control
The printer of this example is cleanerless, and is not provided with a dedicated cleaning device that removes a small amount of transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image onto the transfer material P. The transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is carried to the developing unit c through the charging unit a and the exposure unit b as the photosensitive drum 1 continues to rotate, and simultaneously developed (collected) by the developing device 3. (Cleanerless system).
[0081]
Simultaneous development cleaning is the process of developing the electrostatic latent image by transferring the residual toner on the photosensitive member after transfer to the subsequent development step, that is, continuously charging the photosensitive member and exposing it to light. A fog removal bias (a fog removal potential difference Vback which is a potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photosensitive member) is applied to the surface of the photosensitive member (non-image portion) that should not be developed with toner due to the fog removal bias during the process. This is a method of collecting the transfer residual toner present in the developing device. According to this method, since the transfer residual toner is collected by the developing device and reused for developing the electrostatic latent image in the subsequent steps, the waste toner is eliminated and the maintenance work is reduced. Can do. Further, the cleanerless is advantageous for downsizing the image forming apparatus.
[0082]
In this embodiment, as described above, the developing sleeve 4b of the developing device 4 is rotated in the developing portion c in a direction opposite to the traveling direction of the surface of the photosensitive drum 1, which is the transfer plate toner on the photosensitive drum 1. It is advantageous for recovery.
[0083]
Since the untransferred toner on the surface of the photosensitive drum 1 passes through the exposure part b, the exposure process is performed from the untransferred toner. However, since the amount of the untransferred toner is small, no significant influence appears.
[0084]
However, the transfer residual toner includes those having a normal polarity, a reverse polarity (reversal toner), and a low charge amount, and the reversal toner and the toner with a small charge amount are charged parts a. When the toner passes through the charging roller 2, the charging roller 2 adheres to the charging roller 2 to cause toner contamination more than allowable, resulting in a charging failure.
[0085]
Further, in order to effectively perform the simultaneous development cleaning of the transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 1 by the developing device 3, the charging polarity of the transfer residual toner on the photosensitive drum carried to the developing unit c is a normal polarity. In addition, the charge amount needs to be a charge amount of toner that can develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum by the developing device. Reversal toner and toner with an inappropriate charge amount cannot be removed and collected from the photosensitive drum to the developing device, causing a defective image.
[0086]
Further, with the diversification of user needs in recent years, the above-mentioned problems are further promoted by the generation of a large amount of residual toner at one time due to the continuous printing operation of images with a high printing rate such as photographic images. It ends up.
[0087]
Therefore, the toner charge amount for aligning the charging polarity of the untransferred toner to the negative polarity that is the normal polarity at the position downstream of the transfer portion d in the photosensitive drum rotation direction and at the upstream of the charging portion a in the photosensitive drum rotation direction. Control means (developer charge amount control means) 7 is provided.
[0088]
The toner charge amount control means 7 is a brush-shaped member having moderate conductivity, and is disposed in contact with the surface of the photosensitive drum 1. For example, the brush width and bristle height are 5 mm, the center of the brush is disposed opposite to the photosensitive drum 1, the amount of penetration into the photosensitive drum is about 1 mm, and a negative DC voltage is applied from the power source S 4. Has been. Specifically, −800 V to −1000 V, which is a voltage at which discharge occurs with respect to the photoreceptor after transfer, is applied. e is a contact portion between the brush portion and the photosensitive drum 1 surface. The untransferred toner on the photosensitive drum 1 that passes through the toner charge amount control means 7 has a negative polarity in which the charge polarity is a normal polarity.
[0089]
By aligning the charge polarity of the transfer residual toner to the negative polarity that is the normal polarity, the photosensitive drum 1 is charged when the surface of the photosensitive drum 1 is charged from above the transfer residual toner in the charging unit a located further downstream. Therefore, the transfer residual toner is prevented from adhering to the charging roller 2.
[0090]
For this reason, the charge amount necessary for the untransferred toner needs to be 2.2 times or more as compared with the toner charge amount during development.
[0091]
Here, the relationship between the voltage applied to the toner charge amount control means 7 and the toner charge amount after passing through the toner charge control means 7 is shown in FIG. When no voltage is applied to the toner charge amount control means 7, as described above, the transfer residual toner is affected by the negative polarity toner in the image area, the positive polarity toner in the non-image area, and the positive polarity voltage in the transfer. Since the toner whose polarity is reversed to the positive polarity is included, the charge amount is indefinite. It can also be seen that by applying a voltage to the toner charge amount control means 7, the toner charge amount after passing through the toner charge amount control means 7 is increased, and is saturated at a certain value or more. The toner used in this example had a charge amount of −90 μC / g when saturated.
[0092]
Next, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the transfer residual toner charge amount and the adhesion amount to the charging roller 2 when the transfer residual toner amount is 1 before the transfer residual toner enters the charging portion a. It can be seen that the adhesion amount is reduced by increasing the charge amount of the transfer residual toner. Further, the occurrence of a poorly charged image due to adhesion of the transfer residual toner to the charging roller 2 at this time occurred when the charge amount of the transfer residual toner was −55 μC / g or less.
[0093]
Therefore, in order to prevent the transfer residual toner from adhering to the charging roller 2 and to suppress the occurrence of a poorly charged image, the charge amount of the transfer residual toner is 2.2 times that of the toner charge amount during development. It turns out that it is necessary above.
[0094]
In this embodiment, the voltage applied to the toner charge control means 7 is −800 V, and the charge amount of the residual toner after passing through the toner charge amount means 7 is −70 μC / g.
[0095]
Next, recovery of transfer residual toner in the development process will be described.
[0096]
The developing device 4 is as described above, and is a cleanerless system that cleans transfer residual toner simultaneously with development. The developed toner charge amount on the photosensitive drum 1 is 125 μC / g in this embodiment. Here, Table 1 shows the relationship with the charge amount for collecting the transfer residual toner to the developing device 4 under the developing conditions in this embodiment.
[0097]
[Table 1]
Figure 0004343376
[0098]
The toner charge amount for collecting the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 to the developing device 4 is 0.5 to 1.8 times as compared with the toner charge amount at the time of development (−25 μC / g). is necessary.
[0099]
However, in order to prevent the toner from adhering to the charging roller 2 as described above, the developing device 4 collects the transfer residual toner that has been negatively charged to −70 μC / g by the toner charge amount control means 7. It is necessary to remove static electricity. The charge removal is performed by the charging unit a. That is, as described above, an AC voltage of 1000 Hz and 1400 V is applied to the charging roller 2, whereby the transfer residual toner is subjected to AC neutralization. Here, the relationship between the AC voltage applied to the charging roller 2 and the toner charge amount when -70 μC / g toner passes through the position of the charging roller 2 and is subjected to AC neutralization in the configuration of this embodiment is shown in FIG. Shown in That is, by adjusting the AC voltage applied to the charging roller 2, the toner charge amount after passing through the charging portion a can be adjusted by AC neutralization. In this embodiment, since the AC voltage applied to the charging roller 2 is 1400 V, the toner charge amount after passing through the charging portion a becomes −30 μC / g. In the developing process, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 where the toner should not be developed is collected by the developing device 4 for the above reason.
[0100]
Here, a method for measuring the toner charge amount will be described. The triboelectric charge amount of the toner can be measured, for example, as follows (blow-off method). FIG. 8 shows a schematic perspective view of an example of the triboelectric charge measuring device. A developer (toner alone or a mixture of toner and carrier) whose frictional charge is to be measured is placed in a metal measurement container 82 having a conductive screen 83 on the bottom, and a metal lid 84 is formed. The total weight of the measurement container 82 at this time is weighed, and this is defined as W1 (g).
[0101]
Next, using a suction device 81 (at least a portion in contact with the measurement container 82 is made of an insulator), suction is performed from the suction port 87, and the air volume control valve 86 is adjusted so that the pressure indicated by the vacuum gauge 85 is 2450 Pa. . In this state, sufficient suction is performed (about 1 minute) to remove the toner by suction. At this time, the potential of the electrometer 89 is directly read and set to V (volt). Reference numeral 88 denotes a capacitor, and this capacity is C (μF). Further, the weight of the entire measurement container 82 after the suction is weighed and is set to W2 (g). In this case, the triboelectric charge amount T (μC / g) of the toner in the developer is calculated as follows.
[0102]
T (μC / g) = C × V / (W1-W2)
The toner charge amount at the time of development is measured by collecting the toner from the surface of the photosensitive drum 1 and putting it in the measuring container 82.
[0103]
The charge amount of the transfer residual toner after passing through the toner charge amount control means 7 is measured by collecting the toner from the surface of the photosensitive drum 1 and putting it in the measurement container 82.
[0104]
The amount of charge of the untransferred toner after passing through the charging portion a is measured by collecting the toner from the surface of the photosensitive drum 1 and putting it in the measuring container 82.
[0105]
(3) Reciprocating drive of toner charge amount control means 7
The toner charge amount control means 7 is movable in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1. That is, the toner charge amount control means 7 is arranged in parallel to the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 as shown in FIG. 4 and reciprocates a certain amount in the longitudinal direction. Specifically, a reciprocating motion of 2.5 mm is performed. Although the drive system is not shown in the figure, the toner charge amount control means 7 is driven by a reciprocating motion of a certain amount in the longitudinal direction via a gear train by a drive motor of the printer, and the photosensitive drum 1 is the toner charge amount control means 7. It will be rubbed.
[0106]
Thus, by using the toner charge amount control means 7 as a movable means that moves (reciprocates) in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1, the toner charge amount control means 7 can continue to be located at the same location on the photosensitive drum 1. Even if there is an overcharged part or an insufficiently charged part due to uneven resistance of the toner charge amount control means 7, it does not always occur on the same photosensitive drum surface part. It is prevented or alleviated that the developer is fused on the drum and that the transfer residual toner adheres to the charging roller 2 due to insufficient charging.
[0107]
Thus, the transfer residual toner tribo on the photosensitive drum 1 carried from the transfer portion d to the charging portion a is charged by the toner charge amount control means 7 so as to have the normal polarity and the negative polarity, thereby charging the transfer residual toner. While the photosensitive drum 1 is charged to a predetermined potential by the charging roller 2 while being prevented from adhering to the roller 2, at the same time, the transfer residual toner charged to the negative polarity having the normal polarity by the toner charge amount control means 7 is charged. By controlling the charge amount to an appropriate charge amount by which the electrostatic latent image on the photosensitive drum can be developed by the developing device 4, the transfer residual toner can be efficiently collected by the developing device.
[0108]
Further, the toner charge amount control means 7 continues to be located at the same position on the photosensitive drum 1, and the toner is fused on the surface of the photosensitive drum 1 due to the overcharge of the minimal transfer residual toner. It is possible to prevent the transfer residual toner from adhering to the charging roller 2 due to insufficiently charged parts, and there is no defective charging or defective image, and the advantages of the cleanerless system are fully utilized. An image forming apparatus can be provided.
[0109]
<Example 2>
The configuration of the image forming apparatus (printer) of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0110]
The charge amount of the developer (toner) varies depending on the environment and the physical properties of the developer. In this embodiment, a case where the toner charge amount on the photosensitive drum 1 after development is −35 μC / g which is larger than −25 μC / g in Embodiment 1 in a low humidity environment or the like will be described.
[0111]
The toner charge amount of the untransferred toner after passing through the toner charge amount control means 7 is −90 μC / g. Therefore, the transfer residual toner does not adhere to the charging roller 2 in the charging unit a, and no charging failure occurs.
[0112]
Further, the charge amount of the transfer residual toner after passing through the charging portion a was −40 μC / g, and the recovery to the developing device 4 was also good.
[0113]
<Example 3> (FIGS. 9 and 10)
In this embodiment, the residual toner uniformizing means (residual developer image uniformizing means) 8 is further provided in the printer of the first embodiment. Other printer configurations are the same as those of the printer of the first embodiment.
[0114]
That is, as shown in FIG. 9, it is positioned upstream of the toner charge amount control means 7 in the photosensitive drum rotation direction and downstream of the transfer portion b in the photosensitive drum rotation direction. There is provided a residual toner uniformizing means 8 for uniformizing the residual toner remaining in the toner.
[0115]
The residual toner uniformizing means 8 distributes and distributes the pattern-like transfer residual toner image on the photosensitive drum 1 on the surface of the photosensitive drum 1 that is carried from the transfer portion d to the toner charge amount control means 7 portion. It is a means for non-patterning. Specifically, by rubbing the surface of the photosensitive drum 1 with a rubbing member, the residual toner image pattern is scraped or disturbed, and the toner is distributed and distributed on the surface of the photosensitive drum 1. For example, the toner of the residual toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is collected by a collecting member, and the collected toner is reattached to the surface of the photosensitive drum 1 in a distributed state.
[0116]
Due to the presence of the residual toner uniforming means 8, the entire normal toner charge processing of the transfer residual toner is always sufficiently performed by the next toner charge amount control means 7, and the transfer residual toner adheres to the charging roller 2. Prevention is done effectively. In addition, by erasing the residual toner image pattern, generation of a ghost image of the residual toner image pattern is strictly prevented.
[0117]
That is, when there is no residual toner uniformizing means 8, for example, when the transferability of the toner image is poor such as a vertical line pattern toner image, environment, paper type (transfer paper), color secondary color, etc. The amount of toner in the pattern-like transfer residual toner image also increases, and the transfer residual toner image is carried as it is to the toner charge amount control means 7 and the toner concentrates on a part of the toner charge amount control means 7. As a result, a phenomenon that the charge amount of the residual toner cannot be controlled by a part of the toner charge amount control means 7 (toner charge failure phenomenon) occurs, and as a result, charging member contamination → charging failure → fogging image generation occurs. . In addition, a residual toner image pattern remains and the ghost image is generated.
[0118]
By providing the residual toner equalizing means 8, as described above, the pattern-like transfer residual toner image on the photosensitive drum 1 carried from the transfer portion d to the toner charge amount control means 7 portion has a large amount of toner. The toner amount is once limited by the residual toner equalizing means 8 before it enters the toner charge amount control means 7, and a large amount of untransferred toner is prevented from entering the toner charge amount control means 7. Further, since the toner is distributed and distributed on the surface of the photosensitive drum 1 and is not patterned, the toner does not concentrate on a part of the toner charge amount control means 7, and the toner remaining on the transfer by the toner charge amount control means 7 can be prevented. The entire normal polarity charging process is always sufficiently performed to effectively prevent the transfer residual toner from adhering to the charging means. Generation of a ghost image of the residual toner image pattern is also strictly prevented.
[0119]
In the present embodiment, the residual toner equalizing means 8 is a brush-shaped member having moderate conductivity, like the toner charge amount control means 7, and is disposed in contact with the surface of the photosensitive drum 1. It is. For example, the brush width and bristle height are 5 mm, the center of the brush is disposed opposite to the photosensitive drum 1, the amount of penetration into the photosensitive drum is about 1 mm, and is grounded (GND).
[0120]
The transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image to the transfer material P in the transfer portion d reaches the contact portion f between the residual toner uniformizing means 8 and the photosensitive drum 1 by the subsequent rotation of the photosensitive drum 1, and once. The residual toner uniformizing means 8 is sucked (trapped). Here, since there is a limit to the amount of toner that can be held by the residual toner uniformizing means 8, the toner is gradually detached and attached to the surface of the photosensitive drum 1 after reaching the saturation state. The toner adhesion state on one surface, that is, the distribution of toner adhering to the photosensitive drum 1 surface is made uniform. As a result, it is possible to pass the transfer residual toner little by little to the toner charge amount control means 7, and as a result, the charge amount control of the transfer residual toner is more reliably performed.
[0121]
The residual toner uniformizing means 8 can be floated or biased.
[0122]
The residual toner equalizing means 8 may be a fixed type or, as shown in FIG. 10, can be moved in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 in the same manner as the toner charge amount control means 7, and the reciprocating amount is 2.5 mm, for example. You may make it exercise. By doing so, the residual toner is made more uniform. It may be movable in conjunction with the toner charge amount control means 7. The toner charge amount control means 7 and the residual toner equalization means 8 can be reciprocated in opposite phases. The toner charge amount control means 7, the residual toner equalization means 8, and the charging roller cleaning member 2f may be movable in conjunction with each other. By performing the interlocking movement movement (reciprocating movement) of these members with a common drive source, it is possible to reduce the size and cost of the image forming apparatus with a simple apparatus.
[0123]
<Example 4> (FIGS. 11 to 14)
The present embodiment is a transfer type electrophotographic process use, contact charging method, reversal development method, cleanerless, and laser beam printer with a maximum sheet passing size of A3 size, similar to the first embodiment, but is a process cartridge method. This is different from the printer of the first embodiment. Constituent member portions common to the printer of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0124]
As shown in FIG. 11, the printer of the present embodiment is detachable and replaceable with respect to the printer body in a batch with respect to the photosensitive drum 1, the charging roller 2, the charging roller cleaning member 2f, the developing device 4, and the toner charge amount control means 7. The process cartridge 9 is configured. Reference numerals 10 and 10 denote process cartridge attachment / detachment guide / holding members on the printer main body side.
[0125]
Here, the process cartridge is a cartridge in which a charging unit, a developing unit or a cleaning unit and an image carrier (electrophotographic photosensitive member) are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. is there. In addition, at least one of the charging unit, the developing unit, or the cleaning unit and the image carrier (electrophotographic photosensitive member) are integrally formed into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. Further, the developing means and the image carrier (electrophotographic photosensitive member) are integrated into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body.
[0126]
By setting the process cartridge 9 to a predetermined state with respect to the printer main body, the process cartridge 9 and the printer main body are mechanically and electrically coupled to be ready for use as a printer.
[0127]
In this embodiment, the developing device 4 is a magnetic or non-magnetic one component, reversal developing device.
[0128]
In this embodiment, the cleaning film 2f, which is a charging roller cleaning means, is a resin film mainly composed of polyimide having a film thickness of 50 μm. As shown in FIG. Δ = 2.0 mm (defined by the maximum value δ of the distance between the surface of the charging roller and the free-form cross section of the cleaning film contact surface), and the fixed end of the support member 11 as shown in FIG. To w = about 6 mm and the nip width n is about 0.5 mm.
[0129]
Regarding the film thickness and the amount of film penetration, the ranges of 10 to 1000 μm and 0.5 to 5 mm are preferable, respectively.
[0130]
Further, by reciprocating the cleaning film 2f by a certain amount in the longitudinal direction of the charging roller 2, it is possible to always disperse the charging roller 2 in the longitudinal direction even if there are severely contaminated portions of the charging roller 2. It will not be a dirty problem.
[0131]
Further, the cleaning film 2f is made of a material that can be frictionally charged with the same polarity as the DC voltage applied to the charging roller 2 with toner or the like, so that the toner or external additive between the film 2f and the charging roller 2 can be used. Since the particles such as the particles are frictionally charged by rubbing and have the same polarity as the charging roller 2, the particles can be easily transferred from the charging roller 2 onto the photosensitive drum 1.
[0132]
Further, since the contact force is obtained by the repulsive force obtained by bending the flexible cleaning film 2f, the contact nip width n can be suppressed to about 0.5 mm, and the contact amount against the fluctuation of the intrusion amount δ. Since the pressure change is small and the entire charging roller can be uniformly contacted with light pressure, contaminants scraped off by the charging roller cleaning member 2f stay in the contact nip even in a process cartridge with a long durability life. In addition, scratches on the surface of the charging roller due to rubbing of contaminants adhering to the contact nip of the charging roller cleaning member itself or the charging roller cleaning member can be suppressed to an extent that does not affect the image.
[0133]
The charging roller cleaning unit 2f may be one in which the resin film is appropriately roughened by a grinder method, a sand blast method, a chemical etching method, a fine particle dispersion method, or the like in addition to the resin film used as it is as described above.
[0134]
The film material can be selected from polyimide, resin such as polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyamide, polystyrene, polyvinyl chloride, and polymethyl methacrylate, and fluorine resin such as PTFE and PVDF.
[0135]
Here, the charging roller cleaning means 2f and the toner charge amount control means 7 in this embodiment are supported by using a common frame 11 as a support member. 11 Is disposed in the process cartridge 9 so as to be movable in the longitudinal direction of the charging roller and the photosensitive drum. 11 Are reciprocally moved so that the charging roller cleaning means 2f and the toner charge amount control means 7 reciprocate in the longitudinal direction of the charging roller 2 and the photosensitive drum 1, respectively.
[0136]
As shown in FIG. 13, an interface unit 13 (reciprocating member; drive source) for supplying reciprocating motion is provided on the printer main body side, and an interface unit 14 for receiving driving power on the process cartridge side. When the process cartridge 9 is mounted on the printer body in a predetermined manner, the interface section 14 on the process cartridge 9 side corresponds to the interface section 13 on the printer body side and is in a coupling state. The reciprocating motion of the interface unit 13 on the printer main body side is transmitted to the interface unit 14 on the process cartridge side, and the frame body 11 is driven to reciprocate in cooperation with the frame body pressing spring 15. In this embodiment, a reciprocating motion is performed at a predetermined timing with a moving width (reciprocating motion width, stroke) A of 5 mm in a cycle of 2 seconds.
[0137]
Since the charging roller cleaning unit 2f and the toner charging control unit 7 are composed of the same frame 11, the two 2f and 7 reciprocate in the longitudinal direction of the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 together.
[0138]
Further, as shown in FIG. 14, the frame body 11 is a parallelogram frame body that can swing around the fulcrum shafts 16 and 16a, and the charging roller cleaning means 2f and the link members on the upper and lower sides of the frame body are respectively provided. The toner charge amount control means 7 is supported, and the driving force on the printer side is supplied to the parallelogram frame 11 by using the fulcrum shaft 16 as a drive distribution unit to drive the frame 11 to swing back and forth to charge roller cleaning means. 2f and the toner charge amount control means 7 can be linked to reciprocate in the longitudinal direction of the charging roller 2 and the photosensitive drum 1. The reciprocating motions of the charging roller cleaning member 2f and the toner charge amount control means 7 are in opposite phases, and the movement width is determined by the distance from the fulcrum 16 of the drive distribution unit. In this embodiment, the charging roller cleaning means 2f and toner Both of the charge amount control means 7 are set to 5 mm.
[0139]
As described above, the charging roller cleaning member 2f and the toner charge amount control unit 7 are not provided with a drive interface unit, and the charge roller cleaning unit 2f and the toner charge amount control unit 7 have a low-cost and compact configuration. By giving drive to either of them, it becomes possible to move both of them, and after 40,000 full-color prints of the process cartridge have been used, it is possible to prevent the charging roller from being contaminated and fused. It was.
[0140]
That is, the charging roller cleaning means 2f and the toner charge amount control means 7 are moved by a single drive source, so that fusing and charging roller surface layer contamination can be generated with an inexpensive and compact configuration without providing a new drive. And stable formation over a long period of time became possible.
[0141]
In this embodiment, the driving power from the printer main body to the process cartridge is reciprocating. However, the driving power is not limited to this, and it is also possible to change from rotational movement to reciprocating movement inside the cartridge.
[0142]
Further, the film thickness of the charging roller cleaning means 2f, the film penetration amount, the reciprocation amount for reciprocating the cleaning member in the longitudinal direction, the period, etc. are not limited to the above settings, and the life of the charging roller and the usage The optimum value may be selected as appropriate depending on the characteristics of the toner and the performance of the means for cleaning the photosensitive drum.
[0143]
<Example 5> (FIG. 15)
In the present embodiment, the process cartridge 9 of the process cartridge type printer described in the fourth embodiment is further provided with the residual toner uniformizing means (residual developer image uniformizing means) 8 described in the third embodiment. is there.
[0144]
The residual toner equalizing means 8 may be fixedly arranged, or may be reciprocated in conjunction with the reciprocating movement of the charging roller cleaning means 2 f and the toner charge amount control means 7.
[0145]
<Others>
1) The developer charge amount control means 7 and the residual developer image equalizing means 8 are brush-like members in the embodiment, but may be members of any form such as a brush rotating body, an elastic roller body, and a sheet-like member. it can. The charging means cleaning means 2f is also a sheet-like member in the embodiment, but may be any member such as a brush-like member, a brush rotating body, or an elastic roller body.
[0146]
2) The image carrier has a surface resistance of 10 9 -10 14 A direct injection charging type having a charge injection layer of Ω · cm may be used. Even when the charge injection layer is not used, for example, the same effect can be obtained when the charge transport layer is in the above resistance range. The volume resistance of the surface layer is about 10 13 An amorphous silicon photoreceptor having Ω · cm may be used.
[0147]
3) As the flexible contact charging member, in addition to the charging roller, those having a shape and material such as a fur brush, a felt, and a cloth can be used. In addition, a combination of various materials can provide more appropriate elasticity, conductivity, surface property, and durability.
[0148]
4) As the waveform of the alternating voltage component (AC component, voltage whose voltage value periodically changes) of the oscillating electric field applied to the contact charging member or the developing member, a sine wave, rectangular wave, triangular wave, or the like can be used as appropriate. It may be a rectangular wave formed by periodically turning on / off a DC power supply.
[0149]
5) In addition to the laser scanning unit of the embodiment, the image exposure unit as the information writing unit for the charged surface of the photoconductor as the image carrier is a digital exposure unit using a solid light emitting element array such as an LED. May be. An analog image exposure unit using a halogen lamp or a fluorescent lamp as a document illumination light source may be used. In short, any device capable of forming an electrostatic latent image corresponding to image information may be used.
[0150]
6) The image carrier may be an electrostatic recording dielectric or the like. In this case, after the dielectric surface is uniformly charged, the charged surface is selectively discharged by a discharging means such as a discharging needle head or an electron gun to write and form an electrostatic latent image corresponding to target image information. .
[0151]
7) The toner developing method and means for the electrostatic latent image are arbitrary. A reversal development method or a regular development method may be used.
[0152]
In general, the electrostatic latent image is developed by coating a non-magnetic toner on a developer carrying member such as a sleeve with a blade or the like, and magnetic toner on a developer carrying member. A method in which an electrostatic latent image is developed in a non-contact state with respect to an image carrier by coating and conveying by force (one-component non-contact development), and coating on a developer carrying member as described above A method for developing an electrostatic latent image by applying toner in contact with an image carrier (one-component contact development), and a developer obtained by mixing a magnetic carrier with toner particles (two-component developer) And a method of developing the electrostatic latent image by conveying it by magnetic force and applying it in contact with the image carrier (two-component contact development), and applying the above two-component developer to the image carrier. Apply electrostatic latent image in contact It is roughly divided into four 顛 the method (two-component non-contact development) to the image.
[0153]
8) The transfer means is not limited to the roller transfer of the embodiment, but may be a blade transfer, belt transfer, other contact transfer charging method, or a non-contact transfer charging method using a corona charger.
[0154]
9) The present invention can be applied not only to the formation of a single color image by using an intermediate transfer member such as a transfer drum or a transfer belt but also to an image forming apparatus that forms a multicolor, full color image by multiple transfer or the like.
[0155]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a minimal transfer residue can be obtained with a developer charge amount control unit in an image forming apparatus or a process cartridge that is provided with a developer charge amount control unit in a transfer method or a cleanerless method. To prevent the developer from fusing onto the surface of the image carrier due to overcharging of the developer, to prevent the transfer residual developer from adhering to the charging member due to insufficiently charged parts, By recovering the transfer residual developer more effectively, it is possible to provide an image forming apparatus and a process cartridge that are free from charging defects and defective images and that take full advantage of the cleanerless system.
[0156]
Further, at least two of the developer charge amount control means, the residual developer image equalizing means, and the charging means cleaning means, or the two means of the developer charge amount control means and the charging means cleaning member are moved. By causing the movement (reciprocating movement) to be performed with a common drive source, it is possible to realize a reduction in size and cost of the image forming apparatus and the process cartridge with a simple apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration model diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment.
[Fig. 2] Model diagram of layer structure of photosensitive drum and charging roller
FIG. 3 is an explanatory diagram of charging roller cleaning means that reciprocates.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a developer charge amount control means that reciprocates.
FIG. 5 is a relationship diagram between the voltage applied to the developer charge amount control means and the charge amount of the residual toner.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the charge amount of transfer residual toner and the toner adhesion amount to the charging roller.
FIG. 7 is a relationship diagram between the toner charge amount after passing through the charging roller and the applied AC voltage Vpp.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a triboelectric charge measuring device.
FIG. 9 is a schematic configuration model diagram of an image forming apparatus according to a third embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram of developer charge amount control means and remanent developer image equalization means that reciprocate.
FIG. 11 is a schematic configuration model diagram of an image forming apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a cleaning film as a charging roller cleaning unit.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a reciprocating mechanism of a charging roller cleaning unit and a developer charge amount control unit (part 1).
FIG. 14 is an explanatory diagram of a reciprocating mechanism of a charging roller cleaning unit and a developer charge amount control unit (part 2).
FIG. 15 is a schematic configuration model diagram of an image forming apparatus according to a fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 .... photosensitive drum (image carrier) 2 .... charging roller 2f ... charging roller cleaning means (charging means cleaning means) 3 .... laser beam scanner 4 .... developing device 5 .... transfer roller, 6 .... fixing device, 7 .... toner charge amount control means (developer charge amount control means), 8 .... transfer residual toner uniform means (residual developer image uniform means), S1 to S4..bias voltage application Power supply, 9 ·· Process cartridge, 10 ·· Process cartridge attachment / detachment guide and support member, 11 ·· Frame, 13 ·· Interface portion for supplying reciprocating motion, 14 ·· Interface portion for receiving reciprocating motion, 15 ·· Force spring

Claims (38)

回転される像担持体と、
像担持体面を帯電する帯電手段と、
帯電処理された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、
静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段と、
可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、転写工程後の像担持体上に残留する残留現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段と、
を有することを特徴とした画像形成装置。 A rotated image carrier;
Charging means for charging the image carrier surface;
Information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image;
A transfer means for transferring the visualized developer image to a transfer material;
Development that is positioned upstream of the charging means in the rotation direction of the image carrier and is movable in the longitudinal direction of the image carrier, and the residual developer remaining on the image carrier after the transfer process is charged to a normal polarity. Agent charge amount control means;
An image forming apparatus comprising: 回転される像担持体と、
像担持体面を帯電する帯電手段と、
帯電処理された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、
静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段と、
可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
前記帯電手段より上流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、転写工程後の像担持体上に残留する残留現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段と、
像担持体の回転方向において、前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ前記転写手段より下流に位置し、前記現像剤像を転写材に転写した後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、
を有することを特徴とした画像形成装置。 A rotated image carrier;
Charging means for charging the image carrier surface;
Information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image;
A transfer means for transferring the visualized developer image to a transfer material;
A developer charge amount control unit that is located upstream of the charging unit, is movable in the longitudinal direction of the image carrier, and charges the residual developer remaining on the image carrier after the transfer step to a normal polarity;
Residual developer image remaining on the surface of the image carrier after the developer image is transferred to the transfer material and positioned upstream of the developer charge amount control means and downstream of the transfer means in the rotation direction of the image carrier. A residual developer image homogenizing means for homogenizing,
An image forming apparatus comprising: 回転される像担持体と、
像担持体面を帯電する帯電手段と、
帯電処理された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、
静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段と、
可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、転写工程後の像担持体上に残留する残留現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段と、
前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ前記転写手段より下流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、前記現像剤像を転写材に転写した後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、
を有することを特徴とした画像形成装置。 A rotated image carrier;
Charging means for charging the image carrier surface;
Information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image;
A transfer means for transferring the visualized developer image to a transfer material;
A developer charge amount control unit that is positioned upstream of the charging unit in the rotation direction of the image carrier and charges the residual developer remaining on the image carrier after the transfer step to a normal polarity;
Residue remaining on the surface of the image carrier after the developer image is transferred to the transfer material, located upstream of the developer charge amount control means and downstream of the transfer means, movable in the longitudinal direction of the image carrier. A residual developer image uniformizing means for uniformizing the developer image;
An image forming apparatus comprising: 回転される像担持体と、
像担持体面を帯電する帯電手段と、
帯電処理された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、
静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段と、
可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、転写工程後の像担持体上に残留する残留現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段と、
前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ前記転写手段より下流に位置し、像担持体の長手方向に移動可能で、前記現像剤像を転写材に転写した後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、
を有することを特徴とした画像形成装置。 A rotated image carrier;
Charging means for charging the image carrier surface;
Information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier;
Developing means for visualizing the electrostatic latent image by supplying a developer to the electrostatic latent image;
A transfer means for transferring the visualized developer image to a transfer material;
Development that is positioned upstream of the charging means in the rotation direction of the image carrier and is movable in the longitudinal direction of the image carrier, and the residual developer remaining on the image carrier after the transfer process is charged to a normal polarity. Agent charge amount control means;
Residue remaining on the surface of the image carrier after the developer image is transferred to the transfer material, located upstream of the developer charge amount control means and downstream of the transfer means, movable in the longitudinal direction of the image carrier. A residual developer image uniformizing means for uniformizing the developer image;
An image forming apparatus comprising: 前記現像剤帯電量制御手段が像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする請求項１、２または４に記載の画像形成装置。  5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer charge amount control means reciprocates in the longitudinal direction of the image carrier. 前記残留現像剤像均一化手段が像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。  5. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the residual developer image uniformizing means reciprocates in the longitudinal direction of the image carrier. 前記現像剤帯電量制御手段と前記残留現像剤像均一化手段が連動して像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。  5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the developer charge amount control unit and the residual developer image equalizing unit reciprocate in the longitudinal direction of the image carrier in conjunction with each other. 前記残留現像剤像均一化手段が前記像担持体に対して電位差を有する電極部から構成されていることを特徴とする請求項２ないし７のいずれかの画像形成装置。  8. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the residual developer image equalizing means is composed of an electrode portion having a potential difference with respect to the image carrier. 転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を、前記現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理し、前記帯電手段で前記像担持体面を帯電すると同時に、適正帯電量にすることを特徴とした請求項１ないし８の何れかに記載の画像形成装置。  The developer remaining on the image carrier after the transfer step is charged to a normal polarity by the developer charge amount control means, and the image carrier surface is charged by the charging means, and at the same time, an appropriate charge amount is obtained. 9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is characterized in that: 転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を、前記現像剤帯電量制御手段で正規極性に帯電処理し、前記帯電手段で前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像剤帯電量制御手段で帯電処理されたときの帯電量の絶対値よりも小さい絶対値の帯電量にすることを特徴とした請求項１ないし８の何れかに記載の画像形成装置。  The developer remaining on the image carrier after the transfer process is charged to a normal polarity by the developer charge amount control unit, and the image carrier surface is charged by the charging unit, and at the same time, the developer charge amount control unit The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge amount has an absolute value smaller than the absolute value of the charge amount when the charge process is performed. 転写工程後の像担持体上に残余する現像剤は、前記現像剤帯電量制御手段で前記現像手段後の現像剤帯電量の２．２倍以上の帯電量でかつ正規極性に帯電処理され、前記帯電手段で前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像手段後の現像剤帯電量の０．５〜１．８倍の帯電量となることを特徴とした請求項１ないし８の何れかに記載の画像形成装置。  The developer remaining on the image bearing member after the transfer process is charged to a normal polarity with a charge amount of 2.2 times or more of the developer charge amount after the developing means by the developer charge amount control means, 9. The charging unit according to claim 1, wherein the charging unit charges the surface of the image carrier at the same time as the developer charging amount after the developing unit is 0.5 to 1.8 times. The image forming apparatus described. 前記帯電手段は接触帯電方式であることを特徴とする請求項１ないし１１の何れかに記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging unit is a contact charging method. 前記帯電手段に振動電界を印加することを特徴とする請求項１ないし１２の何れかに記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein an oscillating electric field is applied to the charging unit. 前記情報書き込み手段は露光手段であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the information writing unit is an exposure unit. 少なくとも、回転される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段と、前記帯電手段に接触し帯電手段表面をクリーニングする帯電手段クリーニング手段を有し、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであり、
前記現像剤帯電量制御手段は前記像担持体の長手方向に移動可能であり、前記帯電手段クリーニング手段は前記帯電手段の長手方向に移動可能であり、前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段は共通の駆動源から移動に必要な駆動力を得ていることを特徴とするプロセスカートリッジ。At least a rotating image carrier, a charging unit that charges the image carrier, and a developer that is located upstream of the charging unit in the rotation direction of the image carrier and charges the developer on the image carrier. A process cartridge having a charge amount control unit and a charging unit cleaning unit that contacts the charging unit and cleans the surface of the charging unit, and is detachably attached to the image forming apparatus main body;
The developer charge amount control means is movable in the longitudinal direction of the image carrier, the charging means cleaning means is movable in the longitudinal direction of the charging means, and the developer charge amount control means and the charging means A process cartridge characterized in that the cleaning means obtains a driving force necessary for movement from a common driving source. 少なくとも、回転される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段と、前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ転写手段より下流に位置し、転写工程後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、前記帯電手段に接触し帯電手段表面をクリーニングする帯電手段クリーニング手段を有し、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであり、
前記現像剤帯電量制御手段は前記像担持体の長手方向に移動可能であり、前記帯電手段クリーニング手段は前記帯電手段の長手方向に移動可能であり、前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段は共通の駆動源から移動に必要な駆動力を得ていることを特徴とするプロセスカートリッジ。At least a rotating image carrier, a charging unit that charges the image carrier, and a developer that is located upstream of the charging unit in the rotation direction of the image carrier and charges the developer on the image carrier. Charge amount control means and residual developer image equalization means which is located upstream from the developer charge amount control means and downstream from the transfer means, and uniformizes the residual developer image remaining on the image carrier surface after the transfer process. And a charging unit cleaning unit that contacts the charging unit and cleans the surface of the charging unit, and is a process cartridge that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus.
The developer charge amount control means is movable in the longitudinal direction of the image carrier, the charging means cleaning means is movable in the longitudinal direction of the charging means, and the developer charge amount control means and the charging means A process cartridge characterized in that the cleaning means obtains a driving force necessary for movement from a common driving source. 前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電処理すると同時に、前記現像剤帯電量制御手段で帯電された前記現像剤の帯電量を適正帯電量にすることを特徴とする請求項１５または１６に記載のプロセスカートリッジ。  The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity, and the charging means charges the image carrier surface simultaneously with the developer charge amount control means. 17. The process cartridge according to claim 15, wherein the charge amount of the developer charged at is set to an appropriate charge amount. 前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像剤の帯電量を前記現像剤帯電量制御手段で帯電されたときの帯電量の絶対値よりも小さい絶対値の帯電量にすることを特徴とした請求項１５または１６に記載のプロセスカートリッジ。  The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity, and the charging means charges the surface of the image carrier and at the same time sets the charge amount of the developer. 17. The process cartridge according to claim 15, wherein the charge amount is an absolute value smaller than the absolute value of the charge amount when charged by the developer charge amount control means. 前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を現像手段後の現像剤帯電量の２．２倍以上の帯電量でかつ正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像手段後の現像剤帯電量の０．５〜１．８倍の帯電量にすることを特徴とした請求項１５または１６に記載のプロセスカートリッジ。  The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer step to a normal polarity with a charge amount of 2.2 times or more of the developer charge amount after the development means, and the charging 17. The process cartridge according to claim 15, wherein the means charges the surface of the image bearing member and simultaneously sets the charge amount to 0.5 to 1.8 times the developer charge amount after the developing means. 前記帯電手段クリーニング手段は撓み変形自在な可撓部材であり、該可撓部材を撓ませることによる反発力によって該可撓性部材を前記帯電手段の表面に対して面接触させて可撓部材と帯電手段の面接触部を摺動させることで前記帯電手段の表面をクリーニングすることを特徴とする請求項１５ないし１９の何れかに記載のプロセスカートリッジ。  The charging means cleaning means is a flexible member that can be bent and deformed, and the flexible member is brought into surface contact with the surface of the charging means by a repulsive force caused by bending the flexible member. 20. The process cartridge according to claim 15, wherein the surface of the charging unit is cleaned by sliding a surface contact portion of the charging unit. 前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段がひとつの枠体で構成されていることを特徴とする請求項１５ないし２０の何れかに記載のプロセスカートリッジ。  21. The process cartridge according to claim 15, wherein the developer charge amount control unit and the charging unit cleaning unit are formed of a single frame. 前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段が往復運動することを特徴とする請求項１５ないし２１の何れかに記載のプロセスカートリッジ。  The process cartridge according to any one of claims 15 to 21, wherein the developer charge amount control means and the charging means cleaning means reciprocate. 前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段が逆位相で往復運動することを特徴とする請求項１５ないし２１の何れかに記載のプロセスカートリッジ。  The process cartridge according to any one of claims 15 to 21, wherein the developer charge amount control means and the charging means cleaning means reciprocate in opposite phases. 前記残留現像剤像均一化手段が前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段と連動して像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする請求項１６ないし２１の何れかに記載のプロセスカートリッジ。  The residual developer image uniformizing means reciprocates in the longitudinal direction of the image carrier in conjunction with the developer charge amount control means and the charging means cleaning means. The described process cartridge. 前記帯電手段は接触帯電方式であることを特徴とする請求項１５ないし２４の何れかに記載のプロセスカートリッジ。  25. The process cartridge according to claim 15, wherein the charging means is a contact charging system. 前記帯電手段に振動電界を印加することを特徴とする請求項１５ないし２５の何れかに記載のプロセスカートリッジ。  The process cartridge according to any one of claims 15 to 25, wherein an oscillating electric field is applied to the charging means. 回転される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段と、前記帯電手段に接触し帯電手段表面をクリーニングする帯電手段クリーニング手段を有し、
前記現像剤帯電量制御手段は前記像担持体の長手方向に移動可能であり、前記帯電手段クリーニング手段は前記帯電手段の長手方向に移動可能であり、前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段は共通の駆動源から移動に必要な駆動力を得ていることを特徴とする画像形成装置。 A rotating image carrier, a charging means for charging the image carrier, and a developer charge amount that is located upstream of the charging means in the rotation direction of the image carrier and charges the developer on the image carrier. Control means and charging means cleaning means for cleaning the surface of the charging means in contact with the charging means,
The developer charge amount control means is movable in the longitudinal direction of the image carrier, the charging means cleaning means is movable in the longitudinal direction of the charging means, and the developer charge amount control means and the charging means An image forming apparatus, wherein the cleaning unit obtains a driving force necessary for movement from a common driving source. 回転される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の回転方向において、前記帯電手段より上流に位置し、像担持体上の現像剤を帯電する現像剤帯電量制御手段と、前記現像剤帯電量制御手段より上流かつ転写手段より下流に位置し、転写工程後の像担持体面上に残留する残留現像剤像を均一化する残留現像剤像均一化手段と、前記帯電手段に接触し帯電手段表面をクリーニングする帯電手段クリーニング手段を有し、
前記現像剤帯電量制御手段は前記像担持体の長手方向に移動可能であり、前記帯電手段クリーニング手段は前記帯電手段の長手方向に移動可能であり、前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段は共通の駆動源から移動に必要な駆動力を得ていることを特徴とする画像形成装置。 A rotating image carrier, a charging means for charging the image carrier, and a developer charge amount that is located upstream of the charging means in the rotation direction of the image carrier and charges the developer on the image carrier. A control means; a residual developer image equalizing means that is located upstream from the developer charge amount control means and downstream from the transfer means, and uniformizes the residual developer image remaining on the image carrier surface after the transfer step; A charging means cleaning means for contacting the charging means and cleaning the surface of the charging means;
The developer charge amount control means is movable in the longitudinal direction of the image carrier, the charging means cleaning means is movable in the longitudinal direction of the charging means, and the developer charge amount control means and the charging means An image forming apparatus, wherein the cleaning unit obtains a driving force necessary for movement from a common driving source. 前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電処理すると同時に、前記現像剤帯電量制御手段で帯電された前記現像剤の帯電量を適正帯電量にすることを特徴とする請求項２７または２８に記載の画像形成装置。  The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity, and the charging means charges the image carrier surface simultaneously with the developer charge amount control means. The image forming apparatus according to claim 27 or 28, wherein the charge amount of the developer charged in step (a) is set to an appropriate charge amount. 前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像剤の帯電量を前記現像剤帯電量制御手段で帯電されたときの帯電量の絶対値よりも小さい絶対値の帯電量にすることを特徴とした請求項２７または２８に記載の画像形成装置。  The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity, and the charging means charges the surface of the image carrier and at the same time sets the charge amount of the developer. 29. The image forming apparatus according to claim 27, wherein the charge amount has an absolute value smaller than the absolute value of the charge amount when charged by the developer charge amount control means. 前記現像剤帯電量制御手段は転写工程後の像担持体上に残余する現像剤を現像手段後の現像剤帯電量の２．２倍以上の帯電量でかつ正規極性に帯電処理し、前記帯電手段は前記像担持体面を帯電すると同時に、前記現像手段後の現像剤帯電量の０．５〜１．８倍の帯電量にすることを特徴とした請求項２７または２８に記載の画像形成装置。  The developer charge amount control means charges the developer remaining on the image carrier after the transfer step to a normal polarity with a charge amount of 2.2 times or more of the developer charge amount after the development means, and the charging 29. The image forming apparatus according to claim 27 or 28, wherein the means charges the surface of the image bearing member and at the same time, sets the charge amount to 0.5 to 1.8 times the developer charge amount after the developing means. . 前記帯電手段クリーニング手段は撓み変形自在な可撓部材であり、該可撓部材を撓ませることによる反発力によって該可撓性部材を前記帯電手段の表面に対して面接触させて可撓部材と帯電手段の面接触部を摺動させることで前記帯電手段の表面をクリーニングすることを特徴とする請求項２７ないし３１の何れかに記載の画像形成装置。  The charging means cleaning means is a flexible member that can be bent and deformed, and the flexible member is brought into surface contact with the surface of the charging means by a repulsive force caused by bending the flexible member. 32. The image forming apparatus according to claim 27, wherein a surface of the charging unit is cleaned by sliding a surface contact portion of the charging unit. 前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段がひとつの枠体で構成されていることを特徴とする請求項２７ないし３２の何れかに記載の画像形成装置。  33. The image forming apparatus according to claim 27, wherein the developer charge amount control unit and the charging unit cleaning unit are constituted by a single frame. 前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段が往復運動することを特徴とする請求項２７ないし３３の何れかに記載の画像形成装置。  34. The image forming apparatus according to claim 27, wherein the developer charge amount control unit and the charging unit cleaning unit reciprocate. 前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段が逆位相で往復運動することを特徴とする請求項２７ないし３３の何れかに記載の画像形成装置。  34. The image forming apparatus according to claim 27, wherein the developer charge amount control unit and the charging unit cleaning unit reciprocate in opposite phases. 前記残留現像剤均一化手段が前記現像剤帯電量制御手段と前記帯電手段クリーニング手段と連動して像担持体の長手方向に往復運動することを特徴とする請求項２８ないし３５の何れかに記載の画像形成装置。  36. The residual developer uniformizing means reciprocates in the longitudinal direction of the image carrier in conjunction with the developer charge amount control means and the charging means cleaning means. Image forming apparatus. 前記帯電手段は接触帯電方式であることを特徴とする請求項２７ないし３６の何れかに記載の画像形成装置。  37. The image forming apparatus according to claim 27, wherein the charging unit is a contact charging method. 前記帯電手段に振動電界を印加することを特徴とする請求項２７ないし３７の何れかに記載の画像形成装置。  38. The image forming apparatus according to claim 27, wherein an oscillating electric field is applied to the charging unit.
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