CN100529982C - 图像形成装置及处理卡盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过电子照相处理形成图像的复印机，打印机，传真机等图像形成装置，以及其中使用的处理卡盒。图像形成装置包括支承充电辊17的回转轴17a使其可回转的轴承14，支承充电清洁辊18的回转轴18a使其可回转的轴承15，用于保持所述轴承15的轴承保持部件。所述轴承14和轴承保持部件形成为一体，所述轴承保持部件通过弹性部件16能沿着充电辊和充电清洁辊接离方向移动，保持所述充电清洁辊回转轴的轴承15。在充电清洁辊配设在包含该充电辊回转中心的假想水平面的下侧，与所述充电辊表面相接的位置，用于清洁该充电辊表面场合，能长期间实行稳定地充电，得到良好的图像。

Description

图像形成装置及处理卡盒

技术领域

本发明涉及通过电子照相处理形成图像的复印机，打印机，传真机等图像形成装置，以及其中使用的处理卡盒(process cartridge)。

背景技术

以往，在这种图像形成装置中，使用接触方式充电辊作为充电装置，使得充电辊接触感光体等像载置体的表面，这为人们所公知。

长期间使用接触方式充电辊场合，转印残留色调剂或从转印纸产生的纸粉等异物会通过感光体清洁手段，附着到充电辊表面。在图像形成装置机内浮游的纸粉，色调剂，尘埃等也会逐渐地附着到充电辊表面。这些附着到充电辊表面的异物使得充电辊电阻值变化，经历长期间后，会引起充电不匀，充电不足等充电不良，导致发生异常图像。

另外，接近方式的充电辊也为人们所公知，其使得充电辊与感光体表面维持几微米-几十微米的微小间隙的接近状态，进行充电。即使是这种接近方式的充电辊，长期间使用场合，异物也会附着到充电辊表面，使得充电辊电阻值变化。这是由于这种接近方式的充电辊，为了减低带电不匀，大多施加AC电压，由于该AC电压影响，在图像形成装置机内浮游的纸粉，色调剂，尘埃等易附着到充电辊表面。因此，接近方式的充电辊也与接触方式充电辊一样，会引起充电不匀，充电不足等充电不良，导致发生异常图像。

为了除去附着到充电辊表面的异物，可以设置充电辊清洁部件，滑擦充电辊表面，除去表面的色调剂，纸粉等，这为人们所公知。例如，在特开平14-169327号公报(以下简记为“专利文献1”)中公开了充电清洁辊，其随充电辊表面回转，滑擦充电辊表面，除去充电辊表面的色调剂，纸粉等。这种充电清洁辊与清洁垫等固定式充电清洁部件相比，具有耐久性强的优点。

在上述专利文献1中公开的结构中，充电辊配置在感光体的垂直方向上方(以下简记为“上方配置”)，充电清洁辊以自重与充电辊相接，受充电辊带动回转。

但是，由于受装置整体配置制约，当位于包含充电辊回转中心的假想水平面下侧位置，充电清洁辊与充电辊表面相接场合，不能利用充电清洁辊自重使其与充电辊相接。于是，使用以一定的加压力对充电清洁辊轴加压，使得其与充电辊相接的方法。

图1表示配置一例，将转印部配置在感光体的沿垂直方向上方，在下方配置充电辊，在充电辊的垂直方向下方配置充电清洁辊。下面将这种配置简记为“下方配置”。在这种配置方式中，充电清洁辊和充电辊会发生以下问题。

由于使用一定的加压力对充电清洁辊轴加压，使得其与充电辊相接，因此，与利用自重的“上方配置”相比，对充电清洁辊以及充电辊施加多余的应力。在这种状态下，若长期使用，充电清洁辊或充电辊表面将被污染，会发生不能被带动回转，动作不稳定，清洁性差。例如，为了保护感光体表面，在感光体表面涂布润滑剂，经过一定期间后，若该润滑剂附着到充电辊表面，则相接部的摩擦系数大幅度降低，带动充电清洁辊的回转将变得不稳定。于是，为了维持摩擦力，提高加压力，轴承滑动负荷增大，阻止充电清洁辊的回转。所述润滑剂或色调剂的添加剂等特别易附着到充电辊上，若提高加压力，所述润滑剂或色调剂的添加剂等会擦到充电辊上成膜，表面电阻不匀。会引起充电不匀，充电不足等充电不良，导致发生异常图像。

发明内容

本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供图像形成装置以及其中使用的处理卡盒，当充电清洁辊位于包含充电辊回转中心的假想水平面下侧位置，与充电辊表面相接清洁充电辊表面场合，能长期稳定充电，得到良好图像。

为了实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种图像形成装置，包括：

像载置体；

充电辊，使得所述像载置体带电；

充电清洁辊，配设在包含该充电辊回转中心的假想水平面的下侧，与所述充电辊表面相接的位置，用于清洁该充电辊表面；其特征在于：

进一步包括：

第一轴承，支承所述充电辊回转轴，使其可回转；

第二轴承，支承所述充电清洁辊回转轴，使其可回转；

轴承保持部件，用于保持所述第二轴承；

其中，所述第一轴承和轴承保持部件形成为一体，所述轴承保持部件通过弹性部件能沿着充电辊和充电清洁辊接离方向移动，保持所述充电清洁辊回转轴的轴承。

(2)在(1)的图像形成装置中，其特征在于：

所述充电清洁辊相对所述充电辊的相接力为15～50mN/cm。

(3)在(1)或(2)的图像形成装置中，其特征在于：

所述充电清洁辊回转轴和轴承的轴承接触面积为3～20mm²。

(4)在(1)-(3)中任一个的图像形成装置中，其特征在于：

所述充电清洁辊表面部由密胺树脂泡沫构成。

(5)在(4)的图像形成装置中，其特征在于：

所述充电清洁辊表面部的压缩率为20～50％。

(6)在(1)-(3)中任一个的图像形成装置中，其特征在于：

所述充电清洁辊表面部系植毛微细纤维构成。

(7)在(1)-(6)中任一个的图像形成装置中，其特征在于：

所述充电辊的回转轴上设有烧结含油轴环，该回转轴通过所述轴环与轴承相接。

(8)在(1)-(7)中任一个的图像形成装置中，其特征在于：

在用于保持所述充电辊回转轴的轴承的轴承保持部，设有遮覆该轴承的罩。

(9)在(1)-(7)中任一个的图像形成装置中，其特征在于：

在用于保持所述充电辊回转轴的轴承的轴承保持部，设有磁体。

(10)在(1)-(9)中任一个的图像形成装置中，其特征在于：

设有微小间隙维持部件，用于在所述充电辊和像载置体之间维持微小间隙。

(11)在(1)的图像形成装置中，其特征在于：

所述充电清洁辊回转轴的轴承为圆型形状。

(12)在(11)的图像形成装置中，其特征在于：

所述充电清洁辊随着所述充电辊回转，使得所述充电清洁辊以不使该充电清洁辊永久变形的相接力与所述充电辊相接。

(13)一种处理卡盒，相对图像形成装置本体可装卸，包括：

像载置体；

充电辊，使得所述像载置体带电；

充电清洁辊，配设在包含该充电辊回转中心的假想水平面的下侧，与所述充电辊表面相接的位置，用于清洁该充电辊表面；其特征在于：

进一步包括：

第一轴承，支承所述充电辊回转轴，使其可回转；

第二轴承，支承所述充电清洁辊回转轴，使其可回转；

轴承保持部件，用于保持所述第二轴承；

其中，所述第一轴承和轴承保持部件形成为一体，所述轴承保持部件通过弹性部件能沿着充电辊和充电清洁辊接离方向移动，保持所述充电清洁辊回转轴的轴承。

在本发明的图像形成装置及处理卡盒中，充电清洁辊配设在包含充电辊回转中心的假想水平面的下侧，与所述充电辊表面相接的位置，用于清洁该充电辊表面。充电辊回转轴的轴承和用于保持充电清洁辊轴承的充电清洁辊轴承保持部件形成为一体。所述轴承保持部件通过弹性部件能沿着充电辊和充电清洁辊接离方向移动，保持所述充电清洁辊回转轴的轴承。即，充电清洁辊能沿着充电辊和充电清洁辊接离方向移动，在该状态下，保持与所述充电辊相接，在相接部不会产生过剩或过度的压力。这样，与以一定的加压力对充电清洁辊轴加压，与充电辊相接场合相比，能减少长期运行后在相接部的应力，能长期稳定地带动充电清洁辊回转。因此，能稳定地维持充电清洁辊对充电辊的清洁。能抑制因上述相接部的过剩应力引起的充电辊损伤或成膜，能长期稳定充电。

按照本发明的图像形成装置及处理卡盒，充电清洁辊配设在包含充电辊回转中心的假想水平面的下侧，与所述充电辊表面相接的位置，用于清洁该充电辊表面，能长期稳定充电，得到良好的图像。

附图说明

图1是本发明实施例涉及的打印机的概略构成图；

图2是构成所述打印机的色调剂像形成部的处理卡盒的概略构成图；

图3A是感光体，充电辊，清洁辊的正面图，图3B是清洁辊轴承部的放大截面图；

图4是感光体，充电辊，清洁辊的概略构成立体图；

图5是感光体，充电辊，清洁辊的轴承部的放大立体图；

图6是充电辊回转轴的轴承，清洁辊回转轴的轴承，弹簧的构成说明图；

图7是设有轴环的充电辊回转轴的立体图；

图8是硬脂酸锌固形杆和毛刷的相接压力P与充电辊和清洁辊的摩擦系数μ的关系图；

图9是在保持轴承的本体框架上设置罩的概略构成图；

图10是在保持轴承的本体框架上设置磁铁的概略构成图；

图11表示感光体和充电辊之间间隙在长度方向的偏差图；

图12表示将清洁辊安装在U字型轴承15时的立体图；

图13是充电辊和清洁辊的轴承部的放大立体图；

图14表示将清洁辊安装在圆型轴承时的立体图；

图15表示将圆型轴承安装在充电辊上时的概略构成图；

图16表示圆型轴承和弹簧的概略构成图；

图17表示轴承加压力和清洁辊回转数变化图线；

图18表示清洁辊变形不能被带动的状态。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明实施例，在以下实施例中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

先参照图1说明本发明实施例涉及的作为图像形成装置的彩色激光打印机(以下简记为“打印机”)。

图1是本发明实施例涉及的打印机的概略构成图，该打印机100沿横向并列配置黄色，青色，品红色，黑色四个图像形成手段，构成串列型图像形成部200。在串列型图像形成部200中，图像形成手段101Y，101C，101M，101K按从左到右顺序配置。在本发明中，所添加符号Y表示黄色，C表示青色，M表示品红色，K表示黑色。在各图像形成手段101Y，101C，101M，101K中，在作为潜像载置体的鼓状感光体21Y，21C，21M，21K周围，设有充电装置，显影装置10Y，10C，10M，10K，感光体清洁装置等。在打印机100上部，配置分别充填黄色，青色，品红色，黑色色调剂的色调剂瓶2Y，2C，2M，2K。从色调剂瓶2Y，2C，2M，2K经运送通道(没有图示)分别将各色色调剂补给各显影装置10Y，10C，10M，10K。

在串列型图像形成部200的下部，设置作为潜像形成手段的光写入组件9。该光写入组件9包括光源，多面镜，f-θ透镜，反光镜等，根据图像数据，用激光对各感光体1表面扫描照射。

在串列型图像形成部200的正上方，设有作为中间转印体的环状中间转印带1。该中间转印带1架设在支承辊1a，1b上，在所述支承辊之中，支承辊1a作为驱动辊，其回转轴与作为驱动源的驱动马达(没有图示)连接。若驱动该马达，中间转印带1按图中逆时钟方向回转移动，支承辊1b从动回转。在中间转印带1的内侧，设有一次转印装置11Y，11C，11M，11K，用于将形成在感光体21Y，21C，21M，21K上的色调剂像转印在中间转印带1上。

沿着中间转印带1的驱动方向，位于所述一次转印装置11Y，11C，11M，11K下游，设有作为二次转印装置的二次转印辊5。该二次转印辊5和所述支承辊1b夹着中间转印带1，该支承辊1b起着推压部件的功能。

另外，还设有供纸盒8，供纸辊7，定位辊6等。通过二次转印辊5，将色调剂像转印在纪录介质S上。在二次转印辊5的下游侧，设有定影装置4，对纪录介质S上的图像进行定影。排纸辊3将纪录介质S排出到排纸台上。

下面，说明打印机100动作。在各图像形成手段101Y，101C，101M，101K中，感光体21Y，21C，21M，21K回转，在充电装置17Y，17C，17M，17K使得感光体21Y，21C，21M，21K表面均一带电。从光写入组件9发出根据图像数据的激光，对各感光体表面扫描照射，在感光体21Y，21C，21M，21K表面上形成静电潜像。此后，通过显影装置10Y，10C，10M，10K对静电潜像进行显影，成为可视像，在感光体21Y，21C，21M，21K表面上分别形成黄色，青色，品红色，黑色的单色图像。

通过驱动马达使得驱动辊1a回转，支承辊1b及二次转印辊5从动回转，中间转印带1回转，通过所述一次转印装置11Y，11C，11M，11K，将所述可视像顺序转印在中间转印带1上。这样，在中间转印带1上形成合成彩色图像。图像转印后，通过感光体清洁装置除去残留在感光体21Y，21C，21M，21K表面上的残留色调剂，备作以后形成图像。

供纸辊7从供纸盒8搓出纪录介质S，运送到定位辊6，暂时停止。然后，与上述形成图像动作同步，将该纪录介质S运送到二次转印辊5和中间转印带1之间。在本实施例中，二次转印辊5和中间转印带1夹着纪录介质S，形成二次转印夹持部，用二次转印辊5将中间转印带1上的色调剂像转印到纪录介质S上，这称为二次转印。

转印图像后的纪录介质S被运送到定影装置4，在定影装置通过施加热及压力进行定影，再排向机外。

转印图像后的中间转印带1上的残留色调剂由中间转印体清洁装置12清洁除去，备作此后成像工序。

所述各色图像形成手段101Y，101C，101M，101K分别形成为一体，成为能相对打印机本体装卸的处理卡盒。该处理卡盒能沿着固定在打印机本体的导轨(没有图示)朝打印机本体前侧拉出。通过将该处理卡盒推入打印机本体里侧，能将各色图像形成手段101Y，101C，101M，101K安装到所设定的位置。

在本实施例中，各色图像形成手段101Y，101C，101M，101K的处理卡盒具有相同结构，实行相同动作。下面，省略添附字母Y，C，M，K，详细说明处理卡盒。

图2是构成所述打印机100的色调剂像形成手段101的处理卡盒的概略构成图，在图2中，感光体21沿着顺时钟方向回转，在感光体21周围，顺序配置作为充电装置的充电辊17，显影装置10，作为感光体清洁装置的毛刷36及清洁刮板33等。这样，在本实施例中，充电辊17配置在感光体21的垂直方向下方。在充电辊17的下方，设有作为充电清洁辊的清洁辊18，其与充电辊17表面相接，被充电辊17带动回转，用于清洁充电辊17表面。

感光体清洁装置设有毛刷36，清洁刮板33，废色调剂运送螺旋34。该废色调剂运送螺旋34用于将从感光体21刮取的废色调剂排出到处理卡盒外。

图3A是感光体21，充电辊17，清洁辊18的正面图，图3B是清洁辊18的轴承部的放大截面图。感光体21是在φ30的铝管上涂以有机感光层形成。在感光体21的铝管的一端部设有法兰齿轮21a，其与感光体驱动齿轮(没有图示)啮合，驱动感光体朝着所设定方向回转。感光体21和充电辊17通过设在充电辊17两端部的间隙辊17b相接，维持10～70μm的微小间隙。

充电辊17是在回转轴17a上形成由ABS/聚醚酯酰胺等导电材料构成的树脂层。树脂层的电阻为10⁴～10⁶Ω·cm。树脂层上也可以设有由陶瓷/碳等构成的表层。从电源(没有图示)对该充电辊17的回转轴17a施加例如在DC500V～700V上二叠合AC1.8～2.5KVp-p，使得感光体21均一带电。

清洁辊18是在回转轴18a上形成以20％～50％压缩成型的密胺树脂泡沫状物。这是由于若为原材料状态，气泡大，会出现清洁不匀，采用压缩成型，能解消上述问题，达到清洁性均一。也可以将分割型微细纤维静电植毛作为清洁辊18，所述微细纤维为分割型复合材料，其作为新的纤维材料，比以往纤维细，所述微细纤维平均直径为0.05～20μm，毛长0.5～2mm。清洁辊全长227mm，外径φ8。

毛刷36使用导电性丙烯树脂，例如Toray公司制，商品名SA-7。在本实施例中，纤维粗细为6.25旦尼尔(denier)，密度3万根。回转方向按图中逆时钟方向，外径φ12，相对感光体具有1mm的咬入量，在咬入外径处，对感光体线速度比设定为1∶1。

清洁刮板33使用聚氨酯橡胶，橡胶硬度为65～75°，突出量7～9mm，初始相接角度15～20°，相接压力0.18～0.3N/cm。

为了保护感光体21表面，将润滑剂涂布到该感光体21表面。尤其，在本实施例中，通过充电装置对感光体21施加叠合AC的电压，感光体21表面易因AC而结膜，因此，需要涂布润滑剂。可以使用例如硬脂酸锌作为润滑剂。通过压缩弹簧35a，以单侧200～800mN在两处对硬脂酸锌固形块35加压。这样，通过毛刷36，逐渐将硬脂酸锌涂布在感光体21表面。

下面说明充电辊17，清洁辊18的加压机构。图4是感光体21，充电辊17，清洁辊18的概略构成立体图。充电辊17的轴承14支承充电辊回转轴17a，使得其可回转。充电辊17的轴承14受框架导向件(没有图示)导向，通过弹簧13加压，在上下方向滑动自如。这样，使得充电辊17与感光体21压接。该加压力在单侧为5～6N。在充电辊17两端，同轴设有间隙辊17b，其比充电辊17外径大30～60μm，这样，感光体21和充电辊17之间维持10～70μm的微小间隙状态。

图5是感光体21，充电辊17，清洁辊18的轴承部的放大立体图，图6是充电辊回转轴17a的轴承14，清洁辊回转轴18a的轴承15，弹簧16的构成说明图。通过轴承14支承充电辊回转轴17a可回转，从感光体21的法兰齿轮21a经齿轮23得到驱动力，驱动所述充电辊回转轴17a和感光体21等速回转。通过轴承15支承清洁辊回转轴18a，使其可回转。充电辊回转轴17a的轴承14朝垂直方向下方延伸，支承清洁辊回转轴18a的轴承15，具有作为清洁辊轴承保持部的功能，换句话说，充电辊回转轴17a的轴承14和用于支承清洁辊回转轴18a的轴承15的清洁辊轴承保持部件形成为一体。在清洁辊回转轴18a的轴承15，二处突出设有凸肋15a，相对轴承14，该轴承15成为嵌入件，受轴承14保持，在轴承15和轴承14之间，设有作为弹性部件的弹簧16。于是，清洁辊回转轴18a的轴承15相对充电辊回转轴17a的轴承14能沿上下方向滑动。轴承14的清洁辊轴承保持部通过弹簧16以单侧为0.6N加压力支承轴承15，而轴承15支承清洁辊回转轴18a，使其可回转，将清洁辊18对充电辊17的加压力设为15～50mN/cm(除清洁辊18本身负荷)。若加压力大于50mN/cm，清洁辊18的压缩成型的密胺树脂泡沫会变形，可能发生不能被充电辊17带动回转。清洁辊回转轴18a的轴承15的滑动负荷变大，难以被带动回转。若加压力不满15mN/cm，清洁辊18表面的凹凸影响会引起清洁不匀，导致清洁性低下。相接压力过低，相接不稳定，难以被带动回转，结果，充电辊17表层会发生色调剂等粉类结膜。

当通过作为感光体清洁装置的毛刷36及清洁刮板33时，色调剂，添加剂，润滑剂等会附着到感光体21上。这些粉体中大部分能通过与充电辊17之间的微小间隙，没有通过的部分因施加在充电辊17上的AC偏压影响，一部分附着到充电辊17表层。清洁辊18通过与充电辊17之间的摩擦力一边被带动回转，一边清洁附着在充电辊17表层的色调剂等粉体。在本实施例中，使得清洁辊18随着充电辊17回转。若驱动清洁辊18回转，清洁辊18表面相对充电辊17表面存在线速度差场合，使得互相之间发生滑擦，则可能会使清洁性能恶化；若完全等速驱动场合，则刮取能力低。而在本实施例中，由于使得清洁辊18随着充电辊17回转，不滑擦充电辊17表层附着的粉体，能吸收到清洁辊18的泡沫空隙中，即使经历长期间，清洁性能也良好。

轴承15的轴承面以0.8～1.5mm宽的凸缘承受回转轴18a的φ4的半圆周面。若比所述接触宽度宽，回转轴18a的滑动阻力大，当充电辊17和清洁辊18的摩擦系数μ低下，或载体，色调剂等异物混入轴承14，轴承15时易被制动。

本发明人研究结果得知，清洁辊回转轴18a和轴承15的轴承接触面积在单侧为3～20mm²时状况良好。若超过20mm²，随动回转阻力大，若小于3mm²，对磨耗不利。

下面说明清洁辊18表面部的材质。如上所述，若润滑剂涂布到感光体21表面，经过一定时间后，润滑剂会移到充电辊17上，进而会移到清洁辊18上，使得充电辊17和清洁辊18之间的摩擦系数低下。

图8是硬脂酸锌固形块35和毛刷36的相接压力P与经10万张通纸后的充电辊17和清洁辊18的摩擦系数μ的关系图。其中，D表示随动回转阈值，若摩擦系数μ小于该线D，为不良状态，曲线A表示密胺树脂，曲线B表示分割型微细纤维，曲线C表示以往树脂。

如图8所示，若提高相接压力P，涂布在感光体21的硬脂酸锌的量增加，易移到充电辊17，因此，充电辊17和清洁辊18的摩擦系数μ通常逐渐低下。

以往，使用静电植毛刷(例如毛长2mm，0.8～2旦尼尔)，绝缘尼龙，导电性尼龙，导电性三醋酸酯植毛刷等作为清洁辊。在这些材质中，若提高相接压力P，充电辊17和清洁辊18的摩擦系数μ显著低下(参照图8的曲线C)，不能带动。结果，硬脂酸锌以及通过清洁刮板33的微小色调剂，添加剂类会成膜在充电辊17表面，发生异常图像。

但是，在本实施例中，使用密胺树脂以及分割复合纤维得到微细纤维的静电植毛，即使提高相接压力，摩擦系数μ降低少(参照图8的曲线A，B)，经历长期间也能稳定随动。

如图2所示，在本实施例的打印机中，充电辊17，清洁辊18配置在感光体21，显影装置10等的下方。因此，从显影装置10飞散的显影剂有时会进入充电辊17的轴承14，清洁辊18的轴承15中。近年，随着要求高的图像质量，显影剂倾向于小粒径化，因此，飞散多，显影剂进入轴承也多。这样，会发生充电辊17的轴承14受到制动，导致感光体21带电不均一，发生异常图像。清洁辊18的轴承15也会受到制动，导致带电不匀，带电不良，发生异常图像。尤其，35μm程度的载体等进入充电辊17的轴承14场合，滑动阻力变大。这样，充电辊17的驱动扭矩上升，由于齿轮23的压力角的影响，充电辊17离开感光体21的力增大，不能维持感光体21和充电辊17之间的间隙，该间隙增大，充电难以正常进行。

于是，在本发明中，如图7所示，充电辊回转轴17a的轴承14设为U字型，通过烧结的含油轴环20，支承回转轴17a。这样，能防止所述显影剂等进入回转轴17a和轴承14之间导致扭矩增大，历经长期间仍能形成稳定的图像。

在图6中，使用U字型轴承15作为清洁辊回转轴18a的轴承。图12表示将清洁辊18安装在U字型轴承15时的立体图。增大清洁辊回转轴18a和轴承的接触面积，为了防止异物侵入清洁辊回转轴18a和轴承之间，可以如图15所示，将清洁辊回转轴18a的轴承设为圆型轴承40。下面参照图13-图16，进行说明。图13是充电辊17和清洁辊18的轴承部的放大立体图，图14表示将清洁辊18安装在圆型轴承40时的立体图，图15表示将圆型轴承40安装在充电辊17的轴承14上时的概略构成图，图16表示圆型轴承40和弹簧16的概略构成图。与上述图5，图6相同，通过轴承14支承充电辊17，使其可回转，通过轴承40支承清洁辊18，使其可回转。在清洁辊回转轴18a的轴承40，二处突出设有凸肋40a，相对轴承14，该轴承40成为嵌入件，受轴承14保持，在轴承40和轴承14之间，设有作为弹性部件的弹簧13。于是，清洁辊回转轴18a的轴承40相对充电辊回转轴17a的轴承14能沿上下方向滑动。轴承14的清洁辊轴承保持部通过弹簧13加压支承轴承40，而轴承40支承清洁辊回转轴18a，使其可回转，使得清洁辊18与充电辊17相接。若从感光体21通过齿轮等(没有图示)驱动充电辊17，则由于清洁辊18和充电辊17的摩擦力，清洁辊18被带动回转，清洁附着在充电辊17表层的色调剂等粉体。

具体地说，在本实施例中，在图13-图16的使用圆型轴承40机构中，通过轴承14支承φ11.2的充电辊17，使其可回转，通过轴承40支承φ8.5的清洁辊18，使其可回转。弹簧13以单侧600mN对轴承40加压，将表层由密胺树脂泡沫构成的清洁辊18对充电辊17的相接压力(线压)设为36.8mN/cm。这时，包含压缩率30％的密胺树脂泡沫的清洁辊18的重量(含金属芯)为357mN，清洁辊18与充电辊17的相接宽度设为22.9cm。

在本实施例中，清洁辊18必须以不使得密胺树脂泡沫本身永久变形的压力相接。该相接力如上所述设为50mN/cm以下。若相接力大于50mN/cm，则如图18所示，清洁辊18的压缩成型的密胺树脂泡沫在相接处变形，成为永久变形，会发生不能被带动现象。若回转被阻止，由于清洁辊18滑擦时研磨能力强，过度研磨充电辊17表面，削取损伤表层，这在高温高湿条件下特别明显。于是，在高温高湿(43℃，80％)下放置10天后，清洁辊18的密胺树脂泡沫对带动的影响进行实验研究。弹簧13以单侧700mN加压，相接压力为45.5mN/cm，以单侧800mN加压，相接压力为54.3mN/cm。在弹簧16以单侧600mN或700mN加压场合，即使在高温高湿(43℃，80％)下放置10天后，清洁辊18还能被带动。但是，在弹簧16以单侧800mN加压场合，清洁辊18随动动作不稳定。因此，可以确认，由于密胺树脂泡沫变形对带动带来不良影响的相接压力为50mN/cm。

清洁辊18的轴部外径设为φ4，轴和轴承的轴方向的承受宽度设为单侧3mm(若包含轴向间隙为2～4mm)，轴承相对轴的接触面积(下圆筒面)设为单侧18.9mm²，轴承40的面压设为22.3mN/mm²。

为了使得清洁辊18本身随着充电辊17良好地回转，必须使得充电辊17和清洁辊18相接产生的摩擦转矩比清洁辊18的轴承40的摩擦转矩大。图17表示使用U字型轴承15和圆形轴承40，使得轴承加压力变化，以清洁辊18回转数作为带动容易程度进行评价的结果。其中，横坐标表示轴承加压力mN(单侧)，纵坐标表示清洁辊回转数(rpm)，清洁辊18的回转数是用高速照相机拍摄辊表层检测的。在图17中，将清洁辊18及充电辊17的表面线速度理论上视作等速，对回转数进行计算，若提高清洁辊18的相接力，相对充电辊17的线速度，清洁辊18的线速度接近等速。在图17中，R1表示计算值，R2表示使用圆形轴承，R3表示使用U字型轴承。弹簧16的加压力为600mN，线压为36.7mN/cm，使用圆形轴承时的清洁辊回转数为300rpm。这样，与U字型轴承15相比，圆形轴承40即使以低的加压力也能稳定地随充电辊16回转。加压弹簧16的加压力上限为800mN，清洁辊18变形会引起不良状况。该加压力上限随着密胺树脂泡沫厚度及压缩率不同而变化。压缩率高，厚度薄者不易变形，加压力上限变高。另外，还因加压方式不同而不同。如果清洁辊18以自重从上方对充电辊17加压，能在轴承不受负荷状态下带动，加压力的上下限制约与本实施例不同。

在本实施例中，密胺树脂泡沫厚设为1.5mm，压缩率设为30％。该压缩率过高，材料费大，导致成本高，压缩率过低，泡沫大，功能低下。评价结果，使用30％能取得成本和功能两者平衡。密胺树脂泡沫压缩后的烧成温度设为200℃～300℃。这样，能抑制压缩后密胺树脂泡沫的膨润。

间隙辊17b上也附着从显影装置10落下的显影剂，不能维持与充电辊17之间的间隙，使得所述间隙变大。尤其，当间隙辊17b上附着有载体，即使是少量载体存在于感光体21和间隙辊17b之间，也会显著磨耗感光体21。

于是，如图9所示，在保持轴承的本体框架的导向件24上设置罩25，以包覆轴承14。罩25可以由例如粘结聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片构成，能防止从显影装置10飞散出的载体等显影剂附着到轴承14，回转轴17a，间隙辊17b等上。

如图10所示，在保持轴承的本体框架的导向件24上粘结磁体26，用于吸附捕捉从显影装置10飞散出的载体。因此，能可靠地防止载体附着到间隙辊17b上磨耗感光体21。该磁体26还能防止载体绕过清洁刮板33的端部附着到间隙辊17b上。

在感光体21和充电辊17之间维持微小间隙进行充电的接近方式场合，为了防止充电不匀，在充电辊17的长度方向，需要缩小微小间隙的偏差。为了维持该微小间隙，如上所述，在充电辊17的两端部设置间隙辊17b。但是，在下方配置方式中，由于充电辊17自重，在长度方向中央部，存在不能维持间隙的问题。

在本实施例中，通过间隙辊17b，在端部维持感光体21和充电辊17之间的间隙，沿着长度方向全域，从下方以适当的压力使得清洁辊18相接。这样，即使在长度方向中央部，也能将微小间隙维持在所设定范围内。

图11表示从充电辊17下方使得清洁辊18加压压接(图中G1，G4)场合以及不加压压接(图中G2，G3)场合，感光体21和充电辊17之间间隙在长度方向的端部和中央部进行测定的结果。G1和G2表示在各自状态下的最大间隙尺寸，G3和G4表示在各自状态下的最小间隙尺寸。使用光学激光测定器测定间隙。其中，横坐标表示充电辊位置，F表示图像形成装置100的前侧端部，R表示图像形成装置100的后侧端部，C表示中央部，纵坐标表示间隙GAP。部件例如操作面板设置在图像形成装置100的前侧，部件例如排气扇设置在图像形成装置100的后侧。

如图11所示，不使得清洁辊18加压场合，即使在端部设定间隙，在中央部发生很大变化。使得清洁辊18对充电辊17加压场合，端部及中央部都能维持所设定的间隙，几乎没有发生变化。

如上所述，清洁辊18的轴承15通过弹簧16能沿着充电辊17和清洁辊18接离方向移动，在这种状态下，充电辊17和清洁辊18相接。这样，能减少施加到相接部的应力，维持充电辊的清洁，能长期实行稳定的充电。

清洁辊18相对充电辊17的相接力设为15～50mN/cm，能长期实行稳定的随动回转。若相接力大于50mN/cm，清洁辊18在相接处发生变形，或者清洁辊回转轴18a的轴承15的滑动负荷变大，随动回转变得困难。若相接力不足15mN/cm，清洁辊18表面的凹凸影响会引起清洁不匀，导致清洁性低下。

清洁辊回转轴18a和轴承15的轴承接触面积设为3～20mm²，能长期实行稳定的随动回转。若轴承接触面积大于20mm²，清洁辊回转轴18a的滑动阻力大，清洁辊18和充电辊17的摩擦系数μ低下，载体或色调剂等异物混入轴承14，15时易被制动。

清洁辊18的表面部由密胺树脂构成，能减轻因涂布在感光体21上的润滑剂而引起的摩擦系数μ的低下，能长期实行稳定的随动回转。

密胺树脂的压缩率设为20～50％，能使得清洁性均一。

清洁辊18的表面部为分割所述分割型复合纤维而得的微细纤维植毛，能减轻因涂布在感光体21上的润滑剂而引起的摩擦系数μ的低下，能长期实行稳定的随动回转

在充电辊回转轴17a上设置烧结含油轴环20，通过该烧结含油轴环20与轴承相接，这样，能防止显影剂进入回转轴17a和轴承14之间引起转矩增大，能长期形成稳定的图像。

在保持充电辊回转轴17a的轴承14的轴承保持部24上设置罩25，以包覆轴承14。这样，能防止从显影装置10飞散出的载体等显影剂附着到轴承14，回转轴17a，间隙辊17b等上。

在保持充电辊回转轴17a的轴承14的轴承保持部24上粘结磁体26，能防止从显影装置10飞散出的载体等显影剂附着到轴承14，回转轴17a，间隙辊17b等上。

设置间隙辊17b，维持感光体21和充电辊17之间微小间隙进行充电。这时，通过从下方以清洁辊18对充电辊17加压，不管在长度方向中央部还是端部，都能维持所设定的间隙，大致不变，能实行均一充电。

将清洁辊回转轴18a的轴承设为圆形轴承40。这样，能增大清洁辊回转轴18a和轴承40的轴承接触面积，防止异物侵入清洁辊回转轴18a和轴承之间。能长期实行稳定的随动回转

清洁辊18随着充电辊17回转，并且使得相接力不会使得清洁辊18永久变形，这样，能长期实行稳定的随动回转。

将感光体21，充电辊17，清洁辊18形成为一体，构成处理卡盒，这样，易进行维修保养。

上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种图像形成装置，包括：

像载置体；

充电辊，使得所述像载置体带电；

充电清洁辊，配设在包含该充电辊回转中心的假想水平面的下侧，与所述充电辊表面相接的位置，用于清洁该充电辊表面；其特征在于：

进一步包括：

第一轴承，支承所述充电辊回转轴，使其可回转；

第二轴承，支承所述充电清洁辊回转轴，使其可回转；

轴承保持部件，用于保持所述第二轴承；

其中，所述第一轴承和轴承保持部件形成为一体，所述轴承保持部件通过弹性部件能沿着充电辊和充电清洁辊接离方向移动，保持所述充电清洁辊回转轴的轴承。

2.根据权利要求1中所述的图像形成装置，其特征在于：

所述充电清洁辊相对所述充电辊的相接力为15～50mN/cm。

3.根据权利要求1或2中所述的图像形成装置，其特征在于：

所述充电清洁辊回转轴和第二轴承的轴承接触面积为3～20mm²。

4.根据权利要求1-2中任一个所述的图像形成装置，其特征在于：

所述充电清洁辊表面部由密胺树脂泡沫构成。

5.根据权利要求4中所述的图像形成装置，其特征在于：

所述充电清洁辊表面部的压缩率为20～50％。

6.根据权利要求1-2中任一个所述的图像形成装置，其特征在于：

所述充电清洁辊表面部由植毛微细纤维构成，所述植毛微细纤维的平均直径为0.05～20μm，毛长0.5～2mm。

7.根据权利要求1-2中任一个所述的图像形成装置，其特征在于：

所述充电辊的回转轴上设有烧结含油轴环，该回转轴通过所述轴环与第一轴承相接。

8.根据权利要求1-2中任一个所述的图像形成装置，其特征在于：

在用于保持所述充电辊回转轴的轴承的轴承保持部，设有遮覆该轴承的罩。

9.根据权利要求1-2中任一个所述的图像形成装置，其特征在于：

在用于保持所述充电辊回转轴的轴承的轴承保持部，设有磁体。

10.根据权利要求1-2中任一个所述的图像形成装置，其特征在于：

设有微小间隙维持部件，用于在所述充电辊和像载置体之间维持微小间隙。

11.根据权利要求1中所述的图像形成装置，其特征在于：

所述充电清洁辊回转轴的轴承为圆型形状。

12.根据权利要求11中所述的图像形成装置，其特征在于：

所述充电清洁辊随着所述充电辊回转，使得所述充电清洁辊以不使该充电清洁辊永久变形的相接力与所述充电辊相接。

13.一种处理卡盒，相对图像形成装置本体可装卸，包括：

像载置体；

充电辊，使得所述像载置体带电；

充电清洁辊，配设在包含该充电辊回转中心的假想水平面的下侧，与所述充电辊表面相接的位置，用于清洁该充电辊表面；其特征在于：

进一步包括：

第一轴承，支承所述充电辊回转轴，使其可回转；

第二轴承，支承所述充电清洁辊回转轴，使其可回转；

轴承保持部件，用于保持所述第二轴承；

其中，所述第一轴承和轴承保持部件形成为一体，所述轴承保持部件通过弹性部件能沿着充电辊和充电清洁辊接离方向移动，保持所述充电清洁辊回转轴的轴承。

Images