JP2011138170A - Charging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に備えられる帯電装置に関するものである。 The present invention relates to a charging device provided in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer employing an electrophotographic system.
従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、コロナ放電現象を利用した帯電装置の場合には、人体や地球環境に悪影響のあるオゾンや窒素酸化物の発生が問題となっている。これに対して、導電性の帯電ロールを像担持体に直接接触させて像担持体の帯電を行う接触帯電方式は、オゾンや窒素酸化物の発生が大幅に少なく、電源効率も良いことから、最近では主流となっている。 Conventionally, as a charging device for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer adopting an electrophotographic method, a device using a corona discharge phenomenon such as a scorotron charger has been widely used, but a charging device using a corona discharge phenomenon is used. In this case, the generation of ozone and nitrogen oxides that have a negative effect on the human body and the global environment is a problem. On the other hand, the contact charging method in which the conductive charging roll is directly contacted with the image carrier to charge the image carrier has significantly less generation of ozone and nitrogen oxide, and the power supply efficiency is good. Recently it has become mainstream.
このような接触帯電方式の帯電装置では、帯電時に像担持体上にある各種の付着物を吸着してしまい汚染されやすいという不都合があった。これに対し、特許文献１では、スポンジで構成された帯電ロールクリーニング部材を帯電ロールに圧接させることで、帯電ロールの表面に付着したトナーや紙粉等の異物を除去できるようにした技術を提案している。 Such a charging device of the contact charging method has a disadvantage that various deposits on the image bearing member are adsorbed and easily contaminated during charging. On the other hand, Patent Document 1 proposes a technique that can remove foreign matters such as toner and paper dust adhering to the surface of the charging roll by pressing the charging roll cleaning member made of sponge against the charging roll. is doing.
しかしながら、帯電ロールクリーニング部材の軸長を感光体ドラムの有効現像幅よりも大きく、また、帯電ロールと感光体ドラムとが接する軸方向の帯電接触幅よりも小さくしているが、現像器端部からのクラウドトナーにより感光体ドラム上には有効現像幅以上のトナーが付着してしまう。 However, the axial length of the charging roll cleaning member is larger than the effective developing width of the photosensitive drum, and smaller than the axial charging contact width where the charging roll and the photosensitive drum are in contact with each other. As a result, the toner exceeding the effective development width adheres to the photosensitive drum due to the cloud toner.
このため、帯電ロールの端部（帯電ロールクリーニング部材が接触しない領域）は、クリーニングができず、トナーで汚染されてしまう。また、この他に、帯電ロールの端部は、放電による放電生成物の付着や紙粉の付着等による汚染が発生し、感光体ドラム表面への異常放電により感光体ドラム表面層の摩耗が促進し、感光体ドラムのライフを短縮させる。
本発明は上記事実を考慮し、帯電ロールクリーニング部材による帯電ロールの良好なクリーニング性能と、帯電ロールによる像担持体への良好な帯電性を得ることができる帯電装置を提供することを課題とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a charging device capable of obtaining good cleaning performance of a charging roll by a charging roll cleaning member and good chargeability to an image carrier by the charging roll. .
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、帯電装置において、画像を担持する像担持体を帯電する帯電ロールと、前記帯電ロールの軸長より長く形成され、前記帯電ロールに当接して、該帯電ロールをクリーニングする帯電ロールクリーニング部材と、を備え、前記帯電ロールクリーニング部材がロール状を成し、前記帯電ロールの軸方向端部と前記帯電ロールクリーニング部材の軸方向端部との少なくとも一方に、前記帯電ロールと前記帯電ロールクリーニング部材とが非接触となるように外径が減少する外径減少部を設けて、前記帯電ロールクリーニング部材と前記帯電ロールの接触する部分の押圧力を帯電ロールの軸方向端部へ行くに従って減少させる。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the charging device, the charging roll formed to be longer than the charging roll that charges the image carrier that carries the image, and the axial length of the charging roll, A charging roll cleaning member that contacts and cleans the charging roll, the charging roll cleaning member forming a roll, and an axial end of the charging roll and an axial end of the charging roll cleaning member At least one of the charging roll and the charging roll cleaning member is provided with an outer diameter decreasing portion that reduces the outer diameter so that the charging roll cleaning member and the charging roll cleaning member are not in contact with each other. The pressing force is decreased as going to the axial end of the charging roll.
請求項１に記載の発明では、像担持体の軸方向に沿った帯電ロールクリーニング部材の長さを帯電ロールの軸長よりも長くする（帯電ロールクリーニング部材＞帯電ロール）ことで、帯電ロールの軸方向の端部まで確実にクリーニングすることができ、クリーニングロールによる帯電ロールの良好なクリーニング性能を得ることができる。また、帯電ロールの軸方向の端部において、放電による放電生成物の付着や紙粉の付着等による汚染が生じることはなく、帯電ロールによる像担持体への良好な帯電性と、像担持体の長寿命化を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the length of the charging roll cleaning member along the axial direction of the image carrier is made longer than the axial length of the charging roll (charging roll cleaning member> charging roll). Cleaning to the end in the axial direction can be ensured, and good cleaning performance of the charging roll by the cleaning roll can be obtained. Further, there is no contamination at the end of the charging roll in the axial direction due to discharge product adhesion or paper powder adhesion due to discharge, and good chargeability to the image carrier by the charging roll and the image carrier. It is possible to extend the service life.
ここで、帯電ロールクリーニング部材の清掃メカニズムとして、帯電ロールに付着した異物（トナー成分）は、帯電ロールクリーニング部材で捕獲され、ある程度の大きさに凝集された異物が帯電ロールへもどされて、像担持体へ移行する。像担持体へ移行した異物は、感光体クリーニング部材で回収されるが、中間転写体にも移行するため、中間転写体クリーニング部材でも回収される。 Here, as a cleaning mechanism of the charging roll cleaning member, the foreign matter (toner component) adhering to the charging roll is captured by the charging roll cleaning member, and the foreign matter agglomerated to a certain size is returned to the charging roll, so that the image Move to the carrier. The foreign matter transferred to the image carrier is collected by the photosensitive member cleaning member, but is also collected by the intermediate transfer member cleaning member because it moves to the intermediate transfer member.
また、帯電ロールクリーニング部材と帯電ロールの接触する部分の押圧力を、帯電ロールの軸方向端部へ行くに従って減少させるようにすることで、帯電ロールの全域に渡って帯電ロールクリーニング部材を当接させた場合でも、帯電ロールの軸方向の端部の押圧力は、他の領域と比較して小さくなる。このため、帯電ロールの軸方向の端部において、帯電ロールの圧力が上昇することはなく、帯電ロールの回転性能を確保することができる。 In addition, the charging roll cleaning member abuts over the entire area of the charging roll by reducing the pressing force at the contact portion between the charging roll cleaning member and the charging roll as it goes toward the end of the charging roll in the axial direction. Even in such a case, the pressing force at the end portion in the axial direction of the charging roll is smaller than in other regions. For this reason, the pressure of the charging roll does not increase at the end of the charging roll in the axial direction, and the rotation performance of the charging roll can be ensured.
さらに、帯電ロールクリーニング部材がロール状を成し、帯電ロールの軸方向端部と帯電ロールクリーニング部材の軸方向端部の少なくとも一方に、帯電ロールと帯電ロールクリーニング部材とが非接触となるように外径が減少する外径減少部を設けることで、より安価に帯電ロールの軸方向端部の圧力低減ができる。 Further, the charging roll cleaning member has a roll shape, and the charging roll and the charging roll cleaning member are not in contact with at least one of the axial end of the charging roll and the axial end of the charging roll cleaning member. By providing the outer diameter reducing portion where the outer diameter decreases, the pressure at the axial end of the charging roll can be reduced more inexpensively.
本発明は上記構成としたので、帯電ロールクリーニング部材による帯電ロールの良好なクリーニング性能と、帯電ロールによる像担持体への良好な帯電性を得ることができる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to obtain good cleaning performance of the charging roll by the charging roll cleaning member and good chargeability to the image carrier by the charging roll.
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１に示す本実施形態の画像形成装置１０は、４サイクル方式のフルカラーレーザプリンタであり、図示のように、装置内には、中央よりもやや右上部に、感光体ドラム１２（像担持体）が回転可能に配設されている。この感光体ドラム１２としては、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された直径が約４７ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しないモータにより、矢印方向に沿って約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。 An image forming apparatus 10 according to this embodiment shown in FIG. 1 is a four-cycle full-color laser printer. As shown in the drawing, in the apparatus, a photosensitive drum 12 (image carrier) is located slightly above the center. ) Is rotatably arranged. As this photosensitive drum 12, for example, a drum made of a conductive cylinder having a diameter of about 47 mm and coated on a surface with a photosensitive layer made of OPC or the like is used. It is rotationally driven at a process speed of 150 mm / sec.
感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２の略真下に配置された帯電ロール１４によって所定の電位に帯電された後、帯電ロール１４の下方に配置された露光装置１６によって、レーザービームＬＢによる画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。 The surface of the photosensitive drum 12 is charged to a predetermined potential by a charging roll 14 disposed almost directly below the photosensitive drum 12, and then exposed to a laser beam LB by an exposure device 16 disposed below the charging roll 14. Image exposure is performed, and an electrostatic latent image according to image information is formed.
この感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが周方向に沿って配置された回転式現像器１８によって現像され、所定の色のトナー像となる。 The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 has yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) developing devices 18Y, 18M, 18C, and 18K in the circumferential direction. The toner is developed by a rotary developing device 18 disposed along the toner image to form a toner image of a predetermined color.
このとき、感光体ドラム１２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。現像工程では回転式現像器１８が回転し、対応する色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、感光体ドラム１２と対向する現像位置に移動する。 At this time, charging, exposure, and development processes are repeated a predetermined number of times on the surface of the photosensitive drum 12 in accordance with the color of the image to be formed. In the developing process, the rotary developing device 18 rotates, and the corresponding color developing devices 18Y, 18M, 18C, and 18K move to a developing position facing the photosensitive drum 12.
例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム１２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、感光体ドラム１２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。トナー像が形成されるにあたって、感光体ドラム１２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、Ａ４サイズであれば、感光体ドラム１２が３回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム１２の表面には、感光体ドラム１２が３回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。 For example, when a full-color image is formed, the charging, exposing, and developing processes are performed on the surface of the photosensitive drum 12 in yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) colors. The toner image corresponding to each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is sequentially formed on the surface of the photosensitive drum 12. When the toner image is formed, the number of rotations of the photosensitive drum 12 varies depending on the size of the image. For example, in the case of A4 size, one image is obtained by rotating the photosensitive drum 12 three times. It is formed. That is, a toner image corresponding to each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is formed on the surface of the photosensitive drum 12 every time the photosensitive drum 12 rotates three times. Is done.
感光体ドラム１２上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム１２の外周に中間転写ベルト２０が巻き付けられた一次転写位置において、中間転写ベルト２０上に互いに重ね合わせた状態で一次転写ロール２２によって転写される。 An intermediate transfer belt 20 is wound around the outer periphery of the photosensitive drum 12 for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the photosensitive drum 12. At the primary transfer position, the images are transferred onto the intermediate transfer belt 20 by the primary transfer roll 22 while being superimposed on each other.
この中間転写ベルト２０上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、所定のタイミングで給紙される記録用紙２４上に、二次転写ロール２６によって一括して転写される。 The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images transferred in multiple onto the intermediate transfer belt 20 are recorded on a recording sheet 24 fed at a predetermined timing. The images are collectively transferred by the secondary transfer roll 26.
一方、記録用紙２４は、画像形成装置１０の下部に配置された給紙カセット２８から、ピックアップロール３０によって送り出されるとともに、フィードロール３２及びリタードロール３４によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール３６によって中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト２０の二次転写位置へと搬送される。 On the other hand, the recording paper 24 is fed out from a paper feed cassette 28 disposed at the lower part of the image forming apparatus 10 by a pickup roll 30 and is fed in a state of being fed one by one by a feed roll 32 and a retard roll 34. The toner image is transferred to the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 20 in synchronization with the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 20 by the registration roll 36.
中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップインロール３８と、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する一次転写ロール２２と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップアウトロール４０と、二次転写ロール２６に中間転写ベルト２０を介して当接するバックアップロール４２と、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４に対向する第１のクリーニングバックアップロール４６と、第２のクリーニングバックアップロール４８と、によって所定の張力で張架されており、所定のプロセススピード（約１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環移動するように、例えば、感光体ドラム１２の回転に伴って従動される。 The intermediate transfer belt 20 includes a wrap-in roll 38 that specifies the wrap position of the intermediate transfer belt 20 on the upstream side in the rotational direction of the photosensitive drum 12 and a toner image formed on the photosensitive drum 12 as an intermediate transfer belt. A primary transfer roll 22 that is transferred onto the intermediate transfer belt 20, a wrap-out roll 40 that specifies the wrap position of the intermediate transfer belt 20 on the downstream side of the wrap position, and a backup that contacts the secondary transfer roll 26 via the intermediate transfer belt 20. The roll 42, the first cleaning backup roll 46 facing the cleaning device 44 of the intermediate transfer belt 20, and the second cleaning backup roll 48 are stretched with a predetermined tension, and have a predetermined process speed (about 150 mm / sec), for example, as the photosensitive drum 12 rotates. It is driven Te.
ここで、中間転写ベルト２０は、画像形成装置１０の小型化を図るため、中間転写ベルト２０が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。 Here, in order to reduce the size of the image forming apparatus 10, the intermediate transfer belt 20 is configured such that a cross-sectional shape on which the intermediate transfer belt 20 is stretched is a flat and elongated substantially trapezoidal shape.
中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２と、帯電ロール１４と、中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０を張架する複数のロール２２、３８、４０、４２、４６、４８と、中間転写ベルト２０用のクリーニング装置４４と、後述する感光体ドラム１２用のクリーニング装置７８と、で一体的に像形成ユニット５２を構成している。このため、画像形成装置１０の上部カバー５４を開き、像形成ユニット５２の上部に設けられた把手（図示省略）を手で持ち上げることにより、像形成ユニット５２全体を画像形成装置１０から取り外し可能となっている。 The intermediate transfer belt 20 includes a photosensitive drum 12, a charging roll 14, an intermediate transfer belt 20, a plurality of rolls 22, 38, 40, 42, 46, and 48 that stretch the intermediate transfer belt 20, and an intermediate transfer belt. The cleaning device 44 for 20 and the cleaning device 78 for the photosensitive drum 12 described later integrally form an image forming unit 52. Therefore, the entire image forming unit 52 can be removed from the image forming apparatus 10 by opening the upper cover 54 of the image forming apparatus 10 and lifting the handle (not shown) provided on the upper part of the image forming unit 52 by hand. It has become.
一方、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４は、第１のクリーニングバックアップロール４６によって張架された中間転写ベルト２０の表面に当接するように配置された中間転写ベルト用クリーニングブレード（中間転写体クリーニング部材）５８と、第２のクリーニングバックアップロール４８によって張架された中間転写ベルト２０の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ６０とを備え、中間転写ベルト用クリーニングブレード５８の幅（記録用紙２４の搬送方向と直交する方向の長さ）を帯電ロール１４の軸長よりも長くしている（中間転写ベルト用クリーニングブレード５８＞帯電ロール１４）。 On the other hand, the cleaning device 44 for the intermediate transfer belt 20 includes an intermediate transfer belt cleaning blade (intermediate transfer member cleaning member) disposed so as to contact the surface of the intermediate transfer belt 20 stretched by the first cleaning backup roll 46. ) 58 and a cleaning brush 60 disposed so as to be in pressure contact with the surface of the intermediate transfer belt 20 stretched by the second cleaning backup roll 48, and the width of the intermediate transfer belt cleaning blade 58 (recording paper 24). The length in the direction perpendicular to the conveying direction of the toner is longer than the axial length of the charging roll 14 (intermediate transfer belt cleaning blade 58> charging roll 14).
そして、これらの中間転写ベルト用クリーニングブレード５８やクリーニングブラシ６０によって除去された残留トナーや紙粉などは、クリーニング装置４４の内部に回収されるようになっている。 The residual toner and paper dust removed by the intermediate transfer belt cleaning blade 58 and the cleaning brush 60 are collected inside the cleaning device 44.
なお、クリーニング装置４４は、揺動軸６２を中心にして、図中反時計回り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト２０の表面から離間した位置に退避するとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト２０の表面に当接するように構成されている。 The cleaning device 44 is disposed so as to be able to swing counterclockwise in the drawing with the swing shaft 62 as the center. Until the secondary transfer of the final color toner image is completed, the intermediate transfer belt is provided. It is configured to retreat to a position separated from the surface of the surface 20 and to contact the surface of the intermediate transfer belt 20 when the secondary transfer of the final color toner image is completed.
さらに、中間転写ベルト２０からトナー像が転写された記録用紙２４は、定着装置６４へと搬送され、この定着装置６４によって加熱及び加圧されてトナー像が記録用紙２４上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録用紙２４は、排出ロール６６によって画像形成装置１０の上部に設けられた排出トレイ６８上にそのまま排出される。 Further, the recording paper 24 onto which the toner image has been transferred from the intermediate transfer belt 20 is conveyed to a fixing device 64 and is heated and pressurized by the fixing device 64 to fix the toner image on the recording paper 24. Thereafter, in the case of single-sided printing, the recording paper 24 on which the toner image has been fixed is discharged as it is onto a discharge tray 68 provided at the top of the image forming apparatus 10 by a discharge roll 66.
一方、両面プリントの場合には、定着装置６４により第一面（表面）にトナー像が定着された記録用紙２４を、排出ロール６６によって排出トレイ６８上にそのまま排出せずに、排出ロール６６によって記録用紙２４の後端部を狭持した状態で、排出ロール６６を逆転させるとともに、記録用紙２４の搬送径路を両面用の用紙搬送路７０に切り替え、この両面用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、記録用紙２４の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送して、記録用紙２４の第二面（裏面）にトナー像を転写する。そして、記録用紙２４の第二面（裏面）のトナー像を定着装置６４によって定着させ、記録用紙２４を排出トレイ６８上に排出する。 On the other hand, in the case of double-sided printing, the recording paper 24 on which the toner image is fixed on the first surface (front surface) by the fixing device 64 is not directly discharged onto the discharge tray 68 by the discharge roll 66 but is discharged by the discharge roll 66. With the rear end portion of the recording paper 24 being held, the discharge roller 66 is reversed, the conveyance path of the recording paper 24 is switched to the double-sided paper conveyance path 70, and the double-sided paper conveyance path 70 is disposed. In the state where the front and back of the recording paper 24 are reversed by the transport roller 72 thus transferred, the recording paper 24 is again transported to the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 20 and the toner image is transferred to the second surface (back surface) of the recording paper 24. . Then, the toner image on the second surface (back surface) of the recording paper 24 is fixed by the fixing device 64, and the recording paper 24 is discharged onto the discharge tray 68.
さらに、画像形成装置１０には、オプションによって、画像形成装置１０の側面に手差しトレイ７４が開閉自在に装着可能となっている。この手差しトレイ７４上に載置された任意のサイズ及び種類の記録用紙２４は、給紙ロール７６によって給紙され、搬送ロール７３及びレジストロール３６を介して、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送されることにより、任意のサイズ及び種類の記録用紙２４にも画像を形成することが可能となっている。 Furthermore, a manual feed tray 74 can be attached to the side surface of the image forming apparatus 10 so as to be freely opened and closed. An arbitrary size and type of recording paper 24 placed on the manual feed tray 74 is fed by a paper feed roll 76, and a secondary transfer position of the intermediate transfer belt 20 via a transport roll 73 and a registration roll 36. The image can be formed on the recording paper 24 of any size and type.
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１２の表面には、感光体ドラム１２の斜め下方に配置されたクリーニング装置７８のクリーニングブレード８０が当接可能となっている。このクリーニングブレード８０の幅（記録用紙２４の搬送方向と直交する方向の長さ）は帯電ロール１４の軸長よりも長くしており（クリーニングロール１００＞帯電ロール１４）、感光体ドラム１２が１回転する毎に、該クリーニングブレード８０によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。 A cleaning blade 80 of a cleaning device 78 disposed obliquely below the photosensitive drum 12 can come into contact with the surface of the photosensitive drum 12 after the toner image transfer process is completed. The width of the cleaning blade 80 (the length in the direction orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 24) is longer than the axial length of the charging roll 14 (cleaning roll 100> charging roll 14). Each time it rotates, the cleaning blade 80 removes residual toner, paper dust, and the like to prepare for the next image forming step.
図２に示すように、感光体ドラム１２の下方部には、感光体ドラム１２と接触するように帯電ロール１４が配置されている。この帯電ロール１４は、導電性のシャフト１４Ａの周囲に帯電層１４Ｂが形成されたものであり、シャフト１４Ａが回転可能に支持されている。帯電ロール１４の感光体ドラム１２と反対側の下方部には、帯電ロール１４の表面に接触するロール状のクリーニングロール１００が設けられている。このクリーニングロール１００は、シャフト１００Ａの周囲にスポンジ層１００Ｂ（多孔質弾性層）が形成されたものであり、シャフト１００Ａが回転可能に支持されている。 As shown in FIG. 2, a charging roll 14 is disposed below the photosensitive drum 12 so as to be in contact with the photosensitive drum 12. The charging roll 14 has a conductive layer 14B formed around a conductive shaft 14A, and the shaft 14A is rotatably supported. A roll-shaped cleaning roll 100 that is in contact with the surface of the charging roll 14 is provided at a lower portion of the charging roll 14 opposite to the photosensitive drum 12. The cleaning roll 100 has a sponge layer 100B (porous elastic layer) formed around a shaft 100A, and the shaft 100A is rotatably supported.
クリーニングロール１００は帯電ロール１４に接触して所定の荷重で押圧され、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形してニップ部１０１を形成している。感光体ドラム１２は、図示しないモータによって図２中の時計回り（矢印２の方向）に回転駆動され、感光体ドラム１２の回転により帯電ロール１４が矢印４の方向に従動回転する。また、帯電ロール１４の回転によりロール状のクリーニングロール１００が矢印６の方向に従動回転する。このクリーニングロール１００の軸長を帯電ロール１４の軸長よりも長くしている（クリーニングロール１００＞帯電ロール１４）。 The cleaning roll 100 comes into contact with the charging roll 14 and is pressed with a predetermined load, and the sponge layer 100 </ b> B is elastically deformed along the peripheral surface of the charging roll 14 to form the nip portion 101. The photosensitive drum 12 is driven to rotate clockwise (in the direction of arrow 2) in FIG. 2 by a motor (not shown), and the charging roll 14 is driven to rotate in the direction of arrow 4 as the photosensitive drum 12 rotates. Further, the roll-shaped cleaning roll 100 is driven to rotate in the direction of the arrow 6 by the rotation of the charging roll 14. The axial length of the cleaning roll 100 is longer than the axial length of the charging roll 14 (cleaning roll 100> charging roll 14).
そして、感光体ドラム１２の軸方向における長さ関係において、クリーニングブレード８０＞クリーニングロール１００＞中間転写ベルト用クリーニングブレード５８＞帯電ロール１４の関係を満たすようにしている（なお、これらの部材はセンター合わせされた状態で配設される）。 The length relationship in the axial direction of the photosensitive drum 12 satisfies the relationship of cleaning blade 80> cleaning roll 100> intermediate transfer belt cleaning blade 58> charging roll 14 (note that these members are centered). Arranged together).
また、帯電ロール１４には帯電用の電源が接続されており、直流に交流を重畳したバイアス、または直流バイアスのみが印可されている。一方、クリーニングロール１００へのバイアス印可については特に規定しないが、本発明においては帯電ロール１４のシャフト１４Ａ及びクリーニングロール１００のシャフト１００Ａは同一の軸受けにて回転可能に軸支されており（後述する）、クリーニングロール１００は帯電ロール１４と同電位となっている。 Further, a charging power source is connected to the charging roll 14, and only a bias in which an alternating current is superimposed on a direct current or a direct current bias is applied. On the other hand, although the bias application to the cleaning roll 100 is not particularly defined, in the present invention, the shaft 14A of the charging roll 14 and the shaft 100A of the cleaning roll 100 are rotatably supported by the same bearing (described later). ) The cleaning roll 100 is at the same potential as the charging roll 14.
そして、クリーニングロール１００が従動回転することにより、帯電ロール１４の表面に付着したトナーや外添剤などの汚れ（異物）がクリーニングロール１００によってクリーニングされる。そしてこの異物がクリーニングロール１００の発泡体のセル内に取り込まれ、セル内に回収された異物が凝集して適度な大きさになると、クリーニングロール１００から帯電ロール１４を介して感光体ドラム１２に戻され、感光体ドラム１２をクリーニングするクリーニング装置７８に回収されることで、クリーニング性能の維持継続がなされる。 As the cleaning roll 100 is driven to rotate, dirt (foreign matter) such as toner and external additives attached to the surface of the charging roll 14 is cleaned by the cleaning roll 100. Then, when the foreign matter is taken into the foam cell of the cleaning roll 100 and the collected foreign matter aggregates to an appropriate size, the cleaning roll 100 passes the charging roll 14 to the photosensitive drum 12. Returned and recovered by the cleaning device 78 for cleaning the photosensitive drum 12, the maintenance of the cleaning performance is continued.
このようなクリーニングロール１００について、シャフト１００Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用されており、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法が適時選択される。また導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われてもよく、もちろんそのまま使用してもよい。また、クリーニングロール１００は、スポンジ層１００Ｂを介して帯電ロール１４と適度なニップ圧力で接触するため、ニップ時の撓みが少ない強度を持った材質またはシャフト長に対して十分剛性をもったシャフト径が選択される。 In such a cleaning roll 100, free-cutting steel, stainless steel, or the like is used as the material of the shaft 100A, and the material and the surface treatment method are appropriately selected according to applications such as slidability. In addition, a non-conductive material may be processed by a general process such as a plating process and subjected to a conductive process, or may be used as it is. Further, since the cleaning roll 100 comes into contact with the charging roll 14 through the sponge layer 100B with an appropriate nip pressure, the shaft diameter having sufficient rigidity with respect to a material having a low bending strength or a shaft length. Is selected.
スポンジ層１００Ｂは、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなる。このスポンジ層１００Ｂは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂又はゴムを材質としたものより選択される。スポンジ層１００Ｂは、帯電ロール１４との従動摺擦により外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、帯電ロール１４の表面にスポンジ層１００Ｂの擦れによるキズをつけないために、また、長期にわたり千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好ましく用いられる。 The sponge layer 100B is made of a foam having a porous three-dimensional structure. The sponge layer 100B is selected from those made of a foamable resin or rubber such as polyurethane, polyethylene, polyamide, or polypropylene. The sponge layer 100B efficiently cleans foreign substances such as external additives by driven sliding rubbing with the charging roll 14, and at the same time does not damage the surface of the charging roll 14 due to rubbing of the sponge layer 100B. In order to prevent tearing and breakage, it is particularly preferable to use polyurethane that is strong in tearing and tensile strength.
また、帯電ロール１４は、導電性のシャフト１４Ａ上に帯電層１４Ｂとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。 The charging roll 14 is formed by sequentially forming a conductive elastic layer and a surface layer as a charging layer 14B on a conductive shaft 14A.
シャフト１４Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。 As the material of the shaft 14A, free-cutting steel, stainless steel or the like is used, and the material and the surface treatment method are appropriately selected according to the use such as slidability, and the material having no conductivity is generally plated. It may be processed by an appropriate process and a conductive process may be performed.
帯電ロール１４の帯電層１４Ｂを構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト１４Ａの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。 The conductive elastic layer constituting the charging layer 14B of the charging roll 14 may be, for example, an elastic material such as rubber having elasticity, a conductive material such as carbon black or ionic conductive material for adjusting the resistance of the conductive elastic layer, or the like. Accordingly, materials that can be usually added to rubber, such as softeners, plasticizers, curing agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, and fillers such as silica and calcium carbonate, may be added. It is formed by coating the peripheral surface of the conductive shaft 14 </ b> A with a mixture in which materials usually added to rubber are added. As a conductive agent for the purpose of adjusting the resistance value, a material in which a material that conducts electricity using electrons and / or ions as a charge carrier, such as carbon black or an ionic conductive agent blended in a matrix material, is used. it can. The elastic material may be a foam.
帯電層１４Ｂを構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。 The surface layer constituting the charging layer 14B is formed for the purpose of preventing contamination by foreign matters such as toner, and the surface layer material may be any of resin, rubber, etc. It is not limited. Polyester, polyimide, copolymer nylon, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, melamine resin, fluoro rubber, epoxy resin, polycarbonate, polyvinyl alcohol, cellulose, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyethylene And ethylene vinyl acetate copolymer.
また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが望ましい。 The surface layer can contain a conductive material to adjust the resistance value. The conductive material preferably has a particle size of 3 μm or less.
また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。 In addition, as a conductive agent for the purpose of adjusting the resistance value, it electrically conducts electrons and / or ions as charge carriers, such as carbon black, conductive metal oxide particles, or ionic conductive agent blended in the matrix material. What disperse | distributed material etc. can be used.
上記抵抗値を調整するための導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、ＩＴＯ等の導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤あれば何れも用いることができ、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても２種類以上を併用することができる。また、本発明を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整および強度の点より、好ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が好ましい。 The conductive metal oxide particles, which are conductive particles for adjusting the resistance value, are conductive particles such as tin oxide, tin oxide doped with antimony, zinc oxide, anatase titanium oxide, and ITO. Any conductive agent using electrons as charge carriers can be used without any particular limitation. These may be used alone or in combination of two or more. Any particle size may be used as long as the present invention is not inhibited. From the viewpoint of resistance value adjustment and strength, tin oxide, antimony-doped tin oxide, and anatase-type titanium oxide are preferable. Tin oxide and antimony-doped tin oxide are preferred.
このような導電性材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。 By performing resistance control with such a conductive material, the resistance value of the surface layer does not change depending on environmental conditions, and stable characteristics can be obtained.
さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ロール１４への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール１４の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム１２との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール１４と感光体ドラム１２相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。 Further, a fluorine-based or silicone-based resin is used for the surface layer. In particular, it is preferably composed of a fluorine-modified acrylate polymer. Further, fine particles may be added to the surface layer. As a result, the surface layer becomes hydrophobic and acts to prevent the adhesion of foreign matter to the charging roll 14. In addition, insulating particles such as alumina and silica are added to give unevenness to the surface of the charging roll 14, thereby reducing the burden at the time of rubbing against the photosensitive drum 12, and the charging roll 14 and the photosensitive drum. It is also possible to improve the mutual wear resistance.
次に、帯電ロール１４及びクリーニングロール１００の取付構造について詳細に説明する。 Next, the mounting structure of the charging roll 14 and the cleaning roll 100 will be described in detail.
図３に示すように、本実施形態では、帯電ロール１４とクリーニングロール１００が一対の軸受け部材１１０を介して単一のフレーム１２０に組み付けられフレーム１２０内に収容されており、さらに感光体ドラム１２もこのフレーム１２０に組み付けられ、それらがユニット化されている。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, the charging roll 14 and the cleaning roll 100 are assembled into a single frame 120 via a pair of bearing members 110 and housed in the frame 120, and further, the photosensitive drum 12. Are also assembled into the frame 120 and unitized.
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、一つの軸受け部材１１０は、扁平な直方体状（ブロック状）に形成され単一構成とされている。この軸受け部材１１０は、高剛性、高摺動性で耐摩耗性に優れたポリアセタールやポリカーボネート等の合成樹脂材料で形成されている。また、耐摩耗性を更に高めるために、上記の合成樹脂材料にガラス繊維やカーボン繊維等を含有させるようにしてもよい。 As shown in FIGS. 4A and 4B, one bearing member 110 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape (block shape) and has a single configuration. The bearing member 110 is formed of a synthetic resin material such as polyacetal or polycarbonate having high rigidity, high slidability, and excellent wear resistance. In order to further improve the wear resistance, the synthetic resin material may contain glass fibers, carbon fibers, or the like.
軸受け部材１１０には、長手方向（図４の上下方向）に沿って所定の間隔で配置された２つの軸受け孔１１２、１１４が形成されている。一方の軸受け孔１１２には、帯電ロール１４のシャフト１４Ａ端部に設けられた支持部１４ａが回転自在に挿通され、他方の軸受け孔１１４には、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａ端部に設けられた支持部１００ａが回転自在に挿通されている。また、図示のように、軸受け孔１１４の内径はシャフト１００Ａ（支持部１００ａ）の軸径よりも大きくされている。 The bearing member 110 is formed with two bearing holes 112 and 114 arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 4). A support portion 14a provided at the end of the shaft 14A of the charging roll 14 is rotatably inserted into one bearing hole 112, and the other bearing hole 114 is provided at the end of the shaft 100A of the cleaning roll 100. The support part 100a is rotatably inserted. Moreover, as shown in the drawing, the inner diameter of the bearing hole 114 is made larger than the shaft diameter of the shaft 100A (support portion 100a).
この一対の軸受け部材１１０に、シャフト１４Ａの両端の支持部１４ａが軸支された帯電ロール１４と、シャフト１００Ａの両端の支持部１００ａが軸支されたクリーニングロール１００とは、クリーニングロール１００が帯電ロール１４に所定の荷重で押圧されることにより、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの支持部１００ａが軸受け孔１１４における帯電ロール１４とは反対側の内周面部１１４Ａに当接支持されて、相対位置がほぼ一定に保たれており、前述したように、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形しニップ部１０１を形成している（図２参照）。また、このようにクリーニングロール１００のシャフト１００Ａの支持部１００ａを当接支持した軸受け孔１１４は、シャフト１００Ａの支持部１００ａに対して帯電ロール１４への圧接方向（矢印８方向）に自由度を与える形状とされている。 The charging roll 14 in which the support portions 14a at both ends of the shaft 14A are pivotally supported by the pair of bearing members 110 and the cleaning roll 100 in which the support portions 100a at both ends of the shaft 100A are pivotally supported are charged by the cleaning roll 100. By pressing the roll 14 with a predetermined load, the support portion 100a of the shaft 100A of the cleaning roll 100 is abutted and supported by the inner peripheral surface portion 114A of the bearing hole 114 opposite to the charging roll 14, and the relative position is changed. The sponge layer 100B is elastically deformed along the peripheral surface of the charging roll 14 to form the nip portion 101 (see FIG. 2). In addition, the bearing hole 114 that abuts and supports the support portion 100a of the shaft 100A of the cleaning roll 100 in this way has a degree of freedom in the direction in which the charging roller 14 is pressed against the support portion 100a of the shaft 100A (arrow 8 direction). The shape is given.
図３に示すように、フレーム１２０は、本体部１２２における帯電ロール１４及びクリーニングロール１００の軸方向に沿った両端部（図３の左右の側端部）に、上記の一対の軸受け部材１１０が取り付けられる一対の取付部１２４が一体的に設けられている。 As shown in FIG. 3, the frame 120 includes the pair of bearing members 110 at both ends (left and right side ends in FIG. 3) along the axial direction of the charging roll 14 and the cleaning roll 100 in the main body 122. A pair of attachment portions 124 to be attached are integrally provided.
取付部１２４には、取付部１２４の延出方向に沿ったガイド溝１２６が形成されている。軸受け部材１１０は、このガイド溝１２６にはめ入れられてその先端側に配置されており、ガイド溝１２６にガイドされて取付部１２４の延出方向（感光体ドラム１２に対し接離する方向）に沿って摺動可能とされている。 A guide groove 126 is formed in the attachment portion 124 along the extending direction of the attachment portion 124. The bearing member 110 is inserted into the guide groove 126 and disposed on the tip end side thereof. The bearing member 110 is guided by the guide groove 126 and extends in the extending direction of the mounting portion 124 (the direction in which it is in contact with and away from the photosensitive drum 12). It is possible to slide along.
一対の取付部１２４の外側面側は厚肉とされて先端側が延出されており、その先端部に、感光体ドラム１２を軸支する一対の軸受け部１３２が設けられている。この一対の軸受け部１３２には、軸受け孔１３４が同軸的に形成されており、感光体ドラム１２は、シャフト１２Ａの端部に設けられた支持部１２ａが各軸受け孔１３４に回転自在に挿通されて、帯電ロール１４及びクリーニングロール１００とともにフレーム１２０に組み付けられている。 The outer surface sides of the pair of attachment portions 124 are thick and the front end side is extended, and a pair of bearing portions 132 that pivotally support the photosensitive drum 12 is provided at the front end portion. A bearing hole 134 is coaxially formed in the pair of bearing portions 132, and the support portion 12 a provided at the end of the shaft 12 </ b> A is rotatably inserted into each bearing hole 134. The charging roll 14 and the cleaning roll 100 are assembled to the frame 120.
また、ガイド溝１２６内の基端側には、軸受け部材１１０を感光体ドラム１２側へ付勢する圧縮コイルばね１２８が設けられている。この圧縮コイルばね１２８のばね力で、軸受け部材１１０が感光体ドラム１２側へ付勢され（矢印８の方向）、帯電ロール１４は感光体ドラム１２に圧接している。これにより、感光体ドラム１２が回転すると、感光体ドラム１２の回転に伴って帯電ロール１４が従動回転し感光体ドラム１２を帯電させ、さらに帯電ロール１４の回転に伴ってクリーニングロール１００が従動回転し帯電ロール１４をクリーニングする。 A compression coil spring 128 that urges the bearing member 110 toward the photosensitive drum 12 is provided on the base end side in the guide groove 126. The bearing member 110 is biased toward the photosensitive drum 12 by the spring force of the compression coil spring 128 (in the direction of arrow 8), and the charging roll 14 is in pressure contact with the photosensitive drum 12. Thus, when the photosensitive drum 12 rotates, the charging roll 14 is driven to rotate with the rotation of the photosensitive drum 12 to charge the photosensitive drum 12, and further, the cleaning roll 100 is driven to rotate with the rotation of the charging roll 14. Then, the charging roll 14 is cleaned.
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
図５に示すように、本発明では、感光体ドラム１２の軸方向における長さ関係において、クリーニングブレード８０＞クリーニングロール１００＞中間転写ベルト用クリーニングブレード５８＞帯電ロール１４の関係を満たすようにしている。 As shown in FIG. 5, according to the present invention, the length relationship in the axial direction of the photosensitive drum 12 satisfies the relationship of cleaning blade 80> cleaning roll 100> intermediate transfer belt cleaning blade 58> charging roll 14. Yes.
クリーニングロール１００＞帯電ロール１４とすることで、帯電ロール１４の軸方向の端部まで確実にクリーニングすることができ、クリーニングロール１００による帯電ロール１４の良好なクリーニング性能を得ることができる。また、帯電ロール１４の軸方向の端部において、放電による放電生成物の付着や紙粉の付着等による汚染が生じることはなく、帯電ロール１４による感光体ドラム１２への良好な帯電性と、感光体ドラム１２の長寿命化を図ることができる。 By setting the cleaning roll 100> the charging roll 14, the end of the charging roll 14 in the axial direction can be reliably cleaned, and the cleaning performance of the charging roll 14 by the cleaning roll 100 can be obtained. In addition, at the end in the axial direction of the charging roll 14, there is no contamination due to the adhesion of discharge products or paper dust due to discharge, and the charging property to the photosensitive drum 12 by the charging roll 14 is excellent. The life of the photosensitive drum 12 can be extended.
クリーニングロール１００の清掃メカニズムとして、帯電ロール１４に付着した異物（トナー成分）は、クリーニングロール１００表面のスポンジ層１００Ｂで捕獲され、ある程度の大きさに凝集された異物が帯電ロール１４へもどされて、感光体ドラム１２へ移行する。そして、感光体ドラム１２へ移行した異物は、感光体ドラム１２の清掃部材であるクリーニングブレード８０で回収されるが、中間転写ベルト２０にも移行するため、中間転写ベルト２０の清掃部材である中間転写ベルト用クリーニングブレード５８でも回収される。 As a cleaning mechanism of the cleaning roll 100, the foreign matter (toner component) adhering to the charging roll 14 is captured by the sponge layer 100B on the surface of the cleaning roll 100, and the foreign matter aggregated to a certain size is returned to the charging roll 14. Then, the process proceeds to the photosensitive drum 12. The foreign matter transferred to the photosensitive drum 12 is collected by the cleaning blade 80 that is a cleaning member of the photosensitive drum 12, but is also transferred to the intermediate transfer belt 20. It is also collected by the transfer belt cleaning blade 58.
このため、クリーニングブレード８０＞帯電ロール１４、及び中間転写ベルト用クリーニングブレード５８＞帯電ロール１４とすることで、帯電ロール１４から回収されたトナー（帯電ロール１４による回収領域のトナー）を確実に回収することができることとなる。 Therefore, by setting the cleaning blade 80> the charging roll 14 and the intermediate transfer belt cleaning blade 58> the charging roll 14, the toner collected from the charging roll 14 (the toner in the collection area by the charging roll 14) is reliably collected. Will be able to.
一方、クリーニングブレード８０は、感光体ドラム１２上の有効現像幅Ｗ以上に幅がないと現像されたトナーを回収できないが、中間転写ベルト２０へは転写ロール２２の幅以上はトナーがのらず、クリーニングブレード８０より中間転写ベルト用クリーニングブレード５８を長くすると、トナーがない領域において、潤滑剤が不足してめくれが発生してしまう。 On the other hand, the cleaning blade 80 cannot collect the developed toner unless the width is equal to or larger than the effective development width W on the photosensitive drum 12, but the intermediate transfer belt 20 is not covered with toner beyond the width of the transfer roll 22. When the intermediate transfer belt cleaning blade 58 is made longer than the cleaning blade 80, the lubricant is insufficient in a region where there is no toner, so that turning occurs.
したがって、記録用紙２４の全域に画像を転写するためには、記録用紙幅Ｗ１＜転写ロール２２＜有効現像幅Ｗの関係が必要であり、クリーニングブレード８０＞中間転写ベルト用クリーニングブレード５８の関係が得られることとなる。 Therefore, in order to transfer the image to the entire area of the recording paper 24, the relationship of the recording paper width W 1 <transfer roll 22 <effective development width W is necessary, and the relationship of the cleaning blade 80> the intermediate transfer belt cleaning blade 58. Will be obtained.
ところで、クリーニングロール１００と帯電ロール１４において、帯電ロール１４の全域に渡ってクリーニングロール１００のスポンジ層１００Ｂを当接させた場合、帯電ロール１４の軸方向の端部では、スポンジ層１００Ｂによる食い込みによって、帯電ロール１４の端面にまでスポンジ層１００Ｂが回り込んだ状態となり、帯電ロール１４の圧力が上昇し、帯電ロール１４の回転不良が発生する恐れがある。 By the way, in the cleaning roll 100 and the charging roll 14, when the sponge layer 100B of the cleaning roll 100 is brought into contact with the entire area of the charging roll 14, the end of the charging roll 14 in the axial direction is bitten by the sponge layer 100B. As a result, the sponge layer 100B goes around to the end face of the charging roll 14, the pressure of the charging roll 14 increases, and the charging roll 14 may fail to rotate.
このため、図６（Ａ）に示すように、クリーニングロール１００の軸方向の端部において、クリーニングロール１００の軸方向に沿った曲線の曲率半径を小さくする逃げ部１４０を設け、帯電ロール１４のＮＩＰ力（いわゆる、クリーニングロール１００と帯電ロール１４の接触する部分の押圧力）を帯電ロール１４の軸方向の端部へ行くに従って減少させるようにしても良い。 For this reason, as shown in FIG. 6A, at the end of the cleaning roll 100 in the axial direction, an escape portion 140 that reduces the radius of curvature of the curve along the axial direction of the cleaning roll 100 is provided. The NIP force (so-called pressing force at the portion where the cleaning roll 100 and the charging roll 14 are in contact with each other) may be decreased as going to the end of the charging roll 14 in the axial direction.
これにより、帯電ロール１４の全域に渡ってスポンジ層１００Ｂを当接させた場合でも、帯電ロール１４の軸方向の端部のＮＩＰ力は、他の領域と比較して小さくなるため、帯電ロール１４の軸方向の端部で、端面にまでスポンジ層１００Ｂが回り込むということはなく、帯電ロール１４の軸方向の端部の圧力が上昇することはなく、帯電ロール１４の回転性能を確保することができる。 As a result, even when the sponge layer 100B is brought into contact with the entire area of the charging roll 14, the NIP force at the end portion in the axial direction of the charging roll 14 is smaller than in other areas. The sponge layer 100B does not go around to the end face at the end in the axial direction, and the pressure at the end in the axial direction of the charging roll 14 does not increase, so that the rotation performance of the charging roll 14 can be ensured. it can.
また、これ以外にも、図６（Ｂ）に示すように、帯電ロール１４の軸方向の端部とクリーニングロール１００の軸方向の端部に、軸方向の端部へ行くに従って外径が減少するテーパ部（外径減少部）１４２、１４４をそれぞれ設けて、帯電ロール１４の軸方向の端部がクリーニングロール１００のスポンジ層１００Ｂに当接しないようにしても良い。これにより、図６（Ａ）の場合と略同一の効果が得られる上に、より安価に帯電ロール１４の軸方向の端部の圧力低減ができる。なお、このテーパ部は、帯電ロール１４の軸方向の端部にのみ設けても良い。 In addition, as shown in FIG. 6B, the outer diameter decreases toward the axial end of the charging roll 14 and the axial end of the cleaning roll 100 as it goes to the axial end. The taper portions (outer diameter reducing portions) 142 and 144 may be provided so that the end portions in the axial direction of the charging roll 14 do not contact the sponge layer 100B of the cleaning roll 100. Accordingly, substantially the same effect as in the case of FIG. 6A can be obtained, and the pressure at the end of the charging roll 14 in the axial direction can be reduced more inexpensively. Note that this tapered portion may be provided only at the end portion of the charging roll 14 in the axial direction.
以上、本発明の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。 As mentioned above, although it demonstrated in detail by embodiment of this invention, this invention is not limited to them, Various other forms can be implemented within the scope of the present invention.
例えば、本形態では、一例として、クリーニング部材としてクリーニングロール１００を用い、シャフト１００Ａの周囲にスポンジ層１００Ｂが形成されたものについて説明したが、ロール状のスポンジに限らず、板状を成すスポンジ部材を用いても良い。但し、この場合、該スポンジ部材は帯電ロールに対向して設けられたホルダーによって固定され、移動不能な状態で配設されることとなる。 For example, in the present embodiment, the cleaning roll 100 is used as a cleaning member and the sponge layer 100B is formed around the shaft 100A as an example. However, the present invention is not limited to a roll-like sponge, but a sponge member having a plate shape. May be used. However, in this case, the sponge member is fixed by a holder provided facing the charging roll, and is disposed in a state where it cannot move.
また、本形態では、感光体ドラム１２の下方部に帯電ロール１４を接触させ、その帯電ロール１４の下方部にクリーニングロール１００を接触させる構成としているが、感光体ドラム１２、帯電ロール１４、及びクリーニングロール１００の位置関係はこれに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムの上方部に帯電ロールを接触させ、その帯電ロールの上方部にクリーニングロールを接触させる構成等にも本発明を適用することができる。 In this embodiment, the charging roll 14 is brought into contact with the lower part of the photosensitive drum 12 and the cleaning roll 100 is brought into contact with the lower part of the charging roll 14. However, the photosensitive drum 12, the charging roll 14, and The positional relationship of the cleaning roll 100 is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a configuration in which a charging roll is brought into contact with an upper portion of the photosensitive drum and a cleaning roll is brought into contact with the upper portion of the charging roll.
また、本発明を適用する画像形成装置については、上述の実施形態のように、回転式現像器１８を用いて感光体ドラム１２へのトナー像の形成を４回繰り返して行う４サイクル方式の構成に限定されるものではない。例えば、中間転写ベルトの移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニットを並設する構成であっても、各画像形成ユニットの感光体ドラム、帯電ロール、及びクリーニングロールに本発明を適用することができる。 The image forming apparatus to which the present invention is applied has a four-cycle configuration in which the toner image is formed on the photosensitive drum 12 four times using the rotary developer 18 as in the above-described embodiment. It is not limited to. For example, even if the yellow, magenta, cyan, and black image forming units are arranged in parallel along the moving direction of the intermediate transfer belt, the present invention is applied to the photosensitive drum, the charging roll, and the cleaning roll of each image forming unit. Can be applied.
１０ 画像形成装置
１２ 感光体ドラム（像担持体）
１４ 帯電ロール
１００ クリーニングロール（帯電ロールクリーニング部材）
１４２ テーパ部（外径減少部）
１４４ テーパ部（外径減少部）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 12 Photosensitive drum (Image carrier)
14 Charging roll 100 Cleaning roll (Charging roll cleaning member)
142 Tapered part (outer diameter reduced part)
144 Tapered part (outer diameter reduced part)
Claims (1)
前記帯電ロールの軸長より長く形成され、前記帯電ロールに当接して、該帯電ロールをクリーニングする帯電ロールクリーニング部材と、
を備え、
前記帯電ロールクリーニング部材がロール状を成し、前記帯電ロールの軸方向端部と前記帯電ロールクリーニング部材の軸方向端部との少なくとも一方に、前記帯電ロールと前記帯電ロールクリーニング部材とが非接触となるように外径が減少する外径減少部を設けて、前記帯電ロールクリーニング部材と前記帯電ロールの接触する部分の押圧力を帯電ロールの軸方向端部へ行くに従って減少させる帯電装置。 A charging roll for charging an image carrier carrying an image;
A charging roll cleaning member that is formed longer than the axial length of the charging roll, contacts the charging roll, and cleans the charging roll;
With
The charging roll cleaning member has a roll shape, and the charging roll and the charging roll cleaning member are not in contact with at least one of an axial end portion of the charging roll and an axial end portion of the charging roll cleaning member. And a charging device that includes an outer diameter decreasing portion that decreases the outer diameter so that the pressing force of the portion where the charging roll cleaning member and the charging roll are in contact decreases toward the axial end of the charging roll.
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