(57)【要約】【課題】像担持体の長手方向に移動可能な現像剤帯電量制御手段を用いた転写残現像剤の除去、回収性をさせた画像形成装置、プロセスカートリッジを提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体１の長手方向と略平行な方向における、現像手段４の現像剤担持部Ｇの長さをＬ１、現像剤帯電量制御手段６の作用部の長さをＬ２、帯電手段２の作用部の長さをＬ３、転写手段９２の作用部の長さをＬ４、像担持体１の帯電可能部の長さをＬ５、現像剤帯電量制御手段６の移動幅をｄとするとき、Ｌ１＋ｄ≦Ｌ２≦Ｌ５−ｄ、Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ３≦Ｌ５、Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ４の関係を満たす構成とする。【選択図】　　　　図５
2004118074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
現像剤を担持して前記像担持体に現像剤を供給し、帯電した前記像担持体に形成された静電像を現像する現像手段と、
前記像担持体上の現像剤像を被転写体に転写させる転写手段と、
前記像担持体表面の移動方向において前記帯電手段より上流、且つ、前記転写手段より下流に位置し、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に移動可能であると共に、前記像担持体上の現像剤を帯電させる現像剤帯電量制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体の長手方向と略平行な方向における、前記現像手段の現像剤担持部の長さをＬ１、前記現像剤帯電量制御手段の作用部の長さをＬ２、前記帯電手段の作用部の長さをＬ３、前記転写手段の作用部の長さをＬ４、前記像担持体の帯電可能部の長さをＬ５、前記現像剤帯電量制御手段の移動幅をｄとするとき、
Ｌ１＋ｄ≦Ｌ２≦Ｌ５−ｄ
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ３≦Ｌ５
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ４
の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
更に、前記被転写体上の現像剤を除去するクリーニング手段を有し、前記像担持体の長手方向と略平行な方向における該クリーニング手段の作用部の長さをＬ６とするとき、
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ６
の関係を満たすことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤帯電量制御手段は、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に往復移動することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤帯電量制御手段には、現像剤の正規極性と同極性の直流電圧が印加されることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤帯電量制御手段は、前記像担持体に接触する導電性繊維ブラシ部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像手段は、前記像担持体上の現像剤を回収しうることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電手段は、前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記帯電手段には、振動電界が印加されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
更に、前記像担持体表面の移動方向において前記現像剤帯電量制御手段より上流、且つ、前記転写手段より下流に位置し、前記像担持体上の現像剤を均一化する残留現像剤均一化手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記残留現像剤均一化手段は、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に移動可能であることを特徴とする請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】
前記残留現像剤均一化手段は、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に往復移動することを特徴とする請求項１０の画像形成装置。
【請求項１２】
前記残留現像剤均一化手段は、前記像担持体に接触する導電性繊維ブラシ部を有することを特徴とする請求項９、１０又は１１の画像形成装置。
【請求項１３】
前記像担持体の長手方向と略平行な方向における、前記残留現像剤均一化手段の作用部の長さは、前記現像剤帯電量制御手段の同方向の長さと略同一であり、前記残留現像剤均一化手段の移動幅は、前記現像剤帯電量制御手段の移動幅と略同一であることを特徴とする請求項１０、１１又は１２の画像形成装置。
【請求項１４】
各々前記像担持体と、前記帯電手段と、前記現像手段と、前記転写手段と、前記現像剤帯電量制御手段と、を備える画像形成部を複数有し、各画像形成部に対向して移動する前記被転写体上に、各画像形成部の前記像担持体から現像剤を転写しうることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記被転写体は、中間転写体、又は転写材を担持して搬送する転写材担持体でることを特徴とする請求項１４の画像形成装置。
【請求項１６】
前記各画像形成部は、それぞれ異なる色の現像剤像を、前記転写体に形成することを特徴とする請求項１４又は１５の画像形成装置。
【請求項１７】
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
現像剤を担持して前記像担持体に現像剤を供給し、帯電した前記像担持体に形成された静電像を現像する現像手段と、
前記像担持体表面の移動方向において前記帯電手段より上流に位置し、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に移動可能であると共に、前記像担持体上の現像剤を帯電させる現像剤帯電量制御手段と、
を有し、
前記像担持体上の現像剤像を被転写体に転写させる転写手段であって、前記現像体帯電量制御手段より前記像担持体表面の移動方向において上流に配置される転写手段を有する画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記像担持体の長手方向と略平行な方向における、前記現像手段の現像剤担持部の長さをＬ１、前記現像剤帯電量制御手段の作用部の長さをＬ２、前記帯電手段の作用部の長さをＬ３、前記画像形成装置本体が備える転写手段の作用部の長さをＬ４、前記像担持体の帯電可能部の長さをＬ５、前記現像剤帯電量制御手段の移動幅をｄとするとき、
Ｌ１＋ｄ≦Ｌ２≦Ｌ５−ｄ
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ３≦Ｌ５
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ４
の関係を満たすことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
前記画像形成装置本体が更に有する、前記被転写体上の現像剤を除去するクリーニング手段の、前記像担持体の長手方向と略平行な方向における長さをＬ６とするとき、
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ６
の関係を満たすことを特徴とする請求項１９のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを用いる複写機、ページプリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置、及びこの画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【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・ファクシミリなどの画像形成装置は、回転ドラム型を一般的とする像担持体である電子写真感光体（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現像剤像（トナー像）として顕像化する現像装置（現像工程）、上記トナー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現像剤（残留トナー、転写残トナー）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。
【０００３】
一般に、クリーニング装置により感光体面から除去された転写残トナーを収容する廃トナー回収容器がクリーニング装置内に設けられている。よって、耐久寿命が長い画像形成装置とするためには、この容器を大型にする必要があり、装置の小型化の点でデメリットとなる。
【０００４】
そこで、廃トナー回収容器を有する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レス方式の画像形成装置がある。
【０００５】
「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た後、この静電潜像を現像する現像過程で、カブリ取りバイアス（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カブリ取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって、現像されるべきでない感光体上の部分に存在する転写残トナーを現像装置に回収する方法である。
【０００６】
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、又メンテナンスに手を煩わさせることも少なくすることができる。又、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。
【０００７】
一方、帯電手段としては近年コロナ帯電器に代わり、特に、接触帯電部材として導電ローラを用いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点から好ましく用いられている。ローラ帯電方式では導電性の弾性ローラ（帯電ローラ）を被帯電体に加圧当接させ、これに電圧を印加することによって被帯電体の帯電処理を行う。
【０００８】
この帯電方式に関しては、特許文献１に開示されるように、所望の被帯電体表面電位Ｖｄに相当するＤＣ電圧に、２×Ｖｔｈ（放電開始電圧）以上のピーク間電圧を持つＡＣ電圧成分を重畳した電圧を接触帯電部材に印加するＡＣ帯電方式が提案され、実用にも供されている。このＡＣ電圧による電位のならし効果により、ＤＣ帯電方式よりも更なる帯電の均一化を図ることができ、被帯電体の電位はＡＣ電圧のピークの中央であるＶｄにほぼ収束する。
【０００９】
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」で除去・回収するクリーナレス方式の画像形成装置において、感光体の帯電装置として上記接触帯電装置を用いる場合には、感光体上の転写残トナーが、感光体と接触帯電装置の接触ニップ部である帯電部を通過する際に、転写残トナー中の、特に、帯電極性が正規極性とは逆極性に反転しているトナーが接触帯電装置に付着して接触帯電装置を許容以上にトナー汚染させ、帯電不良の原因となることがある。
【００１０】
これは、現像剤としてのトナーには、量的には少ないけれども、帯電極性がもともと正規極性とは逆極性に反転しているトナーが混在しているものや、更に帯電極性が正規極性のトナーであっても転写バイアスや剥離放電などに影響されて帯電極性が反転するものや、除電されて帯電量が少なくなるものがあるためである。
【００１１】
つまり、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感光体と接触帯電装置との接触ニップ部である帯電部を通過する際に接触帯電装置に付着し易い。
【００１２】
又、感光体上の転写残トナーを現像装置の「現像同時クリーニング」にて除去・回収するためには、帯電部を通過して現像部に持ち運ばれる感光体上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、且つ、その帯電量が現像装置によって感光体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体上から現像装置に除去・回収できず、不良画像の原因となることがある。
【００１３】
そこで、本出願人は、特許文献２に開示するように、感光体の回転方向において、転写部の下流に残留現像剤均一化手段を設け、更に下流で且つ感光体を帯電する帯電手段の上流に現像剤帯電量制御手段を設けた画像形成装置を提案した。
【００１４】
現像剤帯電量制御手段には、正規極性で放電開始電圧以上の直流電圧が印加され、ここを通過する転写残トナーは十分な放電により正規極性に帯電付与される。これにより、接触帯電部材による帯電工程で転写残トナーの上から感光体を帯電処理する際に、正規極性に帯電付与された転写残トナーは、接触帯電部材へ付着しない。又、残留現像剤均一化手段は、転写部から現像剤帯電量制御手段へ持ち運ばれる感光体上の転写残トナー像のパターンを、感光体面に分散して非パターン化する。分散分布された転写残トナーは、次いで現像剤帯電量制御手段によって十分に正規極性に帯電処理される。
【００１５】
一方、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段が導電性繊維ブラシ部を有し、この導電性繊維ブラシ部を感光体に接触させて感光体の転写残トナー像を分散分布化し、又正規の極性に帯電させる制御する場合において、感光体上にトナーが融着し、不良画像が発生することがあった。
【００１６】
上述のように感光体上にトナーが融着する原因は、次のように考えられる。つまり、残留現像剤均一化手段及び現像剤帯電量制御手段を通過した後の転写残トナーは、正規極性ではあるものの、その帯電量が高い値になっているため、このままでは、現像装置での回収が不可能である。そのため、接触帯電装置にＡＣ電圧を印加して、その除電効果により転写残トナーを現像装置にて回収し得る適性帯電量に制御する。しかしながら、斯かる方法によっても、局所的な転写残トナーの過帯電を完全には防止することができないことがある。そのために、感光体と過帯電転写残トナーとの鏡映力が強くなり過ぎて、このトナーが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されなくなってしまう。その結果、過帯電転写残留トナーが感光体面に融着する。
【００１７】
そこで、本出願人は、特許文献３に開示するように、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段を感光体の長手方向に往復移動（以下、「レシプロ動作」という。）させる構成を設けた画像形成装置を提案した。
【００１８】
現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段を感光体の長手方向にレシプロ動作させることで、局所的な転写残トナーの過帯電を確実に防止することができ、感光体面上へのトナー融着のない良好な画像が得られた。
【００１９】
【特許文献１】
特開昭６３−１４９６６９号公報
【特許文献２】
特開２００１―２１５７９８号公報
【特許文献３】
特開２００１―２１５７９９号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記「現像同時クリーニング」方式、ローラ帯電方式を採用した画像形成装置において、導電性繊維ブラシ部を備える現像剤帯電量制御手段を設け、更にこれら現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段をレシプロ動作させる構成を具備した場合において、以下のような問題が発生した。
【００２１】
（１）レシプロ動作により、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段の端面（感光体の軸線方向端部側面）が現像装置の現像剤担持部より内側に位置した場合に、次のような問題が発生することがあった。
【００２２】
つまり、現像装置は、量的には少ないけれども、感光体上にカブリトナー（現像剤が付着すべきでない非画像部に付着するトナー）を付着させる。このカブリトナーには、帯電極性が正規極性とは逆極性のものや、ほとんど帯電電荷を持っていないものが含まれている。又、転写工程後には、僅かではあるが感光体上に転写残トナーが発生する。この転写残トナーにも、帯電の極性が正規極性とは逆極性のものや、ほとんど帯電電荷を持っていないものが含まれている。
【００２３】
このため、レシプロ動作により、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段の端面が現像装置の現像剤担持部より内側に位置した場合に、カブリトナーや転写残トナーが現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段を通過せずに接触帯電部材に直接接触すると、これらのトナーが接触帯電部材に付着し、接触帯電部材を許容以上にトナー汚染させる。その結果、帯電不良による異常画像が発生することがある。
【００２４】
（２）レシプロ動作により、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段の端面が一旦現像装置の現像剤担持部の内側に寄ることで、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段の表面にトナーが付着し、そのトナーが付着した部分が移動して現像装置の現像剤担持部より外側に達した場合に、次のような問題が発生することがあった。
【００２５】
つまり、上述のようにして現像装置の現像剤担持部より外側に移動されたカブリトナーや転写残留トナーは、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段の作用により正規極性及び適正帯電量に制御されているので、接触帯電部材にはほとんど付着しないが、現像装置での回収ができない。結果として、感光体上にトナーが付着し、堆積していくことになり、トナー飛散などの問題が発生することがあった。
【００２６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、像担持体の長手方向に移動可能な現像剤帯電量制御手段を用いた転写残現像剤の除去、回収性を向上させた画像形成装置、及びこの画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを提供することである。
【００２７】
本発明の他の目的は、現像剤帯電量制御手段を往復移動させる場合であっても、帯電手段への現像剤付着を抑制し、帯電不良による異常画像を防止することのできる画像形成装置、及びこの画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを提供することである。
【００２８】
本発明の他の目的は、現像剤帯電量制御手段を往復移動させる場合であっても、像担持体上への現像剤の堆積を抑制し、トナー飛散などを防止することのできる画像形成装置、及びこの画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジにて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と；前記像担持体を帯電させる帯電手段と；現像剤を担持して前記像担持体に現像剤を供給し、帯電した前記像担持体に形成された静電像を現像する現像手段と；前記像担持体上の現像剤像を被転写体に転写させる転写手段と；前記像担持体表面の移動方向において前記帯電手段より上流、且つ、前記転写手段より下流に位置し、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に移動可能であると共に、前記像担持体上の現像剤を帯電させる現像剤帯電量制御手段と；を有する画像形成装置において、前記像担持体の長手方向と略平行な方向における、前記現像手段の現像剤担持部の長さをＬ１、前記現像剤帯電量制御手段の作用部の長さをＬ２、前記帯電手段の作用部の長さをＬ３、前記転写手段の作用部の長さをＬ４、前記像担持体の帯電可能部の長さをＬ５、前記現像剤帯電量制御手段の移動幅をｄとするとき、
Ｌ１＋ｄ≦Ｌ２≦Ｌ５−ｄ
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ３≦Ｌ５
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ４
の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置である。
【００３０】
本発明の一実施態様によると、画像形成装置は更に、前記被転写体上の現像剤を除去するクリーニング手段を有し、前記像担持体の長手方向と略平行な方向における該クリーニング手段の作用部の長さをＬ６とするとき、Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ６の関係を満たす。
【００３１】
本発明において、一実施態様では、前記現像剤帯電量制御手段は、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に往復移動する。又、一実施態様では、前記現像剤帯電量制御手段には、現像剤の正規極性と同極性の直流電圧が印加される。一実施態様では、前記現像剤帯電量制御手段は、前記像担持体に接触する導電性繊維ブラシ部を有する。そして、前記現像手段は、前記像担持体上の現像剤を回収し得るものであってよく、前記帯電手段は、前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電させるものであってよい。一実施態様では、前記帯電手段には、振動電界が印加される。
【００３２】
本発明の他の実施態様によると、画像形成装置は更に、前記像担持体表面の移動方向において前記現像剤帯電量制御手段より上流、且つ、前記転写手段より下流に位置し、前記像担持体上の現像剤を均一化する残留現像剤均一化手段を有する。一実施態様では、前記残留現像剤均一化手段は、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に移動可能である。そして、前記残留現像剤均一化手段は、前記像担持体の長手方向と略平行な方向に往復移動するものであってよい。一実施態様では、前記残留現像剤均一化手段は、前記像担持体に接触する導電性繊維ブラシ部を有する。一実施態様では、前記像担持体の長手方向と略平行な方向における、前記残留現像剤均一化手段の作用部の長さは、前記現像剤帯電量制御手段の同方向の長さと略同一であり、前記残留現像剤均一化手段の移動幅は、前記現像剤帯電量制御手段の移動幅と略同一である。
【００３３】
本発明の一実施態様によると、画像形成装置は、各々前記像担持体と、前記帯電手段と、前記現像手段と、前記転写手段と、前記現像剤帯電量制御手段と、を備える画像形成部を複数有し、各画像形成部に対向して移動する前記被転写体上に、各画像形成部の前記像担持体から現像剤を転写しうる。前記被転写体は、中間転写体、又は転写材を担持して搬送する転写材担持体であってよい。又、前記各画像形成部は、それぞれ異なる色の現像剤像を、前記転写体に形成するものであってよい。
【００３４】
本発明の他の態様によると、像担持体と；前記像担持体を帯電させる帯電手段と；現像剤を担持して前記像担持体に現像剤を供給し、帯電した前記像担持体に形成された静電像を現像する現像手段と；前記像担持体表面の移動方向において前記帯電手段より上流に位置し、前記像担持体の長手方向と略平行に移動可能であると共に、前記像担持体上の現像剤を帯電させる現像剤帯電量制御手段と；を有し、前記像担持体上の現像剤像を被転写体に転写させる転写手段であって、前記現像剤帯電量制御手段より前記像担持体表面の移動方向において上流に配置される転写手段を有する画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の長手方向と略平行な方向における、前記現像手段の現像剤担持部の長さをＬ１、前記現像剤帯電量制御手段の作用部の長さをＬ２、前記帯電手段の作用部の長さをＬ３、前記画像形成装置本体が備える転写手段の作用部の長さをＬ４、前記像担持体の帯電可能部の長さをＬ５、前記現像剤帯電量制御手段の移動幅をｄとするとき、
Ｌ１＋ｄ≦Ｌ２≦Ｌ５−ｄ
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ３≦Ｌ５
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ４
の関係を満たすことを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。本発明の一実施態様によると、前記画像形成装置本体が更に有する、前記被転写体上の現像剤を除去するクリーニング手段の、前記像担持体の長手方向と略平行な方向における長さをＬ６とするとき、Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ６の関係を満たす。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。
【００３６】
実施例１
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた、最大通紙サイズがＡ３サイズのカラーレーザープリンタであり、画像形成装置本体（装置本体）と通信可能に接続された外部ホスト装置からの画像情報に応じて転写材、例えば、用紙、ＯＨＰシート、布などにフルカラーの画像を形成し、出力することができる。
【００３７】
画像形成装置１００は、複数個のプロセスカートリッジ８を有し、各プロセスカートリッジ８により、一旦、中間転写体９１に連続的にトナー像を多重転写し、その後転写材Ｐに一括転写することによりフルカラープリント画像を得る４連ドラム方式（インライン）の画像形成装置である。プロセスカートリッジ８は、中間転写ベルト９１の移動方向において直列にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４個配置されている。
【００３８】
本実施例では、複数の像形成手段たるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、使用する現像剤の色が異なる他は同一の構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各画像形成部の要素であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略し、総括的に説明する。
【００３９】
例えば、４色フルカラー画像を形成する場合の全体動作を説明すると、画像形成装置１００と通信可能に接続された外部ホスト装置からの信号に従って、色分解された画像信号が生成され、この信号に応じて、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋにおいて各色のトナー像の形成が行われる。各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋでは、像担持体としての電子写真感光体（感光ドラム）１を帯電手段２によって帯電させ、その一様帯電面を露光手段３によって走査露光することで感光ドラム１上に静電潜像を形成し、この静電潜像に現像手段４によって現像剤であるトナーを供給することによりトナー像を形成する。各感光ドラム１に形成された各色のトナー像は、移動する中間転写体（第２の像担持体）としての中間転写ベルト９１上に順次重ね合わせて転写される。そして、中間転写ベルト９１上に形成されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト９１と２次転写手段としての２次転写ローラ１０とが対向する２次転写部に搬送されてきた転写材Ｐ上に一括転写される。次いで、転写材Ｐは定着手段１２に搬送され、ここでトナー像の定着を受けた後、機外に排出される。
【００４０】
以下、図２をも参照して、画像形成装置１００の各要素について、順次より詳しく説明する。
【００４１】
画像形成装置１００は、像担持体として回転ドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１を有する。本実施例では、感光ドラム１は有機光導電体（ＯＰＣ）ドラムで、その長手長さは３７０ｍｍ、外径は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）をもって図中矢示の反時計方向に回転駆動される。感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）の表面に、光の干渉を抑えて上層の接着性を向上させる下引き層と、光電荷発生層と、電荷輸送層（厚さ２０μｍ）との３層を下から順に塗り重ねた構成をしている。この接触帯電処理が可能である塗工部（帯電可能部）の長手長さ（塗工幅）は３４０ｍｍに設定した。
【００４２】
本実施例では、画像形成装置１００は、帯電手段として、接触帯電器である帯電ローラ２を有する。帯電ローラ２に所定の条件の電圧を印加することで、感光ドラム１を一様に負極性に帯電させる。帯電ローラ２は、芯金（支持部材）２ａの外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表面層２ｄとを下から順次に積層した３層構成とした。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２全体として均一な抵抗を得るための抵抗層であり、表層２ｄは感光ドラム１上にピンホールなど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。本実施例の帯電ロ一ラ２は、芯金２ａとして直径６ｍｍのステンレス丸棒を用い、表層としてフッ素樹脂にカーボンを分散させており、ローラとしての外径は１４ｍｍ、ローラ抵抗は１０４Ω〜１０７Ω、帯電処理部（作用部）の長手長さ（帯電幅）は３２０ｍｍに設定した。
【００４３】
帯電ロ一ラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持させると共に、押圧ばねによって感光ドラム１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いる。又、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。そして、電圧印加手段としての電源２０から、直流電圧に所定周波数の交流電圧を重畳した所定の振動電圧（帯電バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が、芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加され、回転する感光ドラム１の周面が所定の電位に帯電処理される。帯電ローラ２と感光ドラムの接触部が帯電部ａである。
【００４４】
本実施例では、帯電ローラ２に印加する帯電バイアス電圧は、−５００Ｖの直流電圧と、周波数＝１１５０Ｈｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１４００Ｖ、正弦波の交流電圧とを重畳した振動電圧であり、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（暗部電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００４５】
又、帯電ローラ２に対して、帯電ローラクリーニング部材２ｆが設けられている。本実施例では、帯電ローラクリーニング部材２ｆは可撓性を持つクリーニングフィルムであり、その長手長さは３３０ｍｍに設定した。このクリーニングフィルム２ｆは、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レシプロ動作をする支持部材２ｇ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２と接触ニップを形成するよう配置されている。本実施例では、移動幅６ｍｍのレシプロ動作を行う。又、支持部材２ｇが、画像形成装置１００の駆動モーターによりギア列を介して駆動され、長手方向に一定量のレシプロ動作をすることで、帯電ローラ２の表層２ｄがクリーニングフィルム２ｆで摺擦される。これにより、帯電ローラ２の表層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。
【００４６】
感光ドラム１は、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理された後、画像露光手段（カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系など）による画像露光Ｌを受ける。これにより、目的のカラー画像の各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに対応した色成分の静電潜像が形成される。本実施例では露光手段として、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナ３を用いた。レーザビームスキャナ３は、画像読み取り装置（図示せず）などのホスト装置から画像形成装置１００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、回転する感光ドラム１の一様帯電処理面をレーザ走査露光（イメージ露光）する。このレーザ走査露光により、感光ドラム１面のレーザ光Ｌで照射されたところの電位が低下することで、回転する感光ドラム１面には、走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成される。本実施例では、露光部電位Ｖｌを−１５０Ｖとした。感光ドラム１における画像露光Ｌの照射位置が露光部ｂである。
【００４７】
次いで、その感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像手段としての現像器４でトナーにより現像される。本実施例において、現像器４は２成分接触現像器（２成分磁気ブラシ現像器）である。現像器４は、現像容器（現像器本体）４０、内部に固定配置されたマグネットローラを有する現像剤担持体としての現像スリーブ４１、現像剤規制部材としての現像剤規制ブレード４２、現像容器４０に収容した主に樹脂トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である二成分現像剤（現像剤）４６、現像容器４０内の底部側に配設した現像剤攪拌部材４３、４４などを具備する。
【００４８】
現像スリーブ４１は、その外周面の一部を外部に露呈させて現像容器４０内に回転可能に配設されており、その外径は１６ｍｍ、現像剤担持部（現像剤コート部）の長手長さ（現像幅）は３１０ｍｍに設定した。現像スリーブ４１には、所定間隙（２５０μｍ）を有して現像剤規制ブレード４２が対向されており、現像スリーブ４１の図中矢印方向の回転に伴い、現像スリーブ４１上に現像剤薄層を形成する。本実施例では、現像スリーブ４１は、感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を４００μｍに保たせて感光ドラム１に近接させて対向配設した。感光ドラム１と現像スリーブ４１との対向部が現像部ｃである。
【００４９】
又、現像スリーブ４１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、感光ドラム１に対して周速比１７０％の周速度で回転駆動される。現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、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１を適度に摺擦する。現像スリーブ４１には電圧印加手段としての電源（図示せず）から所定の現像バイアス電圧が印加される。本実施例では、現像スリーブ４１に印加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、−３５０ＶのＶｄｃと、１８００Ｖｐｐ、周波数＝２３００ＨｚのＶａｃとを重畳した振動電圧である。
【００５０】
而して、回転する現像スリーブ４１の表面に現像剤４６は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４６中のトナーが、現像バイアス電圧による電界によって感光ドラム１に形成された静電潜像に対応して選択的に付着することで、静電潜像がトナー像として現像される。本実施例では、感光ドラム１上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。現像部ｃを通過した現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、引き続く現像スリーブ４１の回転に伴い現像容器４０内の現像剤溜り部に戻される。
【００５１】
更に、現像器４内には、現像剤攪拌部材としての撹拌スクリュー４３、４４が設けられている。攪拌スクリュー４３、４４は、現像スリーブ４１の回転と同期して回転し、補給されたトナーをキャリアと攪拌・混合して、トナーに所定の帯電電荷を与える機能を有する。又、攪拌スクリュー４３、４４は、それぞれ長手方向において反対方向に現像剤４６を搬送し、現像剤４６を現像スリーブ４１に供給すると共に、現像工程によりトナー濃度（現像剤中のトナーの割合）の薄くなった現像剤４６をトナー補給部に搬送し、現像剤４６を現像容器４０内で循環させる機能を有する。
【００５２】
現像器４のスクリュー４４の上流側壁面には、現像剤４６の透磁率変化を検出して現像剤４６中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサー４５が設けられており、現像剤４６の循環方向においてトナー濃度センサー４５のやや下流側にトナー補給開口４７が設けられている。現像動作を行った後に、現像剤４６はトナー濃度センサー４５部に運ばれ、ここでトナー濃度が検知される。その検知結果に応じて、現像剤４６中のトナー濃度を一定に維持するために、適宜、現像器４に接続された現像剤補給容器（トナー補給ユニット）５が備えるスクリュー５１の回転により、トナー補給ユニット５から現像器４のトナー補給開口４７を通してトナー補給が行われる。補給されたトナーは攪拌スクリュー４４により搬送され、キャリアと混ざり合い、適度な帯電電荷を付与された後に、現像スリーブ４１の近傍に運ばれ、現像スリーブ４１上で薄層形成され現像に供される。
【００５３】
本実施では、トナーとして、平均粒径６μｍのネガ帯電トナーを用い、キャリアとしては、飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ３、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。又、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た。そして、感光ドラム１上で現像に供されたトナーの帯電量は、−２５μＣ／ｇである。
【００５４】
各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各感光ドラム１に対向するように、転写手段としての中間転写ユニット９が設けられている。中間転写ユニット９では、中間転写体（第２の像担持体）としての無端状の中間転写ベルト９１が、駆動ローラ９４、テンションローラ９５及び２次転写対向ローラ９６に所定の張力を持って掛け渡されており、図中矢印の方向に移動する。
【００５５】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト９１との対向部である１次転写ニップ部（転写部）ｄへ進入する。転写部ｄでは、中間転写ベルト９１の裏側に、１次転写手段としての１次転写ローラ９２が当接されている。１次転写ローラ９２は、導電性スポンジからなり、その抵抗は１０６Ω以下、外径は１６ｍｍ、当接部（作用部）の長手長さ３３０ｍｍに設定した。１次転写ローラ９２には、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋで独立に１次転写バイアス電圧を印加可能とするため、それぞれ電圧印加手段としての１次転写バイアス電源９３が接続されている。中間転写ベルト９１には、先ず、１色目（イエロー）の画像形成部ＰＹで、上述の動作により感光ドラム１に形成されたイエローのトナー像を転写し、次いで同様の工程を経た各色に対応する感光ドラム１より、順次マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を各画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋで多重転写する。
【００５６】
本実施例においては、露光部（露光部電位Ｖｌ：−１５０Ｖ）に転移されたトナーに対する転写効率を考慮し、一次転写バイアス電圧として、１色目〜４色目まですべて＋３５０Ｖの電圧を印加した。中間転写ベルト９１上で形成された４色フルカラー画像は、次いで２次転写手段としての２次転写ローラ１０により、転写材送給手段（図示せず）から供給され、所定のタイミングで搬送手段としての給紙ローラ１２から送られてきた転写材Ｐに一括転写される。
【００５７】
トナー像が転写された転写材Ｐは、次いで定着手段としてのローラ定着器１２に搬送され、ここで熱、圧力によってトナー像が転写材Ｐに溶融定着される。その後、転写材Ｐは機外に排出されカラープリント画像が得られる。
【００５８】
中間転写ベルト９１の材料としては、各色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋでのレジストレーションを良くするため、伸縮する材料は望ましくなく、樹脂系、或いは金属芯体入りのゴムベルト、樹脂及びゴムからなるベルトが望ましい。本実施例では、ＰＩ（ポリイミド）にカーボン分散し、体積抵抗率を１０８Ωｃｍオーダーに制御した樹脂ベルトを用いた。その厚さは８０μｍ、長手方向３９０ｍｍ、全周は９００ｍｍである。
【００５９】
中間転写ベルト９１上に残留する２次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ１１が備えるクリーニング手段としてのクリーニングブレード１１ａによってクリーニングされ、次の作像工程に備える。クリーニングブレード１１ａは、当接部（作用部）の長手長さを３３０ｍｍに設定した。
【００６０】
更に、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋには、現像剤帯電量制御手段６と残留現像剤均一化手段７とが設けられており、それぞれ感光ドラム１に当接されている。本実施例では、現像剤帯電量制御手段６、残留現像剤均一化手段７は、両者とも導電性の繊維からなるブラシ部材を用いた。より具体的には、現像剤帯電量制御手段６は、横長の電極板６２にブラシ部（作用部）６１を具備させたものである。又、残留現像剤均一化手段７についても同様に、電極板７２にブラシ部（作用部）７１を具備させてなる。そして、ブラシ部６１、７１を感光ドラム１面に当接させて配設している。
【００６１】
現像剤帯電量制御手段６、残留現像剤均一化手段７のブラシ部６１、７１は、レーヨン、アクリル、ポリエステルなどの繊維にカーボンや金属粉を含ませて抵抗値を制御したものである。ブラシ部６１、７１は、感光ドラム１の表面及び転写残トナーに均一に接触できるように、太さとしては３０デニール以下、密度としては１〜５０万本／ｉｎｃｈ２以上が好ましい。本実施例では、ブラシ部６１、７１は共に、６デニール、１０万本／ｉｎｃｈ２、毛足の長さ５ｍｍで、ブラシの体積抵抗率は６×１０３Ω・ｃｍとした。
【００６２】
この現像剤帯電制量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７は、感光ドラム１の長手方向に対し略平行に配置され、且つ、同長手方向に対し一定量の往復移動（レシプロ動作）をする支持部材７９に固定され、ブラシ部６１、７１が感光ドラム１面に対して侵入量１ｍｍ、当接ニップ部幅は５ｍｍとなるように当接するよう配置されている。
【００６３】
本実施例では、支持部材７９は、画像形成装置１００の駆動モーター（図示せず）により感光ドラム１に伝達される回転駆動がギア列を介して伝達され、長手方向に対し一定量往復移動（レシプロ動作）するように駆動される。これにより、感光ドラム１面は、現像剤帯電量制御手段６のブラシ部６１及び残留現像剤均一化手段７のブラシ部７１で摺擦される。本実施例では、レシプロ動作による移動幅（レシプロ量）ｄは、５ｍｍに設定した。
【００６４】
図２に示すように、本実施例では、転写部ｄよりも感光ドラム１の回転方向下流側且つ帯電部ａよりも上流側に位置して、感光ドラム１の回転方向上流から順に、残留現像剤均一化手段７、現像剤帯電量制御手段６が配置され、残留現像剤均一化手段７と感光ドラム１との接触部ｅ、現像剤帯電量制御手段６と感光ドラム１との接触部ｆが形成されている。
【００６５】
本実施例では、現像剤帯電制量制御手段６には、現像剤の正規極性と同極性である負極性の直流電圧が、電圧印加手段としての電源２１より印加されている。又、残留現像剤均一化手段７には、直流電圧が重畳された交流電圧が、電圧印加手段としての電源２２より印加されている。
【００６６】
画像形成装置１００が備える電源２０、２１、２２などの電圧印加手段は、画像形成装置本体が有する、装置動作を統括制御する制御手段としての制御回路１３０によって制御される。
【００６７】
尚、本実施例では、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、現像器４、残留トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段６などは、帯電ユニット枠体１１１、現像枠体１１２によって一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ８を構成する。プロセスカートリッジ８は、画像形成装置本体に設けられた装着手段１１０ａを介して取り外し可能に装着される。又、プロセスカートリッジ８が画像形成装置本体に装着された状態で、画像形成装置本体に設けられた駆動手段（図示せず）とプロセスカートリッジ８側の駆動伝達手段が接続され、感光ドラム１、現像器４、帯電ローラ２などが駆動可能な状態となる。更に、プロセスカートリッジ８が画像形成装置本体に装着された状態で、帯電ローラ２、トナー帯電量制御手段６、残留トナー均一化手段７にバイアスを印加する電源２０、２１、２２、現像スリーブ４１にバイアスを印加する電源（図示せず）などの各種電圧印加手段は、プロセスカートリッジ８側及び画像形成装置本体側にそれぞれ設けられた接点を介して対象と電気的に接続される。一方、トナー補給ユニット５は、現像器４及び画像形成装置本体に対して装着手段１１０ｂを介して着脱可能に装着される。このようにプロセスカートリッジ８、トナー補給ユニット５を画像形成装置本体に着脱可能とすることによって、例えば感光ドラム１の耐久寿命時、補給用トナーが無くなった時などに、例えば使用者自身でプロセスカートリッジを交換することによって消耗品の交換、装置のメンテナンスを行うことができ、飛躍的に操作性、メンテナンス性が向上する。
【００６８】
以下、現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７の作用を更に詳しく説明する。
【００６９】
現像器４は、量的には少ないけれども、感光ドラム１上にカブリトナーを付着させる。このカブリトナーには、帯電極性が正規極性とは逆極性のトナー（本実施例では、正極性）や、ほとんど帯電電荷を持っていないトナーが含まれている。又、転写工程後の感光ドラム１上には、僅かではあるが、転写残トナーが存在する。この転写残トナーには、画像部の負極性（正規極性）トナー、非画像部の正極性（逆極性）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（反転トナー）などが含まれている。
【００７０】
現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７は、このような正極性、逆極性、帯電電荷量の低いトナーに対して、帯電電荷の制御を行い、帯電ローラ２へのトナー付着を防止し、且つ、現像器４でのトナー回収性を高める。
【００７１】
又、現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７を、感光ドラム１の長手方向に一定量レシプロ動作させる。これにより、局所的な転写残留トナーの過帯電を防止し、感光ドラム１面へのトナー融着のない良好な画像を得ることができる。
【００７２】
しかしながら、この現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７のレシプロ動作によって、現像スリーブ４１の現像剤担持部（現像剤コート部）と、現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７との位置関係が変化することにより、前述の問題（１）、（２）が生じることがある。
【００７３】
図３は、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇと、現像剤帯電量制御手段６のブラシ部（以下、「第１ブラシ」という。）６１及び残留現像剤均一化手段７のブラシ部（以下、「第２ブラシ」という。）７１の端面、即ち、感光ドラム１との接触部の感光ドラム１の軸線方向（長手方向）における端部側面との位置関係を示す。
【００７４】
図３に示す位置Ａは、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の基準位置であり、第１ブラシ６１、第２ブラシ７１、現像剤担持部Ｇのそれぞれの長手中心が同一線上にある。又、位置Ｂは、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１がレシプロ動作の一方の限界（図中一番右側）に位置した時であり、位置Ｃは、他方の限界（図中一番左側）に位置した時である。
【００７５】
本実施例では、第１ブラシ６１と、第２ブラシ７１との長手長さは略同一である（図中Ｌ２）。
【００７６】
ここで、レシプロ動作（移動量ｄ）によって、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１が位置Ｂにある時においても、図中左側の端面６１ａ、７１ｂが現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの外側に位置する必要がある。又、位置Ｃにある時においても、図中右側の端面６１ｂ、７１ｂが現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの外側に位置する必要がある。
【００７７】
これは、カブリトナーや転写残トナーが、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１を通過せずに、帯電ローラ２に直接接触して付着し、帯電ローラ２を許容以上にトナー汚染させることで、帯電不良による異常画像が発生するのを防止するためである。
【００７８】
そこで、レシプロ動作を行っても、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の端面が現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの外側に確実に位置するようにする。即ち、図３において、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの長手長さ（現像幅）（Ｌ１）と、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の長手長さ（Ｌ２）との関係が、次式（１）、
Ｌ１＋ｄ≦Ｌ２　　　　　　・・・（１）
を満たすように設定する。これにより、カブリトナーや転写残留トナーが帯電ローラ２に直接接触しないようにして、帯電不良による異常画像の発生を防止することができる。具体的には、本実施例では、Ｌ１＝３１０ｍｍ、Ｌ２＝３２０ｍｍ、ｄ＝５ｍｍに設定した。
【００７９】
図４は、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇと、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の端面と、帯電ローラ２の帯電処理部と、感光ドラム１の塗工部（帯電可能部）との位置関係を示す。
【００８０】
図４に示す位置Ａは、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の基準位置であり、第１ブラシ６１、第２ブラシ７１、現像剤担持部Ｇ、帯電ローラ２の帯電処理部、感光ドラム１の塗工部のそれぞれの長手中心が同一線上にある。又、位置Ｂは、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１がレシプロ動作の一方の限界（図中一番右側）に位置した時であり、位置Ｃは、レシプロ動作の他方の限界（図中一番左側）に位置した時である。
【００８１】
現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの長手長さ（Ｌ１）と、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の長手長さ（Ｌ２）とを、上記関係式（１）を満たすように設定すると、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１のトナーが付着した部分が、レシプロ動作により現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇより外側に達する領域が発生する。
【００８２】
上述したとおり、カブリトナーや転写残トナーは、現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７の作用により、正規極性及び適正帯電量に制御されているので、帯電ローラ２にはほとんど付着しない。しかしながら、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１に付着して、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの外側に運ばれたトナーは、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇでの回収が不可能となり、結果として、図４に示す部分Ｈにおいて感光ドラム１面にトナーが付着、堆積して、トナー飛散などの問題が発生することがある。
【００８３】
そこで、本発明者らは鋭意検討の結果、下記に示す方法により感光ドラム１面に付着、堆積するトナーを除去、回収する。
【００８４】
図５は、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇと、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の端面と、帯電ローラ２の帯電処理部と、感光ドラム１の塗工部と、１次転写ローラ９２の作用部、中間転写ベルトクリーナ１１が備えるクリーニングブレード１１ａの作用部の位置関係を示す。
【００８５】
図５に示す位置Ａは、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の基準位置であり、第１ブラシ６１、第２ブラシ７１、現像剤担持部Ｇ、帯電ローラ２の帯電処理部、感光ドラム１の塗工部、１次転写ローラ９２の作用部、クリーニングブレード１１ａの作用部の、それぞれの長手中心が同一線上にある。又、位置Ｂは、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１がレシプロ動作の一方の限界（図中一番右側）に位置した時であり、位置Ｃは、レシプロ動作の他方の限界（図中一番左側）に位置した時である。
【００８６】
先ず、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇで回収することのできない、感光ドラム１上に付着するトナー（図５に示すＨ部分）を、転写部ｄにおいて随時中間転写ベルト９１に転写、付着させる。
【００８７】
このように、感光ドラム１のＨ部に付着したトナーを、随時中間転写ベルト９１に転写、付着させるためには、このトナーが、帯電電荷が制御され、正規極性で適正な帯電量をもったトナーであることが必要である。上述したとおり、現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７を通過した後のトナーの帯電量は高すぎるため、感光ドラム１との鏡映力が強すぎて、中間転写ベルト９１に転写しきれない。
【００８８】
そこで、帯電ローラ２に印加するＡＣ電圧により、このトナーを除電させる必要がある。そのためには、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１のトナーが付着した部分が、レシプロ動作により現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの外側に移動する領域まで、帯電ローラ２の長手長さが必要になる。つまり、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの長手長さ（Ｌ１）と、帯電ローラ２の帯電部の長手長さ（帯電幅）（Ｌ３）との関係が、次式（２）、
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ３　　　　　　・・・（２）
を満たすように設定する。これにより、感光ドラム１上のＨ部に付着するトナーを確実に帯電ローラ２に接触させ、帯電ローラ２に印加するＡＣ電圧による除電効果により、正規極性で適正な帯電量をもったトナーにすることが可能になる。具体的には、本実施例では、Ｌ３＝３２０ｍｍに設定した。その結果、中間転写ベルト９１に感光ドラム１上に付着するトナーを転写することができ、感光ドラム１上から除去することができる。
【００８９】
又、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１のトナーが付着した表面が、レシプロ動作により現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの外側に移動する領域まで、１次転写ローラ９２の作用部の長手長さが必要になる。即ち、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの長手長さ（Ｌ１）と、１次転写ローラ９２の作用部の長手長さ（Ｌ４）との関係が、次式（３）、
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ４　　　　　　・・・（３）
を満たすように設定する。具体的には、本実施例では、Ｌ４＝３３０ｍｍに設定した。
【００９０】
更に、帯電ローラ２は、感光ドラム１の帯電処理された塗工部に接触させる必要がある。これは、帯電ローラ２からの電流のリークを防止するためである。よって、感光ドラム１の帯電処理が可能である塗工部の長手長さ（塗工幅）（Ｌ５）と、帯電ローラ２の帯電幅（Ｌ３）との関係が、次式（４）、
Ｌ３≦Ｌ５　　　　　　・・・（４）
を満たすように設定する。具体的には、本実施例では、Ｌ５＝３４０ｍｍとした。
【００９１】
次に、上述のようにして随時中間転写ベルト９１に転写、付着させたトナーを、中間転写ベルトクリーナ１１により回収することができる。これを可能にするためには、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１のトナーが付着した表面が、レシプロ動作により現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの外側に移動する領域まで、中間転写ベルトクリーナ１１が備えるクリーニングブレード１１ａの作用部の長手長さが必要になる。即ち、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの長手長さ（Ｌ１）と、クリーニングブレード１１ａの作用部の長手長さ（Ｌ６）との関係が、次式（５）、
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ６　　　　　　・・・（５）
を満たすように設定する。具体的には、本実施例では、Ｌ６＝３３０ｍｍとした。
【００９２】
又、第１ブラシ６１の長手長さと、感光ドラム１の塗工幅Ｌ５との関係は、上記帯電ローラ２の場合と同様に第１ブラシ６１からの電流のリークを防止するために、又レシプロ動作を考慮して、
Ｌ２≦Ｌ５−ｄ　　　　　　・・・（６）
を満たすように設定する。
【００９３】
尚、通常、Ｌ４≦Ｌ５、Ｌ６≦Ｌ５を満たすように設定される。
【００９４】
以上、式（１）〜（６）より、感光ドラム１の長手方向と略平行な方向における、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの長さ（Ｌ１）、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の長さ（Ｌ２）、帯電ローラ２の帯電幅（Ｌ３）、１次転写ローラ９２の作用部の長さ（Ｌ４）、感光ドラム１の塗工幅（Ｌ５）、クリーニングブレード１１ａの作用部の長さ（Ｌ６）、レシプロ量ｄが、
Ｌ１＋ｄ≦Ｌ２≦Ｌ５−ｄ
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ３≦Ｌ５
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ４
Ｌ１＋２×ｄ≦Ｌ６
の関係を満たすように設定すればよいことが分かった。
【００９５】
上記条件に従って各要素を構成した本実施例の画像形成装置１００により、画像形成を行ったところ、カブリ画像などの異常画像は大幅に抑制され、又感光ドラム１へのトナーの堆積によるトナー飛散は飛躍的に改善されることが確認された。
【００９６】
以上、本実施例によれば、先ず、現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７のレシプロ動作を行う場合にも、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の端面が現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇより外側に位置するように設定することで、帯電ローラ２に付着して帯電ローラ２を許容以上にトナー汚染させてしまうことで発生する帯電不良による異常画像を確実に防止することができる。
【００９７】
又、レシプロ動作により、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の端面が一旦現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの内側に寄ることで、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の表面にトナーが付着し、そのトナーが付着した部分が移動して現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇより外側に達した時に、現像器４にて回収できずに感光ドラム１上に付着したトナーは、現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７の移動幅ｄと、現像スリーブ４１の現像剤担持部Ｇの長手長さ（Ｌ１）と、第１ブラシ６１及び第２ブラシ７１の長手長さ（Ｌ２）と、帯電ローラ２の帯電幅（Ｌ３）と、１次転写ローラ９２の作用部の長手長さ（Ｌ４）と、感光ドラム１の塗工幅（Ｌ５）との関係を規定することで、１次転写ローラ９２により中間転写ベルト９１に転写、付着させることができる。
【００９８】
更に、中間転写ベルトクリーナ１１が備えるクリーニングブレード１１ａの作用部の長手長さ（Ｌ６）を規定することにより、中間転写ベルト９１上に付着したトナーをこのクリーナにて回収することができ、感光ドラム１上のトナー堆積によるトナー飛散などの問題を確実に防止することができる。又、現像器４にて回収できずに中間転写ベルト９１に転写したトナーを回収するために、特別なクリーニング手段を設ける必要がなく、装置の簡略化を測ることができる。
【００９９】
尚、上記実施例では、現像剤帯電量制御手段６と残留現像剤均一化手段７とは、同一の支持部材７９に固定され、一体的にレシプロ動作するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。現像剤帯電量制御手段６のみがレシプロ動作する構成であってもよい。又、残留現像剤均一化手段７から感光ドラム１の回転方向下流側に向かうトナーを現像剤帯電量制御手段６にて確実に捕捉できるように作動されるのであれば、残留現像剤均一化手段７とがそれぞれ独立してレシプロ動作してもよい。或いは、現像剤帯電量制御手段６のみ有する系においても、本発明は好適に作用する。
【０１００】
又、上記実施例では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋからトナーが転写される被転写体は、中間転写体であるとして説明したが、当業者には周知の通り、中間転写体の代わりに、記録用紙などの転写材担持体を担持して複数の画像形成部に順次搬送する転写材担持体を有し、この転写材担持体上の転写材上に各画像形成部から順次トナー像を重ねて転写して、その後、転写材を転写材担持体から分離して定着手段に搬送し、ここで未定着トナー像を定着してカラー画像を得る画像形成装置がある。本発明はこのような画像形成装置にも等しく適用し得るものである。この場合、上記中間転写体の場合と同様、各画像形成部から、被転写体として転写材担持体上にトナーを転写、付着させて、これをクリーニングブレードなどのクリーニング手段によって除去、回収するようにすることができる。
【０１０１】
又、上記実施例では、現像剤帯電量制御手段６及び残留現像剤均一化手段７は固定のブラシ状部材であるが、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。
【０１０２】
又、感光ドラム１は、表面の体積抵抗率が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得られる。又、表層の体積抵抗率が約１０１３Ω・ｃｍであるアモルファスシリコン感光体であってもよい。
【０１０３】
又、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。又、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。
【０１０４】
又、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。
【０１０５】
更に、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。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像担持体の長手方向に移動可能な現像剤帯電量制御手段を用いた像担持体からの転写残現像剤の除去、回収性が向上し、現像剤帯電量制御手段を往復移動させる場合であっても、帯電手段への現像剤付着を抑制し、帯電不良による異常画像を防止することができる。又、本発明によれば、現像剤帯電量制御手段を往復移動させる場合であっても、像担持体上への現像剤の堆積を抑制し、トナー飛散などを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図３】現像スリーブの現像コート部の長手長さ（現像幅）と、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段の長手長さとの関係を示す模式図である。
【図４】現像スリーブの現像剤担持部の長手長さ（現像幅）と、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段の長手長さと、帯電ローラの長手長さと、感光ドラムの塗工部との関係を示す模式図である。
【図５】現像スリーブの現像剤担持部の長手長さ（現像幅）と、現像剤帯電量制御手段及び残留現像剤均一化手段の長手長さと、帯電ローラの長手長さと、感光ドラムの塗工部の長手長さと、１次転写ローラの長手長さと、中間転写クリーナのクリーニングブレードの長手長さとの関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　感光ドラム（像担持体）
２　　　　　　　　　帯電ローラ（帯電手段）
３　　　　　　　　　レーザビームスキャナ（露光手段）
４　　　　　　　　　現像器（現像手段）
５　　　　　　　　　現像剤補給容器
６　　　　　　　　　現像剤帯電量制御手段
７　　　　　　　　　残留現像剤均一化手段
８　　　　　　　　　プロセスカートリッジ
９　　　　　　　　　中間転写ユニット
１０　　　　　　　　２次転写ローラ（２次転写手段）
１１　　　　　　　　中間転写ベルトクリーナ
２０、２１、２２　　電源（電圧印加手段）
Ｐ　　　　　　　　　転写材
９１　　　　　　　　中間転写ベルト（中間転写体）
９２　　　　　　　　１次転写ローラ（１次転写手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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