JP2018054903A - プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、小型化したプロセスカートリッジであっても像担持体の感光層の削れを低減することができるプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】 感光ドラム１は、該感光ドラム１の回転軸線方向である第１方向において、画像形成領域Ｒｆと異なる部分に、該画像形成領域Ｒｆの外径Ｄｉよりも小さい小径部１ｃ，１ｄを有し、画像形成領域Ｒｆは、現像ローラ８とクリーニングブレード７とに当接し、小径部１ｃ，１ｄは、現像ローラ８とクリーニングブレード７に対向して離間していることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真形成プロセスを用いた画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに関するものである。

電子写真形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）と、該感光ドラムに作用する画像形成プロセス手段を一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジが使用される。プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成される。このようなプロセスカートリッジ方式によれば画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができる。これによりメンテナンスフリーを実現できる。

プロセスカートリッジは、主に感光ドラムユニットと現像ユニットとにより構成される。感光ドラムユニットは、静電潜像を形成するための感光層を有する感光ドラムと、該感光ドラムの表面を均一に帯電するための帯電ローラと、該感光ドラムの表面上に付着した現像剤（トナー）を掻き取って除去するクリーニングブレードとを有して構成される。

また、現像ユニットは、トナーを収容したトナー室と、トナーを感光ドラムの表面上に搬送するための現像ローラと、該現像ローラの表面上に担持されたトナーの層厚を規制する規制部材とを有して構成される。現像ローラが静電潜像を形成した感光ドラムの表面に当接することにより該静電潜像にトナーを供給してトナー像として現像する。

プロセスカートリッジを交換する際に生じるランニングコストを低減させるために近年ではプロセスカートリッジの更なる長寿命化が求められている。一般的にプロセスカートリッジの寿命とは、プロセスカートリッジを構成する消耗部材が摩耗、劣化したり、枯渇したりすることにより正常な画像形成ができない場合をいう。

プロセスカートリッジの消耗部としては、感光ドラムの表面上の感光層がある。この感光層には現像ローラやクリーニングブレードが当接しており、これらの部材の回転や掻き取りといった摺擦作用を受ける。このような摺擦作用を受け続けると研磨により感光層が削れてしまい、絶縁体として振舞うための絶縁耐力が低下する。その結果として、現像ローラに印加した現像バイアスのリークを誘引し、画像不良を引き起こす。

このような感光層の削れの現象は、トナーを介さずに感光ドラムと現像ローラやクリーニングブレードが直接接触して摺擦する場合に顕著に生じる。トナーを介さずに各部材を感光ドラムに直接接触させると、部材間の摩擦力が高まってしまい、結果として感光層への研磨作用を助長してしまう。そのため現像するためのトナーコート層の無い現像ローラの端部や画像形成領域外で感光ドラムと接触しているクリーニングブレードの端部等はトナー量が非常に少ないため感光層の削れが促進してしまう。

特許文献１では、感光ドラムの感光層の削れに対して、感光ドラムの感光層の長手方向の幅と、現像ローラの長手方向の幅と、クリーニングブレードの長手方向の幅を規定する。これにより感光層の削れを低減する。具体的には、「（感光層の長手方向の幅）≧（現像ローラの長手方向の幅）＞（クリーニングブレードの長手方向の幅）」に設定する。これによりクリーニングブレードよりも長手方向外側で感光ドラムと現像ローラとが接触する領域における感光層の削れを低減することができる。

特開２００８―２０９９１０号公報

しかしながら、特許文献１では、画像形成装置や現像ユニット、プロセスカートリッジの小型化の観点からは必ずしも「（現像ローラの長手方向の幅）＞（クリーニングブレードの長手方向の幅）」の構成をとることができない場合があった。また、プロセスカートリッジの交換頻度を低減するためには感光層の削れを更に低減させ、プロセスカートリッジを長寿命化する必要があった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、小型化したプロセスカートリッジであっても像担持体の感光層の削れを低減することができるプロセスカートリッジを提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係るプロセスカートリッジの代表的な構成は、回転可能な像担持体と、前記像担持体の画像形成領域に形成された静電潜像に現像剤を供給する、回転可能な現像剤担持体と、前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードと、を有し、前記像担持体は、前記像担持体の回転軸線方向である第１方向において、前記画像形成領域と異なる部分に、該画像形成領域の外径よりも小さい小径部を有し、前記画像形成領域は、前記現像剤担持体と前記クリーニングブレードとに当接し、前記小径部は、前記現像剤担持体と前記クリーニングブレードに対向して離間していることを特徴とする。

本発明によれば、小型化したプロセスカートリッジであっても像担持体の感光層の削れを低減することができる。

本発明に係るプロセスカートリッジを着脱可能に設けられる画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 本発明に係るプロセスカートリッジの構成を示す断面説明図である。 本実施形態の感光ドラムと、現像ローラと、クリーニングブレードと、帯電ローラとの配置構成を説明する断面説明図である。 本実施形態の感光層の削れを説明する図である。 比較例の感光ドラムと、現像ローラと、クリーニングブレードと、帯電ローラとの配置構成を説明する断面説明図である。 比較例の感光層の削れを説明する図である。

図により本発明に係るプロセスカートリッジの一実施形態を具体的に説明する。但し、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置等のみに本発明が限定されるものではない。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて本発明に係るプロセスカートリッジ１４を着脱可能に設けられる画像形成装置１２の構成について説明する。図１は、本発明に係るプロセスカートリッジ１４を着脱可能に設けられる画像形成装置１２の構成を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置１２は、図示しない駆動手段により図１の時計回り方向に回転可能な像担持体となる感光ドラム１が設けられている。感光ドラム１の表面に接触した帯電手段となる帯電ローラ２に図示しない帯電バイアス電源から帯電バイアスとして直流電圧を印加する。これにより感光ドラム１の表面が所定の電位に一様に帯電される。

一様に帯電された感光ドラム１の表面には、画像信号を受けて点灯する半導体レーザを有する像露光手段となる光学系の露光装置３によりイメージ露光による光照射が行われて感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。感光ドラム１の表面上に形成された静電潜像に対して現像手段となる現像装置１５によりトナー（現像剤）が供給されてトナー像として現像される。

一方、図示しない給送カセット内に収容された記録材Ｐは、図示しない給送ローラにより繰り出され、図示しない分離手段との協働により一枚ずつ分離給送される。給送された記録材Ｐは、一旦停止している図示しないレジストローラのニップ部に先端部が突き当てられて該記録材Ｐの腰の強さにより扱かれて斜行が補正される。その後、図１の時計回り方向に回転する感光ドラム１の表面上のトナー像と同期がとられて記録材Ｐはレジストローラにより挟持搬送されて感光ドラム１の表面と、転写手段となる転写ローラ５とにより形成される転写ニップ部１７に送られる。

転写ローラ５には、図示しない転写バイアス電源から転写バイアスが印加される。これにより感光ドラム１の表面上のトナー像が記録材Ｐに転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段となる定着装置６に搬送される。定着装置６に設けられた定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される過程において加熱及び加圧されてトナー像が熱溶融し、記録材Ｐに熱定着される。その後、画像形成装置１２本体外に設けられた排出トレイ１３上に排出される。

尚、転写後に感光ドラム１の表面上に残った残留トナーは、ゴムチップを有するクリーニング手段となるクリーニングブレード７により掻き取られて除去される。クリーニングブレード７は、感光ドラム１（像担持体）の表面をクリーニングする。その後、感光ドラム１の表面は、再び帯電ローラ２により一様に帯電されて前述した画像形成プロセスを繰り返す。

＜プロセスカートリッジ＞
次に、図２及び図３を用いて本発明に係るプロセスカートリッジ１４の構成について説明する。図２は、本発明に係るプロセスカートリッジ１４の構成を示す断面説明図である。図３は、本実施形態の感光ドラム１と、現像ローラ８と、クリーニングブレード７と、帯電ローラ２との配置構成を説明する断面説明図である。図２に示すプロセスカートリッジ１４は、感光ドラムユニット４０と、現像ユニット４１とを一体的にカートリッジ化したものである。プロセスカートリッジ１４は、画像形成装置１２本体に対して着脱可能に構成される。

＜現像ユニット＞
現像ユニット４１は、絶縁性一成分磁性現像剤であって体積平均粒径が約８．０μｍのネガトナーからなる磁性トナーＴ（現像剤）を収容した枠体からなる現像容器１６を有する。現像容器１６には、該現像容器１６内の磁性トナーＴを撹拌搬送する撹拌部材１０が設けられている。撹拌部材１０は、回転軸１０ａを中心に図２の時計回り方向に回転する。

また、現像容器１６の感光ドラム１に対向する開口近傍には、感光ドラム１（像担持体）の表面上の画像形成領域Ｒｆに形成された静電潜像に磁性トナーＴ（現像材）を供給する回転可能な現像剤担持体となる現像ローラ８が支持されている。現像ローラ８の内部には、マグネットローラ９が内包されている。また、現像容器１６の感光ドラム１に対向する開口近傍には、現像ローラ８に対向して現像剤規制部材となる規制ブレード４が支持されている。

現像容器１６内に設けられる撹拌室１６ａと現像室１６ｂとの間には、開口１１が設けられている。撹拌室１６ａを形成する枠体１６ｃと、現像室１６ｂを形成する枠体１６ｄとをそれぞれの開口１１を合致させた状態で図示しない結合部を溶着する。これにより互いの枠体１６ｃ，１６ｄを結合して現像容器１６を構成している。尚、本実施形態の現像容器１６内に収容される磁性トナーＴは、２００ｇ程度である。

現像容器１６の撹拌室１６ａ内には、撹拌部材１０が回転可能に支持されている。図示しない駆動手段により撹拌部材１０を回転軸１０ａを中心に図２の時計回り方向に回転する。これにより撹拌室１６ａ内の磁性トナーＴが撹拌されながら搬送され、開口１１を介して現像室１６ｂ内に送られる。現像容器１６の感光ドラム１に対向する開口近傍には、現像ローラ８が回転可能に設けられている。

本実施形態の現像ローラ８は、長手方向の長さが２６２ｍｍで外径が１６ｍｍの非磁性のアルミニウム製のスリーブの外周面上に、シリコンゴムを基層としたアクリル・ウレタン系ゴムを表面にコートした外径が１８ｍｍの二層構成のローラで構成される。

本実施形態の現像ローラ８のアルミニウム製のスリーブの外周面上のシリコンゴムの長手方向の長さは２４２ｍｍに設定した。現像性及び画質の観点から現像ローラ８の体積抵抗は、現像バイアスとして−５０Ｖを印加した状態で１×１０^５Ω〜１×１０^６Ω程度に設定した。また、現像ローラ８の硬度は、アスカー（Ａｓｋｅｒ）Ｃ硬度で５０°、ＭＤ−１（マイクロ硬さ）硬度で４０°に設定される。

画像形成時において、現像ローラ８は、感光ドラム１の表面に対して表面の弾性体が４０μｍ程度侵入するように所定の押圧力で圧接されている。現像ローラ８は、図２の矢印Ｒ２方向に周速度が１４０ｍｍ／ｓｅｃにて回転する。これにより現像ローラ８の表面に担持された磁性トナーＴを図２の矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１の表面に搬送できるようになっている。

現像ローラ８の上方位置には、現像容器１６に支持されたトナー量規制部材としての規制ブレード４が設けられている。本実施形態の規制ブレード４は、ステンレス（ＳＵＳ）製の板金に薄板を固定した構成である。薄板には、厚さが８０μｍで長手方向の長さが２２２ｍｍで、短手方向の長さが１５ｍｍのリン青銅板を使用した。

この規制ブレード４を現像ローラ８の表面上に垂下させ、所定の圧力で弾性的に当接させる。これにより現像ローラ８の表面上に担持した磁性トナーＴのコート量を規制している。現像ローラ８の表面上に形成される磁性トナーＴのトナーコート領域Ｒｔの長手方向の長さＬｔは、規制ブレード４の長手方向の長さと同じ幅の２２２ｍｍとなる。尚、現像ローラ８の表面と、規制ブレード４との当接部を通過する磁性トナーＴは、摩擦帯電作用により負極性に帯電される。規制ブレード４が現像ローラ８の表面に当接したときの当接圧は、現像性及び画質の観点から約１５ｇ／ｃｍとした。

現像ローラ８は中空形状をしており、内部には、多極構造の磁界発生手段を有した非回転のマグネットローラ９が内包されている。本実施形態のマグネットローラ９の外径は１４ｍｍであり、図示しない磁極Ｓ１，Ｎ１，Ｓ２，Ｎ２を有している。マグネットローラ９の磁極Ｓ１は、「現像極」と呼ばれ、感光ドラム１の表面に対向して静電潜像の現像を行う役割を担っている。

磁極Ｎ１は、「現像部送り極」と呼ばれ、規制ブレード４と現像ローラ８の表面との接触部近傍を「磁性トナーＴの穂が寝た状態」で通過させることにより現像部に送り込む磁性トナーＴの量を調整する役割を担う。磁極Ｓ２は、「取り込み極」と呼ばれ、現像容器１６の現像室１６ｂ内の磁性トナーＴを現像ローラ８の表面に引き付ける役割を担っている。磁極Ｎ２は、「シールド極」と呼ばれ、磁性トナーＴが現像容器１６の開口から外に漏れないように磁気的にシールドする役割を担っている。

図３に示すように、現像ユニット４１の枠体の長手方向端部からのトナー漏れを防止するために現像ローラ８の表面の弾性体の長手方向端部の外周面には、長手方向の幅が８ｍｍのフェルト材質のシール部材５０が押し当てられた状態で保持されている。現像ローラ８の表面のシール部材５０が接触している領域から該現像ローラ８のシリコンゴムの長手方向端部までは、シール部材５０により磁性トナーＴが封止される。このため現像ローラ８の表面上には、磁性トナーＴがコートされない非トナーコート領域Ｒｎが形成される。

現像ローラ８には、図示しない現像バイアス電源が接続されている。図示しない現像バイアス電源から現像バイアス電圧を現像ローラ８に印加して感光ドラム１の表面と現像ローラ８との間に所定の電界を形成する。これにより感光ドラム１の表面上の静電潜像部に負極性に帯電した磁性トナーＴを電気的に吸着させる。これにより感光ドラム１の表面上の静電潜像に負極性に帯電した磁性トナーＴを付着させてトナー像として現像する。これにより画像形成を行なう。本実施形態では、図示しない現像バイアス電源から現像ローラ８に現像バイアス電圧として−３００Ｖの直流電圧を印加する。

＜感光ドラムユニット＞
感光ドラムユニット４０には、感光ドラム１が回転可能に支持される。また、該感光ドラム１の外周面に沿って帯電ローラ２と、クリーニングブレード７が設けられている。本実施形態の帯電ローラ２は、外径が６ｍｍ、長手方向の長さが２２８ｍｍの芯金の外周面に厚さ約３ｍｍのウレタンゴムからなる導電性弾性層が設けられる。更に、該導電性弾性層の外周面上に厚さが数μｍのウレタンゴムにカーボンブラックを分散させた高抵抗層を長手方向の長さが２１８ｍｍで順次形成したものである。

帯電ローラ２の高抵抗層としては、ウレタンゴムの他にアクリル樹脂、ナイロン樹脂、フッ素樹脂等を用いても良い。帯電ローラ２の芯金の両端部を導電性の支持部材により回転可能に支持する。更に、その支持部材をバネ等の付勢部材により感光ドラム１の方向に移動可能に付勢してある。これにより帯電ローラ２は、導電性弾性層の弾性に抗して感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力で圧接されて帯電ニップ部１８を形成する。

帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接触して該感光ドラム１の回転に従動回転する。帯電ローラ２には、図示しない帯電バイアス電源により導電性の芯金を介して直流電圧が印加される。これにより感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。本実施形態では、図示しない帯電バイアス電源から帯電ローラ２の芯金に−１０５０Ｖの直流電圧を印加する。これにより感光ドラム１の表面電位を−５００Ｖに帯電させている。

＜クリーニングブレード＞
クリーニングブレード７は、ステンレス（ＳＵＳ）製の板金と、その板金の先端部に弾性を有するゴムチップを長手方向の長さが２４６ｍｍで圧着させた構成である。このクリーニングブレード７のゴムチップの先端部は、感光ドラム１の表面に対して所定の角度と侵入量で接触させている。また、良好なクリーニング性を確保するためにクリーニングブレード７の感光ドラム１の表面に対する当接圧は約８０ｇ／ｃｍとした。このようなクリーニングブレード７の構成により感光ドラム１の表面の残留トナーを除去している。

＜像担持体＞
本実施形態の像担持体となる感光ドラム１は、射出成型により成型した樹脂製で厚みが３ｍｍの回転軸となる基体を用いている。本実施形態では、ポリカーボネート樹脂を用いて感光ドラム１の基体を作製したが、使用する樹脂は特に限定されるものではなく、感光ドラム１（像担持体）の回転軸となる基体を成形性が容易な熱可塑性樹脂で一体的に形成すれば良い。

感光ドラム１の基体全面には、カーボン導電液を塗工して薄膜化しており、更にその上に有機光導電液を塗工して薄膜化する。これにより感光層を形成している。感光層は、感光ドラム１（像担持体）の回転軸となる基体を覆い、静電潜像が形成される。感光ドラム１の基体の長手方向端部の一部には、有機光導電液の未塗工領域を設ける。これによりカーボン導電膜の露出部を形成する。

プロセスカートリッジ１４を画像形成装置１２本体に装着したとき、前記カーボン導電膜の露出部が画像形成装置１２側に設けられた図示しない電極を介して接地される。感光ドラム１の表面の感光層の厚みは、該感光ドラム１の長手方向端部付近で１８μｍ程度に設定している。感光ドラム１の表面の感光層の材料は、ポリアリレート樹脂を含有した感光層を使用した。尚、感光ドラム１は、図２の矢印Ｒ１方向に周速度が１００ｍｍ／ｓｅｃで回転している。

図３に示すように、本実施形態の感光ドラム１の長手方向の長さＬは２６４ｍｍである。また、感光ドラム１の長手方向両端部１ａ，１ｂから中央部に向かって２３ｍｍまでの端部領域Ｒｏには、外径Ｄｏが２８ｍｍの小径部１ｃ，１ｄが設けられている。感光ドラム１（像担持体）は、該感光ドラム１の回転軸線方向である第１方向（図３の左右方向）において、画像形成領域Ｒｆと異なる部分に、該画像形成領域Ｒｆの外径Ｄｉ（３０ｍｍ）よりも小さい小径部１ｃ，１ｄ（外径Ｄｏが２８ｍｍ）を有する。

感光ドラム１（像担持体）は、第１方向（図３の左右方向）において、画像形成領域Ｒｆ、小径部１ｃ，１ｄ、とが順に形成されている。感光ドラム１（像担持体）は、第１方向（図３の左右方向）において、画像形成領域Ｒｆが小径部１ｃ，１ｄの間に形成されている。感光ドラム１の端部領域Ｒｏ以外の中央部領域Ｒｉの長手方向の長さＬｉは２１８ｍｍである。該中央部領域Ｒｉの外径Ｄｉは３０ｍｍに設定した。

また、本実施形態の感光ドラム１の基体は、長手方向で外径が異なる構成である。複数の部品を組み合わせて、感光ドラム１の基体を作製することも可能であるが、本実施形態では一体的に感光ドラム１の基体を作製する。これにより部品点数を削減すると共に感光ドラムユニット４０の寸法精度を向上させて画質の安定化を可能とした。

尚、本実施形態の感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒｆの長手方向の長さＬｆは、２０８ｍｍに設定している。感光ドラム１の中央部領域Ｒｉの長手方向の長さＬｉ（２１８ｍｍ）は、感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒｆの長手方向の長さＬｆ（２０８ｍｍ）よりも大きい値に設定される。

感光ドラム１（像担持体）の回転軸線方向である第１方向（図３の左右方向）における該感光ドラム１の小径部１ｃ，１ｄの間の長さＬｉ（２１８ｍｍ）を考慮する。更に、該感光ドラム１（像担持体）の第１方向（図３の左右方向）における画像形成領域Ｒｆの長さＬｆ（２０８ｍｍ）とを考慮する。両者の関係は、以下の数１式の関係を満たすことが必要である。

［数１］
Ｌｉ＞Ｌｆ

次に、図３を用いて、本実施形態の感光ドラム１の表面に接触して設けられた帯電ローラ２、クリーニングブレード７、現像ローラ８の配置構成について説明する。図３は、本実施形態の感光ドラム１と、現像ローラ８と、クリーニングブレード７と、帯電ローラ２との配置構成を説明する断面説明図である。

図３に示すように、本実施形態の帯電ローラ２は、感光ドラム１の外径Ｄｉ（＞Ｄｏ）を有する中央部領域Ｒｉの表面に当接している。帯電ローラ２の長手方向の帯電幅Ｌｃは、感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒｆの長手方向の長さＬｆ以上の幅を有していれば良い。本実施形態では、帯電ローラ２の長手方向の帯電幅Ｌｃは、感光ドラム１の中央部領域Ｒｉの長手方向の長さＬｉ（２１８ｍｍ）と同じ長さに設定した。

本実施形態のクリーニングブレード７は、感光ドラム１の外径Ｄｉ（＞Ｄｏ）を有する感光ドラム１の中央部領域Ｒｉの画像形成領域Ｒｆの表面に当接している。クリーニングブレード７の感光ドラム１の外径Ｄｏ（＜Ｄｉ）を有する端部領域Ｒｏの表面に対向している部分は、該端部領域Ｒｏの表面に対して非接触になるように構成される。即ち、小径部１ｃ，１ｄは、クリーニングブレード７に対向して離間している。

感光ドラム１の中央部領域Ｒｉの表面に付着した残留トナーは、クリーニングブレード７により掻き取られ、図２に示す廃トナー容器５１内に回収される。このとき、感光ドラム１の中央部領域Ｒｉの表面からクリーニングブレード７により掻き取られた磁性トナーＴが該クリーニングブレード７と感光ドラム１の表面とが非接触の端部領域Ｒｏから、こぼれ落ちないようにする。そのために図示しない磁気シールを廃トナー容器５１の枠体の端部に配置する。これにより感光ドラム１の中央部領域Ｒｉの表面からクリーニングブレード７により掻き取られた磁性トナーＴが端部領域Ｒｏから、こぼれ落ちないように磁気的に封止する。

本実施形態の現像ローラ８（現像剤担持体）の表面上のトナーコート領域Ｒｔは、感光ドラム１の外径Ｄｉ（＞Ｄｏ）を有する中央部領域Ｒｉの画像形成領域Ｒｆの表面に当接可能に構成される。現像ローラ８（現像剤担持体）の回転軸線方向である第２方向（図３の左右方向）における該現像ローラ８の現像剤で覆われたコート領域となるトナーコート領域Ｒｔの長さＬｔ（２２２ｍｍ）を考慮する。更に、感光ドラム１（像担持体）の第１方向（図３の左右方向）における該感光ドラム１の小径部１ｃ，１ｄの間の長さＬｉ（２１８ｍｍ）を考慮する。両者は、感光ドラム１の表面に形成された感光層の削れを低減するために以下の数２式に示す関係に設定されている。

［数２］
Ｌｔ＞Ｌｉ

現像ローラ８の表面上の非トナーコート領域Ｒｎは、感光ドラム１の外径Ｄｏ（＜Ｄｉ）を有する端部領域Ｒｏの表面に対向して配置されている。現像ローラ８の表面上の非トナーコート領域Ｒｎは、感光ドラム１の表面に対して非接触となるように構成されている。即ち、小径部１ｃ，１ｄは、現像ローラ８（現像剤担持体）に対向して離間している。

本実施形態では、現像ローラ８（現像剤担持体）の長手方向中央部と、クリーニングブレード７の長手方向中央部とは、感光ドラム１（像担持体）の表面上の画像形成領域Ｒｆに当接する。更に、現像ローラ８（現像剤担持体）の長手方向端部と、クリーニングブレード７の長手方向端部とは、小径部１ｃ，１ｄからなる感光ドラム１の表面上の端部領域Ｒｏに対向して離間している。

ここで、非トナーコート領域Ｒｎの長手方向の長さは、現像ローラ８の表面上の長手方向の長さをＬｄとすれば、該長さＬｄから現像ローラ８のトナーコート領域Ｒｔの長手方向の長さＬｔを差し引いた（Ｌｄ−Ｌｔ）である。本実施形態では、感光ドラム１の表面上の長手方向の長さＬが２６４ｍｍである。クリーニングブレード７の長手方向の長さＬｂが２４６ｍｍである。

現像ローラ８の表面上の長手方向の長さＬｄが２４２ｍｍである。現像ローラ８のトナーコート領域Ｒｔの長手方向の長さＬｔが２２２ｍｍである。感光ドラム１の中央部領域Ｒｉの長手方向の長さＬｉが２１８ｍｍである。感光ドラム１の端部領域Ｒｏの長手方向の長さＬｏが２３ｍｍである。感光ドラム１の端部領域Ｒｏの外径Ｄｏが２８ｍｍである。感光ドラム１の中央部領域Ｒｉの外径Ｄｉが３０ｍｍである。感光ドラム１の画像形成領域Ｒｆの長手方向の長さＬｆが２０８ｍｍである。

＜比較例＞
次に、図５を用いて比較例の感光ドラム１の表面に接触して設けられた帯電ローラ２、クリーニングブレード７、現像ローラ８の配置構成について説明する。図５は、比較例の感光ドラム１と、現像ローラ８と、クリーニングブレード７と、帯電ローラ２との配置構成を説明する断面説明図である。

図５に示す比較例のプロセスカートリッジ１４に設けられる帯電ローラ２、クリーニングブレード７、現像装置１５の材料や形状、図示しない各種電源から印加するバイアス電圧値等の構成は、前述した実施形態と同様であるため重複する説明は省略する。

図５に示す比較例の感光ドラム１には、基体に厚みが０．７ｍｍで外径Ｄが３０ｍｍのアルミニウム製の素管を使用した。該アルミニウム製の素管の外周面上には、有機光導電液を長手方向全域に塗工して感光層を形成し、アルミニウム製の素管を介して接地する構成とした。尚、感光層の材料や膜厚等は、前述した実施形態と同様に構成した。

図５に示す比較例の帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒｆをカバーするように配置した構成である。現像ローラ８は、感光ドラム１の表面に対して該現像ローラ８の表面上の長手方向の長さＬｄの全長に亘って当接している。

このため図５に示す比較例では、図１に示す実施形態の構成とは異なり、現像ローラ８の表面上の非トナーコート領域Ｒｎも感光ドラム１の表面に当接している。また、クリーニングブレード７も長手方向全域に亘って感光ドラム１の表面に当接している。比較例では、感光ドラム１の表面上の長手方向の長さＬが２６４ｍｍである。クリーニングブレード７の長手方向の長さＬｂが２４６ｍｍである。現像ローラ８の表面上の長手方向の長さＬｄが２４２ｍｍである。現像ローラ８のトナーコート領域Ｒｔの長手方向の長さＬｔが２２２ｍｍである。感光ドラム１の表面の外径Ｄが３０ｍｍである。感光ドラム１の画像形成領域Ｒｆの長手方向の長さＬｆが２０８ｍｍである。

＜感光層の削れ＞
次に、図４及び図６を用いて図１に示す実施形態と、図５に示す比較例とで、感光ドラム１の表面の感光層の削れの検証実験を行った結果について説明する。図４は、本実施形態の感光層の削れを説明する図である。図６は、比較例の感光層の削れを説明する図である。

＜実験条件＞
感光ドラム１の表面の感光層の削れの検証実験は、気温が２３℃／湿度が５０％Ｒｈの環境条件で実施した。図１に示す実施形態と、図５に示す比較例の構成をそれぞれ有するプロセスカートリッジ１４を装着した画像形成装置１２を用いた。印字率は１％で２枚ずつ間隔をあけて記録材Ｐに印刷を行う２枚間欠印刷で合計で１５０００枚の記録材Ｐに印刷を行った。図４は、図３に示す実施形態における実験前後の感光ドラム１の表面の感光層の膜厚の測定結果を示す。図６は、図５に示す比較例における実験前後の感光ドラム１の表面の感光層の膜厚の測定結果を示す。

尚、図６の横軸上の「（Ｌｂ−Ｌｔ）／２」で示す領域は、以下の通りである。図５に示すクリーニングブレード７の長手方向の長さＬｂ（２４６ｍｍ）から現像ローラ８のトナーコート領域Ｒｔの長手方向の長さＬｔ（２２２ｍｍ）を差し引いた長さ（Ｌｂ−Ｌｔ）を考慮する。その長さ（Ｌｂ−Ｌｔ）の半分の長さ｛（Ｌｂ−Ｌｔ）／２｝である。言い換えれば、現像ローラ８の表面上の長手方向端部の非トナーコート領域Ｒｎに更にクリーニングブレード７の長手方向端部まで延長した領域である。

図６に示すグラフａは、比較例の実験前の感光ドラム１の表面の感光層の膜厚を示し、グラフｂは、比較例の実験後の感光ドラム１の表面の感光層の膜厚を示す。図６に示すように、比較例の構成では、感光ドラム１の表面の感光層が｛（Ｌｂ−Ｌｔ）／２｝で示す領域で局所的に大きく削れてしまう結果となった。これにより現像バイアスが感光層の削れ部に流れ込み、リーク画像と呼ばれる画像不良が発生した。これは、現像ローラ８の表面上の長手方向端部の非トナーコート領域Ｒｎでは、現像ローラ８の表面と、感光ドラム１の表面の感光層との摩擦力が高まってしまい、研磨作用を助長してしまったからである。

また、クリーニングブレード７の長手方向端部においても画像形成領域Ｒｆの外側であるため感光ドラム１の表面の感光層上の残留トナーが極めて少ない状態であった。そのためクリーニングブレード７の長手方向端部と感光ドラム１の表面の感光層との摩擦力が高まってしまい、研磨作用を助長してしまった。

このように現像ローラ８とクリーニングブレード７とのトナーが無いか、若しくは、少ない｛（Ｌｂ−Ｌｔ）／２｝で示す領域で感光ドラム１の表面の感光層に当接摺擦してしまったため感光層に局所的に大きな削れが生じてしまった。

図４に示すグラフｃは、本実施形態の実験前の感光ドラム１の表面の感光層の膜厚を示し、グラフｄは、本実施形態の実験後の感光ドラム１の表面の感光層の膜厚を示す。本実施形態の構成における感光ドラム１の表面の感光層の削れは、図４に示すように、感光ドラム１の表面の感光層が局所的に大きく削れることはなかった。

これは、現像ローラ８の表面と、感光ドラム１の表面の感光層とが当接している感光ドラム１の中央部領域Ｒｉには、現像ローラ８の表面上のトナーコート領域Ｒｔに担持されたトナーが介在している。これにより現像ローラ８の表面と、感光ドラム１の表面の感光層との摺擦作用を緩和している。また、現像ローラ８の表面上の非トナーコート領域Ｒｎが感光ドラム１の表面上の中央部領域Ｒｉに当接していない上、端部領域Ｒｏの表面から離間している。このため現像ローラ８の表面と、感光ドラム１の表面の感光層との摺擦作用を回避することができた。

クリーニングブレード７に関しても同様で、クリーニングブレード７と感光ドラム１の表面の感光層とが当接している感光ドラム１の表面上の中央部領域Ｒｉには現像ローラ８の表面上のトナーコート領域Ｒｔに担持されたトナーが介在している。このためクリーニングブレード７と感光ドラム１の表面の感光層との摺擦作用を緩和している。

また、残留トナーの少ない感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒｆの外側の端部領域Ｒｏの表面においてはクリーニングブレード７の長手方向端部は、感光ドラム１の表面の感光層に当接していない。このためクリーニングブレード７と感光ドラム１の表面の感光層との摺擦作用を回避することができた。

本実施形態では、現像ローラ８の表面上の非トナーコート領域Ｒｎと、クリーニングブレード７の長手方向端部とが感光ドラム１の表面の感光層に対して非接触である。また、感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒｆでは、現像ローラ８の表面上のトナーコート領域Ｒｔと、クリーニングブレード７とが感光ドラム１の表面の感光層に当接している構成が重要である。

これにより小型化したプロセスカートリッジ１４であっても感光ドラム１の表面の感光層の削れを低減することができるプロセスカートリッジ１４を提供することができる。これにより高耐久、高寿命なプロセスカートリッジ１４を提供することができる。

Ｄｉ…感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒｆの外径
Ｒｆ…感光ドラム１の表面上の画像形成領域
１…感光ドラム（像担持体）
１ｃ，１ｄ…小径部
７…クリーニングブレード
８…現像ローラ（現像剤担持体）
１４…プロセスカートリッジ

Claims (6)

1. 回転可能な像担持体と、
   前記像担持体の画像形成領域に形成された静電潜像に現像剤を供給する、回転可能な現像剤担持体と、
   前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードと、
   を有し、
   前記像担持体は、前記像担持体の回転軸線方向である第１方向において、前記画像形成領域と異なる部分に、該画像形成領域の外径よりも小さい小径部を有し、
   前記画像形成領域は、前記現像剤担持体と前記クリーニングブレードとに当接し、
   前記小径部は、前記現像剤担持体と前記クリーニングブレードに対向して離間していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記像担持体は、前記第１方向において、前記画像形成領域、前記小径部、とが順に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 前記像担持体は、前記第１方向において、前記画像形成領域が前記小径部の間に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記現像剤担持体の回転軸線方向である第２方向における前記現像剤担持体の前記現像剤で覆われたコート領域の長さＬｔと、前記第１方向における前記画像形成領域の長さＬｆと、前記第１方向における前記像担持体の前記小径部の間の長さＬｉとの関係が、
   Ｌｔ＞Ｌｉ＞Ｌｆ
   を満たすことを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記像担持体は、
   回転軸となる基体と、
   前記基体を覆い、静電潜像が形成される感光層と、
   を有し、
   前記基体は、熱可塑性樹脂で一体的に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記現像剤は、絶縁性一成分磁性現像剤であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。

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