(57)【要約】【課題】クリーナーレス方式を採用した画像形成装置において、帯電装置取り付けの際、転写残トナー均一化手段およびトナー帯電制御手段であるブラシ状部材の毛が感光ドラム回転順方向に対して逆毛方向の毛倒れを起こすことを防止し、結果感光ドラム上の転写残トナーを掻き落とすことなく、均一に帯電を行い、動作の確実性を確保する。また構成の簡素化による組立性の向上。【解決手段】帯電装置の感光ドラムへの取り付け工程において、転写残トナー均一化手段およびトナー帯電制御手段であるブラシ状部材の毛が感光ドラム表面の回転順方向に倒れて当接するように、帯電装置支持枠体と帯電装置にガイドを設け、取り付け移動軌跡を規制する。【選択図】　　　　図１
2004117808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体である電子写真感光体と、
前記電子写真感光体にプロセス手段として作用し長手方向に具備された帯状ブラシを有する帯電装置と、
前記電子写真感光体と前記帯電装置を支持する枠体において、
前記電子写真感光体の略中心に前記帯状ブラシの毛の先端を向けて前記帯電装置を取り付ける際、
前記帯状ブラシの毛が前記電子写真感光体表面の回転順方向に倒れて当接するよう、
前記帯電装置の取り付け移動軌跡に所定の軌跡を持つことを特徴とする前記帯電装置の取り付け方法。
【請求項２】
請求項１に記載の帯状ブラシは、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段より像担持体回転方向上流側に位置する、
転写工程後の前記像担持体面上に残留する現像剤帯電制御手段または、
前記現像剤帯電制御手段より像担持体回転方向上流側かつ転写工程下流側に位置する、
転写工程後の前記像担持体面上に残留する残留現像剤像均一化手段であることを特徴とする前記帯電装置の取り付け方法。
【請求項３】
少なくとも像担持体である電子写真感光体と、
前記電子写真感光体にプロセス手段として作用し長手方向に具備された帯状ブラシを有する帯電装置と、
前記電子写真感光体と前記帯電装置を支持する枠体において、
前記電子写真感光体の略中心に前記帯状ブラシの毛の先端を向けて前記帯電装置を取り付ける際、
前記帯状ブラシの毛が前記電子写真感光体表面の回転順方向に倒れて当接するよう、
前記帯電装置の取り付け移動軌跡に所定の軌跡を持たせるガイドを設けたことを特徴とする前記枠体と前記帯電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の帯状ブラシは、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段より像担持体回転方向上流側に位置する、
転写工程後の前記像担持体面上に残留する現像剤帯電制御手段または、
前記現像剤帯電制御手段より像担持体回転方向上流側かつ転写工程下流側に位置する、
転写工程後の前記像担持体面上に残留する残留現像剤像均一化手段であることを特徴とする前記枠体と前記帯電装置。
【請求項５】
請求項３に記載の枠体と帯電装置を有する、プロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項３に記載の枠体と帯電装置を有する、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真複写機や電子写真プリンター等の電子写真画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジまたは現像装置、そしてこれらを用いる電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体５２に画像を形成するものである。
【０００３】
例えば、電子写真複写機、電子写真プリンター（ＬＥＤプリンター、レーザービームプリンターなど）、電子写真ファクシミリ装置、および、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。
【０００４】
ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、画像担持体である電子写真感光ドラム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。また、現像装置とは、トナー収容部と現像手段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。
【０００５】
【従来の技術】
従来、転写型の電子写真方式を用いた複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置は、回転ドラム型を一般的とする像担持体である感光体、その感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電装置（帯電工程）、帯電処理された感光体に静電潜像を形成する情報書き込み手段として露光装置（露光工程）、感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーにより顕像化する現像装置（現像工程）、上記トナー画像を感光体面から紙などの転写材に転写する転写装置（転写工程）、転写工程後の感光体上に多少ながら残余するトナーを除去して感光体表面を清掃するクリーニング装置（クリーニング工程）、転写材上のトナー画像を定着させる定着装置（定着工程）などから構成されており、感光体は繰り返し電子写真プロセス（帯電・露光・現像・転写・クリーニング）が適用されて作像に供される。
【０００６】
転写工程後に感光体上に残余するトナーはクリーニング装置により感光体表面から除去されてクリーニング装置内に溜って廃トナーとなるが、環境保全や資源の有効利用等の点からそのような廃トナーは出ないことが望ましい。
【０００７】
そこで、クリーニング装置にて回収されている転写残トナーいわゆる廃トナーを現像装置に戻して再利用する画像形成装置がある。
【０００８】
また、クリーニング装置を廃し、転写工程後の感光体上の転写残トナーを現像装置において現像同時クリーニングで感光体上から除去・回収し再利用するようにしたクリーナーレス方式の画像形成装置が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像形成装置としてトナー帯電制御手段を用い、転写残トナーの帯電量を制御し、現像装置にてこのトナーを回収し、再利用する構成が提案されている。例えば特開２００１−２１５７９８号公報が知られている。
【００１０】
ここでトナー帯電制御手段としてブラシ状部材を使用している。このブラシ状部材は帯電装置に長手方向、帯状に具備されており、帯電装置を帯電装置の支持枠体に取り付ける際、その取り付け方によっては、感光ドラムに対してブラシの毛が不規則に倒れる可能性が挙げられる。
【００１１】
その結果、ドラム回転順方向に対して逆毛となり、その逆毛となった部位で転写残トナーを掻き落とし、トナー漏れを起こす可能性がある。また逆毛により、残留現像剤像均一化手段あるいは現像剤帯電制御手段として複数の電位が異なる帯状ブラシを用いた場合、隣接するブラシ同士が接触あるいは近接することによりリークを起こす可能性が挙げられる。
【００１２】
一方、特開平７−２６１５１１号公報には、帯電ブラシが感光ドラムの離間位置から接触位置へ移動する際、感光ドラムが回転されることが知られている。
【００１３】
そこで本発明は、クリーナーレス方式で、残留現像剤像均一化手段あるいは現像剤帯電制御手段を具備しているプロセスカートリッジや画像形成装置について、帯状のブラシ状部材を支持する帯電装置を感光ドラムに向けて取り付ける際、感光ドラムの回転順方向にブラシ状部材の毛が倒れるように帯電装置取り付けガイドを帯電装置と帯電装置の支持枠体（現像装置枠体）に設け、ブラシの逆毛を防止し、帯電不良や画像不良がなく、しかもクリーナーレスシステムのメリットを生かした画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【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カートリッジ及び画像形成装置であり、請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【００１５】
（１）少なくとも像担持体である電子写真感光体と、
前記電子写真感光体にプロセス手段として作用し長手方向に具備された帯状ブラシを有する帯電装置と、
前記電子写真感光体と前記帯電装置を支持する枠体において、
前記電子写真感光体の略中心に前記帯状ブラシの毛の先端を向けて前記帯電装置を取り付ける際、
前記帯状ブラシの毛が前記電子写真感光体表面の回転順方向に倒れて当接するよう、
前記帯電装置の取り付け移動軌跡に所定の軌跡を持つことを特徴とする前記帯電装置の取り付け方法。
【００１６】
（２）（１）に記載の帯状ブラシは、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段より像担持体回転方向上流側に位置する、
転写工程後の前記像担持体面上に残留する現像剤帯電制御手段または、
前記現像剤帯電制御手段より像担持体回転方向上流側かつ転写工程下流側に位置する、
転写工程後の前記像担持体面上に残留する残留現像剤像均一化手段であることを特徴とする前記帯電装置の取り付け方法。
【００１７】
（３）少なくとも像担持体である電子写真感光体と、
前記電子写真感光体にプロセス手段として作用し長手方向に具備された帯状ブラシを有する帯電装置と、
前記電子写真感光体と前記帯電装置を支持する枠体において、
前記電子写真感光体の略中心に前記帯状ブラシの毛の先端を向けて前記帯電装置を取り付ける際、
前記帯状ブラシの毛が前記電子写真感光体表面の回転順方向に倒れて当接するよう、
前記帯電装置の取り付け移動軌跡に所定の軌跡を持たせるガイドを設けたことを特徴とする前記枠体と前記帯電装置。
【００１８】
（４）（３）に記載の帯状ブラシは、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段より像担持体回転方向上流側に位置する、
転写工程後の前記像担持体面上に残留する現像剤帯電制御手段または、
前記現像剤帯電制御手段より像担持体回転方向上流側かつ転写工程下流側に位置する、
転写工程後の前記像担持体面上に残留する残留現像剤像均一化手段であることを特徴とする前記枠体と前記帯電装置。
【００１９】
（５）（３）に記載の枠体と帯電装置を有する、プロセスカートリッジ。
【００２０】
（６）（３）に記載の枠体と帯電装置を有する、画像形成装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるカラー電子写真画像形成装置を図面に沿って説明する。以下の説明で長手方向とは記録媒体５２の搬送方向に直交する方向で、電子写真感光体（以下、感光ドラム２）の軸線方向と同一な方向をいう。また、左右とは記録媒体５２の搬送方向からみての左右である。さらに上、下はカートリッジの装着状態における、上、下である。
【００２２】
［画像形成装置の全体の説明］
まずカラー電子写真画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略説明する。
【００２３】
図１はカラートナー画像形成装置の一形態であるカラーレーザービームプリンタの全体構成説明図である。
【００２４】
このカラーレーザービームプリンタの画像形成部は、像担持体である感光ドラム２を備えた４つのプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色）と、このプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方に、各色に対応した露光手段５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ（レーザビーム光学走査系）が夫々並列配置されている。
【００２５】
上記画像形成部の下方には、記録媒体５２を送り出す給送手段と、感光ドラム２上に形成されたトナー像を転写する中間転写ベルト５４ａ、及び中間転写ベルト５４ａ上のトナー像を記録媒体５２に転写する２次転写ローラ５４ｄが配置されている。
【００２６】
更に、トナー画像を転写された記録媒体５２を定着する定着手段、記録媒体５２を装置外へ排出し積載する排出手段が配置されている。
【００２７】
ここで記録媒体５２としては、例えば用紙、ＯＨＰシート、あるいは布等である。
【００２８】
本実施例の画像形成装置はクリーナーレスシステムの装置であり、感光ドラム２上に残存した転写残トナーは現像手段に取り込んでおり、転写残トナーを回収貯蔵する専用のクリーナーはプロセスカートリッジ内には配置していない。
【００２９】
次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。
【００３０】
［給紙部］
給紙部は、画像形成部へ記録媒体５２を給送するものであり、複数枚の記録媒体５２を積載収納した給送カセット５３ａと、給送ローラ５３ｂ、重送防止のリタードローラ５３ｃ、給送ガイド５３ｄ、レジストローラ５３ｇから主に構成される。
【００３１】
給送ローラ５３ｂは画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット５３ａ内の記録媒体５２を一枚ずつ分離給送する。記録媒体５２は、給送ガイド５３ｄによってガイドされ、搬送ローラ３ｅ、３ｆを経由してレジストローラ５３ｇに搬送される。
【００３２】
記録媒体５２が搬送された直後は、レジストローラ５３ｇは回転を停止しており、このニップ部に突き当たることにより記録媒体５２は斜行が矯正される。
【００３３】
画像形成動作中にレジストローラ５３ｇは、記録媒体５２を静止待機させる非回転の動作と、記録媒体５２を中間転写ベルト５４ａに向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時のトナー像と記録媒体５２との位置合わせを行う。
【００３４】
［プロセスカートリッジ］
プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、像担持体である感光ドラム２の周囲に、帯電手段と現像手段を配置し、一体的に構成している。そして、このプロセスカートリッジは装置本体に対して、ユーザが容易に取り外しでき、感光ドラム２が寿命に至った場合に交換する。
【００３５】
本実施例においては、例えば、感光ドラム２の回転回数をカウントし、所定カウント数を越えた場合に、プロセスカートリッジが寿命に至ったことを報知するようにしている。
【００３６】
本実施例の感光ドラム２は負帯電の有機感光体で、直径約３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上に、通常用いられる感光体層を有しており、最表層に電荷注入層を設けている。そして、所定のプロセススピード、本実施例では約１１７ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００３７】
電荷注入層は、絶縁性樹脂のバインダーに導電性微粒子として、例えばＳｎＯ２超微粒子を分散した材料の塗工層を用いている。
【００３８】
図４に示すように、感光ドラム２の奥側端部にはドラムフランジ２ｂが固定され、手前端部には非駆動フランジ２ｄが固定されている。ドラムフランジ２ｂと非駆動フランジ２ｄの中心にはドラム軸２ａが貫通しており、ドラム軸２ａとドラムフランジ２ｂ及び非駆動フランジ２ｄは一体となって回転される。すなわち、感光ドラム２はドラム軸２ａの軸を中心に回転される。
【００３９】
ドラム軸２ａの手前側端部は軸受２ｅに回転自在に支持され、軸受２ｅは軸受ケース２ｃに対して固定されている。そして軸受ケース２ｃはプロセスカートリッジのフレームに対して固定されている。
【００４０】
［帯電手段］
帯電手段は接触帯電方法を用いたものである。本実施例においては、帯電部材として帯電ローラ３ａを用いている。
【００４１】
図２に示すように、この帯電ローラ３ａは芯金３ｂの両端部をそれぞれ不図示の軸受部材により回転自在に保持させると共に、押しバネ３ｄによって感光ドラム方向に付勢して感光ドラム２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２の回転に従動して回転する。
【００４２】
図７、図８に示すように、３ｃは帯電ローラクリーニングユニットであり、本実施例では可撓性を持つクリーニングフィルムである。このクリーニングフィルム３ｅが帯電ローラ３ａの長手方向に並行に配置され、かつ同長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材３ｆに一端を固定され、自由端側近傍の面において帯電ローラ３ａと接触ニップを形成するように配置されている。
【００４３】
支持部材３ｆが外部駆動手段によりカップリング１５に回転駆動を伝達し、さらにカップリングギア１５のギア部からカムギア１６ａに伝達され、カム部１６ｂにおいて、不図示の帯電ローラクリーニングユニットアーム部が作用し、不図示の帯電シート戻しバネが帯電ローラクリーニングユニット３ｃの一端に配置されていることによってカム溝１７ｃに沿って、長手方向に５ｍｍのストロークで一定量往復運動されて帯電ローラ表面がクリーニングフィルム３ｅで摺擦される。これにより帯電ローラ表面の付着物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。
【００４４】
なお本実施例の画像形成装置はクリーナーレスシステムを採用している。このクリーナーレスシステムに関して説明する。
【００４５】
［クリーナーレスシステム］
本実施例の画像形成装置におけるクリーナーレスシステムの概要をまず説明すると、転写後の感光ドラム２上の転写残トナーを、引き続く感光ドラムの回転に伴い帯電部ａ、露光部ｂを通過させ現像部ｃに持ち運び、現像装置により現像同時クリーニング（回収）するものである。
【００４６】
感光ドラム２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。
【００４７】
ただ転写残トナーには正規極性のもの、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３ａに付着することで帯電ローラ３ａが許容以上にトナー汚染して帯電不良を生じる事になる。
【００４８】
また感光ドラム面上の転写残トナーの現像装置による現像同時クリーニングを効果的に行わせるためには、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帯電量である事が必要である。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。
【００４９】
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の画像などの連続印字動作などにより、一度に大量の転写残トナーが発生し、上述したような問題を更に助長させてしまうのである。
【００５０】
そこで本実施例においては、転写部ｄよりも感光ドラム下流側の位置において、感光ドラム２の転写残トナーを均一化するための、転写残トナー（残留現像剤像）均一化手段３ｇを設け、この転写残トナー均一化手段３ｇ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（現像剤）帯電制御手段３ｈを設けている。
【００５１】
転写残トナー均一化手段３ｇを設けることにより、転写部ｄからトナー帯電制御手段３ｈへ持ち運ばれる感光ドラム上のパターン上の転写残トナーはトナー量が多くても、そのトナーが感光ドラム面に分散分布化され、非パターン化されるので、トナー帯電制御手段３ｈの一部にトナーが集中することがなくなり、該トナー帯電制御手段３ｈによる転写残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３ａへの付着防止が効果的になされる。また転写残トナー像パターンのゴースト像の発生も防止される。
【００５２】
本実施例では上記転写残トナー均一化手段３ｇとトナー帯電制御手段３ｈは、適度の導電性を持ったブラシ状部材であり、ブラシ部を感光ドラム面上に接触させて配置してある。
【００５３】
またこれらの手段は、図示しない駆動源により感光ドラムの長手方向に移動（往復運動）するようになっている。このようにすることで、転写残トナー均一化手段３ｇとトナー帯電制御手段３ｈが感光ドラム上で同一個所に位置し続けることがなくなり、たとえばトナー帯電制御手段３ｈ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融着が発生すること、また帯電不足によって帯電ローラ３ａ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。
【００５４】
［露光手段］
本実施例においては、上記感光ドラム２への露光は、レーザー露光手段を用いて行っている。即ち、装置本体から画像信号が送られてくると、この信号に対応して変調されたレーザー光Ｌが、感光ドラム２の一様帯電面に対して走査露光される。そして、感光ドラム２面には画像情報に対応した静電潜像が選択的に形成される。
【００５５】
レーザー露光手段は、固体レーザー素子（不図示）、ポリゴンミラー５１ａ、結像レンズ５１ｂ、反射ミラー５１ｃ等から構成されている。入力された画像信号に基づき発光信号発生器（不図示）により固体レーザー素子が所定タイミングでＯＮ／ＯＦＦ発光制御される。固体レーザー素子から放射されたレーザー光Ｌは、コリメーターレンズ系（不図示）により略平行な光束に変換され、高速回転するポリゴンミラー５１ａにより走査される。そして、結像レンズ５１ｂ、反射ミラー５１ｃを介して感光ドラム２にスポット状に結像される。
【００５６】
この様に感光ドラム２面上には、レーザー光走査による主走査方向の露光と、更に感光ドラム２が回転することによる副走査方向の露光がなされ、画像信号に応じた露光分布が得られる。
【００５７】
即ち、レーザー光Ｌの照射及び非照射により、表面電位が落ちた明部電位と、そうでない暗部電位が形成される。そして、明部電位と暗部電位間のコントラストにより、画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５８】
［現像手段］
現像手段である現像装置４は、２成分接触現像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）であり、図２に示すように、マグネットローラ４ｂを内包した現像剤担持体である現像スリーブ４ａ上にキャリアとトナーからなる現像剤を保持している。現像スリーブ４ａには所定間隙を有して、規制ブレード４ｃが設けられ、現像スリーブ４ａの矢印方向への回転に伴い、現像スリーブ４ａ上に薄層の現像剤を形成する。
【００５９】
現像スリーブ４ａは、図４に示すように、その両側の縮径されたジャーナル部４ａ１にスペーサー４ｋを回転可能に嵌合させることで感光ドラム２と所定間隙を有するように配置され、現像時においては現像スリーブ４ａ上に形成された現像剤が、感光ドラム２に対して接触する状態で現像できるように設定されている。現像スリーブ４ａは現像部において感光ドラム２の回転方向に対してカウンター方向である矢示の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００６０】
本実施において用いたトナーは、平均粒径６μｍのネガ帯電トナーを用い、磁性キャリアとしては飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ３の平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。また、トナーとキャリアを重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いている。
【００６１】
現像剤が循環している現像剤収納部４ｈは、両端部を除いて長手方向の隔壁４ｄで２つに仕切られている。そして、撹拌スクリュー４ｅＡ、４ｅＢがこの隔壁４ｄを挟んで配置されている。
【００６２】
トナー補給容器から補給されたトナーは、図４に示すように、撹拌スクリュー４ｅＢの奥側に落下し、長手方向の前側に送られながら撹拌され、前側端の隔壁４ｄのない部分を通過する。そして、撹拌スクリュー４ｅＡで更に長手方向の奥側に送られ、奥側の隔壁４ｄのない部分を通り、撹拌スクリュー４ｅＢで送られながら撹拌され、循環を繰り返している。
【００６３】
ここで感光ドラム２に形成された静電潜像を、現像装置４を用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系について説明する。
【００６４】
現像スリーブ４ａの回転に伴い、現像容器内の現像剤がマグネットローラ４ｂの汲み上げ極で現像スリーブ４ａ面に汲み上げられて搬送される。
【００６５】
その搬送される過程において、現像剤は現像スリーブ４ａに対して垂直に配置された規制ブレード４ｃによって層厚が規制され、現像スリーブ４ａ上に薄層現像剤が形成される。薄層現像剤が現像部に対応する現像極に搬送されると、磁気力によって穂立ちが形成される。感光ドラム２面の静電潜像は、この穂状に形成された現像剤中のトナーによってトナー像として現像される。本例においては、静電潜像は反転現像される。
【００６６】
現像部を通過した現像スリーブ４ａ上の薄層現像剤は引き続き現像スリーブ４ａの回転に伴い現像容器内に入り、搬送極の反発磁界によって現像スリーブ４ａ上から離脱して現像容器内の現像剤溜りに戻される。
【００６７】
現像スリーブ４ａには、不図示の電源から直流（ＤＣ）電圧および交流（ＡＣ）電圧が印加される。本実施の形態では、−５００Ｖの直流電圧と、周波数２０００Ｈｚでピーク間電圧１５００Ｖの交流電圧が印加され、感光ドラム２の露光部にのみ選択的に現像している。
【００６８】
一般に２成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効率が増し画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなるという危険も生じる。このため、通常、現像スリーブ４ａに印加する直流電圧と感光ドラム２の表面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを防止することを実現している。より具体的には、感光ドラム２の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位のバイアス電圧を印加している。
【００６９】
現像によりトナーが消費されると、現像剤中のトナー濃度が低下する。本実施例では、撹拌スクリュー４ｅＢの外周面に近接した位置にトナー濃度を検知するセンサー４ｇを配置している。現像剤内のトナー濃度が所定の濃度レベルよりも低下したことをセンサー４ｇで検知すると、トナー補給容器から現像装置４内にトナーを補給する命令が出される。このトナー補給動作により現像剤のトナー濃度が常に所定のレベルに維持管理される。
【００７０】
［トナー補給容器］
トナー補給容器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方に並列配置されており、装置本体１００正面より装着される。
【００７１】
図２に示すように、トナー補給容器の内部に撹拌軸５ｃに固定された撹拌板５ｂとスクリュー５ａが配置され、容器底面にはトナーを排出する排出開口部５ｆが形成されている。スクリュー５ａと撹拌軸５ｃは図５に示すように、その両端を軸受５ｄで回転可能に支持され、片方の最端部には駆動カップリング（凹）５ｅが配置されている。駆動カップリング（凹）５ｅは装置本体の駆動カップリング（凸）６２ｂから駆動伝達を受け、回転駆動される。スクリュー５ａの外形部は、らせんリブ形状となっており、排出開口部５ｆを中心に、らせんのねじれ方向を反転させている。駆動カップリング（凸）６２ｂの回転により、所定の回転方向にスクリューは回転される。
【００７２】
そして、排出開口部５ｆに向かってトナーは搬送され、排出開口部５ｆの開口よりトナーを自由落下させ、プロセスカートリッジにトナーを補給する。撹拌板の回転半径方向の先端部は傾斜しており、トナー補給容器の壁面と摺接する際には、上記先端部はある角度をもって当接される。具体的には、撹拌板の先端側はねじられて、らせん状態になる。このように、撹拌板の先端側がねじれ傾斜することにより軸方向への搬送力が発生し、トナーが長手方向に送られる。
【００７３】
なお、本実施例のトナー補給容器は、２成分現像法に限らず、１成分現像法を用いるプロセスカートリッジまたは現像カートリッジにおいても補給可能であり、またトナー補給容器内に収納される粉体は、トナーだけに限らず、トナー及び磁性キャリアが混合された、いわゆる現像剤であってもよいことは言うまでもない。
【００７４】
［転写手段］
転写手段である中間転写ユニット５４は、感光ドラム２から順次に１次転写されて重ねられた複数のトナー像を、一括して記録媒体５２に２次転写するものである。
【００７５】
中間転写ユニット５４は、矢印方向に走行する中間転写ベルト５４ａを備えており、矢印の時計方向に感光ドラム２の外周速度と略同じ周速度で走行している。この中間転写ベルト５４ａは、周長約９４０ｍｍの無端状ベルトであり、駆動ローラ５４ｂ、２次転写対向ローラ５４ｇ、従動ローラ５４ｃの３本のローラにより掛け渡されている。
【００７６】
さらに、中間転写ベルト５４ａ内には、転写帯電ローラ５４ｆＹ、５４ｆＭ、５４ｆＣ、５４ｆＫが夫々感光ドラム２の対向位置に回転可能に配置され、感光ドラム２の中心方向に加圧されている。
【００７７】
転写帯電ローラ５４ｆＹ、５４ｆＭ、５４ｆＣ、５４ｆＫは不図示の高圧電源より給電され、中間転写ベルト５４ａの裏側からトナーと逆極性の帯電を行い、感光ドラム２上のトナー像を順次中間転写ベルト５４ａの上面に１次転写する。
【００７８】
２次転写部には転写部材として２次転写ローラ５４ｄが、２次転写対向ローラ５４ｇに対向した位置で中間転写ベルト５４ａに圧接している。２次転写ローラ５４ｄは、図示上下に揺動可能で且つ回転する。この時同時に中間転写ベルト５４ａには、バイアスが印加されるので中間転写ベルト５４ａ上のトナー像は記録媒体５２に転写される。
【００７９】
ここで中間転写ベルト５４ａと２次転写ローラ５４ｄは各々駆動されている。記録媒体５２が２次転写部に突入すると、所定のバイアスが２次転写ローラ５４ｄに印加され、中間転写ベルト５４ａ上のトナー像は記録媒体５２に２次転写される。
【００８０】
この時、両者に挟まれた状態の記録媒体５２は転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され次工程である定着器５６にむけて搬送される。
【００８１】
転写工程の最下流側である中間転写ベルト５４ａの所定位置には、中間転写ベルト５４ａの表面に接離可能なクリーニングユニットが設けてあり、２次転写後に残った転写残トナーを除去する。
【００８２】
転写クリーニングユニット５５内には、転写残トナーを除去するためのクリーニングブレード５５ａが配置されている。転写クリーニングユニット５５は不図示の回転中心で揺動可能に取り付けられており、クリーニングブレード５５ａは中間転写ベルト５４ａに食い込む方向に圧接している。転写クリーニングユニット５５内に取りこまれた転写残トナーは、送りスクリューにより廃トナータンク（不図示）へ搬送され貯蔵される。
【００８３】
ここで中間転写ベルト５４ａとしてはポリイミド樹脂からなるものを用いることができる。その他の材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではなく、ポリカーボネイト樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いることができる
［定着部］
前記現像手段によって感光ドラム２に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５４ａを介して記録媒体５２上に転写される。そして、定着器５６は、記録媒体５２に転写されたトナー像に熱を用いて記録媒体５２に定着させる。
【００８４】
図１に示すように、定着器５６は、記録媒体５２に熱を加えるための定着ローラ５６ａと記録媒体５２を定着ローラ５６ａに圧接させるための加圧ローラ５６ｂを備えており、各ローラは中空ローラである。その内部にそれぞれヒータ（不図示）を有している。そして、回転駆動されることによって同時に記録媒体５２を搬送する。
【００８５】
即ちトナー像を保持した記録媒体５２は定着ローラ５６ａと加圧ローラ５６ｂとにより搬送されると共に、熱及び圧力を加えられることによりトナー像が記録媒体５２に定着される。定着後の記録媒体５２は、排出ローラ５３ｈ、５３ｊにより排出され、装置本体１００上のトレー５７に積載される。
【００８６】
［プロセスカートリッジ及びトナー補給容器の装着］
次に、プロセスカートリッジ及びトナー補給容器の装着手順を図２、図３、図４及び図５を用いて説明する。装置本体１００の正面には、開閉自在な前ドア５８が配置されており、この前ドア５８を手前に開くと、プロセスカートリッジ及びトナー補給容器を挿入する開口部が露出される。
【００８７】
プロセスカートリッジを挿入する開口部には、回動可能に支持された芯決め板５９が配置されており、プロセスカートリッジを挿抜する場合は、この芯決め板５９を開放した後に行う。
【００８８】
装置本体１００内には、プロセスカートリッジの装着を案内するガイドレール６０と、トナー補給容器の装着を案内するガイドレール６１が固定されている。
【００８９】
プロセスカートリッジ及びトナー補給容器の装着方向は、感光ドラム２の軸線方向と平行な方向であり、ガイドレール６０、６１も同様な方向に配置されている。プロセスカートリッジ及びトナー補給容器は、一旦、上記ガイドレール６０、６１に沿って装置本体１００内の手前から奥側にスライドされ挿入される。
【００９０】
プロセスカートリッジが最奥部まで挿入されると、ドラムフランジ２ｂの中心穴２ｆに装置本体の芯決め軸６６が挿入され、感光ドラム２の奥側の回転中心位置が装置本体に対して決められる。またこれと同時にドラムフランジ２ｂに形成された駆動伝達部２ｇと駆動カップリング（凸）６２ａが連結され、感光ドラム２の回転駆動が可能となる。本発明で用いた駆動伝達部２ｇはねじれた三角柱形状をなしており、本体からの駆動力が加わることで駆動が伝達されると共に、感光ドラム２を奥側に引き込む力を発生させている。
【００９１】
さらに、後側板６５には、プロセスカートリッジを位置決めする支持ピン６３が配置されており、この支持ピン６３がプロセスカートリッジのフレームに挿入され、プロセスカートリッジのフレームの位置が固定される。
【００９２】
装置本体１００の手前側には、回動可能な芯決め板５９が配置されており、この芯決め板５９に対してプロセスカートリッジの軸受ケース２ｃが支持固定される。これら一連の挿入動作により、感光ドラム２とプロセスカートリッジは装置本体に対して位置決めされる。
【００９３】
一方、トナー補給容器は最奥部まで挿入されると、後側板６５から突出した支持ピン６４に対して固定される。またこれと同時に駆動カップリング（凹）５ｅと駆動カップリング（凸）６２ｂが連結され、スクリュー５ａおよび撹拌軸５ｃの回転駆動が可能となる。
【００９４】
（実施例）
図６、図７、図８を用いて本発明の帯電手段の実施例を説明する。
【００９５】
（帯電手段のブラシユニット構成）
ブラシユニット３ｊは、帯状ブラシである転写残トナー均一化手段３ｇ（残留現像剤像均一化手段）とトナー帯電制御手段３ｈ（現像剤帯電制御手段）を帯電装置長手方向に配置しユニット化したものである。さらに詳細な構成を説明すると、転写残トナー均一化手段３ｇをブラシ台１１ａに固定支持し、ブラシ台１１ａは板金からなるベースフレーム１２に対して熱加締め、ビス締め、両面テープ等により固定し、同様にトナー帯電制御手段３ｈをブラシ台１１ｂに固定支持し、ブラシ台１１ｂをベースフレーム１２に固定して構成されるユニットである。ベースフレーム１２の両端は軸１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが延出しており、一方側（駆動側）の軸１３ａ、１３ｂには伝達アーム部材１４が取り付けられている。転写残トナー均一化手段３ｇおよびトナー帯電制御手段３ｈはそれぞれ感光ドラム２中心方向へ向いた状態となるように角度を持って配置されている。
【００９６】
上述のようにブラシユニット３ｊは転写残トナー均一化手段３ｇと帯電制御手段３ｈをベースフレーム１２に対し各々取り付けて一体化とした状態で、転写残トナー均一化手段３ｇとトナー帯電制御手段３ｈの先端部が各々感光ドラム２表面に当接して使用されるユニットである。
【００９７】
（ブラシユニットの駆動構成）
帯電装置３は長手方向一方端側に駆動伝達手段としてのカップリングギア１５、レシプロカム１６を有し、帯電手段３のフレーム３ｋに回転可能に嵌合支持されている。レシプロカム１６はカップリングギア１５と噛み合うカムギア１６ａとカム１６ｂから成り、カムギア１６ａとカム１６ｂによりカム溝１７ｃを形成し、連結されて一緒に回転をする。カム溝１７ｃには前記ブラシユニット３ｊの伝達アーム部材１４の伝達アームピン１４ａが嵌っている。画像形成装置本体に装着されると、不図示の本体カプラーがカップリングギア１５と嵌合し、回転駆動力が伝達され、カップリングギア１５と噛み合うレシプロカム１６が回転する。レシプロカム１６が回転すると、カム溝１７ｃに嵌っているブラシユニット３ｊの伝達アームピン１４ａがカム溝１７ｃに沿って長手方向に移動され、往復運動を行う。
【００９８】
（ブラシの当接）
上述のブラシユニット３ｊにおいてブラシ状部材である転写残トナー均一化手段３ｇとトナー帯電制御手段３ｈは感光ドラム２表面に対して、感光ドラム２中心方向に向けられている。感光ドラム２が図の矢印方向に回転するとブラシ部は回転方向に沿って先端が倒れなければならない。もし、先端部が回転方向と逆方向に倒れ、感光ドラム２の回転に対してカウンター状態で当接してしまうと、感光ドラム２上の転写残トナーを掻き落す恐れがある。また、ブラシ部が起毛根元より倒れると感光ドラム２との当接部において当接している毛の密度や当接圧が低くなり、十分に転写残トナーに対して帯電することができなくなり、良好な画像を得ることができなくなる。
【００９９】
そこで本実施例では、帯電装置３取り付け工程において帯電装置３の転写残トナー均一化手段３ｇ及びトナー帯電制御手段３ｈであるブラシ状部材の先端が感光ドラム２の回転順方向に傾斜した状態で当接するよう、図１０に示すように現像装置枠体（帯電装置の支持枠体）１９にガイド１９ａを、帯電装置３のサイドカバー１８に円筒状ガイド１８ａを設けている。本実施例における帯電装置３の取り付け工程を４段階に分割し、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４を用いて説明していく。
【０１００】
図９は本発明に係わる現像装置と感光ドラムおよび帯電装置の斜視図を示したものである。
【０１０１】
図１０は本発明に係わる帯電装置取り付け工程の第１段階（現像装置駆動側）として概略側面図と概略斜視図を示したものである。
【０１０２】
図１１は本発明に係わる帯電装置取り付け工程の第２段階（現像装置駆動側）として概略側面図と概略斜視図を示したものである。
【０１０３】
図１２は本発明に係わる帯電装置取り付け工程の第３段階（現像装置駆動側）として概略側面図と概略斜視図を示したものである。
【０１０４】
図１３は本発明に係わる帯電装置取り付け工程の第４段階（現像装置駆動側）として概略側面図と概略斜視図を示したものである。
【０１０５】
図１４は本発明に関わる帯電装置取り付け工程の第４段階におけるブラシ状部材の毛倒れ方向の詳細断面図を示したものである。
【０１０６】
プロセスカートリッジ１は主に現像装置４と感光ドラム２および帯電装置３で構成されている。図９に示すように現像装置４本体は帯電装置３を支持する為の現像装置枠体１９を現像装置４の長手方向両端部に備えている。帯電装置３は、現像装置４に感光ドラム２が組まれた状態に上方から落とし込むようにして取り付ける。ブラシユニット３ｊは図１４に示すように感光ドラム２との当接面断面形状が感光ドラム２の同心円上に形成されている為、取り付ける方向によっては、ブラシユニット端部ｅの突出部との接触により、感光ドラム２に打痕等が発生する可能性がある。よって組立性の関点から、感光ドラム２の略中心に帯状ブラシの毛の先端を向けてブラシユニット３ｊを具備する帯電装置３の取り付けを行っている。
【０１０７】
実施例に関して現像装置駆動側を用いて説明していく。
【０１０８】
（第１段階）
帯電装置３の現像装置４への取り付けは、図９に示すように感光ドラム２を現像装置４に取り付けた状態で行う。感光ドラム２を取り付けた後、図１０に示すように帯電装置３を矢印Ａの方向に落とし込む形で取り付けを開始する。ここで図中の感光ドラム２上の矢印は画像形成時の感光ドラム回転方向を表している（図１１、図１２、図１３、図１４も同様である）。
【０１０９】
（第２段階）
現像装置４に落とし込まれた帯電装置３は、図１１に示すように現像装置枠体１９に設けられたガイド１９ａと帯電装置３に設けられた円筒状ガイド１８ａの干渉により、帯電装置３に設けられた円筒状ガイド１８ａが現像装置枠体１９に設けられたガイド１９ａの形状ｂに沿って下降する。結果帯電装置全体が矢印Ｂの方向に移動する。
【０１１０】
（第３段階）
その後図１２に示すように、帯電装置３に設けられた円筒状ガイド１８ａが現像装置枠体１９に設けられたガイド１９ａを乗り越えた後、転写残トナー均一化手段３ｇおよびトナー帯電制御手段３ｈは感光ドラム２に当接し始める。現像装置枠体１９に設けられたガイド１９ａと帯電装置３に設けられた円筒状ガイド１８ａの干渉が解け、帯電装置３に設けられた円筒状ガイド１８ａが現像装置枠体１９に設けられたガイド１９ａの形状ｃに沿って下降する。結果帯電装置全体が矢印Ｃの方向に移動する。感光ドラム２に当接した転写残トナー均一化手段３ｇおよびトナー帯電制御手段３ｈのブラシ先端は、帯電装置全体が矢印Ｃの方向に移動することにより、感光ドラム回転順方向に対して傾斜するように均一に倒れ始める。
【０１１１】
（第４段階）
さらに帯電装置３の現像装置４に対する位置決めが、プロセスカートリッジ１を構成する不図示の位置決め部材により行われ、図１３に示すように転写残トナー均一化手段３ｇおよびトナー帯電制御手段３ｈは感光ドラム回転順方向に対して均一に傾斜した状態で当接する。図１４は帯電装置３が現像装置４に位置決めされた時の転写残トナー均一化手段３ｇおよびトナー帯電制御手段３ｈの毛倒れ方向を示したものである。
【０１１２】
以上帯電装置３の現像装置４への取り付け工程において、現像装置枠体１９にガイド１９ａを、帯電装置３に円筒状ガイド１８ａを設けたことにより、帯電装置３が図１３に図示された矢印ｄの軌跡で現像装置４に取り付けられ、図１４に示すように転写残トナー均一化手段３ｇおよびトナー帯電制御手段３ｈであるブラシ状部材の毛が感光ドラム２表面の回転順方向に均一に倒れて当接するように規制し、感光ドラム回転方向に対しカウンター状態に当接することを防止する。
【０１１３】
本実施例では現像装置枠体１９に設けられたガイド１９ａと帯電装置３に設けられた円筒状ガイド１８ａのような構成を現像装置４両端部に実施しており、現像装置非駆動側に関しても設計思想は同様である。
【０１１４】
【発明の効果】
現像剤帯電制御手段を用いたクリーナーレス方式を採用した帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置において、帯電装置取り付けガイドを帯電装置、帯電装置の支持枠体に設けることにより、帯電装置取り付けの際、転写残トナー均一化手段およびトナー帯電制御手段のブラシ状部材の毛が感光ドラム回転順方向に対して逆毛方向の毛倒れを起こすことが無く、結果以下の効果をあげる。
【０１１５】
１．転写残トナー均一化手段およびトナー帯電制御手段であるブラシ状部材の毛が感光ドラム回転順方向に均一に倒れてドラム表面に当接することにより、感光ドラム上の転写残トナーを掻き落すことを防止し、均一に帯電を行うことができる。
【０１１６】
２．動作の確実性確保による画像不良の防止。
【０１１７】
３．構成の簡素化による組立性の向上。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる画像形成装置本体の断面図
【図２】本発明に係わるプロセスカートリッジ及びトナー補給容器の断面図
【図３】本発明に係わる画像形成装置本体の概略斜視図
【図４】本発明に係わるプロセスカートリッジの長手断面図
【図５】本発明に係わるトナー補給容器の長手断面図
【図６】本発明に係わるクリーナーレスシステムを採用している帯電装置の概略斜視図
【図７】本発明に係わるクリーナーレスシステムを採用している帯電装置の略正面図
【図８】本発明に係わるクリーナーレスシステムを採用している帯電装置の概略断面図
【図９】本発明に係わる現像装置と感光ドラムおよび帯電装置の斜視図
【図１０】本発明に係わる帯電装置取り付け工程の第１段階（現像装置駆動側）の概略側面図と概略斜視図
【図１１】本発明に係わる帯電装置取り付け工程の第２段階（現像装置駆動側）の概略側面図と概略斜視図
【図１２】本発明に係わる帯電装置取り付け工程の第３段階（現像装置駆動側）の概略側面図と概略斜視図
【図１３】本発明に係わる帯電装置取り付け工程の第４段階（現像装置駆動側）の概略側面図と概略斜視図
【図１４】本発明に関わる帯電装置取り付け工程の第４段階におけるブラシ状部材の毛倒れ方向の詳細断面図
【符号の説明】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ：プロセスカートリッジ
１ｃ：露光開口
２：感光ドラム
２ａ：ドラム軸
２ｂ：ドラムフランジ
２ｃ：軸受ケース
２ｄ：非駆動フランジ、
２ｅ：軸受
２ｆ：中心穴
２ｇ：駆動伝達部
３：帯電装置
３ａ：帯電ローラ
３ｂ：芯金
３ｃ：帯電ローラクリーニングユニット
３ｄ：押しバネ
３ｅ：クリーニングフィルム
３ｆ：支持部材
３ｇ：転写残トナー均一化手段
３ｈ：トナー帯電制御手段
３ｊ：ブラシユニット、
３ｋ：帯電容器
３ｋ１：帯電ローラ支持部
４：現像装置
４ａ：現像スリーブ
４ａ１：ジャーナル部
４ｂ：マグネットローラ
４ｃ：規制ブレード
４ｄ：隔壁
４ｅＡ、４ｅＢ：撹拌スクリュー
４ｇ：センサー
４ｈ：現像剤収納部、
４ｋ：スペーサー
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ：トナー補給容器
５ａ：スクリュー
５ｂ：撹拌板
５ｃ：撹拌軸
５ｄ：軸受
５ｅ：駆動カップリング（凹）
５ｆ：排出開口部
５ｆ１：排出口カバー
５ｆ２：押さえ部材
５ｆ３：排出口シャッター、
５ｆ５：開口
５ｆ６：シール部材
１１ａ、１１ｂ：ブラシ台
１２：ベースフレーム
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ：軸
１４：伝達アーム部材
１４ａ：伝達アームピン
１５：カップリングギア
１６：レシプロカム
１６ａ：カムギア
１６ｂ：カム部
１７ｃ：カム溝
１８：サイドカバー
１８ａ：円筒状ガイド
１９：現像装置枠体
１９ａ：ガイド
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ：露光手段、
５１ａ：ポリゴンミラー
５１ｂ：結像レンズ
５１ｃ：反射ミラー
Ｌ：レーザー光
５２：記録媒体
５３：給送手段
５３ａ：給送カセット
５３ｂ：給送ローラ
５３ｃ：リタードローラ
５３ｄ：給送ガイド、
５３ｅ、５３ｆ：搬送ローラ
５３ｇ：レジストローラ
５３ｈ、５３ｊ：排出ローラ
５４：中間転写ユニット
５４ａ：中間転写ベルト
５４ｂ：駆動ローラ
５４ｃ：従動ローラ
５４ｄ：２次転写ローラ、
５４ｆＹ、５４ｆＭ、５４ｆＣ、５４ｆＫ：転写帯電ローラ
５４ｇ：２次転写対向ローラ
５５：転写クリーニングユニット
５５ａ：クリーニングブレード
５６：定着器
５６ａ：定着ローラ
５６ｂ：加圧ローラ
５７：トレー
５８：前ドア
５９：芯決め板
６０、６１：ガイドレール
６２ａ、６２ｂ：駆動カップリング
６３、６４：支持ピン
６５：後側板
６６：芯決め軸
６８：凸部
１００：装置本体
ａ：帯電部
ｂ：露光部
ｃ：現像部
ｄ：転写部
ｅ：ブラシユニット端部
【図１】
2004117808.tif 000003
【図２】
2004117808.tif 000004
【図３】
2004117808.tif 000005
【図４】
2004117808.tif 000006
【図５】
2004117808.tif 000007
【図６】
2004117808.tif 000008
【図７】
2004117808.tif 000009
【図８】
2004117808.tif 000010
【図９】
2004117808.tif 000011
【図１０】
2004117808.tif 000012
【図１１】
2004117808.tif 000013
【図１２】
2004117808.tif 000014
【図１３】
2004117808.tif 000015
【図１４】
2004117808.tif 000016