JPH11184334A

JPH11184334A - プロセスカートリッジおよび画像形成装置

Info

Publication number: JPH11184334A
Application number: JP9353536A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Sugiyama; 勝美杉山; Kenji Matsuzaka; 賢治松坂; Makoto Ono; 良小野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニングブレードの感光ドラムへの押圧
力を増加させずに紙粉の除去を可能とし、帯電ムラ等の
ない高質画像を安定して得ることができる画像形成装置
を提供する。【解決手段】少なくとも像担持体１と、該像担持体１
の表面を洗浄するクリーニング装置４をハウジングに収
納して格納され、画像形成装置本体に対して着脱自在と
したプロセスカートリッジ５において、前記クリーニン
グ装置４には前記像担持体１に付着する紙粉の水分を吸
収し、紙粉の像担持体１への付着力を低下させる吸湿手
段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やレーザー
ビームプリンタ等の電子写真方式を採用する画像形成装
置のプロセスカートリッジを備えた画像形成装置および
プロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複写機やレーザービームプリン
タ等の電子写真方式を採用する画像形成装置に於いて、
像担持体の帯電手段として接触帯電装置を使用した転写
式電子写真方式が用いられる場合が多い。

【０００３】図８に、その画像形成装置の一例の概略構
成図を示す。

【０００４】１は像担持体として回転ドラム型の電子写
真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印ａの
方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転
駆動される。

【０００５】２は接触帯電部材としての帯電ブレードで
あり、感光ドラム１表面に対して所定の押圧力をもって
当接している。而してこの帯電ブレード２により回転感
光ドラム１表面が所定の電位に一様に均一帯電される。

【０００６】次いでその感光ドラム１の均一帯電処理面
に対して、露光部６に於いて不図示の画像情報露光手段
（レーザービーム走査露光等）による光像露光Ｌがなさ
れることで目的画像情報の静電潜像が形成される。

【０００７】その潜像は次いで現像装置３でトナー現像
され、その現像像が不図示の給紙部から適切なタイミン
グで感光ドラム１と転写ローラ７との間の転写部へ導入
された転写材Ｐに転写されていく。

【０００８】転写部を通った転写材Ｐは感光ドラム１表
面から分離されて不図示の像定着部へ搬送される。

【０００９】像転写後の感光ドラム１表面はクリーニン
グ装置４により、転写残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。

【００１０】本例のクリーニング装置４はブレードクリ
ーニング式であり、クリーニングブレード４ａの先端エ
ッジ部を感光ドラム１の面移動方向にカウンタの方向に
所定の押圧力をもって当接させてあり、そのクリーニン
グブレード４ａが当接するエッジ部で感光ドラム１表面
の転写残りトナー等が拭掃除去されて感光ドラム１表面
が清浄面化される。また、該クリーニングブレード４ａ
が掻き取ったトナーを補集するためのスクイシート４ｂ
を備えており、補集された転写残トナーは廃トナー容器
４ｃに溜められる。

【００１１】尚、本例の画像形成装置には、感光ドラム
１、帯電ブレード２、現像装置３及びクリーニング装置
４の４つのプロセス機器をハウジング５ａ内に一体的に
組み込んで構成されたプロセスカートリッジ５を、不図
示の画像形成装置本体に対して着脱自在である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接触帯
電方式をとる上記プロセスカートリッジ５においては、
次のような問題が生じることがある。

【００１３】高湿度環境等では転写材Ｐが多量の水分を
含んでおり、画像形成装置内部に残る紙粉も同様に多量
の水分が含まれる。転写材Ｐに含まれる成分によって
は、紙粉の感光ドラム１表面への付着力を高め、前記ク
リーニングブレード４ａを擦り抜ける微少な紙粉が発生
する。更に、その紙粉が帯電ブレード２から感光ドラム
１に直接擦りつけられることになり、感光ドラム１の帯
電電位が乱されて画像流れ等の画質欠陥が生じる。

【００１４】より確実にクリーニング装置４で感光ドラ
ム１表面を洗浄面化するには、更にクリーニングブレー
ド４ａの感光ドラム１表面への押圧力を高める必要があ
るが、クリーニングブレード４ａのエッジ部の損傷若し
くは変形によるクリーニング不良や、感光ドラム１表面
の損傷若しくは摩耗による寿命劣化を促進させ、安定し
た画質を得ることが困難になる。

【００１５】即ち、本出願に係る発明の目的は、クリー
ニングブレード４ａの感光ドラム１への当接状態を長期
に亘って安定させ、感光ドラム１表面のトナー掻き取り
等の付着汚染物の除去効果を低下せずに紙粉を確実に除
去し、高質画像を安定して得ることができるプロセスカ
ートリッジおよび画像形成装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する構成は、少なくとも像担持体と、該像担持体
の表面を洗浄するクリーニング装置をハウジングに収納
して格納され、画像形成装置本体に対して着脱自在とし
たプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング装
置には前記像担持体に付着する紙粉の水分を吸収し、紙
粉の像担持体への付着力を低下させる吸湿手段を有する
ことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
実施の形態に係るプロセスカートリッジの断面図であ
り、廃トナー容器４ｃの形状は本発明の特徴を最もよく
表している。

【００１８】図１に於いて、プロセスカートリッジ５
は、図示矢印ａ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る像担持体としての感光ドラ
ム１、接触帯電方式である帯電ブレード２、現像装置
３、クリーニング装置４をハウジング５ａ内にコンパク
トにまとめて構成され、これは不図示の画像形成装置本
体に対して着脱可能とされる。

【００１９】上記構成において、本実施の形態のクリー
ニング装置４はクリーニングブレード４ａの先端エッジ
部を感光ドラム１の面移動方向にカウンタの方向に所定
の押圧力をもって当接させてあり、そのクリーニングブ
レード４ａが当接するエッジ部で感光ドラム１表面の転
写残りトナー等が拭掃除去されて感光ドラム１表面が清
浄面化される。また、該クリーニングブレード４ａが掻
き取ったトナーを捕集するためのスクイシート４ｂを備
えており、捕集された転写残トナーは廃トナー容器４ｃ
に蓄えられる。

【００２０】従来は、図８に示すように、廃トナー容器
４ｃの底面は感光ドラム１とは正反対の位置（図中左
端）に設けられており、クリーニングブレード４ａで掻
き取られた転写残トナーは、スクイシート４ｂで補集さ
れ、重力により感光ドラム１から最も離れた場所に移動
し蓄えられていた。

【００２１】これに対し本実施の形態では、図１に示さ
れるように、鉛直方向と廃トナー容器４ｃの底面とが成
す角θを鋭角にすることで、クリーニングブレード４ａ
で掻き取られた転写残トナーはスクイシート４ｂで捕集
され、重力により感光ドラム１表面に当接されながら蓄
えられる。したがって、クリーニングブレード４ａによ
って掻き取られた転写残トナーは感光ドラム１表面に常
に当接され、感光ドラム１の表面に付着した紙粉の水分
を転写残トナーに吸収させることが可能となる。

【００２２】而して本実施の形態では、クリーニングブ
レード４ａの感光ドラム１への押圧力を上げることなく
紙粉の除去が可能になるため、クリーニングブレード４
ａの当接状態を長期に亘って安定させることが可能であ
る。

【００２３】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を図２に基づいて説明する。

【００２４】図２は、本実施の形態に係るプロセスカー
トリッジの断面図であり、廃トナー容器４ｃ内の設けら
れた撹拌ローラ２１は本発明の特徴を最もよく表してい
る。本実施の形態においても、前記第１の実施の形態と
同様に、感光ドラム１、帯電ブレード２、現像装置３、
クリーニング装置４をハウジング５ａ内にコンパクトに
まとめてプロセスカートリッジ５が形成されている。

【００２５】第１の実施の形態では、重力により感光ド
ラム１表面に廃トナー容器４ｃの転写残トナーを当接さ
せていたが、次のような状況が生じることがある。即
ち、プロセスカートリッジ５の画出し枚数が増すにつれ
て、感光ドラム１表面に当接する転写残トナーの含有水
分量が増加し、感光ドラム１に付着した紙粉の水分を吸
収する機能が低下する。

【００２６】上記した場合を回避するため、本実施の形
態に於いては、廃トナー容器４ｃ内に撹拌ローラ２１を
追加し、任意の方向及びスピードで回転させることで、
撹拌ローラ２１付近に蓄えられた含有水分量の少ない転
写残トナーを感光ドラム１の表面に当接させることが可
能となる。したがって、感光ドラム１の表面に付着した
紙粉の水分を転写残トナーにより効率よく吸収させるこ
とが可能になる。

【００２７】而して本実施の形態では、クリーニングブ
レード４ａの感光ドラム１への押圧力を上げることがな
く紙粉の除去が可能になるため、クリーニングブレード
４ａの当接状態を長期に亘って安定させることが可能で
ある。

【００２８】（第３の実施の形態）次に、第３の実施の
形態を図３に基づいて説明する。

【００２９】図３は、本実施の形態に係るプロセスカー
トリッジの断面図であり、廃トナー容器４ｃ内の設けら
れた撹拌ローラ２１及び加熱用ヒータ３１は本発明の特
徴を最もよく表している。加熱用ヒータ３１は撹拌ロー
ラ２１によって廃トナーが流動する流路中に有り、単位
時間の発熱量はトナーが溶融する熱量以下になるように
なっている。感光ドラム１、帯電ブレード２、現像装置
３、クリーニング装置４はハウジング５ａ内にコンパク
トにまとめられており、プロセスカートリッジ５が形成
されている。

【００３０】第２の実施の形態では、廃トナー容器４ｃ
内に撹拌ローラ２１を追加し、撹拌ローラ２１付近に蓄
えられた含有水分量の少ない転写残トナーを感光ドラム
１の表面に当接させることで、感光ドラム１の表面に付
着した紙粉の水分を転写残トナーにより吸収させてい
る。

【００３１】廃トナーはドラム上の水分を吸湿すること
で、徐々に紙粉の除去能力を低下させていくため、廃ト
ナー中の水分を除去することが効果的な紙粉除去に必要
であるが、廃トナーは密閉された廃トナー容器中にある
ため、自然乾燥では吸湿した水分を効果的に大気中に吐
き出すことができなかった。

【００３２】上記した場合を回避するため、本実施の形
態に於いては、第２の実施の形態の構成に加えて廃トナ
ー容器４ｃ内に加熱用ヒータ３１を追加している。

【００３３】上記の構成により、感光ドラム１付近でド
ラム上の紙粉及び水分を吸収したトナーを、加熱用ヒー
タ３１によって加熱して乾燥させることが可能となり、
転写残トナーによるドラム上の水分及び紙粉の除去を常
に安定して行うことが可能となる。

【００３４】而して本実施の形態では、クリーニングブ
レード４ａの感光ドラム１への押圧力を上げることがな
く紙粉の除去が可能になるため、クリーニングブレード
４ａの当接状態を長期に亘って安定させることが可能で
ある。

【００３５】（第４の実施の形態）次に、第４の実施の
形態を図４に基づいて説明する。

【００３６】本実施の形態においては、廃トナー容器４
ｃ内にクリーニングブレード４ａとスクイシート４ｂの
間にクリーニングローラ４１を設けている。このクリー
ニングローラ４１は、感光ドラム１の表面に圧接され、
感光ドラム１の周面の移動方向に対して、その周面が逆
方向に移動するように矢印ｅ方向に回転駆動される。
尚、このクリーニングローラ４１の材質としては、シリ
コンゴム又はウレタンゴム等の弾性体材料、或いはこれ
らの発泡体やフェルト等が採用される。また、本実施の
形態においても、前記第１の実施の形態と同様に、感光
ドラム１、帯電ブレード２、現像装置３、クリーニング
装置４をハウジング５ａ内にコンパクトにまとめてプロ
セスカートリッジ５が形成されている。

【００３７】第１の実施の形態では、重力により感光ド
ラム１表面に廃トナー容器４ｃ内の転写残トナーを当接
させていたが、次のような状況が生じることがある。即
ち、プロセスカートリッジ５の画出し枚数が増すにつれ
て、感光ドラム１表面に当接する転写残トナーの含有水
分量が増加し、感光ドラム１に付着した紙粉の水分を吸
収する機能が低下する。

【００３８】上記した状況を回避するため、本実施の形
態に於いては、廃トナー容器４ｃ内にクリーニングロー
ラ４１を追加し、図中の矢印ｅの方向に回転させること
で、感光ドラム１上の含有水分量の少ない転写残トナー
を感光ドラム１の表面に常に当接させることが可能とな
る。而して、感光ドラム１の表面に付着した紙粉の水分
を転写残トナーにより効率よく吸収させることが可能に
なる。

【００３９】（第５の実施の形態）次に第５の実施の形
態を図５に基づいて説明する。

【００４０】本実施の形態においては、前記第４の実施
の形態と同様に、廃トナー容器４ｃ内にクリーニングブ
レード４ａとスクイシート４ｂの間にクリーニングロー
ラ４１を設けている。このクリーニングローラ４１は、
感光ドラム１の表面に圧接され、感光ドラム１の周面の
移動方向に対して、その周面が逆方向に移動するように
矢印ｅ方向に回転駆動される。

【００４１】また、本実施の形態に係るクリーニングロ
ーラ４１は、特に直流電圧を該クリーニングローラ４１
の軸に印加している。

【００４２】而して、電気的な力で感光ドラム１表面の
含有水分量の少ない転写残トナーを感光ドラム１の表面
に当接させることが可能となる。特に効果的なバイアス
は、転写残トナーと逆極性のバイアスであって、このバ
イアスを印加すれば、より効率良く感光ドラム１の表面
に付着した紙粉の水分を転写残トナーに吸収させ除去す
ることが可能になる。

【００４３】更に、バイアス印加することでクリーニン
グローラ４１のトナーの補集能力を向上させているた
め、クリーニングローラ４１を感光ドラム１表面に強く
圧接する必要がなくなり、この結果、感光ドラム１の表
面の損傷も軽減できる。

【００４４】（第６の実施の形態）次に第６実施の形態
を図６に基づいて説明する。

【００４５】本実施の形態においては、廃トナー容器４
ｃ内にクリーニングブレード４ａとスクイシート４ｂの
間にファーブラシ６１を設けている。このファーブラシ
６１を感光ドラム１の周面の移動方向に対して、その周
面が逆方向に移動するように矢印ｅ方向に回転駆動させ
て、感光ドラム１表面の含有水分量の少ない転写残トナ
ーを感光ドラム１の表面に常に当接させることが可能と
なる。

【００４６】尚、ファーブラシ６１は、前記第５実施の
形態のようにこれにバイアスを印加すれば、より効率良
く感光ドラム１の表面に付着した紙粉の水分を転写残ト
ナーに吸収させることが可能になる。

【００４７】また、本実施の形態は、ファーブラシ６１
を用いているため、ソリッド或いは発泡体のローラに比
べて軽圧でトナーの捕集能力を維持でき、感光ドラム１
を駆動するためのトルクを軽減することができる。

【００４８】（第７の実施の形態）次に第７実施の形態
を図７に基づいて説明する。

【００４９】本実施の形態においては、廃トナー容器４
ｃ内にクリーニングブレード４ａとスクイシート４ｂの
間に感光ドラム１と非接触のマグネットローラ７１を設
けている。このマグネットローラ７１を感光ドラム１の
周面の移動方向に対して、その周面が逆方向に移動する
ように矢印ｅ方向に回転駆動させて、感光ドラム１表面
の含有水分量の少ない転写残トナーを感光ドラム１の表
面に常に当接させることが可能となる。

【００５０】尚、マグネットローラ７１は、前記第６の
実施の形態のようにこれに感光ドラム１と接触するファ
ーブラシを取り付ければ、より効率良く感光ドラム１の
表面に付着した紙粉の水分を転写残トナーに吸収させる
ことが可能になる。

【００５１】また、本実施の形態は磁性トナーを使用す
る現像システムに応用する場合であり、感光ドラム１に
非接触のマグネットローラ７１を用いているため、ソリ
ッド或いは発泡体のローラに比べて軽圧でトナーの捕集
能力を維持でき、感光ドラム１を駆動するためのトルク
を軽減することができる。さらに、感光ドラム１の表面
の損傷も軽減できる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１、２、３、１１に係る発明によ
れば、クリーニングブレードの感光ドラムへの押圧力を
増加させずに紙粉の除去が可能となり、従来通り長期に
亙ってクリーニングブレードの当接状態を安定させ、帯
電ムラ等のない高質画像を安定して得ることができる画
像形成装置を提供することができる。

【００５３】請求項４、１１に係る発明によれば、感光
ドラムの表面に付着した紙粉の水分を転写残トナーによ
り効率良く吸収させることが可能となる。

【００５４】請求項５、１１に係る発明によれば、感光
ドラム付近でドラム上の紙粉および水分を吸収した廃ト
ナーを加熱して乾燥させることが可能となり、転写残ト
ナーによるドラム上の水分および紙粉の除去を常に安定
して行なうことが可能となる。

【００５５】請求項６、１１に係る発明によれば、感光
ドラム上の含有水分量の少ない転写残トナーを感光ドラ
ムの表面に常時当接させることが可能となり、感光ドラ
ムの表面に付着した紙粉の水分を転写残トナーにより効
率良く吸収させることが可能となる。

【００５６】請求項７、１１に係る発明によれば、ソリ
ッドあるいは発泡体のローラに比べて軽圧でトナーの捕
集能力を維持でき、感光ドラムを駆動するためのトルク
を軽減することができる。

【００５７】請求項８、１１に係る発明によれば、感光
ドラムの表面に付着した紙粉の水分を転写残トナーに効
率良く吸収させることが可能となる。

【００５８】請求項９、１１に係る発明によれば、感光
ドラム表面の含有水分量の少ない転写残トナーを感光ド
ラムの表面に常に当接させておくことが可能なる。

【００５９】請求項１０、１１に係る発明によれば、感
光ドラムと接触するファーブラシにより感光ドラムの表
面に付着した紙粉の水分を転写残トナーに効率良く吸収
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願に係る発明の第１の実施の形態のプロセ
スカートリッジの断面図

【図２】本出願に係る発明の第２の実施の形態のプロセ
スカートリッジの断面図

【図３】本出願に係る発明の第３の実施の形態のプロセ
スカートリッジの断面図

【図４】本出願に係る発明の第４の実施の形態のプロセ
スカートリッジの断面図

【図５】本出願に係る発明の第５の実施の形態のプロセ
スカートリッジの断面図

【図６】本出願に係る発明の第６の実施の形態のプロセ
スカートリッジの断面図

【図７】本出願に係る発明の第７の実施の形態のプロセ
スカートリッジの断面図

【図８】従来例を説明する断面図

【符号の説明】

１…感光ドラム（像担持体）２…帯電ブレー
ド３…現像装置４…クリーニン
グ装置５…プロセスカートリッジ６…露光部７…転写ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも像担持体と、該像担持体の表
面を洗浄するクリーニング装置をハウジングに収納して
格納され、画像形成装置本体に対して着脱自在としたプ
ロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング装置に
は前記像担持体に付着する紙粉の水分を吸収し、紙粉の
像担持体への付着力を低下させる吸湿手段を有すること
を特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】前記吸湿手段は、クリーニング装置内部
の廃トナー容器に蓄えられる転写残トナーによるものと
したことを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項３】前記廃トナー容器の形状は、転写残トナ
ーを重力で像担持体に接触させることを特徴とする請求
項２記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】前記吸湿手段は、廃トナー容器内部に設
けた攪拌ローラにより含有水分量の少ない転写残トナー
を像担持体に接触させることを特徴とする請求項３記載
のプロセスカートリッジ。
【請求項５】前記吸湿手段は、廃トナー容器内部に設
けた廃トナー加熱用のヒーターにより廃トナーを加熱さ
せることを特徴とする請求項４記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項６】前記吸湿手段は、廃トナー容器内部にク
リーニングローラを設けることにより含有水分量の少な
い転写残トナーを像担持体に接触させることを特徴とす
る請求項１または２記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】前記吸湿手段は、廃トナー容器内部にフ
ァーブラシを設けることにより含有水分量の少ない転写
残トナーを像担持体に接触させることを特徴とする請求
項１または２記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】前記クリーニングローラまたはファーブ
ラシにバイアス印加することを特徴とする請求項６また
は７記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】前記吸湿手段は、廃トナー容器内部にマ
グネットローラを設けることにより含有水分量の少ない
転写残トナーを像担持体に接触させることを特徴とする
請求項１または２記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】前記マグネットローラにファーブラシ
を有することを特徴とする請求項９記載のプロセスカー
トリッジ。
【請求項１１】請求項１ないし１０のいずれかひとつ
に記載のプロセスカートリッジを着脱自在に設けたこと
を特徴とする画像形成装置。