JPH04301652A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やプリンタの如く
電子写真方式を採用する画像形成装置及びこれに用いら
れるプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機や記録装置等の画像形成装置には
像担持体の面を均一に帯電処理する手段としてコロナ放
電器や帯電ローラの如き接触式帯電器が多く使用されて
いる。

【０００３】しかし、コロナ放電器では高価な高圧電源
を必要とすると共に、オゾン等の発生の問題がある。接
触帯電器（例えば特開昭５６−９１２５３号公報、特開
昭５６−１９４３４９号公報）では像担持体にピンホ−
ル部（非帯電体の表面欠陥部）があった場合、接触帯電
部材と像担持体間のピンホールとの間に帯電時花火放電
が生じ、像担持体にいわゆる「電荷抜け」現象が生じや
すいという問題がある。

【０００４】そこで、この問題を解決するために出願人
は、接触帯電部材として、ブレード状の導電性部材を基
体とし、その導電性部材の像担持体と静電的に影響する
部位面を導電性部材よりも電気抵抗値の大きい一種類以
上の抵抗層で被覆した帯電ブレードを提案した（特開平
１−９３７６０号公報）。

【０００５】かかる帯電ブレードを用いたプロセスカー
トリッジの一例を図１０により説明すると、像担持体で
ある感光ドラム１００周りに帯電ブレード１０１、現像
器１０２、クリーニング器１０３が配設され、これ等の
プロセス機器がカートリッジ容器１０４ａ内に一体的に
収納されてプロセスカートリッジ１０４を形成している
。尚、カートリッジ容器１０４ａ内の感光ドラム１００
周りには前露光用の前露光空間Ｓ２及び画像光露光用の
画像光露光空間Ｓ１が設けられている。

【０００６】さて、近年装置の小型化が進み、以上のプ
ロセスカートリッジ１０４のうち主流となっているもの
の感光ドラム１００の径は３０ｍｍ、現像器１０２の現
像スリーブ１０２ａの径は１６ｍｍ、帯電ブレード１０
１の自由長ａは５ｍｍ程度にまで小型化されている。

【０００７】一方、上記プロセスカートリッジ１０４の
更なる小型化の要望も強い。この場合プロセスカートリ
ッジ１０４の能力（複写又はプロセス枚数）を低下させ
ず行なう必要があるため、プロセスカートリッジ１０４
に収納するトナー量は減少できない。従って、現像器１
０２やクリーニング器１０３の大きさを変えない状態で
プロセスカートリッジ１０４の小型化を進める必要があ
り、このためには感光ドラム１００の径を更に小さくす
る必要がでてくる。

【０００８】ここで、感光ドラム１００を小型化すれば
該感光ドラム１００の回転速度を上げる必要があるため
、この感光ドラム１００の耐久寿命が短くなってしまう
という欠点があったが、現在感光ドラム１００の高耐久
化が進みこのことは問題とならなくなっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光ド
ラム１００を小型化すれば、感光ドラム１００周りのス
ペースが小さくなり、この感光ドラム１００周りに帯電
ブレード１０１、現像器１０２、クリーニング器１０３
、前露光空間Ｓ２、画像光露光空間Ｓ１等を十分に配設
できないという問題があった。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
、その目的とする処は、能力の低下を伴うことなく装置
の小型化を図ることができるプロセスカートリッジ及び
画像形成装置を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、少なくとも像担持体とこの像担持体に接触して
像担持体を一次帯電させる帯電ブレードを有し、画像形
成装置本体に対して着脱自在に配設されるプロセスカー
トリッジにおいて、上記帯電ブレード又はその支持部材
に光路用開口部を設けたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明、像担持体周りに該像担持体
に接触してこの像担持体を一次帯電させる帯電ブレード
が配設される画像形成装置において、上記帯電ブレード
又はその支持部材に光路用開口部を設けたことを特徴と
する。

【００１３】

【作用】その画像形成能力を低下させずプロセスカート
リッジの小型化を図ろうとすれば、最終的に像担持体の
小型化が必要となる。一方、像担持体を小型化すれば、
その周りに帯電ブレード、現像手段、クリーニング手段
及び前露光や増露光用の光路空間等を十分に配設できな
いといった問題が生じる。

【００１４】そこで請求項１に係る発明では帯電ブレー
ド又はその支持部材に前記光路用の開口部を設け、該開
口部を介して像担持体周りの光路用空間を確保すること
として、従来より必要とされていた光路用空間を省略で
きることとした。このため、その分像担持体周りの機器
等の配設空間が不要となり、像担持体の小型化が可能と
なって、プロセスカートリッジの小型化が可能となる。 尚、余分の光路用空間が不要となった分だけ更にプロセ
スカートリッジの小型化が図れるのは勿論である。

【００１５】また、請求項２係る発明においても、上記
と同様像担持体の小型化と余分の光路用空間が不要とな
った分だけ画像形成装置の小型化を図ることができるこ
ととなる。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１７】先ず、本発明の第１実施例を図１により説
明する。

【００１８】図１は画像形成装置本体内に着脱自在に配
設されるプロセスカートリッジ１の断面を示している。 このプロセスカートリッジ１は像担持体である感光ドラ
ム１０と、該感光ドラム１０周りに配設される帯電ブレ
ード１１と、現像器１２、クリーニング器１３等とがカ
ートリッジ容器１ａ内に一体的に組み込まれることによ
り構成されており、機器のメンテナンスの容易化を図る
ためのものである。

【００１９】現像器１２はトナー等を保有する現像器本
体１２ａと、一定方向に回転して現像器本体１２ａ内の
トナーを感光ドラム１０の方へ移動させる現像スリーブ
１２ｂと、該現像スリーブ１２ｂ上に吸着されたトナー
の層厚を一定値に規制する弾性ブレード１２ｃ等から構
成されている。クリーニング器１３は廃トナーを収容す
るクリーニング器本体１３ａと、感光ドラム１０に摺擦
し、該感光ドラム１０上の残留トナーを掻き落すクリー
ニングブレード１３ｂと、該クリーニングブレード１３
ｂにより掻き落された廃トナーがクリーニング器本体１
３ａ外へ流出するのを防止するすくいシート１３ｃ等か
ら構成される。

【００２０】帯電ブレード１１は、その詳細は公報（特
開平１−９３７６０公報）に示されているため、省略す
るが、エピクロルヒドリンゴムにカーボンブラックの導
電粉を適度に分散させて体積抵抗率を１×１０６Ω・ｃ
ｍとした導電性部材から構成されたもので、その一端部
側は感光ドラム１０に当接されていると共に、感光ドラ
ム１０の回転方向に湾曲して延びる他端部側は支持部材
１４の一端部側に固定されている。ここで、帯電ブレー
ド１１の感光ドラム１０に対する当接角θは約２０度で
あり、帯電ブレード１１の支持部材１４の先端部からの
自由長ａは７ｍｍとなっている。尚、支持部材１４の他
端部側は現像器１２の現像器本体１２ａの外面に支持さ
れている。

【００２１】かかるプロセスカートリッジ１の作用を説
明すれば、帯電ブレード１１により一様帯電された感光
ドラム１０に不図示のスキャナユニットから画像光Ｌ１
が露光されると、この感光ドラム１０上には静電潜像が
形成される。該静電潜像は感光ドラム１０の回転ととも
に現像器１２の現像スリーブ１２ｂの方へ向けられ、該
現像スリーブ１２ｂによってトナーが供給されてトナー
像として顕像化される。そして、このトナー像は感光ド
ラム１０の転写部１０ａ側に移動され、不図示の転写紙
上に転写される。転写の終了した感光ドラム１０はその
残留トナーがクリーニング器１３のクリーニングブレー
ド１３ｂによって掻き落されクリーニングされた後、不
図示の前露光ランプを介して所定光Ｌ２が前露光され、
感光ドラム１０の表面電位が一様に下げられ、つぎの画
像形成のために備えられる。

【００２２】さて、カートリッジ容器１ａには前露光用
の前露光開口部１５と画像光Ｌ用の像露光開口部１６が
設けられている。そして、プロセスカートリッジ１０内
には前露光開口部１５から感光ドラム１０までクリーニ
ング器１３と帯電ブレード１１間に前露光用空間Ｓ２が
設けら、像露光開口部１６から感光ドラム１０まで現像
器１２と帯電ブレード１１間に像露光用空間Ｓ１が設け
られている。この場合、帯電ブレード１１の支持部材１
４に感光ドラム１０の軸方向に沿った開口部２０を設け
、該開口部２０を介して像露光用空間Ｓ１を感光ドラム
１０まで確保している。

【００２３】而して、余分な像露光用空間Ｓ１を感光ド
ラム１０の周りに設ける必要がなくなった分だけ、感光
ドラム１０の周りに帯電ブレード１１、現像器１２、ク
リーニング器１３、前露光用空間Ｓ２を十分コンパクト
に配設できるようになり、感光ドラム１０を小さくでき
るようになる。このため、現像器１２の現像スリーブ１
２ｂの径を１６ｍｍとした場合でも、感光ドラム１０の
径を２２ｍｍ程度まで小さくでき、プロセスカートリッ
ジ１の小型コンパクト化を図ることができるようになる
。

【００２４】また以上のことはプロセスカートリッジ１
に限らず、画像形成装置自体においても、帯電ブレード
１１の支持部材１４に開口部１４ａを設け、像露光用空
間Ｓ１を確保するようにすれば、感光ドラム１０の小型
化、余分な像露光用空間Ｓ１の省略をすることができる
こととなり、その分画像形成装置全体の小型化を図るこ
とができるようになる。

【００２５】次に、本発明の第２実施例を図２乃至図６
により説明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能
を有するものについては同一符号を付しその説明を省略
する。

【００２６】本実施例では図２及び図３で示される如く
帯電ブレード１１（第１実施例のものと同一のもの）自
体にその長手方向（感光ドラム１０の長手方向と同一）
に沿って所定幅の開口部２１を設け、カートリッジ容器
１ａの像露光開口部１６と感光ドラム１０間にこの開口
部２１を介して像露光用空間Ｓ１を確保するようにした
。従って、本実施例に係るプロセスカートリッジ１及び
画像形成装置においても、第１実施例と同様な効果を得
ることができる。

【００２７】但し、帯電ブレード１１に開口部２１を設
けるに当っては、帯電ブレード１１の特性を考慮をする
必要が生じるため、以下の如く制約及び考慮が必要とな
る。

【００２８】先ず、開口部２１の位置について説明する
。感光ドラム１０への帯電ブレード１１による接触帯電
は感光ドラム１０の表面と帯電ブレード１１の表面との
ギャップが１０μ〜１００μ以内の状態で行なわれるた
め、本実施例の如く帯電ブレード１１の感光ドラム１０
への当接角度θを２０度に設定している場合は、帯電ブ
レード１１の先端１１ａから１ｍｍ以内の部分は帯電域
となる。従って、帯電ブレード１１に開口部２１を設け
るに当っては、少なくとも帯電ブレード１１の先端１１
ａから１ｍｍ、好ましくは２ｍｍまでの位置は避ける必
要がある。

【００２９】尚、以上の帯電ブレード１１の帯電域は帯
電ブレード１１の硬度と当接圧（本実施例の場合帯電ブ
レード１１としてゴム硬度６３度のものを使用し、この
帯電ブレード１１を線圧１０ｇ／ｃｍで感光ドラム１０
に圧接した場合のもの）によって変化するため、開口部
２１の位置決めに当ってはこれ等も考慮する必要がある
。

【００３０】次に開口部２１を設けた場合の帯電ブレー
ド１１の感光ドラム１０への当接圧の確保について説明
する。帯電ブレード１１に開口部２１を設ければ帯電ブ
レード１１の弾性が減少し帯電ブレード１１の感光ドラ
ム１０に対する当接圧も減少する。従って、この当接圧
を確保するための手段が必要となる。

【００３１】この第１の手段としては帯電ブレード１１
の厚みやゴム硬度をアップする方法がある。第２手段と
しては、図４で示される如く帯電ブレード１１の先端部
に重り１７を取り付けるか、図５で示される如く、帯電
ブレード１１の先端に厚肉部１１ｂを形成し、帯電ブレ
ード１１の感光ドラム１０に対する当接圧をアップする
方法がある。第３の手段としては図６で示される如く、
帯電ブレード１１の開口部２１の両端部に樹脂や金属等
からなる永久変形の少ない補強部材１８を貼り付ける方
法がある。

【００３２】ここで、補強部材１８を帯電ブレード１１
の感光ドラム１０側に貼着する場合、帯電ブレード１１
の表面抵抗より抵抗の低い補強部材１８を取り付けると
、帯電時にこの補強部材１８に電流集中が起こり、感光
ドラム１０のピンホールにこの電流がリークする虞れが
あるため、補強部材１８はその抵抗値が帯電ブレード１
１の表面抵抗値より高いものを使用する必要がある。

【００３３】次に、本発明の第３実施例を図７乃至図９
により説明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能
を有するものについては同一符号を付しその説明を省略
する。

【００３４】本実施例では帯電ブレード１１の一端部が
クリーニング器１３のクリーニングブレード１３ｂの支
持部材１３ｄに固定され、他端部側が感光ドラム１０に
当接されていて、帯電ブレード１１は感光ドラム１０の
回転方向の逆方向に延びる如く配設されている。尚、帯
電ブレード１１の感光ドラム１０に対する当接角θは２
０度、帯電ブレード１１の自由長ａは７ｍｍである。

【００３５】而して、本実施例では帯電ブレード１１に
開口部２２を設け、該開口部２２を介してカートリッジ
容器１１ａの前露光開口部１５と感光ドラム１０間に前
露光用空間Ｓ２を確保するようにした。従って、本実施
例に係るプロセスカートリッジ１及び画像形成装置にお
いても第１実施例と同様な効果を得ることができる。

【００３６】但し、本実施例においても第２実施例と同
様な理由で、開口部２２の位置について考慮が必要であ
ると共に、感光ドラム１０への当接圧についても考慮が
必要である。

【００３７】一方、本実施例の如く前露光用の開口部２
２の場合、第１実施例の像露光用のものに比べ、その開
口部２２は帯電ブレード１１の長手方向全体に一定の幅
を持った開口によって構成される必要はなく、図８や図
９で示される如く、帯電ブレード１１の長手方向に分断
された小開口２２ａ又は２２ｂの集合であってもよく、
該小開口２２ａ又は２２ｂの集合により最終的に感光ド
ラム１０の長手方向全体がカバーできるものであればよ
い。

【００３８】従って、この開口部２２によっては帯電ブ
レード１１の弾性力の低下はそれ程起きず、帯電ブレー
ド１１の感光ドラム１０への当接圧も余り低下しないた
め、当接圧に対して、第２実施例の場合程考慮は不要と
なる。尚、図８のものに比べ図９のもののほうが、帯電
ブレード１１の当接圧の低下は生じにくい。

【００３９】また、本実施例では帯電ブレード１１に開
口部２２を設けたが、これに限らず、帯電ブレード１１
を支持部材を介してカートリッジ容器１ａに取り付けて
いる場合、この支持部材に開口部を設けてもよいのは勿
論である。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、帯電ブレード又はその支持部材に光路用開口部を設
けているため、像担持体周りの光路用空間が省略でき、
且つその分像担持体の小型化ができて、プロセスカート
リッジの能力を落すことなくこれを小型化できることと
なる。

【００４１】また、同様な理由で画像形成装置全体の小
型化をも図ることができることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るプロセスカートリッジの断面
図である。

【図２】第２実施例に係るプロセスカートリッジの断面
図である。

【図３】同プロセスカートリッジの帯電ブレード等の側
面図である。

【図４】帯電ブレードの一端に重りをつけた場合の帯電
ブレード等の断面図である。

【図５】帯電ブレードの一端を厚肉部とした場合の帯電
ブレード等の断面図である。

【図６】帯電ブレードの開口部の両側に補強部材を取り
付けた場合の帯電ブレード等の断面図である。

【図７】第３実施例に係るプロセスカートリッジの断面
図である。

【図８】同プロセスカートリッジの帯電ブレードの開口
部の形状を示す図である。

【図９】同プロセスカートリッジの帯電ブレードの開口
部の別な形状を示す図である。

【図１０】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１０　　　　感光ドラム（像担持体） １１　　　　帯電ブレード １２　　　　現像手段（現像器） １３　　　　クリーニング手段（クリーニング器）１４
　　　　プロセスカートリッジ ２０　　　　開口部（光路用開口部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも像担持体とこの像担持体に接触
   して像担持体を一次帯電させる帯電ブレードを有し、画
   像形成装置本体に対して着脱自在に配設されるプロセス
   カートリッジにおいて、上記帯電ブレード又はその支持
   部材に光路用開口部を設けたことを特徴とするプロセス
   カートリッジ。
2. 【請求項２】　　像担持体周りに該像担持体に接触して
   この像担持体を一次帯電させる帯電ブレードが配設され
   る画像形成装置において、上記帯電ブレード又はその支
   持部材に光路用開口部を設けたことを特徴とする画像形
   成装置。