JPH03126961A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１例えば、電子写真複写機◆レーザービームプ
リンタ・静電記録装置等の画像形成装置に関する。

より詳しくは、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像
担持体面を帯電処理する工程を含む作像プロセス手段に
より画像形成を実行する画像形成装置に関する。

（従来の技術） この種の画像形成装置において、感光体等の像担持体面
を帯電処理する手段機器としては従来よりコロナ放電装
置が広く利用されている。コロナ放電装置は均一帯電処
理する手段として有効なものである。しかし高圧電源（
ＤＣ５〜８ＫＶ）を必要とする、コロナ発生時にオゾン
を比較的多く発生する、電力的にも効率が悪い等の問題
点を右している。

そこでコロナ放電装置にかわる、感光体等の被帯電体面
の帯電処理手段として電圧を印加した或いは摩擦帯電用
の帯電部材を被帯電体面に当接させて帯電処理（除電処
理も含む）する接触帯電手段が注目されている。

特に、バイアス電圧を印加した帯電部材（ローラ型・ベ
ルト型・ウェブ型・ブレード型・ロンド型・ブロック型
・パッド型・ブラシ型等）を被帯電体面に当接させるこ
とで被帯電体面に電荷を直接的に転移（注入）して所定
の電位に帯電させる接触帯電法（又は直接帯電法）もし
くは同装置は、被帯電体面に所望の帯電電位を得るのに
必要とされる印加電圧の低圧化がはかれること、帯電過
程で発生するオゾン量が極〈微量でありオゾンフィルタ
の必要性がなくなること、そのために装置の排気系等の
構成が簡略化されること、構成が簡単であること、等の
長所を有しており、その実用化研究・開発提案が多数な
されている（特開昭５７−１７８２８７　・５Ｂ−＋０
４３５１　・５８−４０５ｆ１８・５８−１３９１５８
　・５８−１５０９７５号等）。

本出願人も帯電ムラのない均一な帯電処理等を目的とし
て帯電部材に対して直流電圧と被帯電体面の帯電開始電
圧の２倍以上の振動電圧（時間とともに電圧値が周期的
に変化する電圧）との重畳電圧を印加することや、帯電
部材から被帯電体面への異常放電や絶縁破壊をなくすた
めに帯電部材を複数層構成にすることなど種々の提案を
している（特願和８１−２９８４１９・＄２−２３０３
３４号等）。

一方、画像形成装置の構成形態の１つとしてプロセスカ
ートリッジ着脱式がある。これは少なくとも感光体等の
像担持体、一般的には、像担持体、該像担持体の帯電処
理手段、現像処理手段。

像担持体のクリーニング手段等のいくつかの作像プロセ
ス手段を共通のカートリッジカバー（カートリッジ枠、
ハウジング）に互いに所定の配置関係を保たせて組付け
てそれ等を一括して画像形成装置本体に対して素人でも
簡単・容易に着脱交換操作自在に構成したものである。

このプロセスカートリッジ着脱式は、原則的には規定枚
数分（例えば３０００〜５０００枚）の画像形成の実行
に使用されたら使用寿命が尽きたものとして新しいプロ
セスカートリッジと交換するもので１画像形成装置のメ
ンテナンスがフリー化される、画像形成装置の操作性伜
取扱い性が向上する、収容現像剤の色を異にする幾つか
のプロセスカートリッジを交換使用することで多色画像
の形成もできる等の利点を有しているので１例えばパー
ソナルタイプの小型・筒便機種等の画像形成装置のｉの
構成態様として実用化されている。

このようなプロセスカートリッジ着脱方式の画像形成装
置においてプロセスカートリッジに包含させた感光体等
の像担持体の帯電処理手段として前述したような電圧を
印加した或いは摩擦帯電用の帯電部材（以下、接触帯電
部材と記す）を像担持体に当接させることで帯電処理す
る手段を採択すればコロナ放電装置を使用した場合より
もより簡便化したタイプの画像形成装置を構成できる。

この場合において接触帯電部材はそれ自体耐久性があり
長期の繰り返し使用のできる長寿命部材であるので、こ
の部材は使い捨て側であるプロセスカートリッジ側には
具備させず、耐久使用側である画像形成装置本体側に配
設具備させた方がプロセスカートリッジの構成を簡略化
できコスト面でも有利である。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように接触帯電部材を画像形成装置本体側に配設
具備させた構成とした場合の問題点の１つとして該接触
帯電部材の清掃（クリーニング）の問題がある。

即ち接触帯電部材自体は前述のように耐久性があり長期
の繰り返し使用ができる長寿命部材であるけれども、繰
り返し使用されるうちには現像剤（トナー）、転写紙か
ら出る紙粉、その他の異物が付着して次第に蓄積して汚
されていき帯電不良を発生することになるので、該接触
帯電部材の清浄部材を具備させる必要がある。その清浄
部材を接触帯電部材に常時接触させて画像形成装置本体
側に具備させた場合、その清掃部材の清掃能力を接触帯
電部材の寿命すなわち画像形成装置本体のノ１命まで維
持させることは困難であり、簡単な清掃部材では不十分
となり清掃不良をまね〈。

該清掃部材を定期的に画像形成装置本体から取り外して
新品と取り替えるのではこの種の画像形成装置のメンテ
ナンスフリーの利点がそこなわれることになる。

また清掃部材の清掃能力を画像形成装置本体の寿命まで
維持させるために、清浄部材を接触帯電部材に常時当接
させておくのではなく、定期的に清掃部材を接触Ｗｆ電
線部材接・離（オン・オフ）動作させる構成とした場合
にはその接・ｇ１機構のために装置本体側の構成が複雑
化することになり好ましくない。

本発明はこのような接触帯電部材の清掃の問題を合理的
に解消することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、 像担持体の面を帯電処理する工程を含む作像プロセス手
段により画像形成を実行する画像形成装置であり。

作像プロセス手段・のうち少なくとも像担持体は画像形
成装置本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジと
して構成されており、 該プロセスカートリッジ側の像担持体の面を帯電処理す
る手段は画像形成装置本体側に配設されていて画像形成
装置本体に対してプロセスカートリッジが所定に装着さ
れた状態において該プロセスカートリッジ側の像担持体
の面に所定に当接している接触帯電部材であり、 画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの装着
移動過程時または取り出し移動過程時もしくはその両過
程時或いは装着完了状態において、前記接触帯電部材に
当接する接触帯電部材清掃部材をプロセスカートリッジ
側に具備している ことを特徴とする画像形成装置 である。

また本発明は上記のような画像形成装置において、接触
帯電部材は、プロセスカートリッジの画像形成装置本体
に対する装着移動過程時または取り出し移動過程時もし
くはその両過程時におけるプロセスカートリッジ側の清
掃部材との当接で従動回転する回転体（例えば回転ロー
ラ体、回転ブラシ体５回動ベルト体等）であり、この清
掃部材との当接による接触帯電部材たる回転体の従動回
転は少なくとも１回転分実行されることを特徴とする画
像形成装置である。

（作　用） 即ち、画像形成装置本体側に配設した接触帯電部材の清
掃は、装置本体に対するプロセスカートリッジの新旧交
換、所望現像色のプロセスカートリッジとの交換、その
他の理由によるプロセスカートリッジの着脱操作時のカ
ートリッジ装着移動過程または取り出し移動過程もしく
はその両過程においてプロセスカートリッジ側に具備さ
せた清掃部材の当接により実行される。接触帯電部材は
装置本体に対するプロセスカートリッジの装着完了時点
ではカートリッジ側の像担持体面に所定に当接して帯電
処理可能状態になる。

接触帯電部材の清掃は大概の場合、プロセスカートリッ
ジの新旧交換時毎になされればその間における清掃は必
要としないが、清掃の必要を生じたときは随時にプロセ
スカートリッジを装置本体に対して着脱する操作をする
ことで上記の清掃が自然に実行される。そしてプロセス
カートリッジが交換されることで清掃部材も交換される
ことになる。

従ってプロセスカートリッジに具備させる清掃部材とし
ては短寿命のもので足り、簡単で低コストのものとする
ことができ、装置のメンテナンスフリー性も確保される
。また接触帯電部材に対する清掃部材の特別な接・離手
段を必要とせず、画像形ＴＯ＆装置本体及びプロセスカ
ートリッジの構成を複雑化させることがない。

また装置本体に対するプロセスカートリンジ装着完了状
態において装置本体側の接触帯電部材にカートリッジ側
に具備させた清掃部材を当接させる構成とした場合は、
カートリッジが装置本体に装着されている限りカートリ
ッジ側の像担持体に所定に当接した接触帯電部材に対し
て清掃部材が常時当接していて装置の作動中は継続して
接触帯電部材の清掃が実行される。

この場合でも清掃部材としてはプロセスカー）リッジの
使用寿命に対応した寿命を有する簡単で低コストのもの
で足り、プロセスカートリッジが交換されることで清掃
部材も交換されることとなるので装置のメンテナンスフ
リー性も確保される。また接触帯電部材に対する清掃部
材の特別な接・離手段を必要とせず、画像形成装置本体
及びプロセスカートリッジの構成を複雑化させることが
ない。

（実施例） 実施例１（第１図） 本実施例装置は電子写真プロセスによりｌｉ′！ｊ像形
戊を行形成もので１図は装置の要部のみを示している。

Ｃは装置本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジ
の総括符号であり、本例装置の場合は電子写真プロセス
機器のうちの、回転ドラム型電子写真感光体１（以下、
感光体と記す）、現像ｒ６２、クリーニング器３の３つ
の機器についてそれ等を互いに所定の配置関係をもって
共通のカートリッジカバー４内に組み付けて装置本体に
対して着脱使用するものとしである・ ６は接触帯電部材としての帯電ローラ、２０は転写ロー
ラ、２１はレジストローラ対、２２は転写材ガイド、２
３は転写材搬送ベルト、２４は定着器を示しており、こ
れ等は装置本体側の部材として所定の配置関係をもって
組付けである。

プロセスカートリッジＣは装置本体の図面上右側面側に
設けたカートリッジ挿脱口（不図示）から本例の場合は
クリーニング器３の配設側を先にして装置本体内へ不図
示のガイドに沿わせて左方へ押し込んで挿入し、カート
リッジ先端側が装置本体側の受は部材２５に突き当って
受は止められるまで十分に押し動かすことにより装置本
体に対して装着される（第１図（Ａ）＋同ＣＢ）→同（
Ｃ）　）　。

装着カートリッジＣの取り出しは上記の”ＡＭとは逆に
カートリッジを右方に引き移動することによりなされる
。

プロセスカートリッジＣが装置本体に対して所定に挿入
装着されることで（第１図（Ｃ））カートリ７ジＣの上
面側に設けた第１の開口部４ａが装置本体側の帯電ロー
ラ６に対応位置して帯電ローラ６がカートリッジ内の感
光体ｌの上面部に対して所定に当接した状態になる。又
カートリッジＣの上面側に設けた第２の開口部（露光用
スリン））４ｂが装置本体側の露光ステーションに対応
位置する。更に装置本体側に転写ローラ２０がカートリ
ッジＣの下面に設けた第３の開口部４Ｃに対応位置して
カートリッジ内の感光体の下面部に対して所定に当接し
た状態となる。

本例の帯電ローラ６は金属軸８と、その外周に。−５よ
、、ゆ覆りえ、。’Ｑｃｒｎｆ１度。中ヮ抗樹１ゎ層７
とでａ成されている。そして金属軸８の両端を夫々導電
性軸受け９に軸受けさせである。軸受け９は図には省略
したがガイドに沿って感光体１へ向う方向とその逆の方
向にある程度スライド移動自由である。１０は軸受け９
を感光体１へ向う方向に常時移動付勢する導電性の加圧
ばねであり、その一端は装置本体側の不動部材２６に、
他端は軸受け９に夫々連結しである。帯電ローラ６は上
記の加圧ばね１０の押圧力が感光体１の面に対して所定
に圧接する。

プロセスカートリー、ジＣは装置本体に所）ｉ二に装着
されると装置本体側と機械的・電気的にカンブリングし
て装置本体側からの動力伝達・電力供飴、制御信号の授
受等が可能状態となる。

第１図（Ｃ）のカートリッジ装着状態において１画像形
成スタート信号にもとづいて感光体ｌが所定の周速度（
プロセススピード）をもって矢示の時計方向に回転駆動
される。帯電ローラ６は感光体ｌの回転駆動に伴ない従
動回転する。

またこの帯電ローラ６に対してバイアス印加電源６ａか
ら本例の場合直流電圧と振動電圧との所定の重畳電圧が
導電性加圧ばねｌＯ→導電性軸受け９→金属軸８を介し
て印加され、回転感光体ｌの周面が所定の電位に帯電処
理される。

次いでその回転感光体ｌの上記の帯電処理面に対してカ
ートリッジＣの第２の開口部４ｂを通して装置本体側の
不図示の露光手段（原稿像結像露光手段・レーザービー
ム走査露光手段など）で目的の画像情報の露光りがなさ
れることにより感光体１面に露光画像に対応した静電潜
像が順次に形成されてい〈、その形成潜像は現像器２に
より順次にトナー画像として現像される。

一方、不図示の給紙部からは転写材Ｐが給送されてレジ
ストローラ対２１により適切なタイミングをもって感光
体１と転写ローラ２０との間の転写部へ給送されて該転
写材Ｐに対して感光体１面側の前記トナー画像が順次に
転写されていく。

トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは感光体１面から分
離されて搬送ベルト２３により定着器２４へ送られて像
定着を受け１画像形成物（コピー）として装置外へ排出
される。

次に、接触帯電部材として装置本体側に配設した帯電ロ
ーラ６の清掃について説明する。５はカートリッジカバ
ー４の先端部側の上面に貼り合せ等で取付けて具備させ
たシート状の清掃部材である。清掃部材５としは弾性を
有し、接触帯電部材面の現像剤・紙粉等の付着異物を捕
獲除去して保持する機能を有するものを使用すればよく
、例えば発泡ポリウレタン・発泡ポリエチレン等の発泡
肉質材、フェルト等を利用でき、それ等の表面に例えば
細いポリエステル繊維を束状にした素材を設けるなどし
て清掃効果を高めるようにした複合材などである。

而して本例装置の場合は、プロセスカートリッジＣを装
置本体に対して前述のように着脱操作したときそのカー
トリッジの着脱移動過程でカートリッジ側の清掃部材５
の面と装置本体側の帯電ローラ６とが押圧接触してカー
トリッジの移動に伴ない帯電ローラ６が清掃部材５との
押圧接触を保ちつつ従動回転する関係構成としである。

即ちカートリッジＣの装着移動過程ではその装着カート
リッジの先端部側のカバー上面先端辺が帯電ローラ６に
対応位置しく第１図（Ａ））引続くカートリッジＣの押
し込み移動で帯電ローラ６が該カバー上面に設けである
シート状清掃部材５の上面に加圧ばね１０に抗して乗り
上がり清掃部材５面に対して圧接し、更に引続くカート
リッジＣの押し込み移動に伴ない帯電ローラ６が清掃部
材５面上を清掃部材との接触を保ちなから従動回転する
ことで（第１図（Ｂ））、帯電ローラ周面が清掃部材５
により清掃されて付着異物の除去を受ける。そして該帯
電ローラ６はカートリッジＣの装着完了時点ではカート
リッジの第１の開口部４ａに対応位置して感光体１面に
対して所定に当接した状態になる（第１図（Ｃ））。

また装着カートリッジＣの取り出し移動過程でも帯電ロ
ーラ６は上記の装着過程とは逆に第１の開口部４ａから
清掃部材１０の上面に乗り上がってカートリッジＣの取
り出し移動に伴なって清掃部材１０との接触を保ちなか
ら従動回転することで清掃を受ける。

清掃部材５の幅寸法（カートリッジ着脱方向と直角方向
寸法）は帯電ローラ６の少なくとも有効長さ範囲長に対
応するものとし、長さ寸法（カートリ−２ジ着脱方向寸
法）は帯電ローラ６の全周長が清掃部材５との接触で清
掃作用を受けるように、該帯電ローラ６が清掃部材５と
の接触を保ちながら少なくとも１回転分の従動回転が実
行されるに足る長さ寸法に設定する。

このように本実施例の場合はプロセスカートリッジの装
置本体に対する装着過程時と取り出し過程時の両過程時
に上記のように接触帯電部材としての帯電ローラ６の清
掃が実行され、帯電ローラ６を常に良好な表面状態で感
光体ｌに適用させることが可能である。

実施例２（第２図） 本実施例装置はプロセスカートリッジＣの装置本体に対
する装着完了状態（第２図（Ｂ））において、カートリ
ッジＣの第１の開口部４ａが対応位置して感光体１に所
定に当接した帯電ローラ６に対してその右側面に帯電ロ
ーラの少なくとも有効長さ範囲に当接する関係に清掃部
材１１をカートリッジカバー４と一体の支持部４ｄに貼
り付は等により設けたものである。

この構成の場合は帯電ローラ６に対してプロセスカート
リッジＣが装置本体に装着されている限りは常に清掃部
材工ｌが帯電ローラ６に当接していて、感光体ｌの回転
駆動に伴なう帯電ローラ６の従動回転過程で該ローラの
周面が清掃を受ける。

実施例３（第３図） 本実施例装置はプロセスカートリッジＣが装置本体から
取り出されている状態（第３図（Ａ））においてカート
リッジの第１及び第２の開口部４ａ・４ｂを閉じ状態に
保つシャツタ板１３の裏面側に清掃部材１２を設けであ
る。

このシャツタ板１３は支軸１４を中心に手動で開閉操作
する９又はカートリッジＣの装置本体に対する装着移動
過程でその移動に連動して開き回動し、取り出し移動過
程でその移動に連動して閉じ回動する。

而してプロセスカートリッジＣの装置本体に対する装着
完了状態（第３図（Ｂ））において開き状態となってい
るシャツタ板１３の裏面の清掃部材１２が、シャツタ板
１３の開きで開口した第１の開口部４ａにおいて感光体
１面に所定に当接した帯電ローラ６面に当接した状態に
なり、前記実施例２のものと同様に該帯電ローラ６の清
掃が実行される。シャツタ板１３の開きにより露光用開
口としての第２の開口部４ｂも開かれて露光ステーショ
ンに対応位置する。

なお、転写ローラ２０が対応位置するプロセスカートリ
ッジＣの下面側の第３の開口部４Ｃについてもカートリ
ッジが本体装置から取り出されているときにはそれを閉
じて感光体１面やカートリッジ内部を防護するシャッタ
部材を設けることもできる。

プロセスカートリッジＣは実施例１〜３では感光体１・
現像器２・クリーニング器３の３つのプロセス機器を内
包させてなるが、他の構成でもよく、例えば感光体１と
クリーニング器３で構成されたカートリッジと現像器２
の２体構成としたものなど、所望の態様のものにできる
。

プロセスカートリッジＣの装置本体に対する着脱方式・
態様も実施例のものに限られない。

また、接触帯電部材６は実施例のローラタイプに限らず
、ブレード・ロンド・ブロック・パッド・ブラシ・ウェ
ブ・ベルト等のタイプのものにすることもできるし、摩
擦帯電用の接触部材とすることもできる。

（発明の効果） 以上のように本発明に依れば、接触帯電部材の清掃部材
としてはその使用寿命が最大でプロセスカートリッジの
使用寿命に対応した寿命或いはそれ以下の短寿命の簡単
で低コストのもので足り、プロセスカートリッジが交換
されることで清掃部材も交換されることとなるので装置
のメンテナンスフリー性も確保され、また接触帯電部材
に対する清掃部材の特別な接・敲手段を必要とせず、画
像形成装置本体及びプロセスカートリッジの構成を複雑
化させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　　　（Ｂ）　　　（Ｃ）は第１の実施例
装置の概略構成図であり、（Ａ）図は装置本体に対する
プロセスカートリッジ挿入初期の状態、（Ｂ）図は更に
挿入されて帯電ローラの清掃部側による清掃が実行され
ている途中の状態、（Ｃ）図は装着完了の状態を示して
いる。 第２図（Ａ）　　　（Ｂ）は第２の実施例装置の概略構
成図であり、（Ａ）図は装置本体に対するプロセスカー
トリッジの挿入初期の状、ｆＱ、（Ｂ）図は装着完了の
状態を示している。 第３図（Ａ）　　　（Ｂ）は第３の実施例装置の概略構
成図であり、（Ａ）図は装置本体に対するプロセスカー
トリッジ挿入初期の状態、（Ｂ）図は装着完了の状態を
示している。 Ｃはプロセスカートリッジ、１は像担持体としての回転
ドラム型の電子写真感光体、２は現像器、３はクリーニ
ング器、６は接触帯電一部材としての帯電ローラ、５・
１１・１２は清掃部材。 ２０は転写ローラ、２４は定着器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体の面を帯電処理する工程を含む作像プロ
   セス手段により画像形成を実行する画像形成装置であり
   、 作像プロセス手段のうち少なくとも像担持体は画像形成
   装置本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジとし
   て構成されており、 該プロセスカートリッジ側の像担持体の面を帯電処理す
   る手段は画像形成装置本体側に配設されていて、画像形
   成装置本体に対してプロセスカートリッジが所定に装着
   された状態において該プロセスカートリッジ側の像担持
   体の面に所定に当接している接触帯電部材であり、 画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの装着
   移動過程時または取り出し移動過程時もしくはその両過
   程時或いは装着完了状態において、前記接触帯電部材に
   当接する接触帯電部材清掃部材をプロセスカートリッジ
   側に具備している ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）接触帯電部材は、プロセスカートリッジの画像形
   成装置本体に対する装着移動過程時または取り出し移動
   過程時もしくはその両過程時におけるプロセスカートリ
   ッジ側の清掃部材との当接で従動回転する回転体であり
   、この清掃部材との当接による接触帯電部材たる回転体
   の従動回転は少なくとも１回転分実行されることを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。