JPH10123916A

JPH10123916A - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置

Info

Publication number: JPH10123916A
Application number: JP8293237A
Authority: JP
Inventors: Takeo Shoji; 武夫庄子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】プロセスカートリッジの長寿命化に伴う耐久
後半の濃度低下を防止し、常に良好な画像を提供する。【解決手段】耐久が進むにつれ、現像間隙７を小さく
していく。方法としては、Ｓ−Ｄコロ１４が当接してい
るドラムの軌道面１ａの表面を積極的に以下のように削
る。Ｃブレード６の軌道面１ａ（Ｓ−Ｄコロ当接部）へ
の当接圧を上げる。ファーブラシの一部（Ｓ−Ｄコロ当接部）への当接
圧を上げる。ファーブラシのＳ−Ｄコロ当接部以外のマサツ係数
を下げる。端部シール２０表面に貼った別部材部分のマサツ係
数を上げる、当接圧を上げる。これによって感光体ドラム１、トナーの劣化による画像
濃度の低下が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロセスカートリッ
ジ、及びプロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画
像形成装置に関するものである。ここで、電子写真画像
形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体
に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形
成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真
プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリ
ンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が
含まれる。

【０００２】また、プロセスカートリッジとは、クリー
ニング手段と現像手段及び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画像形成装置本
体に対して着脱可能とするものである。および帯電手
段、現像手段、クリーニング手段及び電子写真感光体を
一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可
能とするものである。ここで前記プロセスカートリッジ
は、使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うこ
とができるから、装置本体のメンテナンスを容易に行う
ことができるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は後述従来の技
術を更に発展させたものである。

【０００４】本発明は使用当初からトナーがなくなって
寿命となるまでの間画像濃度の低下の少ないプロセスカ
ートリッジ及びこのプロセスカートリッジを着脱可能な
電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
は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、ドラム状の電子写真感光体と、前記電子写真感光
体上に形成された潜像を現像するため長手方向両端部に
中間部より大径で電子写真感光体に圧接される現像間隙
規制部材を有する現像スリーブと、前記電子写真感光体
及び現像スリーブを圧接可能に支持するカートリッジ枠
体と、を有し、前記現像隙間規制部材の当接する電子写
真感光体の軌道面に摺擦して電子写真感光体の画像形成
領域表面よりもより多く摩耗させる軌道面縮径手段を有
することを特徴とするプロセスカートリッジである。

【０００６】本出願に係る第２の発明は電子写真感光体
上に転写後残留したトナーをクリーニングするため電子
写真感光体に圧接するクリーニング部材を備え、軌道面
縮径手段はクリーニング部材が有することを特徴とする
第１の発明に記載のプロセスカートリッジである。

【０００７】本出願に係る第３の発明は前記クリーニン
グ部材の電子写真感光体の現像間隙規制部材の接する軌
道面に対しての当接圧を電子写真感光体の画像形成領域
への当接圧よりも大きくしたことを特徴とする第２の発
明に記載のプロセスカートリッジである。

【０００８】本出願に係る第４の発明は前記クリーニン
グ部材はクリーニングブレードであって、クリーニング
ブレードの厚さを変えることにより前記各当接圧の大き
さを変更してあることを特徴とする第３の発明に記載の
プロセスカートリッジである。

【０００９】本出願に係る第５の発明は前記クリーニン
グ部材はクリーニングブレードであって、前記クリーニ
ングブレードは電子写真感光体の軸方向に平行なエッジ
を有し、クリーニングブレードの支持部材と前記エッジ
間の自由長を異にして前記各当接圧を変更してあること
を特徴とする第３の発明に記載のプロセスカートリッジ
である。

【００１０】本出願に係る第６の発明は前記クリーニン
グ部材はファーブラシであって、植毛の密度または太さ
を異にすることにより前記各当接圧を変更してあること
を特徴とする第３の発明に記載のプロセスカートリッジ
である。

【００１１】本出願に係る第７の発明は前記クリーニン
グ部材はファーブラシであって、植毛の長さを異にして
前記各当接圧を変更してあることを特徴とする第３の発
明に記載のプロセスカートリッジである。

【００１２】本出願に係る第８の発明は前記クリーニン
グ部材と電子写真感光体の現像間隙規制部材の当接する
軌道面との摩擦係数を、クリーニング部材と電子写真感
光体の画像形成領域との摩擦係数よりも大となるクリー
ニング部材を有することを特徴とする第２の発明に記載
のプロセスカートリッジである。

【００１３】本出願に係る第９の発明は前記クリーニン
グ部材はファーブラシであって電子写真感光体の画像形
成領域に接する植毛の先端に減摩材でコートをしたこと
を特徴とする第８の発明に記載のプロセスカートリッジ
である。

【００１４】本出願に係る第１０の発明は電子写真感光
体上に転写後残留したトナーをクリーニングするため電
子写真感光体の画像形成領域に作用するクリーニング部
材と、前記クリーニング部材の両端部とカートリッジ枠
体との間を密封する端部シールと、を有し、軌道面縮径
手段は端部シールに備えたことを特徴とする第１の発明
に記載のプロセスカートリッジである。

【００１５】本出願に係る第１１の発明は前記端部シー
ルの電子写真感光体の現像間隙規制部材の当接する軌道
面に対しての当接圧をクリーニング部材の電子写真感光
体への当接圧よりも大きくしたことを特徴とする第１０
の発明に記載のプロセスカートリッジである。

【００１６】本出願に係る第１２の発明は前記端部シー
ルと電子写真感光体の現像間隙規制部材の当接する軌道
面との摩擦係数を、クリーニング部材と電子写真感光体
との摩擦係数よりも大となる端部シールを有することを
特徴とする第１０の発明に記載のプロセスカートリッジ
である。

【００１７】本出願に係る第１３の発明は前記端部シー
ルに電子写真感光体に当接し電子写真感光体との間の摩
擦係数が大きな部材を取り付けたことを特徴とする第１
２の発明に記載のプロセスカートリッジである。

【００１８】本出願に係る第１４の発明は前記端部シー
ルに電子写真感光体の現像間隙規制部材の当接する軌道
面を研磨する研磨部材を有することを特徴とする第１０
の発明に記載のプロセスカートリッジである。

【００１９】本出願に係る第１５の発明は前記プロセス
カートリッジとは、帯電手段、またはクリーニング手段
と現像手段及び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画像形成装置本体に対して
着脱可能とする第１から第１４の発明の何れか１つに記
載のプロセスカートリッジである。

【００２０】本出願に係る第１６の発明は前記プロセス
カートリッジとは帯電手段、クリーニング手段の少なく
とも１つと現像手段及び電子写真感光体とを一体的にカ
ートリッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能と
する第１から第１４の発明の何れか１つに記載のプロセ
スカートリッジである。

【００２１】本出願に係る第１７の発明は前記プロセス
カートリッジとは、少なくとも現像手段と電子写真感光
体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に
着脱可能とする第１から第１４の発明の何れか１つに記
載のプロセスカートリッジである。

【００２２】本出願に係る第１８の発明はプロセスカー
トリッジを着脱可能で、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．ドラム状の電子写真感
光体と、前記電子写真感光体上に形成された潜像を現像
するため長手方向両端部に中間部より大径で電子写真感
光体に圧接される現像間隙規制部材を有する現像スリー
ブと、前記電子写真感光体及び現像スリーブを内蔵支持
するカートリッジ枠体と、を有し、前記、現像隙間規制
部材の接する電子写真感光体の軌道面を電子写真感光体
の画像形成領域表面よりもより多く摩耗させる軌道面縮
径手段を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に
装着するための装着手段と、ｂ．前記記録媒体を搬送す
るための搬送手段と、を有することを特徴とする電子写
真画像形成装置である。

【００２３】本出願に係る第１９の発明はプロセスカー
トリッジを着脱可能で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、第２から第１７の発明の何れ
か１つに記載の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、前記記録媒体を搬送するための搬
送手段と、を有することを特徴とする電子写真画像形成
装置である。

【００２４】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電
子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカート
リッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に
着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されて
いる。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置の
メンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で
行うことができるので、格段に操作性を向上させること
ができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画
像形成装置において広く用いられている。

【００２５】このようなプロセスカートリッジにあって
は、現像手段として現像スリーブが用いられており、現
像スリーブとドラム状とされた電子写真感光体との間に
は現像間隙（約３００μｍ）を設けて現像スリーブと電
子写真感光体間に現像バイアス電圧を加えて、トナーを
現像スリーブ上から電子写真感光体上へ転移するように
している。この現像間隙を得るため、現像スリーブの両
端部に現像スリーブより大径のリング状の現像間隙規制
部材を電子写真感光体に圧接するようにしている。

【００２６】このようにし現像された電子写真感光体上
の現像像は記録媒体に転写された後、電子写真感光体上
に残留したトナーはクリーニング手段で除去される。ク
リーニング手段としては電子写真感光体に圧接するクリ
ーニングブレード、ファーブラシ等が用いられる。なお
クリーニングブレード両端部を密封するため端部シール
が用いられている。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。

【００２８】次に本発明の好適な実施の形態について説
明する。以下の説明において、プロセスカートリッジＢ
の短手方向とは、プロセスカートリッジＢを装置本体４
４へ着脱する方向であり、記録媒体の搬送方向と一致し
ている。またプロセスカートリッジＢの長手方向とは、
プロセスカートリッジＢを装置本体４４へ着脱する方向
と交差する方向（略直交する方向）であり、記録媒体の
表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差
（略直交）する方向である。また、プロセスカートリッ
ジに関し左右とは記録媒体の搬送方向に従って記録媒体
を上から見て右または左である。

【００２９】（実施の形態１）まず実施の形態１に係る
プロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装
置について、図１１乃至図１４を参照して具体的に説明
する。

【００３０】｛全体構成｝この電子写真画像形成装置
（レーザービームプリンタ、以下、画像形成装置とい
う）Ａは、図１１に示すように、光学系３１から画像情
報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体へ照
射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を現像してト
ナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期し
て、記録媒体２を給紙カセット３３ａからピックアップ
ローラ３３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３３ｃで一枚
ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ対３３ｄ、レジス
トローラ対３３ｅ等からなる搬送手段３３で搬送し、且
つプロセスカートリッジＢとしてカートリッジ化された
前記電子写真感光体に形成したトナー像を転写手段とし
ての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体
２に転写し、その記録媒体２を搬送ベルト３３ｆによっ
て定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ロー
ラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによ
って回転可能に支持された筒状シートで構成した定着回
転体５ｄからなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を
印加して転写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体
２を排出ローラ対３３ｇ，３３ｈで搬送し、反転搬送経
路をして排出部３６へと排出する如く構成している。
尚、この画像形成装置Ａは、手差しトレイ３３ｉ及びロ
ーラ３３ｊによって手差し給送も可能となっている。

【００３１】一方、前記プロセスカートリッジＢは、電
子写真感光体と、電子写真感光体に形成された潜像を現
像する現像手段、電子写真感光体表面に残留するトナー
をクリーニングするためのクリーニング手段を少くとも
備えている。本実施の形態１のプロセスカートリッジＢ
は、図１２に示すように、感光層を有する電子写真感光
体である感光体ドラム１を回転し、帯電手段である帯電
ローラ８へ電圧印加して前記感光体ドラム１の表面を一
様に帯電し、この帯電した感光体ドラム１に対して前記
光学系３１からの光像を開口部９を介して露光して潜像
を形成し、該潜像を現像手段１０によって現像するよう
に構成している。

【００３２】前記現像手段１０は、トナー収納部１０ａ
のトナーを送り手段である回転可能な第１送り部材１０
ｂ１及び第２送り部材１０ｂ２で送り出し、固定磁石３
ａを内蔵した現像回転体である現像スリーブ３を回転さ
せると共に、現像ブレード３ｂによって摩擦帯電電荷を
付与したトナー層を現像スリーブ３の表面に形成し、そ
のトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム１へ転移させ
ることによってトナー像を形成して可視像化するもので
ある。

【００３３】そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極
性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後
に、感光体ドラム１のほぼ長手方向全長でその母線に圧
接するクリーニングブレード６によって感光体ドラム１
に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート１
１ｂによってすくい取り、廃トナー溜め１１ｃへ集める
クリーニング手段１１によって感光体ドラム１上の残留
トナーを除去するように構成している。

【００３４】尚、前記感光体ドラム１等の各部材は、現
像枠体１２ａとトナー枠体１２ｂ及び蓋部材１２ｃを溶
着して一体化したトナー現像枠体１２と、クリーニング
枠体４３とをピン４９で結合して構成したカートリッジ
枠体に収納してカートリッジ化され、装置本体４４に設
けたカートリッジ装着手段に対して着脱可能に装着され
る。前記ピン４９によりトナー現像枠体１２にクリーニ
ング枠体４３を結合する際、現像枠体１２ａに一体に設
けたアーム部１２ｄの根本とクリーニング枠体４３から
一体に現像枠体１２ａ上方へ延出した枠体連結カバー部
４３ｅとの間に圧縮コイルばね５０を縮設してある。

【００３５】前記プロセスカートリッジＢの着脱は図１
１に示す開閉部材４５を開いて行う。カートリッジ装着
手段は、軸４５ａを中心にして開閉部材４５を開くと、
図１３に示すように、カートリッジ装着スペース左右両
側面にカートリッジ装着ガイド部材４７が対向して取り
付けてあり、この左右ガイド部材４７（一方は図示され
ないが溝中心は同形状）によってプロセスカートリッジ
Ｂを挿入するときのガイドとなるガイド溝４６が対向し
て形成されている。そしてプロセスカートリッジＢの長
手方向両側面に突出したボス３８ａ（図１４参照）を前
記ガイド溝４６に沿わせて挿入し、前記ボス３８ａをガ
イド溝４６の凹部３６ａに落とし込んで位置決めした
後、開閉部材４５を閉じることによってプロセスカート
リッジＢを画像形成装置Ａに装着する。

【００３６】次に画像形成装置本体４４からプロセスカ
ートリッジＢへ駆動力を伝達する駆動力伝達機構である
カップリング手段の構成について説明する。

【００３７】図１５は感光体ドラム１をプロセスカート
リッジＢに取り付けた状態を示すカップリング部の縦断
面図である。

【００３８】さて、図１５に示すように、プロセスカー
トリッジＢに取り付けられた感光体ドラム１の長手方向
一方端部にはカートリッジ側カップリング手段が設けて
ある。このカップリング手段は、感光体ドラム１の一方
端部に固着したドラムフランジ５６にカップリング凸軸
５７（円柱形状）を設けたものであり、前記凸軸５７の
先端面に凸部５７ａが形成してある。なお、凸部５７ａ
の端面５７ａ１は凸軸５７の端面と平行である。また、
この凸軸５７は軸受５８の軸受部５８ｂに嵌合して、ド
ラム回転軸として機能する。そして本実施の形態では、
ドラムフランジ５６とカップリング凸軸５７及び凸部５
７ａは一体に設けてある。そして、ドラムフランジ５６
にはプロセスカートリッジＢ内部の現像スリーブ３に同
軸に固定された現像スリーブギア３ｃ（図１参照）と噛
み合うはす歯のドラムギア１ｂが一体に設けてある。従
って、図１５に示す通り、前記ドラムフランジ５６はド
ラムギア１ｂ、凸軸５７及び凸部５７ａを有する一体成
型品であって、駆動力を伝達する機能を有する駆動力伝
達部品である。

【００３９】そして、前記凸部５７ａの形状は、ねじれ
た多角柱であって、詳しくは断面がほぼ正三角形の柱で
軸方向に次第に回転方向にねじれた形状である。また、
前記凸部５７ａと嵌合する凹部５９ａは、断面が多角形
で軸方向に次第に回転方向にねじれた穴である。この凸
部５７ａと凹部５９ａはねじれのピッチがほぼ同一であ
り、同一方向にねじれている。まお、前記凹部５９ａ
は、軸直角断面が略三角形である。そして、この凹部５
９ａは、装置本体４４に設けられた大ギア６３と一体の
カップリング凹軸５９ｂに設けられている。このカップ
リング凹軸５９ｂは装置本体４４に回転自在及び軸方向
移動自在に設けられている。そこで、本実施の形態の構
成においては、プロセスカートリッジＢが装置本体４４
に装着されて、凸部５７ａと装置本体４４に設けられた
凹部５９ａとが嵌合して、凹部５９ａの回転力が凸部５
７ａに伝達される際に、略正三角形の凸部５７ａの各稜
線と凹部５９ａの内面とが等しく当接するため互いに軸
芯が合致する。このため、カップリング凸部５７ａの外
接円の直径はカップリング凹部５９ａの内接円よりも大
きく、且つ、カップリング凹部５９ａの外接円よりも小
さく製作されている。更に、そのねじれ形状によって凹
部５９ａが凸部５７ａを引き寄せる方向に力が作用し
て、凸部端面５７ａ１が凹部５９ａの底面５９ａ１と当
接する。そこで、このカップリング部とドラムギア１ｂ
に生ずるスラストは矢印ｄ方向の同方向に働くから、前
記凸部５７ａと一体的になっいる感光体ドラム１は、画
像形成装置本体４４内で軸方向の位置及びラジアル方向
の位置が安定して決まる。

【００４０】ここで、前記凸軸５７及び凸部５７ａは、
前記ドラムフランジ５６が感光体ドラム１の一端部に取
り付けられた際に、感光体ドラム１の軸芯と同軸上に位
置するようにドラムフランジ５６に設けられている。な
お、５６ｂは嵌合部であって、ドラムフランジ５６を感
光体ドラム１に取り付ける際に、ドラム筒１ｄの内面に
嵌合する部分である。このドラムフランジ５６は感光体
ドラム１に”かしめ”或は”接着”等によって取り付け
られる。また、ドラム筒１ｄの周囲には、感光層が被覆
されている。

【００４１】また、プロセスカートリッジＢのカップリ
ング凸軸５７の凸部５７ａの回りには、凸軸５７と同心
円の円筒形ボス５８ａがクリーニング枠体４３に固定し
た軸受５８に一体に設けられている。この円筒形中空の
ボス５８ａが凸部５７ａを取り囲むことによって、プロ
セスカートリッジＢを着脱する際等にカップリング凸軸
５７の凸部５７ａは保護され、外力による傷や変形等か
ら守られる。そこで、この凸部５７ａが損傷することが
なくカップリング駆動時のガタつきや振動を防止するこ
とができる。

【００４２】装置本体４４側の大ギア６３は、はす歯ギ
アであって、このはす歯ギアは駆動源のモータにより回
転力を加えられるはす歯の小ギア６２と噛合っており、
小ギア６２から駆動力が伝達されたときに、凹軸５９ｂ
を凸軸５７方向へ移動させる推力を発生させるようなね
じれ方向と傾斜角の歯を有している。これにより、画像
形成に際してモータを駆動すると、前記推力によって凹
軸５９ｂが凸軸５７方向へ移動して凹部５９ａと凸部５
７ａとが係合する。

【００４３】尚、この実施の形態ではモータ軸及び小ギ
ア６２から大ギア６３へ直接駆動力を伝達しているが、
ギア列を用いて減速及び駆動伝達を行う、或はベルトと
プーリ、摩擦ローラ対、タイミングベルトとプーリなど
を用いてもよい。

【００４４】図１は感光体ドラム１と現像スリーブ３、
クリーニングブレード６を展開して模式的に示す平面図
である。

【００４５】現像スリーブ３は長手方向の両端部に中間
部より大径で感光体ドラム１に圧接するリング状の現像
間隙規制部材（以下Ｓ−Ｄ間隙規制部材という）１４が
設けてある。感光体ドラム１とＳ−Ｄ間隙規制部材１４
の圧接力は前述の圧縮コイルばね５０により得られる。
感光体ドラム１の画像形成領域１ｃと現像スリーブ３間
には３００μｍ程度の現像隙間７があけられている。ド
ラムギア１ｂのピッチ円は感光体ドラム１の外径と同径
であり、現像スリーブギア３ｃのピッチ円はＳ−Ｄ間隙
規制部材１４の直径と同径である。

【００４６】前述のように装置本体４４側のモータから
小ギア６２が駆動されると大ギア６３が回転されてカッ
プリング凹軸５９ｂからカップリング凸軸５７へ回転が
伝えられ、ドラムフランジ５６が回転し感光体ドラム１
が回転すると共にドラムギア１ｂが回転し、ドラム１ｂ
に噛み合っている現像スリーブギア３ｃが回転し、現像
スリーブギア３ｃが固定された現像スリーブ３が回転
し、Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４と感光体ドラム１は回転す
る。Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４が接する感光体ドラム１上
はＳ−Ｄ間隙規制部材１４から見て軌道面１ａとなる。

【００４７】図１は、本発明を説明するためのものであ
り、感光体ドラム１、現像スリーブ３、クリーニングブ
レード６、感光体ドラム１と現像スリーブ３間にすきま
を生成するために現像スリーブ３よりも大径のリング状
のＳ−Ｄ間隙規制部材１４、端部シール２０の長手位置
関係を簡単に示した図である。ここで、Ｓ−Ｄ間隙とは
感光体ドラム１と現像スリーブ３の現像領域におけるす
きまをいう。本実施の形態ではクリーニングブレード６
は軌道面１ａの外側の画像形成領域外まで延在し、端部
はカートリッジ枠体との間を端部シール２０で密封して
いる。

【００４８】本発明は、図中Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４の
幅に沿った点線で挟まれた軌道面１ａに当接するクリー
ニングブレード６の斜線部分の当接圧を、他の長手部分
より大きくすることにより、積極的に軌道面１ａを耐久
が進むにつれ削っているのである。つまり、寿命後半に
トナーや感光体ドラム１が劣化して画像濃度が低下して
くるところを、Ｓ−Ｄ間隙を徐々に狭めていくことによ
り、実質上現像スリーブ３と感光体ドラム１間にかかる
現像バイアスを大きくしていき、現像スリーブ３上のト
ナーを感光体ドラム１方向により多く飛ばして、濃度を
上げる方向にしている。当然ながら感光体ドラム１の素
管（アルミニウム等の金属材料）自身を削ることはでき
ないので、Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４は感光体ドラム１の
素管表面に感光体層が塗工されている部分に当接されて
いなければならない。即ち、感光体層は軌道面１ａを含
めて画像形成領域１ｃに施される。

【００４９】方法としては、実施の形態１としてクリー
ニングブレード６の断面形状を示した図２及び図３で説
明すると、クリーニング枠体４３に固定された金属板製
の支持部材１３で支持されたクリーニングブレード６
は、支持部材１３とクリーニングブレード６が型内で一
体成形されたものであり、図２が図１で云うところのク
リーニングブレード６斜線部の形状であり、その他の部
分が図３に示す形状となり、この２つの形状が図１のよ
うに長手方向でクリーニングブレード６先端ｈを一直線
に揃えた形でつながっている。図２は、当接圧を大きく
するために、少なくとも、クリーニングブレード６の先
端厚みｄをｅより大きくする必要がある。本実施の形態
１では、更に先端厚みに加え支持部材１３に固着される
根本部６ａも厚くして、全体の厚みを厚くすることでよ
り効果を上げている。

【００５０】クリーニングブレード６先端厚みを厚くす
る範囲としては、Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４が感光体ドラ
ム１に接している幅を全て削らなければ無意味なので、
Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４の幅に加え、取り付け位置の誤
差やクリーニングブレード６先端の厚みを厚くした効果
がおよぶ範囲を考慮し、Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４の幅よ
り大きくしなければならない。

【００５１】よって、上記のような方法でＳ−Ｄ間隙規
制部材１４が感光体ドラム１に当接する表面を当接しな
い部分より積極的に削ることにより、従来なら寿命後半
に濃度低下をしていた耐久枚数に到達しても画像濃度の
低下は耐久が進むにつれ、Ｓ−Ｄ間隙を小さくしていく
ので防止できるようになった。つまり、クリーニングブ
レード６の構成を変更するだけて寿命を長くすることが
できる。この方法は、型内成形を行なう一体成形に適し
ている。

【００５２】（実施の形態２）図４及び図５は実施の形
態２を示したものであり、上記と同様のＳ−Ｄ間隙規制
部材１４当接部にあたるクリーニングブレード６の図１
中斜線部の当接圧を他の長手当接部より大きくしたもの
である。

【００５３】本実施の形態では、当接圧を長手で一様に
しない方法としてクリーニングブレード６のエッジ６ｂ
から支持部材１３に拘束されている位置まで自由長ｆ，
ｇを、図４及び図５のように変えている。

【００５４】図４は、支持部材１３に接着されたクリー
ニングブレード６が示されている。支持部材１３の形状
を図４のように通紙方向でＳ−Ｄ間隙規制部材１４の位
置と一致する位置において、他の部分からクリーニング
ブレード６先端へ向って突出部１３ａを設けることで、
Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４の当接部にあたる軌道面１ａに
接するクリーニングブレード６の自由長ｆを、その他の
部分の自由長ｇより短くして、クリーニングブレード６
の軌道面１ａへの当接圧を上げている。

【００５５】このようにすることにより、画像領域内の
感光体ドラム１表面にはほとんどそのままに軌道面１ａ
及びその近傍のみ積極的に削ることができ、結果的に、
画像濃度の低下を防止でき長寿命化が計れる。

【００５６】ここでも、上記と同様に積極的に削りたい
幅よりも自由長ｆの部分の幅Ｗを広くとっておく必要が
ある。

【００５７】図５は、図４と同様の方法で前述の突出部
１３ａを含め支持部材１３の両端部まで突出部１３ｂを
設けクリーニングブレード６の感光体ドラム１に対する
当接圧を両端部で増加させているが、端部全部が自由長
ｆを中央部の自由長ｇより短くさせているところが異な
る。この場合、支持部材１３の形状の簡略化で成形しや
すいのに加えて、感光体ドラム１の端部は感光層がない
ので当接圧を低くするための目的にはラフに設定でき
る。

【００５８】本実施の形態例は、接着タイプのクリーニ
ングブレード６で説明したが、当然ながら一体成形でも
良いし、挟み込みのクリーニングブレード６でも良い。

【００５９】（実施の形態３）図６は、実施の形態３を
示しており、クリーニング部材として軸１５の周囲に植
毛したファーブラシ１６を用いた場合である。上記のよ
うにＳ−Ｄ間隙規制部材１４が感光体ドラム１に当接し
ている軌道面１ａにあたるファーブラシ１７の当接部
（矢印ｈ，ｉ）の植毛密度を他の長手部分より大きくす
ることで摺擦機会を増やしている。そこで、植毛密度と
いう点では、図６は植毛の間隔を調整することで植毛密
度を変えているが、ファーブラシ１７の植毛の太さを変
えても同様に調整できる。この場合、上記同一円周上に
あたるファーブラシ１７の植毛の太さは、他の部分より
太くする。

【００６０】ファーブラシ１６は、通常感光体ドラム１
との接触部における周面の移動方向が感光体ドラム１の
周面の移動方向とは逆方向になるように感光体ドラム１
と同方向に回転するように駆動をかけて転写残トナーを
感光体ドラム１表面から掻き取っており、ファーブラシ
１６による感光体ドラム１の削れは、ファーブラシ１６
と感光体ドラム１との接触回数と接触面積に比例する。
よって、植毛密度を大きくすることは、削れを促進する
のに非常に効果的である。

【００６１】また、上記でクリーニングブレード６を用
いて様々な実施の形態を説明してきたが、上記は、いず
れも、ファーブラシ１６に適用することができる。例え
ば、当接圧を上記軌道面１ａに当接しているファーブラ
シ１８（矢印ｈ，ｉ）の植毛の長さは、図７に示すよう
に他の部分より植毛の自由長を長くすることで感光体ド
ラム１への接触圧を増大する。更に、図８では、矢印
ｈ，ｉの範囲の円周上にあたる部分のファーブラシ１６
の先端にはコートせず、その他の長手部分に摩擦係数の
小さい材料をコート１９ａして少なくとも画像領域内で
は摺擦力を軽減して寿命を長くし、Ｓ−Ｄ間隙規制部材
１４の当接部では感光体ドラム１表面の削れを相対的に
促進するようにすることができる。また、上記軌道面１
ａ以外に当接するファーブラシ１９先端のみを球形処理
してファーブラシ１６の軌道面１ａに当接する部分は処
理しないで軌道面１ａを傷つけ易くして感光体ドラム１
表面の削れ量に差をつけても効果がある。

【００６２】以上のように、クリーニングブレード６の
場合と同様にＳ−Ｄ間隙規制部材１４の当接部を積極的
に削る方法と、あえて上記軌道面１ａを削る方法を採ら
なくとも、その他の長手部分の削れを軽減させるように
差をつけることで、感光体ドラム１の寿命を延ばしつつ
濃度低下をＳ−Ｄ間隙で調整して防止することができ
る。

【００６３】（実施の形態４）図９は、実施の形態４を
示しており、クリーニングブレード６とＳ−Ｄ間隙規制
部材１４の長手方向の位置が上記までの実施の形態と異
なり、クリーニングブレード６の長手領域外の相当する
位置にＳ−Ｄ間隙規制部材１４が当接されているもので
ある。即ち、クリーニングブレード６は感光体ドラム１
の画像形成領域１ｃの長さとほぼ等しい。この場合、Ｓ
−Ｄ間隙規制部材１４が当接する部分の感光体ドラム１
表面を積極的に削る方法はクリーニングブレード６の両
端部の外側に設置されており、掻き取ったトナーを容器
状のクリーニング枠体４３外に漏らさないようにするた
めの端部シール２０部分に機能させることにする。

【００６４】具体的には、Ｓ−Ｄ間隙規制部材１４が感
光体ドラム１に当接する軌道面１ａに当接する端部シー
ル２０の当接表面にＳ−Ｄ間隙規制部材１４の幅以上の
幅で摩擦係数の大きい摺動部材２１、もしくは、端部シ
ール２０表面より感光体ドラム１を削るのに研磨性の大
きい摺動部材２１を、通常発泡ポリウレタン等でできた
端部シール２０の表面に数１０μｍ〜数１００μｍの厚
みで貼ればよい。例えば、摩擦係数を上げ削る方法とし
ては、端部シール２０の発泡密度を全体的になるべく大
きく設定する方法があり、これは同時にシール性を高め
る点でメリットを生じるが、駆動系全体としてのトルク
を下げる意味でも不必要な部分はトルクを上げる方向に
はしたくないため、削りたい部分だけ研磨できる摺動部
材２１として貼り付ける方が良い。そこで、例えば発泡
していないウレタンゴムを摩擦係数の大きいものとして
そのまま貼り付けて削る方法や人工皮革等の例えば「エ
クセーヌ」（商品名）の繊維が感光体ドラム１表面を削
るように繊維質が硬い材料を貼り付けて研磨性を上げて
も良い。特にトルクを上げずに研磨できるという点では
後者の方が総合的に優れている。

【００６５】つまり、端部シール２０は本来の機能を十
分保ちつつ、一方では感光体ドラム１表面を削るという
機能も果たすことができるのである。当然ながら材料を
上記の材料に限るものではなく、貼り付ける材料の選択
には自由度があり、選択した材料次第で削れ量をある程
度制御することもできる。

【００６６】（実施の形態５）図１０は、実施の形態５
を示しており、各部材の長手関係は実施の形態４と同様
でクリーニングブレード６の長手領域外にＳ−Ｄ間隙規
制部材１４が感光体ドラム１の表面に圧接されている場
合である。そこで、特に図１０は端部シール２０に注目
したものである。

【００６７】本実施の形態は当然ながら研磨部材２２の
当接幅はＳ−Ｄ間隙規制部材１４の幅より広くしてお
り、研磨方法としては、端部シール２０の感光体ドラム
１に接している周方向の長さの一部で感光体ドラム１へ
の当接圧を上げて研磨する方法を採っている。

【００６８】上記同様、端部シール２０全体の当接圧を
上げて研磨する方法はあるが、上記のように不必要な圧
は過剰な負荷を駆動系に与えるために、必要なところだ
け一部当接圧を上げることは非常に有効である。具体的
な方法としては、通常の端部シール２０表面にシールと
同一もしくは、別材料で同様な発泡系の材料を貼り付け
て、一部厚みを増すことにより当接圧を上げて削れを促
進している。本実施の形態で注意する点は、当接圧を上
げる方法として厚みのある発泡研磨部材２２を重ね貼り
しているので、感光体ドラム１の表面と端部シール２０
の間に隙間が生じ易いところにある。これを防止する方
法としては、端部シール２０自身をシール性を損なわな
い範囲で発泡密度を小さくして軟らかくすれば良い。つ
まり、端部シール２０表面に貼り付けた発泡研磨部材２
２で端部シール２０が感光体ドラム１表面から離れる方
向に変形するが、端部シール２０の材料を軟らかくして
おけば変形をある程度吸収することができるのでシール
性を損なわずに感光体ドラム１を削ることができる。つ
まり、発泡研磨部材２２は固く、端部シール２０は軟ら
かく構成するように堅さに差を設けなければならない。
更に、発泡研磨部材２２の大きさがシール性を保たせる
には重要であり、感光体ドラム１の回転方向の幅は、端
部シール２０と感光体ドラム１の表面が接する長さＬの
内少しでも接していれば機能するので、感光体ドラム１
の径にもよるが発泡研磨部材２２の感光体ドラム１の周
面の移動方向の幅Ｌ１は２ｍｍ程度あれば研磨部材とし
て十分機能する。また、発泡研磨部材２２の厚みは堅さ
によるが２ｍｍ程度でつぶして使用した方がシール性を
保つ意味では良好な結果が得られる。

【００６９】本実施の形態も発泡研磨部材２２の上記回
転方向の幅や厚みや発泡密度を調整すれば、削れ量を制
御できる。

【００７０】（他の実施の形態）上述は感光体ドラム１
の軌道面１ａと摺擦して格別に摩耗させる軌道面縮径手
段は、クリーニングブレードまたはクリーニングブラシ
もしくは端部シール２０が兼ねている。しかしこれに限
定する必要はなく、独立して軌道面１ａと摺擦する軌道
面縮径手段を設けてもよい。

【００７１】

【実施例】実施の形態に併記した。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドラム状の電子写真感光体と現像スリーブの間隙を調整
する現像間隙規制部材が当接されている電子写真感光体
の軌道面の表面を積極的に削ることにより、トナーや電
子写真感光体の劣化による寿命後半の濃度低下を防ぐ。
更に、プロセスカートリッジの寿命を同一構成でトナー
容量を増やすだけで延ばしたいときは、本発明を盛り込
めば寿命に合わせた形で容易に長寿命化が計れて画像濃
度の低下を防ぐという連鎖的な開発が可能になり、結果
として効率の良い開発が行える。そして、長期的に常に
良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明の実施の形態を示し

【図１】本発明を説明するための展開平面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るクリーニングブレ
ードの縦断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係るクリーニングブレ
ードの縦断面図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係るクリーニングブレ
ードの平面図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係るクリーニングブレ
ードの平面図である。

【図６】本発明の実施の形態３に係るファーブラシを用
いた場合の縦断面図である。

【図７】本発明の実施の形態３に係るファーブラシを用
いた場合の縦断面図である。

【図８】本発明の実施の形態３に係るファーブラシを用
いた場合の縦断面図である。

【図９】本発明の実施の形態４に係る端部シールによる
場合を示した展開平面図である。

【図１０】本発明の実施の形態５に係る端部シールによ
る場合を示した平面図である。

【図１１】画像形成装置の縦断面図である。

【図１２】プロセスカートリッジの縦断面図である。

【図１３】装置本体のカートリッジ装着部を示す斜視図
である。

【図１４】プロセスカートリッジの右側面図である。

【図１５】プロセスカートリッジへの装置本体からの駆
動入力手段を示す縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ…画像形成装置Ｂ…プロセスカートリッジ１…感光体ドラム１ａ…軌道面１ｂ…ドラムギア
１ｃ…画像形成領域１ｄ…ドラム筒２…記録媒体３…現像スリーブ３ａ…固定磁石３ｂ…現像ブレー
ド３ｃ…現像スリーブギア４…転写ローラ５…定着手段５ａ…駆動ローラ５ｂ…ヒータ５ｃ
…支持体５ｄ…定着回転体６…クリーニングブレード６ａ…根本部６…エッジ７…現像隙間８…帯電ローラ９…開口部１０…現像手段１０ａ…トナー収納部１０ｂ１…第
１送り部材１０ｂ２…第２送り部材１１…クリーニング手段１１ｂ…スクイシート１１
ｃ…廃トナー溜め１２…トナー現像枠体１２ａ…現像枠体１２ｂ…ト
ナー枠体１２ｃ…蓋部材１２ｄ…アーム部１３…支持部材１３ａ，１３ｂ…突出部１４…Ｓ−Ｄ間隙規制部材１５…軸１６…ファーブラシ１７…対軌道ファーブラシ１８…対軌道ファーブラシ１９…ファーブラシ１９ａ…コート２０…端部シール２１…摺動部材２２…研磨部材３１…光学系３３…搬送手段３３ａ…給紙カセット３３ｂ…ピッ
クアップローラ３３ｃ…圧接部材３３ｄ…搬送ロー
ラ対３３ｅ…レジストローラ対３３ｆ…搬送ベルト
３３ｇ，３３ｈ…排出ローラ対３３ｉ…手差しトレ
イ３３ｊ…ローラ３６…排出部３８…軸受３８ａ…ボス４３…クリーニング枠体４３ｅ…連結カバー部４４…装置本体４５…開閉部材４５ａ…軸４６…ガイド溝４６ａ…凹部４７…ガイド部材４９…ピン５０…圧縮コイルばね５６…ドラムフランジ５６ｂ…嵌合部５７…カップリング凸軸５７ａ…凸部５７ａ１…凸
部端面５８…軸受５８ａ…円筒形ボス５８ｂ…軸受部５９ａ…凹部５９ａ１…底面５９ｂ…カップリング
凹軸６２…小ギア６３…大ギア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、ドラム状の電子写真感光体と、前記電子写真感光体上に形成された潜像を現像するため
長手方向両端部に中間部より大径で電子写真感光体に圧
接される現像間隙規制部材を有する現像スリーブと、前記電子写真感光体及び現像スリーブを圧接可能に支持
するカートリッジ枠体と、を有し、前記現像隙間規制部
材の当接する電子写真感光体の軌道面に摺擦して電子写
真感光体の画像形成領域表面よりも多く摩耗させる軌道
面縮径手段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】電子写真感光体上に転写後残留したトナ
ーをクリーニングするため電子写真感光体に圧接するク
リーニング部材を備え、軌道面縮径手段はクリーニング
部材が有す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。
【請求項３】前記クリーニング部材の電子写真感光体
の現像間隙規制部材の接する軌道面に対しての当接圧を
電子写真感光体の画像形成領域への当接圧よりも大きく
したことを特徴とする請求項２に記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項４】前記クリーニング部材はクリーニングブ
レードであって、クリーニングブレードの厚さを変える
ことにより前記各当接圧の大きさを変更してあることを
特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】前記クリーニング部材はクリーニングブ
レードであって、前記クリーニングブレードは電子写真
感光体の軸方向に平行なエッジを有し、クリーニングブ
レードの支持部材と前記エッジ間の自由長を異にして前
記各当接圧を変更してある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。
【請求項６】前記クリーニング部材はファーブラシで
あって、植毛の密度または太さを異にすることにより前
記各当接圧を変更してある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。
【請求項７】前記クリーニング部材はファーブラシで
あって、植毛の長さを異にして前記各当接圧を変更して
ある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。
【請求項８】前記クリーニング部材と電子写真感光体
の現像間隙規制部材の当接する軌道面との摩擦係数を、
クリーニング部材と電子写真感光体の画像形成領域との
摩擦係数よりも大となるクリーニング部材を有すること
を特徴とする請求項２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】前記クリーニング部材はファーブラシで
あって電子写真感光体の画像形成領域に接する植毛の先
端に減摩材でコートをしたことを特徴とする請求項８に
記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】電子写真感光体上に転写後残留したト
ナーをクリーニングするため電子写真感光体の画像形成
領域に作用するクリーニング部材と、前記クリーニング部材の両端部とカートリッジ枠体との
間を密封する端部シールと、を有し、軌道面縮径手段は
端部シールに備えた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。
【請求項１１】前記端部シールの電子写真感光体の現
像間隙規制部材の当接する軌道面に対しての当接圧をク
リーニング部材の電子写真感光体への当接圧よりも大き
くしたことを特徴とする請求項１０に記載のプロセスカ
ートリッジ。
【請求項１２】前記端部シールと電子写真感光体の現
像間隙規制部材の当接する軌道面との摩擦係数を、クリ
ーニング部材と電子写真感光体との摩擦係数よりも大と
なる端部シールを有することを特徴とする請求項１０に
記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】前記端部シールに電子写真感光体に当
接し電子写真感光体との間の摩擦係数が大きな部材を取
り付けたことを特徴とする請求項１２に記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項１４】前記端部シールに電子写真感光体の現
像間隙規制部材の当接する軌道面を研磨する研磨部材を
有することを特徴とする請求項１０に記載のプロセスカ
ートリッジ。
【請求項１５】前記プロセスカートリッジとは、帯電
手段、またはクリーニング手段と現像手段及び電子写真
感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
ジを画像形成装置本体に対して着脱可能とする請求項１
から１４の何れか１つに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１６】前記プロセスカートリッジとは帯電手
段、クリーニング手段の少なくとも１つと現像手段及び
電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形
成装置本体に対して着脱可能とする請求項１から１４の
何れか１つに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１７】前記プロセスカートリッジとは、少な
くとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリ
ッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とする請求項１
から１４の何れか１つに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】プロセスカートリッジを着脱可能で、
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．ドラム状の電子写真感光体と、前記電子写真感光体上に形成された潜像を現像するため
長手方向両端部に中間部より大径で電子写真感光体に圧
接される現像間隙規制部材を有する現像スリーブと、前記電子写真感光体及び現像スリーブを内蔵支持するカ
ートリッジ枠体と、を有し、前記、現像隙間規制部材の
接する電子写真感光体の軌道面を電子写真感光体の画像
形成領域表面よりもより多く摩耗させる軌道面縮径手段
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
るための装着手段と、ｂ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、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１９】プロセスカートリッジを着脱可能で記
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、請求項２から１７の何れか１つに記載のプロセスカート
リッジを取り外し可能に装着する装着手段と、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有するこ
とを特徴とする電子写真画像形成装置。