JP4742817B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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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。
BACKGROUND OF THE
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. In contrast, the contact charging method in which a conductive charging roll is brought into direct contact with the image carrier to charge the image carrier has significantly reduced generation of ozone and nitrogen oxides and has good power supply efficiency. Then it has become mainstream.
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。 In such a contact charging type charging device, since the charging roll is always in contact with the image carrier, there is a problem that the surface of the charging roll is liable to be contaminated by foreign matter. The surface of the image carrier on which the image forming operation is repeatedly performed passes through a cleaning process for removing foreign matter such as residual toner after transfer on the downstream side of the transfer process, and then enters the charging process area. Even after the process, a part of the toner and an external additive of the toner, such as finer particles than the toner, remain on the image carrier without being cleaned and adhere to the surface of the charging roll. The foreign matter adhering to the surface of the charging roll causes unevenness in the surface resistance value of the charging roll, resulting in abnormal discharge or unstable discharge, which deteriorates charging uniformity.
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）。またこの技術では、帯電ロールを筺体（ケース）に回転可能に支持し付勢部材（スプリング）により付勢して感光体に圧接させることにより、感光体に対して帯電ロールを従動回転させるようにしており、さらにクリーニング部材も個別に設けた付勢部材により付勢して帯電ロールに圧接させるよう構成している。
しかしながら、上記特許文献１の構成では、帯電ロール及びクリーニング部材の製造時の硬度のばらつきにより、帯電ロールとクリーニング部材の圧接方向での相対距離が変化して接触幅（ロール周方向に沿ったニップ幅）が変動するため、クリーニング性能が安定しない問題がある。また、経時による硬度の上昇等で接触圧が変化した場合には、上記の接触幅が縮小してクリーニング性能が低下してしまう。特に、この技術で用いているような固定接触式のクリーニング部材では、帯電ロールとの接触部で汚れの蓄積や目詰まりによる硬度上昇が起こりやすくなるため、長期間の使用によりクリーニング不良が発生しやすくなる問題がある。
However, in the configuration of
本発明は上記事実を考慮して、被帯電体に従動回転して帯電させる帯電ロールをクリーニング部材で良好にクリーニングす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。 In view of the above-described facts, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can satisfactorily clean a charging roll that is driven and rotated by a member to be charged with a cleaning member.
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圧接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、前記帯電ロールの軸部を支持して帯電ロールを前記被帯電体に圧接させるための第１軸受け孔と前記クリーニング部材の軸部を支持してクリーニング部材を前記帯電ロールに圧接させるための第２軸受け孔とを共に備える単一部材からそれぞれ構成される一対の軸受け部材で前記帯電ロールと前記クリーニング部材の両端側を支持し、かつ、前記第１軸受け孔で支持した帯電ロールに前記第２軸受け孔で支持したクリーニング部材を圧接させるとともにその圧接方向での帯電ロールとクリーニング部材の相対距離を略一定に保持する保持部材と、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を被帯電体に圧接させる付勢手段と、を有すると共に、前記第１軸受け孔は前記帯電ロールの軸部に対して前記被帯電体への圧接方向に自由度を与える形状とされると共に、第２軸受け孔は前記クリーニング部材の軸部に対して前記帯電ロールへの圧接方向に自由度を与える形状とされていることを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
本発明では、帯電ロールの支持部が保持部材の第１受け部に支持され、クリーニング部材の支持部が保持部材の第２受け部に支持されて、クリーニング部が帯電ロールの表面に圧接し、その圧接状態で帯電ロールとクリーニング部材の圧接方向での相対距離が略一定に保持される。また帯電ロールは、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。 In the present invention, the support portion of the charging roll is supported by the first receiving portion of the holding member, the support portion of the cleaning member is supported by the second receiving portion of the holding member, and the cleaning portion is pressed against the surface of the charging roll, In this pressure contact state, the relative distance between the charging roll and the cleaning member in the pressure contact direction is kept substantially constant. In addition, the charging roll is pressed against the charged body when the holding member is urged toward the charged body by the urging means, and is driven to rotate as the charged body rotates to charge the charged body, and the cleaning member To clean the roll surface.
このように、帯電ロールとクリーニング部材を保持部材で支持し、圧接方向での相対距離を略一定に保つことにより、硬度のばらつきや経時での硬度上昇により接触圧が変化しても、接触幅（ニップ幅）の変動や縮小が抑えられ、クリーニング性能が安定する。したがって、クリーニング部材により帯電ロールを良好にクリーニングすることができる。 In this way, by supporting the charging roll and the cleaning member with the holding member and keeping the relative distance in the press-contact direction substantially constant, even if the contact pressure changes due to hardness variation or increase in hardness over time, the contact width Variations and reductions in (nip width) are suppressed, and cleaning performance is stabilized. Therefore, the charging roll can be satisfactorily cleaned by the cleaning member.
また、帯電ロール及びクリーニング部材を共通の保持部材で支持することにより、例えばそれらを別部材で個別に支持するような構成に比べ、支持構造や電圧を印加するための給電構造を簡素化することができる。 Also, by supporting the charging roll and the cleaning member with a common holding member, for example, compared to a configuration in which they are individually supported by separate members, the support structure and the power feeding structure for applying voltage can be simplified. Can do.
尚、帯電ロールとクリーニング部材の間でアライメントの精度誤差や経時変化が生じた場合、あるいは、各部材に加えた圧接力で撓みが生じた場合に、帯電ロールの支持部が第１受け部との間にかじりを起こし、局部的に強く接触するようになるため、回転抵抗が増加して被帯電体に対する帯電ロールの従動性が悪くなり、帯電不良やクリーニング不良が発生しやすくなる。また、例えばクリーニング部材が帯電ロールに従動回転する回転接触式の構成では、上述した部材間のアライメント不良や圧接力の付加による撓みで、帯電ロールと同様に、クリーニング部材の支持部も第２受け部に局部的に強く接触するようになるため、帯電ロールに対するクリーニング部材の従動性が悪くなってクリーニング性の低下を招いてしまう。 In addition , when an alignment accuracy error or a change with time occurs between the charging roll and the cleaning member, or when bending occurs due to a pressure contact force applied to each member, the supporting portion of the charging roll becomes the first receiving portion. Since the galling occurs and the contact is locally strong, the rotational resistance increases and the followability of the charging roll with respect to the member to be charged is deteriorated, so that charging failure and cleaning failure are likely to occur. Further, for example, in a rotary contact type configuration in which the cleaning member is driven and rotated by the charging roll, the cleaning member support portion receives the second receiving member as well as the charging roll due to the alignment failure between the members and the bending due to the addition of the pressure contact force. Therefore, the followability of the cleaning member with respect to the charging roll is deteriorated and the cleaning property is deteriorated.
これに対し、本発明では、第１軸受け孔が帯電ロールの軸部に対して、被帯電体への圧接方向に自由度を与える形状とされているので、帯電ロールとクリーニング部材の間でアライメントの精度誤差や経時変化が生じても、あるいは帯電ロールに撓みが生じても、部材間の接触幅がほぼ一定に保たれたまま、帯電ロールの軸部は第１軸受け孔に支持された状態で上記方向に自由に変位及び変形できるため、局部的に強く接触することが回避される。これにより、回転抵抗の増加が抑えられて被帯電体に対する帯電ロールの従動性を良好になり、帯電不良の発生が抑制されつつ良好なクリーニング性能を維持できる。 On the other hand, in the present invention, the first bearing hole is shaped to give a degree of freedom in the direction of pressure contact with the charged body with respect to the shaft portion of the charging roll, so that the alignment between the charging roll and the cleaning member is performed. Even if an accuracy error or a change with time occurs, or even if the charging roll bends, the charging roller shaft is supported by the first bearing hole while the contact width between the members is kept substantially constant. Thus, it can be freely displaced and deformed in the above direction, so that it is possible to avoid a strong local contact. As a result, an increase in rotational resistance is suppressed, the followability of the charging roll with respect to the member to be charged is improved, and good cleaning performance can be maintained while suppressing the occurrence of charging failure.
また、第２軸受け孔がクリーニング部材の軸部に対して、帯電ロールへの圧接方向に自由度を与える形状とされているので、例えば固定接触式のクリーニング部材では、帯電ロールへの圧接力による撓みが生じても、部材間の接触幅がほぼ一定に保たれたまま、クリーニング部材の軸部は第２軸受け孔に支持された状態で上記方向に自由に変位及び変形できる。さらに、経時での汚れ蓄積によりクリーニング部材の硬度が上昇し、それに伴い撓み量が増えて軸部の変形量（変位量）が増加しても、同様に接触幅をほぼ一定に保った状態でその増加分を吸収できるようになる。このように、クリーニング部材を支持して帯電ロールに圧接させつつ軸方向の変形性を良好にすることにより、帯電ロールがクリーニング部材から受ける負荷（回転抵抗）の増加が抑えられ、長期にわたり安定した回転性と良好なクリーニング性を維持することができる。 In addition, since the second bearing hole is shaped to give a degree of freedom in the direction of pressure contact with the charging roll with respect to the shaft portion of the cleaning member, for example, in a fixed contact type cleaning member, the pressure contact force against the charging roll Even if the bending occurs, the shaft portion of the cleaning member can be freely displaced and deformed in the above direction while being supported by the second bearing hole while the contact width between the members is kept substantially constant. Furthermore, even when the hardness of the cleaning member increases due to the accumulation of dirt over time, and the amount of deflection increases and the amount of deformation (displacement) of the shaft increases, the contact width remains in a substantially constant state. The increase can be absorbed. Thus, by improving the axial deformability while pressure to support the cleaning member to the charging roll, charging roll increased load received from the cleaning member (rotational resistance) is suppressed, stable over time Rotational properties and good cleaning properties can be maintained.
また、例えば回転接触式のクリーニング部材では、アライメント不良や撓みが生じても、部材間の接触幅がほぼ一定に保たれたまま、支持部が第２受け部に支持された状態で上記方向に自由に変形できることにより、局部的に強く接触することが回避される。これにより、回転抵抗の増加が抑えられて帯電ロールに対するクリーニング部材の従動性が良好になり、良好なクリーニング性能を安定して維持できる。 Further, for example, in the cleaning member of the rotary contact, even if poor alignment and deflection, while the width of contact between the members is maintained substantially constant, over SL side in a state in which the support portion is supported by the second receiving unit By being freely deformable in the direction, it is possible to avoid a strong local contact. As a result, an increase in rotational resistance is suppressed, the followability of the cleaning member with respect to the charging roll is improved, and good cleaning performance can be stably maintained.
したがって、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を維持しつつ、帯電ロールの従動不良による被帯電体への帯電性能の低下を防止できる。 Therefore, it is possible to prevent the charging performance of the charged body from being deteriorated due to a poor follow-up of the charging roll while maintaining good cleaning performance of the charging roll by the cleaning member.
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記帯電ロールに対する前記クリーニング部材の圧接力よりも、前記被帯電体に対する前記帯電ロールの圧接力の方を大きくすることを特徴としている。
According to a second aspect of the invention, in the image forming apparatus according to
本発明では、例えば、帯電ロールに対するクリーニング部材の圧接力よりも、被帯電体に対する帯電ロールの圧接力の方が小さいと、クリーニング部材の硬度や外径のばらつきによる圧力変動が生じた場合に、保持部材が帯電ロールを支持しつつ被帯電体に圧接させた状態で、その帯電ロールの圧接方向とは反対方向に付勢手段の付勢力に抗して移動してしまい、第１受け部が帯電ロールの支持部から離間してしまうおそれがある。言い換えれば、帯電ロールの支持部が第１受け部から浮き上がった状態となってしまうおそれがある。そのため、帯電ロールの支持部と第１受け部の接触不良による給電不良や、帯電ロールとクリーニング部材の接触幅の変動によるクリーニング不良が発生してしまうことになる。 In the present invention, if example embodiment, than the pressing force of the cleaning member for the charging roller, the direction of pressure contact force of the charging roller relative to the member to be charged is small, when the pressure fluctuation due to variations in hardness and the outer diameter of the cleaning member occurs In the state where the holding member is pressed against the member to be charged while supporting the charging roll, the holding member moves in the direction opposite to the pressing direction of the charging roll against the urging force of the urging means, and the first receiving portion May be separated from the support portion of the charging roll. In other words, there is a possibility that the support portion of the charging roll is lifted from the first receiving portion. For this reason, poor power supply due to poor contact between the support portion of the charging roll and the first receiving portion, and poor cleaning due to fluctuations in the contact width between the charging roll and the cleaning member may occur.
これに対し、帯電ロールに対するクリーニング部材の圧接力よりも、被帯電体に対する帯電ロールの圧接力の方を大きく設定していれば、帯電ロールの支持部が第１受け部から浮き上がることはなく確実に接触するため、安定した給電状態とクリーニング性能が得られるようになる。 On the other hand, if the pressure contact force of the charging roll against the object to be charged is set larger than the pressure contact force of the cleaning member with respect to the charge roll, the support portion of the charge roll does not lift from the first receiving portion and is sure. Therefore, a stable power supply state and cleaning performance can be obtained.
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の画像形成装置において、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であることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect , the cleaning member is a roll-shaped rotating body that rotates following the rotating charging roll.
本発明では、例えば弾性体からなるパット部材を帯電ロールに押し当てるような固定接触式のクリーニング部材等の場合、帯電ロールとの接触部で汚れの蓄積や目詰まりによる硬度上昇が起こりやすくなるが、帯電ロールに従動回転するロール状の回転体で構成した回転接触式のクリーニング部材であれば、そのような硬度上昇が起こらないため、安定したクリーニング性能を維持することができる。また、クリーニング部材を回転体とすることにより、帯電ロールの表面にかかる摩擦力が、上記のような弾性体のパット部材等を押し当てる構成に比べて小さくなるため、帯電ロールの従動回転不良が起こりにくくなる。 In the present invention, for example, in the case of a fixed contact type cleaning member that presses a pad member made of an elastic body against a charging roll, an increase in hardness is likely to occur due to accumulation of dirt or clogging at a contact portion with the charging roll. In the case of a rotary contact type cleaning member constituted by a roll-shaped rotating body that is driven to rotate by a charging roll, such a hardness increase does not occur, so that stable cleaning performance can be maintained. In addition, since the cleaning member is a rotating body, the frictional force applied to the surface of the charging roll is smaller than the configuration in which the elastic pad member or the like as described above is pressed. Less likely to occur.
本発明の画像形成装置によれば、被帯電体に従動回転して帯電させる帯電ロールをクリーニング部材で良好にクリーニングすることができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to satisfactorily clean the charging roll that is driven and rotated by the member to be charged with the cleaning member.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
On the other hand, the
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
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
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、記録媒体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
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
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。
The surface of the
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。
As shown in FIG. 2, a charging
スポンジ部材１００は帯電ロール１４に所定の食い込み量でニップし、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。
The
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。
As the
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。
With respect to the
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、メラミン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
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
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
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
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
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
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態に係る帯電ロール１４及びスポンジ部材１００の支持構造ついて詳細に説明する。
(First embodiment)
Next, the support structure for the charging
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
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
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。
The bearing
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、前述したように、スポンジ部材１００が帯電ロール１４に所定の食い込み量でニップし、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を形成した状態で（図２参照）、図４（Ｂ）に示す軸間距離Ｌ１が一定とされ、圧接方向の相対距離が一定に保たれている。さらに、圧接方向と直交する方向（接触部（ニップ部１０１）の略接線方向）の位置関係も一定とされて、相対位置が一定に保たれており、これによって接触幅（ニップ幅）が一定とされている。
As described above, the charging
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。
As shown in FIG. 3, the
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
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及びスポンジ部材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
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。
A
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を軸受け部材１１０で支持し、圧接方向での相対距離を一定に保つことにより、硬度のばらつきや経時での硬度上昇により接触圧が変化しても、接触幅の変動や縮小が抑えられ、スポンジ部材１００のスポンジ層１００Ｂ（発泡体）でクリーニングに必要なセル数が確保できるようになり、クリーニング性能が安定する。したがって、スポンジ部材１００により帯電ロール１４を良好にクリーニングすることができる。
As described above, in the present embodiment, the charging
また、帯電ロール１４及び軸受け部材１１０を共通の軸受け部材１１０で支持していることにより、例えばそれらを別部材で個別に支持するような構成に比べ、支持構造や電圧を印加するための給電構造を簡素化することができる。
Further, since the charging
また、例えば弾性体からなるパット部材を帯電ロールに押し当てるような固定接触式のクリーニング部材等の場合、帯電ロールとの接触部で汚れの蓄積や目詰まりによる硬度上昇が起こりやすくなるが、本実施形態のように、帯電ロール１４に従動回転するロール状に構成した回転接触式のスポンジ部材１００であれば、そのような硬度上昇が起こらないため、安定したクリーニング性能を維持することができる。また、スポンジ部材１００を回転体とすることにより、帯電ロール１４の表面にかかる摩擦力が、上記のような弾性体のパット部材等を押し当てる構成に比べて小さくなるため、帯電ロール１４の従動回転不良が起こりにくくなる。
For example, in the case of a fixed contact type cleaning member that presses a pad member made of an elastic body against a charging roll, accumulation of dirt or clogging increases easily at the contact portion with the charging roll. As in the embodiment, if the rotary contact
（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。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図５（Ａ）、（Ｂ）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）１４０Ｂとで構成されている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, in this embodiment, a sponge member (cleaning member) 140 for cleaning the charging
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。
In the
そして第１の実施形態と同様に、スポンジ部材１４０が帯電ロール１４に所定の食い込み量でニップして、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１４１を形成しており、その圧接状態で、図５（Ｂ）に示す圧接方向の相対距離Ｌ２が一定に保たれ、接触幅（ニップ幅）が一定とされている。さらに、圧接方向と直交する方向（接触部（ニップ部１４１）の略接線方向）の位置関係も一定とされて、相対位置が一定に保たれている。
As in the first embodiment, the
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。
Thereby, when the charging
以上説明したように、本実施形態のような固定接触式のクリーニング部材（スポンジ部材１４０）においても、スポンジ部材１４０を帯電ロール１４と共に軸受け部材１５０で支持し、圧接方向での相対距離を一定に保つことにより、硬度のばらつきや経時での硬度上昇による接触幅の変動や縮小が抑えられ、スポンジ層１４０Ｂでクリーニングに必要なセル数が確保できるようになってクリーニング性能が安定し、帯電ロール１４を良好にクリーニングすることができる。またこのように、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。
As described above, also in the fixed contact type cleaning member (sponge member 140) as in the present embodiment, the
また、第１の実施形態と同様に、帯電ロール１４及び軸受け部材１５０を共通の軸受け部材１５０で支持していることで、支持構造及び給電構造を簡素化することができる。
Further, as in the first embodiment, the charging
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
第３の実施形態は、第１の実施形態で説明した軸受け部材１１０における軸受け部の形状を変更したものであり、図６（Ａ）〜（Ｃ）に本実施形態に係る３種類の変形例を示す。
In the third embodiment, the shape of the bearing portion in the bearing
まず、図６（Ａ）に示した軸受け部材１６０Ａでは、帯電ロール１４を支持するための軸受け部として、開口形状が逆さＵ字状とされた軸受け孔１６２が形成されている。この軸受け孔１６２は、半円周面状とされた上部の内周面部１６２Ａの内径がシャフト１４Ａ（支持部１４ａ）の軸径とほぼ同じにされており、スポンジ部材１００側となる下部が下方へ向けて開口され、内周面部１６２Ａに当接支持される帯電ロール１４のシャフト１４Ａの支持部１４ａとの間に隙間が設けられるよう形成されている。これにより、この軸受け孔１６２は支持部１４０ａに対して、帯電ロール１４とスポンジ部材１００が対向する方向に自由度を与える形状とされている。
First, in the bearing
そして、軸受け部材１６０Ａの軸受け孔１６２（内周面部１６２Ａ）にシャフト１４Ａの支持部１４ａが支持された帯電ロール１４と、軸受け孔１１４にシャフト１００Ａの支持部１００ａが支持されたスポンジ部材１００とは、第１の実施形態と同じく、スポンジ部材１００が帯電ロール１４に圧接しニップ部１０１を形成した状態で、圧接方向と一致する対向方向の相対距離Ｌ３が一定に保たれ、接触幅が一定とされている。
The charging
図６（Ｂ）に示した軸受け部材１６０Ｂでは、スポンジ部材１００を支持するための軸受け部として、開口形状がＵ字状とされた軸受け孔１６４が形成されている。この軸受け孔１６４は、半円周面状とされた下部の内周面部１６４Ａの内径がシャフト１００Ａ（支持部１００ａ）の軸径とほぼ同じにされており、帯電ロール１４側となる上部が上方へ向けて開口され、内周面部１６４Ａに当接支持されるスポンジ部材１００のシャフト１００Ａの支持部１００ａとの間に隙間が設けられるよう形成されている。これにより、この軸受け孔１６４は支持部１００ａに対して帯電ロール１４とスポンジ部材１００が対向する方向に自由度を与える形状とされている。
In the bearing member 160B shown in FIG. 6B, a
そしてこの場合も、軸受け部材１６０Ｂの軸受け孔１１２にシャフト１４Ａの支持部１４ａが支持された帯電ロール１４と、軸受け孔１６４（内周面部１６４Ａ）にシャフト１００Ａの支持部１００ａが支持されたスポンジ部材１００とは、スポンジ部材１００が帯電ロール１４に圧接しニップ部１０１を形成した状態で、圧接方向と一致する対向方向の相対距離Ｌ４が一定に保たれ、接触幅が一定とされている。
Also in this case, the charging
また、図６（Ｃ）に示した軸受け部材１６０Ｃは、上記の軸受け孔１６２、１６４を備えたものであり、この例では、軸受け孔１６２の内周面部１６２Ａに当接支持された帯電ロール１４の支持部１４ａと、軸受け孔１６４の内周面部１６４Ａに当接支持されたスポンジ部材１００の支持部１００ａとが、共に帯電ロール１４とスポンジ部材１００の対向方向に自由度を持つ構成とされている。
A bearing
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７（Ａ）に示すように、帯電ロール１４を支持するために軸受け部材１１１に形成した軸受け孔１１３の内径が、シャフト１４Ａ（支持部１４ａ）とほぼ同径とされている場合には、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の間でアライメントの精度誤差や経時変化が生じた場合、あるいは、圧接力により帯電ロール１４に撓みが生じた場合に、図７（Ｂ）に示すように、帯電ロール１４のシャフト１４Ａの支持部１４ａが軸受け孔１１３との間にかじりを起こしたり、軸受け孔１１５を変形させたりして、強く接触するようになる。そのため、回転抵抗が増加して感光体ドラム１２に対する帯電ロール１４の従動性が悪くなり、帯電性能が低下してしまうことになる。
As shown in FIG. 7A, when the inner diameter of the
また、スポンジ部材１００側についても同様に、スポンジ部材１００を支持する軸受け孔１１５の内径が、シャフト１００Ａ（支持部１００ａ）とほぼ同径とされている場合には、アライメント不良や圧接力の影響によりスポンジ部材１００が撓んだ場合に、支持部１００ａと軸受け孔１１５と間の接触圧が高まって回転抵抗が増加し、帯電ロール１４に対するスポンジ部材１００の従動性が悪化してクリーニング性が低下してしまうことになる。
Similarly, on the
これに対し、図６（Ａ）に示した軸受け部材１６０Ａでは、アライメント不良や圧接力の影響で帯電ロール１４に撓みが生じても、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の接触幅がほぼ一定に保たれたまま、シャフト１４Ａの支持部１４ａが軸受け孔１６２に支持された状態で、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の対向方向に変位及び変形することで、接触圧の上昇による回転抵抗の増加が抑えられる。これにより、感光体ドラム１２に対する帯電ロール１４の従動不良が防止されて帯電性能の低下が抑えられ、且つ、スポンジ部材１００による帯電ロール１４の良好なクリーニング性能を維持することができる。
On the other hand, in the bearing
また、図６（Ｂ）に示した軸受け部材１６０Ｂでは、アライメント不良や圧接力の影響でスポンジ部材１００に撓みが生じても、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の接触幅がほぼ一定に保たれたまま、シャフト１００Ａの支持部１００ａが軸受け孔１６２に支持された状態で、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の対向方向に変位及び変形することで、接触圧の上昇による回転抵抗の増加が抑えられる。これにより、帯電ロール１４に対するスポンジ部材１００の従動不良が防止されて、良好なクリーニング性能を安定して維持することができる。
Further, in the bearing member 160B shown in FIG. 6B, the contact width between the charging
また、図６（Ｃ）に示した軸受け部材１６０Ｃであれば、図７（Ｃ）に示すように、帯電ロール１４及びスポンジ部材１００に撓みが生じても、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の接触幅をほぼ一定に保持した状態でそれぞれの従動性の悪化を防止することができ、したがって、スポンジ部材１００による帯電ロール１４の良好なクリーニング性能を維持しつつ、帯電ロール１４による感光体ドラム１２の帯電性能の低下を防止できる。
Further, in the case of the bearing
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
第４の実施形態も、上述した第３の実施形態と同様に、第１の実施形態で説明した軸受け部材１１０における軸受け部の形状を変更したものであり、図８（Ａ）〜（Ｃ）に本実施形態に係る３種類の変形例を示す。
Similarly to the third embodiment described above, the fourth embodiment also changes the shape of the bearing portion in the bearing
まず、図８（Ａ）に示した軸受け部材１７０Ａでは、帯電ロール１４を支持するための軸受け部として、軸受け部材１７０Ａの上端面を開口した断面Ｕ字状の軸受け溝１７２が形成されている。この軸受け溝１７２は、半円周面状とされた下部の内周面部１７２Ａの内径がシャフト１４Ａ（支持部１４ａ）の軸径とほぼ同じにされており、感光体ドラム１２側となる上部が開放されていることで、帯電ロール１４のシャフト１４Ａの支持部１４ａを内周面部１６２Ａで当接支持した際に、その支持部１４ａに対して感光体ドラム１２への圧接方向に自由度を与える形状とされている。
First, in the bearing member 170A shown in FIG. 8A, a bearing
これにより、本変形例では、帯電ロール１４とスポンジ部材１４０を支持した軸受け部材１７０Ａが圧縮コイルばね１２８により感光体ドラム１２側へ付勢されると、帯電ロール１４は感光体ドラム１２に圧接しつつシャフト１４Ａの支持部１４ａが軸受け溝１７２の内周面部１７２Ａに当接支持されて所定の位置に配置され、軸受け孔１１４にシャフト１００Ａの支持部１００ａが支持されたスポンジ部材１００は、スポンジ層１００Ｂを帯電ロール１４に圧接させてニップ部１０１が形成される。そして、帯電ロール１４とスポンジ部材１００はその圧接状態で、圧接方向（対向方向）の相対距離Ｌ６が一定に保たれ、接触幅が一定とされている。
Accordingly, in this modification, when the bearing member 170A supporting the charging
図８（Ｂ）に示した軸受け部材１７０Ｂは、図６（Ｂ）に示した軸受け部材１６０Ｂと実質的に同じ構成であり、スポンジ部材１００を支持するための軸受け部として、軸受け部材１６０Ｂの軸受け孔１６４と同形状の軸受け孔１７４が形成されている。そしてこの変形例では、軸受け孔１７４は支持部１００ａに対して帯電ロール１４への圧接方向に自由度を与える形状とされている。
The bearing
そしてこの場合も、軸受け部材１７０Ｂの軸受け孔１１２にシャフト１４Ａの支持部１４ａが支持された帯電ロール１４と、軸受け孔１７４（内周面部１７４Ａ）にシャフト１００Ａの支持部１００ａが支持されたスポンジ部材１００とは、スポンジ部材１００が帯電ロール１４に圧接しニップ部１０１を形成した状態で、圧接方向の相対距離Ｌ７が一定に保たれ、接触幅が一定とされている。
Also in this case, the charging
また、図８（Ｃ）に示した軸受け部材１７０Ｃは、上記の軸受け溝１７２と軸受け孔１７４を備えたものであり、この例では、感光体ドラム１２に帯電ロール１４が圧接されることで軸受け溝１７２の内周面部１７２Ａに当接支持された支持部１４ａが、感光体ドラム１２への圧接方向に自由度を持ち、軸受け孔１７４の内周面部１７４Ａに当接支持されたスポンジ部材１００の支持部１００ａが、帯電ロール１４への圧接方向に自由度を持つ構成とされている。
A bearing
このように、本実施形態の３種類の軸受け部材１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃの場合も、すなわち、帯電ロール１４の軸受け部及びスポンジ部材１００の軸受け部の少なくとも一方を支持部１４ａ、１００ａに対して上記の自由度を与える形状（軸受け溝１７２、軸受け孔１７４）とする場合でも、第３の実施形態と同様に、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の間でのアライメント不良や、圧接力による撓みに対し、支持部１４ａと軸受け溝１７２、支持部１００ａと軸受け孔１７４の間での接触圧の上昇が抑えられるため、帯電ロール１４に対する良好なクリーニング性能の維持と、感光体ドラム１２に対する良好な帯電性能を得ることができる。
Thus, also in the case of the three types of bearing
なお、第２の実施形態で説明したスポンジ部材１４０についても、第３及び第４の実施形態と同様に、基板１４０Ａの支持部１４０ａに対して、帯電ロール１４とスポンジ部材１４０の対向方向に自由度を与える形状、又は、帯電ロール１４への圧接方向に自由度を与える形状の支持孔によって支持することにより、同様の効果が得られる。
Note that the
また、特にこのような固定接触式のクリーニング部材では、帯電ロールとの接触部で経時の汚れの蓄積や目詰まりによる硬度上昇が起こりやすくなるため、回転接触式に比べて、帯電ロール１４がクリーニング部材から受ける負荷（回転抵抗）が大きくなり、従動回転不良を起こしやすくなる。
In particular, in such a fixed contact type cleaning member, since the accumulation of dirt over time and the increase in hardness due to clogging are likely to occur at the contact portion with the charging roll, the charging
これに対し、上記の構成とした場合には、スポンジ部材１４０に撓みが生じても、基板１４０Ａの支持部１４０ａが軸受け部材の支持孔に支持された状態で、対向方向や圧接方向に自由に変形（変位）できるため撓みやすくなり、さらに経時での汚れ蓄積によりスポンジ層１４０Ｂの硬度が上昇し、それに伴い撓み量が増えて支持部１４０ａの変形量（変位量）が増加しても、その増加分を吸収できるようになる。このように、スポンジ部材１４０を支持して帯電ロール１４に圧接させつつ軸方向の変形性が良好となることにより、帯電ロール１４がスポンジ部材１４０から受ける負荷（回転抵抗）の増加が抑えられ、長期にわたり安定した回転性を維持できるようになる。
On the other hand, in the case of the above configuration, even if the
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
第５の実施形態は、上述した第４の実施形態における軸受け部材１７０Ａや軸受け部材１７０Ｃ等のように、帯電ロール１４のシャフト１４Ａの支持部１４ａを支持する軸受け部が、支持部１４ａに対して感光体ドラム１２への圧接方向に自由度を与える軸受け溝１７２等のような形状とされている場合の圧接力の設定条件に関するものである。
In the fifth embodiment, like the bearing member 170A and the bearing
例えば、軸受け部材１７０Ｃを用いた構成で説明すると、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、帯電ロール１４に対するスポンジ部材１００の圧接力をｆ、感光体ドラム１２に対する帯電ロール１４の圧接力をＦとしたときに、ｆ＜Ｆを満足するよう各圧接力を設定する。なお、図では圧接力ｆ及び圧接力Ｆの大きさ各矢印の大きさで模式的に示している。
For example, in the configuration using the bearing
本実施形態のクリーニング部材のように、ポリウレタン等のスポンジ層１００Ｂを用いたスポンジ部材１００の場合、圧接力ｆは、使用するスポンジの圧縮硬さ（物性）、（帯電ロール１４の半径寸法＋スポンジ部材１００の半径寸法）−帯電ロール１４とスポンジ部材１００の軸間距離（相対距離）によって求められるスポンジのへこみ量（食い込み量）等に依存し、スポンジの圧縮硬さのバラツキ、使用する環境によるスポンジの圧縮硬さの上昇、通常の使用下では、経時によりスポンジの硬度が上昇して初期状態よりも圧接力が大きくなるため、その増加分を含む最大の圧接力を用いる。
In the case of the
また、本実施形態のように、帯電ロール１４及びスポンジ部材１００を支持した一対の軸受け部材１７０Ｃを２本の圧縮コイルばね１２８で上方に付勢するような構成の場合、圧接力Ｆは、帯電ロール１４、スポンジ部材１００、及び軸受け部材１７０Ｃの各重量、圧縮コイルばね１２８のばね力、軸受け部材１７０Ｃの摩擦抵抗力等の依存し、（圧縮コイルばね１２８のばね力×２）−（帯電ロール１４の重量＋スポンジ部材１００の重量＋軸受け部材１７０Ｃの重量×２）−（軸受け部材１７０Ｃの摩擦抵抗力×２）によってほぼ求められる。
Further, as in the present embodiment, when the pair of bearing
ここで、例えば、帯電ロール１４に対するスポンジ部材１００の圧接力ｆよりも、感光体ドラム１２に対する帯電ロール１４の圧接力Ｆの方が小さくされていると（ｆ＞Ｆ）、スポンジ部材１００の硬度や外径のばらつきによる圧力変動が生じた場合に、図９（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、軸受け部材１７０Ｃが帯電ロール１４を支持しつつ感光体ドラム１２に圧接させた状態のまま、その帯電ロール１４の圧接方向とは反対方向（図の下方）に圧縮コイルばね１２８のばね力に抗して移動してしまい、軸受け溝１７２の内周面部１７２Ａが帯電ロール１４のシャフト１４Ａの支持部１４ａから離間してしまう。言い換えれば、支持部１４ａが軸受け溝１７２の内周面部１７２Ａから浮き上がった状態となってしまう。そのため、支持部１４ａと軸受け溝１７２の接触不良による給電不良や、帯電ロール１４とスポンジ部材１００の接触幅の変動によるクリーニング不良が発生してしまうことになる。
Here, for example, when the pressing force F of the charging
これに対し、本実施形態のように、帯電ロール１４に対するスポンジ部材１００の圧接力ｆよりも、感光体ドラム１２に対する帯電ロール１４の圧接力Ｆの方が大きく設定されていれば、支持部１４ａが軸受け溝１７２の内周面部１７２Ａから浮き上がることはなく確実に接触するため、安定した給電状態とクリーニング性能が得られるようになる。
In contrast, if the pressure contact force F of the charging
以上、本発明を上述した第１〜第５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。 The present invention has been described in detail with reference to the first to fifth embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various other modes can be implemented within the scope of the present invention. is there.
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。
For example, in the above embodiment, the charging
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。
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
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）
１０１ ニップ部
１１２ 軸受け孔（第１受け部）
１１４ 軸受け孔（第２受け部）
１２８ 圧縮コイルばね（付勢手段）
１４０ スポンジ部材（クリーニング部材）
１４０Ａ 基板
１４０ａ 支持部
１４０Ｂ スポンジ層
１５０ 軸受け部材（保持部材）
１５２ 支持孔（第２受け部）
１６０Ａ 軸受け部材（保持部材）
１６０Ｂ 軸受け部材（保持部材）
１６０Ｃ 軸受け部材（保持部材）
１６２ 軸受け孔（第１受け部）
１６２Ａ 内周面部
１６４ 軸受け孔（第２受け部）
１６４Ａ 内周面部
１７０ 軸受け部材（保持部材）
１７２ 軸受け溝１７２（第１受け部）
１７２Ａ 内周面部
１７４ 軸受け孔（第２受け部）
１７４Ａ 内周面部
DESCRIPTION OF
14
101
114 Bearing hole (second receiving part)
128 compression coil spring (biasing means)
140 Sponge member (cleaning member)
152 Support hole (second receiving part)
160A Bearing member (holding member)
160B Bearing member (holding member)
160C Bearing member (holding member)
162 Bearing hole (first receiving part)
162A Inner
164A Inner peripheral surface 170 Bearing member (holding member)
172 Bearing groove 172 (first receiving portion)
172A Inner
174A Inner peripheral surface
Claims (3)
前記帯電ロールの表面に圧接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、
前記帯電ロールの軸部を支持して帯電ロールを前記被帯電体に圧接させるための第１軸受け孔と前記クリーニング部材の軸部を支持してクリーニング部材を前記帯電ロールに圧接させるための第２軸受け孔とを共に備える単一部材からそれぞれ構成される一対の軸受け部材で前記帯電ロールと前記クリーニング部材の両端側を支持し、かつ、前記第１軸受け孔で支持した帯電ロールに前記第２軸受け孔で支持したクリーニング部材を圧接させるとともにその圧接方向での帯電ロールとクリーニング部材の相対距離を略一定に保持する保持部材と、
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を被帯電体に圧接させる付勢手段と、
を有すると共に、
前記第１軸受け孔は前記帯電ロールの軸部に対して前記被帯電体への圧接方向に自由度を与える形状とされると共に、第２軸受け孔は前記クリーニング部材の軸部に対して前記帯電ロールへの圧接方向に自由度を与える形状とされていることを特徴とする画像形成装置。 A charging roll for charging the member to be charged by being in contact with the rotating member to be rotated and driven to rotate;
A cleaning member that presses against the surface of the charging roll to clean the charging roll;
Second for pressing the supporting and cleaning member to the shaft portion of the first bearing hole and the cleaning member for pressing the charging roller supports the shaft portion of the charging roller to the object to be charged to the charging roll A pair of bearing members each composed of a single member having both bearing holes support both ends of the charging roll and the cleaning member, and the second bearing is supported by the charging roll supported by the first bearing hole. A holding member that presses the cleaning member supported by the hole and holds the relative distance between the charging roll and the cleaning member in the pressing direction substantially constant;
Urging means for urging the holding member toward the member to be charged to press the charging roll against the member to be charged;
And having
The first bearing hole is shaped to give a degree of freedom in the direction in which the charging roller is pressed against the shaft portion of the charging roll, and the second bearing hole is charged to the shaft portion of the cleaning member. An image forming apparatus having a shape that gives a degree of freedom in a pressing direction to a roll.
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