JP3633258B2 - Image forming apparatus and photoreceptor cartridge used therefor - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置、およびこれに用いられる感光体カートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写させる転写手段と、転写後に感光体の外周面に残存した現像剤を除去するクリーニング部材とを有している。
【０００３】
感光体としては、外周面に感光層が形成された硬質の感光体ドラムと、表面に感光層が形成された可撓性を有する感光体ベルトとが一般に知られている。
【０００４】
また、感光体表面の静電潜像にトナーを付与する手段としては、現像ローラの表面にトナーを担持させ、この現像ローラを、感光体表面に接触させる、あるいは、極微小間隔を隔てた状態で近接させる、という手段が一般に知られており、その現像ローラとしては、硬質のものと弾性体からなるものとが知られている。
【０００５】
感光体として硬質の感光体ドラムを用い、また現像ローラとしても硬質のものを用いる場合には、感光体ドラムおよび現像ローラを高精度に製造するには自ずと限界があり、必ず誤差が生ずるから、両者を均一に接触させるあるいは均一な微小間隔を隔てた状態で近接させることは困難である。特に、硬いもの同士である感光体ドラムと現像ローラとを均一に接触させることは極めて困難であり、局部的に隙間が生じて現像むらが生じたり、必要以上に強く圧接されて感光ドラムや現像ローラに傷がついたりするという問題が生ずる。
【０００６】
したがって、感光体と現像ローラとを両者とも硬質のもので構成するということは通常行なわれておらず、感光体として硬質の感光体ドラムを用いる場合には現像ローラを弾性体で構成する、現像ローラとして硬質のものを用いる場合には感光体として可撓性を有する感光体ベルトを用いる、ということが行なわれていた。
【０００７】
しかしながら、現像ローラを弾性体で構成した場合には、現像ローラの回転に伴ってトナーが飛散しやすいという問題があった。
【０００８】
また、感光体として感光体ベルトを用いた場合には、これを支持するために少なくとも２本のローラが必要なために、構造が複雑になるばかりでなく装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００９】
したがって、このような問題を同時に解決することが望まれている。
【００１０】
このような要望に応えようとしたものとしては、従来、特開平４−１８８１６４号公報記載の感光体駆動装置が知られている。
【００１１】
図１５は、その感光体駆動装置を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。
【００１２】
この感光体駆動装置は、筒状の薄膜シートとして形成された感光体ベルト２０と、この感光体ベルト２０の内径周長よりも短い外径周長を有し、感光体ベルト２０の内側にあって回転駆動する駆動ローラ２１と、前記感光体ベルト２０との摩擦係数が駆動ローラ２１と感光体ベルト２０の摩擦係数より小さく設定されており、駆動ローラ２１の円周方向の所定範囲内で駆動ローラ２１に感光体ベルト２０を密着させながら、感光体ベルト２０を摺動自在に押圧する押圧部材２２とを備えている。なお、図１５において、２４は帯電器、２５は露光装置、２６は現像ローラ、２７は転写帯電器、２８はクリーニングローラである。
【００１３】
このような感光体駆動装置によれば、感光体ベルト２０は、押圧部材２２により駆動ローラ２１の表面に部分的に密着された状態で駆動され、押圧部材２２が無い部分では、駆動ローラ２１との周長差によって、たわみ２３が形成される。
【００１４】
このため、感光体ベルト２０は、押圧部材２２による密着部分においては、その硬度が駆動ローラ２１の硬度によって疑似されることから、硬質材として使用することができ、押圧部材２２が無い部分においては、たわみ２３が形成されることから、弾性体として使用することができる。
【００１５】
したがって、この装置によれば、感光体ベルト２０の押圧部分２２との密着部分においては、弾性体からなるクリーニングローラ２８を接触させることができ、たわみ２３部分においては、硬質材からなる現像ローラ２６を接触させることができる。
【００１６】
そして、この現像ローラ２６の接触は、たわみ２３が弾性体として作用することから、現像ローラ２６が硬質材からなる場合でも、充分なニップ幅をもって、かつ非常に低圧接力で安定的に行なわれる。
【００１７】
すなわち、この装置によれば、硬質の現像ローラを用いても、感光体や現像ローラに傷がつくということがなく、また、装置の大型化も防止することができる。
【００１８】
なお、この装置と同様の装置は、特開平６−２７８５９号公報、特開平６−２５８９８９号公報等にも開示されている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平４−１８８１６４号公報記載の感光体駆動装置では、感光体ベルト２０の周縁部に部分的に設けられた押圧部材２２によって感光体ベルト２０が案内される構成となっていたため、感光体ベルト２０が押圧部材２２に進入する際、その入り口部分２２ａにおいて、感光体ベルト２２の周縁部（端縁部）に曲げ応力が生じやすく、これによって感光体ベルト２０の端縁部に、折れや割れ、あるいは感光層の剥がれが発生しやすい（耐久性に劣る）という問題がある。これにより、感光体ベルト２０が端縁部から破壊する、もしくは破壊にまでは至らないが重大な画像欠陥を引き起こすおそれがあるという問題がある。
【００２０】
また、感光体ベルト２０は、図１５に示したような状態で装置に組み込まれるまでは、それ単体で取り扱われなければならない。しかしながら、感光体ベルト２０は、上述したように筒状の薄膜シートとして形成されており、充分な剛性を有していないから、これを取り扱うのが困難であるという問題がある。
【００２１】
さらに、上記装置では、感光体ベルト２０の両端部を押圧する押圧部材２２が無い部分においてたわみ２３が形成される構成となっていたため、このたわみ２３が形成される部分においては、その両端部において、感光体ベルト２０と駆動ローラ２１との間に開口２９が形成される。
【００２２】
このため、装置内で浮遊しているトナー、トナーの外添剤、紙粉等の異物が上記開口２９，２９から感光体ベルト２０と駆動ローラ２１との間に入りやすく、これら異物の侵入によって、感光体ベルト２０と駆動ローラ２１との摩擦力が低下し、感光体ベルト２０が駆動されなくなるおそれがあるという問題がある。
【００２３】
本発明は、以上のような種々の問題を解決しようとするものであり、その目的は、当接部材との確実で安定した接触状態を得ることが可能で、耐久性および取扱い性に優れ、確実に駆動することのできる画像形成装置および、これに用いる感光体カートリッジを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の画像形成装置は、それ自身では回転しない軸と、この軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材と、これら一対の円板状部材によって両端部が支持固定され円板状部材とともに回転駆動される可撓性を有する薄肉円筒状の感光体と、この感光体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、感光体の内方において前記軸に偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられ、感光体の一部を内方から支持するバックアップドラムとを有する感光体ユニットと、
この感光体ユニットの感光体に対してその外方から常時圧接され、感光体の外周面に残存した現像剤を除去するクリーニング部材と、
前記感光体に対してその外方から常時圧接され、感光体の表面を帯電させる帯電部材と、を備え、
前記偏心軸受部材によるバックアップドラムの偏心方向が、前記クリーニング部材と感光体との圧接位置と、前記帯電部材と感光体との圧接位置との間に向けて設定されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項２記載の感光体カートリッジは、それ自身では回転しない軸と、この軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材と、これら一対の円板状部材によって両端部が支持固定され円板状部材とともに回転駆動される可撓性を有する薄肉円筒状の感光体と、この感光体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、感光体の内方において前記軸に偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられ、感光体の一部を内方から支持するバックアップドラムとを有する感光体ユニットと、
この感光体ユニットの感光体に対してその外方から常時圧接され、感光体の外周面に残存した現像剤を除去するクリーニング部材と、
前記感光体に対してその外方から常時圧接され、感光体の表面を帯電させる帯電部材と、が組み込まれたカートリッジであって、
前記偏心軸受部材によるバックアップドラムの偏心方向が、前記クリーニング部材と感光体との圧接位置と、前記帯電部材と感光体との圧接位置との間に向けて設定されていることを特徴とする。
【００２６】
【作用効果】
請求項１記載の画像形成装置、あるいは請求項２記載の感光体カートリッジのいずれによっても、次のような作用効果が得られる。
【００２７】
（ａ）この画像形成装置（あるいは感光体カートリッジ）の感光体ユニットは、薄肉円筒状の感光体の両端部が、軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材によって支持固定されているので、円板状部材が回転駆動されると、感光体が確実に回転駆動されることとなる。
【００２８】
また、感光体の両端部が、一対の円板状部材によって支持固定された構成となっているので、耐久性にも優れている。
【００２９】
（ｂ）感光体は、可撓性を有する薄肉円筒状であり、その両端部が円板状部材によって支持された構成となっているので、感光体は、円板状部材によって支持されていない中央部分が内方に変形可能である。
【００３０】
したがって、この感光体の中央部分のうち、バックアップドラムによって内方から支持されていない部分は、いわば疑似軟質材として利用することが可能であるため、これに当接させる部材が硬質ローラ等であっても、確実で安定した接触状態を得ることができ、確実に感光体に像を形成し、あるいは像を担持させることができる。
【００３１】
一方、感光体に対しては、その外周面に、クリーニング部材および帯電部材部材が常時圧接されるが、感光体はその一部が、前記軸に偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられたバックアップドラムによって内方から支持され、しかも、
偏心軸受部材によるバックアップドラムの偏心方向が、クリーニング部材と感光体との圧接位置と、帯電部材と感光体との圧接位置との間に向けて設定されているので、前記両圧接位置においては、感光体がバックアップドラムによって内方から支持されることとなる。
【００３２】
したがって、上記クリーニング部材および帯電部材を、感光体に対して、確実に圧接させることができ、感光体の外周面に残存した現像剤を確実に除去し、また、感光体の表面を確実に帯電させることができる。
【００３３】
しかも、仮にこのバックアップドラムがない状態で上記クリーニング部材および帯電部材を感光体に常時圧接させたとすると、薄肉円筒状である感光体がクリープ変形するおそれがあるが、請求項１記載の画像形成装置（あるいは請求項２記載の感光体カートリッジ）によれば、上述したようにして前記両圧接位置において感光体がバックアップドラムによって内方から確実に支持されることとなるので、感光体のクリープ変形を最小限に抑えることができる。
【００３４】
（ｃ）感光体ユニットは、軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材によって感光体の両端部が支持固定されているとともに、感光体の内方においてバックアップドラムが軸に取り付けられていることによってユニット化されているので、この感光体ユニット自体の取扱いが容易になり、結果として装置全体（あるいは感光体カートリッジ）の取扱いも容易になる。
【００３５】
以上のように、請求項１記載の画像形成装置、あるいは請求項２記載の感光体カートリッジのいずれによっても、当接部材との確実で安定した接触状態を得ることが可能で、耐久性および取扱い性に優れ、確実に駆動することができるという作用効果が得られる。
【００３６】
しかも、偏心軸受部材によるバックアップドラムの偏心方向が、クリーニング部材と感光体との圧接位置と、帯電部材と感光体との圧接位置との間に向けて設定されているので、前記両圧接位置において感光体がバックアップドラムによって内方から支持されることとなり、感光体のクリープ変形を最小限に抑えることができる。
【００３７】
さらに、前記バックアップドラムは、前記感光体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、前記軸に対して偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられているので、次のような作用効果が得られる。
【００３８】
（ｄ）バックアップドラムを、軸に対して偏心軸受部材を介して回転可能に支持する構成であるから、構造が単純であり、簡単に組み立てることができる。したがって、また、高精度に作成することができる。
【００３９】
（ｅ）バックアップドラムは、感光体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、前記軸に対して偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられているので、感光体を内方から広い範囲に亙って支持することができる。したがって、偏心軸受部材によるバックアップドラムの偏心方向を、クリーニング部材と感光体との圧接位置と、帯電部材と感光体との圧接位置との間に向けて設定することにより、前記両圧接位置において感光体をバックアップドラムによって内方から支持することが可能となる。
【００４０】
（ｆ）バックアップドラムは、前記軸に対して偏心軸受部材を介して回転可能に支持されているので、その外周面が前記感光体の内周面と当接することによって従動回転する。したがって、感光体に対する負荷を小さくすることができ、感光体の駆動トルクを低減させることができる。
【００４１】
さらに、
請求項２記載の感光体カートリッジによれば、上記感光体ユニットと、クリーニング部材と、帯電部材とが組み込まれているので、上記バックアップドラムによる上記両圧接位置における内方からの支持をより確実に行なうことができる。
【００４２】
しかも、その取扱いおよび装置の取扱いがさらに一層容易になる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４４】
図１は本発明に係る感光体カートリッジおよびこれを用いた画像形成装置の実施の形態を示す概略図、図２は感光体カートリッジおよびその周辺の部分切断拡大図、図３は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ拡大部分断面図である。
【００４５】
先ず、この画像形成装置について説明し、次いで感光体カートリッジについて説明する。
【００４６】
この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成することのできる装置である。
【００４７】
図１において、１００は感光体カートリッジであり、その感光体１４０が、図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
【００４８】
感光体１４０は、後に詳しく説明する薄肉円筒状の導電性基材１４０ｂ（図３参照）と、その表面に形成された感光層１４０ｃとを有している。
【００４９】
感光体１４０の周りには、その回転方向に沿って、帯電部材としての帯電ローラ１６０、現像手段としての現像器１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、中間転写装置３０、およびクリーニング手段１７０が配置される。
【００５０】
帯電ローラ１６０は、感光体１４０の外周面に常時圧接していて、外周面を一様に帯電させる。一様に帯電した感光体１４０の外周面には、露光ユニット４０によって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、この露光Ｌ１によって感光体１４０上に静電潜像が形成される。
【００５１】
この静電潜像は、現像器１０でトナーが付与されて現像される。
【００５２】
現像器として、イエロー用の現像器１０Ｙ、シアン用の現像器１０Ｃ、マゼンタ用の現像器１０Ｍ、およびブラック用の現像器１０Ｋが設けられている。これら現像器１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、それぞれ揺動可能に構成されており、選択的に１つの現像器の現像ローラ１１のみが感光体１４０に当接し得るようになっている。したがって、これらの現像器１０は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを感光体１４０の表面に付与して感光体１４０上の静電潜像を現像する。なお、現像ローラ１１は、硬質のローラ例えば、表面を粗面化した金属ローラ、または、硬質の樹脂ローラで構成されている。
【００５３】
現像されたトナー像は、中間転写装置の中間転写ベルト３６上に転写される。
【００５４】
クリーニング手段１７０は、上記転写後に、感光体１４０の外周面に残留し付着しているトナーＴ（図９参照）を掻き落とすクリーニング部材としてのクリーナブレード１７１と、このクリーナブレード１７１によって掻き落とされたトナーを受ける受け部１７２とを備えている。
【００５５】
中間転写装置３０は、駆動ローラ３１と、４本の従動ローラ３２，３３，３４，３５と、これら各ローラの回りに張架された無端状の中間転写ベルト３６とを有している。
【００５６】
駆動ローラ３１は、その端部に固定された図示しない歯車が、感光体１４０の駆動用歯車１９０（図４参照）と噛み合っていることによって、感光体１４０と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト３６が感光体１４０と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。
【００５７】
従動ローラ３５は、駆動ローラ３１との間で中間転写ベルト３６がそれ自身の張力によって感光体１４０に圧接される位置に配置されており、感光体１４０と中間転写ベルト３６との圧接部において一次転写部Ｔ１が形成されている。従動ローラ３５は、中間転写ベルト３６の循環方向上流側において一次転写部Ｔ１の近くに配置されている。
【００５８】
駆動ローラ３１には、中間転写ベルト３６を介して図示しない電極ローラが配置されており、この電極ローラを介して、中間転写ベルト３６の後述する導電層３６ａ（図３参照）に一次転写電圧が印加される。
【００５９】
従動ローラ３２はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト３６をその張り方向に付勢している。
【００６０】
従動ローラ３３は、二次転写部Ｔ２を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ３３には、中間転写ベルト３６を介して二次転写ローラ３８が対向配置されている。二次転写ローラ３８は、図示しない接離機構により中間転写ベルト３６に対して接離可能である。二次転写ローラ３８には、二次転写電圧が印加される。
【００６１】
従動ローラ３４は、ベルトクリーナ３９のためのバックアップローラである。ベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６と接触してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード３９ａと、このクリーナブレード３９ａによって掻き落とされたトナーを受ける受け部３９ｂとを備えている。このベルトクリーナ３９は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト３６に対して接離可能である。
【００６２】
中間転写ベルト３６は、図３に示すように、導電層３６ａと、この導電層３６ａの上に形成され、感光体１４０に圧接される抵抗層３６ｂとを有する複層ベルトで構成されている。導電層３６ａは、合成樹脂からなる絶縁性基体３６ｃの上に形成されており、この導電層３６ａに、前述した電極ローラを介して、一次転写電圧が印加される。なお、ベルト３６側縁部において抵抗層３６ｂが帯状に除去されていることによって導電層３６ａが帯状に露出しており、この露出部に電極ローラが接触するようになっている。
【００６３】
中間転写ベルト３６が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体１４０上のトナー像が中間転写ベルト３６上に転写され、中間転写ベルト３６上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ３８との間に供給される用紙等のシート（記録材）Ｓに転写される。
【００６４】
シートＳは、給紙装置５０から給送され、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に供給される。５１は給紙カセット、５２はピックアップローラである。
【００６５】
二次転写部Ｔ２でトナー像が転写されたシートＳは、定着装置６０を通ることによってそのトナー像が定着され、排紙経路７０を通って、装置本体のケース８０上に形成されたシート受け部８１上に排出される。なお、この画像形成装置は、排紙経路７０として、互いに独立した２つの排紙経路７１，７２を有しており、定着装置６０を通ったシートはいずれかの排紙経路（７１または７２）を通って排出される。また、この排紙経路７１，７２はスイッチバック経路をも構成しており、シートの両面に画像を形成する場合には、排紙経路７１または７２に一旦進入したシートが、返送路７３を通って再び二次転写部Ｔ２に向けて給送されるようになっている。
【００６６】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
【００６７】
（ｉ）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置の制御部９０に入力されると、感光体１４０、現像器１０の各ローラ１１、および中間転写ベルト３６が回転駆動される。
【００６８】
（ｉｉ）感光体１４０の外周面が帯電ローラ１６０によって一様に帯電される。
【００６９】
（ｉｉｉ）一様に帯電した感光体１４０の外周面に、露光ユニット４０によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００７０】
（ｉｖ）感光体１４０には、第１色目（例えばイエロー）用の現像器１０Ｙの現像ローラのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）のトナー像が感光体１４０上に形成される。
【００７１】
（ｖ）中間転写ベルト３６には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体１４０上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト３６上に転写される。このとき、二次転写ローラ３８およびベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６から離間している。
【００７２】
（ｖｉ）感光体１４０上に残留しているトナーがクリーニング手段１７０によって除去された後、除電手段４１（図２参照）からの除電光Ｌ２によって感光体１４０が除電される。
【００７３】
（ｖｉｉ）上記（ｉｉ）〜（ｖｉ）の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第２色目、第３色目、第４色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト３６上において重ね合わされて中間転写ベルト３６上に形成される。
【００７４】
（ｖｉｉｉ）所定のタイミングで給紙装置５０からシートＳが供給され、シートＳの先端が第２転写部Ｔ２に達する直前にあるいは達した後に（要するにシートＳ上の所望の位置に、中間転写ベルト３６上のトナー像が転写されるタイミングで）二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト３６上のトナー像（基本的には４色のトナー像が重ね合わせられたフルカラー画像）がシートＳ上に転写される。また、ベルトクリーナ３９が中間転写ベルト３６に当接し、二次転写後に中間転写ベルト３６上に残留しているトナーが除去される。
【００７５】
（ｉｘ）シートＳが定着装置６０を通過することによってシートＳ上にトナー像が定着し、その後、シートＳが所定の位置に向け（両面印刷でない場合にはシート受け部８１に向け、両面印刷の場合には、スイッチバック経路７１または７２を経て返送路７３に向け）搬送される。
【００７６】
次に、感光体カートリッジ１００について説明する。
【００７７】
図４は感光体カートリッジの分解斜視図、図５は別角度から見た部分省略分解斜視図である。
【００７８】
図４に示すように、感光体カートリッジ１００は、感光体ユニット１０１と、帯電ローラ１６０と、クリーナブレード１７１と、これら感光体ユニット１０１帯電ローラ１６０、およびクリーナブレード１７１等が組み込まれるカートリッジケース２００とを備えている。
【００７９】
そこで、先ず、感光体ユニット１０１について説明する。
【００８０】
図６は感光体ユニット１０１の断面図である。
【００８１】
図６に示すように、この感光体ユニット１０１は、それ自身では回転しない軸１１０と、この軸１１０に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材１２０，１３０と、これら一対の円板状部材１２０，１３０によって両端部が支持固定され円板状部材１２０，１３０とともに回転する可撓性を有する薄肉円筒状の感光体１４０と、この感光体１４０の内方において軸１１０に取り付けられ、感光体１４０に対して後述するようにしてその外方から圧接されるクリーナブレード１７１（図８参照）、および帯電ローラ１６０のその両圧接位置において感光体１４０を内方から支持するバックアップドラム１５０とを備えている。
【００８２】
一対の円板状部材１２０，１３０は、いずれもベアリング１１４を介して軸１１０に回転可能に設けられており、これら円板状部材１２０，１３０の外周面１２１，１３１によって感光体１４０の両端部１４１が支持され固定されている。
【００８３】
その固定構造を図７に示す。図７は、一方の円板状部材１２０に対する感光体１４０の端部１４１の固定構造を示しているが、他方の円板状部材１３０に対する感光体１４０の端部１４１の固定構造も同様である。
【００８４】
同図に示すように、円板状部材１２０の外周面１２１の外径Ｄ３は、感光体１４０の内径Ｄ２よりも多少大きく形成されており、感光体１４０の端部１４１に円板状部材１２０が圧入されている。この圧入が円滑になされるように、円板状部材１２０の内側には、テーパ面１２１ａが形成されている。この圧入によって、感光体１４０と円板状部材１２０とは略良好に結合されるが、両者の結合をより一層確実にするために、固定用リング１８０が設けられている。
【００８５】
固定用リング１８０は、リング状の円板部１８１と、これと一体の短い筒状部１８２とを有している。円板部１８１には、その円周方向において等間隔に複数個（例えば８個（１つのみ図示））のネジ挿入用の孔１８３が設けられている。筒状部１８２には、感光体１４０の端部１４１および円板状部材１２０の外側部分が圧入されるようになっている。この圧入が円滑になされるように、筒状部１８２の内周面にはテーパ面１８４が形成されており、また、円板状部材１２０の外側部分にもテーパ面１２１ｂが形成されている。
【００８６】
感光体１４０は、先ず、その端部１４１に円板状部材１２０を圧入し、次いで両者を固定用リング１８０の筒状部１８２に圧入し（固定用リング１８０を感光体１４０の端部１４１および円板状部材１２０の外側にかぶせ）、固定用リング１８０をネジ１８５で円板状部材１２０に固定することによって、円板状部材１２０に完全に固定される。
【００８７】
円板状部材１２０および固定用リング１８０は、円板状部材１２０の外側面と固定用リング１８０の内側面との間に締め代Ｃが形成されるように構成されている。このため、ネジ１８５を締め付けることによって、感光体１４０の端縁部１４１ａは、円板状部材１２０の外周面１２１と固定用リング１８０の筒状部１８２内周面（１８４）とで確実に挟圧され、確実に固定される。なお、１２２はネジ１８５のためのネジ孔である。
【００８８】
図６に示すように、他方の円板状部材１３０には、その外側に、駆動用のギア１９０が固定されている。このギア１９０は円板状部材１３０と別体に作成されており、複数本（例えば３本（１本のみ図示））のネジ１９１で円板状部材１３０に固定されている。ギア１９０には、筒状部１９２が一体に形成されており、この筒状部１９２が、円板状部材１３０の外側に一体的に形成された筒状部１３３内に嵌入されているとともに、ベアリング１１４を介して軸１１０に支持されている。
【００８９】
したがって、円板状部材１３０は、ベアリング１１４およびギア１９０の筒状部１９２を介して軸１１０に回転可能に支持されている。
【００９０】
感光体１４０は、可撓性を有する導電性基材１４０ｂ（図３参照）の表面（外周面）に感光層１４０ｃを形成することにより構成されている。基材としては、例えば、電鋳法にて作製したニッケルシームレス管を用いることができる。感光層は、いわゆるＯＰＣ（有機感光体）をディッピング法で形成することができる。このような感光体１４０の可撓性すなわち柔軟さは、基材１４０ｂの厚みと径とを調整することにより決定することが可能であるから、使用される画像形成装置に応じて適宜設定することが可能である。例えば、基材厚み２０〜２００μｍ、基材直径１０〜３００ｍｍの範囲で適宜設定する。なお、ＯＰＣは主として樹脂からなるので、可撓性の面では優れるが、基材との密着性を確保し、レーザー光の干渉対策を施すために、基材とＯＰＣとの間に下引き層を形成することが望ましい。下引き層としては、酸化亜鉛、酸化チタン等のレーザー光を吸収可能な粒子をナイロン樹脂等の樹脂に分散させた層が好適である。
【００９１】
バックアップドラム１５０は、一対の側板１５１，１５１と、これら側板１５１，１５１の外周面によって両端が固定された円筒部材１５２とで構成されている。円筒部材１５２の外径Ｄ１は感光体１４０の内径Ｄ２よりも僅かに小さく形成されている。側板１５１には、軸受け穴１５３が設けられており、この軸受け穴１５３には、軸１１０との間に偏心ブッシュ１５４とベアリング１５５とが設けられている。
【００９２】
この実施の形態における偏心軸受部材は、これら偏心ブッシュ１５４とベアリング１５５とで構成されている。
【００９３】
バックアップドラム１５０は、軸１１０に対して偏心軸受部材すなわち、偏心ブッシュ１５４およびベアリング１５５を介して回転可能に支持されている。
【００９４】
偏心ブッシュ１５４は、クリーニング部材としてのクリーナブレード１７１（図８参照）と感光体１４０との圧接位置と、帯電部材としての帯電ローラ１６０と感光体１４０との圧接位置との間に向かって（図８において矢印ｅ方向に向かって）、偏心量Ｅだけ偏心しており、これによって、バックアップドラム１５０の外周面（円筒部材１５２の外周面）の一部が前記両圧接位置において感光体１４０を内方から支持するようになっている。
【００９５】
バックアップドラム１５０は、感光体１４０の内径Ｄ２よりも僅かに小さな外径Ｄ１を有し、軸１１０に対して偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられているので、感光体１４０を内方から広い範囲に亙って支持することができる。したがって、偏心軸受部材によるバックアップドラム１５０の偏心方向ｅを、クリーナブレード１７１と感光体１４０との圧接位置と、帯電ローラ１６０と感光体１４０との圧接位置との間に向けて設定することにより、両圧接位置において感光体１４０をバックアップドラムによって内方から支持することが可能である。
【００９６】
軸１１０には、偏心ブッシュ１５４の軸１１０に対する偏心方向を決めるためのピン１１１が固定されているとともに、偏心ブッシュ１５４の内側面にはピン１１１と適合する形状の溝１５６が形成されている。ピン１１１の、軸１１０からの突出長さは、一端側と他端側とで異なっているので、このピン１１１と前記溝１５６とを嵌め合わせることによって、偏心ブッシュ１５４は間違いなく図８において矢印ｅ方向に偏心した状態で配置される。
【００９７】
バックアップドラム１５０は、軸１１０に対して偏心ブッシュ１５４およびベアリング１５５を介して回転可能に支持されているので、図８に示すように感光体ユニット１０１がカートリッジケース２００に組み込まれて感光体１４０が回転駆動されると、前記クリーニングブレード１７１等の圧接位置において、円筒部材１５２の外周面１５２ａが感光体１４０の内周面１４０ａと当接することによって感光体１４０に従動して回転する。
【００９８】
なお、図６に示すように、一方の偏心ブッシュ１５４とベアリング１１４との間には、ガタ防止用の圧縮コイルバネ１０２が設けられている。
【００９９】
以上のような感光体ユニット１０１は、図８に示すような状態で、カートリッジケース２００に組み込まれる。
【０１００】
カートリッジケース２００は、図４、図５および図８に示すように、一対の側部２１０，２２０と、これら側部２１０，２２０の背部側を連結している主連結部２３０と、側部２１０，２２０の前部下方を連結している副連結部２４０とを有するケース本体Ａと、ケース本体Ａの側部２１０，２２０の外側を覆うサイドカバー２５０，２６０と、ケース本体Ａに組み込まれた帯電ローラ１６０を覆うローラカバー２７０とを備えている。
【０１０１】
ケース本体Ａは、合成樹脂からなる一体成形品である。
【０１０２】
ケース本体Ａには、先ずクリーニング手段１７０が組み込まれ、次いで帯電ローラ１６０が組み込まれ、その後、感光体ユニット１０１が組み込まれる。
【０１０３】
クリーニング手段１７０は、図９にその詳細を示すように、感光体１４０の外周面に残留し付着しているトナーＴを掻き落とすクリーナブレード１７１と、このクリーナブレード１７１によって掻き落とされたトナーＴを受ける受け部１７２と、この受け部１７２の底部に配置され、掻き落とされたトナーを搬送する搬送手段としてのトナー搬送スクリュー１７３とを備えている。
【０１０４】
クリーナブレード１７１は、その上部がブレードホルダ１７４に固定されている。ブレードホルダ１７４は、その両端に設けられたアーム１７４ａ，１７４ａ（一方のみ図示）が軸２１１，２２１（２１１のみ図示）によって側部２１０，２２０に対して揺動可能に取り付けられている。主連結部２３０とブレードホルダ１７４との間には、ブレード付勢バネ（圧縮コイルバネ）１７５が設けられており、図８に示したように感光体ユニット１０１がカートリッジケース２００に組み込まれると、ブレード付勢バネ１７５の付勢力によってクリーナブレード１７１の先端部（縁部）が感光体１４０の表面に圧接されるようになっている。
【０１０５】
このような構造によれば、ブレード１７１の形状精度やゴム硬度に左右されず、ブレード１７１を感光体１４０へ一定圧力で常時圧接させることができる。また、圧力変動を小さくして感光体１４０のフィルミングを防止することができる。
【０１０６】
受け部１７２は、主連結部２３０の下部によって主連結部２３０と一体に形成されている。
【０１０７】
ブレードホルダ１７４の後端縁部と主連結部２３０との間には、フォーム材からなるシール部材１７６が設けられている。また、クリーナブレード１７１先端の下方には、すくいシート１７７が設けられている。すくいシート１７７は、その基部が主連結部２３０に固定されており、その先端縁部が感光体１４０の表面と摺接して、トナーＴの漏れを防止する。
【０１０８】
トナー搬送スクリュー１７３は、その平面図を図１０に示すように、スクリューの軸１７３ａの両端部が受け部１７２の側壁１７２ａに回転可能に支持されている。軸１７３ａの一端には、ギア１７３ｂが固定されており、このギア１７３ｂが減速ギア１７３ｃを介して感光体ユニット１０１のギア１９０と噛み合っている。したがって、感光体ユニット１０１が回転駆動されると、トナー搬送スクリュー１７３も回転駆動され、受け部１７２中のトナーＴが図１０において右方に搬送される。搬送されたトナーＴは、廃トナーボトル１７８に回収される。
【０１０９】
受け部１７２の右端底部には、トナー出口１７２ｂが開口しており、このトナー出口１７２ｂに対向して、その下方に廃トナーボトル１７８のトナー回収口１７８ａが配置されている。受け部１７２の右端には、トナー搬送スクリュー１７３の軸線方向にスライド可能なシャッター１７２ｃが設けられている。このシャッター１７２ｃは、画像形成装置の図示していない外装カバーを閉めると図１０において右方にスライドしてトナー出口１７２ｂを開き、外装カバーを開けると図１０において左方にスライドしてトナー出口１７２ｂを閉じるようになっている。なお、廃トナーボトル１７８は装置本体のケース８０（図１参照）またはフレームに対して着脱可能に取り付けられている。
【０１１０】
帯電ローラ１６０は、図４、図８および図１１に示すように、その軸１６１の両端部分が軸受部材１６２，１６２（図４，図８において一方のみ図示）を介しカートリッジケース２００の側部２１０，２２０に対して回転可能かつ、取付後の感光体１４０（図８参照）の中心方向に向けてスライド可能に支持されている。側部２１０，２２０には、切欠部２１２，２２２が設けられており、その対向する縁部２１２ａ，２１２ａ，２２２ａ，２２２ａに、軸受部材１６２の上下面に形成されたガイド溝１６２ａ，１６２ａがスライド可能に嵌まり込むことによって、軸受部材１６２は側部２１０，２２０に対してスライド可能に取り付けられる。前記切欠部２１２，２２２にはバネ受け部２１２ｂ，２２２ｂが形成されており、このバネ受け部と軸受部材１６２との間には、付勢手段としての圧縮コイルバネ１６３がそれぞれ介装されている。したがって、図８，図１１に示すように、感光体ユニット１０１がカートリッジケース２００に組み込まれると、バネ１６３の付勢力によって帯電ローラ１６０が感光体１４０の表面に常時圧接されることとなる。
【０１１１】
図４，図５，および図６に示すように、感光体ユニット１０１の固定軸１１０には、円板状部材１２０，１３０よりも外方に突出した突出部１１２に、ピン１１３，１１３が設けられているとともに、カートリッジケース２００の側部２１０，２２０には前記ピン１１３を受けるピン受け部２１３，２２３が設けられている。この実施の形態では、上記ピン１１３，１１３と、ピン受け部２１３，２２３とで、固定軸１１０の軸回り位置を決める位置決め手段が構成されている。ピン１１３は、軸１１０に設けた貫通孔に圧入することによって軸１１０に固定しても良いし、軸１１０と一体に構成しても良い。なお、軸１１０の一端（図４において右端）１１２ａは、その断面形状がＤ形に形成されている。
【０１１２】
側部２１０，２２０には、感光体ユニット１０１を組み込む際に、軸１１０を案内するスリット２１４，２２４が形成されており、このスリットの終端部にピン受け部２１３，２２３が側部２１０，２２０と一体的に形成されている。スリット２１４，２２４の幅は、それぞれ軸１１０の外径よりもほんの僅かだけ大きく構成されており、また、スリット２１４，２２４の始端部は傾斜状の幅広に形成されている。
【０１１３】
感光体ユニット１０１を組み込む際には、軸１１０の両突出部１１２，１１２をピン１１３の内側において、スリット２１４，２２４に合わせてその終端部まで入れてやると、ピン１１３，１１３がピン受け部２１３，２２３に当接し、固定軸１１０の軸回り位置が位置決めされることとなる。なお、軸１１０の両突出部１１２，１１２をスリット２１４，２２４に入れ込む際には、ピン１１３が側部２１０，２２０の外側面に当接または摺接してガイドの役割を果たす。したがって、ピン１１３，１１３は、側部２１０，２２０とともに感光体ユニット１０１の軸線方向の位置決め手段も構成している。
【０１１４】
スリット２１４，２２４の方向は、図１２に示すように、クリーナブレード１７１の先端が感光体ユニット１０１の感光体１４０に圧接される方向Ｆと略同方向となっている。このため、感光体ユニット１０１を組み込む際に、感光体ユニット１０１がクリーナブレード１７１に対して、望ましくない方向から当接するという事態が防止され、クリーナブレード１７１の、めくれや傷付きが防止される。なお、この効果は、前記圧接方向Ｆに対するスリット２１４，２２４の方向が±４５゜程度の範囲内にあれば得られる。
【０１１５】
以上のようにして、感光体ユニット１０１がケース本体Ａに入れられた後、側部２１０，２２０の外側に、図４，図５に示すサイドカバー２５０，２６０が取り付けられる。サイドカバー２５０，２６０は、適宜の固定手段、例えば図示しないネジによって側部２１０，２２０に固定される。
【０１１６】
サイドカバー２５０，２６０には、軸１１０の端部が貫通される穴２５１，２６１が形成されている。サイドカバー２５０の穴２５１は、前記Ｄ形状の軸端と適合するようにＤ形となっている。したがって、感光体ユニット１０１の装着方向が適正でない場合には、軸端と前記Ｄ形の穴２５１とが合致しないこととなり、これによって、感光体ユニット１０１の装着ミスが防止される。
【０１１７】
また、サイドカバー２５０，２６０の内側面には、前記ピン受け部２１３，２２３との間にピン１１３を挟み込んでピン１１３すなわち軸１１０を固定する突片２５２，２５２，２６２，２６２が設けられている。固定構造は、左右で同じであるので、一方の側部２１０についてのみ説明する。側部２１０にサイドカバー２５０が取り付けられると、図１３に示すように、ピン１１３がピン受け部２１３と突片２５２，２５２とで挟み込まれ、これによって、ピン１１３が固定される。なお、図１３に示すように、突片２５２に対向する突片２５２ａ，２５２ａをさらに設けて、この突片２５２ａと突片２５２との間にピン受け部２１３とピン１１３とを挟み込む構造とすると、より確実にピン１１３を固定することができる。
【０１１８】
さらに、サイドカバー２５０，２６０には、矩形の穴２５３，２６３が開けられている。この穴２５３，２６３には、側部２１０，２２０の外方に一体的に形成されたガイドブロック２１５，２２５が貫通される。なお、サイドカバー２５０には、トナー搬送手段の逃がし穴２５４が形成されている。
【０１１９】
ケース本体Ａには、ローラカバー２７０が着脱可能に装着される。装着された状態は図２に示されている。同図に示すように、このローラカバー２７０は、露光Ｌ１を通過せせるためのスリット状の窓２７１と、除電光Ｌ２と帯電ローラ１６０（帯電部）との間を遮蔽する遮蔽板２７２とを有している。
【０１２０】
以上のようにして組み立てられた感光体カートリッジ１００は、図１４に示すようにして、画像形成装置のフレーム８２に着脱可能に装着される。
【０１２１】
フレーム８２および後述するレバー８４は相平行してそれぞれ一対設けられているが、図１４においては一方のみ示してある。
【０１２２】
フレーム８２には、ガイド溝８３が形成されているとともに、着脱操作用のレバー８４が設けられている。
【０１２３】
ガイド溝８３は、その幅が、感光体カートリッジ１００の軸１１０の外径およびガイドブロック２１５の後端部２１５ａの厚さ（高さ）ｈと同じに構成されており、また、その始端部は傾斜状の幅広に形成されている。
【０１２４】
なお、ガイドブロック２１５（および２２５）の後端部２１５ａの高さｈは軸１１０の外径と同じに形成されているが、前部２１５ｂの高さｈ’は、若干小さく形成されている。
【０１２５】
レバー８４は、軸８５でフレーム８２に対して回動可能に取り付けられており、摘み部８４ａと、軸１１０の保持部８４ｂと、軸１１０との当接部８４ｃとを備えている。
【０１２６】
レバー８４を仮想線で示すように回動させたとき、保持部８４ｂは、ガイド溝８３に案内される軸１１０（突出部１１２）の移動経路から退避し、当接部８４ｃは、前記移動経路の終端部近くに臨む。
【０１２７】
したがって、感光体カートリッジ１００を、その軸１１０の突出部１１２，１１２およびガイドブロック２１５，２２５をガイド溝８３に沿わせるようにして押し込むと、軸１１０の突出部１１２が当接部８４ｃに当接してこれを押すことによって、レバー８４は、当接部８４ｃが軸１１０の突出部１１２で押される分だけ図において反時計方向に回動する（この状態は図示していない）。なお、ガイドブロック２１５（および２２５）の前部２１５ｂの高さｈ’は、ガイド溝８３の幅よりも若干小さく形成されているので、ガイドブロック２１５，２２５をガイド溝８３，８３に容易に挿入することができる。
【０１２８】
その後、レバー８４をさらに反時計方向に回動させると、図に実線で示すように、軸１１０がガイド溝８３の終端部と保持部８４ｂとで挟圧保持されて固定されるとともに、ガイドブロック２１５，２２５がガイド溝８３，８３に嵌まり込んでいることによって、感光体カートリッジ１００の軸１１０回りの位置決めがなされ、感光体カートリッジ１００のフレーム８２への装着が完了する。ガイドブロック２１５（および２２５）の後端部２１５ａの高さｈは、ガイド溝８３の幅と同じに形成されており、ガイド溝８３に隙間なく嵌まり込むので、位置決めが高精度になされる。なお、レバー８４を実線で示すように回動させると、当接部８４ｃは軸１１０から離間する。
【０１２９】
感光体カートリッジ１００を取り外す際には、レバー８４を仮想線で示すように回動させると、当接部８４ｃが軸１１０を押し出すように作用するので、感光体カートリッジ１００を容易に取り出すことができる。
【０１３０】
レバー８４とフレーム８２との間には、引っ張りバネ８６が設けられており、この引っ張りバネ８６の力の作用線は、レバー８４を仮想線で示すように回動させたときと、実線で示すように回動させたときとで、レバー８４の回動中心である軸８５を跨ぐように構成されている。
【０１３１】
したがって、レバー８４を仮想線で示すように回動させると、引っ張りバネ８６の作用によって、レバー８４は仮想線で示す位置に保持される。一方、実線で示すように回動させると、レバー８４は実線で示す位置に保持されるとともに、引っ張りバネ８６の作用で、感光体カートリッジ１００がフレーム８２に確実に保持される。
【０１３２】
なお、感光体カートリッジ１００は、フレーム８２に対して図１４および図１において左方から装着されるが、画像形成装置のフレーム８２およびケース８０は、図１におけるＢ−Ｂ線すなわち感光体カートリッジ１００と露光ユニット４０との間で分離され得るようになっている（例えば露光ユニット４０側が左方にスライド可能となっている）ので、感光体カートリッジ１００の着脱を容易に行なうことができる。図１４および図４に示すように、感光体カートリッジ１００には、その着脱を容易にするための摘み２３１，２３１がケース本体Ａに設けられている。
【０１３３】
以上のような感光体カートリッジは、図１に示すように、画像形成装置に組み込まれると、駆動用のギア１９０に画像形成装置本体の駆動ギア（図示せず）が噛み合うことによって、その感光体１４０が矢印方向に回転駆動される。
【０１３４】
以上のような画像形成装置あるいは感光体カートリッジ１００によれば、次のような作用効果が得られる。
【０１３５】
（ａ）感光体カートリッジ１００の感光体ユニット１０１は、薄肉円筒状の感光体１４０の両端部１４１が、軸１１０に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材１２０，１３０によって支持固定されているので、円板状部材１２０または１３０が回転駆動されると、感光体１４０が確実に回転駆動されることとなる。
【０１３６】
また、感光体１４０の両端部１４１が、一対の円板状部材１２０，１３０によって支持固定された構成となっているので、耐久性にも優れている。
【０１３７】
（ｂ）感光体１４０は、可撓性を有する薄肉円筒状であり、その両端部１４１が円板状部材１２０，１３０によって支持された構成となっているので、感光体１４０は、円板状部材１２０，１３０によって支持されていない中央部分１４２（図６参照）が内方に変形可能である。
【０１３８】
したがって、この感光体１４０の中央部分１４２のうち、バックアップドラム１５０によって内方から支持されていない部分１４２ａ（図６，図８参照）は、いわば疑似軟質材として利用することが可能であるため、これに当接させる部材が現像ローラ１１等の硬質ローラ等であっても、確実で安定した接触状態を得ることができ、確実に感光体１４０に像を形成し、あるいは像を担持させることができる。
【０１３９】
一方、感光体１４０に対しては、その外周面に、クリーニング部材１７１および帯電ローラ１６０が常時圧接されるが、感光体１４０はその一部が、軸１１０に偏心軸受部材１５４および１５５を介して回転可能に取り付けられたバックアップドラム１５０によって内方から支持され、しかも、偏心軸受部材によるバックアップドラム１５０の偏心方向ｅ（図８参照）が、クリーニング部材１７１と感光体１４０との圧接位置と、帯電ローラ１６０と感光体１４０との圧接位置との間に向けて設定されているので、前記両圧接位置においては、感光体１４０がバックアップドラム１５０によって内方から支持されることとなる。
【０１４０】
したがって、上記クリーニング部材１７１および帯電部材１６０を、感光体１４０に対して、確実に圧接させることができ、感光体１４０の外周面に残存したトナーを確実に除去し、また、感光体１４０の表面を確実に帯電させることができる。
【０１４１】
しかも、仮にこのバックアップドラム１５０がない状態で上記クリーナブレード１７１および帯電ローラ１６０を感光体１４０に常時圧接させたとすると、薄肉円筒状である感光体１４０がクリープ変形するおそれがあるが、この実施の形態によれば、上述したようにして前記両圧接位置において感光体１４０がバックアップドラム１５０によって内方から確実に支持されることとなるので、感光体１４０のクリープ変形を最小限に抑えることができる。
【０１４２】
（ｃ）感光体ユニット１０１は、軸１１０に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材１２０，１３０によって感光体１４０の両端部１４１が支持固定されているとともに、感光体１４０の内方においてバックアップドラム１５０が軸１１０に取り付けられていることによってユニット化されているので、この感光体ユニット１０１自体の取扱いが容易になり、結果として、画像形成装置および感光体カートリッジ１００の取扱いも容易になる。
【０１４３】
以上のようにこの実施の形態の画像形成装置、あるいは感光体カートリッジのいずれによっても、当接部材（圧接部材を含む）である現像ローラ１１，帯電ローラ１６０，クリーナブレード１７１との確実で安定した接触状態を得ることが可能で、耐久性および取扱い性に優れ、確実に駆動することができるという作用効果が得られる。
【０１４４】
しかも、偏心軸受部材によるバックアップドラム１５０の偏心方向ｅが、クリーニング部材１７１と感光体１４０との圧接位置と、帯電部材１６０と感光体１４０との圧接位置との間に向けて設定されているので、前記両圧接位置において感光体１４０がバックアップドラム１５０によって内方から支持されることとなり、感光体１４０のクリープ変形を最小限に抑えることができる。
【０１４５】
さらに、バックアップドラム１５０は、感光体１４０の内径Ｄ２よりも僅かに小さな外径Ｄ１を有し、軸１１０に対して偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられているので、次のような作用効果が得られる。
【０１４６】
（ｄ）バックアップドラム１５０を、軸１１０に対して偏心して配置された軸受１５５を介して回転可能に支持する構成であるから、構造が単純であり、簡単に組み立てることができる。したがって、また、高精度に作成することができる。
【０１４７】
（ｅ）バックアップドラム１５０は、感光体１４０の内径Ｄ２よりも僅かに小さな外径Ｄ１を有し、軸１１０に対して偏心して配置された軸受１５５を介して回転可能に取り付けられているので、感光体１４０を内方から広い範囲に亙って支持することができる。したがって、偏心軸受部材によるバックアップドラム１５０の偏心方向ｅを、クリーニング部材１７１と感光体１４０との圧接位置と、帯電部材１６０と感光体１４０との圧接位置との間に向けて設定することにより、前記両圧接位置において感光体１４０をバックアップドラム１５０によって内方から支持することが可能となる（図８参照）。
【０１４８】
（ｆ）バックアップドラム１５０は、軸１１０に対して偏心軸受部材介して回転可能に支持されているので、その外周面１５２ａが感光体１４０の内周面と当接することによって従動回転する。したがって、感光体１４０に対する負荷を小さくすることができ、感光体１４０の駆動トルクを低減させることができる。
【０１４９】
（ｇ）この実施の形態の感光体カートリッジ１００によれば、感光体ユニット１０１と、クリーニング部材１７１と、帯電部材１６０とが組み込まれているので、上記バックアップドラム１５０による上記両圧接位置における内方からの支持をより確実に行なうことができる。
【０１５０】
しかも、その取扱いおよび装置の取扱いがさらに一層容易になる。
【０１５１】
【実施例】
＜各部材の固定軸１１０回りの位置に関し：図２参照）
帯電位置（感光体１４０に対する帯電ローラ１６０の当接位置）を基準とし（すなわち０゜とし）、感光体１４０の回転方向に関して、
露光位置（露光Ｌ１による書き込み位置）を１７．４゜程度、
第１現像位置（感光体１４０に対する現像ローラ１１Ｙの当接位置）を５３．４゜程度、
第２現像位置（感光体１４０に対する現像ローラ１１Ｃの当接位置）を９５゜程度、
第３現像位置（感光体１４０に対する現像ローラ１１Ｍの当接位置）を１３８．９゜程度、
第４現像位置（感光体１４０に対する現像ローラ１１Ｋの当接位置）を１８０．２゜程度、
一次転写部Ｔ１の位置を２５１．５゜程度、
すくいシート１７７の先端位置を３１７゜程度、
クリーナブレード１７１の当接位置を３２４゜程度、
除電光Ｌ２による除電位置を３３６゜程度、
に設定する。
【０１５２】
＜感光体カートリッジ１００に関し＞
感光体１４０に関し
（１）感光体１４０の基材１４０ｂとしては、電鋳法にて作製したニッケルシームレス管を用い、その厚さは、４０μｍ程度とする。
【０１５３】
基材の厚さが小さすぎると、剛性（自らが形状を保持する強さ）が弱くなり、円筒度不良や現像ローラ等の当接部材との当接不良が生じる。したがって、基材の厚さは、０．０４ｍｍ以上とすることが望ましい。
【０１５４】
一方、基材の厚さが大きすぎると、良好な可撓性が得られ難くなるとともに、当接部材との当接によって生じる応力も大きくなってしまう。また、電鋳時間が長くなることから、製造コストも増大してしまう。したがって、基材の厚さは、０．０５ｍｍ以下とすることが望ましい。
【０１５５】
そこで、この実施例では、基材の厚さを、４０μｍ程度とする。
【０１５６】
（２）感光層１４０ｃは、下引き層（ＵＣＬ）と、電荷発生層（ＣＧＬ）と、電荷輸送層（ＣＴＬ）とで構成し、各層の厚さは次のようにする。
【０１５７】
下引き層を１〜２μｍ程度、電荷発生層を０．５μｍ程度、電荷輸送層を１５〜３０μ程度とする。
【０１５８】
感光層は、クリーナブレード１７１等の当接部材との当接によって摩耗して行くため、感光層の膜厚が薄すぎると、寿命が短くなってしまう。したがって、感光層の膜厚は、０．０１５ｍｍ以上であることが望ましい。
【０１５９】
一方、感光層が厚くなると、電荷が分散し易くなり、高解像度が得られなくなってしまう。この実施例では、６００ｄｐｉ以上の解像度が得られるようになっており、そのためには、感光層の膜厚は、０．０３２５ｍｍ以下であることが望ましい。
【０１６０】
そこで、この実施例では、感光層の膜厚を、上記の通りとする。
【０１６１】
（３）感光体１４０の直径（外径）は、φ８５．５ｍｍ程度とする。
【０１６２】
図１に示した画像形成装置は、Ａ３ノビサイズの用紙に画像を形成することができるものであり、したがって連続して供給される用紙に対して連続して画像を形成するためには、用紙間の間隔（先行する用紙の後端と後続する用紙の先端との距離）を考慮すると、中間転写ベルト３６の外周長さは直径にして、φ１７１ｍｍ以上必要である。
【０１６３】
一方、中間転写ベルト３６上に形成されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋのトナー像のベルト進行方向における相対的な位置誤差を小さくし、部品の公差を緩くするためには、中間転写ベルト３６の直径と感光体１４０の直径とを整数比とし、感光体１４０上に形成される画像の感光体１４０に対する位置が各色で同一にすることが望ましい。
【０１６４】
他方、４つの現像手段１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を感光体１４０の周りに配置することができるようにするためには、感光体１４０の直径はφ６０ｍｍ以上とすることが望ましいけれども、装置の小型化を図るためにはできるだけ小さくする方が望ましい。
【０１６５】
そこで、この実施例では、感光体１４０の直径（外径）をφ８５．５ｍｍ程度とする。
【０１６６】
しかしながら、連続して供給される用紙間の間隔を小さくし、あるいは大きくすることにより、感光体１４０の直径は、φ８０〜９０ｍｍの範囲とすることができる。
【０１６７】
（４）感光体１４０の軸線方向長さは、４１０±０．２ｍｍ程度とする。
【０１６８】
帯電ローラ１６０等の当接によって撓む感光体１４０に永久変形が生じないようにするためには、感光体１４０の被支持部と帯電ローラ１６０の端部との間の距離あるいは現像ローラ１１の端部との距離を３０ｍｍ程度とすることが望ましい。
【０１６９】
そこで、この実施例では、感光体１４０の長さを、４１０±０．３ｍｍ程度とする。
【０１７０】
なお、帯電ローラ１６０等の長さについては後述する。
【０１７１】
（５）感光体１４０のクリーナブレード１７１に対する摩擦係数は、１．０以下とする。具体的には、０．５〜１程度とする。
【０１７２】
摩擦係数が１．０を越えると、感光体１４０の駆動トルクが増大するからである。
【０１７３】
（６）感光体ユニット１０１に組み込まれた状態での感光体１４０の円筒度を、０．０５ｍｍ以下とする。
【０１７４】
現像ローラ１１の感光体１４０に対する食い込み深さを０．１５ｍｍ程度として安定した当接状態を得るためである。
【０１７５】
（７）感光体１４０の接地構造は、次のようにする。
【０１７６】
図６において、バックアップドラム１５０の円筒部材１５２を導電性材料（例えばアルミニウム）で構成するとともに、軸１１０も導電性材料（例えばステンレス）で構成し、側板１５１の内側面に、円筒部材１５２と軸１１０とを電気的に接続する導通部材１５７を設ける。この導通部材１５７は、その両端が円筒部材１５２と軸１１０とに接触する、例えば、ステンレス製の板バネで構成する。
【０１７７】
軸１１０の端部には、同じくステンレス製の板バネ等からなる導通部材８７を接触させる。この導通部材８７は、接地されている画像形成装置のフレームに取り付ける。
【０１７８】
したがって、感光体１４０は、その導電性基材１４０ｂの内周面→バックアップドラム１５０の円筒部材１５２→導通部材１５７→軸１１０→導通部材８７→フレームを介して接地される。
【０１７９】
軸１１０に関し
軸１１０は金属製の軸で構成する。例えばステンレス製の軸で構成する。
【０１８０】
直径はφ１２ｍｍ程度、長さは４９０ｍｍ程度とする。
【０１８１】
バックアップドラム１５０に関し
バックアップドラム１５０の側板１５１は合成樹脂、円筒部材１５２はアルミパイプで構成する。
【０１８２】
バックアップドラム１５０の半径方向の位置精度は、±１００μｍ程度とすることが望ましい。また、円周方向（感光体１４０の回転方向）の位置精度は、±１゜以内程度とする事が望ましい。
【０１８３】
なお、偏心ブッシュ１５４は合成樹脂で構成する。
【０１８４】
帯電ローラ１６０に関し
（１）帯電ローラ１６０は、表面層を有する２層のゴムローラとする。
【０１８５】
表面層を設けるのは、感光体１４０を侵す物質のブリードアウトを防止するためである。また、帯電ローラ１６０の抵抗値を制御するためである。
【０１８６】
中心側の層は、金属塩（過塩素酸リチウム）をウレタンやナイロン樹脂に分散させたイオン導電性ゴム（ＮＢＲ）とする。抵抗値の電圧、電流依存性を小さくするためである。
【０１８７】
表面層は、ウレタンやナイロン樹脂にＳＮＯ２、カーボンブラックを分散させたものを用いる。
【０１８８】
（２）帯電ローラ１６０の直径はφ１４ｍｍ程度とし、軸１６１の直径はφ１０ｍｍ程度とする。
【０１８９】
長さ３７１ｍｍのシャフトの変形を防止するにはφ１０ｍｍ程度の径が必要である。
【０１９０】
そこで、この実施例では、軸１６１の直径をφ１０ｍｍ程度とし、ゴム厚を２ｍｍ程度として、帯電ローラ１６０の直径をφ１４ｍｍ程度とする。
【０１９１】
（３）帯電ローラ１６０の抵抗値は１×１０５〜５×１０６Ωとする。
【０１９２】
抵抗値が１×１０５Ω以下であるとピンホールに対応できなくなるし、５×１０６Ω以上であると帯電能力が低下するからである。
【０１９３】
（４）帯電ローラ１６０への印加電圧は、−１〜１．５ｋＶ程度とする。この電圧は、画像形成装置本体の制御部９０によって最適に制御される。
【０１９４】
（５）帯電ローラ１６０の駆動方法は、感光体１４０に従動させる方法、すなわち感光体１４０によって駆動される方法とする。
【０１９５】
感光体１４０と帯電ローラ１６０とが相対的に摺動して（滑って）電荷注入による帯電むらが発生するのを抑えるためである。
【０１９６】
また、構造が簡単で安価に作成することができるからである。
【０１９７】
（６）帯電ローラ１６０の感光体１４０へ向けての圧縮コイルバネ１６３，１６３による押圧力は１．４ｇｆ／ｍｍ程度とする。
【０１９８】
押圧力が大きすぎると感光体１４０へ与える応力が大きくなりすぎるからであり、押圧力が小さすぎると、感光体１４０との安定した当接状態および従動が得られなくなるからである。
【０１９９】
そこで、この実施例では、押圧力を１．４ｇｆ／ｍｍとする。
【０２００】
（７）電極構造は、図１１に示すように、軸１６１の一端１６１ａを半球状に形成し、これに導電性部材（例えばステンレス、りん青銅）からなる板バネ１６４を圧接させる。板バネ１６４は、カートリッジケース本体Ａの側部２２０に取付け、その一端１６４ａを、画像形成装置本体の、板バネからなる電極部材８８に圧接させる。この電極部材８８を介して上記電圧が帯電ローラ１６０に印加される。
【０２０１】
（８）帯電ローラ１６０の長さは３７１±０．５ｍｍ程度とする。
【０２０２】
クリーニング手段１７０に関し
（１）クリーナブレード１７１の長さは３７０±０．５ｍｍとする。
【０２０３】
（２）ブレード１７１の材質はウレタンゴムとする。
【０２０４】
耐摩耗性に優れ、安価だからである。
【０２０５】
（３）ブレード１７１の硬度は、６０゜〜８０゜（ＪＩＳ Ａ）とする。
【０２０６】
硬すぎると感光体１４０の摩耗が激しくなり、柔すぎるとブレードの摩耗が激しくなるからである。
【０２０７】
（４）ブレード１７１の厚さは２〜３ｍｍ程度、自由長（ブレードホルダ１７４で指示されていない部分の長さ）は８〜１０ｍｍ程度とする。
【０２０８】
（５）ブレード１７１の使用稜線粗さは、Ｒｍａｘ１０μｍ以下とする。
【０２０９】
クリーニング性を確保するためである。
【０２１０】
（６）ブレード１７１の感光体１４０に対する当接圧力は、２０〜４０ｇ／ｃｍとする。
【０２１１】
当接圧が大きすぎると、ブレード１７１との摩擦によって感光体１４０が摩耗し易くなり、感光体１４０の寿命が短くなるからである。また、感光体１４０の駆動トルクが増大するとともに、感光体１４０の応力も増大するからである。
【０２１２】
逆に、当接圧が小さすぎると、クリーニング性が低下するとともに、感光体フィルミングの防止が困難になるからである。
【０２１３】
（７）ブレード１７１の感光体１４０に対する当接角度θ１（図９参照。当接部における感光体１４０に対する接線とクリーナブレード１７１とのなす角度）は、１５〜３０゜とする。
【０２１４】
当接角度θ１が大きすぎると、クリーニング性が低下し、これを向上させるためには当接圧を増大させなければならなくなるからである。
【０２１５】
逆に、当接角度θ１が小さすぎると、ブレード１７１の位置精度の範囲内において腹当て状態にならない、すなわち、ブレードの稜線が感光体１４０に確実には当接しなくなるのを防止するためにブレードの位置精度を厳しくしなければならないからである。
【０２１６】
（８）ブレードホルダ１７４の回転支点位置の角度θ２（図９参照。前記接線と、回転支点２１１と当接部とを結んだ線とのなす角度）は、３０〜４０゜とする。
【０２１７】
（９）シール部材１７６は、フォームシートで構成する。
【０２１８】
（１０）すくいシート１７７は、ＰＥＴフィルムで構成する。
【０２１９】
厚さは１００μｍ程度、自由長は６．６ｍｍ程度、撓み量は１ｍｍ程度、感光体１４０への当接角度は０゜とする。
【０２２０】
（１１）トナー搬送スクリュー１７３の回転速度は、６０ｒｐｍ程度とする。
【０２２１】
回転速度が速すぎると、駆動系の負荷が増大するとともに、振動の抑制が困難となるからである。
【０２２２】
逆に、回転速度が遅すぎると、廃トナーの搬送量が確保できなくなる、例えば、黒べた印字時に生じる比較的多量の廃トナーを確実に搬送することが困難となるからである。
【０２２３】
そこで、この実施例では、スクリューの回転速度を６０ｒｐｍとする。
【０２２４】
ギア１９０に関し
ギア１９０はポリアセタールで構成する。金属に比べて制振性が高く、成形により製作可能であり型の精度を高めることによって金属の切削加工より高精度化が可能であり、しかも安価に作成できるからである。
【０２２５】
ギア１９０のピッチ円直径はφ６０ｍｍ程度とする。
【０２２６】
モジュールは０．８程度とする。
【０２２７】
ジッタ対策上、モジュールを大きくし過ぎると、噛み合い率が小さくなって、安定したトルク伝達ができなくなる。逆に、モジュールを小さくし過ぎると、部材の公差や熱膨張による歯車と歯車の軸間距離の変動に対して噛み合い率の変動が大きくなってしまう。
【０２２８】
そこで、この実施例では、ギア１９０のモジュールを０．８程度とする。
【０２２９】
歯形は、噛み合い率を上げるために高歯の平歯車とし、歯形精度はＪＧＭＡ１級とする。
【０２３０】
＜感光体カートリッジ１００の保持力に関し，図１４参照＞
一対の引っ張りバネ８６，８６による感光体カートリッジ１００の保持力は、ギア１９０側で４〜６ｋｇｆ，その反対側で２〜３ｋｇｆとする。
【０２３１】
ギア１９０側の保持力を大きくするのは、ギア１９０が受ける反力によって感光体カートリッジ１００が外れないようにするためである。
【０２３２】
また、上記のバネ力によって、着脱操作時のクリック感が得られるとともに、スムーズな着脱が可能となる。
【０２３３】
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、本発明は上記の実施の形態あるいは実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【０２３４】
例えば、
▲１▼軸１１０と偏心ブッシュ１５４との軸回り方向の位置決め手段は、上記実施の形態では、軸１１０に固定したピン１１１と、偏心ブッシュ１５４に形成した溝１５６とで構成したが、これに限らず適宜の構造を採用することができる。また、この位置決め手段は、必ずしも軸１１０と偏心ブッシュ１５４との間に設ける必要はなく、例えば、組立時に偏心ブッシュを軸の所定位置に固着するようにすることもできる。
【０２３５】
▲２▼感光体ユニット１０１をカートリッジケース２００に組み込む際の誤取付防止手段は、上記の実施の形態では、軸１１０の一端をＤ形とし、これに適合するＤ形の穴２５１をサイドカバー２５０に設けることによって構成したが、これに限らず適宜の構造を採用することができる。例えば、感光体ユニット１０１とカートリッジケース２００とに合わせマークを設けても良い。
【０２３６】
【発明の効果】
請求項１記載の画像形成装置、あるいは請求項２記載の感光体カートリッジのいずれによっても、当接部材との確実で安定した接触状態を得ることが可能で、耐久性および取扱い性に優れ、確実に駆動することができるという作用効果が得られる。
【０２３７】
しかも、感光体のクリープ変形を最小限に抑えることができる。
【０２３８】
さらに、構造が単純であり、簡単に組み立てることができ、したがって高精度に作成することができる。また、感光体に対する負荷を小さくすることができ、感光体の駆動トルクを低減させることができる。
【０２３９】
請求項２記載の感光体カートリッジによれば、バックアップドラムによる両圧接位置における内方からの支持をより確実に行なうことができる。
【０２４０】
しかも、その取扱いおよび装置の取扱いがさらに一層容易になる。
【０２４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る感光体カートリッジおよびこれを用いた画像形成装置の一実施の形態を示す概略図。
【図２】感光体カートリッジおよびその周辺の部分切断拡大図。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ拡大部分断面図。
【図４】感光体カートリッジの分解斜視図。
【図５】別角度から見た部分省略分解斜視図。
【図６】感光体ユニット１０１の断面図。
【図７】図６の部分拡大図。
【図８】感光体カートリッジ１００の断面図。
【図９】図８の部分拡大図。
【図１０】主としてトナー搬送スクリュー１７３を示す平面図。
【図１１】主として帯電ローラ１６０を示す平面図。
【図１２】主として感光体ユニット１０１のカートリッジケース２００本体Ａへの組み込み方向を示す部分断面図。
【図１３】主として、ピン１１３の固定構造を示す部分断面図。
【図１４】感光体カートリッジ１００の画像形成装置のフレーム８２に対する着脱構造を示す部分省略側面図。
【図１５】（ａ）（ｂ）は従来技術の説明図。
【符号の説明】
１００ 感光体カートリッジ
１０１ 感光体ユニット
１１０ 軸
１２０，１３０ 円板状部材
１４０ 感光体
１５０ バックアップドラム
１５４ 偏心ブッシュ（偏心軸受部材）
１５５ ベアリング（偏心軸受部材）
１６０ 帯電ローラ（帯電部材）
１７１ クリーナブレード（クリーニング部材）
２００ カートリッジケース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, and a copying machine that forms an image using electrophotographic technology, and a photosensitive cartridge used in the image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In general, an image forming apparatus using an electrophotographic technique has a photosensitive member having a photosensitive layer on an outer peripheral surface, a charging unit that uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive member, and a charging unit that is uniformly charged by the charging unit. An exposure unit that selectively exposes the outer peripheral surface to form an electrostatic latent image, and a toner that is a developer is applied to the electrostatic latent image formed by the exposure unit to form a visible image (toner image). Developing means, transfer means for transferring the toner image developed by the developing means to a transfer medium such as paper, and a cleaning member for removing the developer remaining on the outer peripheral surface of the photosensitive member after transfer. .
[0003]
As the photosensitive member, a hard photosensitive drum having a photosensitive layer formed on the outer peripheral surface and a flexible photosensitive belt having a photosensitive layer formed on the surface are generally known.
[0004]
As a means for applying toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member, toner is carried on the surface of the developing roller, and the developing roller is brought into contact with the surface of the photosensitive member, or at a very small interval. The developing roller is generally known, and as the developing roller, a hard roller and an elastic member are known.
[0005]
When a hard photosensitive drum is used as the photosensitive member and a hard developing roller is used, there is a limit to manufacturing the photosensitive drum and the developing roller with high accuracy, and an error always occurs. It is difficult to bring them into close contact with each other evenly or with a uniform minute interval between them. In particular, it is extremely difficult to make the photosensitive drum and the developing roller, which are hard materials, uniformly contact with each other, and a gap is locally generated and uneven development occurs, or the photosensitive drum and the development are pressed more strongly than necessary. There arises a problem that the roller is scratched.
[0006]
Therefore, it is not usually done to make the photoconductor and the developing roller both hard, and when a hard photoconductor drum is used as the photoconductor, the developing roller is made of an elastic material. When a hard roller is used, a flexible photosensitive belt is used as the photosensitive member.
[0007]
However, when the developing roller is made of an elastic body, there is a problem that the toner easily scatters as the developing roller rotates.
[0008]
Further, when a photosensitive belt is used as a photosensitive member, at least two rollers are required to support the photosensitive belt, which causes a problem that not only the structure is complicated but also the apparatus is enlarged. It was.
[0009]
Therefore, it is desired to solve such problems at the same time.
[0010]
Conventionally, a photoreceptor driving device described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-188164 has been known as an attempt to meet such a demand.
[0011]
FIGS. 15A and 15B are diagrams showing the photosensitive member driving device, where FIG. 15A is a side view and FIG. 15B is a perspective view.
[0012]
This photoconductor driving device has a photoconductor belt 20 formed as a cylindrical thin film sheet, an outer diameter circumference shorter than the inner diameter circumference of the photoconductor belt 20, and is located inside the photoconductor belt 20. The friction coefficient between the driving roller 21 that rotates and the photosensitive belt 20 is set to be smaller than the friction coefficient between the driving roller 21 and the photosensitive belt 20, and the driving roller 21 is driven within a predetermined range in the circumferential direction. A pressing member 22 that slidably presses the photosensitive belt 20 while the photosensitive belt 20 is in close contact with the roller 21 is provided. In FIG. 15, 24 is a charger, 25 is an exposure device, 26 is a developing roller, 27 is a transfer charger, and 28 is a cleaning roller.
[0013]
According to such a photosensitive member driving device, the photosensitive belt 20 is driven in a state of being in close contact with the surface of the driving roller 21 by the pressing member 22. The deflection 23 is formed by the difference in circumference.
[0014]
For this reason, the photosensitive belt 20 can be used as a hard material in the contact portion by the pressing member 22 because the hardness is simulated by the hardness of the driving roller 21, and in the portion without the pressing member 22. Since the deflection 23 is formed, it can be used as an elastic body.
[0015]
Therefore, according to this apparatus, the cleaning roller 28 made of an elastic body can be brought into contact with the contact portion of the photosensitive belt 20 with the pressing portion 22, and the developing roller 26 made of a hard material at the deflection 23 portion. Can be contacted.
[0016]
The contact between the developing roller 26 and the developing roller 26 acts as an elastic body, so that even when the developing roller 26 is made of a hard material, the contact with the developing roller 26 is stably performed with a sufficient nip width and a very low pressure contact force.
[0017]
That is, according to this apparatus, even if a hard developing roller is used, the photosensitive member and the developing roller are not damaged, and an increase in the size of the apparatus can be prevented.
[0018]
An apparatus similar to this apparatus is also disclosed in JP-A-6-27859, JP-A-6-258989, and the like.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described photoreceptor driving device described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-188164, the photosensitive belt 20 is guided by the pressing member 22 partially provided on the peripheral edge of the photoreceptor belt 20, so that the photosensitive belt When the body belt 20 enters the pressing member 22, bending stress is likely to be generated at the peripheral edge (edge edge) of the photoreceptor belt 22 at the entrance portion 22 a, and thereby the edge of the photoreceptor belt 20 is bent. There is a problem that cracking or peeling of the photosensitive layer is likely to occur (inferior in durability). As a result, there is a problem that the photosensitive belt 20 may be broken from the edge portion or may cause a serious image defect although it does not break.
[0020]
Further, the photosensitive belt 20 must be handled alone until it is incorporated into the apparatus in the state shown in FIG. However, since the photosensitive belt 20 is formed as a cylindrical thin film sheet as described above and does not have sufficient rigidity, there is a problem that it is difficult to handle it.
[0021]
Further, in the above apparatus, since the deflection 23 is formed in the portion where the pressing member 22 that presses both ends of the photosensitive belt 20 is not provided, in the portion where the deflection 23 is formed, in the both ends. An opening 29 is formed between the photosensitive belt 20 and the driving roller 21.
[0022]
For this reason, foreign matters such as toner, toner external additives, and paper dust floating in the apparatus are likely to enter between the photosensitive belt 20 and the driving roller 21 through the openings 29 and 29, and the entry of these foreign matters. There is a problem that the frictional force between the photosensitive belt 20 and the driving roller 21 decreases, and the photosensitive belt 20 may not be driven.
[0023]
The present invention is intended to solve the various problems as described above, and its purpose is to obtain a reliable and stable contact state with the abutting member, which is excellent in durability and handleability. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be reliably driven and a photosensitive member cartridge used therefor.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 includes a shaft that does not rotate by itself, a pair of disk-shaped members that are rotatably attached to the shaft, and a pair of disk-shaped members. A flexible thin-walled cylindrical photosensitive member that is supported and fixed at both ends by a member and rotated together with the disk-shaped member, and an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the photosensitive member. A photosensitive unit having a backup drum rotatably attached to the shaft via an eccentric bearing member and supporting a part of the photosensitive member from the inside;
A cleaning member that is constantly pressed against the photoreceptor of this photoreceptor unit from the outside and removes the developer remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor;
A charging member that is always in pressure contact with the photoreceptor from the outside and charges the surface of the photoreceptor,
The eccentric direction of the backup drum by the eccentric bearing member is set between a pressure contact position between the cleaning member and the photosensitive member and a pressure contact position between the charging member and the photosensitive member.
[0025]
The photosensitive cartridge according to claim 2 has a shaft that does not rotate by itself, a pair of disk-like members rotatably attached to the shaft, and both ends supported and fixed by the pair of disk-like members. A flexible thin-walled cylindrical photosensitive member that is rotationally driven together with the disk-shaped member, and an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the photosensitive member, and an eccentric bearing on the shaft inside the photosensitive member. A photoconductor unit having a backup drum that is rotatably mounted via a member and supports a part of the photoconductor from the inside;
A cleaning member that is constantly pressed against the photoreceptor of this photoreceptor unit from the outside and removes the developer remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor;
A cartridge in which a charging member that is constantly pressed against the photoconductor from outside to charge the surface of the photoconductor is incorporated;
The eccentric direction of the backup drum by the eccentric bearing member is set between a pressure contact position between the cleaning member and the photosensitive member and a pressure contact position between the charging member and the photosensitive member.
[0026]
[Function and effect]
The following effects can be obtained by either the image forming apparatus according to the first aspect or the photosensitive member cartridge according to the second aspect.
[0027]
(A) The photoconductor unit of the image forming apparatus (or photoconductor cartridge) is supported and fixed by a pair of disk-like members that are rotatably attached to the shaft at both ends of a thin cylindrical photoconductor. Therefore, when the disk-shaped member is driven to rotate, the photoconductor is reliably rotated.
[0028]
Further, since both end portions of the photoconductor are supported and fixed by a pair of disk-like members, the durability is also excellent.
[0029]
(B) Since the photosensitive member has a thin cylindrical shape having flexibility and both ends thereof are supported by the disk-shaped member, the photosensitive body is not supported by the disk-shaped member. The central part can be deformed inward.
[0030]
Therefore, a portion of the central portion of the photoconductor that is not supported from the inside by the backup drum can be used as a so-called pseudo soft material. Therefore, a member to be in contact with this is a hard roller or the like. However, a reliable and stable contact state can be obtained, and an image can be reliably formed on the photoconductor or can be carried.
[0031]
On the other hand, the cleaning member and the charging member are always pressed against the outer peripheral surface of the photoreceptor, but a part of the photoreceptor is rotatably attached to the shaft via an eccentric bearing member. Supported from the inside by a backup drum,
Since the eccentric direction of the backup drum by the eccentric bearing member is set between the pressure contact position between the cleaning member and the photosensitive member and the pressure contact position between the charging member and the photosensitive member, The photoreceptor is supported from the inside by the backup drum.
[0032]
Therefore, the cleaning member and the charging member can be reliably brought into pressure contact with the photosensitive member, the developer remaining on the outer peripheral surface of the photosensitive member can be surely removed, and the surface of the photosensitive member can be reliably charged. Can be made.
[0033]
In addition, if the cleaning member and the charging member are always pressed against the photosensitive member without the backup drum, the thin cylindrical photosensitive member may be creep-deformed. According to (or the photoconductor cartridge according to claim 2), the photoconductor is reliably supported from the inside by the backup drum at the two pressure contact positions as described above, so that the photoconductor is subjected to creep deformation. Can be minimized.
[0034]
(C) In the photosensitive unit, both ends of the photosensitive member are supported and fixed by a pair of disk-like members rotatably attached to the shaft, and a backup drum is attached to the shaft inside the photosensitive member. As a result, it is easy to handle the photosensitive unit itself, and as a result, it is easy to handle the entire apparatus (or the photosensitive cartridge).
[0035]
As described above, the image forming apparatus according to claim 1 or the photosensitive member cartridge according to claim 2 can obtain a reliable and stable contact state with the abutting member, and is durable and handled. The effect that it is excellent in performance and can be driven reliably is obtained.
[0036]
In addition, since the eccentric direction of the backup drum by the eccentric bearing member is set between the pressure contact position between the cleaning member and the photosensitive member and the pressure contact position between the charging member and the photosensitive member, Since the photoconductor is supported from the inside by the backup drum, the creep deformation of the photoconductor can be minimized.
[0037]
Further, the backup drum has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the photoconductor, and is rotatably attached to the shaft via an eccentric bearing member. can get.
[0038]
(D) Since the backup drum is configured to rotatably support the shaft via an eccentric bearing member, the structure is simple and can be easily assembled. Therefore, it can be created with high accuracy.
[0039]
(E) The backup drum has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the photoconductor, and is rotatably attached to the shaft via an eccentric bearing member. Can be supported. Accordingly, by setting the eccentric direction of the backup drum by the eccentric bearing member between the pressure contact position between the cleaning member and the photosensitive member and the pressure contact position between the charging member and the photosensitive member, the photosensitive drum is exposed at the two pressure contact positions. The body can be supported from the inside by the backup drum.
[0040]
(F) Since the backup drum is rotatably supported with respect to the shaft via an eccentric bearing member, the backup drum rotates following the contact of the outer peripheral surface with the inner peripheral surface of the photoconductor. Therefore, the load on the photoconductor can be reduced, and the driving torque of the photoconductor can be reduced.
[0041]
further,
According to the photoconductor cartridge of the second aspect, since the photoconductor unit, the cleaning member, and the charging member are incorporated, the back-up drum is more reliably supported from the inside at the two pressure contact positions. Can be done.
[0042]
In addition, the handling and handling of the apparatus becomes even easier.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0044]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a photoreceptor cartridge and an image forming apparatus using the same according to the present invention, FIG. 2 is a partially cut-away enlarged view of the photoreceptor cartridge and its periphery, and FIG. It is III expanded partial sectional drawing.
[0045]
The image forming apparatus will be described first, and then the photosensitive cartridge will be described.
[0046]
This image forming apparatus is an apparatus that can form a full-color image using a developing device using toner of four colors of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K).
[0047]
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a photoconductor cartridge, and the photoconductor 140 is rotationally driven in the direction indicated by an arrow by an appropriate driving means (not shown).
[0048]
The photoreceptor 140 has a thin cylindrical conductive substrate 140b (see FIG. 3), which will be described in detail later, and a photosensitive layer 140c formed on the surface thereof.
[0049]
A charging roller 160 as a charging member, a developing device 10 (Y, C, M, K) as a developing unit, an intermediate transfer device 30, and a cleaning unit 170 are arranged around the photoconductor 140 along the rotation direction. Be placed.
[0050]
The charging roller 160 is always in pressure contact with the outer peripheral surface of the photoreceptor 140 and uniformly charges the outer peripheral surface. On the outer peripheral surface of the uniformly charged photoreceptor 140, the exposure unit 40 performs selective exposure L1 according to desired image information, and an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 140 by this exposure L1. .
[0051]
The electrostatic latent image is developed with toner applied by the developing device 10.
[0052]
As the developing devices, a yellow developing device 10Y, a cyan developing device 10C, a magenta developing device 10M, and a black developing device 10K are provided. These developing units 10Y, 10C, 10M, and 10K are configured to be swingable, so that only the developing roller 11 of one developing unit can selectively contact the photoreceptor 140. Therefore, these developing units 10 apply toner of any one of yellow, cyan, magenta, and black to the surface of the photoconductor 140 to develop the electrostatic latent image on the photoconductor 140. The developing roller 11 is a hard roller, for example, a metal roller having a roughened surface, or a hard resin roller.
[0053]
The developed toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 36 of the intermediate transfer device.
[0054]
The cleaning means 170 is cleaned by the cleaner blade 171 as a cleaning member that scrapes off the toner T (see FIG. 9) remaining and adhered to the outer peripheral surface of the photosensitive member 140 after the transfer, and the cleaner blade 171. And a receiving portion 172 for receiving toner.
[0055]
The intermediate transfer device 30 includes a driving roller 31, four driven rollers 32, 33, 34, and 35, and an endless intermediate transfer belt 36 that is stretched around these rollers.
[0056]
The driving roller 31 is rotationally driven at substantially the same peripheral speed as that of the photosensitive member 140 because a gear (not shown) fixed to the end of the driving roller 31 meshes with a driving gear 190 (see FIG. 4) of the photosensitive member 140. Therefore, the intermediate transfer belt 36 is circulated and driven in the direction of the arrow in the drawing at substantially the same peripheral speed as that of the photoreceptor 140.
[0057]
The driven roller 35 is disposed at a position where the intermediate transfer belt 36 is pressed against the photosensitive member 140 by its own tension between the driven roller 35 and the primary roller at the pressure contact portion between the photosensitive member 140 and the intermediate transfer belt 36. A transfer portion T1 is formed. The driven roller 35 is disposed near the primary transfer portion T1 on the upstream side of the intermediate transfer belt 36 in the circulation direction.
[0058]
An electrode roller (not shown) is disposed on the drive roller 31 via an intermediate transfer belt 36, and a primary transfer voltage is applied to a conductive layer 36a (see FIG. 3), which will be described later, of the intermediate transfer belt 36 via this electrode roller. Applied.
[0059]
The driven roller 32 is a tension roller, and urges the intermediate transfer belt 36 in the tension direction by urging means (not shown).
[0060]
The driven roller 33 is a backup roller that forms the secondary transfer portion T2. A secondary transfer roller 38 is opposed to the backup roller 33 with an intermediate transfer belt 36 interposed therebetween. The secondary transfer roller 38 can be brought into contact with and separated from the intermediate transfer belt 36 by a contact and separation mechanism (not shown). A secondary transfer voltage is applied to the secondary transfer roller 38.
[0061]
The driven roller 34 is a backup roller for the belt cleaner 39. The belt cleaner 39 includes a cleaner blade 39a that contacts the intermediate transfer belt 36 and scrapes off toner adhering to the outer peripheral surface thereof, and a receiving portion 39b that receives the toner scraped off by the cleaner blade 39a. ing. The belt cleaner 39 can be brought into contact with and separated from the intermediate transfer belt 36 by a contact and separation mechanism (not shown).
[0062]
As shown in FIG. 3, the intermediate transfer belt 36 is composed of a multilayer belt having a conductive layer 36a and a resistance layer 36b formed on the conductive layer 36a and pressed against the photoreceptor 140. The conductive layer 36a is formed on an insulating substrate 36c made of synthetic resin, and a primary transfer voltage is applied to the conductive layer 36a via the electrode roller described above. Note that the conductive layer 36a is exposed in a band shape by removing the resistance layer 36b in a belt shape at the edge of the belt 36, and the electrode roller comes into contact with the exposed portion.
[0063]
In the process in which the intermediate transfer belt 36 is circulated, the toner image on the photoconductor 140 is transferred onto the intermediate transfer belt 36 at the primary transfer portion T1, and the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 36 is transferred to the secondary transfer belt 36. In the transfer portion T2, the image is transferred to a sheet (recording material) S such as paper supplied between the secondary transfer roller 38 and the transfer portion T2.
[0064]
The sheet S is fed from the sheet feeding device 50 and is supplied to the secondary transfer portion T2 by the gate roller pair G at a predetermined timing. Reference numeral 51 denotes a paper feed cassette, and 52 denotes a pickup roller.
[0065]
The sheet S on which the toner image is transferred by the secondary transfer portion T2 passes through the fixing device 60, and the toner image is fixed. The sheet S is formed on the case 80 of the apparatus main body through the paper discharge path 70. It is discharged on the part 81. This image forming apparatus has two paper discharge paths 71 and 72 that are independent from each other as the paper discharge path 70, and the sheet that has passed through the fixing device 60 is one of the paper discharge paths (71 or 72). Discharged through. The sheet discharge paths 71 and 72 also constitute a switchback path. When images are formed on both sides of a sheet, the sheet once entered the sheet discharge path 71 or 72 passes through the return path 73. Then, it is fed again toward the secondary transfer portion T2.
[0066]
The outline of the operation of the entire image forming apparatus as described above is as follows.
[0067]
(I) When a print command signal (image forming signal) from a host computer or the like (not shown) is input to the control unit 90 of the image forming apparatus, the photosensitive member 140, each roller 11 of the developing device 10, and The intermediate transfer belt 36 is driven to rotate.
[0068]
(Ii) The outer peripheral surface of the photoreceptor 140 is uniformly charged by the charging roller 160.
[0069]
(Iii) The exposure unit 40 performs selective exposure L1 according to the image information of the first color (for example, yellow) on the outer peripheral surface of the uniformly charged photoreceptor 140, thereby forming an electrostatic latent image for yellow. Is done.
[0070]
(Iv) Only the developing roller of the developing device 10Y for the first color (for example, yellow) contacts the photoconductor 140, whereby the electrostatic latent image is developed, and the toner image for the first color (for example, yellow) Is formed on the photoreceptor 140.
[0071]
(V) A primary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the intermediate transfer belt 36, and the toner image formed on the photoreceptor 140 is transferred onto the intermediate transfer belt 36 at the primary transfer portion T1. The At this time, the secondary transfer roller 38 and the belt cleaner 39 are separated from the intermediate transfer belt 36.
[0072]
(Vi) After the toner remaining on the photosensitive member 140 is removed by the cleaning unit 170, the photosensitive member 140 is discharged by the discharging light L2 from the discharging unit 41 (see FIG. 2).
[0073]
(Vii) The operations (ii) to (vi) are repeated as necessary. That is, the second color, the third color, and the fourth color are repeated according to the contents of the print command signal, and the toner images according to the contents of the print command signal are superimposed on the intermediate transfer belt 36 to be intermediate. It is formed on the transfer belt 36.
[0074]
(Viii) The sheet S is supplied from the sheet feeding device 50 at a predetermined timing, and immediately before or after the leading edge of the sheet S reaches the second transfer portion T2 (in short, an intermediate transfer belt at a desired position on the sheet S). The secondary transfer roller 38 is pressed against the intermediate transfer belt 36 and a secondary transfer voltage is applied to the toner image on the intermediate transfer belt 36 (basically four colors). A full-color image in which the toner images are superimposed) is transferred onto the sheet S. Further, the belt cleaner 39 contacts the intermediate transfer belt 36, and the toner remaining on the intermediate transfer belt 36 after the secondary transfer is removed.
[0075]
(Ix) When the sheet S passes through the fixing device 60, the toner image is fixed on the sheet S. After that, the sheet S is directed to a predetermined position (in the case of non-double-sided printing, the double-sided printing is performed toward the sheet receiving unit 81). In this case, the sheet is conveyed to the return path 73 via the switchback path 71 or 72.
[0076]
Next, the photoconductor cartridge 100 will be described.
[0077]
FIG. 4 is an exploded perspective view of the photosensitive member cartridge, and FIG. 5 is a partially omitted exploded perspective view seen from another angle.
[0078]
As shown in FIG. 4, the photosensitive member cartridge 100 includes a photosensitive member unit 101, a charging roller 160, a cleaner blade 171, a cartridge case 200 in which the photosensitive member unit 101 charging roller 160, the cleaner blade 171 and the like are incorporated. It has.
[0079]
First, the photoconductor unit 101 will be described.
[0080]
FIG. 6 is a cross-sectional view of the photoconductor unit 101.
[0081]
As shown in FIG. 6, the photoconductor unit 101 includes a shaft 110 that does not rotate by itself, a pair of disk-like members 120 and 130 that are rotatably attached to the shaft 110, and the pair of circles. Both ends are supported and fixed by the plate-like members 120 and 130, and the flexible thin-walled cylindrical photoconductor 140 that rotates with the disk-like members 120 and 130 is attached to the shaft 110 inside the photoconductor 140. As will be described later, a cleaner blade 171 (see FIG. 8) that is pressed against the photoreceptor 140 from the outside, and a backup drum 150 that supports the photoreceptor 140 from the inside at both pressure-contact positions of the charging roller 160. And.
[0082]
The pair of disc-shaped members 120 and 130 are both rotatably provided on the shaft 110 via bearings 114, and both end portions of the photoreceptor 140 are formed by the outer peripheral surfaces 121 and 131 of the disc-shaped members 120 and 130. 141 is supported and fixed.
[0083]
The fixing structure is shown in FIG. FIG. 7 shows a structure for fixing the end portion 141 of the photosensitive member 140 to one disk-shaped member 120, but the structure for fixing the end portion 141 of the photosensitive member 140 to the other disk-shaped member 130 is the same. .
[0084]
As shown in the figure, the outer diameter D 3 of the outer peripheral surface 121 of the disk-shaped member 120 is formed to be slightly larger than the inner diameter D 2 of the photosensitive member 140, and the disk-shaped member 120 is formed at the end 141 of the photosensitive member 140. Is press-fitted. A tapered surface 121a is formed on the inner side of the disk-shaped member 120 so that this press-fitting is performed smoothly. By this press-fitting, the photosensitive member 140 and the disk-shaped member 120 are bonded substantially satisfactorily, but a fixing ring 180 is provided in order to further ensure the coupling between the two.
[0085]
The fixing ring 180 has a ring-shaped disk portion 181 and a short cylindrical portion 182 integrated therewith. The disc portion 181 is provided with a plurality of (for example, eight (only one is shown)) holes 183 for screw insertion at equal intervals in the circumferential direction. The cylindrical portion 182 is press-fitted with the end portion 141 of the photoreceptor 140 and the outer portion of the disk-shaped member 120. A tapered surface 184 is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 182 so that the press-fitting is performed smoothly, and a tapered surface 121b is also formed on the outer portion of the disk-shaped member 120.
[0086]
The photosensitive member 140 is first press-fitted with the disc-shaped member 120 into its end portion 141, and then pressed into the cylindrical portion 182 of the fixing ring 180 (the fixing ring 180 is inserted into the end portion 141 and the photosensitive member 140. The fixing ring 180 is fixed to the disk-shaped member 120 with a screw 185, and is completely fixed to the disk-shaped member 120.
[0087]
The disk-shaped member 120 and the fixing ring 180 are configured such that a fastening allowance C is formed between the outer surface of the disk-shaped member 120 and the inner surface of the fixing ring 180. Therefore, by tightening the screw 185, the edge portion 141a of the photoreceptor 140 is securely sandwiched between the outer peripheral surface 121 of the disk-shaped member 120 and the inner peripheral surface (184) of the cylindrical portion 182 of the fixing ring 180. Pressed and fixed securely. Reference numeral 122 denotes a screw hole for the screw 185.
[0088]
As shown in FIG. 6, a driving gear 190 is fixed to the outer side of the other disk-shaped member 130. The gear 190 is formed separately from the disk-shaped member 130 and is fixed to the disk-shaped member 130 with a plurality of (for example, three (only one is shown)) screws 191. A cylindrical portion 192 is formed integrally with the gear 190, and this cylindrical portion 192 is fitted into a cylindrical portion 133 formed integrally on the outside of the disk-shaped member 130, The shaft 110 is supported via a bearing 114.
[0089]
Therefore, the disk-shaped member 130 is rotatably supported by the shaft 110 via the bearing 114 and the cylindrical portion 192 of the gear 190.
[0090]
The photoreceptor 140 is configured by forming a photosensitive layer 140c on the surface (outer peripheral surface) of a flexible conductive substrate 140b (see FIG. 3). As the substrate, for example, a nickel seamless tube produced by electroforming can be used. The photosensitive layer can be formed by so-called OPC (organic photoreceptor) by dipping. Such flexibility, that is, softness of the photoconductor 140 can be determined by adjusting the thickness and the diameter of the base material 140b, and therefore is appropriately set according to the image forming apparatus to be used. Is possible. For example, the thickness is appropriately set in the range of a base material thickness of 20 to 200 μm and a base material diameter of 10 to 300 mm. Since OPC is mainly made of resin, it is excellent in flexibility. However, in order to ensure adhesion with the base material and to take measures against interference of laser light, an undercoat layer is provided between the base material and the OPC. It is desirable to form. As the undercoat layer, a layer in which particles capable of absorbing laser light such as zinc oxide and titanium oxide are dispersed in a resin such as nylon resin is preferable.
[0091]
The backup drum 150 includes a pair of side plates 151 and 151 and a cylindrical member 152 having both ends fixed by outer peripheral surfaces of the side plates 151 and 151. The outer diameter D1 of the cylindrical member 152 is slightly smaller than the inner diameter D2 of the photoreceptor 140. A bearing hole 153 is provided in the side plate 151, and an eccentric bush 154 and a bearing 155 are provided between the bearing hole 153 and the shaft 110.
[0092]
The eccentric bearing member in this embodiment is composed of the eccentric bush 154 and the bearing 155.
[0093]
The backup drum 150 is rotatably supported with respect to the shaft 110 via an eccentric bearing member, that is, an eccentric bush 154 and a bearing 155.
[0094]
The eccentric bush 154 is located between a pressure contact position between the cleaner blade 171 (see FIG. 8) as a cleaning member and the photosensitive member 140 and a pressure contact position between the charging roller 160 as a charging member and the photosensitive member 140 (see FIG. 8). 8 (in the direction of arrow e), it is eccentric by an eccentric amount E, so that a part of the outer peripheral surface of the backup drum 150 (the outer peripheral surface of the cylindrical member 152) inwardly contacts the photosensitive member 140 at the two pressure contact positions. It comes to support from.
[0095]
The backup drum 150 has an outer diameter D1 that is slightly smaller than the inner diameter D2 of the photoconductor 140, and is rotatably attached to the shaft 110 via an eccentric bearing member. It can be supported over a wide range. Therefore, by setting the eccentric direction e of the backup drum 150 by the eccentric bearing member between the pressure contact position between the cleaner blade 171 and the photoreceptor 140 and the pressure contact position between the charging roller 160 and the photoreceptor 140, It is possible to support the photoreceptor 140 from the inside by a backup drum at both pressure contact positions.
[0096]
A pin 111 for determining an eccentric direction of the eccentric bush 154 with respect to the shaft 110 is fixed to the shaft 110, and a groove 156 having a shape matching the pin 111 is formed on the inner side surface of the eccentric bush 154. Since the protruding length of the pin 111 from the shaft 110 is different between the one end side and the other end side, the eccentric bush 154 is definitely an arrow in FIG. 8 by fitting the pin 111 and the groove 156 together. Arranged in an eccentric state in the e direction.
[0097]
Since the backup drum 150 is rotatably supported with respect to the shaft 110 via an eccentric bush 154 and a bearing 155, the photosensitive unit 101 is incorporated in the cartridge case 200 as shown in FIG. When driven to rotate, the outer peripheral surface 152a of the cylindrical member 152 abuts on the inner peripheral surface 140a of the photosensitive member 140 at the pressure contact position of the cleaning blade 171 and the like, and rotates following the photosensitive member 140.
[0098]
As shown in FIG. 6, a compression coil spring 102 for preventing play is provided between one eccentric bush 154 and the bearing 114.
[0099]
The photoreceptor unit 101 as described above is assembled in the cartridge case 200 in the state shown in FIG.
[0100]
As shown in FIGS. 4, 5, and 8, the cartridge case 200 includes a pair of side portions 210 and 220, a main connection portion 230 that connects the back portions of the side portions 210 and 220, and a side portion 210. , 220 having a sub-connecting portion 240 connecting the lower part of the front portion, side covers 250, 260 covering the outside of the side portions 210, 220 of the case main body A, and the case main body A. A roller cover 270 that covers the charging roller 160 is provided.
[0101]
The case body A is an integrally molded product made of synthetic resin.
[0102]
In the case body A, the cleaning unit 170 is first incorporated, then the charging roller 160 is incorporated, and then the photosensitive unit 101 is incorporated.
[0103]
As shown in detail in FIG. 9, the cleaning unit 170 cleans the cleaner blade 171 that scrapes off the toner T that remains on and adheres to the outer peripheral surface of the photoreceptor 140, and the toner T that has been scraped off by the cleaner blade 171. A receiving portion 172 and a toner conveying screw 173 disposed at the bottom of the receiving portion 172 and serving as a conveying means for conveying the scraped toner are provided.
[0104]
The upper part of the cleaner blade 171 is fixed to the blade holder 174. The blade holder 174 has arms 174a and 174a (only one shown) provided at both ends thereof attached to shafts 211 and 221 (only 211 shown) so as to be swingable with respect to the side portions 210 and 220. A blade biasing spring (compression coil spring) 175 is provided between the main connecting portion 230 and the blade holder 174. When the photosensitive unit 101 is assembled in the cartridge case 200 as shown in FIG. The tip (edge) of the cleaner blade 171 is pressed against the surface of the photoreceptor 140 by the biasing force of the biasing spring 175.
[0105]
According to such a structure, the blade 171 can be kept in constant pressure contact with the photoreceptor 140 at a constant pressure regardless of the shape accuracy of the blade 171 and the rubber hardness. In addition, filming of the photoconductor 140 can be prevented by reducing the pressure fluctuation.
[0106]
The receiving portion 172 is integrally formed with the main connecting portion 230 by the lower portion of the main connecting portion 230.
[0107]
A seal member 176 made of a foam material is provided between the rear end edge of the blade holder 174 and the main connecting portion 230. A rake sheet 177 is provided below the tip of the cleaner blade 171. The base portion of the rake sheet 177 is fixed to the main coupling portion 230, and the leading edge portion thereof is in sliding contact with the surface of the photoreceptor 140 to prevent the toner T from leaking.
[0108]
As shown in a plan view of the toner conveying screw 173, both ends of the screw shaft 173 a are rotatably supported on the side wall 172 a of the receiving portion 172. A gear 173b is fixed to one end of the shaft 173a, and the gear 173b meshes with the gear 190 of the photosensitive unit 101 via the reduction gear 173c. Therefore, when the photosensitive unit 101 is driven to rotate, the toner transport screw 173 is also driven to rotate, and the toner T in the receiving portion 172 is transported to the right in FIG. The conveyed toner T is collected in a waste toner bottle 178.
[0109]
A toner outlet 172b is opened at the bottom of the right end of the receiving portion 172, and a toner recovery port 178a of the waste toner bottle 178 is disposed below and opposed to the toner outlet 172b. A shutter 172 c that can slide in the axial direction of the toner conveying screw 173 is provided at the right end of the receiving portion 172. The shutter 172c slides to the right in FIG. 10 to open the toner outlet 172b when the exterior cover (not shown) of the image forming apparatus is closed, and slides to the left in FIG. 10 to open the toner outlet 172b when the exterior cover is opened. Is supposed to close. The waste toner bottle 178 is detachably attached to the case 80 (see FIG. 1) or the frame of the apparatus main body.
[0110]
As shown in FIGS. 4, 8 and 11, the charging roller 160 has both ends of a shaft 161 at the side portion 210 of the cartridge case 200 via bearing members 162 and 162 (only one is shown in FIGS. 4 and 8). , 220 and is supported so as to be slidable toward the center of the mounted photoconductor 140 (see FIG. 8). The side portions 210 and 220 are provided with notches 212 and 222, and guide grooves 162a and 162a formed on the upper and lower surfaces of the bearing member 162 slide on the opposite edge portions 212a, 212a, 222a and 222a. The bearing member 162 is slidably attached to the side portions 210 and 220 by being fitted. Spring receiving portions 212b and 222b are formed in the notches 212 and 222, and compression coil springs 163 as biasing means are interposed between the spring receiving portions and the bearing member 162, respectively. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 11, when the photosensitive unit 101 is assembled in the cartridge case 200, the charging roller 160 is always pressed against the surface of the photosensitive member 140 by the urging force of the spring 163.
[0111]
As shown in FIGS. 4, 5, and 6, the fixed shaft 110 of the photoconductor unit 101 is provided with pins 113 and 113 on a protruding portion 112 that protrudes outward from the disk-shaped members 120 and 130. In addition, side portions 210 and 220 of the cartridge case 200 are provided with pin receiving portions 213 and 223 for receiving the pins 113. In this embodiment, the pins 113 and 113 and the pin receiving portions 213 and 223 constitute positioning means for determining the position around the fixed shaft 110. The pin 113 may be fixed to the shaft 110 by being press-fitted into a through hole provided in the shaft 110, or may be configured integrally with the shaft 110. Note that one end (right end in FIG. 4) 112a of the shaft 110 has a D-shaped cross section.
[0112]
The side portions 210 and 220 are formed with slits 214 and 224 for guiding the shaft 110 when the photosensitive unit 101 is assembled. Pin receiving portions 213 and 223 are formed at the end portions of the slits. And is formed integrally. The widths of the slits 214 and 224 are each configured to be slightly larger than the outer diameter of the shaft 110, and the start ends of the slits 214 and 224 are formed to have a wide inclined shape.
[0113]
When assembling the photoreceptor unit 101, if both projecting portions 112, 112 of the shaft 110 are inserted into the end portion of the pin 113 in alignment with the slits 214, 224, the pins 113, 113 become the pin receiving portions. The position around the shaft of the fixed shaft 110 is positioned by abutting against the 213 and 223. When the two protrusions 112, 112 of the shaft 110 are inserted into the slits 214, 224, the pin 113 contacts or slides on the outer surface of the side portions 210, 220 to serve as a guide. Therefore, the pins 113 and 113 together with the side portions 210 and 220 constitute a positioning means in the axial direction of the photosensitive unit 101.
[0114]
The direction of the slits 214 and 224 is substantially the same as the direction F in which the tip of the cleaner blade 171 is pressed against the photoconductor 140 of the photoconductor unit 101 as shown in FIG. Therefore, when the photoconductor unit 101 is assembled, the photoconductor unit 101 is prevented from coming into contact with the cleaner blade 171 from an undesired direction, and the cleaner blade 171 is prevented from being turned over or damaged. This effect can be obtained if the direction of the slits 214 and 224 relative to the pressing direction F is within a range of about ± 45 °.
[0115]
As described above, after the photoconductor unit 101 is placed in the case main body A, the side covers 250 and 260 shown in FIGS. 4 and 5 are attached to the outside of the side portions 210 and 220. The side covers 250 and 260 are fixed to the side portions 210 and 220 by appropriate fixing means, for example, screws (not shown).
[0116]
The side covers 250 and 260 are formed with holes 251 and 261 through which the end of the shaft 110 passes. The hole 251 of the side cover 250 has a D shape so as to match the D-shaped shaft end. Therefore, when the mounting direction of the photoconductor unit 101 is not appropriate, the shaft end and the D-shaped hole 251 do not coincide with each other, thereby preventing a mounting error of the photoconductor unit 101.
[0117]
In addition, projecting pieces 252, 252, 262, and 262 that fix the pin 113, that is, the shaft 110 by sandwiching the pin 113 with the pin receiving portions 213 and 223 are provided on the inner side surfaces of the side covers 250 and 260. Yes. Since the fixing structure is the same on the left and right, only one side 210 will be described. When the side cover 250 is attached to the side part 210, as shown in FIG. 13, the pin 113 is sandwiched between the pin receiving part 213 and the projecting pieces 252 and 252, thereby fixing the pin 113. As shown in FIG. 13, when projecting pieces 252a and 252a facing the projecting piece 252 are further provided, and the pin receiving portion 213 and the pin 113 are sandwiched between the projecting piece 252a and the projecting piece 252. Thus, the pin 113 can be fixed more reliably.
[0118]
Further, rectangular holes 253 and 263 are formed in the side covers 250 and 260. The guide blocks 215 and 225 that are integrally formed outside the side portions 210 and 220 are passed through the holes 253 and 263. The side cover 250 is provided with a relief hole 254 for toner conveying means.
[0119]
A roller cover 270 is detachably attached to the case main body A. The mounted state is shown in FIG. As shown in the figure, the roller cover 270 includes a slit-shaped window 271 for allowing the exposure L1 to pass through, and a shielding plate 272 that shields between the charge removal light L2 and the charging roller 160 (charging unit). doing.
[0120]
The photoreceptor cartridge 100 assembled as described above is detachably mounted on the frame 82 of the image forming apparatus as shown in FIG.
[0121]
A pair of a frame 82 and a lever 84 described later are provided in parallel with each other, but only one of them is shown in FIG.
[0122]
The frame 82 is provided with a guide groove 83 and a lever 84 for attaching / detaching operation.
[0123]
The width of the guide groove 83 is the same as the outer diameter of the shaft 110 of the photosensitive cartridge 100 and the thickness (height) h of the rear end portion 215a of the guide block 215. It is formed in an inclined wide shape.
[0124]
The height h of the rear end portion 215a of the guide block 215 (and 225) is formed to be the same as the outer diameter of the shaft 110, but the height h 'of the front portion 215b is slightly smaller.
[0125]
The lever 84 is rotatably attached to the frame 82 by a shaft 85, and includes a knob portion 84a, a holding portion 84b of the shaft 110, and a contact portion 84c with the shaft 110.
[0126]
When the lever 84 is rotated as indicated by the phantom line, the holding portion 84b is retracted from the moving path of the shaft 110 (projecting portion 112) guided by the guide groove 83, and the abutting portion 84c is the moving path. Near the terminal.
[0127]
Therefore, when the photosensitive cartridge 100 is pushed in such that the protruding portions 112 and 112 of the shaft 110 and the guide blocks 215 and 225 are along the guide groove 83, the protruding portion 112 of the shaft 110 contacts the contact portion 84c. By pushing the lever, the lever 84 rotates counterclockwise in the figure by the amount that the contact portion 84c is pushed by the protruding portion 112 of the shaft 110 (this state is not shown). Since the height h ′ of the front portion 215b of the guide block 215 (and 225) is formed slightly smaller than the width of the guide groove 83, the guide blocks 215 and 225 can be easily inserted into the guide grooves 83 and 83. can do.
[0128]
Thereafter, when the lever 84 is further rotated counterclockwise, the shaft 110 is clamped and fixed between the terminal end portion of the guide groove 83 and the holding portion 84b as shown by the solid line in the drawing, and the guide block is fixed. Since 215 and 225 are fitted in the guide grooves 83 and 83, the photosensitive cartridge 100 is positioned around the shaft 110, and the mounting of the photosensitive cartridge 100 to the frame 82 is completed. The height h of the rear end 215a of the guide block 215 (and 225) is formed to be the same as the width of the guide groove 83, and is fitted into the guide groove 83 without a gap, so that positioning is performed with high accuracy. Note that when the lever 84 is rotated as indicated by a solid line, the contact portion 84 c is separated from the shaft 110.
[0129]
When removing the photoconductor cartridge 100, if the lever 84 is rotated as indicated by the phantom line, the contact portion 84c acts to push out the shaft 110, so that the photoconductor cartridge 100 can be easily taken out. .
[0130]
A tension spring 86 is provided between the lever 84 and the frame 82, and an action line of force of the tension spring 86 is indicated by a solid line when the lever 84 is rotated as indicated by an imaginary line. In this way, it is configured so as to straddle the shaft 85 that is the rotation center of the lever 84.
[0131]
Therefore, when the lever 84 is rotated as indicated by the phantom line, the lever 84 is held at the position indicated by the imaginary line by the action of the tension spring 86. On the other hand, when the lever 84 is rotated as indicated by the solid line, the lever 84 is held at the position indicated by the solid line, and the photosensitive cartridge 100 is securely held by the frame 82 by the action of the tension spring 86.
[0132]
The photoconductor cartridge 100 is attached to the frame 82 from the left side in FIGS. 14 and 1, but the frame 82 and the case 80 of the image forming apparatus are line BB in FIG. 1, that is, the photoconductor cartridge 100. And the exposure unit 40 can be separated (for example, the exposure unit 40 side can be slid to the left), so that the photosensitive member cartridge 100 can be easily attached and detached. As shown in FIG. 14 and FIG. 4, the case main body A is provided with knobs 231 and 231 for facilitating the attachment and detachment of the photosensitive cartridge 100.
[0133]
As shown in FIG. 1, when the photosensitive member cartridge as described above is incorporated in an image forming apparatus, a driving gear (not shown) of the main body of the image forming apparatus meshes with a driving gear 190, thereby the photosensitive member. 140 is driven to rotate in the direction of the arrow.
[0134]
According to the image forming apparatus or the photoreceptor cartridge 100 as described above, the following operational effects can be obtained.
[0135]
(A) The photoconductor unit 101 of the photoconductor cartridge 100 is supported and fixed by a pair of disk-like members 120 and 130 in which both end portions 141 of a thin cylindrical photoconductor 140 are rotatably attached to the shaft 110. Therefore, when the disk-shaped member 120 or 130 is driven to rotate, the photoconductor 140 is reliably driven to rotate.
[0136]
In addition, since both end portions 141 of the photoconductor 140 are supported and fixed by the pair of disc-like members 120 and 130, the durability is excellent.
[0137]
(B) Since the photosensitive member 140 has a flexible thin-walled cylindrical shape and both end portions 141 are supported by the disk-shaped members 120 and 130, the photosensitive member 140 has a disk shape. A central portion 142 (see FIG. 6) that is not supported by the members 120, 130 can be deformed inwardly.
[0138]
Accordingly, the portion 142a (see FIGS. 6 and 8) that is not supported from the inside by the backup drum 150 in the central portion 142 of the photoreceptor 140 can be used as a pseudo soft material. Even if the member brought into contact with this is a hard roller such as the developing roller 11, a reliable and stable contact state can be obtained, and an image can be reliably formed on or carried on the photoreceptor 140. it can.
[0139]
On the other hand, the cleaning member 171 and the charging roller 160 are always pressed against the outer peripheral surface of the photoconductor 140, and a part of the photoconductor 140 is connected to the shaft 110 via eccentric bearing members 154 and 155. Further, the eccentric direction e (see FIG. 8) of the backup drum 150 by the eccentric bearing member is supported by the backup drum 150 that is rotatably attached, and the pressure contact position between the cleaning member 171 and the photosensitive member 140, and the charging. Since it is set between the pressure contact position between the roller 160 and the photoconductor 140, the photoconductor 140 is supported from the inside by the backup drum 150 at the pressure contact position.
[0140]
Therefore, the cleaning member 171 and the charging member 160 can be reliably brought into pressure contact with the photoreceptor 140, the toner remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor 140 can be reliably removed, and the surface of the photoreceptor 140 can be removed. Can be reliably charged.
[0141]
Moreover, if the cleaner blade 171 and the charging roller 160 are always in pressure contact with the photoconductor 140 in the absence of the backup drum 150, the thin photoconductor 140 may be subject to creep deformation. According to the embodiment, as described above, since the photoconductor 140 is reliably supported from the inside by the backup drum 150 at the both pressure contact positions, the creep deformation of the photoconductor 140 can be minimized. .
[0142]
(C) The photoconductor unit 101 has both ends 141 of the photoconductor 140 supported and fixed by a pair of disk-like members 120 and 130 rotatably attached to the shaft 110. On the other hand, since the backup drum 150 is unitized by being attached to the shaft 110, the photosensitive unit 101 itself can be handled easily, and as a result, the image forming apparatus and the photosensitive cartridge 100 can be handled easily. become.
[0143]
As described above, both of the image forming apparatus of this embodiment and the photosensitive member cartridge are reliable and stable with the developing roller 11, the charging roller 160, and the cleaner blade 171 as contact members (including a pressure contact member). It is possible to obtain a contact state, and it is excellent in durability and handleability, and an effect of being able to be driven reliably is obtained.
[0144]
In addition, since the eccentric direction e of the backup drum 150 by the eccentric bearing member is set between the pressure contact position between the cleaning member 171 and the photosensitive member 140 and the pressure contact position between the charging member 160 and the photosensitive member 140. The photosensitive member 140 is supported from the inside by the backup drum 150 at the two pressure contact positions, and the creep deformation of the photosensitive member 140 can be minimized.
[0145]
Further, the backup drum 150 has an outer diameter D1 slightly smaller than the inner diameter D2 of the photoreceptor 140, and is rotatably attached to the shaft 110 via an eccentric bearing member. An effect is obtained.
[0146]
(D) Since the backup drum 150 is rotatably supported via a bearing 155 disposed eccentrically with respect to the shaft 110, the structure is simple and can be easily assembled. Therefore, it can be created with high accuracy.
[0147]
(E) The backup drum 150 has an outer diameter D1 that is slightly smaller than the inner diameter D2 of the photosensitive member 140, and is rotatably mounted via a bearing 155 that is eccentrically arranged with respect to the shaft 110. The photoreceptor 140 can be supported over a wide range from the inside. Therefore, by setting the eccentric direction e of the backup drum 150 by the eccentric bearing member between the pressure contact position between the cleaning member 171 and the photosensitive member 140 and the pressure contact position between the charging member 160 and the photosensitive member 140, The photosensitive member 140 can be supported from the inside by the backup drum 150 at the two pressure contact positions (see FIG. 8).
[0148]
(F) Since the backup drum 150 is rotatably supported by the shaft 110 via an eccentric bearing member, the backup drum 150 is driven to rotate when the outer peripheral surface 152 a abuts against the inner peripheral surface of the photoreceptor 140. Therefore, the load on the photoconductor 140 can be reduced, and the driving torque of the photoconductor 140 can be reduced.
[0149]
(G) According to the photosensitive member cartridge 100 of this embodiment, the photosensitive member unit 101, the cleaning member 171 and the charging member 160 are incorporated. Support from can be performed more reliably.
[0150]
In addition, the handling and handling of the apparatus becomes even easier.
[0151]
【Example】
<Regarding the position of each member around the fixed shaft 110: see FIG. 2)
With reference to the charging position (contact position of the charging roller 160 with respect to the photoconductor 140) (ie, 0 °), the rotation direction of the photoconductor 140 is as follows.
The exposure position (writing position by exposure L1) is about 17.4 °,
The first development position (contact position of the developing roller 11Y with respect to the photoreceptor 140) is about 53.4 °,
The second development position (contact position of the developing roller 11C with respect to the photoreceptor 140) is about 95 °,
The third developing position (contact position of the developing roller 11M with respect to the photoreceptor 140) is about 138.9 °,
The fourth development position (contact position of the developing roller 11K with respect to the photoreceptor 140) is about 180.2 °.
The position of the primary transfer portion T1 is about 251.5 °,
The tip position of the rake sheet 177 is about 317 °.
The contact position of the cleaner blade 171 is about 324 °,
The neutralization position by neutralization light L2 is about 336 °,
Set to.
[0152]
<Regarding Photoreceptor Cartridge 100>
FeelingRegarding the light body 140
(1) As the base material 140b of the photoreceptor 140, a nickel seamless tube manufactured by an electroforming method is used, and the thickness thereof is about 40 μm.
[0153]
If the thickness of the substrate is too small, the rigidity (the strength with which the substrate itself retains its shape) is weakened, resulting in poor cylindricality and poor contact with a contact member such as a developing roller. Therefore, the thickness of the base material is desirably 0.04 mm or more.
[0154]
On the other hand, when the thickness of the substrate is too large, it is difficult to obtain good flexibility, and the stress generated by the contact with the contact member also increases. Moreover, since electroforming time becomes long, manufacturing cost will also increase. Therefore, the thickness of the base material is desirably 0.05 mm or less.
[0155]
Therefore, in this embodiment, the thickness of the base material is about 40 μm.
[0156]
(2) The photosensitive layer 140c includes an undercoat layer (UCL), a charge generation layer (CGL), and a charge transport layer (CTL), and the thickness of each layer is as follows.
[0157]
The undercoat layer is about 1 to 2 μm, the charge generation layer is about 0.5 μm, and the charge transport layer is about 15 to 30 μm.
[0158]
Since the photosensitive layer is worn by contact with the contact member such as the cleaner blade 171, if the thickness of the photosensitive layer is too thin, the life is shortened. Therefore, the film thickness of the photosensitive layer is desirably 0.015 mm or more.
[0159]
On the other hand, when the photosensitive layer is thick, charges are easily dispersed and high resolution cannot be obtained. In this embodiment, a resolution of 600 dpi or more can be obtained. For this purpose, the film thickness of the photosensitive layer is desirably 0.0325 mm or less.
[0160]
Therefore, in this embodiment, the film thickness of the photosensitive layer is as described above.
[0161]
(3) The diameter (outer diameter) of the photoreceptor 140 is about φ85.5 mm.
[0162]
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is capable of forming an image on A3 Nobi size paper. Therefore, in order to continuously form images on continuously supplied paper, Is taken into consideration (the distance between the trailing edge of the preceding sheet and the leading edge of the succeeding sheet), the outer peripheral length of the intermediate transfer belt 36 needs to be φ171 mm or more in diameter.
[0163]
On the other hand, in order to reduce the relative position error of the Y, C, M, and K toner images formed on the intermediate transfer belt 36 in the belt traveling direction and loosen the tolerance of parts, It is desirable that the diameter and the diameter of the photoconductor 140 be an integer ratio, and the position of the image formed on the photoconductor 140 with respect to the photoconductor 140 be the same for each color.
[0164]
On the other hand, in order to be able to arrange the four developing means 10 (Y, C, M, K) around the photoconductor 140, the diameter of the photoconductor 140 is preferably φ60 mm or more. In order to reduce the size of the apparatus, it is desirable to make it as small as possible.
[0165]
Therefore, in this embodiment, the diameter (outer diameter) of the photoconductor 140 is set to about φ85.5 mm.
[0166]
However, the diameter of the photoconductor 140 can be in the range of φ80 to 90 mm by reducing or increasing the interval between continuously supplied sheets.
[0167]
(4) The axial length of the photosensitive member 140 is about 410 ± 0.2 mm.
[0168]
In order to prevent permanent deformation of the photosensitive member 140 that is bent by the contact of the charging roller 160 or the like, the distance between the supported portion of the photosensitive member 140 and the end of the charging roller 160 or the developing roller 11 It is desirable that the distance from the end is about 30 mm.
[0169]
Therefore, in this embodiment, the length of the photoconductor 140 is set to about 410 ± 0.3 mm.
[0170]
The length of the charging roller 160 and the like will be described later.
[0171]
(5) The coefficient of friction of the photoreceptor 140 with respect to the cleaner blade 171 is 1.0 or less. Specifically, it is about 0.5 to 1.
[0172]
This is because when the friction coefficient exceeds 1.0, the driving torque of the photoreceptor 140 increases.
[0173]
(6) The cylindricity of the photoconductor 140 in the state incorporated in the photoconductor unit 101 is set to 0.05 mm or less.
[0174]
This is to obtain a stable contact state by setting the biting depth of the developing roller 11 with respect to the photosensitive member 140 to about 0.15 mm.
[0175]
(7) The grounding structure of the photoreceptor 140 is as follows.
[0176]
In FIG. 6, the cylindrical member 152 of the backup drum 150 is made of a conductive material (for example, aluminum), and the shaft 110 is also made of a conductive material (for example, stainless steel), and the cylindrical member 152 and the shaft are formed on the inner surface of the side plate 151. A conductive member 157 is provided to electrically connect 110. The conducting member 157 is configured by, for example, a stainless steel leaf spring whose both ends are in contact with the cylindrical member 152 and the shaft 110.
[0177]
A conductive member 87 made of a stainless steel leaf spring or the like is brought into contact with the end of the shaft 110. The conducting member 87 is attached to the frame of the image forming apparatus that is grounded.
[0178]
Therefore, the photoconductor 140 is grounded via the inner peripheral surface of the conductive substrate 140b → the cylindrical member 152 of the backup drum 150 → the conductive member 157 → the shaft 110 → the conductive member 87 → the frame.
[0179]
Regarding shaft 110
The axis | shaft 110 is comprised with a metal axis | shaft. For example, it comprises a stainless steel shaft.
[0180]
The diameter is about φ12 mm and the length is about 490 mm.
[0181]
Regarding backup drum 150
The side plate 151 of the backup drum 150 is made of synthetic resin, and the cylindrical member 152 is made of an aluminum pipe.
[0182]
The positional accuracy of the backup drum 150 in the radial direction is preferably about ± 100 μm. Further, it is desirable that the positional accuracy in the circumferential direction (the rotation direction of the photoconductor 140) be within about ± 1 °.
[0183]
The eccentric bush 154 is made of synthetic resin.
[0184]
Regarding charging roller 160
(1) The charging roller 160 is a two-layer rubber roller having a surface layer.
[0185]
The surface layer is provided in order to prevent bleed-out of substances that attack the photoreceptor 140. This is also for controlling the resistance value of the charging roller 160.
[0186]
The central layer is made of ion conductive rubber (NBR) in which a metal salt (lithium perchlorate) is dispersed in urethane or nylon resin. This is to reduce the voltage and current dependency of the resistance value.
[0187]
The surface layer is SNO on urethane or nylon resin2A carbon black dispersed is used.
[0188]
(2) The diameter of the charging roller 160 is about 14 mm, and the diameter of the shaft 161 is about 10 mm.
[0189]
A diameter of about φ10 mm is required to prevent deformation of the shaft having a length of 371 mm.
[0190]
Therefore, in this embodiment, the diameter of the shaft 161 is about φ10 mm, the rubber thickness is about 2 mm, and the diameter of the charging roller 160 is about φ14 mm.
[0191]
(3) The resistance value of the charging roller 160 is 1 × 105~ 5x106Ω.
[0192]
Resistance value is 1 × 105If it is less than Ω, it will not be able to handle pinholes and will be6This is because if it is Ω or more, the charging ability is lowered.
[0193]
(4) The voltage applied to the charging roller 160 is about −1 to 1.5 kV. This voltage is optimally controlled by the control unit 90 of the image forming apparatus main body.
[0194]
(5) The charging roller 160 is driven by a method in which the photosensitive member 140 is driven, that is, a method in which the charging roller 160 is driven by the photosensitive member 140.
[0195]
This is to prevent uneven charging due to charge injection due to relative sliding (sliding) between the photoreceptor 140 and the charging roller 160.
[0196]
In addition, the structure is simple and can be produced at low cost.
[0197]
(6) The pressing force of the charging roller 160 toward the photosensitive member 140 by the compression coil springs 163 and 163 is about 1.4 gf / mm.
[0198]
This is because if the pressing force is too large, the stress applied to the photoconductor 140 becomes too large, and if the pressing force is too small, a stable contact state and follower with the photoconductor 140 cannot be obtained.
[0199]
Therefore, in this embodiment, the pressing force is 1.4 gf / mm.
[0200]
(7) As shown in FIG. 11, in the electrode structure, one end 161a of the shaft 161 is formed in a hemispherical shape, and a leaf spring 164 made of a conductive member (for example, stainless steel or phosphor bronze) is press-contacted thereto. The leaf spring 164 is attached to the side portion 220 of the cartridge case main body A, and one end 164a thereof is brought into pressure contact with the electrode member 88 made of a leaf spring of the image forming apparatus main body. The voltage is applied to the charging roller 160 through the electrode member 88.
[0201]
(8) The length of the charging roller 160 is about 371 ± 0.5 mm.
[0202]
Regarding cleaning means 170
(1) The length of the cleaner blade 171 is 370 ± 0.5 mm.
[0203]
(2) The material of the blade 171 is urethane rubber.
[0204]
This is because it has excellent wear resistance and is inexpensive.
[0205]
(3) The blade 171 has a hardness of 60 ° to 80 ° (JIS A).
[0206]
This is because if the surface is too hard, the wear of the photoconductor 140 becomes intense, and if it is too soft, the blade is excessively worn.
[0207]
(4) The thickness of the blade 171 is about 2 to 3 mm, and the free length (the length of the portion not designated by the blade holder 174) is about 8 to 10 mm.
[0208]
(5) The ridge line roughness of the blade 171 is Rmax 10 μm or less.
[0209]
This is to ensure cleaning properties.
[0210]
(6) The contact pressure of the blade 171 to the photosensitive member 140 is 20 to 40 g / cm.
[0211]
This is because if the contact pressure is too large, the photoconductor 140 is easily worn by friction with the blade 171 and the life of the photoconductor 140 is shortened. In addition, the driving torque of the photoconductor 140 increases and the stress of the photoconductor 140 also increases.
[0212]
On the contrary, if the contact pressure is too small, the cleaning property is deteriorated and it is difficult to prevent photoconductor filming.
[0213]
(7) The contact angle θ1 of the blade 171 with respect to the photosensitive member 140 (see FIG. 9; the angle formed between the tangent to the photosensitive member 140 at the contact portion and the cleaner blade 171) is 15 to 30 °.
[0214]
This is because if the contact angle θ1 is too large, the cleaning performance is deteriorated, and the contact pressure must be increased in order to improve this.
[0215]
On the other hand, if the contact angle θ1 is too small, the blade 171 is not placed in the antibacterial state within the range of positional accuracy of the blade 171, that is, the blade ridgeline is prevented from reliably contacting the photoreceptor 140. This is because it is necessary to tighten the positional accuracy.
[0216]
(8) The angle θ2 (see FIG. 9; the angle formed by the tangent line and the line connecting the rotation fulcrum 211 and the contact portion) of the rotation fulcrum position of the blade holder 174 is 30 to 40 °.
[0217]
(9) The seal member 176 is formed of a foam sheet.
[0218]
(10) The rake sheet 177 is made of a PET film.
[0219]
The thickness is about 100 μm, the free length is about 6.6 mm, the amount of deflection is about 1 mm, and the contact angle to the photoreceptor 140 is 0 °.
[0220]
(11) The rotation speed of the toner conveying screw 173 is about 60 rpm.
[0221]
This is because if the rotational speed is too high, the load on the drive system increases and it becomes difficult to suppress vibration.
[0222]
On the other hand, if the rotational speed is too slow, the amount of waste toner transported cannot be ensured. For example, it is difficult to reliably transport a relatively large amount of waste toner generated during solid black printing.
[0223]
Therefore, in this embodiment, the rotational speed of the screw is 60 rpm.
[0224]
Regarding gear 190
The gear 190 is made of polyacetal. This is because the vibration damping property is higher than that of metal, it can be manufactured by molding, and by increasing the accuracy of the mold, it can be made more accurate than metal cutting, and can be manufactured at low cost.
[0225]
The pitch circle diameter of the gear 190 is about φ60 mm.
[0226]
The module is about 0.8.
[0227]
To prevent jitters, if the module is made too large, the meshing rate will be reduced and stable torque transmission will not be possible. On the other hand, if the module is made too small, the change in the meshing rate will increase with respect to the change in the distance between the gears between the gears due to the tolerance of members and thermal expansion.
[0228]
Therefore, in this embodiment, the module of the gear 190 is set to about 0.8.
[0229]
The tooth profile is a high-tooth spur gear to increase the meshing rate, and the tooth profile accuracy is JGMA 1 grade.
[0230]
<Regarding the holding force of the photoconductor cartridge 100, see FIG. 14>
The holding force of the photosensitive cartridge 100 by the pair of tension springs 86 and 86 is 4 to 6 kgf on the gear 190 side and 2 to 3 kgf on the opposite side.
[0231]
The reason why the holding force on the gear 190 side is increased is to prevent the photosensitive cartridge 100 from being detached by the reaction force received by the gear 190.
[0232]
In addition, the above-described spring force provides a click feeling during the attachment / detachment operation, and enables smooth attachment / detachment.
[0233]
Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and can be appropriately modified within the scope of the gist of the present invention.
[0234]
For example,
(1) The positioning means in the direction around the axis between the shaft 110 and the eccentric bush 154 is constituted by the pin 111 fixed to the shaft 110 and the groove 156 formed in the eccentric bush 154 in the above embodiment. Not limited to this, an appropriate structure can be adopted. Further, this positioning means is not necessarily provided between the shaft 110 and the eccentric bush 154. For example, the eccentric bush can be fixed to a predetermined position of the shaft at the time of assembly.
[0235]
{Circle around (2)} In the above embodiment, the erroneous attachment preventing means for incorporating the photosensitive unit 101 into the cartridge case 200 has one end of the shaft 110 having a D shape, and a D-shaped hole 251 that fits into the D-shaped hole 251. However, the present invention is not limited to this, and an appropriate structure can be adopted. For example, an alignment mark may be provided on the photosensitive unit 101 and the cartridge case 200.
[0236]
【The invention's effect】
Either the image forming apparatus according to claim 1 or the photosensitive member cartridge according to claim 2 can obtain a reliable and stable contact state with the contact member, and is excellent in durability and handleability. The effect of being able to drive is obtained.
[0237]
In addition, the creep deformation of the photoreceptor can be minimized.
[0238]
Furthermore, the structure is simple and can be easily assembled, and therefore can be made with high accuracy. Further, the load on the photoconductor can be reduced, and the driving torque of the photoconductor can be reduced.
[0239]
According to the photoconductor cartridge of the second aspect, the back-up drum can be more reliably supported from the inside at both pressure contact positions.
[0240]
In addition, the handling and handling of the apparatus becomes even easier.
[0241]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a photoreceptor cartridge and an image forming apparatus using the same according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged fragmentary view of the photosensitive member cartridge and its periphery.
FIG. 3 is an enlarged partial sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a photoreceptor cartridge.
FIG. 5 is a partially omitted exploded perspective view seen from another angle.
6 is a cross-sectional view of the photoreceptor unit 101. FIG.
7 is a partially enlarged view of FIG. 6;
FIG. 8 is a cross-sectional view of the photoreceptor cartridge 100.
9 is a partially enlarged view of FIG.
10 is a plan view mainly showing a toner conveying screw 173. FIG.
11 is a plan view mainly showing a charging roller 160. FIG.
12 is a partial cross-sectional view mainly showing a direction in which the photosensitive unit 101 is assembled into the cartridge case 200 main body A. FIG.
13 is a partial cross-sectional view mainly showing a fixing structure of a pin 113. FIG.
14 is a partially omitted side view showing a structure for attaching and detaching the photosensitive cartridge 100 to / from a frame 82 of the image forming apparatus. FIG.
FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams of the prior art.
[Explanation of symbols]
100 photoconductor cartridge
101 Photosensitive unit
110 axes
120,130 disk-shaped member
140 photoconductor
150 Backup drum
154 Eccentric bush (Eccentric bearing member)
155 Bearing (Eccentric bearing member)
160 Charging roller (charging member)
171 Cleaner blade (cleaning member)
200 cartridge case

Claims (2)

それ自身では回転しない軸と、この軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材と、これら一対の円板状部材によって両端部が支持固定され円板状部材とともに回転駆動される可撓性を有する薄肉円筒状の感光体と、この感光体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、感光体の内方において前記軸に偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられ、感光体の一部を内方から支持するバックアップドラムとを有する感光体ユニットと、
この感光体ユニットの感光体に対してその外方から常時圧接され、感光体の外周面に残存した現像剤を除去するクリーニング部材と、
前記感光体に対してその外方から常時圧接され、感光体の表面を帯電させる帯電部材と、を備え、
前記偏心軸受部材によるバックアップドラムの偏心方向が、前記クリーニング部材と感光体との圧接位置と、前記帯電部材と感光体との圧接位置との間に向けて設定されていることを特徴とする画像形成装置。A shaft that does not rotate by itself, a pair of disk-shaped members that are rotatably attached to the shaft, and both ends are supported and fixed by the pair of disk-shaped members and are rotationally driven together with the disk-shaped member. A thin-walled cylindrical photosensitive member having flexibility, and an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the photosensitive member, and is rotatably attached to the shaft via an eccentric bearing member inside the photosensitive member; A photoreceptor unit having a backup drum for supporting a part of the photoreceptor from the inside;
A cleaning member that is constantly pressed against the photoreceptor of this photoreceptor unit from the outside and removes the developer remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor;
A charging member that is always in pressure contact with the photoreceptor from the outside and charges the surface of the photoreceptor,
An image in which an eccentric direction of the backup drum by the eccentric bearing member is set between a pressure contact position between the cleaning member and the photosensitive member and a pressure contact position between the charging member and the photosensitive member. Forming equipment. それ自身では回転しない軸と、この軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材と、これら一対の円板状部材によって両端部が支持固定され円板状部材とともに回転駆動される可撓性を有する薄肉円筒状の感光体と、この感光体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、感光体の内方において前記軸に偏心軸受部材を介して回転可能に取り付けられ、感光体の一部を内方から支持するバックアップドラムとを有する感光体ユニットと、
この感光体ユニットの感光体に対してその外方から常時圧接され、感光体の外周面に残存した現像剤を除去するクリーニング部材と、
前記感光体に対してその外方から常時圧接され、感光体の表面を帯電させる帯電部材と、が組み込まれたカートリッジであって、
前記偏心軸受部材によるバックアップドラムの偏心方向が、前記クリーニング部材と感光体との圧接位置と、前記帯電部材と感光体との圧接位置との間に向けて設定されていることを特徴とする感光体カートリッジ。A shaft that does not rotate by itself, a pair of disk-shaped members that are rotatably attached to the shaft, and both ends are supported and fixed by the pair of disk-shaped members and are rotationally driven together with the disk-shaped member. A thin-walled cylindrical photosensitive member having flexibility, and an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the photosensitive member, and is rotatably attached to the shaft via an eccentric bearing member inside the photosensitive member; A photoreceptor unit having a backup drum for supporting a part of the photoreceptor from the inside;
A cleaning member that is constantly pressed against the photoreceptor of this photoreceptor unit from the outside and removes the developer remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor;
A cartridge in which a charging member that is always pressed against the photoreceptor from outside and charges the surface of the photoreceptor is incorporated;
The eccentric direction of the backup drum by the eccentric bearing member is set between the pressure contact position between the cleaning member and the photosensitive member and the pressure contact position between the charging member and the photosensitive member. Body cartridge.
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