【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置、この画像形成装置にて用いられるプロセスカートリッジ、及びプロセス手段の支持部材に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置には、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、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。又、プロセスカートリッジとは、像担持体である電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段として帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと、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。
【０００３】
【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。
【０００４】
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などの点からそのような廃トナーは出ないことが望ましい。
【０００５】
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、所謂、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。
【０００６】
又、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提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
クリーナレス方式の画像形成装置として、トナー帯電量制御手段を用い、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。
【０００８】
ここで、トナー帯電量制御手段として、固定式のブラシ形状部材を使用し、転写残トナーのトリボを正規極性で適性帯電量に制御した場合、極小的な転写残トナーの過帯電が発生することがあった。そして、転写残トナーの過帯電が発生すると、感光体と過帯電トナーとの鏡映力が強すぎるため、接触帯電装置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り、結果として、感光体面上に融着してしまい、不良画像に至ってしまうことがあった。
【０００９】
これは、本発明者らの鋭意研究の結果、トナー帯電量制御手段としての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ることにより発生していることが分かった。
【００１０】
即ち、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、又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。又、帯電不足の部分では、転写残トナーを充分に帯電できないため接触帯電部材がトナー付着により汚染される問題が起こる。
【００１１】
そこで、トナー帯電量制御手段としてのブラシ部材を支持する支持部材を感光体の長手方向へ往復移動可能とし、ブラシ部材を感光体表面に当接させながら感光体の長手方向へ往復移動させて帯電の均一化をはかり、不良画像の防止を行った。
【００１２】
しかしながら、プロセスカートリッジ内に感光体の長手方向へ移動可能なトナー帯電量制御手段が具備される場合などに、プロセスカートリッジの下側に転写工程の機構部が隣接している場合、このトナー帯電量制御手段も転写工程部と近接した位置関係となる。そのため、トナー帯電量制御手段の転写工程部に近接した部分に埃ケバが付着し、画像上にトナー帯電量制御手段の往復運動に対応した蛇行状のスジが発生するという問題が発生した。
【００１３】
同様に、トナー帯電量制御手段に限らず、帯電、露光、現像、転写、クリーニングのいずれかの電子写真プロセス実施部に、感光体の長手方向に往復移動するプロセス手段が近接した位置関係となる場合、そのプロセス手段の、電子写真プロセス実施部に近接した部分に埃ケバが付着して、上記と同様にこの埃ケバが各電子写真プロセス実施部に影響することで、プロセス手段の往復運動に対応した蛇行状のスジなどが発生するものと考えられる。
【００１４】
従って、本発明の目的は、往復移動するプロセス手段に付着する埃ケバによる画像への影響を防止し、高品位の画像を安定して形成することを可能とするプロセス手段の支持部材、帯電装置、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である。
【００１５】
本発明の他の目的は、電子写真感光体の長手方向へ往復移動するプロセス手段の、転写体に近接する部分への埃ケバの付着を防止し、該往復運動に対応した蛇行状のスジが画像に発生するのを防止することを可能とするプロセス手段の支持部材、帯電装置、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である。
【００１６】
【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にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体に作用するプロセス手段を、前記像担持体の長手方向に往復移動可能に支持する支持部材であって、帯電防止部材で構成されることを特徴とする支持部材である。
【００１７】
本発明の他の態様によると、像担持体に作用するプロセス手段を、前記像担持体の長手方向に往復移動可能に支持する支持部材であって、帯電、露光、現像、転写、クリーニングのいずれかの電子写真プロセス実施部と、前記電子写真プロセス実施部に近接する前記支持部材との間に介在するように帯電防止部材を有することを特徴とする支持部材が提供される。本発明の一実施態様によれば、前記プロセス手段の前記像担持体に対する作用部側を除いた前記支持部材の外側面は、ほぼ完全に帯電防止部材で覆われる。又、本発明の一実施態様によると、前記電子写真プロセス実施部は、前記像担持体から現像剤が転写される転写体である。
【００１８】
上記本発明において、一実施態様によれば、前記プロセス手段は、前記像担持体に当接されるブラシ部材である。一実施態様では、前記プロセス手段は、前記像担持体の表面移動方向において転写工程実施部より下流、且つ、帯電工程実施部より上流に位置し、前記像担持体に当接されるブラシ部材である。
【００１９】
本発明の他の態様によると、像担持体を帯電させる帯電装置であって、上記本発明の支持部材を有することを特徴とする帯電装置が提供される。
【００２０】
本発明の他の態様によると、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、像担持体と、上記本発明の支持部材と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。本発明において、プロセスカートリッジは更に、像担持体を帯電させる帯電手段、像担持体に現像剤を供給する現像手段、像担持体を清掃するクリーニング手段のうち少なくとも１つを有していてよい。
【００２１】
本発明の他の態様によると、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、像担持体と、少なくとも上記本発明の帯電装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。本発明において、プロセスカートリッジは更に、像担持体に現像剤を供給する現像手段、像担持体を清掃するクリーニング手段のうち少なくとも１つを有していてよい。
【００２２】
又、本発明の他の態様によると、記録媒体に画像を形成して出力する画像形成装置において、上記本発明の支持部材を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２３】
更に、本発明の他の態様によると、記録媒体に画像を形成して出力する画像形成装置において、上記本発明の帯電装置を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２５】
実施例１
本実施例では、本発明をカラー電子写真画像形成装置に適用する。以下の説明で長手方向とは記録媒体の搬送方向に直交する方向で、電子写真感光体の軸線方向と同一な方向をいう。電子写真感光体の軸線方向一端側である図１の紙面手前側（図４及び図５の左側）を装置の手前側、紙面奥側（図４及び図５の右側）を装置奥側とする。又、左右とは記録媒体の搬送方向からみての左右である。更に、上下はカートリッジの装着状態における上下である。
【００２６】
［画像形成装置の全体の説明］
先ず、図１を参照して本実施例の画像形成装置１００の全体構成について説明する。図１は、カラ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を示す。
【００２７】
画像形成装置１００の画像形成部は、像担持体である回転ドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）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、ブラック色の各色画像用）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とが、夫々並列配置されている。
【００２８】
画像形成部の下方には、例えば用紙、ＯＨＰシート、或いは布などとされる記録媒体５２を送り出す給送手段５３ａ〜５３ｇ、感光ドラム２上に形成されたトナー像が転写される中間転写体たる中間転写ベルト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次転写部材としての２次転写ローラ５４ｄなどが配置されている。
【００２９】
更に、装置内にはトナー画像が転写された記録媒体５２を定着する定着手段５６、記録媒体５２を装置外へ排出し積載する排出手段５３ｈ、５３ｊ及び５７が配置されている。
【００３０】
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機器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、各プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにて感度ドラム２上に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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにおいては、感光ドラム２を帯電手段３によって帯電させ、その一様帯電面を露光手段によって走査露光することで感光ドラム２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２に形成された各色のトナー像は、移動する中間転写ベルト５４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５４ａ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５４ａと２次転写ローラ５４ｄとが対向する２次転写部に搬送されてきた記録媒体５２上に一括転写される。次いで、記録媒体５２は定着手段５６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。
【００３１】
本実施例の画像形成装置１００は、クリーナ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、プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが備える現像手段４に取り込む。従って、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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ内には配置していない。
【００３２】
次に、画像形成装置１００の各部の構成について順次より詳細に説明する。
【００３３】
［給紙部］
給紙部５３は、画像形成部へ記録媒体５２を給送するものであり、給送手段として主に、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から構成される。
【００３４】
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５３ｅ、５３ｆを経由してレジストローラ５３ｇに搬送される。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
［プロセスカートリッジ］
図２は、プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの構成をより詳しく示す。尚、各色画像用のプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、用いる現像剤の色以外は同様の構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各色用であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、総括的に説明する。
【００３８】
プロセスカートリッジ１は、感光ドラム２の周囲に、帯電手段３と現像手段４とを配置し、枠体によって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１は、画像形成装置本体（装置本体）１００Ａ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ことができる。
【００３９】
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１が寿命に至ったことを報知するようにしている。
【００４０】
［像担持体］
本実施例において像担持体としての感光ドラム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（周速度）、本実施例では約１１７ｍｍ／ｓｅｃで図２中矢示の反時計方向に回転駆動される。
【００４１】
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の超微粒子を分散した材料の塗工層を用いている。
【００４２】
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。即ち、感光ドラム２はドラム軸２ａの軸を中心に回転される。
【００４３】
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１のフレームに対して固定されている。
【００４４】
［帯電手段］
本実施例では、帯電手段として、接触帯電方法を用いた接触帯電装置（帯電装置）３を用いた。又、帯電装置３は、帯電部材として帯電ローラ３ａを有する。
【００４５】
図６及び図７をも参照すると、この帯電ローラ３ａは、芯金３ｂの両端部をそれぞれ軸受部材（支持部）３ｋ１により回転自在に保持させると共に、押圧バネ３ｄによって感光ドラム２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の回転に従動回転する。
【００４６】
帯電ローラクリーニングユニットとして、本実施例では可撓性を持つクリーニングフィルム３ｅが設けられている。クリーニングフィルム３ｅは帯電ローラ３ａの長手方向に並行に配置され、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。
【００４７】
外部（装置本体１００Ａ）の駆動手段によりプロセスカートリッジ１のカップリング１５に回転駆動を伝達し、更にカップリングギア部１５ａからカムギア１６ａに伝達して、カム部１６ｂが帯電ローラクリーニングユニットアーム部に作用し、又帯電シート戻しバネ（図示せず）が帯電ローラクリーニングユニットの一端に配置されていることによって、支持部材３ｆはカム部１６ｂ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る。そして、この支持部材３ｆに固定されたクリーニングフィルム３ｅで、帯電ローラ３ａの表面が摺擦される。これにより帯電ローラ３ａの表面の付着物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。
【００４８】
又、帯電容器補強板金３ｋ５は電荷をためてノイズなどの問題発生を防止するために、感光ドラム２と同電位になるようにアースされている。
【００４９】
［クリーナレスシステム］
本実施例の画像形成装置１００はクリーナレスシステムを採用している。クリーナレスシステムの概要を説明すると、転写部ｄにおける転写後に感光ドラム２上に残留した転写残トナーを、引き続く感光ドラム２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４により現像同時クリーニング（回収）するものである。
【００５０】
感光ドラム２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。
【００５１】
但し、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ことになる。
【００５２】
又、感光ドラム２上の転写残トナーの現像装置４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２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４によって感光ドラム２の静電潜像を現像できる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２上から現像装置４に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。
【００５３】
又、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ことがある。
【００５４】
そこで、本実施例においては、転写部ｄよりも感光ドラム２の回転方向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、転写残トナー均一化手段（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２の回転方向下流側で帯電部ａよりも感光ドラム２の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）３ｈを設けている。
【００５５】
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からトナー帯電量制御手段３ｈへ持ち運ばれる感光ドラム２上のパターン状の転写残トナーは、トナー量が多い場合でも、そのトナーが感光ドラム２面に分散分布化され、非パターン化される。このため、トナー帯電量制御手段３ｈの一部にトナーが集中することがなくなり、トナー帯電量制御手段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。又、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。
【００５６】
本実施例では転写残トナー均一化手段３ｇ及びトナー帯電量制御手段３ｈは、適度の導電性を持ったブラシ状部材であり、その長手方向（表面移動方向と略直交する方向）に対して略平行に延在し、ブラシ部を感光ドラム２上に接触させて配置してある。そして、トナー帯電量制御手段３ｈに、或いは転写残トナー均一化手段３ｇ及びトナー帯電量制御手段３ｈに電圧印加手段から所定の電圧を印加して、転写残トナーの帯電電荷量、帯電極性を所望の値にして、帯電ローラ３ａへの付着防止、現像手段４による除去・回収の促進を図ることができる。
【００５７】
又、詳しくは後述するように、これらの手段は、駆動源（図示せず）により感光ドラム２の長手方向に略平行な方向に移動（往復運動）するようになっている。これにより、転写残トナー均一化手段３ｇ及びトナー帯電量制御手段３ｈが感光ドラム２上で同一個所に位置し続けることがなくなり、例えばトナー帯電量制御手段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２の表面部分で起こらないため、極小的な転写残トナーの過帯電によって感光ドラム２上に融着が発生すること、又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を防止或いは緩和することができる。
【００５８】
［露光手段］
本実施例においては、感光ドラム２への露光は、露光手段としてのレーザビーム光学走査系５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋを用いて行っている。尚、各色画像用の露光手段５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋは同様の構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各色用であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、総括的に説明する。
【００５９】
装置本体１００Ａ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、露光手段５１から感光ドラム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。
【００６０】
レーザビーム光学走査系５１は、固体レーザー素子（図示せず）、ポリゴンミラー５１ａ、結像レンズ５１ｂ、反射ミラー５１ｃなど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（図示せず）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（図示せず）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。
【００６１】
このように、感光ドラム２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。
【００６２】
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。
【００６３】
［現像手段］
現像手段としての現像装置４は、本実施例では、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する。現像スリーブ４ａには、所定間隙を有して規制ブレード４ｃが対向され、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上に現像剤の薄層が形成される。
【００６４】
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ｃ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図２中矢示の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００６５】
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、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。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ている。
【００６６】
現像剤が循環している現像剤収納部（現像容器）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。
【００６７】
トナー補給容器５から補給開口部１ｂを介して補給されたトナーは、図４中撹拌スクリュー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。
【００６８】
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。
【００６９】
現像スリーブ４ａの回転に伴い、現像容器４ｈ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。
【００７０】
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。本実施例においては、静電潜像は反転現像される。
【００７１】
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。
【００７２】
現像スリーブ４ａには、電源（図示せず）から直流（ＤＣ）電圧及び交流（ＡＣ）電圧が印加される。本実施例では、−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する。
【００７３】
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。
【００７４】
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５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。
【００７５】
［現像剤補給容器］
現像剤補給容器であるトナー補給容器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１００Ａの正面より装着される。尚、各色のトナー補給容器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、収容する現像剤の色以外は同様の構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各色用であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、総括的に説明する。
【００７６】
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１００Ａ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。
【００７７】
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。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１にトナーを補給する。
【００７８】
撹拌板５ｂ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５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５ｂ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。
【００７９】
尚、本実施例のトナー補給容器５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、現像装置或いは現像カートリッジ（現像剤収容部と現像手段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したもの）に対しても補給可能であり、又トナー補給容器５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、所謂、２成分現像剤であってもよいことは言うまでもない。
【００８０】
［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。
【００８１】
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、図１中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する。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。
【００８２】
更に、中間転写ベルト５４ａの内側には、１次転写部材として転写帯電ローラ５４ｆＹ、５４ｆＭ、５４ｆＣ、５４ｆＫが夫々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各感光ドラム２の対向位置（転写部ｄ）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。
【００８３】
転写帯電ローラ５４ｆＹ、５４ｆＭ、５４ｆＣ、５４ｆＫは高圧電源（図示せず）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。
【００８４】
２次転写部には２次転写部材として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１中上下に揺動可能で、且つ、回転する。中間転写ベルト５４ａと２次転写ローラ５４ｄは各々駆動される。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。
【００８５】
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１中左方向に所定の速度で搬送され、次工程である定着器５６に向けて搬送される。
【００８６】
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５５が設けてあり、２次転写後に中間転写ベルト５４ａに残った転写残トナーを除去する。
【００８７】
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。クリーニングユニット５５は回転中心（図示せず）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されている。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５５ｂにより廃トナータンク（図示せず）へ搬送され貯蔵される。
【００８８】
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た。但し、ポリイミド樹脂に限定されるものではなく、その他の材質としてはポリカーボネイト樹脂、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、シリコーン系のゴムを好適に用いることができる。
【００８９】
［定着部］
現像装置４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、定着手段としての定着器５６が、記録媒体５２に転写されたトナー像を、熱を用いて記録媒体５２に定着させる。
【００９０】
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を備えている。各ローラは中空ローラであり、その内部にそれぞれヒータ（図示せず）を有している。そして、各ローラは、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。
【００９１】
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。
【００９２】
［排出部］
定着後の記録媒体５２は、排出手段として排出ローラ５３ｈ、５３ｊにより機外に排出され、装置本体１００Ａ上のトレー５７に積載される。
【００９３】
［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１及びトナー補給容器５の装着手順を、図２〜図５を参照して説明する。
【００９４】
装置本体１００Ａ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１及びトナー補給容器５を挿入する開口部が露出される。
【００９５】
プロセスカートリッジ１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１を挿抜する場合は、この芯決め板５９を開放した後に行う。
【００９６】
装置本体１００Ａ内には、プロセスカートリッジ１の装着を案内する装着手段としての第１ガイドレール６０と、トナー補給容器５の装着を案内する装着手段としての第２ガイドレール６１が固定されている。
【００９７】
プロセスカートリッジ１及びトナー補給容器５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、第１、第２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１及びトナー補給容器５は、一旦、第１、第２ガイドレール６０、６１に沿って装置本体１００Ａ内の手前から奥側にスライドされ、挿入される。
【００９８】
プロセスカートリッジ１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１００Ａ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１００Ａに対して決められる。又、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、装置本体１００Ａの駆動カップリング（凸）６２ａが連結され、感光ドラム２の回転駆動が可能となる。
【００９９】
本実施例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、装置本体１００Ａ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。
【０１００】
更に、後側板６５には、プロセスカートリッジ１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１のフレームに挿入され、プロセスカートリッジ１のフレームの位置が固定される。
【０１０１】
装置本体１００Ａ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１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及びプロセスカートリッジ１は、装置本体１００Ａに対して位置決めされる。
【０１０２】
一方、トナー補給容器５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。又、これと同時にトナー補給容器５の駆動カップリング（凹）５ｅと装置本体１００Ａの駆動カップリング（凸）６２ｂが連結され、スクリュー５ａ及び撹拌軸５ｃの回転駆動が可能となる。
【０１０３】
［プロセス手段の支持部材］
次に、本実施例にて特徴的な、往復移動するプロセス手段の支持部材について説明する。
【０１０４】
プロセスカートリッジ１の一部を構成する帯電装置（帯電ユニット）３の枠体である帯電容器３ｋには、プロセス手段として、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均一化手段３ｇ、及びトナー帯電量制御手段３ｈが設けられている。転写残トナー均一化手段３ｇ、トナー帯電量制御手段３ｈは、支持部材１２に固定され、ブラシユニット３ｊとして一体に構成されている。
【０１０５】
このブラシユニット３ｊを、圧縮コイルバネ１９を用いて感光ドラム２に付勢しながら支持し、ブラシユニット支持スペーサ（図示せず）によって感光ドラム２に対して転写残トナー均一化手段３ｇ及びトナー帯電量制御手段３ｈが所定の侵入量となるようにしている。又、支持部材１２は、その両端部に長手方向に延在するブラシユニットピン１２ｄを有し、このブラシユニットピン１２ｄを、帯電容器３ｋに設けられたブラシユニットピン支持部３ｋ２の貫通孔に滑動可能に挿通することで、ブラシユニット３ｊが感光ドラム２の長手方向に対して往復運動可能な構成をとっている。
【０１０６】
ブラシユニット３ｊの往復運動は、次のようにして行われる。装置本体１００Ａにプロセスカートリッジ１が装着されると、装置本体１００Ａのカプラー（図示せず）からプロセスカートリッジ１に設けたカップリング１５に回転駆動が伝達され、更にカップリング１５に一体形成されたカップリングギア部１５ａから、回転駆動変換機構部としてのカムギアユニット１６のカムギア１６ａ及びカム部１６ｂに伝達される。又、支持部材１２の長手方向一端側に設けられたブラシユニットピン１２ｄの端部に固定された往復運動伝達アーム部１４が、そこから突出した往復運動伝達アーム部ピン１４ａがカム溝部１６ｍに位置するように配置されており、装置本体１００Ａから回転駆動が伝達されてカムギア１６ａが回転すると、カム溝部１６ｍに位置する往復運動伝達アーム部ピン１４ａがカム溝部１６ｍに沿って長手方向に往復運動をする。本実施例では５ｍｍのストロークで約０．５〜２．５秒の範囲内の一定周期で往復運動を行っている。
【０１０７】
ここで、本実施例の画像形成装置１００のように、プロセスカートリッジ１の下側に転写工程実施部である中間転写ベルト５４ａが隣接し、プロセスカートリッジ１内の往復移動するプロセス手段（転写残トナー均一化手段３ｇ、トナー帯電量制御手段３ｈを備えるブラシユニット３ｊ）が転写工程実施部に近接していると、そのプロセス手段の転写工程実施部に近接した部分に、静電気などの原因で埃ケバの付着が発生し、転写工程に影響して、プロセス手段の往復運動に対応した蛇行状のスジが画像に発生する問題が発生することがある。
【０１０８】
そこで、本実施例では、中間転写ベルト５４ａに近接し、往復移動する転写残トナー均一化手段３ｇ及びトナー帯電量制御手段３ｈを備えるブラシユニット３ｊを支持する支持部材１２を、帯電防止部材で構成するか、シート状の帯電防止部材で包むか、又は中間転写ベルト５４ａと遮断するように帯電防止部材を設置する。
【０１０９】
帯電防止部材としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等のポリエステルや、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンのフィルムなどを好適に用いることができる。又、帯電防止処理を施したポリスチレン等、帯電防止処理を施した各種の合成樹脂を好適に用いることができる。
【０１１０】
（具体例１）
先ず、図８に示すように、往復移動するブラシユニット３ｊの支持部材１２を、帯電防止部材で構成した。
【０１１１】
本例では、支持部材１２の転写残トナー均一化手段支持部（ブラシ台）１２ａと、トナー帯電量制御手段支持部（ブラシ台）１２ｂを一体的に構成し、中間転写ベルト５４ａとの最近接部を含む全体を、帯電防止部材として、帯電防止処理を施したポリスチレンで作製した。
【０１１２】
（具体例２）
他の具体例として、図９に示すように、往復移動するブラシユニット３ｊを中間転写ベルト５４ａから遮断するように、ブラシユニット３ｊの中間転写ベルト５４ａとの最近接部に帯電防止シート３ｊ１を設けた。
【０１１３】
本例では、中間転写ベルト５４ａに面する支持部材１２の下面と、中間転写体５４ａとの間に介在するように、転写残トナー均一化手段支持部１２ａの下面及び感光体とは反対側の支持部材基部１２ｃの外側面下側端部にかけて、帯電防止シート３ｊ１としてのＰＥＴシートを取り付けた。尚、本例において、転写残トナー均一化手段支持部１２ａ、トナー帯電量制御手段支持部１２ｂ、支持部材基部１２ｃは、それぞれ帯電防止処理を施したポリスチレンで作製したものであった。
【０１１４】
（具体例３）
更に他の具体例として、図１０に示すように、ブラシユニット３ｊを覆うように帯電防止カバー３ｊ２を設けた。
【０１１５】
本例では、ブラシユニット３ｊの外側面を、ブラシ部を除いて完全に帯電防止カバー３ｊ２としての帯電防止処理を施したポリスチレンで作製したカバー部材で覆った。尚、本例において転写残トナー均一化手段支持部１２ａ、トナー帯電量制御手段支持部１２ｂ、支持部材基部１２ｃは具体例２と同様構成のものであった。
【０１１６】
以上、ブラシユニット３ｊに上記具体例１〜３のように帯電防止部材を設けた場合、中間転写ベルト５４ａに近接するブラシユニット３ｊの下面への、画像に影響を与える埃ケバの付着を防止することができ、ブラシユニット３ｊの往復移動に対応した蛇行状のスジが発生することなく、高品位画像を安定してい得ることができた。
【０１１７】
尚、上記実施例では、転写残トナー均一化手段３ｇとトナー帯電量制御手段３ｈとをブラシユニット３ｊとして一体的に感光ドラム２の長手方向へ往復移動可能な構成としたが、本発明はこの態様に限定されるものではない。感光体の長手方向へ移動可能なプロセス手段として、転写残トナー均一化手段、トナー帯電量制御手段のいずれかを有する場合或いは何れか一方が感光体の長手方向へ移動可能であっても、本発明は好適に作用する。
【０１１８】
又、帯電、露光、現像、転写、クリーニングのいずれかの電子写真プロセス実施部に、感光体の長手方向に往復移動するプロセス手段が近接した位置関係となる場合に、該プロセス手段の支持部を帯電防止部材で構成するか、シート状の帯電防止部材で包むか、又はその電子写真プロセス実施部との間に介在して、該プロセス手段と遮断するように帯電防止部材を配設してもよい。これにより、感光体の長手方向に往復移動するプロセス手段の、電子写真プロセス実施部に近接した部分に埃ケバが付着して、この埃ケバが電子写真プロセス実施部に影響し、プロセス手段の往復運動に対応した蛇行状のスジなどが発生する問題を防止することができる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、往復移動するプロセス手段に付着する埃ケバによる画像への影響を防止し、高品位の画像を安定して形成することができる。又、本発明によれば、電子写真感光体の長手方向へ往復移動するプロセス手段の、転写体に近接する部分への埃ケバの付着を防止し、該往復運動に対応した蛇行状のスジが画像に発生するの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及びトナー補給容器の断面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略斜視図である。
【図４】図２のプロセスカートリッジの長手断面図である。
【図５】図２のトナー補給容器の長手断面図である。
【図６】図２のプロセスカートリッジが備える帯電ユニットの概略斜視図である。
【図７】本発明に係わる帯電ユニット感光体側からみた側面図である。
【図８】支持部材の一具体例を示す帯電ユニットの断面図である。
【図９】支持部材の他の具体例を示す帯電ユニットの断面図である。
【図１０】支持部材の更に他の具体例を示す帯電ユニットの断面図である。
【符号の説明】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ プロセスカートリッジ
２ 感光ドラム（電子写真感光体）
３ 帯電装置（帯電ユニット）
３ａ 帯電ローラ
３ｇ 転写残トナー均一化手段
３ｈ トナー帯電量制御手段
３ｊ ブラシユニット
３ｊ１ 帯電防止シート
３ｊ２ 帯電防止部材カバー
４ 現像装置
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ トナー補給容器
１２ 支持部材
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ 露光手段，
５２ 記録媒体
５３ 給送手段
５４ 中間転写ユニット
５４ａ 中間転写ベルト
５４ｄ ２次転写ローラ
５４ｆＹ、５４ｆＭ 転写帯電ローラ
５４ｆＣ、５４ｆＫ 転写帯電ローラ
５６ 定着器
１００ 画像形成装置
１００Ａ 装置本体
ａ 帯電部
ｂ 露光部
ｃ 現像部
ｄ 転写部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, a process cartridge used in the image forming apparatus, and a support member for process means.
[0002]
Here, examples of the image forming apparatus using the electrophotographic image forming process include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (such as an LED printer and a laser beam printer), an electrophotographic facsimile machine, and an electrophotographic word processor. In addition, the process cartridge is a cartridge in which an electrophotographic photosensitive member as an image carrier and at least one of a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit as a process unit acting on the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge. Can be attached to and detached from the image forming apparatus main body.
[0003]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and the like using a transfer-type electrophotographic method employs an electrophotographic photosensitive member (photosensitive member) which is a rotating drum type image carrier in general, and uses the photosensitive member. A charging device (charging process) for uniformly charging to a predetermined polarity and potential; an exposure device (exposure process) as information writing means for forming an electrostatic latent image on the charged photoconductor; A developing device (developing process) for visualizing the electrostatic latent image with toner as a developer, a transferring device (transfer process) for transferring the toner image from a photoreceptor surface to a transfer material such as paper, and a photosensitive device after the transfer process. The photoconductor is composed of a cleaning device (cleaning process) that cleans the surface of the photoconductor by removing a small amount of toner remaining on the body, and a fixing device (fixing process) that fixes the toner image on the transfer material. Repetition Returns electrophotographic process (charging, exposure, development, transfer and cleaning) is applied is used for image formation.
[0004]
The toner remaining on the photoreceptor after the transfer process is removed from the surface of the photoreceptor by the cleaning device and accumulates in the cleaning device to become waste toner.However, from the viewpoint of environmental conservation and effective use of resources, such waste toner is It is desirable not to come out.
[0005]
Therefore, there is an image forming apparatus in which untransferred toner collected by the cleaning device, so-called waste toner, is returned to the developing device and reused.
[0006]
In addition, a cleaner-less image forming apparatus is proposed in which the cleaning device is eliminated, and the transfer residual toner on the photoreceptor after the transfer process is removed and collected from the photoreceptor by the simultaneous cleaning in the developing device and reused. Have been.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As a cleanerless image forming apparatus, a configuration has been proposed in which a toner charge amount control unit is used to control the charge amount of the transfer residual toner, and the developing device collects the toner and reuses the toner.
[0008]
Here, when a fixed type brush-shaped member is used as the toner charge amount control means, and the tribo of the transfer residual toner is controlled to an appropriate charge amount with a normal polarity, the minimal overcharge of the transfer residual toner may occur. was there. Then, if the overcharge of the transfer residual toner occurs, since the mirroring force between the photoconductor and the overcharged toner is too strong, it does not adhere to the contact charging device, cannot be collected in the developing device, and is not transferred in the transfer unit. Is not obtained, and as a result, fusion occurs on the surface of the photoreceptor, resulting in a defective image.
[0009]
As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that a fixed brush member as a toner charge amount control means is continuously located at the same position on the photoconductor.
[0010]
That is, when the toner charge amount control means has resistance unevenness, the same portion on the photosensitive member is always overcharged or undercharged. In the overcharged portion, the above-mentioned problem of the minimal overcharge and fusion of the transfer residual toner occurs. Further, in the insufficiently charged portion, the transfer residual toner cannot be sufficiently charged, so that there is a problem that the contact charging member is contaminated by toner adhesion.
[0011]
Therefore, the support member for supporting the brush member as the toner charge amount control means can be reciprocated in the longitudinal direction of the photoconductor, and the brush member is reciprocated in the longitudinal direction of the photoconductor while being in contact with the surface of the photoconductor. To prevent the occurrence of defective images.
[0012]
However, when the mechanism for the transfer process is adjacent to the lower side of the process cartridge, such as when the process cartridge includes toner charge amount control means that can move in the longitudinal direction of the photoconductor, the toner charge amount The control unit also has a positional relationship close to the transfer process unit. For this reason, there is a problem that dust fluff adheres to a portion of the toner charge amount control unit that is close to the transfer process unit, and a meandering streak corresponding to the reciprocating motion of the toner charge amount control unit occurs on an image.
[0013]
Similarly, not only the toner charge amount control means but also a process means reciprocating in the longitudinal direction of the photoreceptor is in close proximity to any of the electrophotographic process execution units of charging, exposure, development, transfer, and cleaning. In this case, dust fluff adheres to a portion of the process means close to the electrophotographic process performing unit, and the dust fluff affects each electrophotographic process performing unit in the same manner as described above. It is considered that a corresponding meandering streak or the like is generated.
[0014]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a support member for a process means and a charging device which can prevent an influence of dust fluff adhering to a reciprocating process means on an image and stably form a high-quality image. , A process cartridge and an image forming apparatus.
[0015]
Another object of the present invention is to prevent the dust means from adhering to a portion of the process means reciprocating in the longitudinal direction of the electrophotographic photosensitive member, which is close to the transfer member, and to form a meandering streak corresponding to the reciprocating movement. An object of the present invention is to provide a support member of a process unit, a charging device, a process cartridge, and an image forming apparatus, which can prevent generation of an image.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention is a support member for supporting a process means acting on an image carrier so as to be able to reciprocate in a longitudinal direction of the image carrier, and is characterized by being constituted by an antistatic member. It is a support member.
[0017]
According to another aspect of the present invention, there is provided a support member for supporting a process unit acting on an image carrier so as to be reciprocally movable in a longitudinal direction of the image carrier, wherein any one of charging, exposure, development, transfer, and cleaning is performed. A support member having an antistatic member so as to be interposed between the electrophotographic process execution section and the support member adjacent to the electrophotographic process execution section is provided. According to one embodiment of the present invention, an outer surface of the support member except for an operation portion side of the process means with respect to the image carrier is almost completely covered with an antistatic member. According to one embodiment of the present invention, the electrophotographic process execution unit is a transfer member on which a developer is transferred from the image carrier.
[0018]
In one embodiment of the present invention, the process means is a brush member that is in contact with the image carrier. In one embodiment, the process unit is a brush member that is located downstream of the transfer step performing unit and upstream of the charging step performing unit in the surface movement direction of the image carrier and is in contact with the image carrier. is there.
[0019]
According to another aspect of the present invention, there is provided a charging device for charging an image carrier, the charging device having the support member of the present invention.
[0020]
According to another aspect of the present invention, there is provided a process cartridge detachable from an image forming apparatus main body, comprising: an image carrier; and the support member of the present invention. In the present invention, the process cartridge may further include at least one of charging means for charging the image carrier, developing means for supplying a developer to the image carrier, and cleaning means for cleaning the image carrier.
[0021]
According to another aspect of the present invention, there is provided a process cartridge detachably mountable to an image forming apparatus main body, comprising: an image carrier; and at least the charging device of the present invention. In the present invention, the process cartridge may further include at least one of a developing unit that supplies a developer to the image carrier and a cleaning unit that cleans the image carrier.
[0022]
According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming and outputting an image on a recording medium, comprising the support member of the present invention.
[0023]
According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming and outputting an image on a recording medium, comprising the charging device of the present invention.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0025]
Example 1
In this embodiment, the present invention is applied to a color electrophotographic image forming apparatus. In the following description, the longitudinal direction is a direction orthogonal to the transport direction of the recording medium, and refers to the same direction as the axial direction of the electrophotographic photosensitive member. The front side in FIG. 1 (the left side in FIGS. 4 and 5), which is one end side in the axial direction of the electrophotographic photosensitive member, is the front side of the apparatus, and the back side in the paper (the right side in FIGS. 4 and 5) is the back side of the apparatus. . The left and right are the left and right as viewed from the transport direction of the recording medium. Further, the upper and lower sides are the upper and lower sides in the mounted state of the cartridge.
[0026]
[Overall Description of Image Forming Apparatus]
First, the overall configuration of the image forming apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an overall configuration of a color laser beam printer which is an embodiment of a color image forming apparatus.
[0027]
The image forming unit of the image forming apparatus 100 includes four process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K (yellow) each including a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as “photosensitive drum”) 2 as an image carrier. Color, magenta, cyan, and black images) and exposure means 51Y, 51M, 51C, and 51K corresponding to each color are arranged in parallel above the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K. Have been.
[0028]
Below the image forming unit, feeding means 53a to 53g for feeding a recording medium 52 such as paper, an OHP sheet, or cloth, and an intermediate transfer body onto which a toner image formed on the photosensitive drum 2 is transferred. An intermediate transfer belt 54a and a secondary transfer roller 54d as a secondary transfer member for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 54a to the recording medium 52 are arranged.
[0029]
Further, a fixing unit 56 for fixing the recording medium 52 to which the toner image has been transferred, and discharging units 53h, 53j, and 57 for discharging and stacking the recording medium 52 outside the apparatus are arranged in the apparatus.
[0030]
For example, an overall operation when forming a four-color full-color image will be described. In accordance with a signal from an external host device communicably connected to the image forming apparatus 100, a color-separated image signal is generated. Thus, a toner image of each color is formed on the sensitivity drum 2 by each of the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K. In each of the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K, the photosensitive drum 2 is charged by the charging unit 3, and the uniformly charged surface is scanned and exposed by the exposure unit to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 2. The toner as a developer is supplied to the electrostatic latent image by the developing means 4 to form a toner image. The toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums 2 are sequentially superimposed and transferred onto the moving intermediate transfer belt 54. Then, the full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 54a is collectively transferred onto the recording medium 52 that has been conveyed to the secondary transfer section where the intermediate transfer belt 54a and the secondary transfer roller 54d face each other. Next, the recording medium 52 is conveyed to the fixing means 56, where the recording medium 52 is fixed to the toner image, and then discharged outside the apparatus.
[0031]
The image forming apparatus 100 of this embodiment is a cleanerless system apparatus, and the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 2 is taken into the developing unit 4 provided in the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K. Therefore, a dedicated cleaner for collecting and storing the transfer residual toner is not provided in the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K.
[0032]
Next, the configuration of each unit of the image forming apparatus 100 will be sequentially described in detail.
[0033]
[Paper Feeding Unit]
The paper feeding unit 53 feeds the recording medium 52 to the image forming unit. As a feeding unit, a feeding cassette 53a in which a plurality of recording media 52 are stacked and stored, a feeding roller 53b, It comprises a retard roller 53c for feeding prevention, a feeding guide 53d, and a registration roller 53g.
[0034]
The feeding roller 53b is driven and rotated in accordance with the image forming operation, and separates and feeds the recording media 52 in the feeding cassette 53a one by one. The recording medium 52 is guided by a feeding guide 53d, and is conveyed to registration rollers 53g via conveyance rollers 53e and 53f.
[0035]
Immediately after the recording medium 52 is conveyed, the registration rollers 53g stop rotating, and the recording medium 52 is corrected for skew by hitting the nip portion.
[0036]
During the image forming operation, the registration roller 53g performs, in a predetermined sequence, a non-rotating operation of keeping the recording medium 52 stationary and a rotating operation of conveying the recording medium 52 toward the intermediate transfer belt 54a in the next step. The position between the toner image and the recording medium 52 in a certain transfer step is adjusted.
[0037]
[Process cartridge]
FIG. 2 shows the configuration of the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K in more detail. The process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K for the respective color images have the same configuration except for the color of the developer to be used. The subscripts Y, M, C, and K are omitted and will be generally described.
[0038]
In the process cartridge 1, a charging unit 3 and a developing unit 4 are arranged around a photosensitive drum 2, and are integrally formed by a frame. The process cartridge 1 can be easily removed from the image forming apparatus main body (apparatus main body) 100A by the user, and can be replaced when the photosensitive drum 2 reaches the end of its life.
[0039]
In this embodiment, for example, the number of rotations of the photosensitive drum 2 is counted, and when the number of times exceeds a predetermined count, it is notified that the process cartridge 1 has reached the end of its life.
[0040]
[Image carrier]
In this embodiment, the photosensitive drum 2 as an image carrier is a negatively charged organic photosensitive member, and has a commonly used photosensitive layer on an aluminum drum base having a diameter of about 30 mm. Layers are provided. Then, it is rotationally driven at a predetermined process speed (peripheral speed), about 117 mm / sec in this embodiment, in the counterclockwise direction indicated by the arrow in FIG.
[0041]
The charge injection layer is formed by adding a conductive fine particle such as SnO 2 A coating layer of a material in which ultrafine particles are dispersed is used.
[0042]
As shown in FIG. 4, a drum flange 2b is fixed to the rear end of the photosensitive drum 2, and a non-drive flange 2d is fixed to the front end. The drum shaft 2a penetrates the center of the drum flange 2b and the non-drive flange 2d, and the drum shaft 2a, the drum flange 2b, and the non-drive flange 2d rotate integrally. That is, the photosensitive drum 2 is rotated around the axis of the drum shaft 2a.
[0043]
The front end of the drum shaft 2a is rotatably supported by a bearing 2e, and the bearing 2e is fixed to a bearing case 2c. The bearing case 2c is fixed to the frame of the process cartridge 1.
[0044]
[Charging means]
In this embodiment, a contact charging device (charging device) 3 using a contact charging method is used as the charging means. The charging device 3 has a charging roller 3a as a charging member.
[0045]
6 and 7, the charging roller 3a rotatably holds both ends of the cored bar 3b by bearing members (supporting portions) 3k1, and urges the charging roller 3a toward the photosensitive drum 2 by a pressing spring 3d. Then, the photosensitive drum 2 is pressed against the surface of the photosensitive drum 2 with a predetermined pressing force, and is rotated by the rotation of the photosensitive drum 2.
[0046]
In this embodiment, a flexible cleaning film 3e is provided as a charging roller cleaning unit. The cleaning film 3e is disposed in parallel with the longitudinal direction of the charging roller 3a, and has one end fixed to a support member 3f that reciprocates by a fixed amount in the longitudinal direction. It is arranged to form a contact nip.
[0047]
Rotational drive is transmitted to the coupling 15 of the process cartridge 1 by an external (apparatus main body 100A) driving means, and further transmitted from the coupling gear portion 15a to the cam gear 16a, so that the cam portion 16b acts on the charging roller cleaning unit arm portion. In addition, since the charging sheet return spring (not shown) is disposed at one end of the charging roller cleaning unit, the supporting member 3f is reciprocated by a predetermined amount in the longitudinal direction along the cam portion 16b with a stroke of 5 mm. . Then, the surface of the charging roller 3a is rubbed with the cleaning film 3e fixed to the support member 3f. This removes deposits (fine powder toner, external additives, etc.) on the surface of the charging roller 3a.
[0048]
The charging container reinforcing sheet metal 3k5 is grounded so as to have the same potential as the photosensitive drum 2 in order to prevent a problem such as noise from accumulating charges.
[0049]
[Cleanerless system]
The image forming apparatus 100 of this embodiment employs a cleanerless system. To explain the outline of the cleanerless system, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 2 after the transfer in the transfer section d passes through the charging section a and the exposure section b with the rotation of the photosensitive drum 2 and is carried to the developing section c. And cleaning (collection) at the same time as the development by the developing device 4.
[0050]
Since the transfer residual toner on the photosensitive drum 2 passes through the exposure portion b, the exposure process is performed on the transfer residual toner. However, since the amount of the transfer residual toner is small, no significant effect appears.
[0051]
However, the transfer residual toner includes normal polarity toner, reverse polarity toner (inverted toner), and toner having a small charge amount, and the inverted toner and the toner having a small charge amount pass through the charging section a. At this time, the toner adheres to the charging roller 3a, so that the charging roller 3a is contaminated with toner more than allowable and charging failure occurs.
[0052]
In order to effectively carry out simultaneous cleaning of the transfer residual toner on the photosensitive drum 2 with the developing device 4 by the developing device 4, the transfer polarity of the transfer residual toner on the photosensitive drum 2 carried to the developing section c is a normal polarity. In addition, it is necessary that the charge amount is such that the developing device 4 can develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 2. Inverted toner and toner with an inappropriate charge amount cannot be removed and collected from the photosensitive drum 2 to the developing device 4, causing a defective image.
[0053]
Further, with the diversification of user needs in recent years, a large amount of transfer residual toner is generated at once by continuous printing operation of images with a high printing rate such as photographic images, and the above-described problem is further promoted. Sometimes.
[0054]
Therefore, in the present embodiment, at a position downstream of the transfer unit d in the rotation direction of the photosensitive drum 2, a transfer residual toner equalizing unit (a residual developer image) for uniformizing the transfer residual toner of the photosensitive drum 2. A charging polarity of the transfer residual toner at a position downstream of the transfer residual toner uniformization unit 3g in the rotation direction of the photosensitive drum 2 and upstream of the charging unit a in the rotation direction of the photosensitive drum 2. The toner charge amount control means (developer charge amount control means) 3h is provided to make the toner have a negative polarity, which is a normal polarity.
[0055]
By providing the untransferred toner uniforming means 3g, the pattern-shaped untransferred toner on the photosensitive drum 2 carried from the transfer unit d to the toner charge amount control means 3h is exposed even when the toner amount is large. It is distributed and distributed on the surface of the drum 2 and is unpatterned. As a result, the toner does not concentrate on a part of the toner charge amount control unit 3h, and the entire process of charging the transfer residual toner to the normal polarity by the toner charge amount control unit 3h is always sufficiently performed. Is effectively prevented from adhering to the charging roller 3a. Further, generation of a ghost image of the transfer residual toner image pattern is also prevented.
[0056]
In this embodiment, the transfer residual toner uniforming means 3g and the toner charge amount controlling means 3h are brush-like members having appropriate conductivity, and are substantially in the longitudinal direction (direction substantially perpendicular to the surface moving direction). The brushes extend in parallel, and are arranged so that the brush portions are in contact with the photosensitive drum 2. Then, a predetermined voltage is applied from the voltage application unit to the toner charge amount control unit 3h or the transfer residual toner uniforming unit 3g and the toner charge amount control unit 3h, so that the charge amount and the charge polarity of the transfer residual toner are desired. With this value, the adhesion to the charging roller 3a can be prevented, and the removal and recovery by the developing means 4 can be promoted.
[0057]
As will be described in detail later, these units are configured to move (reciprocate) in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the photosensitive drum 2 by a driving source (not shown). As a result, the transfer residual toner equalizing means 3g and the toner charge amount control means 3h do not continue to be located at the same position on the photosensitive drum 2. For example, an overcharged portion due to uneven resistance of the toner charge amount control means 3h, insufficient charging. Even if such a portion exists, it does not always occur on the same surface portion of the photosensitive drum 2, so that fusion is generated on the photosensitive drum 2 due to minimal overcharging of the transfer residual toner, and the charging roller 3 a is charged due to insufficient charging. It is possible to prevent or reduce the adhesion of the transfer residual toner.
[0058]
[Exposure means]
In this embodiment, the exposure of the photosensitive drum 2 is performed using laser beam optical scanning systems 51Y, 51M, 51C, and 51K as exposure means. Since the exposure means 51Y, 51M, 51C, 51K for each color image have the same configuration, the suffixes Y, M, and C indicating the use for each color will be described below unless otherwise required. , K are omitted and will be generally described.
[0059]
When an image signal is sent from the apparatus main body 100A, the laser beam L modulated according to the signal is scanned and exposed from the exposure means 51 to the uniformly charged surface of the photosensitive drum 2. Then, an electrostatic latent image corresponding to the image information is selectively formed on the surface of the photosensitive drum 2.
[0060]
The laser beam optical scanning system 51 includes a solid-state laser element (not shown), a polygon mirror 51a, an imaging lens 51b, a reflection mirror 51c, and the like. On / off light emission control of the solid-state laser element is performed at a predetermined timing by a light emission signal generator (not shown) based on the input image signal. Laser light L emitted from the solid-state laser element is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens system (not shown), and scanned by a polygon mirror 51a rotating at high speed. Then, a spot image is formed on the photosensitive drum 2 via the imaging lens 51b and the reflection mirror 51c.
[0061]
In this manner, on the photosensitive drum 2, exposure in the main scanning direction by laser light scanning and exposure in the sub-scanning direction by further rotation of the photosensitive drum 2 are performed, and an exposure distribution according to an image signal is obtained.
[0062]
That is, by the irradiation and non-irradiation of the laser beam L, a bright portion potential whose surface potential has dropped and a dark portion potential which is not so are formed. Then, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed by the contrast between the light portion potential and the dark portion potential.
[0063]
[Developing means]
In the present embodiment, the developing device 4 as a developing means is a two-component contact developing device (two-component magnetic brush developing device), and as shown in FIG. 2, a developing device which is a developer carrying member including a magnet roller 4b. A developer composed of a carrier and a toner is held on the sleeve 4a. A regulating blade 4c is opposed to the developing sleeve 4a with a predetermined gap, and a thin layer of developer is formed on the developing sleeve 4a as the developing sleeve 4a rotates in the direction of the arrow.
[0064]
As shown in FIG. 4, the developing sleeve 4a is disposed so as to have a predetermined gap with the photosensitive drum 2 by rotatably fitting the spacer 4k to the reduced diameter journal portions 4a1 on both sides thereof. Is set so that the developer formed on the developing sleeve 4a can be developed while being in contact with the photosensitive drum 2. The developing sleeve 4a is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in the developing section c in a counterclockwise direction indicated by an arrow in FIG.
[0065]
In this embodiment, a negatively charged toner having an average particle diameter of 6 μm is used as the toner, and the saturation magnetization is 205 emu / cm 2 as the magnetic carrier. 3 Of a magnetic carrier having an average particle size of 35 μm. A mixture of toner and carrier at a weight ratio of 6:94 is used as a developer.
[0066]
The developer accommodating portion (developing container) 4h in which the developer is circulated is divided into two by a longitudinal partition wall 4d except for both end portions. The stirring screws 4eA and 4eB are arranged with the partition wall 4d interposed therebetween.
[0067]
The toner replenished from the toner replenishing container 5 through the replenishing opening 1b falls into the back side of the stirring screw 4eB in FIG. 4, is stirred while being sent to the front side in the longitudinal direction, and is a portion without the partition 4d at the front end. Pass through. Then, it is further sent to the far side in the longitudinal direction by the stirring screw 4eA, passes through the part without the partition 4d on the far side, is stirred while being sent by the stirring screw 4eB, and repeats circulation.
[0068]
Here, a developing process of visualizing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2 by a two-component magnetic brush method using the developing device 4 and a developer circulation system will be described.
[0069]
With the rotation of the developing sleeve 4a, the developer in the developing container 4h is pumped by the magnet roller 4b to the developing sleeve 4a surface and transported.
[0070]
In the course of the transport, the layer thickness of the developer is regulated by a regulating blade 4c arranged perpendicular to the developing sleeve 4a, and a thin layer developer is formed on the developing sleeve 4a. When the thin layer developer is conveyed to the developing pole corresponding to the developing section, ears are formed by magnetic force. The electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 2 is developed as a toner image by the toner in the developer formed in the spike shape. In this embodiment, the electrostatic latent image is reversely developed.
[0071]
The thin layer developer on the developing sleeve 4a that has passed through the developing section continues to enter the developing container with the rotation of the developing sleeve 4a, is separated from the developing sleeve 4a by the repulsive magnetic field of the transport pole, and the developer pool in the developing container. Is returned to.
[0072]
A direct current (DC) voltage and an alternating current (AC) voltage are applied to the developing sleeve 4a from a power supply (not shown). In the present embodiment, a DC voltage of -500 V and an AC voltage of a peak-to-peak voltage of 1500 V at a frequency of 2000 Hz are applied to selectively develop only the exposed portion of the photosensitive drum 2.
[0073]
In general, in the two-component developing method, when an AC voltage is applied, the developing efficiency is increased and the quality of an image is high, but on the contrary, there is a risk that fogging is likely to occur. For this reason, fog is generally prevented by providing a potential difference between the DC voltage applied to the developing sleeve 4a and the surface potential of the photosensitive drum 2. More specifically, a bias voltage having a potential between the potential of the exposed portion of the photosensitive drum 2 and the potential of the non-exposed portion is applied.
[0074]
When the toner is consumed by the development, the toner concentration in the developer decreases. In the present embodiment, a sensor 4g for detecting the toner density is arranged at a position close to the outer peripheral surface of the stirring screw 4eB. When the sensor 4g detects that the toner density in the developer has dropped below a predetermined density level, a command to supply toner from the toner supply container 5 into the developing device 4 is issued. By this toner supply operation, the toner concentration of the developer is always maintained at a predetermined level.
[0075]
[Developer supply container]
The toner supply containers 5Y, 5M, 5C, and 5K, which are developer supply containers, are arranged in parallel above the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K, and are mounted from the front of the apparatus main body 100A. Note that the toner supply containers 5Y, 5M, 5C, and 5K of the respective colors have the same configuration except for the color of the developer to be accommodated. The subscripts Y, M, C, and K are omitted and will be generally described.
[0076]
As shown in FIG. 2, a stirring plate 5b and a screw 5a fixed to a stirring shaft 5c are arranged inside the toner supply container, and a discharge opening 5f for discharging toner is formed on the bottom surface of the container. As shown in FIG. 5, both ends of the screw 5a and the stirring shaft 5c are rotatably supported by bearings 5d, and a drive coupling (concave) 5e is disposed at one end. The drive coupling (concave) 5e receives drive transmission from the drive coupling (convex) 62b of the apparatus main body 100A and is driven to rotate.
[0077]
The outer shape of the screw 5a has a spiral rib shape, and the twist direction of the spiral is reversed around the discharge opening 5f. The screw is rotated in a predetermined rotation direction by the rotation of the drive coupling (convex) 62b. Then, the toner is conveyed toward the discharge opening 5f, the toner is allowed to freely fall through the opening of the discharge opening 5f, and the toner is supplied to the process cartridge 1.
[0078]
The tip of the agitating plate 5b in the rotational radius direction is inclined, and when it comes into sliding contact with the wall surface of the toner supply container 5, the tip comes into contact with a certain angle. Specifically, the tip side of the stirring plate 5b is twisted to be in a spiral state. As described above, the tip side of the stirring plate is twisted and inclined, so that a conveying force is generated in the axial direction, and the toner is fed in the longitudinal direction.
[0079]
Note that the toner supply container 5 of the present embodiment is not limited to the two-component developing method, but may be a process cartridge, a developing device or a developing cartridge using the one-component developing method. This cartridge can be removably attached to the main body of the image forming apparatus), and the powder stored in the toner replenishing container 5 is not limited to toner. Needless to say, it may be a so-called two-component developer mixed.
[0080]
[Transfer means]
The intermediate transfer unit 54, which is a transfer unit, is a unit that collectively secondary-transfers a plurality of toner images that are sequentially primary-transferred and superimposed on the photosensitive drum 2 collectively to the recording medium 52.
[0081]
The intermediate transfer unit 54 includes an intermediate transfer belt 54a that runs in the direction of the arrow, and runs at the same peripheral speed as the outer peripheral speed of the photosensitive drum 2 in the clockwise direction of the arrow in FIG. The intermediate transfer belt 54a is an endless belt having a circumference of about 940 mm, and is stretched around three rollers: a driving roller 54b, a secondary transfer facing roller 54g, and a driven roller 54c.
[0082]
Further, inside the intermediate transfer belt 54a, transfer charging rollers 54fY, 54fM, 54fC, and 54fK as primary transfer members are photosensitive drums 2 of yellow, magenta, cyan, and black process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K, respectively. Are arranged rotatably at the opposite position (transfer section d), and are pressed toward the center of the photosensitive drum 2.
[0083]
The transfer charging rollers 54fY, 54fM, 54fC, and 54fK are supplied with power from a high-voltage power supply (not shown), charge the toner having the opposite polarity to the toner from the back side of the intermediate transfer belt 54a, and sequentially transfer the toner images on the photosensitive drum 2 to the intermediate transfer belt. The primary transfer is performed on the upper surface of 54a.
[0084]
A secondary transfer roller 54d as a secondary transfer member is in pressure contact with the intermediate transfer belt 54a at a position facing the secondary transfer facing roller 54g at the secondary transfer portion. The secondary transfer roller 54d can swing up and down in FIG. 1 and rotates. The intermediate transfer belt 54a and the secondary transfer roller 54d are each driven. When the recording medium 52 enters the secondary transfer section, a predetermined bias is applied to the secondary transfer roller 54d, and the toner image on the intermediate transfer belt 54a is secondarily transferred to the recording medium 52.
[0085]
At this time, the recording medium 52 sandwiched between them is conveyed at a predetermined speed to the left in FIG. 1 at the same time as the transfer step is performed, and is conveyed to the fixing device 56 which is the next step.
[0086]
At a predetermined position on the intermediate transfer belt 54a, which is the most downstream side of the transfer process, a cleaning unit 55 that can be brought into contact with and separated from the surface of the intermediate transfer belt 54a is provided. Remove the toner.
[0087]
In the cleaning unit 55, a cleaning blade 55a for removing transfer residual toner is disposed. The cleaning unit 55 is mounted so as to be swingable about the center of rotation (not shown), and the cleaning blade 55a is pressed against the intermediate transfer belt 54a in a direction to bite. The transfer residual toner taken in the cleaning unit 55 is transported and stored in a waste toner tank (not shown) by the feed screw 55b.
[0088]
A belt made of a polyimide resin was used as the intermediate transfer belt 54a. However, it is not limited to polyimide resin, and other materials include polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinylidene fluoride resin, polyethylene naphthalate resin, polyether ether ketone resin, polyether sulfone resin, polyurethane resin, and the like. Plastic, fluorine-based, or silicone-based rubber can be suitably used.
[0089]
[Fixing section]
The toner image formed on the photosensitive drum 2 by the developing device 4 is transferred onto the recording medium 52 via the intermediate transfer belt 54a. Then, a fixing device 56 as a fixing unit fixes the toner image transferred to the recording medium 52 to the recording medium 52 using heat.
[0090]
As shown in FIG. 1, the fixing device 56 includes a fixing roller 56a for applying heat to the recording medium 52 and a pressure roller 56b for pressing the recording medium 52 against the fixing roller 56a. Each roller is a hollow roller and has a heater (not shown) inside thereof. Each roller conveys the recording medium 52 at the same time as it is driven to rotate.
[0091]
That is, the recording medium 52 holding the toner image is conveyed by the fixing roller 56a and the pressing roller 56b, and the toner image is fixed on the recording medium 52 by applying heat and pressure.
[0092]
[Discharge unit]
The recording medium 52 after fixing is discharged outside the apparatus by discharge rollers 53h and 53j as discharge means, and is stacked on a tray 57 on the apparatus main body 100A.
[0093]
[Installation of process cartridge and toner supply container]
Next, a procedure for mounting the process cartridge 1 and the toner supply container 5 will be described with reference to FIGS.
[0094]
An openable front door 58 is disposed on the front of the apparatus main body 100A. When the front door 58 is opened toward the user, an opening for inserting the process cartridge 1 and the toner supply container 5 is exposed.
[0095]
A centering plate 59 rotatably supported is disposed in the opening for inserting the process cartridge 1. When the process cartridge 1 is inserted or removed, the centering plate 59 is opened.
[0096]
A first guide rail 60 as mounting means for guiding the mounting of the process cartridge 1 and a second guide rail 61 as mounting means for guiding the mounting of the toner supply container 5 are fixed in the apparatus main body 100A.
[0097]
The mounting direction of the process cartridge 1 and the toner supply container 5 is a direction parallel to the axial direction of the photosensitive drum 2, and the first and second guide rails 60 and 61 are also arranged in the same direction. The process cartridge 1 and the toner supply container 5 are once slid from the near side to the far side inside the apparatus main assembly 100A along the first and second guide rails 60 and 61 and inserted.
[0098]
When the process cartridge 1 is inserted to the innermost part, the centering shaft 66 of the apparatus main body 100A is inserted into the center hole 2f of the drum flange 2b, and the rotation center position on the back side of the photosensitive drum 2 is set with respect to the apparatus main body 100A. I can decide. At the same time, the drive transmission portion 2g formed on the drum flange 2b and the drive coupling (convex) 62a of the apparatus main body 100A are connected, so that the photosensitive drum 2 can be rotationally driven.
[0099]
The drive transmission unit 2g used in the present embodiment has a twisted triangular prism shape, and when a drive force from the apparatus main body 100A is applied, the drive is transmitted and a force for pulling the photosensitive drum 2 to the back is generated. Let me.
[0100]
Further, a support pin 63 for positioning the process cartridge 1 is disposed on the rear side plate 65. The support pin 63 is inserted into a frame of the process cartridge 1, and the position of the frame of the process cartridge 1 is fixed.
[0101]
A rotatable centering plate 59 is disposed on the front side of the apparatus main body 100A, and the bearing case 2c of the process cartridge 1 is supported and fixed to the centering plate 59. By these series of insertion operations, the photosensitive drum 2 and the process cartridge 1 are positioned with respect to the apparatus main assembly 100A.
[0102]
On the other hand, when the toner supply container 5 is inserted to the innermost part, it is fixed to the support pins 64 protruding from the rear plate 65. At the same time, the drive coupling (concave) 5e of the toner supply container 5 and the drive coupling (convex) 62b of the apparatus main body 100A are connected, and the screw 5a and the stirring shaft 5c can be driven to rotate.
[0103]
[Support member for process means]
Next, a description will be given of a support member of the process means that reciprocates, which is characteristic in this embodiment.
[0104]
In a charging container 3k, which is a frame of a charging device (charging unit) 3 constituting a part of the process cartridge 1, as a process means, a transfer residual toner equalizing means for equalizing the transfer residual toner of the photosensitive drum 2 is used. 3g and toner charge amount control means 3h. The transfer residual toner equalizing means 3g and the toner charge amount control means 3h are fixed to the support member 12, and are integrally formed as a brush unit 3j.
[0105]
The brush unit 3j is supported while biasing the photosensitive drum 2 by using a compression coil spring 19, and the transfer residual toner uniforming means 3g and the toner charge amount with respect to the photosensitive drum 2 by a brush unit supporting spacer (not shown). The control means 3h has a predetermined intrusion amount. The support member 12 has brush unit pins 12d extending in the longitudinal direction at both ends thereof, and the brush unit pins 12d are slid into the through holes of the brush unit pin support portions 3k2 provided in the charging container 3k. The brush unit 3j can reciprocate in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2 by being inserted as much as possible.
[0106]
The reciprocating motion of the brush unit 3j is performed as follows. When the process cartridge 1 is mounted on the apparatus main body 100A, the rotational drive is transmitted from a coupler (not shown) of the apparatus main body 100A to the coupling 15 provided on the process cartridge 1, and further, the cup formed integrally with the coupling 15 is formed. The power is transmitted from the ring gear portion 15a to the cam gear 16a and the cam portion 16b of the cam gear unit 16 as a rotation drive conversion mechanism. A reciprocating motion transmitting arm portion 14 fixed to an end of a brush unit pin 12d provided at one longitudinal end of the support member 12 has a reciprocating motion transmitting arm portion pin 14a protruding therefrom positioned in a cam groove portion 16m. When the rotational drive is transmitted from the apparatus main body 100A and the cam gear 16a rotates, the reciprocating motion transmitting arm portion pin 14a located in the cam groove 16m reciprocates in the longitudinal direction along the cam groove 16m. I do. In this embodiment, the reciprocating motion is performed at a constant cycle within a range of about 0.5 to 2.5 seconds with a stroke of 5 mm.
[0107]
Here, as in the image forming apparatus 100 of the present embodiment, an intermediate transfer belt 54a, which is a transfer step execution unit, is adjacent to the lower side of the process cartridge 1 and a process unit (transfer residual toner) that reciprocates in the process cartridge 1 If the brush unit 3j) including the uniformizing means 3g and the toner charge amount controlling means 3h is close to the transfer step executing unit, dust in the portion of the process means close to the transfer step executing unit due to static electricity or the like. There is a case where a problem occurs in which a meandering streak corresponding to the reciprocating motion of the process means is generated on the image, due to the adhesion of the toner, which affects the transfer step.
[0108]
Therefore, in the present embodiment, the support member 12 that supports the brush unit 3j including the transfer residual toner equalizing unit 3g and the toner charge amount control unit 3h that reciprocates in the vicinity of the intermediate transfer belt 54a is configured by an antistatic member. Or wrap it with a sheet-shaped antistatic member, or install an antistatic member so as to block off the intermediate transfer belt 54a.
[0109]
As the antistatic member, a film of polyester such as PET (polyethylene terephthalate) or a polyolefin such as polypropylene or polyethylene can be suitably used. In addition, various synthetic resins subjected to antistatic treatment, such as polystyrene subjected to antistatic treatment, can be suitably used.
[0110]
(Specific example 1)
First, as shown in FIG. 8, the support member 12 of the reciprocating brush unit 3j was formed of an antistatic member.
[0111]
In this example, the transfer residual toner equalizing means support portion (brush table) 12a of the support member 12 and the toner charge amount control means support section (brush table) 12b are integrally formed, and are closest to the intermediate transfer belt 54a. The whole including the part was made of polystyrene subjected to antistatic treatment as an antistatic member.
[0112]
(Specific example 2)
As another specific example, as shown in FIG. 9, an antistatic sheet 3j1 is provided at a portion of the brush unit 3j closest to the intermediate transfer belt 54a so as to block the reciprocating brush unit 3j from the intermediate transfer belt 54a. Was.
[0113]
In this example, the lower surface of the transfer residual toner uniforming means support portion 12a and the opposite side to the photoconductor are interposed between the lower surface of the support member 12 facing the intermediate transfer belt 54a and the intermediate transfer member 54a. A PET sheet as an antistatic sheet 3j1 was attached to the lower end of the outer surface of the support member base 12c. In this example, the transfer residual toner equalizing means support portion 12a, the toner charge amount control means support portion 12b, and the support member base 12c were made of polystyrene subjected to antistatic treatment.
[0114]
(Specific example 3)
As yet another specific example, as shown in FIG. 10, an antistatic cover 3j2 is provided so as to cover the brush unit 3j.
[0115]
In this example, the outer surface of the brush unit 3j was completely covered with a cover member made of polystyrene subjected to antistatic treatment as the antistatic cover 3j2 except for the brush portion. In this embodiment, the transfer residual toner equalizing means support portion 12a, the toner charge amount control means support portion 12b, and the support member base portion 12c have the same configuration as in the second embodiment.
[0116]
As described above, when the antistatic member is provided in the brush unit 3j as in the specific examples 1 to 3, the adhesion of dust fluff which affects the image to the lower surface of the brush unit 3j close to the intermediate transfer belt 54a is prevented. As a result, a high-quality image could be stably obtained without generating a meandering streak corresponding to the reciprocating movement of the brush unit 3j.
[0117]
In the above embodiment, the transfer residual toner equalizing means 3g and the toner charge amount controlling means 3h are configured as a brush unit 3j so as to be integrally reciprocable in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2. It is not limited to the embodiment. If the process means capable of moving in the longitudinal direction of the photoreceptor includes any one of a transfer residual toner equalizing means and a toner charge amount controlling means, or any one of them can be moved in the longitudinal direction of the photoreceptor, The invention works well.
[0118]
In addition, when the process means reciprocating in the longitudinal direction of the photoconductor is in close proximity to the electrophotographic process execution section of any of charging, exposure, development, transfer, and cleaning, the support section of the process means is provided. Even if it is constituted by an antistatic member, wrapped in a sheet-shaped antistatic member, or interposed between the electrophotographic process execution unit and the antistatic member disposed so as to shut off the process means Good. As a result, dust fluff adheres to a portion of the process means that reciprocates in the longitudinal direction of the photoconductor in the vicinity of the electrophotographic process performing part, and the dust fluff affects the electrophotographic process performing part, and the process means reciprocates. It is possible to prevent a problem that a meandering streak or the like corresponding to the movement occurs.
[0119]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the influence of dust fluff adhering to the reciprocating process means on an image and to stably form a high-quality image. Further, according to the present invention, the process means reciprocating in the longitudinal direction of the electrophotographic photosensitive member prevents dust fluff from adhering to a portion close to the transfer member, and a meandering streak corresponding to the reciprocating movement is formed. It can be prevented from occurring in an image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a process cartridge and a toner supply container mounted on the image forming apparatus of FIG.
FIG. 3 is a schematic perspective view of an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the process cartridge of FIG. 2;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the toner supply container of FIG. 2;
FIG. 6 is a schematic perspective view of a charging unit included in the process cartridge of FIG. 2;
FIG. 7 is a side view of the charging unit according to the present invention as viewed from the photosensitive member side.
FIG. 8 is a sectional view of a charging unit showing a specific example of a support member.
FIG. 9 is a sectional view of a charging unit showing another specific example of the support member.
FIG. 10 is a sectional view of a charging unit showing still another specific example of the support member.
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1K process cartridge
2 Photosensitive drum (electrophotographic photoreceptor)
3 Charging device (charging unit)
3a Charging roller
3g Transfer residual toner uniforming means
3h Toner charge amount control means
3j brush unit
3j1 antistatic sheet
3j2 Antistatic member cover
4 Developing device
5Y, 5M, 5C, 5K Toner supply container
12 Supporting members
51Y, 51M, 51C, 51K exposure means,
52 Recording medium
53 feeding means
54 Intermediate transfer unit
54a Intermediate transfer belt
54d secondary transfer roller
54fY, 54fM transfer charging roller
54fC, 54fK transfer charging roller
56 Fixing unit
100 Image forming apparatus
100A device body
a Charging part
b Exposure unit
c Developing unit
d Transfer unit