JPH03126979A - 画像形成装置 - 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、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Ｍ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ヨリコロナ放電装
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
点を有している。

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？：′ｆｉ！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・ロッド型・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く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１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５７−１７８２８７−５６−１０４
３５１−５８−４０５６８−５８−１３９１５８０５８
−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Ｆｉ、Ｔｔ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１ｎ】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　・８
２−２３０３３４号等）一方１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、−殻内には像担持体
、該ｆｔｌ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、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
・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、例えばパ
ーソナルタイプの小型・簡便機種等の画像形成装置の１
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、画像形Ｊ＆装置本体に対し
てプロセスカートリッジが装着された状態において該接
触帯電部材と装着されたプロセスカートリッジ側の像担
持体とが所定に当接化した状態となる関係となるように
装置を構成するのは当然のことであるが、プロセスカー
トリッジの画像形成装置本体に対する着脱操作過程では
接触帯電部材とプロセスカートリッジ側（像担持体面や
カートリッジカバー外面）とが接触干渉を生じないよう
にすべきである。

そのような接触干渉は１例えば接触帯電部材と像担持体
との不自然な当接や擦過で接触帯電部材の鋭利な部分（
例えば接触帯電部材がブレード型である場合の先端エツ
ジ部）で像担持体を傷付けたり、逆に接触帯ＴＬ部材に
傷や不自然なたわみやごみの付着を生じさせて帯電不良
トラブルを生じさせる原因になるからである。

そこでプロセスカートリッジの画像形成装置本体に対す
る着脱移動経路をカートリッジの着脱移動過程では画像
形成装置本体側の接触帯電部材に対してカートリッジ側
が接触を生じないように接触帯電部材を回避してカート
リッジが移動し、カートリッジが画像形成装置本体に所
定に装着された状態時に接触帯電部材とカートリー、ジ
側の像担持体とが所定に当接化するような態様に構成す
ると、画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジ
の着脱方向が限定されてしまい、カートリッジの着脱が
やりづらかったり、装置本体が大型化したりする。

本発明は、上記のような不具合なく１画像形成装置本体
に対するプロセスカートリッジ着脱操作過程時での接触
帯１！部材とプロセスカートリッジ側との接触干渉を防
止することができるように工夫したものである。

（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。

像担持体の面を帯電処理する手段は像担持体の面に所定
に当接して帯電処理する接触帯電手段であり、 該接触帯電部材は、画像形成装置本体側に具備されてお
り、該手段支持部に対する位置が少なくともプロセスカ
ートリッジの画像形成装置本体に対する着脱時に変化す
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画像形成装置について、接触帯電部
材は少なくともプロセスカートリッジの画像形成装置本
体に対する着脱移動過程時にはプロセスカートリー２ジ
と干渉を生じない退避位置に変位し、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状態時には該装着
プロセスカートリッジ側の像担持体の面に対して所定に
当接した作用位置に変位することを＃徴とする画像形成
装置である。

（作　用） 即ち、画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジ
の着脱移動過程ではその移動カートリッジに対して装置
本体側の接触帯電部材をカートリッジに非接触に回避さ
せるもので、これにより接触帯電部材に対してカートリ
ッジを回避移動させる４１Ｉ或とする場合におけるよう
な前述のカートリッジの着脱方向が限定されてしまいカ
ートリッジの着脱がやりづらくなったり、装置本体が大
型化したりすることなく、接触帯電部材と着脱移動過程
のカートリッジ側との接触干渉による帯電不良等のトラ
ブルの発生を防止して長期にわたり良好な画像を出力さ
せることができ、しかもカートリッジの着脱操作性がよ
く、小型で信頼性のある、この種の画像形成装置を構成
することができる。

（実施例） 実施例１（第１・２図） 本実施例の画像形成装置は原稿台移動型の転写方式電子
写真複写装置である。第１図はプロセスカートリッジの
着脱操作過程時の装置の概略構成図、第２図はプロセス
カートリッジが所定に装着されていて複写実行状態時の
装置の概略構成図である。

第２図において、１００は複写装置（画像形成装置本体
）の外装筺、１０１はその外装筺の上面側に配設した移
動型原稿台（ガラス・樹脂等の透明板）であり１図面上
左右方向に往復移動駆動される、この原稿台１０１上に
複写すべき原稿Ｏを複写すべき画像面を下向きにして所
定のａ置基準に合せて載置し、その上から原稿圧着板１
０２をかぶせてセットする。

複写はスタート信号にもとづいて原稿台１０１の移動が
開始され、その移動過程で原稿台ｌｏｔ上のセット原稿
Ｏの下向き画像面が照明用スリット開口部１０３におい
て照明ランプ１０４で一端辺側から他端辺側にかけて順
次に照明走査され、その照明光の原稿面反射光が結像素
子１０５により像担持体としての回転ドラム型の感光体
２面に結像露光りされる。感光体２は複写スタート信号
にもとづいて矢示ａの時計方向に所定の周速度（プロセ
ススピード）をもって回転駆動され、上記の露光部より
も感光体回転方向上流側において接触帯電部材ｌによる
帯電処理を受ける。

接触帯電部材ｌは本例の場合は金属軸ｉｂと。

その外周にローラ状に被覆した１０２Ω・ｃｍ程度の抵
抗を有する樹脂やゴム層１ａとで構成したローラ型の部
材（Ｊ、Ｌ下、帯電ローラと記す）である。この帯電ロ
ーラ１は後述するように揺動レバー１０の先端側に回転
自由に軸受保持させてあり、プロセスカートリッジＣが
装置本体に所定に装着されている状態時にはプロセスカ
ートリッジ側の感光体２の面に所定に当接した状態に保
持され、感光体２の回転駆動に伴ない従動回転する。そ
してこの帯電ローラｌにはバイアス印加重源１ｃから所
定のバイアス電圧（例えば直流電源と振動電圧との重畳
電圧）が印加され、回転感光体２の周面が所定の電位に
帯電処理される。

その回転感光体２の上記の帯電処理面に＃述の画像霧光
りがなされることにより感光体２面に露光画像に対応し
た静電潜像が形成されていく。

形成潜像は現像器４により順次にトナー画像として現像
される。

一方、転写材導入ロ１０６から装置内へ導入した転写材
Ｐがレジストローラ対１０７により適切なタイミングを
もって感光体２と転写ローラ１０８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２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は感光体２面から分離
されて搬送ベルト１０９により定着器１１０へ送られて
像定着を受け、画像形成物（コピー）として排紙０１１
１から機外へ出力される。　像転写後の感光体工面はク
リーニング器５により転写残りトナー等の付着汚染物の
除去を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供される
。

プロセスカートリッジＣは本例装置の場合は、感光体２
と、現像器４と、クリーニング器５の３つのプロセス機
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３内に組付けてなる。

１１２は装置本体の図面上右側面側に設けたカートリッ
ジ挿脱口である。プロセスカートリッジＣの装置本体へ
の装着はこの口１１２から本例装置の場合はクリーニン
グ器５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１１３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より装置本体に対して
装着される（第１図→第２図）　カートリッジＣは装置
本体に所定に装着されると装置本体側と機械的・電気的
にカップリングして装置本体側からの動力伝達・電力供
給、制御ｌ＠号の授受等が可能状態となる。

装着カートリッジＣの取り出しは上記の装着とは逆にカ
ートリッジを右方に引き出し移動することによりなされ
る。

帯電ローラ１を回転自由に軸受支持させた揺動し／＜　
−Ｉ　Ｑは逆り字形のもので、その一方の腕部の先端側
に帯電ローラｌを軸受支持させてあり、他方の腕部の先
端側の側面に腕部長手方向を長手とする長穴１０ａを具
備させ、その長大１０ａを装置本体側の不動部材に設け
た定着ビン９に嵌係合させてあり、レバー１０はこのビ
ン９を中心に揺動する。

７はカートリッジ受は部材１１３の上方部に図面上左右
方向、即ちカートリッジ着脱方向に移動自由に配設した
スライド板、６は該スライド板の裏面と装置本体側の不
動部材１１４との間に設けたばね部材である。そしてこ
のスライド板７の」二辺部と前記揺動し／＜　−１０の
他方の腕部の先端部とを回動自由に軸８で連結しである
。

スライド板７には装置本体に着脱されるプロセスカート
リッジＣの先端面が接離する。そしてこのスライド板７
はこれにカートリッジＣの先端面が接していない自由状
態においてはばね部材６の押圧力が右方へ前進動してそ
の表面がカートリッジ受は部材１１３のカートリー７ジ
受は止め位置よりも少し内側に突き出した状態位置まで
前進動している。このスライド板７の前進動に連動して
揺動レバー１０が反時計方向へ回動されることで（１）
電ローラ１が第１図示のように装置本体内のカートリッ
ジ着脱移動経路の外側の回避位置へ持ち上げられてその
位置に安定に保持される。

装置本体に対するカートリッジＣの挿入押し込みがなさ
れ、そのカートリッジＣの先端が受は部材１．１３に突
き当って受は止められる少し前時点においてスライド板
７の表面にカートリッジＣの先端面が接し、引き続くカ
ートリッジの押し込み移動でスライド板７かばね部材６
に抗して左方へ後退勤される。

従って装置本体に対してカートリッジＣがほとんど挿入
押し込みされてカートリッジ先端面がスライド板７に接
するまでの間は帯電ローラｌが第１図示のようにカート
リッジ着脱経路外の回避位置に保持された状態に維持さ
れ、帯電ローラ１と装着移動過程のプロセスカートリッ
ジＣとの相互接触・干渉が防止されて帯電ローラ１は保
護される。

次いで、引き続きカートリッジの押し込み移動に伴なう
スライド板７のばね部材６に抗しての左方へ＠退勤に連
動して揺動レバー１０が時計方向へ回動されていき、帯
電ローラ１がカートリッジＣの上面の第１の開口部３ａ
内に持ち下げられて進入し、カートリッジＣが最終的に
受けＩ材１１３に突き当って受は止められて装着が完了
した時点では該帯電ローラ１がカートリッジＣ側の感光
体１面に所定に当接した第２図の状態になり、その状態
が維持される。

カートリッジＣの装着完了状態において、カートリッジ
の露光用開口としての第２の開口部３ｂが結像素子１０
５の直下部に対応位置する。またカートリッジ下面側の
第３の開口部３Ｃに転写ローラ１０８が対応して感光体
２面に所定に当接する。

装着カートリッジＣの取り出しのときは、カートリッジ
Ｃの先端面がスライド板７の面から離れるまでのカート
リッジ引き抜き移動初期において、カートリッジ引き抜
き移動に伴なうスライド板７のばね部材６による前進動
に連動して揺動レバー１０が反時計方向へ回動され、帯
電ローラｌが持ち上げ移動されてカートリッジＣ側の感
光体１面から離れてカートリッジＣの第１の開口部３ａ
外へ抜は出てｐｆＳ１図のようにカートリッジ着脱経路
外の回避位置に保持された状態に維持される。従って以
後の引き続くカートリッジの引き抜き移動過程で帯電ロ
ーラｌとカートリッジＣとの相互接触・干渉が防止され
て帯電ローラｌは保護される。

なお本実施例装置においては、帯電ローラ１に対するバ
イアス電圧の印加は、揺動アーム１０、その揺動中心ピ
ン９を導電性の部材にし電源１ｃの電圧をビン９→揺動
アーム１０→帯電ローラ１の金属軸１ｂを介して印加す
る構成としである。

実施例２（第３・４図） 本実施例の複写装置は装置本体外装筺を下枠部１００Ａ
と、この下枠部に対してとンジ軸部１５を中心に閉じ込
み、起こし開き（第３図）自由の上梓部１００Ｂとで開
閉自在に構威し、下枠部１００Ａ側にはレジストローラ
対１０７・転写帯電器１０８Ａ・転写材ガイド１０９Ａ
・定着器１１０等を配設し、上梓部１００Ｂには移動型
原稿台１０１＠照明ランプ１０４・結像素子１０５・帯
電ローラｌ・プロセスカートリッジ着脱案内レール１１
５等を配設しである。

装置本体に対するプロセスカートリッジＣの装着操作は
装置本体の正面ドア（不図示）を開け、装置本体の上枠
部１００Ｂの開き止めロック（不図示）を解除して該上
枠部１００Ｂを第３図示のようにヒンジ軸１５を中心に
下枠部１００Ａから所定角度起こし開く、そしてプロセ
スカートリッジＣをその奥端側を先にして上枠部１００
Ｂ側の前後方向の案内レール１１５・１１５に係合させ
て上梓部１００Ｂ内に所定に十分に押し込む（紙面に垂
直の方向）、そして該上枠部１００Ｂを下枠部１００Ａ
に対して閉じ込み、開き止めロックをし、装置の正面ド
アを閉じ込むことで完了する。

！Ｉｉ着カートリッジＣの取り出しは上記の装着とは逆
の手順で行なう。

感光体１に対する接触帯電部材としての帯電ローラｌは
上梓部１００Ｂ側に設けた定置ピン１３を中心に揺動自
由のレバー１２の一力の腕部に固定した支持腕１２ａの
先端部に回転自由に取付は支持させである。揺動レバー
１２は引っ張りばね１４により常時ピン１３を中心に反
時計方向に回動付勢させである。このレバー１２の反時
計方向の回動付勢で帯電ローラｌは装置本体の上枠部１
００Ｂが下枠部１００Ａから起こし開かれている状態に
おいては該上梓部１００Ｂ内にプロセスカートリッジＣ
が装着されていても装着されていなくとも第３図の実線
示位置のようにプロセスカートリッジＣの着脱移動経路
外の回避位置に持ち上げられてその位置に保持されてい
る。

従ってこの起こし開き状態の上梓部１００Ｂに対するプ
ロセスカートリッジＣの着脱移動過程で帯°這ローラｌ
とカートリッジＣとの相互接触・干渉が防止されて帯電
ローラ１は保護される。

そして起こし開き状態の上梓部１００Ｂに対してカート
リッジＣを前述したように挿入して該上ＰＰ部１００Ｅ
を下ｐＰ部１００Ａに対して閉じ込むと、その閉じ込み
過程で揺動レバー１２の他方の腕部１２ｂの下面が下枠
部１００Ａ側の定置の受は部材１１の上端に当って受は
止められ、引続く上枠部１００Ｂの閉じ込み移動に連動
して揺動レバー１２がピン１３を中心に引っ張りばね１
４に抗して時計方向に回動していき、帯電ローラｌがカ
ートリー２ジＣの上面の第１の開口部３ａ内に持ち下げ
られて進入し、上枠部１００Ｂが最終的に下枠部１００
Ａに対して閉じ込まれて開き止めロックがなされた状態
時では該帯電ローラｌがカートリー２ジＣ側の感光体１
面に所定に当接した第４図の実線示の状態になり、その
状態が維持される。

逆に上梓部１００Ｅが起こし開かれると第３図のように
揺動レバー１２と受は部材１１との縁が切れることで引
っ張りばね１４によるレバー１２の反時計方向回動がな
されて帯電ローラ１が再び回避位置へ戻される。

この実施例装置のようにカートリッジの着脱前段階で接
触帯電部材を回避動作させるのも有効であることは当然
である。

実施例１や同２の装置においてプロセスカートリッジＣ
の第１−第３の開口部３ａ・３ｂ・３０にはプロセスカ
ートリッジが取り出されている状態時には該開口部を閉
じて感光体２面やカートリッジ内部を防護する開閉シャ
ッタ部材を設けることもできる。そのシャッタ部材はカ
ートリッジＣの複写装置本体に対する装着移動過程で自
動的に開き動作し、逆に取り出し移動過程で自動的に閉
じ動作する構成のものにすることもできるし、手動で開
閉操作する構成のものとすることもできる。

プロセスカートリッジＣは実施例のものは感光体２・現
像器４・クリーニング器５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１例えば感光体２とク
リーニング器５で構成されたカートリッジと現像器４の
２体４Ｒ成としたものなど、所望の態様のものとするこ
とができる。

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１は実施例のローラタイプに限らず
、ブレード◆ロッド・ブロック・バッド・ブラシ０ウエ
ブ◆ベルト等のタイプのものと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。

像担持体もドラム型に限らず、ベルト型等であってもよ
い。

（発明の効果） 以上のように本発明の装置４１１威に依れば、接触、＋
ｉ′ｉ電部材電対材てプロセスカートリッジを回避移動
させる構成とする場合におけるような前述のカートリッ
ジの着脱方向が限定されてしまいカートリッジの着脱が
やりづらくなったり、装置本体が大型化したりすること
なく、接触帯電部材と着脱移動過程のカートリッジ側と
の接触１：渉による帯電不良等のトラブルの発生を防止
して長期にわたり良好な画像を出力させることができ、
しかもカートリッジの着脱操作性がよく、小型で、信頼
性のある。この種の画像形成装置を構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例装置についてのプロセスカートリッ
ジ着脱途中過程時の概略構成図。 第２図はカートリッジが装着されて複写動作が行なわれ
ている状態時の同上図。 第３図は第２実施例装置について装置本体の上梓部が起
こし開かれている状態時の概略構成図。 第４図はカートリッジが装着されて複写動作が行なわれ
ている状態時の同上図。 １００は装置本体、Ｃはプロセスカートリッジ、ｌは接
触帯電部材としての帯電ローラ、２は像担持体としての
回転ドラム型感光体。

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、 像担持体の面を帯電処理する手段は像担持体の面に所定
   に当接して帯電処理する接触帯電手段であり、 該接触帯電部材は、画像形成装置本体側に具備されてお
   り、該手段支持部に対する位置が少なくともプロセスカ
   ートリッジの画像形成装置本体に対する着脱時に変化す
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. （２）接触帯電部材は少なくともプロセスカートリッジ
   の画像形成装置本体に対する着脱移動過程時にはプロセ
   スカートリッジと干渉を生じない退避位置に変位し、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状
   態時には該装着プロセスカートリッジ側の像担持体の面
   に対して所定に当接した作用位置に変位することを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。