JP4911929B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、二つ以上の現像に寄与する部材（現像剤担持搬送部材、再付着トナー回収回転体）を備えた現像装置を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

画像形成装置における現像装置には現像剤を担持、搬送して像担持体である感光体に供給し、前記感光体上の静電潜像を現像化する現像剤担持搬送部材（回転ローラ）が設けられており、この現像剤担持搬送部材には、これに担持される現像剤量を規定する規制部材が備えられている。
このような現像剤規制部材又は現像装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、感光体上の転写残トナーを回収し、感光体に再付着させた後、現像装置で回収して再度使用する方式の画像形成装置において、前記感光体上の再付着トナーを効率良く現像装置に回収することを目的として開発された画像形成装置であって、感光体と、この感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像容器に収容された現像剤を現像ローラに担持し、感光体と現像ローラとの間で、現像ローラに担持された現像剤を感光体表面の移動方向と同じ方向に移動する向きに搬送し、この搬送される現像剤により静電潜像を可視像化する現像装置と、像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像転写後の像担持体上の転写残トナーを静電的に一時的に回収し、感光体上の静電潜像の形成に影響のない表面部分に静電的に再付着させるクリーニング部材と、を具備し、感光体表面に再付着させたトナーを現像装置に回収する画像形成装置において、前記現像装置の一部として、現像剤を担持、搬送し、感光体に再付着したトナーを、搬送する現像剤中に静電的に回収し、現像容器内の現像剤中に戻す再付着トナー回収回転体を設け、この再付着トナー回収回転体と前記現像ローラとの間に現像剤付着規制部材を共通に設けて現像剤の搬送量を規制するようにした画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、現像装置を小型軽量化しても構成部品の精度を高めることなしに、現像ローラの表面に形成される現像剤層の厚さを所定の厚さに規制することができる画像形成装置を提供することを目的として開発された装置であって、現像剤を磁力によりローラ表面に吸着して現像領域へ搬送する現像ローラと、この現像ローラを回転可能に保持する軸受部材と、前記現像ローラの表面に形成される現像剤層の厚さを規制する現像剤層規制部材と、この現像剤層規制部材を現像剤層の厚さを規制する位置に保持すると共に前記軸受部材を固定可能な面を有する保持部材とを備えた現像装置において、前記保持部材の前記現像剤層規制部材と直接又は接着部材を介して接する面と前記軸受部材の前記保持部材への固定面とがなす角度を略０゜とした現像装置が開示されている。
更に、特許文献３には、きわめて簡単な操作により短時間で正確な対向間隔を調整することができる現像装置を提供することを目的として開発された装置であって、支軸によって回転可能に支持され、現像剤を担持し搬送する現像ローラと、この現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、前記支軸に回転可能に取付けられ、前記現像剤規制部材に当接して現像剤規制部材と現像ローラとの間に所望の間隔を確保するスペーサ部材とを備えた現像装置であって、前記スペーサ部材が、前記支軸の回転中心から外周部へ至る距離が連続的に変化する線対称の断面形状である現像装置が開示されている。

特開平０９−２９７５１８号公報 特開平０５−０４６０１９号公報 特開２００２−１３９９１３号公報

図１２は、上記従来技術の一例を示す画像形成装置の概略構成図である。図１２において、この画像形成装置は、感光体１と、この感光体１表面を一様に帯電させる帯電ローラ２と、帯電された感光体１にレーザ光１１を照射して潜像を形成する図示省略した露光装置と、前記潜像を可視像化する現像装置４と、可視化像としてのトナー像を転写紙１６に転写する転写ローラ７と、転写後の感光体１表面に残存するトナーを回収するクリーニングローラ１２と、クリーニング後に感光体１表面を除電して初期状態に戻す除電ランプ１３とから主として構成されており、現像装置４には、現像ローラ５及び再付着トナー回収ローラ１８の二つの現像剤搬送ローラが設けられている。
図１３は、図１２の要部拡大図である。図１３において、現像装置４の現像ローラ５によって担持、搬送される現像剤量を規定する現像剤規制部１９ａと、再付着トナー回収ローラ１８によって担持、搬送される現像剤量を規定する現像剤規制部材１９ｂとが現像剤規制部材１９として共通に設けられている。
しかしながら、上記従来技術は、二つ以上の現像剤担持搬送部材（現像剤搬送用ローラ）に対する現像剤規制部の固定位置をそれぞれ調整しなければならず、前記現像剤担持搬送部材と現像剤規制部との間のギャップの調整を迅速に行うことができず、またこれによって装置の組立容易性が損なわれるという問題がある。
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、トナー像転写後に像担持体上に残存する転写残トナーを回収し、これを像担持体上に再付着させ、回収して再利用する画像形成装置において、二つ以上の現像に寄与する部材（現像剤担持搬送部材、再付着トナー回収回転体）と、これによって搬送される現像剤量を規制する現像剤規制部材とのギャップの調整が容易で、しかも組み立て容易性を維持することができるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像容器に収容された現像剤を担持し、前記像担持体表面の移動方向と同じ方向に搬送しつつ、前記像担持体表面の静電潜像を可視像化する現像剤担持搬送部材と、像転写後の像担持体表面に残存する転写残トナーをクリーニング部材によって静電的に回収し、前記像担持体上の静電潜像の形成に影響のない表面部分に静電的に再付着させた再付着トナーを静電的に回収する再付着トナー回収回転体とを備えた現像装置と、前記像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、を具備した画像形成装置において、前記現像剤担持搬送部材と前記再付着トナー回収回転体とは離間して隣接し、前記現像剤担持搬送部材及び前記再付着トナー回収回転体に付着・搬送される現像剤の量は、現像剤規制部材によって規制され、前記現像剤規制部材には、前記現像剤担持搬送部材に対向し、前記現像剤担持搬送部材上の現像剤を掻き取る突起部と、前記再付着トナー回収回転体に対向し、前記再付着トナー回収回転体上の現像剤を掻き取る突起部とを有し、前記再付着トナー回収回転体に対向する突起部は、前記再付着トナー回収回転体の回転中心軸に固定され、前記現像剤担持搬送部材に対向する突起部は、前記再付着トナー回収回転体に対向する突起部に、固定位置の調整が可能な状態に取り付けられ、前記二つの突起部は独立して調整可能であることを特徴とする。

また、前記再付着トナー回収回転体は、前記像担持体との対向部において、前記像担持体とは逆方向に回転するものであることが好ましい。
更に、前記再付着トナー回収回転体は、現像時に、現像剤を像担持体に供給して像担持体上の静電潜像を可視像化し、非現像時には、前記像担持体に再付着したトナーを回収するものとすることができる。

本発明に係るプロセスカートリッジは、像担持体と、この像担持体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置とを一体化し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、現像容器に収容された現像剤を担持し、前記像担持体表面の移動方向と同じ方向に搬送しつつ、前記像担持体表面の静電潜像を可視像化する現像剤担持搬送部材と、像転写後の像担持体表面に残存する転写残トナーをクリーニング部材によって静電的に回収し、前記像担持体上の静電潜像の形成に影響のない表面部分に静電的に再付着させた再付着トナーを静電的に回収する再付着トナー回収回転体とを備え、前記現像剤担持搬送部材と前記再付着トナー回収回転体とは離間して隣接し、前記現像剤担持搬送部材及び前記再付着トナー回収回転体に付着・搬送される現像剤の量は、現像剤規制部材によって規制され、前記現像剤規制部材には、前記現像剤担持搬送部材に対向し、前記現像剤担持搬送部材上の現像剤を掻き取る突起部と、前記再付着トナー回収回転体に対向し、前記再付着トナー回収回転体上の現像剤を掻き取る突起部とを有し、前記再付着トナー回収回転体に対向する突起部は、前記再付着トナー回収回転体の回転中心軸に固定され、前記現像剤担持搬送部材に対向する突起部は、前記再付着トナー回収回転体に対向する突起部に、固定位置の調整が可能な状態に取り付けられ、前記二つの突起部は独立して調整可能であることを特徴とする。

本発明によれば、二つ以上の現像に寄与する部材（現像剤担持搬送部材、再付着トナー回収回転体）を有する現像装置における現像剤規制部材の位置調整が容易で、現像剤規制精度を保ちつつ、組み立て容易性を維持することができる。

次に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図１において、像担持体としてのドラム状の感光体１は、図示省略した駆動装置により、図中時計方向に回転駆動され、回転時に、除電装置としての除電ランプ１３によって除電作用を受けて初期化され、次いで帯電装置としての帯電ローラ２の作用により、表面が所定の極性に均一に帯電される。
帯電ローラ２は電圧電源Ｅ１０に接続され、感光体１と接触回転する間に、感光体１の表面を負極性に均一に帯電する。帯電ローラ２の作用により、感光体１の表面は、例えば−８５０Ｖに帯電される。なお、この場合、帯電装置として、感光体１から離間して配置される、例えばコロナ放電器等を用いることもできる。
次いで、感光体１の露光部３において、図示省略した露光走査装置によって、例えば光変調されたレーザ光１１による光書き込み走査が行われ、感光体１の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体１表面のレーザ光１１が照射された部分Ａ、即ち静電潜像の表面電位は、例えば−１５０Ｖ程度となり、レーザ光１１が照射されない部分Ｂ、即ち静電潜像の地肌部の表面電位はほぼ−８５０Ｖに維持される。図示省略した上記露光走査装置と、帯電ローラ２を備えた帯電装置とで、感光体１上に静電潜像を形成する潜像形成手段が構成される。

現像装置４は、感光体１に対向配置された現像剤担持搬送部材としての現像ローラ５と、一対の撹拌パドル１０Ａ及び１０Ｂと、再付着トナー回収回転体としての再付着トナー回収ローラ１８とから主として構成され、これらの構成部材は、それぞれ現像容器１５内に配置され、且つこの現像容器１５に回転自在に支持されている。現像ローラ５と再付着トナー回収ローラ１８は、感光体１に対して微小間隙をあけて対向し、かつ感光体１に対して平行に配置されている。
現像ローラ５は非磁性の導電性円筒体よりなり、その内部に円周方向に配列された複数のマグネット５Ｂが設けられている。現像容器１５内には、トナーと磁極キャリアを有する二成分系現像剤Ｄが収容され、トナーとキャリアとは、撹拌パドル１０Ａ及び１０Ｂの回転により、互いに逆極性に摩擦帯電される。トナーは、例えば感光体１の帯電極性と同じ極性、すなわち負極性に帯電される。

帯電されたトナーとキャリアを有する現像剤は、マグネット５Ｂによる磁力の作用によって現像ローラ５の周面に磁気的に担持され、図中反時計方向に搬送される。ここで、マグネット５Ｂは回転不能に固定されるのに対して、現像ローラ５は図示省略した駆動装置によって感光体１の回転方向と逆の反時計方向に回転駆動され、この回転に伴って、現像ローラ５上の現像剤が現像ローラ５の回転方向と同じ方向に搬送される。即ち、感光体１と現像ローラ５とは、その対向領域である現像部６において、現像ローラ５上の現像剤が感光体１の表面の移動方向と同じ方向に移動するように搬送される。換言すると、現像ローラ５の回転方向は、現像部６において感光体１の回転方向と同じ方向に回転することになる。なお、現像ローラ５を固定し、マグネット５Ｂを回転させるか、又は両者を相対回転させて、現像ローラ５上の現像剤を上述した場合と同じ方向に搬送させることもできる。

現像ローラ５に担持され搬送される現像剤は、現像剤規制部材１９によって掻き取り作用を受ける。現像剤規制部材１９には、図２に示すように、現像ローラ５と、再付着トナー回収ローラ１８とにそれぞれ所定のギャップをあけて対置した突起部１９ａ及び１９ｂが設けられ、このうちの前者の突起部１９ａによって、現像ローラ５上の現像剤が掻き取り作用を受ける。突起部１９ｂは、再付着トナー回収ローラ１８の軸中心を基準にして、現像装置に固定位置無調整状態に固定されている。従って、部品の積み上げ時のバラツキが少なく精度を確保することができる。突起部１９ａは、突起部１９ｂに、現像ローラ５とのギャップが適正な値になるように固定位置調整可能状態に固定されている。これによって、突起部１９ａ及び１９ｂの位置調整が容易となり、現像ローラ５に付着する現像剤量が適正に調整され、適正量の現像剤が感光体１に供給されて高画質な画像が形成される。なお、従来技術は、現像ローラ５に対する突起部１９ａの固定位置の調整と、再付着トナー回収ローラ１８と突起部１９ｂ固定位置の調整の双方を調整する必要があったので、その調整に時間がかかり、生産性を低下させる原因になっていたが、本実施形態によれば、再付着トナー回収ローラ１８に対する突起部１９ｂを固定式としたことにより、現像ローラ５に対する突起部１９ａとのギャップのみを調整すればよいので、上記従来技術に比べて速やかに適正状態に調整することができる。なお、図２において、突起部１９ａと１９ｂを一つの現像剤規制部材１９に設けたが、これらを独立の部材とすることもできる。

現像剤規制部材１９（１９ａ、１９ｂ）によって搬送量が規制された現像剤は、現像ローラ５の回転によってこの現像ローラと感光体１とが互いに対向する現像部６に向けて運ばれる。このとき、現像ローラ５には電圧電源Ｅ１により、現像装置４における現像剤Ｄのトナーの帯電極性と同極性の、例えば−６００Ｖ程度のバイアス電圧が印加される。従って、現像部６に運ばれた現像剤中のトナーは感光体１上の静電潜像に静電的に引き寄せられ、その部分に付着する。即ち、感光体１の帯電極性と同じ負極性に帯電されたトナーがレーザ光の当てられた感光体１の表面部分Ａに静電的に付着し、静電潜像がトナー像として可視像化される。このような現像方式は、反転現像方式（ネガ・ポジ現像方式）と呼ばれる。

上述のように、現像装置４は、その現像容器１５に収容された現像剤Ｄを、現像剤担持搬送部材としての現像ローラ５に担持し、感光体１と現像ローラ５との間の現像部６で、現像ローラ５に担持された現像剤Ｄが感光体１の表面の移動方向と同じ方向に移動する向きに担持現像剤を搬送し、この搬送される現像剤により感光体１に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する。感光体１の表面の移動方向に対して、現像ローラ５上の現像剤を同じ方向に搬送しながら、静電潜像を現像することによって、感光体１上に形成されるトナー像の画質を向上させることができる。
一方、再付着トナー回収ローラ１８は、現像容器１５内であって、感光体１の回転方向において、帯電ローラ２よりも下流側の位置であって、現像ローラ５よりも上流側の位置に設けられている。再付着トナー回収ローラ１８は、現像ローラ５と同様に、非磁性の導電性円筒体よりなり、その内部に図１中、円周方向に配列された複数のマグネット１８Ｂを備えている。
現像容器１５内の二成分系現像剤Ｄは、再付着トナー回収ローラ１８の周面にも、これに内設されたマグネット１８Ｂによる磁力の作用によって担持され、図１中時計方向に搬送される。ここで、マグネット１８Ｂは、例えば回転不能に固定され、再付着トナー回収ローラ１８が、図示省略した駆動装置により時計方向に回転駆動し、再付着トナー回収ローラ１８上の現像剤が時計方向に搬送される。感光体１と再付着トナー回収ローラ１８との対向領域６Ａ、すなわちその両者の最接近部において、再付着トナー回収ローラ１８上の現像剤が感光体１の表面の移動方向と逆の方向に移動するように搬送される。なお、この場合、再付着トナー回収ローラ１８を固定し、マグネット１８Ｂを回転させるか、又は両者を相対回転させて、再付着トナー回収ローラ１８上の現像剤を上述した場合と同じ方向に搬送することもできる。

現像ローラ５に担持されて現像剤規制部材１９に向かう現像剤の一部は再付着トナー回収ローラ１８に移行し、この再付着トナー回収ローラ１８に担持されてその回転方向に搬送される。このとき、再付着トナー回収ローラ１８上の現像剤は、現像剤規制部材１９によって掻き取り作用を受ける。即ち、図２に示した現像剤規制部材１９の突起部１９ｂによって、再付着トナー回収ローラ１８上の現像剤が掻き取り作用を受ける。その際、感光体１上の静電潜像を可視像化する現像時には、再付着トナー回収ローラ１８に対しても電圧電源Ｅ６によって、現像剤Ｄのトナーの帯電極性と同極性の、例えば−６００Ｖの電圧が印加され、再付着トナー回収ローラ１８と感光体１の間の対向領域６Ａに運ばれた現像剤中のトナーが感光体１上の表面部分Ａ、即ち静電潜像に静電的に引き付けられ、その潜像をトナー像として可視像化する。このように、静電潜像を可視像化する現像時には、再付着トナー回収ローラ１８に担持され、搬送される現像剤によっても、静電潜像が可視像化される。
即ち、本実施形態の画像形成装置は、先ず、感光体１の回転方向上流側に配置された再付着トナー回収ローラ１８に担持された現像剤により静電潜像の可視像化動作が行われ、次いで、現像ローラ５に担持された現像剤によって可視像化動作が続行され、感光体１上に高品質なトナー像が形成される。再付着トナー回収ローラ１８に担持されて対向領域６Ａを通過した現像剤は、さらに搬送され、再付着トナー回収ローラ１８に対置されたスクレーパ２０により再付着トナー回収ローラ１８から掻き取られ、現像容器１５に収容されている現像剤Ｄに戻される。

感光体１の下方位置には、転写装置としての転写ローラ７が配設されている。転写ローラ７は、感光体１との対向部において、両者の表面が同じ方向に移動する向きに、すなわち感光体１に対して順方向に回転し、この転写ローラ７と感光体１との間の転写部８に向けて、記録媒体としての転写紙１６が矢印Ｐ方向に送られ、転写ローラ７が転写紙１６を感光体１の表面に圧接し、感光体１上に形成されているトナー像が転写紙１６上に転写される。
すなわち、電源Ｅ３により、転写ローラ７に対して、感光体１上のトナーの帯電極性とは反対の正極性電圧、例えば＋９５０Ｖの電圧が印加され、感光体１上のトナー像を形成する負極性のトナーＴが転写紙１６の側に静電的に引き寄せられ、この転写紙に転写、付着する。この場合、感光体１に対して離間した転写装置、例えばコロナ放電器より成る転写装置を用いることもできる。
トナー像が転写された転写紙１６は、図示省略した分離装置によって感光体１から分離され、同じく図示省略した定着装置に送られ、トナー像が定着される。トナー像が定着された転写紙１６はコピー紙として画像形成装置本体外に排出される。

この画像形成装置は、回転駆動される感光体１と、この感光体１表面を一様に帯電させる帯電ローラ２と、帯電された感光体１上の露光部３にレーザ光を照射して静電潜像を形成する潜像形成手段１１と、静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置４と、感光体１表面に形成されたトナー像を転写紙１６に転写する転写ローラ７の他、感光体１表面を清掃するクリーニングローラ１２を有するクリーニング装置、及び除電装置としての除電ランプ１３を具備している。帯電ローラ２、潜像形成手段１１、現像装置４、転写ローラ７、クリーニングローラ１２及び除電ランプ１３が、この順に感光体１の回転方向に沿って配置されている。
トナー像転写後に、転写紙１６に転写されずに感光体１上にトナーが付着、残留する場合があり、この転写残トナーＴ１はクリーニング部１４に至り、ここでクリーニング部材としてのクリーニングローラ１２の表面に一時的に回収される。
クリーニングローラ１２は、剛体よりなる芯部材１２ａと、その表面に固設された導電性又は中抵抗の弾性体１２ｂとから主として形成されている。図１において、芯部材１２ａは丸軸状の導電性金属からなり、弾性体１２ｂは、芯部材１２ａと同心の円筒状発泡体からなる。クリーニングローラ１２はクリーニングケース１７内に収容され、かつ芯部材１２ａの各端部はクリーニングケース１７の前後の側壁１７ａにそれぞれ回転可能に支持されている。クリーニングローラ１２は、現像ローラ５、帯電ローラ２及び転写ローラ７と同様、感光体１に対して実質的に平行に配置されている。前記像担持体上の転写残トナーを回収する時には、像担持体の表面に摺擦しながら回転して像担持体との間で転写残トナーを現像時のトナーと同極性に摩擦帯電させ、かつ前記芯部材に、クリーニング部材と像担持体との間で摩擦帯電されたトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加して、該転写残トナーをクリーニング部材の表面に静電的に引き寄せて回収し、クリーニング部材に回収したトナーを像担持体上に再付着させるときは、前記芯部材に、現像時のトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するように構成されている。

図１において、現像部６から転写部８に向かう感光体１表面に形成されたトナー像のトナーＴは、その大部分が、現像時の帯電極性、例えば負極性のトナーとなっている。これに対し、転写ローラ７にはトナー像の転写時に、現像時のトナー帯電極性と反対極性、例えば正極性の電圧が印加されるため、そのトナー像転写後において感光体１上に残留付着するトナー、すなわち転写残トナーＴ１は、負極性のものに正極性のものが混在したトナーとなる。転写残トナーＴ１は、プラスとマイナスの両方の極性のトナーが混在した状態で、クリーニング部１４に移送する。
クリーニングローラ１２は、感光体１上の転写残トナーＴ１を回収するとき、図示省略した駆動装置により適宜な方向に回転駆動され、例えば図１における時計方向（矢印ａ方向）、すなわち感光体１との対向部において、クリーニングローラ１２と感光体１の表面の移動方向が互いに逆方向（カウンタ方向）に移動する向きに回転駆動されるようになっており、感光体１の表面に摺擦しながら回転する。クリーニングローラ１２は、自身の表面部分が、感光体１によって弾性変形させられるように、感光体１と圧接し、この圧接部にはニップ領域Ｎが形成される。なお、ニップ領域Ｎの感光体周方向における幅は、例えば１ｍｍ前後である。
ニップ領域Ｎで、正、負両極性の転写残トナーＴ１は、クリーニングローラ１２と感光体１の表面に接触しながら現像時のトナーと同じ極性（本例では負極性）のトナーになるように、摩擦帯電される。すなわち、トナー像転写後の感光体１上の転写残トナーは、クリーニングローラ１２と感光体１との間で、静電潜像を可視像化する現像時のトナーの帯電極性（本来の極性）に揃うように、摩擦帯電される。

転写残トナーＴ１は、感光体１に対して圧接しながら回転するクリーニングローラ１２に回収されるが、その回収時にクリーニングローラ１２の芯部材１２ａには、当該ローラ１２と感光体１との間で摩擦帯電されたトナーの帯電極性と逆極性、例えば正極性の電圧、例えば＋２００Ｖの電圧が電圧電源Ｅ４により印加される。従って、転写部８を通過したトナー像転写後の残留トナー、すなわち感光体１とクリーニングローラ１２の間で摩擦帯電された転写残トナーＴ１は、正極性の電圧が印加されたクリーニングローラ１２の表面に静電的に引き寄せられて、回収トナーＴ２としてクリーニングローラ１２の表面に付着し、一時的に回収される。
転写ローラ７を通過した感光体１の表面の電位は、正極性の電圧が印加された転写ローラ７の影響により、例えば−５０Ｖ程度となっているが、＋２００Ｖの電圧が印加されているクリーニングローラ１２と、転写残トナーＴ１が付着している感光体表面との間の電位差によって、負帯電極性の転写残トナーＴ１が、クリーニングローラ１２の表面に静電的に引き寄せられる。これにより、感光体１の表面はクリーニング状態となる。
このように、クリーニングローラ１２には、感光体１との間で、感光体１上の転写残トナーＴ１が、クリーニングローラ１２の表面に静電的に吸引され得る電界が形成されるように、現像時におけるトナーの帯電極性と反対極性（本例では正極性）の電圧が印加される。

図３乃至図１１は、感光体１上の転写残トナーＴ１をクリーニングローラ１２で回収し、その後、回収トナーＴ２を感光体１の表面に再付着させる動作を示す説明図であり、図３は、感光体１上のトナー像が、矢印Ｐ方向に搬送される転写紙１６に転写され、転写残トナーＴ１がクリーニングローラ１２の表面に回収されているときの様子を示している。
図３において、クリーニングローラ１２によってクリーニングされた感光体１の表面部分は、除電ランプ１３によって除電作用を受け、その表面電位が基準値まで下がる。除電ランプ１３は画像形成動作中、点灯し続けている。除電作用を受けた感光体１の表面は、引き続き帯電ローラ２によって帯電され、上述したと同様に画像形成動作が続けられる。
このようにして、感光体１が、例えば数回転する間に１枚分のトナー像が感光体１上に形成され、転写紙１６に連続的に転写される。以下、トナー像が形成される感光体１上の周方向の画像形成領域をＸで表示し、画像形成領域Ｘの感光体回転方向先端をＹで、また、同様に、画像形成領域Ｘの感光体回転方向後端をＺ（図４参照）で表す。

図３において、画像形成領域Ｘの先端Ｙがクリーニングローラ１２に達したときに、クリーニングローラ１２への転写残トナーＴ１の回収動作が開始され、また図４に示した画像形成領域Ｘの後端Ｚがクリーニングローラ１２に達するまで、転写残トナーの回収動作が続けられる。クリーニングローラ１２を通過した画像形成領域Ｘは、クリーニングローラによってクリーニングされた状態となる。
図５に示したように、画像形成領域Ｘの感光体回転方向後端Ｚが帯電ローラ２を通過すると、帯電ローラ２は感光体１の表面から離脱する。同時に、図１に示したスイッチＳ１０が切り換わって、帯電ローラ２への電圧の印加が停止される。
静電潜像を可視像化する現像時には、再付着トナー回収ローラ１８にも現像時のトナーの帯電極性と同じ極性の電圧が印加されるが、画像形成領域後端Ｚが、図５に示すように、再付着トナー回収ローラ１８を通過した時、図１に示したスイッチＳ３が切り換えられ、再付着トナー回収ローラ１８は電圧電源Ｅ７の方に接続され、再付着トナー回収ローラ１８には、トナーが感光体１に付着しないように、トナーの帯電極性と反対の正極性の電圧例えば、＋５００Ｖの電圧が印加される。

同様に、画像形成領域後端Ｚが現像装置４の現像ローラ５を通過した時、図１に示したスイッチＳ１が切り換えられ、現像ローラ５は電圧電源Ｅ２の方に接続され、その現像ローラ５にも、トナーが感光体１に付着しないように、トナーの帯電極性と反対の正極性の電圧、例えば＋５００Ｖの電圧が印加される。
引き続き、図６に示すように画像形成領域後端Ｚが転写部８を通過すると、転写ローラ７への電圧印加が停止され、転写ローラ７が感光体１から離間する。
クリーニングローラ１２は、上述したように、トナー像転写後の感光体１上の転写残トナーＴ１を静電的に一時的に回収して感光体１の表面を清掃し、その後、回収したトナーＴ２を、感光体１上の静電潜像の形成に影響のない表面部分に再付着させる。図示した例では、トナー像が転写紙１６に転写された後の画像形成領域後端Ｚが図７に示したようにクリーニングローラ１２を通過した時、図１に示したスイッチＳ２が切り換えられ、クリーニングローラ１２は電圧電源Ｅ５に接続され、そのクリーニングローラ１２の芯部材１２ａには、現像時のトナーの帯電極性と同じ負極性の、例えば−３０００Ｖの電圧が印加される。このようにしてクリーニングローラ１２と、画像形成領域後端Ｚよりも感光体１の回転方向後方側の感光体表面の非画像形成領域Ｗ（図７参照）との間に、クリーニングローラ１２上のトナーＴ２が感光体１の方に放出される方向の電界が形成される。従って、図８に示すように、クリーニングローラ１２上に一時的に回収されたトナーＴ２は、感光体１上の非画像形成領域Ｗに付着して戻される。このとき、クリーニングローラ１２は、感光体１に対して順方向（図８における反時計方向）に回転駆動する。

感光体１上に再付着したトナーＴ３は、図９に示すように、引き続く感光体１の回転によって、除電ランプ１３及び感光体１から離れた帯電ローラ２の下を通過し、図１０に示したように、再付着トナー回収ローラ１８に至る。このとき、再付着トナー回収ローラ１８には、上述のように、現像時のトナーの帯電極性と反対の正極性の電圧が印加されているので、感光体１上に再付着した負極性のトナーＴ３は、再付着トナー回収ローラ１８の表面に静電的に移行する。図１０に示すように、再付着トナー回収ローラ１８の周面上には現像剤Ｄが担持され、同ローラ１８の回転方向に搬送されているが、この現像剤Ｄ中に、感光体１上の再付着トナーＴ３が静電的に付着、回収される。回収された再付着トナーＴ３と再付着トナー回収ローラ１８上の現像剤Ｄは、現像容器１５内に設けられ、かつ先端エッジ部が再付着トナー回収ローラ１８に臨むように配置されたスクレーパ２０（図１参照）の作用により、再付着トナー回収ローラ１８の周面から掻き取られて現像容器１５内に戻される。

即ち、現像装置４の一部としての再付着トナー回収ローラ１８は、感光体１の表面に対向させた状態で、現像剤を担持、搬送し、像担持体に再付着したトナーＴ３を、その搬送される現像剤に静電的に回収して、その現像剤と共に、現像容器１５内に収容されている現像剤Ｄに戻す。このようにして感光体１表面に再付着したトナーＴ３を現像装置４に回収し、回収したトナーを現像装置４において再利用する。これによって、廃棄トナーをなくすことができ、しかもクリーニングローラ１２で回収したトナーを現像装置４へ戻すトナー搬送パイプなどを省略することができる。
また、再付着トナー回収ローラ１８によって回収しきれず、再付着トナー回収ローラ１８を通過した再付着トナーＴ３が存在するときは、その再付着トナーＴ３が、トナーの帯電極性と反対の正極性の電圧、例えば＋５００Ｖの電圧を印加された現像ローラ５に至ったとき、この現像ローラ５上の現像剤中に静電的に回収される。感光体１に再付着したトナーを現像装置４に回収するときは、現像ローラ５にも、この再付着トナーＴ３が回収されるように構成されている。

画像形成動作が引き続き行われるときは、図９及び図１０に示した次の画像形成領域Ｘ１が連続して除電ランプ１３による除電作用を受け、その感光体回転方向先端Ｙ１が帯電ローラ２に対向する位置に移動したとき、帯電ローラ２が感光体１の表面に当接し、次の画像形成領域Ｘ１を負極性に帯電し、次いで前述した場合と全く同様にして、次の画像形成領域Ｘ１に静電潜像が形成され、これが図１１に示すように現像装置４においてトナー像として可視像化される。このとき、再付着トナー回収ローラ１８と現像ローラ５には負極性の電圧が印加されている。そして、その画像形成領域先端Ｙ１が転写部８に至ったとき、転写ローラ７は感光体１に対して圧接し、次の転写紙１６の先端が転写部８に達し、次の画像形成領域Ｘ１に形成されたトナー像がその転写紙１６に転写される。このときの転写残トナーは、上述したように、クリーニングローラ１２に静電的に一時的に回収され、同様の動作が繰返される。以下同様にして画像形成動作が所定回数繰返される。

なお、図９に示した状態では、次の画像形成領域Ｘ１には、未だ静電潜像もトナー像も形成されておらず、正確には、図９に示した領域Ｘ１は、次の画像形成領域となるべき領域と言うことができる。また、図１及び図３乃至図１１においては、感光体１上又はクリーニングローラ１２上のトナーＴ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、模式的に拡大表示されている。
上述のように、クリーニングローラ１２に回収されたトナーＴ２は、感光体１上の非画像形成領域Ｗに再付着するので、その再付着トナーＴ３によって、上述した画像形成動作時の静電潜像はもとより、次に形成される静電潜像にも影響が与えられることはない。
クリーニングローラ１２への転写残トナーの回収と、その回収トナーの感光体１への再付着は、各種のタイミングで実行できるが、いずれの場合も、感光体１上の潜像形成に影響のない表面部分に回収したトナーを再付着させる必要がある。

本実施形態によれば、再付着トナー回収ローラ１８に対する、現像剤規制部材１９の突起部１９ｂを固定式とし、現像ローラ５に対向する突起部１９ａを固定位置調整可能としたことにより、現像ローラ５に対する突起部１９ａとのギャップのみを調整すればよいので、上記従来技術に比べて各ローラと突起部とのギャップを速やかに適正状態に調整して良好な画像形成を行うことができる。また、無調整固定式の現像剤規制部材１９を再付着トナー回収ローラ１８の回転軸に固定したことにより、規制部材の組付け精度を保って高画質でかつ生産性の向上を図ることができると共に、組み立て性が良くなる。即ち、本実施形態によれば、二つ以上の現像に寄与する部材（現像剤担持搬送部材、再付着トナー回収回転体）を有した現像装置における現像剤規制部材の精度を保ちつつ組み立て性の向上を図る画像形成装置を提供することができる。

また、本実施形態によれば、現像ローラ５以外に、再付着トナー回収ローラ１８を設け、この再付着トナー回収ローラ１８と、感光体１の間で、回転体１に担持された現像剤が、像担持体表面の移動方向と反対方向に移動する向きにその現像剤を搬送しつつ、この搬送される現像剤中に、像担持体表面の再付着トナーＴ３を静電的に回収するように構成したので、再付着トナーＴ３に対して、現像剤による大きなスキャベンジング力を与え、効率よく再付着トナーＴ３を再付着トナー回収回転体１８上の現像剤中に静電的に回収することができ、トナー像の地汚れ発生を効果的に防止することができる。しかも、現像ローラ５は、現像時に、感光体１との対向部において、その両者の表面が同方向に移動する向きに回転するので、感光体１上に形成されるトナー像の画質低下を防止できる。また、現像ローラ５の回転方向を切り換えなくても、転写残トナーを効率良く現像装置に回収することができる。
更に、本実施形態によれば、現像時に、再付着トナー回収ローラ１８に対して、電圧電源Ｅ６により、現像ローラ５と同様、現像のための電圧を印加することにより、再付着トナー回収ローラ１８上を担持、搬送される現像剤によって、感光体１上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化することができるので、現像ローラ５と協働して所謂、二段現像方式を採用できる。

本実施形態において、現像時に、再付着トナー回収ローラ１８を感光体の表面から大きく離間させ、又は再付着トナー回収ローラ１８への現像剤の供給を停止して、再付着トナー回収ローラ１８に担持された現像剤による現像動作を禁止するように構成することもできる。また、図１に示した再付着トナー回収ローラ１８を、感光体１の回転方向に対し、現像ローラ５よりも下流側の位置であって、転写ローラ７よりも上流側の位置に設けても、再付着トナー回収ローラ１８を図１の位置に設けた場合と同様に、感光体１上の再付着トナーを回収できる。

本実施形態において、一つの画像形成領域Ｘごとに転写残トナーをクリーニングローラ１２に回収し、これを、その都度、感光体１上に再付着させる場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、複数の画像形成領域の転写残トナーを、各画像形成の度毎にクリーニングローラ１２に、それぞれ回収し、各回収したトナーを一括して感光体１に再付着させても良い。すなわち、クリーニングローラ１２を、例えば図１における矢印ａ方向に回転させて、転写残トナーを各画像形成の度毎に回収し、複数回の回収をし終えたのち、クリーニングローラ１２を、例えば図１に矢印ａで示した方向と逆方向に回転させ、各画像形成ごとに回収したトナーを一括して感光体１に再付着させることもできる。

また、本発明は、クリーニング装置を停止させたまま、感光体１からのトナーの回収、又はその回収トナーの感光体１への再付着を行う構成の画像形成装置にも適用することができる。更に、本発明は、クリーニング部材としてローラ状のものの他、無端ベルト状のものなどを用いる画像形成装置、又は像担持体としてドラム状のものの他に、無端ベルト状のものを用いる画像形成装置にも適用でき、また、記録媒体として中間転写体を用い、像担持体から、この中間転写体にトナー像を転写し、次いでこれを転写材に転写する形式の画像形成装置にも適用できる。
更にまた、本発明は、帯電装置によって感光体を帯電した後、その表面への像露光時に光の照射されない部分によって静電潜像を形成し、その潜像電位の極性と反対の極性に帯電されたトナーを当該静電潜像に付着させて現像を行う所謂、ポジ・ポジ現像方式のカ−トリッジ及び画像形成装置にも適用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の部分断面図である。 図１の現像剤規制部材を示す拡大図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 図１の感光体部分を示す図であって転写残トナーの回収方法を示す説明図である。 従来技術の説明図である。 図1３の現像剤規制部材を示す拡大図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電ローラ
３ 露光部
４ 現像装置
５ 現像ローラ
５Ｂ マグネット
６ 現像部
７ 転写ローラ
８ 転写部
１０Ａ、１０Ｂ パドル
１１ レーザ光
１２ クリーニングローラ
１２ａ 芯部材
１２ｂ 弾性体
１３ 除電ランプ
１４ クリーニング部
１５ 現像容器
１６ 転写紙
１７ クリーニングケース
１８ 再付着トナー回収ローラ
１８Ｂ マグネット
１９ 現像剤規制部材
２０ スクレーパ
Ｄ 現像剤
Ｔ１ トナー
Ｔ２ トナー
Ｔ３ トナー

Claims (4)

1. 回転駆動される像担持体と、
   この像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
   現像容器に収容された現像剤を担持し、前記像担持体表面の移動方向と同じ方向に搬送しつつ、前記像担持体表面の静電潜像を可視像化する現像剤担持搬送部材と、像転写後の像担持体表面に残存する転写残トナーをクリーニング部材によって静電的に回収し、前記像担持体上の静電潜像の形成に影響のない表面部分に静電的に再付着させた再付着トナーを静電的に回収する再付着トナー回収回転体とを備えた現像装置と、
   前記像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
   を具備した画像形成装置において、
   前記現像剤担持搬送部材と前記再付着トナー回収回転体とは離間して隣接し、前記現像剤担持搬送部材及び前記再付着トナー回収回転体に付着・搬送される現像剤の量は、現像剤規制部材によって規制され、
   前記現像剤規制部材には、前記現像剤担持搬送部材に対向し、前記現像剤担持搬送部材上の現像剤を掻き取る突起部と、前記再付着トナー回収回転体に対向し、前記再付着トナー回収回転体上の現像剤を掻き取る突起部とを有し、
   前記再付着トナー回収回転体に対向する突起部は、前記再付着トナー回収回転体の回転中心軸に固定され、前記現像剤担持搬送部材に対向する突起部は、前記再付着トナー回収回転体に対向する突起部に、固定位置の調整が可能な状態に取り付けられ、
   前記二つの突起部は独立して調整可能である
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記再付着トナー回収回転体は、前記像担持体との対向部において、前記像担持体とは逆方向に回転するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記再付着トナー回収回転体は、現像時に、現像剤を像担持体に供給して像担持体上の静電潜像を可視像化し、非現像時には、前記像担持体に再付着したトナーを回収するものである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 像担持体と、この像担持体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置とを一体化し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像装置は、現像容器に収容された現像剤を担持し、前記像担持体表面の移動方向と同じ方向に搬送しつつ、前記像担持体表面の静電潜像を可視像化する現像剤担持搬送部材と、像転写後の像担持体表面に残存する転写残トナーをクリーニング部材によって静電的に回収し、前記像担持体上の静電潜像の形成に影響のない表面部分に静電的に再付着させた再付着トナーを静電的に回収する再付着トナー回収回転体とを備え、
   前記現像剤担持搬送部材と前記再付着トナー回収回転体とは離間して隣接し、前記現像剤担持搬送部材及び前記再付着トナー回収回転体に付着・搬送される現像剤の量は、現像剤規制部材によって規制され、
   前記現像剤規制部材には、前記現像剤担持搬送部材に対向し、前記現像剤担持搬送部材上の現像剤を掻き取る突起部と、前記再付着トナー回収回転体に対向し、前記再付着トナー回収回転体上の現像剤を掻き取る突起部とを有し、
   前記再付着トナー回収回転体に対向する突起部は、前記再付着トナー回収回転体の回転中心軸に固定され、前記現像剤担持搬送部材に対向する突起部は、前記再付着トナー回収回転体に対向する突起部に、固定位置の調整が可能な状態に取り付けられ、
   前記二つの突起部は独立して調整可能である
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。

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