JP2007193031A - Image forming 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 INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that employs an electrophotographic method, and more particularly, a contact charging method that charges the surface of an image carrier while rotating in contact with the rotationally driven image carrier. The present invention relates to an image forming apparatus having a charging roll and a cleaning member for the charging roll.
電子写真方式を用い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、近年では、オゾンの排出抑制、装置の小型化、及び高圧電源コストの低減などを図るために、従来のスコロトロン等の非接触型帯電器に替えて、像担持体に接触あるいは近接配置されるローラー帯電器(BCR)が用いられている。 In recent years, as a charging device for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, in order to suppress ozone emission, reduce the size of the apparatus, and reduce the high-voltage power supply cost, a conventional scorotron or the like can be used. Instead of the non-contact type charger, a roller charger (BCR) that is in contact with or close to the image carrier is used.
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、支持部材にブラシを放射状に取り付けて構成したクリーニング部材を帯電ロールに接触させ、帯電ロールの長手方向に摺動させることにより帯電ロール表面の異物を除去する技術(例えば、特許文献1参照)、あるいは、ブラシ又は弾性材料からなるクリーニングロールを帯電ロールに当接させ、クリーニングロールを帯電ロールに対して相対速度を持って回転させることにより帯電ロールを良好に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2参照)。 Therefore, in order to improve such a problem, a cleaning member constituted by a brush attached to a support member in a radial manner is brought into contact with the charging roll, and the foreign matter on the surface of the charging roll is removed by sliding in the longitudinal direction of the charging roll. (For example, see Patent Document 1), or a cleaning roll made of a brush or an elastic material is brought into contact with the charging roll, and the cleaning roll is rotated at a relative speed with respect to the charging roll, so that the charging roll is excellent. A cleaning technique has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
また、クリーニング部材が設けられた帯電ロールの周囲をハウジングで覆うことにより、現像装置から飛散して機内を浮遊するトナーが帯電ロールに付着することを防止し、安定した帯電性能を得るようにした技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)
しかし、上記特許文献3の構成では、帯電ロールの周囲をハウジングで覆ってはいるものの、ハウジングと感光体の隙間からハウジング内へ進入する浮遊トナーや塵埃に対しては防止効果が不十分である。そのため、帯電ロールやクリーニングロールのシャフト(支持部)と、軸受部材との間に浮遊トナーや塵埃が蓄積しやすくなり、各ロールの従動性が低下して安定した帯電性能やクリーニング性能を長期にわたり維持できなくなる問題がある。 However, in the configuration of Patent Document 3, although the charging roll is covered with a housing, the effect of preventing floating toner and dust entering the housing through the gap between the housing and the photosensitive member is insufficient. . For this reason, floating toner and dust are likely to accumulate between the shaft (support) of the charging roll or cleaning roll and the bearing member, and the followability of each roll is reduced, resulting in stable charging performance and cleaning performance over a long period of time. There is a problem that cannot be maintained.
本発明は上記事実を考慮して、帯電ロールやクリーニングロールの従動性の低下を抑え、安定した帯電性能やクリーニング性能を長期にわたり維持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 capable of suppressing a decrease in followability of a charging roll and a cleaning roll and maintaining stable charging performance and cleaning performance over a long period of time.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、回転する像担持体と、前記像担持体に接触して従動回転し像担持体を帯電させる帯電ロールと、前記帯電ロールを支持する第1支持部と、前記帯電ロール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、前記像担持体の画像形成領域外で且つ少なくとも前記第1支持部を覆うシール部材と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 supports a rotating image carrier, a charging roll that contacts and rotates the image carrier and charges the image carrier, and supports the charging roll. A cleaning member that contacts the charging roll to clean the charging roll; and a sealing member that covers at least the first supporting part outside the image forming area of the image carrier. It is said.
本発明では、シール部材で帯電ロールを支持する第1支持部を覆うことにより、例えば現像装置から飛散して装置内を浮遊するトナー等が帯電ロールの第1支持部に蓄積することを防止できる。またこのシール部材は、像担持体の画像形成領域外に配置することで、画像形成に対する悪影響も回避できる。これにより、像担持体に対する帯電ロールの従動性の低下が抑えられ、安定した帯電性能を長期にわたり維持できるようになる。 In the present invention, by covering the first support portion that supports the charging roll with the seal member, for example, toner or the like that scatters from the developing device and floats inside the device can be prevented from accumulating in the first support portion of the charging roll. . Further, by disposing the seal member outside the image forming area of the image carrier, adverse effects on image formation can be avoided. As a result, a decrease in the followability of the charging roll with respect to the image carrier is suppressed, and stable charging performance can be maintained over a long period of time.
請求項2に記載の発明は、前記クリーニング部材は前記帯電ロールに従動回転するクリーニングロールからなり、このクリーニングロールを支持する第2支持部を有し、この第2支持部も前記シール部材によりシールされていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, the cleaning member includes a cleaning roll that rotates following the charging roll, and includes a second support portion that supports the cleaning roll, and the second support portion is also sealed by the seal member. It is characterized by being.
本発明では、シール部材でクリーニングロールを支持する第2支持部も覆うことにより、クリーニングロールの第2支持部における浮遊トナー等の蓄積も防止できる。これにより、帯電ロールに対するクリーニングロールの従動性の低下が抑えられ、安定したクリーニング性能を長期にわたり維持できるようになる。 In the present invention, by covering the second support portion that supports the cleaning roll with the seal member, accumulation of floating toner or the like in the second support portion of the cleaning roll can also be prevented. As a result, a decrease in the followability of the cleaning roll relative to the charging roll is suppressed, and stable cleaning performance can be maintained over a long period of time.
請求項3に記載の発明は、回転する像担持体と、前記像担持体に接触して従動回転し像担持体を帯電させる帯電ロールと、前記帯電ロール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、前記像担持体側を除いた前記帯電ロール及び前記クリーニング部材の周囲を覆う被覆部材と、前記像担持体の画像形成領域外で且つ少なくとも前記帯電ロールを支持する第1支持部と対応する位置に配置され、像担持体と前記被覆部材との間に形成される隙間をシールするシール部材と、を有することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotating image carrier, a charging roll that contacts and rotates the image carrier, and charges the image carrier, and a cleaning that contacts the charging roller and cleans the charging roller. A member, a covering member that covers the periphery of the charging roll and the cleaning member excluding the image carrier side, and a first support portion that supports at least the charging roll outside the image forming area of the image carrier. And a sealing member that seals a gap formed between the image carrier and the covering member.
本発明では、画像形成において像担持体を帯電させる帯電ロールは、ロール表面に付着した異物がクリーニング部材によってクリーニングされるため、帯電性能の低下が抑えられる。また、クリーニング部材とともに、像担持体側を除く周囲が被覆部材により覆われることで、装置内を浮遊するトナーや塵埃等が帯電ロールに付着することを防止できる。さらに、像担持体と被覆部材との間に形成される隙間において、像担持体の画像形成領域外で且つ帯電ロールを支持する第1支持部と対応する位置はシール部材によりシールされるため、画像形成に悪影響が及ぶことなく、シール部分を通した被覆部材内への浮遊トナーや塵埃の進入が阻止される。これにより、帯電ロールの第1支持部における浮遊トナーや塵埃の蓄積が防止され、像担持体に対する帯電ロールの従動性の低下が抑えられて、安定した帯電性能を長期にわたり維持できるようになる。 In the present invention, in the charging roll that charges the image carrier in image formation, the foreign matter adhering to the roll surface is cleaned by the cleaning member, so that a reduction in charging performance can be suppressed. In addition to the cleaning member and the periphery except for the image carrier side being covered with the covering member, it is possible to prevent toner, dust, and the like floating in the apparatus from adhering to the charging roll. Further, in the gap formed between the image carrier and the covering member, the position corresponding to the first support portion that supports the charging roll outside the image forming area of the image carrier is sealed by the seal member. Intrusion of floating toner and dust through the seal portion into the covering member is prevented without adversely affecting image formation. As a result, accumulation of floating toner and dust in the first support portion of the charging roll is prevented, a decrease in the followability of the charging roll with respect to the image carrier is suppressed, and stable charging performance can be maintained over a long period of time.
請求項4に記載の発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材は前記帯電ロールに従動回転するクリーニングロールからなり、このクリーニングロールを支持する第2支持部と対応する位置の前記隙間も前記シール部材によりシールされていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the cleaning member includes a cleaning roll that is driven to rotate by the charging roll, and is located at a position corresponding to a second support portion that supports the cleaning roll. The gap is also sealed by the seal member.
本発明では、クリーニング部材を、帯電ロールに従動回転するクリーニングロールとすることにより、クリーニングロールを回転駆動するための駆動源を設けることなく、簡単な構成によって良好なクリーニング性能を得ることができる。また、像担持体と被覆部材との間に形成される隙間では、このクリーニングロールを支持する第2支持部と対応する位置もシール部材によりシールされるため、クリーニングロールの第2支持部における浮遊トナーや塵埃の蓄積が防止される。これにより、帯電ロールに対するクリーニングロールの従動性の低下が抑えられて、安定したクリーニング性能を長期にわたり維持できるようになる。 In the present invention, when the cleaning member is a cleaning roll that rotates following the charging roll, good cleaning performance can be obtained with a simple configuration without providing a drive source for rotationally driving the cleaning roll. Further, in the gap formed between the image carrier and the covering member, the position corresponding to the second support portion that supports the cleaning roll is also sealed by the seal member, so that the floating in the second support portion of the cleaning roll is suspended. Accumulation of toner and dust is prevented. Thereby, a decrease in the followability of the cleaning roll with respect to the charging roll is suppressed, and a stable cleaning performance can be maintained over a long period of time.
請求項5に記載の発明は、請求項3又は請求項4記載の画像形成装置において、前記シール部材は基端部が前記被覆部材に取り付けられ先端部が前記像担持体に摺接可能とされていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third or fourth aspect, a base end portion of the seal member is attached to the covering member, and a distal end portion is slidable to the image carrier. It is characterized by having.
本発明では、シール部材は、基端部が被覆部材に取り付けられ、先端部が像担持体に摺接して、像担持体と被覆部材との間に形成される隙間をシールする。このようなシール部材であれば、簡単な構成で像担持体と被覆部材の間に配置できるとともに、回転する像担持体に対して高いシール性能を発揮できる。 In the present invention, the seal member is attached to the covering member at the base end portion, and the distal end portion is in sliding contact with the image carrier to seal a gap formed between the image carrier and the covering member. With such a seal member, it can be arranged between the image carrier and the covering member with a simple configuration, and can exhibit high sealing performance against the rotating image carrier.
本発明の画像形成装置によれば、帯電ロールやクリーニングロールの従動性の低下が抑えられ、安定した帯電性能やクリーニング性能を長期にわたり維持することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, a decrease in the followability of the charging roll and the cleaning roll can be suppressed, and stable charging performance and cleaning performance can be maintained for a long time.
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.
(画像形成装置の構成)
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、矢印方向に沿って所定のプロセススピードで回転駆動される。
(Configuration of image forming apparatus)
An image forming apparatus 10 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is a four-cycle full-color laser printer. As shown in the drawing, a photosensitive drum 12 can be rotated in the apparatus at a position slightly upper right from the center. It is arranged. As this photosensitive drum 12, for example, a photosensitive cylindrical body whose surface is coated with a photosensitive layer made of OPC or the like is used, and is rotated at a predetermined process speed along the direction of an arrow by a motor (not shown). Driven.
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 circulated at a predetermined process speed. For example, it is driven as the photosensitive drum 12 rotates so as to move.
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 cleaning device 44 for the intermediate transfer belt 20 includes a scraper 58 disposed so as to come into contact with the surface of the intermediate transfer belt 20 stretched by the first cleaning backup roll 46, and a second cleaning backup roll 48. And a cleaning brush 60 disposed so as to be in pressure contact with the surface of the stretched intermediate transfer belt 20. Residual toner and paper dust removed by the scraper 58 and the cleaning brush 60 are contained in the cleaning device 44. It has come to be collected.
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 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 medium 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 photosensitive drum 12 after the toner image transfer process is completed is cleaned by the cleaning blade 80 of the cleaning device 78 disposed obliquely below the photosensitive drum 12 every time the photosensitive drum 12 rotates once. Residual toner, paper dust, and the like are removed to prepare for the next image forming process.
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部材である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 cleaning roll 100, which is a roll-shaped cleaning member that contacts the surface of the charging roll 14, is provided on the lower side of the charging roll 14 opposite to the photosensitive drum 12. The cleaning roll 100 has a sponge layer 100B 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。 The cleaning roll 100 is pressed against the charging roll 14 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.
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.
(帯電ロール及びクリーニングロールの構成)
ここで、本実施形態の帯電ロール(BCR)14とクリーニングロール100について説明する。
(Configuration of charging roll and cleaning roll)
Here, the charging roll (BCR) 14 and the cleaning roll 100 of this embodiment will be described.
帯電ロール14は、上述したように、感光体ドラム12の表面に接触して配設され、直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を印加されて、感光体ドラム12表面を帯電させるものである。また、その形状としては、シャフト14Aを構成する芯材の周囲に、帯電層14Bを構成する抵抗弾性層を設けたロール形状であり、抵抗弾性層を、外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層の順に分割した構成とすることも可能である。さらに帯電ロール14の耐久性や耐汚染性の付与のために、必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることができる。 As described above, the charging roll 14 is disposed in contact with the surface of the photosensitive drum 12 and applies a DC voltage or an AC voltage to the DC voltage to charge the surface of the photosensitive drum 12. Further, the shape is a roll shape in which a resistance elastic layer constituting the charging layer 14B is provided around the core constituting the shaft 14A, and the resistance elastic layer is formed from the outside and the elastic layer supporting them. A configuration in which the layers are divided in order is also possible. Furthermore, a protective layer can be provided on the outside of the resistance layer as needed to impart durability and contamination resistance to the charging roll 14.
以下、芯材に弾性層、抵抗層、保護層を設けた場合について、より詳細に説明を行う。 Hereinafter, the case where an elastic layer, a resistance layer, and a protective layer are provided on the core material will be described in more detail.
芯材の材質としては導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。また、金属以外の材料でも、導電性と適度の剛性を有する材料であれば用いることができ、例えば導電性粒子等を分散した樹脂成形品や、セラミックス等を用いることもできる。また、ロール形状のほか、中空のパイプ形状とすることも可能である。 The core material is conductive and generally used is iron, copper, brass, stainless steel, aluminum, nickel, or the like. Also, a material other than metal can be used as long as it has conductivity and appropriate rigidity. For example, a resin molded product in which conductive particles are dispersed, ceramics, or the like can be used. In addition to the roll shape, a hollow pipe shape can also be used.
弾性層の材質としては導電性あるいは半導電性を有するもので、一般には樹脂材あるいはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものである。樹脂材料としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂などが用いられ、ゴム材料としてはエチレン−プロピレンゴム、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴムなど、または、それらを発泡させた発泡材が用いられる。 The elastic layer is made of a material having conductivity or semiconductivity, and generally is a material in which conductive particles or semiconducting particles are dispersed in a resin material or a rubber material. Polyester resin, acrylic resin, melamine resin, epoxy resin, urethane resin, silicon resin, urea resin, polyamide resin, etc. are used as the resin material, and ethylene-propylene rubber, polybutadiene, natural rubber are used as the rubber material. Polyisobutylene, chloroprene rubber, silicon rubber, urethane rubber, epichlorohydrin rubber, fluorosilicone rubber, ethylene oxide rubber, or a foamed material obtained by foaming them is used.
導電性粒子あるいは半導電性粒子としてはカーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO、MgO等の金属酸化物や、第4級アンモニウム塩等のイオン性化合物等を用いることができ、これらの材料を単独あるいは2種以上混合して用いても良い。更に必要に応じてタルク、アルミナ、シリカ等の無機充填材、フッ素樹脂やシリコンゴムの微粉等の有機充填材の1種または2種以上を混合しても良い。 Conductive particles or semiconductive particles include carbon black, zinc, aluminum, copper, iron, nickel, chromium, titanium and other metals, ZnO-Al2O3, SnO2-Sb2O3, In2O3-SnO2, ZnO-TiO2, MgO-Al2O3, Metal oxides such as FeO-TiO2, TiO2, SnO2, Sb2O3, In2O3, ZnO, MgO and ionic compounds such as quaternary ammonium salts can be used. These materials can be used alone or in combination of two or more. May be used. Furthermore, you may mix the 1 type (s) or 2 or more types of organic fillers, such as inorganic fillers, such as a talc, an alumina, and a silica, and the fine powder of a fluororesin or a silicon rubber, as needed.
抵抗層および保護層の材質としては結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、抵抗率としては10^3〜10^14Ωcm、好ましくは10^5〜10^12Ωcm、さらに好ましくは10^7〜10^12Ωcmがよい。また膜厚としては0.01〜1000μm、好ましくは0.1〜500μm、さらに好ましくは0.5〜100μmがよい。結着樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、PFA、FEP、PET等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が用いられる。 As the material of the resistance layer and the protective layer, conductive particles or semiconductive particles are dispersed in a binder resin to control the resistance. The resistivity is 10 ^ 3 to 10 ^ 14 Ωcm, preferably 10 ^ 5 10 ^ 12Ωcm, more preferably 10 ^ 7-10 ^ 12Ωcm. Moreover, as a film thickness, 0.01-1000 micrometers, Preferably it is 0.1-500 micrometers, More preferably, 0.5-100 micrometers is good. As binder resin, acrylic resin, cellulose resin, polyamide resin, methoxymethylated nylon, ethoxymethylated nylon, polyurethane resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyethylene resin, polyvinyl resin, polyarylate resin, polythiophene resin, PFA, FEP, A polyolefin resin such as PET, a styrene butadiene resin, a melamine resin, an epoxy resin, a urethane resin, a silicon resin, a urea resin, or the like is used.
導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物や、イオン導電性を発現する第4級アンモニウム塩等のイオン性化合物等の1種または2種以上が混合される。また必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン、タルク、シリカ、アルミナ等の無機充填剤や、フッ素樹脂やシリコン樹脂の微粉等の有機充填材や、シリコーンオイル等の潤滑剤などの、1種または2種以上を添加することができる。また更に界面活性剤や帯電制御剤等が必要に応じて添加される。 As the conductive particles or the semiconductive particles, one or more of ionic compounds such as carbon black, metal, metal oxide, and quaternary ammonium salt exhibiting ionic conductivity, which are the same as those of the elastic layer, may be used. Mixed. If necessary, antioxidants such as hindered phenols and hindered amines, inorganic fillers such as clay, kaolin, talc, silica and alumina, organic fillers such as fine powder of fluororesin and silicon resin, silicone oil, etc. 1 type (s) or 2 or more types, such as a lubricant, can be added. Further, a surfactant, a charge control agent and the like are added as necessary.
また、これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等を用いることができる。 As a means for forming these layers, a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, or the like can be used.
クリーニングロール100は、シャフト100Aを構成する芯材と、この芯材の周面に形成されるスポンジ層100Bを構成する多孔質弾性層から形成され、上述したように、帯電ロール14の表面に接触して配設されている。 The cleaning roll 100 is formed of a core material constituting the shaft 100A and a porous elastic layer constituting a sponge layer 100B formed on the peripheral surface of the core material, and contacts the surface of the charging roll 14 as described above. Arranged.
芯材の材質としては、多孔質弾性層を支持し、帯電ロール14へ適度の圧接力で以って接触状態を維持できる程度の剛性を有するものが用いられ、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等などの金属の他、樹脂成形品、セラミックス等や、これらに導電性粒子等を分散させたものや、無機フィラーを分散させたものを用いることができる。また、ロール形状のほか、中空のパイプ形状とすることも可能である。 As a material of the core material, a material that supports the porous elastic layer and has a rigidity that can maintain a contact state with an appropriate pressure contact force to the charging roll 14 is used. Generally, iron, copper, brass, In addition to metals such as stainless steel, aluminum, and nickel, resin molded products, ceramics, and the like in which conductive particles are dispersed, and inorganic fillers are dispersed. In addition to the roll shape, a hollow pipe shape can also be used.
多孔質弾性層は、所定のセル密度で形成されたロール状のスポンジであり、例えばエーテル系ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリオレフィンフォーム、メラミンフォーム、マイクロポリマー等を用いることができる。 The porous elastic layer is a roll-like sponge formed at a predetermined cell density. For example, ether-based urethane foam, polyethylene foam, polyolefin foam, melamine foam, micropolymer, or the like can be used.
ポリウレタンフォームを例にとり、製造方法について簡単に説明すると、ポリオール、イソシアネート、水、触媒(アミン触媒、金属触媒など)および整泡剤(界面活性剤)を用いて製造され、また、用途によっては顔料などの添加剤が用いられる。そして、これら原料を混合・攪拌すると化学反応が起き、ウレタン樹脂の発泡体を得ることができる。 Taking a polyurethane foam as an example, the production method will be briefly described. It is produced using a polyol, isocyanate, water, a catalyst (amine catalyst, metal catalyst, etc.) and a foam stabilizer (surfactant). Additives such as are used. When these raw materials are mixed and stirred, a chemical reaction occurs, and a urethane resin foam can be obtained.
(支持構造、ホルダー、及びシール部材の構成)
次に、本実施形態に係る帯電ロール14及びクリーニングロール100の支持構造、それらを被覆するホルダー、及び、ホルダーと感光体ドラム12の間に形成される隙間をシールするシール部材について詳細に説明する。
(Configuration of support structure, holder, and seal member)
Next, the support structure for the charging roll 14 and the cleaning roll 100 according to the present embodiment, the holder that covers them, and the seal member that seals the gap formed between the holder and the photosensitive drum 12 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を介して箱状のホルダー120に組み付けられており、このホルダー120内に収容されてホルダー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。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, the charging roll 14 and the cleaning roll 100 are assembled to a box-shaped holder 120 via a pair of bearing members 110, and are accommodated in the holder 120 together with the holder 120. It is unitized and arranged at a predetermined position with respect to the photosensitive drum 12.
図4に示すように、一つの軸受け部材110は、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 FIG. 4, one bearing member 110 is formed in a 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軸受け溝112及び軸受け孔114が形成されている。軸受け溝112は、軸受け部材110の上端面を開口した断面U字状に形成され、半円周面状とされた内周面部の内径が、帯電ロール14のシャフト14A端部に設けられた支持部14aの軸径とほぼ同じにされている。この軸受け溝112には、帯電ロール14のシャフト14Aの支持部14aが回転自在に嵌め入れられている。また、軸受け溝112は図の上側となる感光体ドラム12側が開放されていることにより、支持部14aを内周面部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(矢印8方向)に自由度を与える形状とされている。一方、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が回転自在に挿入されている。 The bearing member 110 is formed with bearing grooves 112 and bearing holes 114 arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 4). The bearing groove 112 is formed in a U-shaped cross-section that opens the upper end surface of the bearing member 110, and the inner diameter of the inner circumferential surface that is a semicircular surface is provided at the end of the shaft 14 </ b> A of the charging roll 14. The shaft diameter of the portion 14a is substantially the same. In the bearing groove 112, a support portion 14a of the shaft 14A of the charging roll 14 is rotatably fitted. Further, since the bearing groove 112 is opened on the photosensitive drum 12 side, which is the upper side of the drawing, when the support portion 14a is abutted and supported by the inner peripheral surface portion, the support portion 14a is moved to the photosensitive drum 12. It is set as the shape which gives a freedom degree to the press-contact direction (arrow 8 direction). On the other hand, a support portion 100a provided at the end of the shaft 100A of the cleaning roll 100 is rotatably inserted into the bearing hole 114.
図3に示すように、ホルダー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 holder 120 has 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.
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。 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.
そして、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、前述したように、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、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)、軸間距離が一定とされ、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、これによってニップ幅が一定とされている。 As described above, 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. In a state where the cleaning roll 100 is pressed against the charging roll 14 with a predetermined load and 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), the distance between the axes is The relative distance in the pressure contact direction is kept constant. Furthermore, the positional relationship in the direction orthogonal to the pressure contact direction (substantially tangential direction of the contact portion (nip portion 101)) is also kept constant, and the relative position is kept constant, thereby keeping the nip width constant. .
図5に示すように、帯電ロール14及びクリーニングロール100の周囲を覆うホルダー120は、感光体ドラム12側(図5の上側)が開口しており、上端縁部127と感光体ドラム12との間に隙間Gが形成されている。 As shown in FIG. 5, the holder 120 covering the periphery of the charging roll 14 and the cleaning roll 100 is open on the photosensitive drum 12 side (upper side in FIG. 5), and the upper edge 127 and the photosensitive drum 12 are separated from each other. A gap G is formed between them.
図6に示すように、このホルダー120の上端縁部127における長手方向(図6の左右方向/図5の紙面奥行き方向)の各端部位置には、弾性材料により薄肉の長尺矩形状に形成されたシール部材130が計4個取り付けられている。各シール部材130は、感光体ドラム12上における画像形成領域の外側(非画像形成領域)で、且つ、帯電ロール14の支持部14aと軸受け溝112、及びクリーニングロール100の支持部100aと軸受け孔114に対応する位置に配置されており、基端部がホルダー120の上端縁部127外側面に接着等で固定され、先端部が感光体ドラム12の表面に接触して外方へ曲面状に弾性変形している。また、感光体ドラム12に接触したシール部材130の先端部は、回転する感光体ドラム12に摺接可能とされ、感光体ドラム12の回転時でも離間することなく密接している。 As shown in FIG. 6, each end position in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 6 / depth direction in FIG. 5) at the upper edge 127 of the holder 120 is formed into a thin long rectangular shape by an elastic material. A total of four formed seal members 130 are attached. Each seal member 130 is outside the image forming area (non-image forming area) on the photosensitive drum 12, and supports the support part 14 a and the bearing groove 112 of the charging roll 14, and the support part 100 a and the bearing hole of the cleaning roll 100. The base end portion is fixed to the outer surface of the upper end edge portion 127 of the holder 120 by adhesion or the like, and the front end portion contacts the surface of the photosensitive drum 12 to be curved outward. It is elastically deformed. Further, the front end portion of the seal member 130 in contact with the photosensitive drum 12 can be slidably contacted with the rotating photosensitive drum 12 and is in close contact with the photosensitive drum 12 without being separated even when the photosensitive drum 12 is rotated.
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.
本実施形態の画像形成装置10では、画像形成動作時に感光体ドラム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。このように、画像形成において感光体ドラム12を帯電させる帯電ロール14は、ロール表面に付着した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ため、帯電性能の低下が抑えられる。また、クリーニングロール100とともに、感光体ドラム12側を除く周囲がホルダー120により覆われているため、現像器18Y、18M、18C、18Kから飛散して装置内を浮遊するトナーや塵埃等から保護され、それら異物の付着が防止される。さらに、感光体ドラム12とホルダー120との間に形成される隙間Gでは、感光体ドラム12の画像形成領域外で、且つ、帯電ロール14の支持部14aと軸受け溝112、及びクリーニングロール100の支持部100aと軸受け孔114に対応する位置はシール部材130によりシールされているため、画像形成に悪影響を及ぼすことなく、シール部分を通したホルダー120内への浮遊トナーや塵埃の進入を阻止できる。これにより、帯電ロール14の支持部14aと、軸受け部材110の軸受け溝112との間での浮遊トナーや塵埃の蓄積が防止され、感光体ドラム12に対する帯電ロール14の従動性の低下が抑えられて、安定した帯電性能を長期にわたり維持できる。また、クリーニングロール100の支持部100aと、軸受け部材110の軸受け孔114との間での浮遊トナーや塵埃の蓄積も防止され、帯電ロール14に対するクリーニングロール100の従動性の低下が抑えられて、安定したクリーニング性能を長期にわたり維持できる。 In the image forming apparatus 10 of the present embodiment, when the photosensitive drum 12 rotates during the image forming operation, the charging roll 14 is driven to rotate with the rotation of the photosensitive drum 12 to charge the photosensitive drum 12, and the charging roll 14 is further charged. The rotation of the cleaning roll 100 is driven to rotate and the charging roll 14 is cleaned. As described above, the charging roller 14 for charging the photosensitive drum 12 in image formation is cleaned of foreign matter adhering to the surface of the roller by the cleaning roller 100, so that a decrease in charging performance can be suppressed. Further, since the periphery of the cleaning roller 100 except for the photosensitive drum 12 side is covered by the holder 120, it is protected from toner, dust, and the like that are scattered from the developing units 18Y, 18M, 18C, and 18K and floating in the apparatus. Adherence of these foreign matters is prevented. Further, in the gap G formed between the photosensitive drum 12 and the holder 120, outside the image forming area of the photosensitive drum 12, the support portion 14 a of the charging roll 14, the bearing groove 112, and the cleaning roll 100. Since the positions corresponding to the support portion 100a and the bearing hole 114 are sealed by the seal member 130, entry of floating toner and dust into the holder 120 through the seal portion can be prevented without adversely affecting image formation. . Thereby, accumulation of floating toner and dust between the support portion 14a of the charging roll 14 and the bearing groove 112 of the bearing member 110 is prevented, and a decrease in the followability of the charging roll 14 with respect to the photosensitive drum 12 is suppressed. Thus, stable charging performance can be maintained over a long period of time. Further, accumulation of floating toner and dust between the support portion 100a of the cleaning roll 100 and the bearing hole 114 of the bearing member 110 is prevented, and a decrease in the followability of the cleaning roll 100 with respect to the charging roll 14 is suppressed. Stable cleaning performance can be maintained for a long time.
したがって、この画像形成装置10であれば、感光体ドラム12の帯電不良や帯電ロール14のクリーニング不良による画像欠陥が抑えられ、長期にわたり高品質な画像を形成することができる。 Therefore, with this image forming apparatus 10, image defects due to poor charging of the photosensitive drum 12 and poor cleaning of the charging roll 14 can be suppressed, and high-quality images can be formed over a long period of time.
また、本実施形態のシール部材130は、基端部が被覆部材に取り付けられ、回転する感光体ドラム12に先端部が摺接して、感光体ドラム12とホルダー120との間に形成される隙間Gをシールする。このようなシール部材130であれば、簡単な構成で感光体ドラム12とホルダー120の間に配置できるとともに、回転する感光体ドラム12に対して高いシール性能を発揮できる。 Further, the seal member 130 according to the present embodiment has a base end portion attached to the covering member, and a tip portion that is in sliding contact with the rotating photosensitive drum 12, and a gap formed between the photosensitive drum 12 and the holder 120. G is sealed. Such a sealing member 130 can be disposed between the photosensitive drum 12 and the holder 120 with a simple configuration, and can exhibit high sealing performance with respect to the rotating photosensitive drum 12.
(実施例の構成)
以下、実施例で用いた帯電ロール14、クリーニングロール100、及びシール部材130について説明する。本実施例の帯電ロール14としては、φ12mm×314mm、体積抵抗が10^6Ω、硬度が65°(ASK−C)を使用し、感光体ドラム12に対して9.3Nの押圧荷重でニップさせ、感光体ドラム12に従動回転させている。
(Configuration of Example)
Hereinafter, the charging roll 14, the cleaning roll 100, and the seal member 130 used in the examples will be described. As the charging roll 14 of this embodiment, φ12 mm × 314 mm, volume resistance 10 ^ 6Ω, hardness 65 ° (ASK-C) is used, and the photosensitive drum 12 is nipped with a pressing load of 9.3 N. The photosensitive drum 12 is driven to rotate.
また、本実施例のクリーニングロール100としては、スポンジ層100Bを発泡ウレタンゴムで形成したφ10mm×314mm、セル数が40個/25mmを使用し、帯電ロール14に対する食い込み量を0.75mmとして、帯電ロール14に従動回転させている。 Further, as the cleaning roll 100 of this example, φ10 mm × 314 mm in which the sponge layer 100B is formed of foamed urethane rubber is used, and the number of cells is 40/25 mm. The amount of biting into the charging roll 14 is set to 0.75 mm. The roll 14 is driven and rotated.
また、本実施例のシール部材130としては、エステル系ポリウレタンフォームで形成した厚さ0.1mm、自由長10mmを使用し、感光体ドラム12に対するニップ幅が1.0mmで、画像形成領域+2mmの位置からホルダー120の端部までをシールしている。なお、実際のシール部材の長さは、IN側が28mm、OUT側が21mmに設定されている。 In addition, as the sealing member 130 of this embodiment, a 0.1 mm thick and 10 mm free length formed of an ester polyurethane foam is used, the nip width with respect to the photosensitive drum 12 is 1.0 mm, and the image forming area +2 mm. From the position to the end of the holder 120 is sealed. The actual length of the seal member is set to 28 mm on the IN side and 21 mm on the OUT side.
(従動性の評価方法)
以下に、従動性の評価方法について説明する。フルカラーのタンデム構成の評価装置にて、感光体ドラム12、本実施例の帯電ロール14、クリーニングロール100、及びシール部材130を図5及び図6に示すように配置した場合と、シール部材130を取り付けない場合(従来例)とで、プロセススピード165mm/sにてランニングさせ、感光体ドラム12と帯電ロール14の相対速度、及び、帯電ロール14とクリーニングロール100の相対速度を測定することで行った。
(Followability evaluation method)
Below, the evaluation method of followability is demonstrated. In the evaluation apparatus having a full-color tandem configuration, when the photosensitive drum 12, the charging roll 14, the cleaning roll 100, and the seal member 130 of this embodiment are arranged as shown in FIGS. When not attached (conventional example), running is performed at a process speed of 165 mm / s, and the relative speed between the photosensitive drum 12 and the charging roll 14 and the relative speed between the charging roll 14 and the cleaning roll 100 are measured. It was.
(従動性の評価結果)
図7(A)、(B)に示す評価結果から、従来例では60kpv付近から各相対速度が下がり始め100kpvでは10%程度低下しているのに対し、本実施例では100kpvでも各相対速度が低下することなく良好に維持されていることがわかる。
(Following evaluation results)
From the evaluation results shown in FIGS. 7A and 7B, in the conventional example, each relative speed starts to decrease from around 60 kpv and decreases by about 10% at 100 kpv, whereas in this example, each relative speed is 100 kpv. It turns out that it is maintaining favorable, without falling.
以上、本発明を上述した特定の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれ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 this invention was demonstrated in detail by the specific embodiment mentioned above, this invention is not limited to it, Various other forms can be implemented within the scope of the present invention.
例えば、上述の実施形態では、ホルダー120にシール部材130を取り付けてホルダー120と感光体ドラム12の間に形成される隙間Gをシールする構成としているが、シール部材の取付構造や形状はこれに限定されるものではなく、例えば、軸受け部材110の上部側や周囲を覆うことで、帯電ロール14の支持部14aとクリーニングロール100の支持部100aを直接的に覆うような形状のシール部材を構成することもできる。 For example, in the above-described embodiment, the seal member 130 is attached to the holder 120 and the gap G formed between the holder 120 and the photosensitive drum 12 is sealed, but the seal member mounting structure and shape are the same. For example, the seal member is configured so as to directly cover the support portion 14a of the charging roll 14 and the support portion 100a of the cleaning roll 100 by covering the upper side and the periphery of the bearing member 110. You can also
また、帯電ロール14とクリーニングロール100を共に軸受け部材110で支持し、軸受け部材110を圧縮コイルばね128で付勢することにより帯電ロール14を感光体ドラム12に圧接させ、クリーニングロール100を帯電ロール14に圧接させる構成としているが、各ロールの支持構造や圧接構造はこれに限定されるものではなく、帯電ロール14とクリーニングロール100を個別の軸受け部材で支持し、個別の付勢手段で付勢し圧接させるようにしてもよい。 Further, both the charging roll 14 and the cleaning roll 100 are supported by the bearing member 110, and the bearing member 110 is urged by the compression coil spring 128 to bring the charging roll 14 into pressure contact with the photosensitive drum 12, so that the cleaning roll 100 is charged. However, the support structure and press-contact structure of each roll are not limited to this, and the charging roll 14 and the cleaning roll 100 are supported by individual bearing members and applied by individual urging means. You may make it press-contact.
また、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 addition, 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, but the photosensitive drum 12, the charging roll 14, and the cleaning roll 100 The positional relationship 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、帯電ロール14をクリーニングするクリーニング部材については、帯電ロール14に従動回転するロール状に構成しているが、例えば、帯電ロール14に摺接するパッド状等の構成にも本発明を適用することができる。 The cleaning member that cleans the charging roll 14 is configured in a roll shape that is driven to rotate by the charging roll 14. However, the present invention is also applied to a configuration such as a pad shape that slides on the charging roll 14. Can do.
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したフルカラーのタンデム構成であっても、各画像形成ユニットの感光体ドラムと、帯電ロール及びクリーニングロールのホルダーに本発明を適用することができる。また特に、このようなタンデム構成の場合、並設された4台のうちの内側に配置されるマゼンタとシアンの画像形成ユニットでは、上流側と下流側に現像装置が存在するため、その両側の隙間からホルダー内に浮遊トナーが進入して悪影響が出やすくなる。しかし、本発明の構成を適用することで、そのような両隙間からのトナー進入も良好に阻止することができ、帯電ロールやクリーニングロールの従動性の低下が抑えられて、安定した帯電性能やクリーニング性能を長期にわたり維持することができる。 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 in a full-color tandem configuration in which yellow, magenta, cyan, and black image forming units are juxtaposed along the moving direction of the intermediate transfer belt, the photosensitive drum, charging roll, and cleaning roll of each image forming unit The present invention can be applied to the holder. In particular, in the case of such a tandem configuration, in the magenta and cyan image forming units arranged inside the four units arranged side by side, since the developing devices exist on the upstream side and the downstream side, The floating toner enters the holder from the gap, and adverse effects are likely to occur. However, by applying the configuration of the present invention, it is possible to satisfactorily prevent the toner from entering from both the gaps, and it is possible to suppress a decrease in the followability of the charging roll and the cleaning roll. Cleaning performance can be maintained over a long period of time.
10 画像形成装置
12 感光体ドラム(像担持体)
14 帯電ロール
14A シャフト
14a 支持部(第1支持部)
100 クリーニングロール(クリーニング部材)
100A シャフト(第2支持部)
100a 支持部
110 軸受け部材
112 軸受け溝(第1支持部)
114 軸受け孔(第2支持部)
120 ホルダー(被覆部材)
130 シール部材
G 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 12 Photosensitive drum (Image carrier)
14 Charging roll 14A Shaft 14a Support part (first support part)
100 Cleaning roll (cleaning member)
100A shaft (second support part)
100a Support part 110 Bearing member 112 Bearing groove (first support part)
114 Bearing hole (second support part)
120 Holder (Coating material)
130 Seal member G Clearance
Claims (5)
前記像担持体に接触して従動回転し像担持体を帯電させる帯電ロールと、
前記帯電ロールを支持する第1支持部と、
前記帯電ロール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、
前記像担持体の画像形成領域外で且つ少なくとも前記第1支持部を覆うシール部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A rotating image carrier;
A charging roll for contacting and rotating the image carrier and charging the image carrier;
A first support for supporting the charging roll;
A cleaning member for cleaning the charging roll in contact with the charging roll;
A seal member that covers an area outside the image forming area of the image carrier and at least covers the first support;
An image forming apparatus comprising:
前記像担持体に接触して従動回転し像担持体を帯電させる帯電ロールと、
前記帯電ロール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、
前記像担持体側を除いた前記帯電ロール及び前記クリーニング部材の周囲を覆う被覆部材と、
前記像担持体の画像形成領域外で且つ少なくとも前記帯電ロールを支持する第1支持部と対応する位置に配置され、像担持体と前記被覆部材との間に形成される隙間をシールするシール部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A rotating image carrier;
A charging roll for contacting and rotating the image carrier and charging the image carrier;
A cleaning member for cleaning the charging roll in contact with the charging roll;
A covering member that covers the periphery of the charging roll and the cleaning member excluding the image carrier side;
A seal member that is disposed outside the image forming area of the image carrier and at a position corresponding to at least the first support portion that supports the charging roll, and seals a gap formed between the image carrier and the covering member. When,
An image forming apparatus comprising:
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2006
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