JP2020086182A - Developing device, cartridge - Google Patents

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翔平 勝箭
Shohei Katsuya
翔平 勝箭
成実 鴨志田
Shigemi Kamoshida
成実 鴨志田
広幸 宗次
Hiroyuki Munetsugi
広幸 宗次
毅 小川
Takeshi Ogawa
毅 小川
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Abstract

To provide a developing device having a sealing configuration of improved sealability while ensuring durability of a seal member.SOLUTION: The developing device has a seal member including a base cloth and pile yarns standing up from the base cloth, which has a surface layer coated with powder. The pile yarn has first fibers, which are a chemical fiber and a second fiber that includes at least one of the cotton fiber and fiber the charge sequence of which is higher than the cotton fiber. The ratio of the second fiber to the whole pile yarn is 70% or more, the charging train of the second fiber is higher than the charging train of the toner, and the charging train of the granular material is lower than the charging train of the toner.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は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に用いられる現像装置、及び現像装置を含むカートリッジに関するものである。現像装置とは、電子写真感光体にトナーを供給する装置である。カートリッジは、現像装置を含み、画像形成装置の装置本体に対し着脱可能に構成されたものである。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, and a cartridge including the developing device. The developing device is a device that supplies toner to the electrophotographic photosensitive member. The cartridge includes a developing device and is configured to be attachable to and detachable from the main body of the image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置においては、現像装置が有する現像ローラによって感光体にトナーを供給して感光体上の静電潜像をトナー像として可視像化する。現像ローラの回転軸線方向の両端部にはシール部材が設けられ,現像装置内部に収容されたトナーの現像装置の外部への漏出を抑制している。現像装置は、繊維素材で形成された表層と、弾性部材で形成された中間層と、を貼り付けて一体化したシール部材を有する。シール部材は、現像ローラと現像枠体との間で圧縮されるように設けられている(特許文献1)。 In an electrophotographic image forming apparatus, a developing roller included in a developing device supplies toner to a photoconductor to visualize an electrostatic latent image on the photoconductor as a toner image. Sealing members are provided at both ends of the developing roller in the rotational axis direction to prevent the toner contained in the developing device from leaking to the outside of the developing device. The developing device has a sealing member in which a surface layer formed of a fiber material and an intermediate layer formed of an elastic member are attached and integrated. The seal member is provided so as to be compressed between the developing roller and the developing device frame (Patent Document 1).

シール部材の表層として、基布と、基布に立毛するパイル糸と、で構成されるパイル織物が用いられている。表層は、現像ローラと常に摺擦するため、耐久性とシール性のバランスが求められる。 As the surface layer of the seal member, a pile fabric composed of a base fabric and pile yarns raised on the base fabric is used. Since the surface layer constantly rubs against the developing roller, a balance between durability and sealability is required.

特開2017−62290JP, 2017-62290, A

しかしながら、シール部材と現像ローラとの間にトナーが侵入すると、それらの摺動で発生する摩擦熱によってシール部材の表層上でトナーが融解し、その融解したトナーがパイル糸の間に入り込んでシール性が損なわれる場合があるという課題がある。特に、省エネルギー化のために融点が低いトナーを収容する現像装置の場合、トナーが摩擦熱で溶解しやすいため、上記課題が発生しやすい。 However, when the toner enters between the seal member and the developing roller, the frictional heat generated by their sliding melts the toner on the surface layer of the seal member, and the melted toner enters between the pile threads and seals. There is a problem that the sex may be impaired. In particular, in the case of a developing device that accommodates a toner having a low melting point for energy saving, the toner is likely to be melted by frictional heat, and therefore the above-mentioned problem is likely to occur.

本発明の目的は、耐久性を確保しつつシール性をより向上させたシール構成を備えた現像装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a developing device provided with a seal structure that has improved sealability while ensuring durability.

上記課題を解決するための本発明の側面は、トナーを収容する収容部を有する枠体と、
前記枠体に回転可能に支持され、負に帯電した前記トナーを感光体に供給する現像ローラと、前記現像ローラと摺動する表層を有し、前記現像ローラの回転軸線方向において前記現像ローラの端部と前記枠体との隙間をシールする端部シールと、前記表層に塗布された粉粒体と、を有する現像装置において、前記表層は、基布と、前記基布から立毛するパイル糸と、を有し、前記パイル糸は、化学繊維である第1の繊維と、コットン繊維と前記コットン繊維よりも帯電列が上位の繊維との少なくとも一方を含む第2の繊維と、を有し、前記パイル糸の全体に占める前記第2の繊維の割合が70%以上であり、前記第2の繊維の帯電列は、前記トナーの帯電列よりも上位であり、前記粉粒体の帯電列は前記トナーの帯電列よりも下位であることを特徴とする。
An aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is to provide a frame having an accommodating portion that accommodates toner,
A developing roller that is rotatably supported by the frame body and that supplies the negatively charged toner to the photoconductor, and a surface layer that slides on the developing roller are provided. In a developing device having an end seal that seals a gap between an end portion and the frame body, and a powder or granular material applied to the surface layer, the surface layer is a base cloth, and pile yarns napped from the base cloth. And the pile yarn includes a first fiber that is a chemical fiber, and a second fiber that includes at least one of a cotton fiber and a fiber having a higher charge sequence than the cotton fiber. The proportion of the second fibers in the entire pile yarn is 70% or more, the charge sequence of the second fibers is higher than the charge sequence of the toner, and the charge sequence of the powdery or granular material is Is lower than the charge train of the toner.

本発明によれば、シール部材の耐久性を確保しつつシール性をより向上させたシール構成を備えた現像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a developing device having a seal structure in which the sealability is further improved while ensuring the durability of the seal member.

現像端部シール部材の構成を表す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a developing end seal member. 画像形成装置の装置本体及びカートリッジの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an apparatus body and a cartridge of the image forming apparatus. カートリッジの断面図である。It is a sectional view of a cartridge. プロセスカートリッジの構成を説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a process cartridge. クリーニングユニットの構成を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the composition of a cleaning unit. 現像ユニットの構成を説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a developing unit. 現像ローラ端部のシール構成を表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a seal configuration of an end portion of a developing roller.

<実施例1>
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
<Example 1>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

なお、感光体ドラムの回転軸線方向を長手方向C(図4参照)とする。また、長手方向Cにおいて、画像形成装置の装置本体Aにおいて、装置本体Aから像担持体が駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。図2および図3を用いて全体構成および画像形成プロセスについて説明する。図2は、本発明の一実施の形態である装置本体A及びカートリッジBの断面図である。図3は、カートリッジBの断面図である。 The longitudinal direction of the rotation axis of the photosensitive drum is C (see FIG. 4). Further, in the longitudinal direction C, in the apparatus main body A of the image forming apparatus, the side where the image carrier receives the driving force from the apparatus main body A is the driving side, and the opposite side is the non-driving side. The overall configuration and image forming process will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a cross-sectional view of the apparatus main body A and the cartridge B, which is an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of the cartridge B.

ここで、電子写真画像形成装置の装置本体Aとは、カートリッジBを除いた電子写真画像形成装置の部分である。 Here, the apparatus main body A of the electrophotographic image forming apparatus is a portion of the electrophotographic image forming apparatus excluding the cartridge B.

(1)画像形成装置
図2において、画像形成装置は、装置本体Aと、カートリッジBと、を有し、カートリッジBは装置本体Aに対して着脱可能に構成されている。カートリッジBが装置本体Aに装着されたとき、カートリッジBの上側に露光装置3(レーザスキャナユニット)が配置される。また、カートリッジBの下側に画像形成対象となる記録媒体(以下、シート材Pと記載する)を収容したシートトレイ4が配置されている。更に、装置本体Aには、シート材Pの搬送方向Dに沿って、ピックアップローラ5a、給送ローラ対5b、搬送ローラ対5c、転写ガイド6、転写ローラ7、搬送ガイド8、定着装置9、排出ローラ対10、排出トレイ11等が順次配置されている。なお、定着装置9は、加熱ローラ9a及び加圧ローラ9bにより構成されている。
(1) Image Forming Apparatus In FIG. 2, the image forming apparatus has an apparatus main body A and a cartridge B, and the cartridge B is configured to be attachable to and detachable from the apparatus main body A. When the cartridge B is attached to the apparatus main body A, the exposure device 3 (laser scanner unit) is arranged above the cartridge B. Further, below the cartridge B, a sheet tray 4 accommodating a recording medium (hereinafter, referred to as a sheet material P) to be image-formed is arranged. Further, in the apparatus main assembly A, the pickup roller 5a, the feeding roller pair 5b, the conveyance roller pair 5c, the transfer guide 6, the transfer roller 7, the conveyance guide 8, the fixing device 9, along the conveyance direction D of the sheet material P, A pair of discharge rollers 10 and a discharge tray 11 are sequentially arranged. The fixing device 9 is composed of a heating roller 9a and a pressure roller 9b.

(2)画像形成プロセス
画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、電子写真感光体としてのドラム62は矢印R方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。バイアス電圧が印加された帯電ローラ66は、ドラム62の外周面に接触し、ドラム62の外周面を一様均一に帯電する。
(2) Image forming process The outline of the image forming process will be described. Based on the print start signal, the drum 62 as the electrophotographic photosensitive member is rotationally driven in the arrow R direction at a predetermined peripheral speed (process speed). The charging roller 66 to which the bias voltage is applied contacts the outer peripheral surface of the drum 62 and uniformly charges the outer peripheral surface of the drum 62.

露光装置3は、画像情報に応じたレーザ光Lを出力する。そのレーザ光LはカートリッジBの上面の露光窓部74を通り、ドラム62の外周面を走査露光する。これにより、ドラム62の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。 The exposure device 3 outputs a laser beam L according to image information. The laser light L passes through the exposure window portion 74 on the upper surface of the cartridge B and scans and exposes the outer peripheral surface of the drum 62. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the outer peripheral surface of the drum 62.

一方、図3に示すように、現像装置としての現像装置20において、トナー室29内のトナーTは、搬送部材43の回転によって撹拌、搬送され、トナー供給室28に送り出される。 On the other hand, as shown in FIG. 3, in the developing device 20 as the developing device, the toner T in the toner chamber 29 is agitated and conveyed by the rotation of the conveying member 43, and sent to the toner supply chamber 28.

トナーTは、マグネットローラ34(固定磁石)の磁力により、現像剤担持体としての現像ローラ32の表面に担持される。トナーTは、現像ブレード42によって、摩擦帯電されつつ現像ローラ32周面の層厚が規制される。現像ブレード42を通過したトナーTは、ドラム62上に供給され、静電画像がトナー像として可視像化される。 The toner T is carried on the surface of the developing roller 32 as a developer carrying member by the magnetic force of the magnet roller 34 (fixed magnet). The toner T is frictionally charged by the developing blade 42, and the layer thickness of the peripheral surface of the developing roller 32 is regulated. The toner T that has passed through the developing blade 42 is supplied onto the drum 62, and the electrostatic image is visualized as a toner image.

また、図2に示すように、レーザ光Lの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ5a、給送ローラ対5b、搬送ローラ対5cによって、装置本体Aの下部に収納されたシート材Pがシートトレイ4から給送される。 In addition, as shown in FIG. 2, the sheet material P stored in the lower portion of the apparatus main body A is picked up by the pickup roller 5a, the feeding roller pair 5b, and the conveying roller pair 5c in synchronization with the output timing of the laser light L. Delivered from 4.

そして、そのシート材Pが転写ガイド6を経由して、ドラム62と転写ローラ7との間の転写位置へ供給される。この転写位置において、トナー像はドラム62からシート材Pに順次転写されていく。 Then, the sheet material P is supplied to the transfer position between the drum 62 and the transfer roller 7 via the transfer guide 6. At this transfer position, the toner image is sequentially transferred from the drum 62 to the sheet material P.

トナー像が転写されたシート材Pは、ドラム62から分離されて搬送ガイド8に沿って定着装置9に搬送される。そしてシート材Pは、定着装置9を構成する加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとのニップ部を通過する。 The sheet material P to which the toner image is transferred is separated from the drum 62 and is conveyed to the fixing device 9 along the conveyance guide 8. Then, the sheet material P passes through a nip portion between the heating roller 9a and the pressure roller 9b which form the fixing device 9.

このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシート材Pに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Pは、排出ローラ対10まで搬送され、排出トレイ11に排出される。 The toner image is fixed on the sheet material P by pressure/heat fixing processing in this nip portion. The sheet material P that has undergone the toner image fixing process is conveyed to the discharge roller pair 10 and discharged to the discharge tray 11.

一方、図3に示すように、転写後のドラム62は、クリーニングブレード77により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。ドラム62から除去されたトナーはクリーニングユニット60の廃トナー室71bに貯蔵される。 On the other hand, as shown in FIG. 3, the residual toner on the outer peripheral surface of the drum 62 after transfer is removed by the cleaning blade 77, and is used again in the image forming process. The toner removed from the drum 62 is stored in the waste toner chamber 71b of the cleaning unit 60.

(3)カートリッジ
次にカートリッジBの全体構成について図3、図4を用いて説明する。図4は、カートリッジBの構成を説明する斜視図である。カートリッジBはクリーニングユニット60と現像装置20を合体して構成される。
(3) Cartridge Next, the overall configuration of the cartridge B will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 4 is a perspective view illustrating the configuration of the cartridge B. The cartridge B is configured by combining the cleaning unit 60 and the developing device 20.

クリーニングユニット60は、クリーニング枠体71(第2の枠体)、ドラム62、帯電ローラ66、および、クリーニングブレード77を含む。 The cleaning unit 60 includes a cleaning frame body 71 (second frame body), a drum 62, a charging roller 66, and a cleaning blade 77.

現像装置20は、底部材22、現像容器23、第1サイド部材26L、第2サイド部材26R、現像ブレード42、現像ローラ32、マグネットローラ34、搬送部材43、トナーT、付勢部材46を含む。底部材22、現像容器23、第1サイド部材26L、第2サイド部材26Lと、をまとめて現像枠体(第1の枠体)とする。 The developing device 20 includes a bottom member 22, a developing container 23, a first side member 26L, a second side member 26R, a developing blade 42, a developing roller 32, a magnet roller 34, a conveying member 43, a toner T, and a biasing member 46. .. The bottom member 22, the developing container 23, the first side member 26L, and the second side member 26L are collectively referred to as a developing frame body (first frame body).

クリーニングユニット60と現像装置20を、結合部材75によって互いに回動可能に連結することによってカートリッジBを構成する。現像装置20の長手方向(現像ローラ32の軸線方向)両端部にある第1サイド部材26L及び第2サイド部材26Rに形成したアーム部26aL、26aRの先端に、現像ローラ32と平行な回動穴26bL、26bRが設けられている。また、クリーニング枠体71の長手両端部には、結合部材75を嵌入するための嵌入穴71aL、71aRが形成されている。アーム部26aL及び26aRをクリーニング枠体71の所定の位置に合わせて、結合部材75を回動穴26bL、26bRと嵌入穴71aL、71aRに挿入する。その結果、クリーニングユニット60と現像装置20と、が結合部材75を中心に回動可能に結合される。アーム部26aL、26aRの根元に取り付けられた付勢部材46がクリーニング枠体71に当たり、結合部材75を回動中心として現像装置20をクリーニングユニット60へ付勢している。これにより、現像ローラ32はドラム62の方向へ確実に押し付けられる。そして、現像ローラ32の両端部に取り付けられた間隔保持部材38(図6参照)によって、現像ローラ32はドラム62から所定の間隔をもって保持される。 The cleaning unit 60 and the developing device 20 are rotatably connected to each other by a connecting member 75 to form the cartridge B. Rotation holes parallel to the developing roller 32 are formed at the tips of the arm portions 26aL and 26aR formed on the first side member 26L and the second side member 26R at both ends of the developing device 20 in the longitudinal direction (axial direction of the developing roller 32). 26bL and 26bR are provided. Further, fitting holes 71aL and 71aR for fitting the coupling member 75 are formed at both longitudinal ends of the cleaning frame 71. The arms 26aL and 26aR are aligned with predetermined positions of the cleaning frame 71, and the coupling member 75 is inserted into the rotation holes 26bL and 26bR and the insertion holes 71aL and 71aR. As a result, the cleaning unit 60 and the developing device 20 are rotatably connected to each other about the connecting member 75. The urging member 46 attached to the bases of the arms 26aL and 26aR contacts the cleaning frame 71, and urges the developing device 20 to the cleaning unit 60 with the connecting member 75 as the center of rotation. As a result, the developing roller 32 is reliably pressed toward the drum 62. The developing roller 32 is held at a predetermined distance from the drum 62 by the distance holding members 38 (see FIG. 6) attached to both ends of the developing roller 32.

(4)クリーニングユニット
クリーニングユニット60の構成について図5を用いて説明する。図5は、クリーニングユニット60の構成を説明する斜視図である。
(4) Cleaning Unit The configuration of the cleaning unit 60 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view illustrating the configuration of the cleaning unit 60.

クリーニングブレード77は、板金で形成された支持部材77aと、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された弾性部材77bと、を有し、支持部材77aの両端がビス91でクリーニング枠体71に固定されている。弾性部材77bがドラム62と当接し、ドラム62の外周面上から残留トナーを除去する。除去された残留トナーは、図3に示すクリーニングユニット60の廃トナー室71bに貯蔵される。 The cleaning blade 77 includes a support member 77a formed of sheet metal and an elastic member 77b formed of an elastic material such as urethane rubber. Both ends of the support member 77a are fixed to the cleaning frame body 71 with screws 91. ing. The elastic member 77b contacts the drum 62 and removes the residual toner from the outer peripheral surface of the drum 62. The removed residual toner is stored in the waste toner chamber 71b of the cleaning unit 60 shown in FIG.

第1シール部材82、第2シール部材83、第3シール部材84、及び、第4シール部材85は、クリーニング枠体71の所定の位置に設けられている。第1シール部材82は、長手方向Cに長く、クリーニングブレード77の支持部材77aとクリーニング枠体71の隙間から廃トナーが漏出することを抑制する。第2シール部材83は、クリーニングブレード77の弾性部材77bの長手両端から廃トナーが漏出することを抑制する。第3シール部材84は、クリーニングブレード77の弾性部材77bの長手両端からの廃トナーが漏出するのを抑制しつつ、ドラム62上のトナー等の付着物を拭き取る。第4シール部材85は、長手方向に渡ってドラム62に接して設けられ、クリーニングブレード77に対してドラム62回転方向上流側から廃トナーが漏出するのを抑制する。 The first seal member 82, the second seal member 83, the third seal member 84, and the fourth seal member 85 are provided at predetermined positions on the cleaning frame 71. The first seal member 82 is long in the longitudinal direction C and suppresses the waste toner from leaking out from the gap between the cleaning frame body 71 and the support member 77a of the cleaning blade 77. The second seal member 83 prevents the waste toner from leaking from both longitudinal ends of the elastic member 77b of the cleaning blade 77. The third seal member 84 wipes off adhering substances such as toner on the drum 62 while suppressing leakage of waste toner from both longitudinal ends of the elastic member 77b of the cleaning blade 77. The fourth seal member 85 is provided in contact with the drum 62 over the longitudinal direction, and suppresses the leakage of the waste toner from the upstream side in the rotation direction of the drum 62 with respect to the cleaning blade 77.

帯電電極部材81、帯電ローラ付勢部材68、帯電ローラ軸受67L、67Rは、クリーニング枠体71に取り付けられる。 The charging electrode member 81, the charging roller urging member 68, and the charging roller bearings 67L and 67R are attached to the cleaning frame 71.

帯電ローラ66の軸部66aは、帯電ローラ軸受67L、67Rにはめ込まれる。帯電ローラ66は帯電ローラ付勢部材68によって、ドラム62に対して付勢されるとともに、帯電ローラ軸受67L、67Rによって回転可能に支持される。そして、ドラム62の回転に伴って従動回転を行う。 The shaft portion 66a of the charging roller 66 is fitted into the charging roller bearings 67L and 67R. The charging roller 66 is urged against the drum 62 by the charging roller urging member 68, and is rotatably supported by the charging roller bearings 67L and 67R. Then, it is driven to rotate as the drum 62 rotates.

尚、帯電電極部材81、帯電ローラ付勢部材68、帯電ローラ軸受67L、軸部66aは導電性を有する。帯電電極部材81は、装置本体Aの給電部(不図示)に接触している。これらを給電経路として帯電ローラ66に給電する。 The charging electrode member 81, the charging roller biasing member 68, the charging roller bearing 67L, and the shaft portion 66a have conductivity. The charging electrode member 81 is in contact with a power feeding section (not shown) of the apparatus main body A. Power is supplied to the charging roller 66 using these as power supply paths.

ドラム62には、フランジ64及びフランジ63が組み付けられて、ドラムユニット61となる。この結合方法は、カシメ、接着、溶着等を用いる。 The flange 64 and the flange 63 are assembled to the drum 62 to form the drum unit 61. This joining method uses caulking, adhesion, welding, or the like.

フランジ64には、アース接点等(不図示)が結合されている。また、フランジ63には、装置本体Aから駆動力を受けるカップリング部材86と現像ローラ32に駆動を伝えるフランジギア部63bを有している。 A ground contact or the like (not shown) is coupled to the flange 64. The flange 63 has a coupling member 86 that receives a driving force from the apparatus main assembly A and a flange gear portion 63b that transmits the driving force to the developing roller 32.

軸受部材76がビス90によりクリーニング枠体71の駆動側に一体的に固定され、ドラム軸78がクリーニング枠体71の非駆動側に圧入固定される。そして、軸受部材76は、フランジ63と嵌合し、ドラム軸78は、フランジ64の穴64aと嵌合する。 The bearing member 76 is integrally fixed to the driving side of the cleaning frame 71 by screws 90, and the drum shaft 78 is press-fitted and fixed to the non-driving side of the cleaning frame 71. Then, the bearing member 76 fits into the flange 63, and the drum shaft 78 fits into the hole 64 a of the flange 64.

これにより、ドラムユニット61はクリーニング枠体71に回転可能に支持される。 As a result, the drum unit 61 is rotatably supported by the cleaning frame 71.

保護部材79は、ドラム62の保護(遮光)及び露出が可能となるように、クリーニング枠体71に回動可能に支持される。 The protection member 79 is rotatably supported by the cleaning frame 71 so that the drum 62 can be protected (shielded) and exposed.

付勢部材80は、保護部材79の駆動側の軸部79aRに取り付けられ、保護部材79がドラム62を保護する位置に留まる方向に付勢する。 The biasing member 80 is attached to the shaft portion 79aR on the drive side of the protection member 79, and biases the protection member 79 in a direction in which the protection member 79 remains in a position that protects the drum 62.

保護部材79の非駆動側の軸部79aLと駆動側の軸部79aRは、クリーニング枠体71の軸受部71cL、71cRに嵌合される。 The non-driving side shaft portion 79aL and the driving side shaft portion 79aR of the protection member 79 are fitted to the bearing portions 71cL and 71cR of the cleaning frame body 71.

(5)現像装置
現像装置20の構成について、図3及び図6を用いて説明する。図6は現像装置20の構成を説明する斜視図である。図3に示すように、現像枠体としての、現像容器23及び底部材22は、トナーTを収納するトナー室29と、トナー供給室28と、を形成する。本実施例のトナーTは、スチレンアクリル系樹脂を結着樹脂とするトナーである。
(5) Developing Device The configuration of the developing device 20 will be described with reference to FIGS. 3 and 6. FIG. 6 is a perspective view illustrating the configuration of the developing device 20. As shown in FIG. 3, the developing container 23 and the bottom member 22 as a developing frame form a toner chamber 29 for containing the toner T and a toner supply chamber 28. The toner T of this embodiment is a toner containing styrene acrylic resin as a binder resin.

底部材22および現像容器23は、溶着等の手段により、一体となるように結合されている。搬送部材43は、非駆動側を現像容器23に支持され、駆動側を現像容器23に取り付けられた搬送ギア50によって支持される。これにより、搬送部材43はトナー室29内で搬送ギア50に従い回転を行う。 The bottom member 22 and the developing container 23 are integrally joined by means such as welding. The non-driving side of the carrying member 43 is supported by the developing container 23, and the driving side of the carrying member 43 is supported by the carrying gear 50 attached to the developing container 23. As a result, the transport member 43 rotates in the toner chamber 29 according to the transport gear 50.

現像ブレード42は、板金で形成された導電性支持部材42aと、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された現像弾性部材42bと、を有し、清掃部材47と共に導電性支持部材42aの両端をビス93で現像容器23に対して所定の位置に固定される。現像弾性部材42bは、現像ローラ32と当接し、現像ローラ32の周面のトナーの層厚保を規制すると共に、トナーと擦れることでトナーを負に摩擦帯電させる。 The developing blade 42 includes a conductive support member 42a formed of sheet metal and a development elastic member 42b formed of an elastic material such as urethane rubber, and both ends of the conductive support member 42a are screwed together with the cleaning member 47. At 93, the developing container 23 is fixed at a predetermined position. The developing elastic member 42b contacts the developing roller 32, regulates the layer thickness of the toner on the peripheral surface of the developing roller 32, and rubs the toner to negatively charge the toner.

清掃部材47は、現像ローラ32の端部表面と当接して、トナー等の付着物を清掃する。 The cleaning member 47 comes into contact with the end surface of the developing roller 32 and cleans adhered substances such as toner.

現像ローラユニット31は、現像ローラ32、マグネットローラ34、フランジ35、間隔保持部材38、軸受部材37L、37Rおよび現像ローラギア39を有する。現像ローラ32の非駆動側端部からマグネットローラ34が挿入され、端部にはフランジ35が圧入固定されている。フランジ35には導電性の電極部材(不図示)が組み込まれており、電極部材(不図示)は現像ローラ32および現像電極部材27に当接している。 The developing roller unit 31 includes a developing roller 32, a magnet roller 34, a flange 35, a spacing member 38, bearing members 37L and 37R, and a developing roller gear 39. The magnet roller 34 is inserted from the non-driving side end of the developing roller 32, and the flange 35 is press-fitted and fixed to the end. A conductive electrode member (not shown) is incorporated in the flange 35, and the electrode member (not shown) is in contact with the developing roller 32 and the developing electrode member 27.

導電性の現像電極部材27は、第1サイド部材26Lに固定される。現像電極部材27は、装置本体Aの給電部(不図示)に接触しており、現像電極部材27、不図示の電極部材を給電経路として現像ローラ32に給電する。また、現像電極部材27は、現像ブレード42を構成する導電性支持部材42aにも給電経路を形成し、現像ローラ32と現像ブレード42を同電位にしている
間隔保持部材38は、現像ローラ32の両端部に取り付けられる。その外側に軸受部材37L、37Rが配置され、駆動側においては、その外側に現像ローラギア39が組み込まれる。現像ローラ32は、長手両端に配置された、軸受部材37L、37Rによって回転可能に支持される。
The conductive developing electrode member 27 is fixed to the first side member 26L. The developing electrode member 27 is in contact with a power feeding portion (not shown) of the apparatus main body A, and feeds power to the developing roller 32 using the developing electrode member 27 and an electrode member (not shown) as a power feeding path. Further, the developing electrode member 27 also forms a power feeding path in the conductive supporting member 42a that constitutes the developing blade 42, and keeps the developing roller 32 and the developing blade 42 at the same potential. It is attached to both ends. Bearing members 37L and 37R are arranged on the outer side thereof, and the developing roller gear 39 is incorporated on the outer side thereof on the driving side. The developing roller 32 is rotatably supported by bearing members 37L and 37R arranged at both longitudinal ends.

図6に示すように、駆動伝達部材である第1ギア48と第2ギア49は、現像枠体に回転可能に取り付けられている。これにより、装置本体Aから受けた駆動力は、フランジギア部63b、現像ローラギア39、第1ギア48、第2ギア49および、搬送ギア50が順次噛み合い、回転することにより、現像ローラ32、搬送部材43へ伝達される。 As shown in FIG. 6, the first gear 48 and the second gear 49, which are drive transmission members, are rotatably attached to the developing device frame. As a result, the driving force received from the main assembly A of the apparatus causes the flange gear portion 63b, the developing roller gear 39, the first gear 48, the second gear 49, and the conveying gear 50 to sequentially mesh with each other and rotate, whereby the developing roller 32 and the conveying roller 50 are conveyed. It is transmitted to the member 43.

第1サイド部材26L、第2サイド部材26Rは、長手方向の両端にビス92を用いて現像枠体に固定される。その際、現像ローラユニット31の軸受部材37L、37Rは、第1サイド部材26L、第2サイド部材26Rによって保持される。 The first side member 26L and the second side member 26R are fixed to the developing device frame with screws 92 at both ends in the longitudinal direction. At that time, the bearing members 37L and 37R of the developing roller unit 31 are held by the first side member 26L and the second side member 26R.

トナーシール部材45は、現像容器23に熱溶着されており、図3で示したトナー収容部29とトナー供給室28を仕切っている。これにより、カートリッジBの輸送中にトナー室29からトナーTが漏出するのを防止する。 The toner seal member 45 is heat-welded to the developing container 23 and separates the toner container 29 and the toner supply chamber 28 shown in FIG. This prevents the toner T from leaking from the toner chamber 29 during the transportation of the cartridge B.

使用者がトナーシール部材45を開封することによって、トナーTがトナー供給室28(図3参照)へ供給される。 When the user opens the toner seal member 45, the toner T is supplied to the toner supply chamber 28 (see FIG. 3).

第1シール部材55、第2シール部材(現像シール部材56)、および第3シール部材57は、現像容器23の所定の位置に設けられている。第4シール部材58は、現像容器23と底部材22が結合された後に、底部材22の所定の位置に設けられている。更に、第5シール部材59は、現像容器23に配置されている。 The first seal member 55, the second seal member (developing seal member 56), and the third seal member 57 are provided at predetermined positions in the developing container 23. The fourth sealing member 58 is provided at a predetermined position on the bottom member 22 after the developing container 23 and the bottom member 22 are coupled to each other. Further, the fifth seal member 59 is arranged in the developing container 23.

第1シール部材55は、現像ブレード42の現像弾性部材42bの長手両端部からトナーTが漏出するのを抑制する。現像シール部材56は、現用容器23の長手端部において、現像ローラ32と現像容器23の間に圧縮されるように設けられ、現像ローラ32の長手両端部からトナーTが漏出することを抑制する。 The first seal member 55 suppresses the toner T from leaking from both longitudinal ends of the developing elastic member 42b of the developing blade 42. The developing seal member 56 is provided at the longitudinal end of the active container 23 so as to be compressed between the developing roller 32 and the developing container 23, and prevents the toner T from leaking out from both longitudinal ends of the developing roller 32. ..

また、第3シール部材57は、長手方向に渡って設けられ、現像ブレード42の導電性支持部材42aと現像容器23の隙間からトナーTが漏出することを抑制する。 The third seal member 57 is provided in the longitudinal direction and suppresses the toner T from leaking through the gap between the conductive support member 42 a of the developing blade 42 and the developing container 23.

第4シール部材58は、PETやPPS等の材質から成る可撓性シートであり、図3に示すように長手方向に渡って現像ローラ32に接して設けられ、現像ローラ32下側からトナーTが漏出することを抑制する。また、現像ローラ32の回転時には、現像ローラ32に担持されるトナーTは可撓性シール部材58を通過し、トナー供給室28へと回収される。 The fourth seal member 58 is a flexible sheet made of a material such as PET or PPS, and is provided in contact with the developing roller 32 over the longitudinal direction as shown in FIG. Suppress leaking. Further, when the developing roller 32 rotates, the toner T carried on the developing roller 32 passes through the flexible seal member 58 and is collected in the toner supply chamber 28.

第5シール部材59は、トナーシール部材45が開封され、現像装置20の外に取り出し開口(不図示)から取り出される際に、トナーシール部材45の表面に付着したトナーTを拭き取ると同時に、取り出し開口と密着してトナーTが漏出することを抑制する。 When the toner seal member 45 is unsealed and is taken out of the developing device 20 through the take-out opening (not shown), the fifth seal member 59 wipes off the toner T adhering to the surface of the toner seal member 45 and takes out the fifth seal member 59 at the same time. The toner T is prevented from leaking in close contact with the opening.

(6)現像端部シール部材
現像シール部材56について、より詳細に説明する。現像シール部材56は、図1に示す様に、表層56a、中間層56c(弾性層)、表層56aと中間層56cを接着する接着層56b、中間層56cを現像容器23に固定する貼付け層56dで構成される。表層56aは、基布56a2と、基布56a2から起毛(立毛)しているパイル糸56a1と、を有する。中間層56cは、弾性体で形成されるクッション層である。中間層56cの材質はポリウレタンのような合成樹脂の発泡体である。パイル糸56a1の材料としては、次のようなものがある。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、アクリル繊維、ポリエチレンテレフタレートといった合成繊維(化学繊維)、レーヨンといった半合成繊維綿、コットン等の天然繊維等、または、これらの組み合わせや撚糸加工を施したものである。本実施例においては、パイル糸56a1の材料として、アクリル樹脂及びコットンを混紡したものを採用した。合成繊維は一般に強度が高いため、現像シール部材56の耐久性の向上に寄与する。アクリル繊維は柔軟性が高いため、現像ローラ32に対するすべり性も良好である。ここで言うアクリル繊維は、アクリロニトリルを主原材料にした合成繊維である。
(6) Developing End Seal Member The developing seal member 56 will be described in more detail. As shown in FIG. 1, the development seal member 56 includes a surface layer 56a, an intermediate layer 56c (elastic layer), an adhesive layer 56b for adhering the surface layer 56a and the intermediate layer 56c, and an attachment layer 56d for fixing the intermediate layer 56c to the developing container 23. Composed of. The surface layer 56a has a base cloth 56a2 and a pile yarn 56a1 raised (raised) from the base cloth 56a2. The intermediate layer 56c is a cushion layer formed of an elastic body. The material of the intermediate layer 56c is a foam of synthetic resin such as polyurethane. Materials for the pile yarn 56a1 include the following. Synthetic fibers (chemical fibers) such as polyethylene, polypropylene, polyester, nylon, acrylic fibers, and polyethylene terephthalate, semi-synthetic fibers such as rayon, natural fibers such as cotton, cotton, and the like, or a combination of these and twist processing. In this embodiment, as the material of the pile yarn 56a1, a mixture of acrylic resin and cotton is used. Since synthetic fibers generally have high strength, they contribute to improving the durability of the developing seal member 56. Since the acrylic fiber has high flexibility, it has a good slip property with respect to the developing roller 32. The acrylic fiber mentioned here is a synthetic fiber whose main raw material is acrylonitrile.

一方、コットン繊維はトナーTを捕集する性能に優れるため、シール性の向上に寄与する。アクリル繊維とコットン繊維の混紡比は現像装置の構成や寿命、使用するトナーTの物性を考慮して決められる。 On the other hand, the cotton fiber is excellent in the ability to collect the toner T and therefore contributes to the improvement of the sealing property. The blending ratio of acrylic fiber and cotton fiber is determined in consideration of the configuration and life of the developing device and the physical properties of the toner T used.

図7に示すようにパイル糸56a1は、現像ローラ32の回転方向Sの上流側から下流側へ向かうにつれて長手方向内側へ向かうように構成される(図中矢印G方向)。この毛流れ方向Gによって、現像ローラ32と表層56aの間に侵入しパイル糸56a1に捕集されたトナーTは、現像ローラ32の回転に伴い逐次トナー供給室28へ掻き寄せられる。 As shown in FIG. 7, the pile yarn 56a1 is configured to move inward in the longitudinal direction from the upstream side to the downstream side in the rotation direction S of the developing roller 32 (direction of arrow G in the figure). Due to this bristle flow direction G, the toner T that has entered between the developing roller 32 and the surface layer 56a and collected by the pile yarn 56a1 is sequentially attracted to the toner supply chamber 28 as the developing roller 32 rotates.

(7)粉粒体
現像シール部材56の表層56aには粉粒体54が塗布されている。表層56aへ塗布した粉粒体54は現像ローラ32と表層56aの隙間及びパイル糸56a1の繊維間の隙間を埋める。その結果、これらの隙間へのトナーTの侵入を抑制する。
(7) Particles The particles 54 are applied to the surface layer 56a of the developing seal member 56. The powder particles 54 applied to the surface layer 56a fill the gaps between the developing roller 32 and the surface layer 56a and the gaps between the fibers of the pile yarn 56a1. As a result, the invasion of the toner T into these gaps is suppressed.

粉粒体54はトナーTよりも粒径が小さく、球体形状である。粉粒体54は小粒径であれば、上記隙間をより一層密に埋めることが可能となる。特にトナーTの粒径より小さい粒径を有する粉粒体54を用いて上記隙間を十分に埋めた場合、トナーTが侵入する隙間は極めて少なくなる。粉粒体54が球体形状であれば、前述した現像ローラ32の回転に伴い逐次トナー供給室28へトナーTを掻き寄せる作用を促進するためシール性が向上する。 The powder particles 54 have a smaller particle size than the toner T and have a spherical shape. If the powder particles 54 have a small particle size, the gap can be filled more densely. In particular, when the above-mentioned gap is sufficiently filled with the powder particles 54 having a particle size smaller than the particle size of the toner T, the gap into which the toner T enters becomes extremely small. If the powder particles 54 are spherical, the action of sequentially scraping the toner T into the toner supply chamber 28 with the rotation of the developing roller 32 is promoted, so that the sealing property is improved.

また、粉粒体54の帯電列は、トナーTの帯電列よりも下位であり、後述するパイル糸56a1のコットン繊維と摺擦したときにトナーTと同極性(負極性)に帯電する。 The charge train of the powder particles 54 is lower than the charge train of the toner T, and is charged to the same polarity (negative polarity) as the toner T when it rubs against the cotton fiber of the pile yarn 56a1 described later.

(8)パイル糸と粉粒体の選定
本実施例においては、パイル糸56a1はコットン繊維を70%、アクリル繊維を30%の比率で混紡したものを使用した。
(8) Selection of pile yarn and powder and granules In this embodiment, the pile yarn 56a1 was made by mixing 70% cotton fiber and 30% acrylic fiber.

コットン繊維の帯電列は、トナーTの帯電列よりも上位である。前述したように、粉粒体54の帯電列はトナーTの帯電列よりも下位である。つまり、コットン繊維の帯電列は、粉粒体54よりも上位である。従って、現像ローラ32が回転し、粉粒体54とパイル糸56a1が摩擦すると、パイル糸56a1のコットン繊維は正に帯電し、粉粒体54は負に帯電する。この結果、コットン繊維と粉粒体54が互いに電気的に引かれあい、粉粒体54はパイル糸56a1上に保持される。ゆえに、現像装置20の寿命を通じて粉粒体54の効果を持続できる。加えて、前述したようにトナーTも負に帯電していることから、トナーTと粉粒体54は互いに電気的に反発する。結果、トナーTが現像ローラ32と表層56aの隙間及び、パイル糸56a1の繊維間の隙間へ侵入し難くなる。即ち、シール性が向上する。粉粒体54の一例としては、シリコーン樹脂粒子であるモメンティブ社製のトスパール(登録商標)型番120が挙げられる。更に、パイル糸56a1は、アクリル繊維のような合成繊維(化学繊維)を含むことで表層56aの耐久性を確保できる。 The charge train of the cotton fiber is higher than the charge train of the toner T. As described above, the charge train of the powder particles 54 is lower than the charge train of the toner T. That is, the charge train of the cotton fibers is higher than the powder or granular material 54. Therefore, when the developing roller 32 rotates and the powder particles 54 rub against the pile yarn 56a1, the cotton fibers of the pile yarn 56a1 are positively charged and the powder particles 54 are negatively charged. As a result, the cotton fibers and the particles 54 are electrically attracted to each other, and the particles 54 are held on the pile yarn 56a1. Therefore, the effect of the particles 54 can be maintained throughout the life of the developing device 20. In addition, since the toner T is also negatively charged as described above, the toner T and the powder particles 54 electrically repel each other. As a result, it becomes difficult for the toner T to enter the gap between the developing roller 32 and the surface layer 56a and the gap between the fibers of the pile yarn 56a1. That is, the sealing property is improved. An example of the powder particles 54 is Tospearl (registered trademark) model number 120, which is a silicone resin particle, manufactured by Momentive Co., Ltd. Furthermore, the pile yarn 56a1 can ensure the durability of the surface layer 56a by including synthetic fibers (chemical fibers) such as acrylic fibers.

(9)検証結果
表1はコットン繊維及びアクリル繊維の混紡比と、シール性能の関係を示した表である。検証は、室温37.5℃湿度50%の環境下において、現像シール部材56と現像ローラ32を2時間摺動させた時の、現像ローラ32の状態を評価している。トナーTは未使用のブラックトナーを使用した。摺動によりトナーTが融解し、現像ローラ32に付着している様子が確認された場合を×、そうでない場合を〇としている。
(9) Verification Results Table 1 is a table showing the relationship between the blending ratio of cotton fibers and acrylic fibers and the sealing performance. The verification evaluates the state of the developing roller 32 when the developing seal member 56 and the developing roller 32 are slid for 2 hours in an environment where the room temperature is 37.5° C. and the humidity is 50%. As the toner T, an unused black toner was used. The case where the toner T is melted by the sliding and adhered to the developing roller 32 is confirmed as x, and the case where it is not confirmed is indicated as ◯.

検証結果から、コットン繊維の含有率が70%以上であればシール性が良好であることが確認された。尚、耐久性に関しては、アクリルの含有率が30%である試験2の条件でも十分であることが確認された。 From the verification results, it was confirmed that the sealing property was good when the content rate of the cotton fiber was 70% or more. Regarding the durability, it was confirmed that the condition of Test 2 in which the acrylic content was 30% was sufficient.

Figure 2020086182
Figure 2020086182

以上述べたように、本実施例の現像シール部材は、表層のパイル糸がアクリル繊維を含むことによって表層の耐久性を確保しつつ、パイル糸の全体に占めるコットン繊維の割合を70%以上にすることでシール性を向上させる。これによって、現像シール部材の耐久性を確保しつつ、シール性をより向上させることができるという効果を奏する。
尚、本実施例のパイル糸は、アクリル繊維とコットン繊維を含むものであったが、これに限定されない。パイル糸は、化学繊維である第1の繊維と、コットン繊維もしくはコットン繊維よりも帯電列が上位である繊維との少なくとも一方を含む第2の繊維と、を有し、パイル糸の全体に占める第2の繊維の割合が70%以上であれば、本発明の効果を奏する。
As described above, in the developing seal member of the present embodiment, while the surface pile yarn contains the acrylic fiber, the durability of the surface layer is ensured, and the ratio of the cotton fiber to the whole pile yarn is 70% or more. By doing so, the sealing property is improved. As a result, it is possible to improve the sealing property while ensuring the durability of the developing seal member.
The pile yarn of this embodiment contains acrylic fibers and cotton fibers, but is not limited to this. The pile yarn has a first fiber that is a chemical fiber and a second fiber that includes at least one of a cotton fiber and a fiber having a higher electrification series than the cotton fiber, and occupies the entire pile yarn. If the proportion of the second fiber is 70% or more, the effect of the present invention is achieved.

20 現像装置
22 底部材
23 現像容器
32 現像ローラ
42 現像ブレード
56 現像シール部材
56a 表層
56a1 パイル糸
56a2 基布
56b 接着層
56c 中間層
60 クリーニングユニット
61 ドラムユニット
62 ドラム
71 クリーニング枠体
T トナー
20 developing device 22 bottom member 23 developing container 32 developing roller 42 developing blade 56 developing seal member 56a surface layer 56a1 pile yarn 56a2 base cloth 56b adhesive layer 56c intermediate layer 60 cleaning unit 61 drum unit 62 drum 71 cleaning frame T toner

Claims (9)

トナーを収容する収容部を有する枠体と、
前記枠体に回転可能に支持され、負に帯電した前記トナーを感光体に供給する現像ローラと、
前記現像ローラと摺動する表層を有し、前記現像ローラの回転軸線方向において前記現像ローラの端部と前記枠体との隙間をシールする端部シールと、
前記表層に塗布された粉粒体と、
を有する現像装置において、
前記表層は、基布と、前記基布から立毛するパイル糸と、を有し、
前記パイル糸は、化学繊維である第1の繊維と、コットン繊維と前記コットン繊維よりも帯電列が上位の繊維との少なくとも一方を含む第2の繊維と、を有し、前記パイル糸の全体に占める前記第2の繊維の割合が70%以上であり、
前記第2の繊維の帯電列は、前記トナーの帯電列よりも上位であり、前記粉粒体の帯電列は前記トナーの帯電列よりも下位であることを特徴とする現像装置。
A frame body having a storage portion for storing toner;
A developing roller that is rotatably supported by the frame and supplies the negatively charged toner to the photoconductor;
An end seal having a surface layer that slides on the developing roller, and seals a gap between the end of the developing roller and the frame in the rotation axis direction of the developing roller,
With the granular material applied to the surface layer,
In a developing device having
The surface layer has a base fabric and a pile yarn that is napped from the base fabric,
The pile yarn has a first fiber that is a chemical fiber, and a second fiber that includes at least one of a cotton fiber and a fiber having a higher electrification series than the cotton fiber, and the entire pile yarn. The ratio of the second fiber to 70% or more,
The developing device, wherein the charge train of the second fibers is higher than the charge train of the toner, and the charge train of the powdery particles is lower than the charge train of the toner.
前記第2の繊維はコットン繊維であることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the second fiber is a cotton fiber. 前記第1の繊維はアクリル繊維であることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the first fiber is an acrylic fiber. 前記粉粒体の粒径は、前記トナーの粒径よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein a particle size of the powder particles is smaller than a particle size of the toner. 前記粉粒体は、シリコーン樹脂で形成された粒子であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the powdery particles are particles formed of a silicone resin. 前記現像装置は、前記現像ローラと当接し且つ前記現像ローラの表面に担持される前記トナーの層厚を規制する現像ブレードを有し、
前記トナーは、前記現像ブレードと摩擦して負に帯電することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置。
The developing device has a developing blade that is in contact with the developing roller and regulates a layer thickness of the toner carried on the surface of the developing roller,
6. The developing device according to claim 1, wherein the toner is rubbed against the developing blade to be negatively charged.
前記端部シールは、更に、弾性層と、前記表層と前記弾性層とを接着する接着層と、前記弾性層を前記枠体に貼り付ける貼付け層と、を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置。 The end seal further includes an elastic layer, an adhesive layer for adhering the surface layer and the elastic layer, and an adhesive layer for adhering the elastic layer to the frame body. 7. The developing device according to claim 1. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置を含み、
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に構成されたカートリッジ。
A developing device according to any one of claims 1 to 7 is included,
A cartridge configured to be attachable to and detachable from the main body of the image forming apparatus.
前記枠体を第1枠体としたときに、
前記感光体と、
前記感光体が回転できるように前記感光体を支持する第2枠体と、
を有し、
前記第2枠体は、前記第1枠体に連結されていることを特徴とする請求項8に記載のカートリッジ。
When the frame is the first frame,
The photoconductor,
A second frame member that supports the photoconductor so that the photoconductor can rotate;
Have
The cartridge according to claim 8, wherein the second frame body is connected to the first frame body.
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