JP6819927B2 - 対向装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents
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しかし、対向装置において、フレームと軸受保持部材との間や、転がり軸受と軸受保持部材との間や、転がり軸受(玉軸受)の内輪(又は外輪)とボールとの間、などに、僅かでも隙間がある場合に、ローラ部材の回転にともない転がり軸受自体がその隙間の範囲内で振動してしまう不具合が生じる可能性があった。そして、そのように転がり軸受が振動してしまうと、ローラ部材の回転ムラによる像担持体に対する負荷変動が生じてしまい、像担持体上に形成されるトナー像に画像濃度ムラが発生してしまうことになる。
図1〜図7にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1及び図2にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は、実施の形態1における画像形成装置を示す全体構成図である。図2は、図1の画像形成装置1に設置されたイエロー用のプロセスカートリッジ10Yを示す断面図である。
なお、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(作像部)は、作像プロセスに用いられるトナーTの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図2ではイエロー用のプロセスカートリッジ10Yのみを代表的に図示する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光Lが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Lは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11の表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ16が設置されている。そして、転写バイアスローラ16の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
その後、感光体ドラム11の表面は、潤滑剤供給装置15(対向装置)、除電部(不図示である。)の位置を順次通過して、感光体ドラム11における一連の作像プロセスが終了する。
その後、中間転写ベルト17の表面は、中間転写ベルトクリーニング部19の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部19に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9(タイミングローラ)に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
図2に示すように、プロセスカートリッジ10Yは、像担持体としての感光体ドラム11と、帯電部12(帯電ローラ)と、現像部13(現像装置)と、クリーニング装置14(クリーニング部)と、潤滑剤供給装置15と、が一体的にユニットとして構成されている。
図示は省略するが、感光体ドラム11は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、表面層(保護層)が順次積層されている。
ここで、本実施の形態1では、帯電部12が不図示の圧縮スプリングによって感光体ドラム11に対して圧接するように構成されているが、感光体ドラム11に対して帯電部12が微小ギャップをあけて非接触で対向するように構成することもできる。
また、本実施の形態1では、帯電部12の表面をクリーニングするための帯電部クリーニングローラ40が、帯電部12に圧接するように設置されている。
なお、本実施の形態1では、画質向上のために、円形度が0.93以上であって、重量平均径D4と個数平均径D1との比(D4/D1)が1.00〜1.40となる球形トナーをトナーTとして使用している。
なお、トナーTの「円形度」は、粒子投影像の周囲長に対する粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長であって、フロー式粒子像分析装置「FPIA−2000」(東亜医用電子社製)により計測した値に基いて求めることができる。
また、トナーTの「重量平均径」や「個数平均径」は、粒径測定器「SD2000」(ホソカワミクロン社製)により測定することができる。
クリーニングブレード14aは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム11の表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム11上に付着する未転写トナー(記録媒体Pから生じる紙粉、帯電部12による放電時に感光体ドラム11上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等の付着物も含むものとする。)が機械的に掻き取られてクリーニング装置14内に回収されることになる。なお、本実施の形態1において、クリーニングブレード14aは、感光体ドラム11の走行方向(回転方向)に対してカウンタ方向にて感光体ドラム11に当接している。
クリーニングローラ14bは、金属材料からなる軸部(芯金)上にブラシ毛が巻装されたブラシ状のローラ部材であって、不図示の駆動部によって図2の反時計方向に回転駆動されて、ブラシ毛が感光体ドラム11の表面に摺接する。これにより、感光体ドラム11上に付着する未転写トナーが機械的に掻き取られてクリーニング装置14内に回収されることになる。なお、クリーニングローラ14bは、クリーニングブレード14aの上流側(感光体ドラム11の回転方向上流側である。)に配設されていて、クリーニングブレード14aによるクリーニング機能を補完することになる。
このように構成されたクリーニング装置14は、感光体ドラム11(像担持体)に対向する対向装置として機能することになる。
潤滑剤供給装置15は、クリーニング装置14(クリーニングブレード14a)に対して感光体ドラム11の回転方向下流側(走行方向下流側)であって、帯電部12に対して感光体ドラム11の回転方向上流側に配設されている。また、薄層化ブレード部材は、潤滑剤供給ローラ15aに対して感光体ドラム11の回転方向下流側に配設されている。
なお、潤滑剤供給ローラ15aの製造方法は、これに限定されることなく、例えば、別の製造方法として、芯金を収納した成形型にポリウレタンフォームの原料を注入して、発泡硬化させる方法を用いることもできる。
また、潤滑剤供給ローラ15aは、固形潤滑剤15bと感光体ドラム11とに摺接するように配置されていて、潤滑剤供給ローラ15aが回転することによって固形潤滑剤15bから潤滑剤を掻き取り、その潤滑剤を感光体ドラム11上に塗布する。
また、固形潤滑剤15b(潤滑剤保持部材15e)の後方部には、潤滑剤供給ローラ15aと固形潤滑剤15bとの接触ムラをなくすために圧縮スプリング15cが配置されていて、固形潤滑剤15bを潤滑剤供給ローラ15aに付勢している。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム11の表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム11の表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム11の表面を覆うことができる。そして、感光体ドラム11の表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好に保護できることになる。
また、タルク、マイカ、窒化ホウ素のような板状構造を有する無機潤滑剤を使用することで、クリーニング装置14(クリーニングブレード14a)でのトナーや潤滑剤のすり抜けが生じにくくなり、帯電部12を汚れにくくすることができる。
固形潤滑剤15bを潤滑剤供給ローラ15aを介して感光体ドラム11の表面に塗布すると、感光体ドラム11の表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、薄層化ブレード15dが潤滑剤を薄層化・均一化する部材として機能することになる。薄層化ブレード15dにより、感光体ドラム11上での潤滑剤の皮膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。
なお、「当接角θ」は、薄層化ブレード15dが感光体ドラム11に当接した状態(薄層化ブレード15dが撓んだ状態である。)で、そのエッジ部を通る仮想線と、当接位置における接線(法線に直交する線である。)と、がなす角度である。
ここで、本実施の形態1では、クリーニングブレード14a及び薄層化ブレード15dの表面(感光体ドラム11に当接する部分である。)に、それぞれ、耐摩耗性コーティング処理(例えば、フッ素樹脂コーティング処理等である。)が施されている。これにより、クリーニングブレード14a及び薄層化ブレード15dの摩擦劣化を軽減することができる(耐久性を向上させることができる)。
ガイド部材15f(ホルダ)は、固形潤滑剤15bの一部と潤滑剤保持部材15eと圧縮スプリング15cとを内部に収納するように配設された略箱状の部材であって、その内壁面に潤滑剤保持部材15eが摺接するように構成されている。また、ガイド部材15fの内底面には圧縮スプリング15cの一端側が接続され、圧縮スプリング15cの他端側は潤滑剤保持部材15eに接続されている。このような構成によって、固形潤滑剤15bが消耗すると、潤滑剤保持部材15eが圧縮スプリング15cに付勢されてガイド部材15fに案内されながらスライド移動することで、固形潤滑剤15bが潤滑剤供給ローラ15aに押圧されることになる。
このように構成された潤滑剤供給装置15は、感光体ドラム11(像担持体)に対向する対向装置として機能することになる。
なお、本実施の形態1における潤滑剤供給装置15は、潤滑剤供給ローラ15aが玉軸受15m(転がり軸受)を介して装置15に回転可能に保持されているが、これについては図4及び図5等を用いて後で詳しく説明する。
現像ローラ13aは、図2中の矢印方向に回転している。現像装置13内の現像剤Gは、間に仕切部材を介在するように配設された第1搬送スクリュ13b及び第2搬送スクリュ13cの矢印方向の回転によって、トナー補給部30からトナー補給口を介して補給されたトナーTとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図2の紙面垂直方向である。)。
先に図2及び図3を用いて説明したように、潤滑剤供給装置15(対向装置)には、感光体ドラム11(像担持体)の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材としての潤滑剤供給ローラ15aが設置されている。
ここで、本実施の形態1における潤滑剤供給装置15は、図4に示すように、潤滑剤供給ローラ15aにおける回転軸方向(図4、図6の左右方向であって、図2、図5の紙面垂直方向であって、幅方向と同義である。)の端部(本実施の形態1では両端部である。)の軸部15a1に、転がり軸受としての玉軸受15mが挿入(圧入)されている。そして、潤滑剤供給ローラ15a(ローラ部材)は、玉軸受15m(転がり軸受)を介して潤滑剤供給装置15に保持されている。
このような構成により、潤滑剤供給装置15(フレーム15g)に対する潤滑剤供給ローラ15aの位置が比較的高精度に定められることになる。また、滑剤供給装置15(フレーム15g)に対して潤滑剤供給ローラ15aを比較的簡単に組み付けたり取り外したりすることができる。したがって、潤滑剤供給装置15における潤滑剤供給ローラ15aのメンテナンス性が向上することになる。
そして、軸受保持部材15hにおいて、受部15h1が、スベリ軸受部15h2(軸受保持部材15hの主部である。)との境界部分を基点として弾性変形するように形成されている。そして、この受部15h1の弾性力(スベリ軸受部15h2との境界部分を基点とした弾性変形による弾性力である。)によって、玉軸受15mが図6の上方(図5の白矢印方向に対応する方向である。)に付勢されて、軸受保持部材15hの受部15h1との密着性が高められるとともに、フレーム15gの受部(略円弧状の部分である。)との密着性が高められることになる。すなわち、玉軸受15mが、軸受保持部材15hの受部15h1とフレーム15gの受部とに隙間が生じることなく、受部15h1の弾性力によって挟み込まれることになる。
なお、本実施の形態1では、設計上、受部15h1に弾性変形が生じないものとしたときに、玉軸受15mに対して受部15h1が0.1〜0.3mm程度喰い込むようなレイアウトとなっている。すなわち、その喰い込み分が受部15h1の弾性力として設定されている。
本実施の形態1において、受部15h1は、スベリ軸受部15h2との境界部分からの突出量(図6の左右方向の長さである。)が5〜6mm程度に設定されている。また、受部15h1は、スベリ軸受部15h2との境界部分から玉軸受15mの位置までの長さ(図6の左右方向の長さである。)が1〜2mm程度に設定されている。
このように、受部15h1の肉厚を薄く設定することで、玉軸受15mを付勢する弾性部として良好に機能することになる。また、受部15h1以外のスベリ軸受部15h2の肉厚を厚く設定することで、弾性部として機能する受部15h1を保持する高剛性部として良好に機能することになる。
詳しくは、ネジ15vが、軸受保持部材15hの座部15h3に形成された穴部15h30(図7を参照できる。)を介して、フレーム15gの側面に形成された雌ネジ部に螺合される。
これにより、軸受保持部材15hにおいて高剛性部として機能するスベリ軸受部15h2(及び、座部15h3)が、より強固にフレーム15gに固定されることになり、上述した受部15h1の弾性によって玉軸受15mの振動を防止する効果がさらに確実に発揮されることになる。
これは、フレーム15gと軸受保持部材15hと玉軸受15mとの間に隙間が生じてしまったときに玉軸受15mが隙間内で振動する現象が、駆動源から遠い非駆動側に比べて、駆動源に近い駆動側で生じやすいためである。
なお、シール部材15nと感光体ドラム11との摺動抵抗を減ずるために、シール部材15nの表面(感光体ドラム11に摺接する摺接面である。)に、低摩擦コーティングを施したり、マイラー等の低摩擦材料を貼着したりすることもできる。
これに対して、図8に示すように、軸受保持部材15hを、フレーム15gに対して、玉軸受15mを挟み込む方向からネジ締結によって固定することもできる。
詳しくは、ネジ15vが、軸受保持部材15hの受部15h1に形成された穴部を介して、フレーム15gの底面に形成された雌ネジ部に螺合される。
これにより、軸受保持部材15hにおいてスベリ軸受部15h2との境界部分が、より強固にフレーム15gに固定されることになり、上述した受部15h1の弾性によって玉軸受15mの振動を防止する効果がさらに確実に発揮されることになる。
これにより、軸受保持部材15hのスベリ軸受部15h2に対する軸部15a1(玉軸受15m)の径方向の位置が精度よく定められて、上述した受部15h1の弾性によって玉軸受15mの振動を防止する効果がさらに確実に発揮されることになる。
これに対して、フレーム15gに対して着脱可能に構成された軸受保持部材15hを、一方の回転軸方向端部にのみ設置することもできる。詳しくは、図10に示すように、玉軸受15m(転がり軸受)は、潤滑剤供給ローラ15a(ローラ部材)における回転軸方向両端部に対応する位置にそれぞれ設けられる。そして、軸受保持部材15hは、回転軸方向両端部のうち、潤滑剤供給ローラ15aに回転駆動力が入力される駆動側ではない非駆動側(図10の右方である。)の回転軸方向端部にのみ設けられる。
また、フレーム15gは、回転軸方向両端部のうち駆動側(図10の左方である。)の回転軸方向端部に、軸受保持部材15hと同等に構成された軸受保持部15g1が一体的に形成されている。すなわち、フレーム15gの駆動側には、軸受保持部材15hと同様に玉軸受15mを挟む方向に付勢する受部を有する軸受保持部15g1が形成されている。さらに換言すると、非駆動側ではフレーム15gに対して軸受保持部材15hが着脱可能に設置されていて、駆動側ではフレーム15gに対して軸受保持部材15hが着脱できないように軸受保持部15g1として一体的に設置されていている。
このような構成により、駆動側では、軸受保持部15g1が形成されるフレーム15gの部品精度を高めることで、フレーム15g単体として、玉軸受15mとフレーム15g(軸受保持部15g1)との間に隙間を生じにくくすることができるため、上述した受部15h1の弾性によって玉軸受15mの振動を防止する効果がさらに確実に発揮されることになる。特に、先に説明したように、駆動側では非駆動側に比べて、玉軸受15mが隙間内で振動する現象が生じやすいため、この図10に示した構成が有用になる。また、この図10に示した構成によれば、一方の回転軸方向端部ではフレーム15gに対して軸受保持部材15hが着脱可能に構成されているため、他方の回転軸方向端部ではフレーム15gに対して軸受保持部15g1が一体化されていても、潤滑剤供給装置15(フレーム15g)に対して潤滑剤供給ローラ15aを組付けたり取り外したりすることが可能になる(メンテナンスをおこなうことが可能になる)。
これに対して、図11(A)に示すように、軸受保持部材15hの受部15h1が、弾性部材15xを介して、玉軸受15mの外輪に間接的に当接するように構成することもできる。すなわち、玉軸受15m(転がり軸受)の外輪と軸受保持部材15h(フレーム15gに対してネジ締結されている。)の受部15h1との間に、弾性部材15xを設置することができる。弾性部材15xとしては、例えば、ゴム材料、板バネなどで形成されたものを用いることができる。
このように、弾性部材15xを設けることで、受部15h1の弾性を補完するように弾性部材15xが作用することになるため、フレーム15gと軸受保持部材15hとの間や、玉軸受15mと軸受保持部材15hとの間などに、隙間が形成されにくくなる効果がさらに確実に発揮されることになる。したがって、潤滑剤供給ローラ15aの回転にともない玉軸受15m自体が図11の上下方向に振動してしまう不具合をさらに確実に軽減することができる。
また、図11(B)に示すように、玉軸受15m(転がり軸受)の外輪とフレーム15gとの間に、弾性部材15xを設置した場合であっても、同じような効果が発揮されることになる。
詳しくは、図12に示すように、軸受保持部材15hは、本実施の形態のものと同様に、受部15h1から離れた座部15h3の位置で、ネジ15vによってネジ締結によりフレーム15gに固定されている。そして、軸受保持部材15hのスベリ軸受部15h2における貫通穴部(穴径がBに設定されている。)は、潤滑剤供給ローラ15aの軸部15a1に対して、0.01〜0.1mm程度の隙間が形成されるように構成されている。すなわち、潤滑剤供給ローラ15aの軸部15a1の外径Eに比べて、スベリ軸受部15h2における貫通穴部の穴径Bが、大きくなるように形成されている(B>E)。したがって、スベリ軸受部15h2は、いわゆる「スベリ軸受」としては、ほとんど機能しないことになる。
このように構成することにより、スベリ軸受部15h2が潤滑剤供給ローラ15aの軸部15aにしっかりと嵌合(保持)された状態ではなくなるため、軸受保持部材15hは、ネジ締結によってフレーム15gに接触して固定された座部15h3の部分と、フレーム15gに接触していない自由端側の部分と、の境界部分を基点として弾性変形しやすくなる。したがって、その基点から離れた受部15h1が、充分な弾性によって付勢されて玉軸受15mに接触して、フレーム15gと軸受保持部材15hとの隙間や、軸受保持部材15hと玉軸受15mとの隙間が軽減されることになるため、玉軸受15mの振動を抑えることができる。
また、スベリ軸受部15h2における貫通穴部と潤滑剤供給ローラ15aの軸部15a1との間に隙間を設けない場合に比べると、軸受保持部材15hが弾性変形する範囲が広がるため、軸受保持部材15hに応力集中による破損が生じたり、永久歪が生じたりする不具合も軽減することができる。
詳しくは、図13、図14に示すように、2つの受部15h1(起立部)には、それぞれ、玉軸受15m(外輪)の回転軸方向のほぼ中央位置に略点接触するように、付勢方向に突起する略半球状の突起部15h10が形成されている。すなわち、受部15h1は、玉軸受15m(外輪)に対して、面接触するのではなくて、突起部15h10が点接触するような状態になる。
このように構成することで、受部15h1が玉軸受15m(外輪)の角部(回転軸方向端部)に片当りしてしまって、玉軸受15mを狙いの付勢方向(図13の垂直方向上方に向かう方向である。)に付勢できなくなってしまう不具合を防止することができる。また、受部15h1が面接触する場合に比べて、玉軸受15mとの間に生じる摩擦抵抗を減ずることができるため、玉軸受15mをロスなく効率的に付勢することができる。さらに、突起部15h10が略半球状に形成されているため、玉軸受15mを付勢するために弾性変形する受部15h1の姿勢によらず、玉軸受15mに対して受部15h1が安定的かつ確実に点接触することになる。
したがって、フレーム15gと軸受保持部材15hとの隙間や、軸受保持部材15hと玉軸受15mとの隙間がさらに確実に軽減されて、玉軸受15mの振動がさらに確実に抑えられることになる。
これにより、クリーニング装置14においても、上述した種々の効果と同様の効果が発揮されることになる。
これにより、フレーム15gと軸受保持部材15hとの間や、玉軸受15mと軸受保持部材15hとの間などに、隙間が形成されて、潤滑剤供給ローラ15a(又は、クリーニングローラ14b)の回転にともない玉軸受15m自体がその隙間の範囲内で振動してしまう不具合を軽減することができる。
図15にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図15は、実施の形態2における潤滑剤供給装置の幅方向端部を示す拡大図である。また、図16は、別形態としての潤滑剤供給装置の幅方向端部を示す拡大図であって、前記実施の形態1における図6に相当する図である。
本実施の形態2における潤滑剤供給装置15(対向装置)は、玉軸受15mにおいてボール13m3が自由に移動しにくくなるように外輪13m1が位置決めされた状態の玉軸受15mの内輪13m2を潤滑剤供給ローラ15a(ローラ部材)とともに回転軸方向に付勢している点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
また、本実施の形態2においても、前記実施の形態1のものと同様に、玉軸受15mは、外輪15m1、内輪15m2、ボール15m3等で構成されている。
また、玉軸受15mは、内輪15m2が潤滑剤供給ローラ15a(ローラ部材)の軸部15a1に嵌合して、潤滑剤供給ローラ15aに対する内輪15m2の回転軸方向の位置が定められている。具体的に、玉軸受15mの内輪15m2は、潤滑剤供給ローラ15aの軸部15a1に圧入されていて、その潤滑剤供給ローラ15aに対する回転軸方向の位置が定められている。
これに対して、本実施の形態2では、図15に示すように、付勢手段15zによる付勢によって、玉軸受15mの内輪15m2が白矢印方向(図15の左方)に付勢されて、ボール15m3を白矢印方向に押動した状態で外輪15m1に当接させている。したがって、ボール15m3が外輪15m1と内輪15m2とによって回転軸方向に挟まれるように規制されて、玉軸受15m内でボール15m3が振動しにくくなる。そのため、上述したような不具合(ボール15m3が振動して、玉軸受15mが振動してしまう不具合である。)が確実に軽減されることになる。
付勢手段15zとして剛性を有する摺動体を用いる場合には、特に、軸部15a1の端面との摺動による摩擦抵抗が小さくなるように付勢手段15zの材料を選定する必要があるとともに、白矢印方向に付勢される内輪15m2によってボール15m3が白矢印方向に押動された状態で外輪15m1に確実に当接するように付勢手段15zの回転軸方向の長さを設定する必要がある。
付勢手段15zとして弾性体を用いる場合には、弾性体として、例えば、ゴム材料、板バネなどで形成されたものを用いることができる。弾性体による弾性力によって、内輪15m2が潤滑剤供給ローラ15aとともに付勢されることになる。
詳しくは、駆動カップリング91は、装置本体1に設置された駆動モータ90のモータ軸に、回転軸方向に移動可能に設置されている。また、駆動モータ90のモータ軸には、駆動カップリング91を白矢印方向に付勢するスプリング92と、駆動カップリング91の白矢印方向の移動を規制する止め輪と、が設置されている。このような構成により、潤滑剤供給装置15が図16の右方から左方に移動されて装置本体1に装着されると、装置本体1の駆動カップリング91に、潤滑剤供給装置15の従動カップリング15wが嵌合することになる。このとき、付勢手段としてのスプリング92による付勢によって、玉軸受15mの内輪15m2が潤滑剤供給ローラ15aとともに白矢印方向(図16の右方)に付勢されて、ボール15m3を白矢印方向に押動した状態で外輪15m1に当接させることになる。したがって、上述した本実施の形態2のものと同様の効果が発揮されることになる。
このような効果を確実に発揮させるために、付勢手段としてのスプリング92による付勢力は潤滑剤供給装置15を全体的に白矢印方向に移動させない程度の大きさに設定するか、又は、付勢手段としてのスプリング92による付勢力によって潤滑剤供給装置15が白矢印方向に移動しないように規制するストッパ部を設けるか、することが好ましい。
これにより、玉軸受15mの内輪15m2(又は外輪15m1)とボール15m3との間に隙間があっても、潤滑剤供給ローラ15a(又は、クリーニングローラ14b)の回転にともない玉軸受15m自体が振動してしまう不具合を軽減することができる。
これに対して、クリーニング装置14や潤滑剤供給装置15を、プロセスカートリッジの構成部材とせずに、それぞれ単体で装置本体1に交換可能に設置されるように構成することもできる。このような場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部(クリーニング装置)とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
また、前記各実施の形態では、像担持体としての感光体ドラム11に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置15に対して本発明を適用したが、像担持体としての感光体ベルトに潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置に対しても当然に本発明を適用することができる。さらには、前記各実施の形態における像担持体としての中間転写ベルト17に対して、潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置や、未転写トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング部19に対しても本発明を適用することができる。
そして、そのような場合であっても、前記各実施の形態と同様に玉軸受15m(転がり軸受)を設けることで、前記各実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
さらに、前記各実施の形態では、潤滑剤供給ローラ15aやクリーニングローラ14bに対して玉軸受(転がり軸受)を介して装置に保持するように構成したが、感光体ドラム11に接触する帯電ローラ(帯電部12)に対して玉軸受(転がり軸受)を介して帯電装置(対向装置)に保持するように構成することもできる。
10Y、10M、10C、10BK プロセスカートリッジ、
11 感光体ドラム(像担持体)、 12 帯電部、
13 現像装置(現像部)、
14 クリーニング装置(対向装置)、
14a クリーニングブレード、
14b クリーニングローラ(ローラ部材)、
15 潤滑剤供給装置(対向装置)、
15a 潤滑剤供給ローラ(ローラ部材)、
15b 固形潤滑剤(保護剤)、
15c 圧縮スプリング(付勢部材)、
15d 薄層化ブレード、
15g フレーム、
15g1 軸受保持部、
15h 軸受保持部材、
15h1 受部(起立部)、
15h2 スベリ軸受部、
15h3 座部、 15h30 穴部、
15m 玉軸受(転がり軸受)、
15n シール部材、
15v ネジ、
15w 従動カップリング。
Claims (32)
- トナー像が担持される像担持体に対向する対向装置であって、
前記像担持体の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材と、
前記ローラ部材における回転軸方向端部の軸部に挿入された転がり軸受と、
装置のフレームに対して着脱可能に設置されて、前記フレームとの間に前記転がり軸受を外輪の側から挟み込んで保持する軸受保持部材と、
を備え、
前記転がり軸受は、前記軸受保持部材において前記転がり軸受の前記外輪に当接する受部により、前記転がり軸受を挟み込む方向であって前記フレームの側に付勢され、
前記軸受保持部材は、
前記ローラ部材の前記軸部が挿入されて前記フレームに篏合するスベリ軸受部を具備して、
前記受部が、前記スベリ軸受部との境界部分を基点として弾性変形するように形成されたことを特徴とする対向装置。 - 前記軸受保持部材の前記受部は、前記転がり軸受の前記外輪に沿うように周方向の離れた位置にそれぞれ略円弧状に形成されて、前記スベリ軸受部との前記境界部分からそれぞれ起立する2つの起立部であることを特徴とする請求項1に記載の対向装置。
- 前記軸受保持部材は、前記受部の肉厚が、前記スベリ軸受部の肉厚に比べて薄くなるように形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の対向装置。
- 前記軸受保持部材の前記スベリ軸受部は、前記ローラ部材の前記軸部が挿入される内径部の直径が、前記軸部が挿入される方向に沿って連続的に漸減するように形成されて、前記軸部が圧入されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の対向装置。
- 前記軸受保持部材は、前記フレームに対してネジ締結によって固定されたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の対向装置。
- 前記軸受保持部材は、前記ローラ部材の前記軸部が隙間をあけて挿入される貫通穴部を具備したことを特徴とする請求項5に記載の対向装置。
- 前記転がり軸受と前記軸受保持部材とは、前記ローラ部材における回転軸方向両端部に対応する位置にそれぞれ設けられ、
2つの前記軸受保持部材のうち、前記ローラ部材に回転駆動力が入力される駆動側の回転軸方向端部に設けられた軸受保持部材のみが、前記フレームに対してネジ締結によって固定されたことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の対向装置。 - 前記転がり軸受は、前記ローラ部材における回転軸方向両端部に対応する位置にそれぞれ設けられ、
前記軸受保持部材は、前記回転軸方向両端部のうち、前記ローラ部材に回転駆動力が入力される駆動側ではない非駆動側の回転軸方向端部にのみ設けられ、
前記フレームは、前記回転軸方向両端部のうち前記駆動側の回転軸方向端部に、前記軸受保持部材と同等に構成された軸受保持部が一体的に形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の対向装置。 - トナー像が担持される像担持体に対向する対向装置であって、
前記像担持体の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材と、
前記ローラ部材における回転軸方向端部の軸部に挿入された転がり軸受と、
装置のフレームに対して着脱可能に設置されて、前記フレームとの間に前記転がり軸受を外輪の側から挟み込んで保持する軸受保持部材と、
を備え、
前記転がり軸受は、前記軸受保持部材において前記転がり軸受の前記外輪に当接する受部により、前記転がり軸受を挟み込む方向であって前記フレームの側に付勢され、
前記軸受保持部材は、前記フレームに対してネジ締結によって固定され、
前記転がり軸受と前記軸受保持部材とは、前記ローラ部材における回転軸方向両端部に対応する位置にそれぞれ設けられ、
2つの前記軸受保持部材のうち、前記ローラ部材に回転駆動力が入力される駆動側の回転軸方向端部に設けられた軸受保持部材のみが、前記フレームに対してネジ締結によって固定されたことを特徴とする対向装置。 - 前記軸受保持部材は、前記ローラ部材の前記軸部が隙間をあけて挿入される貫通穴部を具備したことを特徴とする請求項9に記載の対向装置。
- トナー像が担持される像担持体に対向する対向装置であって、
前記像担持体の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材と、
前記ローラ部材における回転軸方向端部の軸部に挿入された転がり軸受と、
装置のフレームに対して着脱可能に設置されて、前記フレームとの間に前記転がり軸受を外輪の側から挟み込んで保持する軸受保持部材と、
を備え、
前記転がり軸受は、前記軸受保持部材において前記転がり軸受の前記外輪に当接する受部により、前記転がり軸受を挟み込む方向であって前記フレームの側に付勢され、
前記転がり軸受は、前記ローラ部材における回転軸方向両端部に対応する位置にそれぞれ設けられ、
前記軸受保持部材は、前記回転軸方向両端部のうち、前記ローラ部材に回転駆動力が入力される駆動側ではない非駆動側の回転軸方向端部にのみ設けられ、
前記フレームは、前記回転軸方向両端部のうち前記駆動側の回転軸方向端部に、前記軸受保持部材と同等に構成された軸受保持部が一体的に形成されたことを特徴とする対向装置。 - 前記フレームは、前記転がり軸受の前記外輪に当接する部分が、前記転がり軸受の前記外輪に沿うように略円弧状に形成され、
前記軸受保持部材と前記像担持体との間にシール部材を設置したことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の対向装置。 - 前記転がり軸受の前記外輪と前記軸受保持部材の前記受部との間に、又は、前記転がり軸受の前記外輪と前記フレームとの間に、弾性部材を設置したことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれかに記載の対向装置。
- 前記軸受保持部材の前記受部は、前記転がり軸受の前記外輪に接触する略半球状の突起部を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載の対向装置。
- 前記転がり軸受は、玉軸受であることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれかに記載の対向装置。
- 前記玉軸受は、前記外輪が前記フレームに当接して前記フレームに対する前記外輪の回転軸方向の位置が定められて、内輪が前記ローラ部材の前記軸部に嵌合して前記ローラ部材に対する前記内輪の回転軸方向の位置が定められ、
前記玉軸受の前記内輪を前記ローラ部材とともに回転軸方向一端側に向けて付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項15に記載の対向装置。 - 前記付勢手段は、前記軸受保持部材と、前記ローラ部材の前記軸部の端面と、の間に設置された摺動体又は弾性体であることを特徴とする請求項16に記載の対向装置。
- 前記付勢手段は、前記ローラ部材の前記軸部に設置された従動カップリングに嵌合する駆動カップリングを回転軸方向一端側に向けて付勢するスプリングであることを特徴とする請求項16に記載の対向装置。
- トナー像が担持される像担持体に対向する対向装置であって、
前記像担持体の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材と、
前記ローラ部材における回転軸方向端部の軸部に挿入された転がり軸受と、
装置のフレームに対して着脱可能に設置されて、前記フレームとの間に前記転がり軸受を外輪の側から挟み込んで保持する軸受保持部材と、
を備え、
前記転がり軸受は、前記軸受保持部材において前記転がり軸受の前記外輪に当接する受部により、前記転がり軸受を挟み込む方向であって前記フレームの側に付勢され、
前記転がり軸受の前記外輪と前記軸受保持部材の前記受部との間に、又は、前記転がり軸受の前記外輪と前記フレームとの間に、弾性部材を設置したことを特徴とする対向装置。 - 前記軸受保持部材の前記受部は、前記転がり軸受の前記外輪に接触する略半球状の突起部を具備したことを特徴とする請求項19に記載の対向装置。
- 前記転がり軸受は、玉軸受であることを特徴とする請求項19又は請求項20に記載の対向装置。
- 前記玉軸受は、前記外輪が前記フレームに当接して前記フレームに対する前記外輪の回転軸方向の位置が定められて、内輪が前記ローラ部材の前記軸部に嵌合して前記ローラ部材に対する前記内輪の回転軸方向の位置が定められ、
前記玉軸受の前記内輪を前記ローラ部材とともに回転軸方向一端側に向けて付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項21に記載の対向装置。 - 前記付勢手段は、前記軸受保持部材と、前記ローラ部材の前記軸部の端面と、の間に設置された摺動体又は弾性体であることを特徴とする請求項22に記載の対向装置。
- 前記付勢手段は、前記ローラ部材の前記軸部に設置された従動カップリングに嵌合する駆動カップリングを回転軸方向一端側に向けて付勢するスプリングであることを特徴とする請求項22に記載の対向装置。
- トナー像が担持される像担持体に対向する対向装置であって、
前記像担持体の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材と、
前記ローラ部材における回転軸方向端部の軸部に挿入された転がり軸受と、
装置のフレームに対して着脱可能に設置されて、前記フレームとの間に前記転がり軸受を外輪の側から挟み込んで保持する軸受保持部材と、
を備え、
前記転がり軸受は、前記軸受保持部材において前記転がり軸受の前記外輪に当接する受部により、前記転がり軸受を挟み込む方向であって前記フレームの側に付勢され、
前記転がり軸受は、玉軸受であって、
前記玉軸受は、前記外輪が前記フレームに当接して前記フレームに対する前記外輪の回転軸方向の位置が定められて、内輪が前記ローラ部材の前記軸部に嵌合して前記ローラ部材に対する前記内輪の回転軸方向の位置が定められ、
前記玉軸受の前記内輪を前記ローラ部材とともに回転軸方向一端側に向けて付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする対向装置。 - 前記付勢手段は、前記軸受保持部材と、前記ローラ部材の前記軸部の端面と、の間に設置された摺動体又は弾性体であることを特徴とする請求項25に記載の対向装置。
- 前記付勢手段は、前記ローラ部材の前記軸部に設置された従動カップリングに嵌合する駆動カップリングを回転軸方向一端側に向けて付勢するスプリングであることを特徴とする請求項25に記載の対向装置。
- トナー像が担持される像担持体に対向する対向装置であって、
前記像担持体の表面に接触した状態で所定方向に回転するローラ部材と、
外輪が装置のフレームに当接して前記フレームに対する前記外輪の回転軸方向の位置が定められて、内輪が前記ローラ部材の軸部に嵌合して前記ローラ部材に対する前記内輪の回転軸方向の位置が定められた玉軸受と、
前記玉軸受の前記内輪を前記ローラ部材とともに回転軸方向一端側に向けて付勢する付勢手段と、
を備えたことを特徴とする対向装置。 - 当該対向装置は、前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置であって、
所定方向に回転して前記像担持体に摺接する潤滑剤供給ローラと、
前記潤滑剤供給ローラに圧接するように付勢部材によって付勢されるとともに、前記潤滑剤供給ローラに摺接する固形潤滑剤と、
を備え、
前記ローラ部材は、前記潤滑剤供給ローラであることを特徴とする請求項1〜請求項28のいずれかに記載の対向装置。 - 当該対向装置は、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置であって、
所定方向に回転して前記像担持体に摺接するクリーニングローラと、
前記像担持体に当接するクリーニングブレードと、
を備え、
前記ローラ部材は、前記クリーニングローラであることを特徴とする請求項1〜請求項28のいずれかに記載の対向装置。 - 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項1〜請求項30のいずれかに記載の対向装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜請求項30のいずれかに記載の対向装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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