JP2002258719A

JP2002258719A - プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置及びシート部材

Info

Publication number: JP2002258719A
Application number: JP2001059322A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Shinohara; 聖一篠原; Satoshi Inami; 聡居波; Masanobu Saito; 雅信斉藤; Takayuki Namiki; 貴之並木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電部材と電子写真感光体との摺擦によって
発生する横スジなどの画像不良を防止することのできる
プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置及びシー
ト部材を提供する。【解決手段】電子写真画像形成装置本体１００に着脱
可能なプロセスカートリッジＢは、電子写真感光体１
と、電子写真感光体１に接触して電子写真感光体１を帯
電する帯電部材２と、プロセスカートリッジＢが装置本
体Ａ外に在る場合には電子写真感光体１と帯電部材２と
の間に挟まれる可動式のシート部材５０と、を有する構
成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やページプ
リンタなどの電子写真画像形成装置及び電子写真画像形
成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ、更には、電
子写真感光体に接触して帯電作用をなす帯電部材と電子
写真感光体との間に挟み込まれるシート部材に関するも
のである。

【０００２】ここで、電子写真画像形成装置としては、
例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、Ｌ
ＥＤプリンタ、レーザービームプリンタなど）、電子写
真ファクシミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサー
などが含まれる。

【０００３】又、本発明において、プロセスカートリッ
ジとは、電子写真感光体に作用するプロセス手段として
の帯電手段、現像手段及びクリーニング手段と電子写真
感光体と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化
し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対
して着脱可能とするものであるか、又は、電子写真感光
体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手
段、クリーニング手段のうち少なくとも帯電部材と電子
写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカート
リッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能と
するものをいう。

【０００４】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、帯電部材によって一様に帯電させた電子写真感光体
（感光体）に、露光手段によって画像情報に応じた潜像
を形成し、そしてこの潜像を現像剤で可視化すると共
に、記録媒体に転写して画像形成を行う。

【０００５】又、画像形成装置のメンテナンスを容易に
する目的から、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニ
ング手段などを一体構造にまとめてカートリッジ化し
て、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着
脱可能としたプロセスカートリッジ方式が実用化されて
いる。これによれば、ユーザ自身がプロセスカートリッ
ジを装置本体に装着することによって、簡単にトナーの
補給や寿命に達した部品の交換を行うことができ、極め
てメンテナンス性に優れている。

【０００６】ところで、プロセスカートリッジに一体に
組み込まれる、感光体を帯電する帯電手段としては、従
来、ワイヤに高電圧を印加してコロナ放電を生じさせ、
そのコロナに被帯電体、即ち、感光体をさらすコロナ帯
電器が広く利用されてきた。

【０００７】近年では、接触帯電式の帯電手段、即ち、
帯電部材を感光体に当接配置し、この帯電部材に電圧を
印加して感光体の表面を帯電する帯電手段が実用化され
ている。

【０００８】この接触帯電は、非接触式であるコロナ帯
電と比べて、電子写真感光体の被帯電面に所望の電位を
得るのに必要とされる印加電圧が低い、帯電時に発生す
るオゾン量が少ないなどの長所があり、広く用いられて
いる。

【０００９】しかし、接触帯電法を用いたプロセスカー
トリッジにおいては、帯電部材と電子写真感光体が常に
接触しているために発生する問題もある。

【００１０】例えば、特開平２−１３４６７０号公報に
は、帯電部材からの可塑剤の浸出により電子写真感光体
が汚染するのを防止するために、未使用時には分離部材
を設けることにより、帯電部材と電子写真感光体とを非
接触状態とすることが開示される。又、特開平４−１４
０７７０号公報には、クリーニング部材に用いられる潤
滑剤が帯電部材に固着し、局所的な帯電不良が発生する
のを防止するため、未使用時には帯電部材と像担持体と
の間にシート部材を挟み込むようにすることが開示され
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一方、接触帯電法を用
いたプロセスカートリッジでは、使用初期に周期的な横
スジの画像不良が現れることがある。

【００１２】この周期的な横スジは、物流時の振動・衝
撃により、帯電部材とドラム形状などの感光体とが摺擦
帯電し、プロセスカートリッジの使用初期にその部分の
帯電量が他の部分と異なる、所謂、ドラムメモリが発生
することが原因であることが分かった（以下、この現象
を「摺擦メモリ」と呼ぶ。）。又、この摺擦メモリは、
プロセスカートリッジの個装状態が小型・軽量であるた
め、比較的乱雑に扱われて発生することもある。

【００１３】上記特開平２−１３４６７０号公報に記載
されるように、分離部材を設けることで帯電部材と感光
体を非接触状態とした場合には、非接触状態では当然の
ことながら摺擦メモリは発生しないが、分離部材を取り
去った刹那に、帯電部材と感光体が強く接合して摺擦メ
モリが発生する場合があった。

【００１４】又、上記特開平４−１４０７７０号公報に
記載されるように、帯電部材と感光体との間にシート部
材を挟み込む構成とした場合には、シート部材に用いる
材料によっては摺擦メモリが発生する場合があった。

【００１５】従って、本発明の目的は、帯電部材と電子
写真感光体との摺擦によって発生する横スジなどの画像
不良を防止することのできるプロセスカートリッジ、電
子写真画像形成装置及びシート部材を提供することであ
る。

【００１６】本発明の他の目的は、簡易、安価な構成に
て、帯電部材と電子写真感光体との摺擦によって発生す
る横スジなどの画像不良を防止することのできるプロセ
スカートリッジ、電子写真画像形成装置及びシート部材
を提供することである。

【００１７】本発明の更に他の目的は、操作者の手を煩
わすことなく摺擦メモリを防止することのできるプロセ
スカートリッジ、電子写真画像形成装置及びシート部材
を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置及びシー
ト部材にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、
電子写真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、電子写真感光体と、前記電子写真感光
体に接触して前記電子写真感光体を帯電する帯電部材
と、前記プロセスカートリッジが前記装置本体外に在る
場合には前記電子写真感光体と前記帯電部材との間に挟
まれる可動式のシート部材と、を有することを特徴とす
るプロセスカートリッジである。

【００１９】第２の本発明によると、電子写真画像形成
装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子
写真感光体と、前記電子写真感光体に接触して前記電子
写真感光体を帯電する帯電部材と、前記プロセスカート
リッジが使用されるまで前記電子写真感光体と前記帯電
部材との間に挟まれるシート部材と、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。

【００２０】上記各本発明の一実施態様によると、前記
装置本体に前記プロセスカートリッジが装着されること
によって、前記シート部材が前記電子写真感光体と前記
帯電部材との間から自動的に引き抜かれる。そして、前
記プロセスカートリッジには更に、前記装置本体に前記
プロセスカートリッジが装着されることによって、前記
装置本体内に設けられた接点と機能的に結合し、前記シ
ート部材を前記電子写真感光体と前記帯電部材との間か
ら引き抜く方向に移動させる力を前記シート部材に伝達
するシート部材移動手段を設けることができる。又、前
記シート部材は、前記装置本体に前記プロセスカートリ
ッジが装着された状態で、前記電子写真感光体と前記帯
電部材との間から引き抜くことができる。

【００２１】第３の本発明によると、プロセスカートリ
ッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成する電
子写真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光体
と、前記電子写真感光体に接触して前記電子写真感光体
を帯電する帯電部材と、前記プロセスカートリッジが前
記装置本体外に在る場合には前記電子写真感光体と前記
帯電部材との間に挟まれる可動式のシート部材と、前記
装置本体に前記プロセスカートリッジが装着されること
によって、前記シート部材を前記電写真感光体と前記帯
電部材との間から引き抜く方向に移動させる力を前記シ
ート部材に伝達するシート部材移動手段と、を有するプ
ロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段
と、（ｂ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、（ｃ）
前記装置本体に前記プロセスカートリッジが装着される
ことにより、前記プロセスカートリッジの前記シート部
材移動手段と機能的に結合し、前記シート部材を前記電
子写真感光体と前記帯電部材との間から引き抜く方向に
移動させる接点と、を有することを特徴とする電子写真
画像形成装置が提供される。

【００２２】第４の本発明によると、プロセスカートリ
ッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成する電
子写真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光体
と、前記電子写真感光体に接触して前記電子写真感光体
を帯電する帯電部材と、前記プロセスカートリッジが使
用されるまで前記電子写真感光体と前記帯電部材との間
に挟まれるシート部材と、を有するプロセスカートリッ
ジを取り外し可能に装着する装着手段と、（ｂ）前記記
録媒体を搬送する搬送手段と、（ｃ）前記装置本体に前
記プロセスカートリッジが装着された状態で、前記シー
ト部材を前記電子写真感光体と前記帯電部材との間から
引き抜くシート部材除去手段と、を有することを特徴と
する電子写真画像形成装置が提供される。

【００２３】上記各本発明において、一実施態様による
と、前記電子写真感光体の表面、前記帯電部材の表面、
及び前記シート部材の前記電子写真感光体と接する面に
用いられる材料の、各々の帯電列の関係が、 │シート部材と電子写真感光体の帯電列差│＜│帯電部
材と電子写真感光体の帯電列差│ の関係にある。他の実施態様によると、前記シート部材
の前記電子写真感光体と接する面の表面抵抗率は１０¹⁰
Ω以下である。又、上記各本発明において、前記プロセ
スカートリッジは更に、前記電子写真感光体に現像剤を
供給する現像手段、前記電子写真感光体をクリーニング
するクリーニング手段のうち少なくとも１つを有し得
る。

【００２４】又、第５の本発明では、電子写真画像形成
装置に用いられる電子写真感光体と、前記電子写真感光
体に接触して前記電子写真感光体を帯電する帯電部材と
の間に挟むシート部材であって、前記電子写真感光体の
表面、前記帯電部材の表面、及び前記シート部材の前記
電子写真感光体と接する面に用いられる材料の、各々の
帯電列の関係が、 │シート部材と電子写真感光体の帯電列差│＜│帯電部
材と電子写真感光体の帯電列差│ の関係にあることを特徴とするシート部材が提供され
る。本発明の一実施態様によると、前記電子写真感光体
と接する面の表面抵抗率は１０¹⁰Ω以下である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプロセスカー
トリッジ、電子写真画像形成装置及びシート部材を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００２６】図１は、本発明に係る電子写真画像形成装
置（画像形成装置）の一実施例の概略構成を示す。本実
施例において、画像形成装置１００は、コンピュータな
どの機器から送られた画像情報に応じて記録媒体、例え
ば、記録用紙、ＯＨＰシート或いは布などに画像形成す
るレーザービームプリンタとされる。

【００２７】図１に示すように、画像形成装置１００
は、像担持体としての円筒状の電子写真感光体（感光ド
ラム）１を有しており、感光ドラム１は、駆動手段（不
図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。この感
光ドラム１の表面には、帯電手段としてのローラ状の帯
電部材（帯電ローラ）２が接触配置されている。帯電ロ
ーラ２は、矢印Ｒ２方向に回転すると共に、高圧回路を
備えたエンジン制御部８からバイアスが供給されること
により、感光ドラム１の表面を一様に帯電する。その
後、露光装置３が画像情報に応じて走査露光することに
より、感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。

【００２８】現像手段４は、現像剤（トナー）Ｔの貯
蔵、保管を行うトナー収納部であるホッパー４ｃと、現
像剤担持体である現像ローラ４ａとを備えている。矢印
Ｒ４方向に回転する現像ローラ４ａの近傍には、現像ロ
ーラ４ａに担持させる現像剤量を調整する、弾性ブレー
ド状の現像剤規制部材（現像ブレード）４ｂが現像ロー
ラ４ａに当接して設置されている。現像ローラ４ａの矢
印Ｒ４方向への回転に伴い、現像ローラ４ａに供給され
た現像剤は、現像剤規制ブレード４ｂによって所定の層
厚に規制されると共に摩擦帯電する。その後、現像ロー
ラ４ａ上の現像剤は感光ドラム１との対向部（現像領
域）まで担持搬送される。そして、高圧回路を備えたエ
ンジン制御部８から感光ドラム１と現像ローラ４ａとの
間に現像バイアスが与えられることにより、感光ドラム
１上の静電潜像に現像剤が付着し、トナー像として現像
される。

【００２９】一方、記録材収納部としてのカセット９に
収納された記録用紙などの記録媒体Ｐは、供給ローラ
９、ガイド１１ａなどの記録媒体搬送手段を介してレジ
ストローラ対１０まで搬送される。次いで記録媒体Ｐ
は、レジストローラ対１０によって感光ドラム１上のト
ナー像と同期がとられて、感光ドラム１とローラ状の転
写手段（転写ローラ）５との間の転写ニップ部に送られ
る。

【００３０】そして、感光ドラム１上のトナー像は、矢
印Ｒ５方向に回転する転写ローラ５に、高圧回路を備え
たエンジン制御部８から転写バイアスを印加することに
より記録媒体Ｐに転写される。

【００３１】トナー像が転写された記録媒体Ｐは定着装
置７に搬送され、ここで加熱、加圧されて、未定着のト
ナー像が記録媒体Ｐに定着され、記録画像となる。その
後、記録媒体Ｐはガイド１１ｂ、排出ローラ１１ｃなど
の記録媒体搬送手段を介して搬送され装置本体Ａの上部
に設けられたトレー１２に排出される。

【００３２】一方、トナー像の転写後に記録媒体Ｐに転
写されないで感光ドラム１上に残った現像剤は、クリー
ニング手段６が備えたクリーニングブレード６ａにより
除去され、廃現像剤容器６ｂに収容される。こうして、
表面の転写残トナーが除去された感光ドラム１は、帯電
ローラ２の帯電から始まる次の画像形成に供され、上述
の一連の画像形成プロセスが繰り返される。

【００３３】図２に示すように、本実施例では、感光ド
ラム１、帯電ローラ２、現像手段４、クリーニング手段
６を枠体１４によって一体化して、画像形成装置本体Ａ
に対して着脱自在なプロセスカートリッジＢとされてい
る。このプロセスカートリッジＢは、装置本体Ａが備え
た装着手段１３を介して取り外し可能に装置本体Ａに装
着される。又、装置本体Ａは、上述のように感光ドラム
１などを駆動するための駆動手段、画像形成するための
バイアスを供給するための高圧電源回路、記録媒体Ｐの
搬送手段などを備えている。

【００３４】図５を参照して、本実施例における帯電ロ
ーラ２及び感光ドラム１を更に説明する。上述のよう
に、帯電ローラ２は感光ドラム１の表面を一様に一次帯
電処理する接触帯電部材である。本実施例では、この帯
電ローラ２は、芯金２ａと、芯金２ａの周りに同心状に
一体に形成された、ＥＰＤＭなどのゴムにカーボンを分
散させて抵抗を調整した導電弾性層２ｂとを有する。
又、導電弾性層２ｂの外周には、エピクロルヒドリンゴ
ムなどにて形成される高抵抗層２ｃが設けられる。更
に、帯電ローラ２の表面部には、フッ素系樹脂である四
フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を含有する材料にて形
成される、厚さ５μｍの表層２ｄが設けられている。こ
の表層２ｄは、離型性の高さからトナーなどの異物が付
着するのを防止する保護層の目的で設けられる。これに
より、帯電ローラ２の外径は１２０ｍｍとされ、長手長
さは２３０ｍｍとされている。

【００３５】この帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部が
軸受部（図示せず）に回転自在に支承されている。又、
芯金２ａの端部において、感光ドラム１に略平行に配さ
れ、バネなどの押圧手段２ｄで感光ドラム１の面に対し
て所定の押力をもって圧接されており、感光ドラム１の
回転駆動に伴って従動回転する。

【００３６】又、本実施例では、感光ドラム１としてＯ
ＰＣ感光体を用いた。即ち、感光ドラム１は、アルミニ
ウムなどからなるドラム状の基体１ａ上に、光導電層１
ｂが設けられた、外径３０ｍｍ、長手長さ２５０ｍｍの
ドラムとされる。光導電層１ｂは電荷発生層と、その上
の電荷輸送層を備えている。電荷発生層は、露光を受け
ることによって正負の電荷対を発生する。そして、本実
施例では電荷輸送層は電荷発生層で発生した正電荷のみ
を感光ドラム１の表面に輸送する。これにより、帯電ロ
ーラ２によって一様に負に帯電された感光ドラム１の表
面の露光部（明部）では、電荷発生層で発生して電荷輸
送層を介して輸送された正電荷によって負電荷が減衰
（正方向に変化）する。こうして、感光ドラム１上に静
電潜像が形成される。本実施例では、感光ドラム１の表
面が電荷輸送層であり、ポリカーボネイト樹脂を原材料
とした厚さ２０μｍの層となっている。

【００３７】さて、本発明によれば上述の感光ドラム１
の摺擦メモリを防止するために、摺擦メモリが発生し易
い状況において、図２に示すように、感光ドラム１と帯
電ローラ２との間に離間部材であるシート部材５０を挟
み込むようにする。

【００３８】特に、プロセスカートリッジＢが使用され
るまでの商品梱包状態（個装状態）において振動や落下
を受けた場合にも摺擦メモリを防止できるように、プロ
セスカートリッジＢの工場出荷時には、シート部材５０
は帯電ローラ２と感光ドラム１との間に挟み込まれた状
態とする。更に、好ましくは、プロセスカートリッジＢ
が装置本体Ａから取り外された際にも再びシート部材５
０が挟みこまれた状態とする。

【００３９】本実施例では、プロセスカートリッジＢが
装置本体Ａの外に在る場合に、感光ドラム１と帯電ロー
ラ２の間にシート部材５０を挟み込む構成とする。

【００４０】つまり、図１及び図３をも参照して更に説
明すると、本実施例によると、シート部材５０は、シー
ト部材を移動させる手段として、動作軸５２を中心とし
て揺動可能に軸支されたスイッチング部材５１と結合さ
れている。

【００４１】スイッチング部材５１は、例えば図３に示
すように、感光ドラム１及び帯電ローラ２の長手方向に
沿って延在するシート部材支持部５１ａと、動作軸５２
を挟みシート部材支持部５１ａとは反対側の端部であっ
て、少なくとも一部がプロセスカートリッジＢの外部に
突出した端部５１ｂとを有している。又、シート部材５
０が感光ドラム１と帯電ローラ２との間に挟みこまれる
方向へ向かうように、バネ部材５１ｄを配置する。尚、
ここでは、スイッチング部材５１の長手両端部（一端の
み図示）において、シート部材支持部５１ａと端部５１
ｂとを繋ぐ連結部５１ｃを有する形状としているが、こ
れに限定されるものではない。例えば、シート部材支持
部５１ａから端部５１ｃまでスイッチング部材５１の長
手全域に亙り略一様な板状部材であってもよい。

【００４２】スイッチング部材５１は、プロセスカート
リッジＢを装置本体Ａに装着する前には、図２及び図３
（ａ）に示すように、シート部材５０を感光ドラム１と
帯電ローラ２との間に挟み込まれた状態にて支持してい
る。そして、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａに挿
入する際に、スイッチング部材５１の突出部（接点）５
１ｂが、装置本体Ａ内に設けられた接点である受け部材
５３と衝合する。その後、プロセスカートリッジＢが装
置本体Ａの所定位置に装着されに従って、スイッチング
部材５１の突出部５１ｂは矢印Ａ方向に倒れる（図１及
び図３（ｂ））。尚、この時のスイッチング部材５１を
倒す力は、バネ部材５１ｄの引力を上回っている。これ
によって、シート部材５０を感光ドラム１と帯電ローラ
２の間より矢印Ｂ方向に引き抜くことができる。これに
よって、プロセスカートリッジＢを装置本体に装着する
ことによって自動的にシート部材５０が感光ドラム１と
帯電ローラ２との間から引き抜かれるので、操作者を煩
わすことなく、極めて操作性が良い。

【００４３】又、装置本体Ａからプロセスカートリッジ
Ｂを取り出す場合には、スイッチング部材５１が受け部
材５３から離れると共にバネ部材５１ｄの作用を受け、
装着時とは逆方向に倒れる。これにより、シート部材５
０が感光ドラム１と帯電ローラ２との当接部に送り込ま
れる。更には、バネ部材５１ｄによるシート部材５０の
押し込みにより、感光ドラム１と帯電ローラ２間にシー
ト部材５０が挟み込まれる。

【００４４】このような構成をとることにより、摺擦メ
モリが発生し易いプロセスカートリッジＢの出荷時・流
通時、及びプロセスカートリッジＢを装置本体Ａから取
り出した際に、摺擦メモリの発生を防止することができ
る。

【００４５】シート部材５０の幅Ｗは、感光ドラム１上
における長手方向の画像形成可能領域Ｇを覆う大きさで
ある必要がある。一方、シート部材５０の厚みＴに関し
ては、感光ドラム１と帯電ローラ２の間に挟みこむこと
が可能であるなら、特に制限されるものではない。又、
幅Ｗと直交する方向の長さＬは、確実に抜き差しが可能
となるように選定すればよい。本実施例では、幅Ｗが２
３０ｍｍ、厚みＴが１００μm、長さＬが２０ｍｍであ
るものを使用した。

【００４６】又、シート部材５０の材料は、感光ドラム
１及び帯電ローラ２の帯電系列の関係から決定すること
ができる。つまり、それぞれの接触部について、シート
部材５０と感光ドラム１の帯電系列の差が、帯電ローラ
２と感光ドラム１の帯電系列差よりも大きくなるような
シート部材５０を用いる場合には、摺擦メモリの改善は
得られない。即ち、感光ドラム１、帯電ローラ２及びシ
ート部材５０の帯電系列の関係が、 │シート部材と感光ドラムの帯電列差│＞│帯電ローラ
と感光ドラムの帯電列差│ の関係である場合、帯電ローラ２と感光ドラム１との摩
擦帯電よりも、シート部材５０と感光ドラム１との摩擦
帯電の方が大きくなり、摺擦メモリの改善は得られな
い。従って、上述の帯電系列の関係とならないように、
シート部材５０の材料を選定すればよい。

【００４７】次に、感光ドラム１、帯電ローラ２及びシ
ート部材５０の帯電系列の関係を変えた場合の摺擦メモ
リの発生具合を評価した。

【００４８】上述のように、感光ドラム１の表面部はポ
リカーボネイト樹脂を原材料として作製され、又帯電ロ
ーラ２の表面部はフッ素系樹脂を含有する材料を使用し
て作製された。

【００４９】シート部材５０としては、本発明に従う実
施例１として、先ず、ポリエチレン樹脂のシートを使用
した。この場合、帯電系列の関係は次のようになる。
尚、ここでは、各々の帯電列は、それぞれの組合せにお
いて、互いに当接させて１０往復分擦り合わせた後、表
面電位及びその極性を比較することで決定した。表面電
位の測定には、TREC Model344表面電位計を用いた。ネガ：フッ素系樹脂＜ポリエチレン樹脂＜ポリカーボネ
イト樹脂：ポジ（帯電ローラ＜シート部材＜感光ドラ
ム）又、本発明に従う実施例２として、アクリル樹脂のシー
トを使用した。この場合、帯電系列の関係は次のように
なる。ネガ：フッ素系樹脂＜＜ポリカーボネイト樹脂＜アクリ
ル樹脂：ポジ（帯電ローラ＜＜感光ドラム＜シート部
材）一方、本発明に従わない比較例１として、フッ化ビニリ
デン樹脂から成るシート部材を用いた。この場合、帯電
系列の関係は次のようになる。ネガ：フッ化ビニリデン樹脂＜フッ素系樹脂＜ポリカー
ボネイト樹脂：ポジ（シート部材＜帯電ローラ＜感光ド
ラム）更に、本発明に従わない比較例２として、シート部材５
０を用いず、感光ドラム１と帯電ローラ２とが接触した
状態での摺擦メモリを確認した。

【００５０】尚、ここでは、比較評価のために各シート
部材の表面抵抗率（Ω）がほぼ同等なものを用意した。
又、シート部材５０（又はシート部材を設けないこと）
を除いて、プロセスカートリッジＢの構成は同一であっ
た。

【００５１】以上のような、各種材料からなるシート部
材５０を各々用いて（又はシート部材を設けないで）、
個装梱包をした後に摺擦メモリの評価を行った。摺擦メ
モリの評価は、落下試験及び振動試験を行った後に梱包
を開封し、感光ドラム１と帯電ローラ２との間のシート
部材５０を取り除いた後に、画像形成（ハーフトーン初
期出力画像（１枚目））することで行った。これによっ
て、摺擦メモリによりプロセスカートリッジＢの使用初
期に周期的に現れる画像不良（横スジ）の発生状況を評
価した。

【００５２】ここで、落下試験は、プロセスカートリッ
ジＢの各々の個装箱の表面（六面）、及び底面の角（四
角）から接地するよう、９５ｃｍの高さから自然落下さ
せて行った。又、振動試験は、ＪＩＳ−Ｚ０２３２に基
づき、次の条件で行った。振動数：１０〜１００Ｈｚスイープ時間：５分間（１往復）加速度：正弦波９．８ｍ／ｓ² 振動時間：１時間（１２往復）振動方向：ｘ、ｙ、ｚ方向温度：２３℃ 湿度：５０％以上のような条件にて、感光ドラム１、帯電ローラ２及
びシート部材５０の帯電系列の関係を変えた場合の摺擦
メモリの発生具合を評価した結果を表１に示す。

【００５３】摺擦メモリの評価は、××・×・△・○・
◎の５段階評価とした。この５段階評価においては、△
では軽微に発生するが目立たないレベルであることか
ら、△以上を許容範囲とする。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１に示すように、シート部材５０にポリ
エチレン樹脂（実施例１）及びアクリル樹脂（実施例
２）を用いた場合には、摺擦メモリの発生は無く、良好
な画像が得られた。

【００５６】一方、シート部材５０としてフッ化ビニル
樹脂を用いた場合（比較例１）には、完全に許容範囲を
超える摺擦メモリが発生した。又、シート部材５０を用
いない場合（比較例２）にも、比較例1ほどではない
が、許容範囲外となる摺擦メモリが発生した。

【００５７】実施例１に関しては、感光ドラム１と帯電
ローラ２との間にシート部材５０を挟むことによって、
感光ドラム１への帯電系列の関係がより小さくなるため
に、感光ドラム１への摺擦メモリが防止できたものと考
えられる。即ち、このシート部材５０を挟むことで、感
光ドラム１の表面は摺擦により帯電する傾向はより小さ
くなるものと考えられる。

【００５８】又、実施例２に関しても、摺擦により感光
ドラム１上に発生する電荷は異なるが、メモリが発生す
るほどの電荷量が発生せず、画像不良が発生しなかった
ものと考えられる。

【００５９】一方、比較例１に関しては、感光ドラム１
への帯電系列の関係がより大きくなるために、摺擦メモ
リレベルが悪かったもとの考えられる。即ち、このシー
ト部材５０を挟むことで、感光ドラム１の表面は摺擦に
より帯電する傾向がより大きくなるものと考えられる。

【００６０】又、シート部材５０を用いない比較例２に
おいても、当然のことながら摺擦メモリが発生した。

【００６１】以上の結果より、シート部材５０に用いる
材料としては、特に、感光ドラム１（電子写真感光体）
の表面部、帯電ローラ２（帯電部材）の表面部及びシー
ト部材５０の電子写真感光体（感光ドラム１）と接する
面部に用いられる材料の、各々の帯電列の関係が、 │シート部材と電子写真感光体の帯電列差│＜│帯電部
材と電子写真感光体の帯電列差│ の関係であれば、摺擦メモリを防止することが可能とな
る。

【００６２】更に、本発明者らが鋭意検討した結果、効
果的に摺擦メモリを防止するためには、シート部材５０
の表面抵抗率が１０¹⁰Ω以下であることが好ましいこと
が分かった。

【００６３】ここでは、シート部材５０にポリエチレン
樹脂を用い、その中に分散させるカーボンブラックの添
加量を変えることで表面抵抗率（Ω）を変化させて、発
生する摺擦メモリレベルを示した。その結果を図６に示
す。

【００６４】表面抵抗率（Ω）の測定は、アドバンテス
ト社製の測定器（デジタル超高抵抗計Ｒ８３４０＋レ
ジスティビティ・チェンバＲ１２７０２Ａ）を用いて
行った。この測定器は、主電極寸法がφ１０ｍｍ、ガー
ド電極寸法は内径φ２０ｍｍ、外径φは３０ｍｍであ
る。表面抵抗(Ω)の測定には１００Ｖｄｃのバイアスを
印加した。又、摺擦メモリの評価方法は、上述と同一の
方法である。

【００６５】図６から分かるように、シート部材５０の
表面抵抗率（Ω）が１０¹⁰Ωを超えると、摺擦メモリレ
ベルは△となるが、１０¹⁰Ω以下であるなら良好な結果
が得られた。

【００６６】これは、シート部材５０の表面抵抗率を下
げることで、摩擦によりシート部材５０と感光ドラム１
との間に発生した電荷がシート部材５０の表面に沿って
移動して気中に放電されるためであると考えられる。

【００６７】このように、表面抵抗率がより低い方が摺
擦メモリのレベルが良いことが分かる。上述の結果よ
り、好ましくはシート部材５０の電子写真感光体と接触
する面部の表面抵抗率は１０¹⁰Ω以下であり、摺擦メモ
リの防止に関して、シート部材５０の表面抵抗率は低け
れば低いほど良い。実際上、カーボンブラックなどの導
電材料を分散させた樹脂製のシート部材５０の場合、表
面抵抗率は、通常、１０ ⁴〜１０⁵Ω以上とされる。

【００６８】図７は、シート部材の他の実施例（実施例
３）を示している。図７に示すシート部材５０ａは、ポ
リエチレン樹脂を用いて作製されたシート５５の片面に
アルミニウム５６を蒸着したものである（アルミニウム
蒸着シート）。

【００６９】本実施例では、厚みＴが１００μmである
ポリエチレン樹脂からなるシート５５の片面の全体に亙
り、１０μｍの厚さｔでアルミニウムを蒸着したものを
使用した。又、アルミ蒸着シート５０ａのアルミ蒸着面
の表面抵抗率は、２０Ωであった。このように、例えば
樹脂製のシートに金属蒸着を設け得ることによって、表
面抵抗率を更に低くすることができる。尚、このアルミ
ニウム蒸着シート５０ａの幅Ｗ、長さＬは、上述と同様
とした。

【００７０】アルミニウム蒸着シート５０ａは、アルミ
ニウム蒸着面５６を感光ドラム１の表面に接するよう
に、帯電ローラ２と感光ドラム１の間にアルミニウム蒸
着シート５０ａを挟み込む。

【００７１】このアルミニウム蒸着シート５０ａを用い
て、上述の評価方法にて摺擦メモリ評価を行った。その
結果、アルミニウム蒸着面シート５０ａを用いる場合、
摺擦メモリの発生は全く無く、良好な画像が得られるこ
とが分かった。

【００７２】これは、感光ドラム１の表面部の原材料で
あるポリカーボネイト樹脂とアルミニウムとの帯電列が
近いこと、及び感光ドラム１と当接するアルミニウム蒸
着シート５０ａの表面抵抗値（Ω）が低いこと、による
ものであると考えられる。このように、アルミニウム蒸
着シート５０ａを用いることにより、摺擦メモリの発生
を防止することが可能となる。

【００７３】次に、図８を参照して、本発明の他の実施
態様を説明する。尚、図８のプロセスカートリッジＢ’
においては、図２に示したプロセスカートリッジＢと
は、シート部材の配設態様のみが異なる。従って、同一
機能、構成を有する要素には同一符号を付し、その詳し
い説明は省略する。

【００７４】図８のプロセスカートリッジＢ’では、製
品出荷時の形態として、感光ドラム１と帯電ローラ２と
の間にフィルム状のシート部材６０を挟み込む。フィル
ム状のシート部材６０は、上述と同様、感光ドラム１上
の画像形成領域Ｇを覆う幅Ｗと、感光ドラム１と帯電ロ
ーラ２との間に挟み込み得る厚さＴとを有する。又、フ
ィルム状シート部材６０の一端部が感光ドラム１と帯電
ローラ２との間帯電ローラ２との間に挟み込まれ、反対
側の端部が、例えばスリット状に開口した露光窓Ｓなど
から一部突出するような長さＬとする。

【００７５】図５に示すように、帯電ローラ２は、感光
ドラム1に対する安定した当接状態を得るために、バネ
などの押圧手段２ｄによる加圧力を利用して圧接してい
る。従って、感光ドラム１と帯電ローラ２の間にシート
部材６０を挟み込む場合には、特に接着部材などによっ
て固定する必要はなく、振動などに対しても安定した状
態でシート部材６０を保持することができる。

【００７６】そして、プロセスカートリッジＢ’を用い
た画像形成は、フィルム状のシート部材６０を取り除い
た後に行われる。例えば、フィルム状のシート部材６０
は、プロセスカートリッジＢ’を初めに使用する時に操
作者自身の手によって引き抜いて取り除く構成とするこ
とができる。

【００７７】又、別法として、装置本体Ａが備えたシー
ト部材除去手段によってシート部材６０を取り除いても
よい。

【００７８】例えば、次のようにして、プロセスカート
リッジＢ’を装置本体Ａに装着することでシート部材６
０を自動除去することができる。図９に示すように、プ
ロセスカートリッジＢ’の外部に表れているシート部材
６０の長手両端部に、掛かり受け部６１を設ける。更
に、プロセスカートリッジＢ’外部に表れているシート
部材６０の端部は、プロセスカートリッジＢ’の枠体１
４と接合部６２において長手均一に接合されている。

【００７９】プロセスカートリッジＢ’を装置本体Ａに
装着する場合には、図１０に示すように、装着し始めの
段階において装置本体Ａの内部に設けられたカギ状の掛
かり部材６３によって、上述のシート部材６０の掛かり
受け部材６１を引っ掛ける。そして、プロセスカートリ
ッジＢ’の装着動作（矢印Ｃ及び矢印Ｃ’方向）に従っ
てシート部材６０は感光ドラム１と帯電ローラ２との間
から引き抜かれる。これにより、簡単な方法によって、
シート部材６０の自動除去が可能となる。

【００８０】一方、プロセスカートリッジＢ’を装置本
体から取り出す時には、カートリッジ枠体１４に接合さ
れたシート部材６０も同時に取り出されるため、装置本
体Ａの内部にシート部材６０が残留することは無い。

【００８１】このように、プロセスカートリッジＢが使
用されるまで感光ドラム１と帯電ローラ２との間に挟み
込まれるフィルム状のシート部材６０を使用すること
で、輸送途中での振動や落下などの衝撃によって発生す
る摺擦メモリを、より安価に防止することができる。

【００８２】上述の構成のプロセスカートリッジＢ’に
おいて、上述の実施例１〜３と同様の材料からなるフィ
ルム状のシート部材６０（幅Ｗが２３０ｍｍ、厚さＴが
１００μｍ、長さＬが２００ｍｍ）を用いて、摺擦メモ
リ評価を行った。その結果、同様に摺擦メモリの発生の
無い良好な画像が得られることが分かった。

【００８３】以上説明したように、装置本体Ａに着脱自
在に装着されるプロセスカートリッジＢ（Ｂ’）が備え
た感光ドラム１と帯電ローラ２との間に、好ましくは、 │シート部材と電子写真感光体の帯電列差│＜│帯電部
材と電子写真感光体の帯電列差│ の関係を満たすシート部材５０（６０）を挟み込むこと
によって、プロセスカートリッジＢ（Ｂ’）の出荷輸送
時などの振動や落下から摺擦メモリを防止することが可
能となる。又、シート部材５０（６０）の感光ドラムと
接する面の表面抵抗率を１０¹⁰Ω以下とすることによ
り、より良好な画像を得ることができる。

【００８４】尚、上述では、電子写真感光体は円筒状の
感光ドラム１であり、帯電部材はローラ形状の帯電ロー
ラ２であるとして説明したが、本発明はこれに限定され
るものではない。上述の実施例の如く、通常回転体とさ
れる電子写真感光体及び帯電部材はベルト状であっても
よく、当然、その他の形状の電子写真感光体及び帯電部
材を備えた装置にも適用することができ、同様の効果を
得ることができる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカート
リッジは、電子写真感光体と、電子写真感光体に接触し
て電子写真感光体を帯電する帯電部材と、プロセスカー
トリッジが装置本体外に在る場合には電子写真感光体と
帯電部材との間に挟まれる可動式のシート部材と、を有
する構成とされるので、プロセスカートリッジが振動や
落下などを受けて摺擦メモリが発生し易い状況において
も、帯電部材と電子写真感光体との摺擦によって発生す
る横スジなどの画像不良を簡易な構成にて防止すること
ができる。又、このシート部材を、プロセスカートリッ
ジが使用されるまで電子写真感光体と帯電部材との間に
挟まれる構成とすることで、摺擦メモリが最も発生し易
い商品輸送時の摺擦メモリの発生を安価に防止し、画像
不良を無くすことが可能となる。更に、プロセスカート
リッジを装置本体に装着することによって、或いは装着
した状態でシート部材を自動的に電子写真感光体と帯電
部材との間から引き抜く構成とすれば、操作者の手を煩
わすことなく摺擦メモリを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施例
を示す概略断面図である。

【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例
を示す概略断面図である。

【図３】シート部材の移動方法の一実施例を説明するた
めのシート部材近傍の概略図である。

【図４】本発明に従うシート部材の一実施例の概略斜視
図である。

【図５】帯電ローラと感光ドラムの一実施例を示す概略
斜視図である。

【図６】シート部材の表面抵抗率による摺擦メモリ効果
を説明するためのグラフ図である。

【図７】本発明に従うシート部材の他の実施例を示す概
略斜視図である。

【図８】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実施
例を示す概略断面図である。

【図９】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実施
例を示す概略斜視透視図である。

【図１０】本発明に従うシート部材除去方法の一実施例
を説明するためのプロセスカートリッジ概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１電子写真感光体（感光ドラム）２帯電部材（帯電ローラ）３露光装置４現像手段５転写手段６クリーニング手段７定着装置８エンジン制御部９カセット５０シート部材５１シート部材移動手段（スイッチング部材）５２動作軸６０シート部材Ａ画像形成装置本体ＢプロセスカートリッジＴ現像剤（トナー）Ｐ記録媒体

フロントページの続き (72)発明者斉藤雅信東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者並木貴之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H071 BA04 BA13 BA27 DA06 DA08 DA13 DA15 EA01 2H200 FA03 GA15 GA23 GA44 GA56 GB12 HA03 HA28 HB12 HB47 JB10 LA01 LB02 LB35 LB37 MA04 MA14 MC14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真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、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に接触して前記電子写真感光体を帯
電する帯電部材と、前記プロセスカートリッジが前記装置本体外に在る場合
には前記電子写真感光体と前記帯電部材との間に挟まれ
る可動式のシート部材と、を有することを特徴とするプ
ロセスカートリッジ。
【請求項２】電子写真画像形成装置に着脱可能なプロ
セスカートリッジにおいて、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に接触して前記電子写真感光体を帯
電する帯電部材と、前記プロセスカートリッジが使用されるまで前記電子写
真感光体と前記帯電部材との間に挟まれるシート部材
と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】前記電子写真感光体の表面、前記帯電部
材の表面、及び前記シート部材の前記電子写真感光体と
接する面に用いられる材料の、各々の帯電列の関係が、 │シート部材と電子写真感光体の帯電列差│＜│帯電部
材と電子写真感光体の帯電列差│ の関係にあることを特徴とする請求項１又は２のプロセ
スカートリッジ。
【請求項４】前記シート部材の前記電子写真感光体と
接する面の表面抵抗率は１０¹⁰Ω以下であることを特徴
とする請求項３のプロセスカートリッジ。
【請求項５】前記装置本体に前記プロセスカートリッ
ジが装着されることによって、前記シート部材が前記電
子写真感光体と前記帯電部材との間から自動的に引き抜
かれることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に
記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】更に、前記装置本体に前記プロセスカー
トリッジが装着されることによって、前記装置本体内に
設けられた接点と機能的に結合し、前記シート部材を前
記電子写真感光体と前記帯電部材との間から引き抜く方
向に移動させる力を前記シート部材に伝達するシート部
材移動手段を有することを特徴とする請求項５のプロセ
スカートリッジ。
【請求項７】前記シート部材は、前記装置本体に前記
プロセスカートリッジが装着された状態で、前記電子写
真感光体と前記帯電部材との間から引き抜かれることを
特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項８】前記プロセスカートリッジは更に、前記
電子写真感光体に現像剤を供給する現像手段、前記電子
写真感光体をクリーニングするクリーニング手段のうち
少なくとも１つを有す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プロセスカートリッジ。
【請求項９】プロセスカートリッジを着脱可能であっ
て、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に
おいて、（ａ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に接触し
て前記電子写真感光体を帯電する帯電部材と、前記プロ
セスカートリッジが前記装置本体外に在る場合には前記
電子写真感光体と前記帯電部材との間に挟まれる可動式
のシート部材と、前記装置本体に前記プロセスカートリ
ッジが装着されることによって、前記シート部材を前記
電写真感光体と前記帯電部材との間から引き抜く方向に
移動させる力を前記シート部材に伝達するシート部材移
動手段と、を有するプロセスカートリッジを取り外し可
能に装着する装着手段と、（ｂ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、（ｃ）前記装置本体に前記プロセスカートリッジが装着
されることにより、前記プロセスカートリッジの前記シ
ート部材移動手段と機能的に結合し、前記シート部材を
前記電子写真感光体と前記帯電部材との間から引き抜く
方向に移動させる接点と、を有することを特徴とする電
子写真画像形成装置。
【請求項１０】プロセスカートリッジを着脱可能であ
って、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置
において、（ａ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に接触し
て前記電子写真感光体を帯電する帯電部材と、前記プロ
セスカートリッジが使用されるまで前記電子写真感光体
と前記帯電部材との間に挟まれるシート部材と、を有す
るプロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着
手段と、（ｂ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、（ｃ）前記装置本体に前記プロセスカートリッジが装着
された状態で、前記シート部材を前記電子写真感光体と
前記帯電部材との間から引き抜くシート部材除去手段
と、を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１１】前記電子写真感光体の表面、前記帯電
部材の表面、及び前記シート部材の前記電子写真感光体
と接する面に用いられる材料の、各々の帯電列の関係
が、 │シート部材と電子写真感光体の帯電列差│＜│帯電部
材と電子写真感光体の帯電列差│ の関係にあることを特徴とする請求項９又は１０のプロ
セスカートリッジ。
【請求項１２】前記シート部材の前記電子写真感光体
と接する面の表面抵抗率は１０¹⁰Ω以下であることを特
徴とする請求項１１のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】前記プロセスカートリッジは更に、前
記電子写真感光体に現像剤を供給する現像手段、前記電
子写真感光体をクリーニングするクリーニング手段のう
ち少なくとも１つを有することを特徴とする請求項９〜
１２のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１４】電子写真画像形成装置に用いられる電
子写真感光体と、前記電子写真感光体に接触して前記電
子写真感光体を帯電する帯電部材との間に挟むシート部
材であって、前記電子写真感光体の表面、前記帯電部材
の表面、及び前記シート部材の前記電子写真感光体と接
する面に用いられる材料の、各々の帯電列の関係が、 │シート部材と電子写真感光体の帯電列差│＜│帯電部
材と電子写真感光体の帯電列差│ の関係にあることを特徴とするシート部材。
【請求項１５】前記電子写真感光体と接する面の表面
抵抗率は１０¹⁰Ω以下であることを特徴とする請求項１
４のシート部材。