JP3267470B2 - プロセスカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザビームプ
リンタ、複写機等の画像形成装置に用いられるプロセス
カートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成装置で
は、その使用が長時間に及ぶと感光ドラムの交換、現像
剤（トナー）の補給や交換、その他（帯電器、クリーナ
容器等）の調整、清掃、交換が必要となるが、このよう
な保守作業は専門知識を有するサービスマン以外では事
実上困難であった。

【０００３】この不具合を解決する手段として、感光ド
ラム、現像装置、クリーニング装置等の画像形成手段を
ユニット体として一体化したプロセスカートリッジが製
品化されている。

【０００４】これにより、前記プロセス機器についてメ
ンテナンスの必要が生じれば、使用者が自ら簡単に保守
・交換を行うことが可能となり、高品位な画質を安価
に、また、容易に得られるようになった。

【０００５】そして、最近では前記プロセスカートリッ
ジの高寿命化や印字スピードの高速化が望まれている
が、このような場合でも良好な画質を維持するために
は、感光ドラムと現像スリーブとの間隔を一定かつ全長
にわたって均一に維持すること必要である。

【０００６】そこで従来は、この間隔を維持する手段と
して、現像スリーブの軸線方向両端にスぺーサを配置す
ると共に、該現像スリーブを感光ドラム方向に弾性的に
偏倚させるように構成したものが広く利用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述従
来例においては、前記スぺーサは画像形成装置を小型化
するために、現像スリーブの両端に薄肉のキャップ状の
円筒部材を配設するという構成にする必要があったた
め、プロセスカートリッジの高速化や長寿命化に耐えら
れず、薄肉部分が割れたり、圧延されて、所定の間隔を
維持できなくなることがあった。

【０００８】そこで、前記スぺーサを現像スリーブの軸
部に配し、ソリッド状の円筒部材にするという手法が提
案された。

【０００９】ところが、前記ソリッド状スぺーサを現像
スリーブの支持軸部に移動することにより、現像スリー
ブと感光ドラムのアルミニウム面の縁面距離が近づいて
しまうことがあった。

【００１０】これは、感光ドラムの表面の画像領域部は
光半導体となるように特殊な樹脂がコーティングしてあ
るが、このコーティング部もスぺーサのような部分が長
期にわたって摺動していると、割れたり、剥れたりする
ため、アルミニウム面がむき出しになっているためであ
る。

【００１１】そして、現像スリーブには現像プロセスの
ための高圧ＡＣバイアスが印加されており、前記縁面距
離が十分に確保されていないと、前記ＡＣバイアスが感
光ドラム上へリークしてしまう恐れがある。

【００１２】また、感光ドラムを長く伸ばし、縁面距離
を確保するには装置が大型化することがある。

【００１３】そこで、本出願に係る発明は、装置を大型
化することなく、トナー漏れを防止しつつ、低コストで
現像スリーブと感光ドラムの縁面距離を確保することの
できるプロセスカートリッジを提供することを目的とし
ている。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、前記目的は、少なくとも像担持体と、現像剤
担持体と、該像担持体及び現像剤担持体の間に介在し
て、両者を一定の間隔に保つためのスペーサ部材と、現
像剤担持体両端からの現像剤の漏れを防止するシール部
材と、現像剤担持体の下部に設けられており現像剤の吹
き出しを防止する吹出し防止シートと、を有するプロセ
スカートリッジにおいて、前記現像剤担持体における前
記像担持体の良導体剥き出し部との対向部もしくはその
近傍にシート状の絶縁部材が設けられており、このシー
ト状の絶縁部材は前記吹出し防止シート両端と前記シー
ル部材の隙間からの現像剤の漏れも防止することにより
達成される。

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を参考例と共に添付図
面に基づいて説明する。

【００２９】（参考例） 図２は、本参考例装置におけるプロセスカートリッジの
主断面図である。図１において、１は回転自在に配設さ
れた像担持体たる感光ドラムであり、該感光ドラム１の
上方には、従動回転可能な半導電性弾性体である帯電ロ
ーラ１２が、該感光ドラム１に所定の押圧力で当接して
いる。該帯電ローラ１２は、例えば、ＤＣ−６００Ｖ〜
−７００Ｖ、ＡＣ１２００Ｖ〜１８００Ｖのバイアスを
印加することにより、感光ドラム１の表面を−６００Ｖ
〜−７００Ｖに均一に帯電せしめる。

【００３０】このように帯電された感光ドラム１の表面
には、レーザユニット（図示せず）よりレーザ光Ｌが発
せられ、レーザユニット内部のポリゴンミラーの回転駆
動により感光ドラム１の母線方向を走査し、レーザユニ
ットをＯＮ／ＯＦＦドライブすることによって感光ドラ
ム１上の照射ポイントを−５０Ｖ〜−１５０Ｖに変化さ
せ、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。

【００３１】そして、この静電潜像は、感光ドラム１の
回転に伴って現像剤担持体たる現像スリーブ７との対向
部まで搬送されて現像される。つまり、一次帯電と同極
性のトナーｔがトナー容器４から撹拌部材５によって汲
み上げられ、開口１１より現像部３内に送り込まれ、現
像スリーブ７表面に現像ブレード８との摺擦により摩擦
帯電されて薄く均一にコーティングされ、感光ドラム１
と２００μｍ〜３５０μｍの間隙で近接した状態で配設
された現像スリーブ７にＡＣバイアスを印加することに
より、前記トナーｔを感光ドラム１表面に飛翔させて反
転現像（ジャンピング現像）し、感光ドラム１表面の静
電潜像をトナー像として顕像化する。

【００３２】一方、転写材Ｐは、画像形成装置本体の転
写材搬送部より給送され、感光ドラム６と転写ローラ２
の間に搬送される。その後、感光ドラム１上に形成され
たトナー像は、所定の圧で感光ドラム１に押圧している
転写ローラ２により転写材Ｐへ転写される。その際、転
写ローラ２には、トナーと逆極性のＤＣ５００〜２００
０Ｖ程度のバイアスが印加され、トナーが転写材Ｐ表面
に静電吸着される。

【００３３】次に、転写を受けた転写材Ｐは、定着部
（図示せず）へ導かれ、トナー像は転写材Ｐ上に永久定
着される。

【００３４】なお、感光ドラム１表面上の転写残りであ
る残留トナーｔは、クリーニング容器６の入口に設けら
れたスクイシート１５（３８μｍ〜１００μｍの厚みの
ＰＥＴシート）を潜り抜け、クリーニングブレード９に
よって掻き落とされ、クリーニング容器６内に蓄えられ
る。そして、クリーニングされた感光ドラム１は、再び
次の画像形成プロセスが可能となる。

【００３５】以上のような本参考例装置は、図２に示す
ように、感光ドラム１と、トナーｔ及び現像スリーブ７
並びに現像ブレード８を備えた現像部３と、クリーニン
グ容器６と、帯電ローラ１２とが、プロセスカートリッ
ジＡとしてユニット体として一体化されており、画像形
成装置本体に対して着脱自在に配設されている。

【００３６】このプロセスカートリッジＡの現像部３に
おいては、ジャピング現像を行うために感光ドラム１と
現像スリーブの間隔を２００〜３５０μｍに一定に保つ
必要がある。この間隔を保つため本参考例においては、
図１に示すように、スぺーサ部材としてのスぺーサコロ
７１を現像スリーブ７の両端の支持軸部７０に配してい
る。そして、前記スぺーサコロ７１は、図２に示す加圧
バネ３０によって感光ドラム１方向に付勢されて感光ド
ラム１の表面に当接する。この時、スぺーサコロ７１の
外径は現像スリーブ７の外径よりも４００〜７００μｍ
程度大きくなっていて、感光ドラム１の表面と現像スリ
ーブ７の表面との間隔が２００〜３５０μｍになるよう
になっている。

【００３７】また、支持軸部７０には現像スリーブ７を
回転駆動するためのギア（スリーブギア）７２及び現像
スリーブ７に所定のＡＣバイアス（本参考例においては
ＡＣ１５００Ｖ、ＤＣ−６００Ｖ）を供給するための電
極（スリーブ電極）７３が配設されている。

【００３８】そして、前記スぺーサコロ７１は感光ドラ
ム１の表面に当接されているが、本参考例のプロセスカ
ートリッジは長寿命化のためにスぺーサコロ７１の感光
ドラム１への当接面は図３に示すように画像領域外の良
導体むき出し部たるアルミニウム面１００である。

【００３９】感光ドラム１はアルミニウムシリンダ上に
画像領域部が光半導体となるように特殊な樹脂をコーテ
ィングしたものである。ところが、前記樹脂コート面上
にスぺーサコロ７１のような部材が長期にわたって当接
し、かつ摺動し続けると、樹脂コートが剥れたり、ひび
割りたりする可能性がある。

【００４０】そして、前述したように現像スリーブ７は
ＡＣバイアス（ｍａｘで約−２１００Ｖ）が印加されて
いるために、感光ドラム１のアルミニウム面１００との
縁面距離を２．１ｍｍ以上とらないと、リークしてしま
う。

【００４１】この縁面距離を確保するために、本参考例
では図１に示すような絶縁部材たる絶縁キャップ７４を
現像スリーブ７の両端に配設している。前記絶縁キャッ
プ７４の外径はスぺーサコロ７１の外径よりも小さくな
っているために感光ドラム１と現像スリーブ７との間隔
を保つことに関して影響は与えない。

【００４２】以上の様子を図４を用いて説明する。感光
ドラム１の端部には本体ギア（図示せず）より回転駆動
を受けるためのドラムギア１０が配設されている。一
方、現像スリーブ７の支持軸部７０のドラムギア対向位
置には、スリーブギア７２が配設されており、ドラムギ
ア１０より駆動伝達されて現像スリーブ７と一体にて回
転運動している。

【００４３】また、前記支持軸部７０のドラムアルミニ
ウム面１００の対向部には、スぺーサコロ７１が配設し
てあり、スぺーサコロ７１は前記ドラムアルミニウム面
１００に当接してある。このとき、図４に示すようにス
ぺーサコロ７１はソリッドのローラーであるため長期に
わたってドラムアルミニウム面と摺動していても、割れ
たり、圧延されて、薄くなったりすることはない。同時
にドラム側でもスペースコロの当接位置が樹脂コーティ
ング部１０１でなく、アルミニウム面１００であるた
め、樹脂コート部が割れたり削れたりすることはない。

【００４４】以上のような構成をとることにより、プロ
セスカートリッジの長寿命化に対応した現像装置ができ
る。このときスぺーサコロ７１の外径の半径ｒ１と、現
像スリーブの外径の半径ｒ２との差は、２００〜３５０
μｍとなっているため、感光ドラム１の表面と現像スリ
ーブ７の表面との間隔は所定の大きさで確保できる。

【００４５】一方、現像スリーブ７の端部には、図４に
示すような絶縁キャップ７４が配設してある。この部材
によって感光ドラム１のアルミニウム面１００と現像ス
リーブ７との縁面距離を稼ぐことができ、この分、プロ
セスカートリッジを小型化することが可能となる。この
時、絶縁キャップの半径ｒ３はｒ１よりも小さくなって
いるため、感光ドラム１と現像スリーブ７との間隔にも
影響を与えない。

【００４６】以上説明してきたような構成をとることに
より、長寿命化しても、小型なプロセスカートリッジを
安価にて提供することが可能となる。

【００４７】（実施例） 次に、本発明の実施例について説明する。前記の参考例
と同一部材の符号を付して再度の説明は省略する。

【００４８】図５に示すように、現像部３には絶縁性の
シート部材７００が配設されている。このシート部材７
００は図７に示すような位置に存在し、ドラムアルミニ
ウム面１００と現像スリーブ７の縁面距離を稼ぐ構成に
なっている。

【００４９】現像スリーブ７の両端部には図６に示すよ
うにシール部材７０１が配設されており、現像部３の外
部にトナーｔが漏れないようになっている。同様に図６
に示すように現像部３の内部、現像スリーブ７の下部に
はプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する
際の衝動によってトナーｔが現像部３より吹き出すのを
防ぐため、吹き出し防止シート７０２が配設してある。

【００５０】ところが、前述の吹き出し防止シートの両
端部、つまりは吹き出し防止シート７０２とシール部材
７０１の間には、構成上隙間ができ易く、ここからトナ
ーｔが吹き出してしまう恐れがあった。

【００５１】そこで、本実施例においては、前述の絶縁
性シート部材７００の下部を図５の７００ａのような形
状にし、トナーの吹き出しをせき止めるようにしたもの
である。

【００５２】以上説明してきたように、本実施例によれ
ば、小型化かつ長寿命かつトナー漏れしにくいプロセス
カートリッジを安価にて提供することが可能となる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、少なくとも像担持
体と、現像剤担持体と、該像担持体及び現像剤担持体の
間に介在して、両者を一定の間隔に保つためのスペーサ
部材と、現像剤担持体両端からの現像剤の漏れを防止す
るシール部材と、現像剤担持体の下部に設けられており
現像剤の吹き出しを防止する吹出し防止シートと、を有
するプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持体
における前記像担持体の良導体剥き出し部との対向部も
しくはその近傍にシート状の絶縁部材が設けられてお
り、このシート状の絶縁部材は前記吹出し防止シート両
端と前記シール部材の隙間からの現像剤の漏れも防止す
るので、小型化かつ長寿命かつトナー漏れしにくいプロ
セスカートリッジを安価にて提供することが可能とな
る。

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る参考例における現像装置の正面図
である。

【図２】参考例におけるプロセスカートリッジの断面図
である。

【図３】参考例における感光ドラム周りの正面図であ
る。

【図４】参考例における現像スリーブ周りの平面図であ
る。

【図５】本発明の実施例における現像装置の正面図であ
る。

【図６】本発明の実施例における現像装置の断面図であ
る。

【図７】本発明の実施例における現像装置の平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ７ 現像スリーブ（現像剤担持体） ７１ スぺーサコロ（スぺーサ部材） ７４ 絶縁キャップ（円筒形の絶縁部材） １００ アルミニウム面（良導体むき出し部） ７００ シート部材（シート状の絶縁部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−175483（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−9079（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−191879（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337583（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/08 - 15/08 507

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも像担持体と、現像剤担持体
   と、該像担持体及び現像剤担持体の間に介在して、両者
   を一定の間隔に保つためのスペーサ部材と、現像剤担持
   体両端からの現像剤の漏れを防止するシール部材と、現
   像剤担持体の下部に設けられており現像剤の吹き出しを
   防止する吹出し防止シートと、を有するプロセスカート
   リッジにおいて、前記現像剤担持体における前記像担持
   体の良導体剥き出し部との対向部もしくはその近傍にシ
   ート状の絶縁部材が設けられており、このシート状の絶
   縁部材は前記吹出し防止シート両端と前記シール部材の
   隙間からの現像剤の漏れも防止することを特徴とするプ
   ロセスカートリッジ。