JP4458191B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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関し、特に、回転駆動される像担持体に接触して回転しつつ、像担持体の表面を帯電させる接触帯電方式の帯電ロールと、この帯電ロールのクリーニング部材とを有する画像形成装置に関するものである。

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。

このような接触帯電方式の帯電装置では、帯電ロールが像担持体に常時接触しているため、帯電ロール表面に異物の付着による汚れが発生しやすいという問題がある。画像形成動作を繰り返し行う像担持体の表面は、転写工程の下流側において、転写後の残留トナー等の異物除去を行うクリーニング工程を経た後、帯電工程のエリアへと進入してくるが、クリーニング工程を経てもトナーの一部やトナーの外添剤など、トナーよりも微小な粒子がクリーニングされずに像担持体上に残留し、帯電ロールの表面へと付着してしまう。帯電ロールの表面に付着した異物は、帯電ロールの表面抵抗値にムラを生じさせ、異常放電や不安定な放電となり帯電均一性を悪化させてしまう。

そこで、このような問題を改善するために、回転する帯電ロールの表面に板状のスポンジやブラシ等からなるクリーニング部材を圧接（摺接）させ、帯電ロール表面の汚れをクリーニングする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、図７に示すように、帯電ロール２０２を感光体ドラム２００に接触させずに帯電させる非接触帯電方式の帯電装置においては、従来より、回転する帯電ロール２０２の表面にロール状のクリーニング部材２０４を接触させ従動回転させて帯電ロール表面をクリーニングするものがあり、この従来の構成では、帯電ロール２０２及びクリーニング部材２０４の両端部をそれぞれ単一の支持部材２０６によって回転可能に支持している。
特開２００５−１３４７６０号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、筺体（ケース）に支持された帯電ロールに対し、クリーニング部材を付勢部材により付勢して圧接させているため、筺体に直接支持された帯電ロールと、筺体に付勢部材を介して間接的に取り付けられたクリーニング部材との相対的な位置精度が悪くなり、クリーニング部材から受ける負荷のばらつきで感光体に対する帯電ロールの従動性が低下し、帯電不良が発生しやすくなる。さらに、クリーニング部材を帯電ロールに圧接させるための付勢部材と、帯電ロールを感光体に圧接させるための付勢部材との２つの付勢部材を設ける必要があるため、構成が複雑で組立性が悪化しコストアップとなる問題もある。

一方、図７に示した従来の支持構造では、帯電ロール２０２及びクリーニング部材２０４がそれぞれ焼結ベアリング２０８、２１０を介して支持部材２０６に軸支されるため、各ベアリングに挿入される帯電ロール２０２のシャフト２０２Ａと、クリーニング部材２０４のシャフト２０４Ａの外径を小さくする必要がある。このように、シャフトが小径で撓みに対して不利な構成では、接触帯電方式に適用した場合に、帯電ロールを感光体ドラムに強く圧接させることができず、従動不良が起こりやすくなる、あるいは、強く圧接させるとシャフトが撓み、感光体ドラムに対する帯電ロールの圧接状態が変化して帯電不良が発生しやすくなる。また、剛性を高めるために各シャフトを太くすると、ベアリング及び支持部材が大型化して装置全体が大型化してしまう。さらに、部品点数が多いことで部品ばらつきの影響を受ける要素が多くなり、特許文献１と同様に、帯電ロールとクリーニング部材の相対位置精度の低下を要因とする帯電不良も起こりやすくなる問題がある。

本発明は上記事実を考慮して、回転する被帯電体に圧接して従動回転することにより被帯電体を帯電させる帯電ロールとそのクリーニング部材とを、簡単な構成で高い相対位置精度に保持することができ、良好な帯電性を得ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、回転する被帯電体に圧接して従動回転することにより被帯電体を帯電させる帯電ロールと、前記帯電ロールの表面に接触して帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材と、前記帯電ロールの両端部に設けられた一対の支持部、及び、前記クリーニング部材の両端部に設けられた一対の支持部に対応して一対設けられ、帯電ロールの支持部とクリーニング部材の支持部とをそれぞれ直接支持して帯電ロールとクリーニング部材の相対位置を略一定に保持する単一の保持部材と、一対の前記保持部材を前記被帯電体側へ付勢して、前記帯電ロールが帯電させる前記被帯電体の軸方向幅の範囲内に、前記帯電ロールを前記被帯電体に圧接させる付勢手段と、を有し、前記クリーニング部材は、回転する前記帯電ロールに従動回転するロール状の回転体とされ、一対の前記保持部材は、単一の筺体に前記付勢手段による付勢方向に沿って移動可能に取り付けられ、前記単一の筺体は、前記保持部材及び前記付勢手段が取り付けられる一対の取付部の軸方向外側が厚肉とされ、厚肉とされた部位から前記保持部材よりも前記被帯電体側に延出した一対の軸受け部に前記被帯電体が回転可能に支持されていることを特徴としている。

本発明では、帯電ロールの両端部に設けられた一対の支持部、及び、クリーニング部材の両端部に設けられた一対の支持部に対応して、それぞれ単一構成とされた一対の保持部材が設けられ、帯電ロールとクリーニング部材は、この一対の保持部材に両端の支持部がそれぞれ直接支持されることにより、帯電ロールの表面にクリーニング部材が接触した状態で、相対位置が略一定に保持される。また帯電ロールは、一対の保持部材が付勢手段によって被帯電体側へ付勢されることにより被帯電体に圧接し、被帯電体の回転に伴い従動回転して被帯電体を帯電させるとともに、クリーニング部材によってロール表面がクリーニングされる。

このように、帯電ロールとクリーニング部材を単一の保持部材によって直接支持することにより、部品ばらつきの影響を受ける要素が少なくなってそれらの相対的な位置精度が向上し、帯電ロールがクリーニング部材から受ける負荷のばらつきが抑えられて被帯電体に対する従動性が向上する。これにより、帯電ロールによる被帯電体の帯電性が良好になる。さらに、構成が簡素化されて組立性が良好となり、コストが抑えられる。したがって、帯電ロールとそのクリーニング部材とを、簡単な構成で高い相対位置精度に保持することができ、良好な帯電性が得られるようになる。

また、帯電ロールを従来のようにベアリングを介して軸支しないことにより、例えば帯電ロールのシャフト径を大きくして必要な剛性を確保するようにしても保持部材の大型化は抑えられるため、シャフトが撓みに対して有利となる。これにより、帯電ロールを被帯電体に強く圧接できるようになって従動不良が抑えられ、また強く圧接させてもシャフトが撓みにくいことで、被帯電体に対する帯電ロールの圧接状態が安定し、すなわち軸方向においてほぼ均一に圧接するようになり、帯電不良の発生が抑えられる。また、上記のように保持部材の大型化が抑えられることで、装置全体を小型化することができる。

また、一対の保持部材を単一の筺体に取り付けることにより、例えば一対の保持部材を別体の取付部にそれぞれ取り付けるような構成に比べて、帯電ロールとクリーニング部材の相対位置精度が更に高められ、特に、軸方向のアライメント精度を最大限に向上できる。

また、クリーニング部材を、帯電ロールに従動回転するロール状の回転体とすることにより、そのロール状の回転体からなるクリーニング部材を回転駆動するための駆動源を設けることなく、簡単の構成によって良好なクリーニング性能が得られる。

また、被帯電体も上記の単一の筺体に支持することにより、被帯電体と帯電ロールの相対位置精度を最大限に向上できる。

本発明の画像形成装置によれば、回転する被帯電体に圧接して従動回転することにより被帯電体を帯電させる帯電ロールとそのクリーニング部材とを、簡単な構成で高い相対位置精度に保持することができ、良好な帯電性を得ることができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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スクレーパ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、これらのスクレーパ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。

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。

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。

―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、記録媒体２４を排出トレイ６８上に排出する。

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。

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の表面は、感光体ドラム１２が１回転する毎に、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。

図２に示すように、感光体ドラム１４の下方部には、感光体ドラム１４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スポンジ部材１００が設けられている。このスポンジ部材１００は、シャフト１００Ａの周囲にスポンジ層１００Ｂ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。

スポンジ部材１００は帯電ロール１４に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スポンジ部材１００が矢印６の方向に従動回転する。

スポンジ部材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）がスポンジ部材１００によってクリーニングされる。そしてこの異物がスポンジ部材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、スポンジ部材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ていると考えられている。

このような帯電ロール１４のクリーニング部材としてのスポンジ部材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、スポンジ部材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、ニップ時に撓みの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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。

図３に示すように、本実施形態では、帯電ロール１４とスポンジ部材１００が一対の軸受け部材１１０を介して単一のフレーム１２０に組み付けられており、このフレーム１１０内に収容されてフレーム１２０とともにユニット化され、感光体ドラム１２に対して所定の位置に配置されている。

図４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。

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、スポンジ部材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。

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が軸支されたスポンジ部材１００とは、相対位置がほぼ一定に保たれており、前述したように、スポンジ部材１００が帯電ロール１４に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ニップ部１０１を形成している（図２参照）。

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及びスポンジ部材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。

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。

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の回転に伴ってスポンジ部材１００が従動回転し帯電ロール１４をクリーニングする。

以上説明したように、本実施形態では、帯電ロール１４とスポンジ部材１００を単一の軸受け部材１１０によって直接支持することにより、部品ばらつきの影響を受ける要素が少なくなってそれらの相対的な位置精度が向上し、帯電ロール１４がスポンジ部材１００から受ける負荷のばらつきが抑えられて感光体ドラム１２に対する従動性が向上する。これにより、帯電ロール１４による感光体ドラム１２の帯電性が良好になる。さらに、構成が簡素化されて組立性が良好となり、コストが抑えられる。したがって、帯電ロール１４とスポンジ部材１００とを、簡単な構成で高い相対位置精度に保持することができ、良好な帯電性が得られるようになる。

また、帯電ロール１４を従来のようにベアリングを介して軸支しないことにより、帯電ロール１４のシャフト１４Ａの外径を大きくして必要な剛性を確保するようにしても軸受け部材１１０の大型化は抑えられるため、シャフト１４Ａが撓みに対して有利となる。これにより、帯電ロール１４を感光体ドラム１２に強く圧接できるようになって従動不良が抑えられ、また強く圧接させてもシャフト１４Ａが撓みにくいことで、感光体ドラム１２に対する帯電ロール１４の圧接状態が安定し、すなわち軸方向においてほぼ均一に圧接するようになり、帯電不良の発生が抑えられる。また、上記のように軸受け部材１１０の大径化が抑えられることで、装置全体を小型化することができる。

また本実施形態では、一対の軸受け部材１１０を単一のフレーム１２０に取り付けていることにより、例えば一対の軸受け部材を別体の取付部にそれぞれ取り付けるような構成に比べて、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の相対位置精度が更に高められ、特に、軸方向のアライメント精度を最大限に向上できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図５に示すように、本実施形態では、帯電ロール１４とスポンジ部材１００が一対の軸受け部材１１０を介して単一のフレーム１３０に組み付けられており、さらに感光体ドラム１２もこのフレーム１３０に組み付けられ、それらがユニット化されている。

フレーム１３０は、一対の取付部１２４の外側面側が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及びスポンジ部材１００とともにフレーム１３０に組み付けられている。

これにより、本実施形態では、感光体ドラム１２と帯電ロール１４の相対位置精度を最大限に向上することができる。

（第３の実施形態）
次に、参考例としての第３の実施形態について説明する。

図６に示すように、本実施形態では、帯電ロール１４をクリーニングするスポンジ部材（クリーニング部材）１４０が、帯電ロール１４の軸方向に沿って延出されたバー状の基板１４０Ａと、基板１４０Ａの片面に形成されたパッド状のスポンジ層（弾性体）とで構成されている。

このスポンジ部材１４０は、第１の実施形態のスポンジ部材１００と同様に、基板１４０Ａの両端部に設けられた支持部１４０ａが、単一構成の軸受け部材１５０に形成された矩形状の支持孔１５２にそれぞれ挿通されて、帯電ロール１４とともに一対の軸受け部材１５０により支持されている。また、帯電ロール１４とスポンジ部材１４０の相対位置がほぼ一定に保たれ、スポンジ部材１４０が帯電ロール１４に所定の荷重で押圧されて、スポンジ層１４０Ｂが帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形しニップ部を形成している。

これにより、感光体ドラム１２の回転に伴って帯電ロール１４が従動回転すると、ロール表面がスポンジ部材１４０のスポンジ層１４０Ｂに摺接されてクリーニングされる。

このように、本実施形態では、帯電ロール１４をクリーニングするスポンジ部材１４０に、回転する帯電ロール１４に摺接するパッド状のスポンジ層１４０Ｂを設けていることにより、簡素且つ安価の構成で帯電ロール１４を良好にクリーニングすることができる。

以上、本発明を上述した第１〜第３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。

例えば、上述の実施形態では、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の下方部にスポンジ部材１００、１４０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、及びスポンジ部材１００、１４０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スポンジ部材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。

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、及びスポンジ部材に本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図である。 図１の画像形成装置に搭載された感光体ドラム、帯電ロール、及びスポンジ部材の構成を示す拡大図である。 本発明の第１の実施形態に係る帯電ロール及びスポンジ部材の取付構造の構成を示す部分断面側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る帯電ロール及びスポンジ部材が軸受け部材に軸支された状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る感光体ドラム、帯電ロール及びスポンジ部材の取付構造の構成を示す部分断面側面図である。 参考例としての第３の実施形態に係る帯電ロール及びスポンジ部材が軸受け部材に軸支された状態を示す斜視図である。 従来の非接触帯電方式の帯電ロール及びクリーニング部材が支持部材に軸支された状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 感光体ドラム（被帯電体）
１４ 帯電ロール
１４Ａ シャフト
１４ａ 支持部
１００ スポンジ部材（クリーニング部材／回転体）
１００Ａ シャフト
１００ａ 支持部
１００Ｂ スポンジ層
１１０ 軸受け部材（保持部材）
１２０ フレーム（筺体）
１２８ 圧縮コイルばね（付勢手段）
１３０ フレーム（筺体）
１４０ スポンジ部材（クリーニング部材）
１４０Ａ 基板
１４０Ｂ スポンジ層（弾性体）
１５０ 軸受け部材（保持部材）

Claims (1)

1. 回転する被帯電体に圧接して従動回転することにより被帯電体を帯電させる帯電ロールと、
   前記帯電ロールの表面に接触して帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材と、
   前記帯電ロールの両端部に設けられた一対の支持部、及び、前記クリーニング部材の両端部に設けられた一対の支持部に対応して一対設けられ、帯電ロールの支持部とクリーニング部材の支持部とをそれぞれ直接支持して帯電ロールとクリーニング部材の相対位置を略一定に保持する単一の保持部材と、
   一対の前記保持部材を前記被帯電体側へ付勢して、前記帯電ロールが帯電させる前記被帯電体の軸方向幅の範囲内に、前記帯電ロールを前記被帯電体に圧接させる付勢手段と、
   を有し、
   前記クリーニング部材は、回転する前記帯電ロールに従動回転するロール状の回転体とされ、
   一対の前記保持部材は、単一の筺体に前記付勢手段による付勢方向に沿って移動可能に取り付けられ、
   前記単一の筺体は、前記保持部材及び前記付勢手段が取り付けられる一対の取付部の軸方向外側が厚肉とされ、厚肉とされた部位から前記保持部材よりも前記被帯電体側に延出した一対の軸受け部に前記被帯電体が回転可能に支持されていることを特徴とする画像形成装置。

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