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JP7581760B2 - Charging device, image forming unit and image forming apparatus - Google Patents

Charging device, image forming unit and image forming apparatus Download PDF

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JP7581760B2
JP7581760B2 JP2020172717A JP2020172717A JP7581760B2 JP 7581760 B2 JP7581760 B2 JP 7581760B2 JP 2020172717 A JP2020172717 A JP 2020172717A JP 2020172717 A JP2020172717 A JP 2020172717A JP 7581760 B2 JP7581760 B2 JP 7581760B2
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charging
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tension spring
cleaning roller
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智将 檜垣
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Description

本発明は帯電装置、画像形成ユニット及び画像形成装置に関し、例えば電子写真方式のプリンタに適用して好適なものである。 The present invention relates to a charging device, an image forming unit, and an image forming apparatus, and is suitable for use in, for example, electrophotographic printers.

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置や複合機等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、帯電部材としての帯電ローラが感光ドラム表面に接触することで感光ドラム表面を均一に帯電させる接触帯電方式のものが多く用いられている。 Conventionally, image forming devices using electrophotographic processes, such as printers, copiers, facsimile machines, and multifunction devices, often use a contact charging system in which a charging roller, acting as a charging member, contacts the surface of a photosensitive drum to uniformly charge the surface of the photosensitive drum.

接触帯電方式の画像形成装置では、帯電ローラが感光ドラムに直接接触しているため、感光ドラム表面に付着した外添剤等の汚れを帯電ローラが巻き上げる。このためそのような画像形成装置では、帯電ローラ表面を清掃するための清掃部材としてのクリーニング部材が設けられ、そのクリーニング部材として、表面が発泡体のクリーニングローラが多く用いられる(例えば、特許文献1参照)。 In contact charging type image forming devices, the charging roller is in direct contact with the photosensitive drum, so the charging roller picks up dirt such as external additives that adhere to the surface of the photosensitive drum. For this reason, such image forming devices are provided with a cleaning member to clean the surface of the charging roller, and a cleaning roller with a foam surface is often used as the cleaning member (see, for example, Patent Document 1).

特開2017-83643号公報JP 2017-83643 A

しかしながら、感光ドラムに電圧を印加する帯電部材表面を清掃するために、清掃部材を弾性部材で付勢する場合があるが、適切な圧接力で清掃部材が帯電部材に当接していない場合があった。 However, in order to clean the surface of the charging member that applies voltage to the photosensitive drum, the cleaning member may be biased by an elastic member, but there are cases in which the cleaning member does not contact the charging member with an appropriate pressure.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、清掃部材を適切な圧接力で帯電部材に当接させ得る帯電装置、画像形成ユニット及び画像形成装置を提案しようとするものである。 The present invention was made in consideration of the above points, and aims to propose a charging device, an image forming unit, and an image forming device that can bring a cleaning member into contact with a charging member with an appropriate pressure.

かかる課題を解決するため本発明の帯電装置においては、回動可能であり被帯電部材の表面に接触し帯電させる帯電部材と、回動可能であり帯電部材表面を清掃する清掃部材と、清掃部材と帯電部材とを接触させる、長手方向に伸縮可能な弾性部材と、弾性部材の長手方向の一端側と他端側とを屈曲状態で保持して、弾性部材の外周部を清掃部材に当接させる保持部材とを設け、弾性部材の自然長をL1、屈曲状態における弾性部材の内側の長さをL4としたとき、L1=L4であるようにした。 In order to solve this problem, the charging device of the present invention includes a charging member that is rotatable and contacts the surface of a charged member to charge it, a cleaning member that is rotatable and cleans the surface of the charged member, an elastic member that is stretchable in the longitudinal direction and brings the cleaning member into contact with the charging member, and a holding member that holds one end side and the other end side of the elastic member in a bent state and brings the outer periphery of the elastic member into contact with the cleaning member, and where the natural length of the elastic member is L1 and the inner length of the elastic member in the bent state is L4, L1 = L4.

また本発明の画像形成ユニットにおいては、上述した帯電装置を備えるようにした。 The image forming unit of the present invention is also equipped with the charging device described above.

さらに本発明の画像形成装置においては、上述した画像形成ユニットを備えるようにした。 Furthermore, the image forming device of the present invention is provided with the image forming unit described above.

本発明は、瞬間的に清掃部材が帯電部材から離間した場合は、弾性部材全体を伸ばし付勢力を瞬間的に強くして弾性部材で清掃部材を帯電部材へ向けて直ちに付勢し、クリーニング性能の低下を抑制できる一方、瞬間的に清掃部材が帯電部材に強く圧接した場合は、弾性部材全体がこれ以上縮むことができないために付勢力が急激に低下するため、清掃部材に付着したゴミが帯電部材に付着することを抑制でき、印字不良の発生を抑制できる。 In the present invention, when the cleaning member momentarily separates from the charged member, the entire elastic member stretches, momentarily increasing the urging force, and the elastic member immediately urges the cleaning member toward the charged member, thereby preventing a decrease in cleaning performance. On the other hand, when the cleaning member momentarily comes into strong contact with the charged member, the entire elastic member cannot contract any further, and the urging force drops sharply, preventing dirt adhering to the cleaning member from adhering to the charged member and preventing the occurrence of printing defects.

本発明によれば、清掃部材を適切な圧接力で帯電部材に当接できる。 According to the present invention, the cleaning member can be brought into contact with the charged member with an appropriate pressure.

画像形成装置の構成を示す左側面図である。FIG. 2 is a left side view illustrating a configuration of the image forming apparatus. 第1の実施の形態による帯電装置の構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the configuration of the charging device according to the first embodiment. 帯電装置の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a charging device. 軸受部の構成を示す左側面図である。FIG. 4 is a left side view showing the configuration of a bearing portion. クリーニングローラの構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the configuration of the cleaning roller. 第1の実施の形態によるクリーニングローラの構成を示し、図5のB-B矢視断面図である。6 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5, showing the configuration of the cleaning roller according to the first embodiment. 引張りバネの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a tension spring. 巻付け角度を示す左側面図である。FIG. ニップ量を示す左側面図である。FIG. 画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the image forming apparatus. 引張りバネ一覧を示す表である。1 is a table showing a list of tension springs. 評価結果を示す表である。13 is a table showing evaluation results. 軸間距離と軸受荷重との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the center distance and the bearing load. ニップ量と軸受荷重との関係(1)を示すグラフである。1 is a graph showing a relationship (1) between a nip amount and a bearing load. ニップ量と軸受荷重との関係(2)を示すグラフである。13 is a graph showing the relationship (2) between the nip amount and the bearing load. 第2の実施の形態による帯電装置の構成を示す正面図である。FIG. 11 is a front view showing a configuration of a charging device according to a second embodiment. 第2の実施の形態によるクリーニングローラの構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a cleaning roller according to a second embodiment.

以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。 Below, the form for implementing the invention (hereinafter referred to as embodiment) will be explained with reference to the drawings.

[1.第1の実施の形態]
[1-1.画像形成装置の構成]
図1に示すように、画像形成装置1は、例えば電子写真方式を用いたプリンタであり、トナー等の現像剤を用いて画像形成動作を行うことにより、紙やフィルム等の媒体Pに白黒画像やカラー画像を形成する。以下では、媒体Pが搬送される搬送経路上における任意の位置から見てカセット7に近い位置、又はカセット7へ向かう方向を上流と呼ぶ。また、搬送経路上における任意の位置から見て、媒体Pが排出されて積載されるスタッカに近い位置、又はスタッカへ向かう方向を下流と呼ぶ。さらに、上流から下流に向かう方向を搬送方向という。画像形成装置1は、箱形状の筐体の内部に、上流から下流へ向けて、媒体供給部2、搬送部3、画像形成部4、転写部5及び定着部6を有している。
1. First embodiment
[1-1. Configuration of Image Forming Apparatus]
As shown in Fig. 1, the image forming device 1 is, for example, a printer using an electrophotographic method, and forms a black-and-white image or a color image on a medium P such as paper or film by performing an image forming operation using a developer such as toner. In the following, a position close to a cassette 7 as viewed from an arbitrary position on the transport path along which the medium P is transported, or a direction toward the cassette 7, is referred to as upstream. Also, a position close to a stacker into which the medium P is discharged and loaded, or a direction toward the stacker, as viewed from an arbitrary position on the transport path, is referred to as downstream. Furthermore, the direction from upstream to downstream is referred to as the transport direction. The image forming device 1 has, from upstream to downstream, a medium supply unit 2, a transport unit 3, an image forming unit 4, a transfer unit 5, and a fixing unit 6 inside a box-shaped housing.

[1-2.媒体供給部の構成]
媒体供給部2は、カセット7及びホッピングローラ8を有している。カセット7は、画像形成装置1の筐体内の下部に着脱自在に装着されており、媒体Pを積層した状態で収納する。ホッピングローラ8は、カセット7に収納されている媒体Pをその最上部から1枚ずつ分離して取り出し、その下流に位置する搬送ローラ対10へ向けて繰り出す。
[1-2. Configuration of medium supply unit]
The medium supply unit 2 has a cassette 7 and a hopping roller 8. The cassette 7 is detachably attached to the lower part of the housing of the image forming apparatus 1, and stores a stack of media P. The hopping roller 8 separates and takes out the media P stored in the cassette 7 one by one from the top, and pays them out toward a pair of transport rollers 10 located downstream.

[1-3.搬送部の構成]
搬送部3は、上流から下流へ向けて順に配置された搬送ローラ対10及び11を有している。搬送ローラ対10及び11は、ホッピングローラ8から繰り出された媒体Pを挟持して搬送すると共に、その際に媒体Pの斜行を修正し転写ベルト26へ向けて搬送方向に沿って搬送する。
[1-3. Configuration of the conveying unit]
The transport unit 3 has transport roller pairs 10 and 11 arranged in order from upstream to downstream. The transport roller pairs 10 and 11 sandwich and transport the medium P fed from the hopping roller 8, and at the same time, correct the skew of the medium P and transport it along the transport direction toward the transfer belt 26.

[1-4.画像形成部の構成]
画像形成部4は、例えば4つの現像部12(12K、12C、12M及び12Y)を有している。現像部12K、12C、12M及び12Yは、上流側から下流側へ向かって搬送方向に沿って順に配置されており、互いに異なる色のトナー(現像剤)を用いて、媒体P上に現像剤像(トナー像)を形成する。具体的には、現像部12K、12C、12M及び12Yは、それぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのトナーを用いて、ブラック色、シアン色、マゼンタ色及びイエロー色のトナー像を形成する。
[1-4. Configuration of image forming unit]
The image forming unit 4 has, for example, four developing units 12 (12K, 12C, 12M, and 12Y). The developing units 12K, 12C, 12M, and 12Y are arranged in order along the transport direction from the upstream side to the downstream side, and form developer images (toner images) on the medium P using toners (developers) of different colors. Specifically, the developing units 12K, 12C, 12M, and 12Y form black, cyan, magenta, and yellow toner images using black, cyan, magenta, and yellow toners, respectively.

このような各色のトナーは、それぞれ、例えば、所定の着色剤、離型剤、帯電制御剤及び処理剤等を含んで構成されており、これらの各成分が適宜混合され、或いは表面処理されることによって製造される。これらのうち、着色剤、離型剤及び帯電制御剤はそれぞれ、内部添加剤として機能する。外部添加剤としては、例えばシリカや酸化チタン等が用いられ、結着樹脂としては例えばポリエステル樹脂等が用いられる。また、着色剤としては、染料や顔料等を単独、若しくは、複数種併用して使用することができる。トナーは、例えば円形度が0.94~0.98程度、平均粒径が7[μm]程度のものが使用される。外部添加剤は、例えば50~200[nm]程度のものが用いられる。 Each of these toner colors contains, for example, a specific colorant, release agent, charge control agent, and treatment agent, and is manufactured by appropriately mixing these components or by surface treatment. Of these, the colorant, release agent, and charge control agent each function as an internal additive. For example, silica or titanium oxide is used as an external additive, and polyester resin is used as a binder resin. In addition, dyes and pigments can be used alone or in combination as colorants. For example, a toner with a circularity of about 0.94 to 0.98 and an average particle size of about 7 μm is used. For example, an external additive with a diameter of about 50 to 200 nm is used.

[1-4-1.現像部の構成]
現像部12K、12C、12M及び12Yは、互いに異なる色のトナーを用いてトナー像を形成する点を除き、同じ構成である。以下では、現像部12K、12C、12M及び12Yをまとめて、現像部12とも呼ぶ。各現像部12は、例えば感光ドラム14、帯電装置16、露光装置18、現像ローラ20、トナー供給部22及びクリーニングブレード24を有している。
[1-4-1. Configuration of the developing unit]
The developing units 12K, 12C, 12M, and 12Y have the same configuration except that they form toner images using toners of different colors. Hereinafter, the developing units 12K, 12C, 12M, and 12Y are collectively referred to as the developing unit 12. Each developing unit 12 includes, for example, a photosensitive drum 14, a charging device 16, an exposure device 18, a developing roller 20, a toner supply unit 22, and a cleaning blade 24.

[1-4-1-1.感光ドラムの構成]
感光ドラム14は、静電潜像を表面(表層部分)に担持する部材であり、感光体(例えば有機系感光体)を用いて構成されている。具体的には、感光ドラム14は、導電性支持体と、その外周(表面)を覆う光導電層とを有している。導電性支持体は、例えば、アルミニウムやステンレス鋼からなる金属パイプにより構成されている。光導電層は、例えば電荷発生層と電荷輸送層とを順に積層した構造を有している。感光ドラム14は、所定の周速度で回転する。
[1-4-1-1. Configuration of the photosensitive drum]
The photosensitive drum 14 is a member that carries an electrostatic latent image on its surface (surface portion), and is constructed using a photoconductor (e.g., an organic photoconductor). Specifically, the photosensitive drum 14 has a conductive support and a photoconductive layer that covers its outer periphery (surface). The conductive support is constructed of a metal pipe made of aluminum or stainless steel, for example. The photoconductive layer has a structure in which, for example, a charge generation layer and a charge transport layer are laminated in order. The photosensitive drum 14 rotates at a predetermined peripheral speed.

電荷発生層は、電荷発生物質及びバインダー樹脂を主成分としている。電荷発生物質としては各種有機顔料及び有機染料が使用できる。中でも無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウム等の金属若しくはその酸化物、塩化物が配位されたフタロシアニン類、又はモノアゾ、ヒスアゾ、トリスアゾ若しくはポリアゾ類等のアゾ顔料等が好ましい。電荷発生層は、これらの電荷発生物質の微粒子を、例えばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル又はセルロースエーテル等の各種バインダー樹脂で結着させた分散層として使用される。 The charge generation layer is mainly composed of a charge generation material and a binder resin. Various organic pigments and organic dyes can be used as the charge generation material. Among them, metal-free phthalocyanine, copper indium chloride, gallium chloride, tin, oxytitanium, zinc, vanadium, and other metals or their oxides and chlorides are preferred, as well as phthalocyanines coordinated with monoazo, hisazo, trisazo, or polyazo azo pigments. The charge generation layer is used as a dispersion layer in which fine particles of these charge generation materials are bound with various binder resins, such as polyester resin, polyvinyl acetate, polyacrylic acid ester, polymethacrylic acid ester, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetoacetal, polyvinyl propional, polyvinyl butyral, phenoxy resin, epoxy resin, urethane resin, cellulose ester, or cellulose ether.

電荷輸送層は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を主成分としている。電荷輸送物質としては、例えばカルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール等の複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、又はこれらの化合物からなる基を主鎖若しくは側鎖に有する重合体等の電子供与性物質が使用される。また、電荷輸送層におけるバインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂又はこれらの重合体若しくは部分的架橋硬化物等が挙げられ、特にポリカーボネートが好ましい。また、電荷輸送層におけるバインダー樹脂としては、必要に応じて酸化防止剤や増感剤等の各種添加物が含まれていても良い。 The charge transport layer is mainly composed of a charge transport material and a binder resin. Examples of the charge transport material include heterocyclic compounds such as carbazole, indole, imidazole, oxazole, pyrazole, oxadiazole, pyrazoline, and thiadiazole, aniline derivatives, hydrazone compounds, aromatic amine derivatives, stilbene derivatives, and electron donating substances such as polymers having groups consisting of these compounds in the main chain or side chain. Examples of the binder resin in the charge transport layer include polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, vinyl polymers such as polyvinyl chloride, polyester, polyester carbonate, polysulfone, polyimide, phenoxy, epoxy, and silicone resins, or polymers or partially crosslinked cured products thereof, and polycarbonate is particularly preferred. The binder resin in the charge transport layer may contain various additives such as antioxidants and sensitizers as necessary.

[1-4-1-2.帯電装置の構成]
図2、図3及び図4に示すように、帯電装置16は、感光ドラム14の表面を帯電させる装置であり、主に、帯電ローラ32及びクリーニングローラ34により構成されている。帯電ローラ32は、感光ドラム14の表面に接するように回転軸を左右方向に向けて配置されている。この帯電ローラ32は、左右両端部近傍に設けられた外側帯電ローラ軸受36に帯電ローラ芯金32aが回転可能に支持されている。外側帯電ローラ軸受36は、圧縮バネ38により感光ドラム14に向かって付勢されている。このため帯電ローラ32は、感光ドラム14に向かって付勢されている。また左右それぞれの外側帯電ローラ軸受36の左右内側には、帯電ローラ芯金32aを回転可能に支持する内側帯電ローラ軸受40が設けられている。この内側帯電ローラ軸受40は、前後両側面における上下方向の中央部よりもやや上側から、それぞれ前上方向及び後上方向へ向かって、略円柱形状で直線状の軸受アーム40aが突出している。
[1-4-1-2. Configuration of charging device]
As shown in Figures 2, 3 and 4, the charging device 16 is a device that charges the surface of the photosensitive drum 14, and is mainly composed of a charging roller 32 and a cleaning roller 34. The charging roller 32 is arranged with its rotation axis facing in the left-right direction so as to be in contact with the surface of the photosensitive drum 14. The charging roller 32 has a charging roller core metal 32a rotatably supported by outer charging roller bearings 36 provided near both left and right ends. The outer charging roller bearings 36 are biased toward the photosensitive drum 14 by compression springs 38. Therefore, the charging roller 32 is biased toward the photosensitive drum 14. In addition, inner charging roller bearings 40 that rotatably support the charging roller core metal 32a are provided on the left and right inner sides of each of the left and right outer charging roller bearings 36. The inner charging roller bearings 40 have linear bearing arms 40a that are approximately cylindrical and protrude from slightly above the center in the vertical direction on both front and rear sides toward the front and rear upper directions, respectively.

クリーニングローラ34は、帯電ローラ32に摺接するように回転軸を左右方向に向けて配置されている。このクリーニングローラ34は、左右両端部近傍に設けられたクリーニングローラ軸受42にクリーニングローラ芯体34aが回転可能に支持されている。内側帯電ローラ軸受40の軸受アーム40aには、引張りバネ44の引張りバネ腕部44aが係止している。この引張りバネ44は、全体として英大文字の「U」を180度回転させたような形状となるように屈曲しており、引張りバネコイル部44bにおける、屈曲状態の曲げ形状の内側を、クリーニングローラ軸受42の周側面のうち帯電ローラ32とは逆側の外周面に巻き付けている。このように帯電装置16は、内側帯電ローラ軸受40と係止させた引張りバネ44を湾曲させ、曲げ形状の内側をクリーニングローラ軸受42に当接させることにより、引張りバネ44で、帯電ローラ32と同軸の内側帯電ローラ軸受40の軸受アーム40aを引張るようにした。このため帯電装置16は、クリーニングローラ軸受42を引張りバネ44により内側帯電ローラ軸受40に向かって付勢することにより、クリーニングローラ34を帯電ローラ32に当接させるように帯電ローラ32に向かって付勢できる。本実施の形態においては、外側帯電ローラ軸受36と内側帯電ローラ軸受40とが別体で個別の部品である場合について述べたが、外側帯電ローラ軸受36と内側帯電ローラ軸受40とは一体型でも良い。 The cleaning roller 34 is arranged with its rotation axis facing the left and right direction so as to be in sliding contact with the charging roller 32. The cleaning roller 34 has a cleaning roller core 34a rotatably supported by cleaning roller bearings 42 provided near both left and right ends. The tension spring arm 44a of the tension spring 44 is engaged with the bearing arm 40a of the inner charging roller bearing 40. The tension spring 44 is bent so as to have a shape like a capital letter "U" rotated 180 degrees as a whole, and the inside of the bent shape of the tension spring coil part 44b in the bent state is wound around the outer circumferential surface of the cleaning roller bearing 42 on the opposite side to the charging roller 32. In this way, the charging device 16 bends the tension spring 44 engaged with the inner charging roller bearing 40, and the inside of the bent shape abuts against the cleaning roller bearing 42, so that the tension spring 44 pulls the bearing arm 40a of the inner charging roller bearing 40, which is coaxial with the charging roller 32. Therefore, the charging device 16 can urge the cleaning roller 34 toward the charging roller 32 so as to contact the charging roller 32 by urging the cleaning roller bearing 42 toward the inner charging roller bearing 40 by the tension spring 44. In the present embodiment, the outer charging roller bearing 36 and the inner charging roller bearing 40 are separate and individual components, but the outer charging roller bearing 36 and the inner charging roller bearing 40 may be integrated.

これら内側帯電ローラ軸受40、クリーニングローラ軸受42及び引張りバネ44からなる軸受部により、帯電装置16は、帯電ローラ32に対してクリーニングローラ34を荷重によりニップさせることができ、クリーニングローラ34の摩耗やクリーニングローラ弾性層34bの肉厚の変化や変動に対応することができる。第1の実施の形態におけるクリーニングローラ34は、帯電ローラ32表面とクリーニングローラ34表面との摩擦力により、帯電ローラ32の回転に連れられて従動駆動する。 The bearing section consisting of the inner charging roller bearing 40, cleaning roller bearing 42, and tension spring 44 allows the charging device 16 to nip the cleaning roller 34 against the charging roller 32 with a load, and can respond to wear of the cleaning roller 34 and changes and fluctuations in the thickness of the cleaning roller elastic layer 34b. The cleaning roller 34 in the first embodiment is driven by the rotation of the charging roller 32 due to the frictional force between the surfaces of the charging roller 32 and cleaning roller 34.

[1-4-1-2-1.帯電ローラの構成]
帯電ローラ32は、導電性を有する材料からなる帯電ローラ芯金32aを有し、その帯電ローラ芯金32aの外周面に導電性の帯電ローラ弾性層32bを形成している。帯電ローラ芯金32aには、例えば、無電解ニッケル鍍金をしたSUMや、SUS等の金属製の軸体が用いられることが多い。帯電ローラ弾性層32bには、感光ドラム14との適正な放電を得るため、感光ドラム14とニップできるように、ゴム、熱可塑性エラストマーや樹脂等が用いられることが多い。帯電ローラ弾性層32bは、単層に限らず、必要に応じて2層以上の多層構造を有する。
[1-4-1-2-1. Configuration of charging roller]
The charging roller 32 has a charging roller core 32a made of a conductive material, and a conductive charging roller elastic layer 32b is formed on the outer circumferential surface of the charging roller core 32a. For the charging roller core 32a, a metal shaft such as electroless nickel-plated SUM or SUS is often used. For the charging roller elastic layer 32b, rubber, thermoplastic elastomer, resin, etc. are often used so that it can be nipped with the photosensitive drum 14 to obtain appropriate discharge with the photosensitive drum 14. The charging roller elastic layer 32b is not limited to a single layer, but has a multi-layer structure of two or more layers as necessary.

帯電ローラ弾性層32bに構成される材料として、例えば、エピクロルヒドリンゴム(CO、ECO、GECO)、エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、水素化アクリロニトリル-ブタジエンゴム(H-NBR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、ウレタンゴムやシリコーンゴム等、一種若しくは二種以上を混合したものを主成分とするゴム組成物を用いることができる。中でも特に、エピクロルヒドリンゴム(ECO)を主成分としたゴムか、エピクロルヒドリンゴム(ECO)とアクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)とを混合したものを主成分としたゴムが用いられることが多い。本実施の形態においては、エピクロルヒドリンゴム(ECO)を主成分としたゴムを使用した。 As the material for the charging roller elastic layer 32b, for example, a rubber composition containing one or a mixture of two or more of epichlorohydrin rubber (CO, ECO, GECO), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (H-NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), urethane rubber, silicone rubber, etc., as the main component can be used. Among them, rubber containing epichlorohydrin rubber (ECO) as the main component or rubber containing a mixture of epichlorohydrin rubber (ECO) and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) as the main component is often used. In this embodiment, rubber containing epichlorohydrin rubber (ECO) as the main component was used.

帯電ローラ弾性層32bの導電特性として、一般に抵抗が大き過ぎると感光ドラム14表面の帯電ムラや帯電不良による画像不良が発生する。逆に、抵抗が小さ過ぎると感光ドラム14表面の傷等によってリークが発生してしまい画像不良となる。したがって、帯電ローラ弾性層32bの導電特性には、適正な抵抗領域が存在する。適正な抵抗領域を得るために、帯電ローラ弾性層32bにはイオン導電性の材料や、イオン導電剤、カーボンブラックや金属性酸化物等が用いられて所定の導電性が与えられる。帯電ローラ弾性層32bは、導電性として、電子導電性でもイオン導電性のどちらも用いられることは可能だが、部分的な抵抗ムラが感光ドラム14の帯電ムラに影響しやすいこともあり、抵抗ムラを抑制するために、電子導電性よりもイオン導電性のものが用いられることが多い。 Generally, if the resistance of the conductive characteristic of the elastic layer 32b of the charging roller is too large, uneven charging of the surface of the photosensitive drum 14 or poor image quality due to poor charging occurs. Conversely, if the resistance is too small, leakage occurs due to scratches on the surface of the photosensitive drum 14, resulting in poor image quality. Therefore, there is an appropriate resistance region for the conductive characteristic of the elastic layer 32b of the charging roller. In order to obtain an appropriate resistance region, the elastic layer 32b of the charging roller is given a predetermined conductivity by using an ion conductive material, an ion conductive agent, carbon black, metallic oxide, etc. for the elastic layer 32b of the charging roller. The elastic layer 32b of the charging roller can be either electronically conductive or ionically conductive, but since partial resistance unevenness is likely to affect the uneven charging of the photosensitive drum 14, ionically conductive materials are often used rather than electronically conductive materials in order to suppress uneven resistance.

帯電ローラ弾性層32bには、体積抵抗値が10~10[Ω]となる抵抗層が好ましい。帯電ローラ32の抵抗値は、イオン導電性の場合は温度・湿度や測定電圧によりが異なる値を示すが、ここでは温度20[℃]湿度50[%RH]の環境下で測定した値を示す。 The elastic layer 32b of the charging roller is preferably a resistive layer having a volume resistivity of 10 6 to 10 9 Ω. In the case of ion conductivity, the resistance value of the charging roller 32 varies depending on the temperature, humidity, and measurement voltage, but here, the value measured in an environment of a temperature of 20° C. and a humidity of 50% RH is shown.

帯電ローラ弾性層32bの硬さは、帯電ローラ32表面と感光ドラム14表面に微小のギャップを形成し、パッシェンの法則に基づいた放電に寄与する領域を確保する必要がある。適正なニップを得るために、帯電ローラ弾性層32bの硬さが調整される。このとき、帯電ローラ弾性層32bの硬さには、マイクロゴム硬度計MD-1capa(TypeA)(高分子計器株式会社製)が用いられ、ピーク測定が行われる。このとき、測定値が35度から80度の範囲であることが好ましいが、この硬さの範囲は、帯電ローラ32や感光ドラム14の円筒振れや形状のバラツキを吸収する目的も含んでいるため、帯電ローラ32と感光ドラム14に適正なニップが得られれば、この値にこだわる必要はない。 The hardness of the elastic layer 32b of the charging roller must be such that a small gap is formed between the surface of the charging roller 32 and the surface of the photosensitive drum 14, and an area that contributes to discharge based on Paschen's law is secured. In order to obtain an appropriate nip, the hardness of the elastic layer 32b of the charging roller is adjusted. At this time, a micro rubber hardness tester MD-1capa (Type A) (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) is used to measure the hardness of the elastic layer 32b of the charging roller, and peak measurements are performed. At this time, it is preferable that the measured value is in the range of 35 degrees to 80 degrees, but this hardness range also includes the purpose of absorbing cylindrical runout and shape variations of the charging roller 32 and the photosensitive drum 14, so there is no need to stick to this value as long as an appropriate nip is obtained between the charging roller 32 and the photosensitive drum 14.

帯電ローラ弾性層32bの外側表面形状は、切削、研磨工程又は型成型により所定の研磨目及び表面粗さが形成される。このとき、帯電ローラ32の表面粗さは、印加する電圧や使用環境により多少前後するが、パッシェンの法則により、最大高さRy(準拠:JIS B 0601:1994)が1[μm]から40[μm]程度の範囲が好ましい。 The outer surface shape of the charging roller elastic layer 32b is formed with a predetermined polishing mark and surface roughness by cutting, polishing process or molding. At this time, the surface roughness of the charging roller 32 varies somewhat depending on the applied voltage and the usage environment, but according to Paschen's law, the maximum height Ry (based on JIS B 0601:1994) is preferably in the range of about 1 μm to 40 μm.

帯電ローラ弾性層32bの外側表面には、表面処理やコーティングが行われることができる。帯電ローラ32は、表面処理やコーティングにより、帯電ローラ弾性層32bに含有される物質が感光ドラム14を汚染することを防止したり、帯電ローラ弾性層32bの表面抵抗を調整したり、また感光ドラム14上に付着したトナーやトナー外添剤が帯電ローラ32に表面に付着し難いように適度な粗さを設けたりすることができる。帯電ローラ弾性層32bの外側表面には、表面処理としては、例えば、紫外線照射や電子線照射等の表面処理が行われても良い。 The outer surface of the elastic layer 32b of the charging roller may be subjected to a surface treatment or coating. The surface treatment or coating of the charging roller 32 may prevent the substances contained in the elastic layer 32b of the charging roller from contaminating the photosensitive drum 14, adjust the surface resistance of the elastic layer 32b of the charging roller, or provide an appropriate roughness so that the toner or toner additives adhering to the photosensitive drum 14 are less likely to adhere to the surface of the charging roller 32. The outer surface of the elastic layer 32b of the charging roller may be subjected to a surface treatment such as ultraviolet irradiation or electron beam irradiation.

コーティングとしては、ディッピング、スプレーやコーター等で塗布する方法がある。塗布する材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂やイソシアネート樹脂等、これらを、一種若しくは二種以上を併用したものが用いられることができる。また、コーティングで塗布する材料としては、上述以外にも必要に応じて、導電剤等が添加されても良い。また、これらのコーティング材にさらに粒子が混合されることもできる。混合される粒子としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂やポリエステル樹脂やイソシアネート樹脂等、これらを、一種若しくは二種以上を併用したものが用いられることができる。 Coating methods include dipping, spraying, and coating with a coater. Materials to be applied include, for example, acrylic resin, urethane resin, fluororesin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyester resin, isocyanate resin, etc., and a combination of one or more of these. In addition to the above, conductive agents may be added to the materials to be applied by coating, if necessary. Particles may also be mixed into these coating materials. Examples of particles to be mixed include, for example, acrylic resin, urethane resin, fluororesin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyester resin, isocyanate resin, etc., and a combination of one or more of these.

本実施の形態において帯電ローラ32は、帯電ローラ芯金32aとして快削鋼(SUM)に無電解ニッケル鍍金が施された金属製の軸体が用いられ、帯電ローラ弾性層32bにはエピクロルヒドリンゴム(ECO)とアクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)の混合したものを主成分としたゴムが用いられた。帯電ローラ芯金32aの径はφ6[mm]、帯電ローラ弾性層32bの外径は9.5[mm]のものを使用した。 In this embodiment, the charging roller 32 uses a metal shaft made of free-cutting steel (SUM) with electroless nickel plating as the charging roller core 32a, and rubber whose main component is a mixture of epichlorohydrin rubber (ECO) and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) is used for the charging roller elastic layer 32b. The diameter of the charging roller core 32a is φ6 [mm], and the outer diameter of the charging roller elastic layer 32b is 9.5 [mm].

帯電ローラ弾性層32bの表面は、型整形により形成される。帯電ローラ弾性層32bのコーティングとして、溶媒として、水/アルコール混合溶媒が使用されて、ポリアミド(ナイロン)系のポリマー及びウレタン樹脂粒子を混合した溶液が塗布されて溶媒が気化されることで溶液が硬化する。このとき、直径20[μm]と10[μm]のウレタン樹脂粒子を含有させた。 The surface of the charging roller elastic layer 32b is formed by molding. A water/alcohol mixed solvent is used as the solvent for coating the charging roller elastic layer 32b. A solution containing a polyamide (nylon) polymer and urethane resin particles is applied and the solvent is evaporated, causing the solution to harden. At this time, urethane resin particles with diameters of 20 μm and 10 μm are included.

[1-4-1-2-2.クリーニングローラの構成]
図5に示すように、クリーニングローラ34は、クリーニングローラ芯体34aを有し、そのクリーニングローラ芯体34aの外周面にクリーニングローラ弾性層34bを有している。クリーニングローラ芯体34aには、例えば、無電解ニッケル鍍金をしたSUMや、SUS等の金属製の軸体、ポリアセタール(POM)等の樹脂等が用いられることができる。クリーニングローラ弾性層34bの構成としては、1層でも2層以上の積層構成でも構わない。クリーニングローラ弾性層34bは、発泡体を含んで構成されても良いし、ソリッド層と発泡層との2層の構成でも構わない。クリーニングローラ弾性層34bは、クリーニングローラ芯体34a表面の両端部を除く全体を螺旋状に巻回するように配置されていている。図6に示すように、本実施の形態においてクリーニングローラ弾性層34bは、クリーニングローラ芯体34a表面にクリーニングローラ34の長手方向に関し間隔を詰めて巻回されている。
[1-4-1-2-2. Configuration of cleaning roller]
As shown in FIG. 5, the cleaning roller 34 has a cleaning roller core 34a and a cleaning roller elastic layer 34b on the outer circumferential surface of the cleaning roller core 34a. For example, the cleaning roller core 34a may be made of a metal shaft such as electroless nickel-plated SUM or SUS, or a resin such as polyacetal (POM). The cleaning roller elastic layer 34b may be a one-layer or two or more layer laminate. The cleaning roller elastic layer 34b may be made of a foam or may be a two-layer structure of a solid layer and a foam layer. The cleaning roller elastic layer 34b is arranged so as to spirally wind the entire surface of the cleaning roller core 34a except for both ends. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the cleaning roller elastic layer 34b is wound around the surface of the cleaning roller core 34a with a narrow gap in the longitudinal direction of the cleaning roller 34.

クリーニングローラ弾性層34bを構成する材料としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド若しくはポリプロピレン等の発泡性の樹脂、又は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM)、エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、水素化アクリロニトリル-ブタジエンゴム(H-NBR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)若しくはクロロプレンゴム(CR)等のゴム材料を1種類又は2種類以上を混合してなる材料を用いても良い。これらには必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤や加硫促進剤等の助剤を加えても良い。 The material constituting the cleaning roller elastic layer 34b may be a foamable resin such as polyurethane, polyethylene, polyamide or polypropylene, or a material made by mixing one or more of the following rubber materials: silicone rubber, fluororubber, urethane rubber, ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (H-NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR) or chloroprene rubber (CR). If necessary, auxiliary agents such as foaming assistants, foam stabilizers, catalysts, hardeners, plasticizers and vulcanization accelerators may be added to these.

クリーニングローラ弾性層34bとクリーニングローラ芯体34aとは、接着剤34cにより接着されている。接着剤34cには、例えば、両面テープのような粘着テープからなる粘着剤が用いられる。粘着テープの粘着剤には、アクリル系粘着剤、ゴム系やシリコーン系等、これらを、一種若しくは二種以上の粘着剤を併用したものが用いられることができる。また、粘着テープは、基材の有無に寄らず使用されることができる。本実施の形態で使用したクリーニングローラ34は、クリーニングローラ芯体34aの材質として快削鋼に無電解ニッケル鍍金した軸体を用いた。クリーニングローラ弾性層34bにはポリウレタン発泡体、具体的には株式会社イノアックコーポレーション製のモルトプレンSM-55を用いた。粘着剤には、アクリル系粘着剤、具体的には日東電工株式会社製の両面テープ5000NSを用いた。クリーニングローラ弾性層34bは、幅8[mm]のウレタン発泡体の裏面に両面テープが貼り付けられ、クリーニングローラ芯体34aに螺旋状に隙間を0.5[mm]以下で巻き付けられて形成された。クリーニングローラ芯体34aは、φ4[mm]、クリーニングローラ弾性層34bの径は、6.0[mm]のものを使用した。 The cleaning roller elastic layer 34b and the cleaning roller core 34a are bonded by an adhesive 34c. For the adhesive 34c, an adhesive made of an adhesive tape such as a double-sided tape is used. For the adhesive tape, an acrylic adhesive, a rubber-based adhesive, a silicone-based adhesive, or a combination of one or more of these adhesives can be used. In addition, the adhesive tape can be used regardless of the presence or absence of a base material. The cleaning roller 34 used in this embodiment uses a shaft body made of free-cutting steel electrolessly plated with nickel as the material for the cleaning roller core 34a. For the cleaning roller elastic layer 34b, a polyurethane foam, specifically Moltoprene SM-55 manufactured by Inoac Corporation, is used. For the adhesive, an acrylic adhesive, specifically Double-sided Tape 5000NS manufactured by Nitto Denko Corporation, is used. The cleaning roller elastic layer 34b was formed by attaching double-sided tape to the back side of a urethane foam with a width of 8 mm, and winding it spirally around the cleaning roller core 34a with a gap of 0.5 mm or less. The cleaning roller core 34a had a diameter of φ4 mm, and the cleaning roller elastic layer 34b had a diameter of 6.0 mm.

[1-4-1-2-3.引張りバネの構成]
図7に示すように、引張りバネ44は、引張りバネコイル部44b及び引張りバネ腕部44aにより構成されている。引張りバネコイル部44bは、引張りバネ44における長手方向の中央部分に設けられ、長手方向の大部分を占めており、コイル形状である。引張りバネ腕部44aは、引張りバネコイル部44bにおける長手方向の両外側に設けられており、鈎形状である。図4に示したように、引張りバネ44の引張りバネ腕部44aは、内側帯電ローラ軸受40の軸受アーム40aに引っ掛かっている。
[1-4-1-2-3. Configuration of tension spring]
As shown in Fig. 7, the tension spring 44 is composed of a tension spring coil portion 44b and a tension spring arm portion 44a. The tension spring coil portion 44b is provided in the longitudinal center portion of the tension spring 44, occupies most of the longitudinal direction, and is coil-shaped. The tension spring arm portions 44a are provided on both longitudinal outer sides of the tension spring coil portion 44b, and are hook-shaped. As shown in Fig. 4, the tension spring arm portions 44a of the tension spring 44 are hooked on the bearing arms 40a of the inner charge roller bearing 40.

この引張りバネ44は、いわゆる引張りバネであり、外部から荷重がかかっていない無荷重状態でも引張りバネコイル部44bにおける長手方向に隣接するコイル同士の線間が詰められて密着し密着コイル状になっている。このため引張りバネ44は、無荷重状態においても、引張りバネコイル部44bにおけるコイル同士が密着しようとする力である初張力が働いている。 This tension spring 44 is a so-called tension spring, and even in an unloaded state where no external load is applied, the wire spaces between adjacent coils in the longitudinal direction of the tension spring coil section 44b are narrowed to form a tightly packed coil shape. Therefore, even in an unloaded state, the tension spring 44 is under initial tension, which is a force that causes the coils in the tension spring coil section 44b to tightly pack together.

また、引張りバネ44が引っ張られていない自然状態における、引張りバネ44全体の長手方向(すなわち引張りバネコイル部44bが伸縮する伸縮方向)の長さを、バネ自然長L1とする。このバネ自然長L1は、具体的には、一方の引張りバネ腕部44aの鈎形状の端部の曲げの内側から他方の引張りバネ腕部44aの鈎形状の端部の曲げの内側までの、長手方向に沿った長さとなる。さらに、自然状態における、引張りバネコイル部44bの伸縮方向の長さを、コイル部自然長L0とする。さらに、引張りバネ腕部44aにおける伸縮方向の長さを、腕部長さLaとする。この腕部長さLaは、具体的には、引張りバネコイル部44bの端部から引張りバネ腕部44aの鈎形状の端部の曲げの内側までの長手方向に沿った長さとなる。この腕部長さLaは、引張りバネコイル部44bの伸縮状態に関わらず、一定の値となる。さらに、引張りバネコイル部44bの外径を、外径Rとする。この外径Rは、引張りバネコイル部44bの伸縮状態に関わらず、一定の値となる。 The length of the entire tension spring 44 in the longitudinal direction (i.e., the direction in which the tension spring coil portion 44b expands and contracts) in the natural state in which the tension spring 44 is not tensioned is defined as the spring natural length L1. Specifically, this spring natural length L1 is the length along the longitudinal direction from the inside of the bend of the hook-shaped end of one tension spring arm portion 44a to the inside of the bend of the hook-shaped end of the other tension spring arm portion 44a. Furthermore, the length of the tension spring coil portion 44b in the stretching direction in the natural state is defined as the coil portion natural length L0. Furthermore, the length of the tension spring arm portion 44a in the stretching direction is defined as the arm portion length La. Specifically, this arm portion length La is the length along the longitudinal direction from the end of the tension spring coil portion 44b to the inside of the bend of the hook-shaped end of the tension spring arm portion 44a. This arm length La is a constant value regardless of the stretched or contracted state of the tension spring coil portion 44b. Furthermore, the outer diameter of the tension spring coil portion 44b is the outer diameter R. This outer diameter R is a constant value regardless of the stretched or contracted state of the tension spring coil portion 44b.

さらに、引張りバネ44が屈曲して張られた状態である使用状態における、引張りバネ44全体の中心の伸縮方向の長さを、使用時バネ中心長L2(図4)とする。この使用時バネ中心長L2は、具体的には、使用状態における、一方の引張りバネ腕部44aの鈎形状の端部の曲げの内側から引張りバネ44全体の中心を通り他方の引張りバネ腕部44aの鈎形状の端部の曲げの内側までの、長手方向に沿った長さとなる。さらに、引張りバネ44の使用状態における、引張りバネ44全体の曲げの内側部分の伸縮方向の長さを、使用時バネ内側長L4(図4)とする。ここで、曲げの内側部分とは、引張りバネ44において、引張りバネコイル部44bの外周部のうち、クリーニングローラ軸受42と当接している側である。すなわち、使用時バネ内側長L4は、引張りバネコイル部44bの曲げの内側の外周部に沿う曲線の両端部を、軸受アーム40aに向かって、軸受アーム40aの外周部における引張りバネコイル部44bとは逆側の端部まで伸ばした線の長さである。このため、使用状態においては、引張りバネ44における曲げの内側部分の長さは、曲げの外側部分の長さよりも、短くなる。この使用時バネ中心長L2を示す曲線と使用時バネ内側長L4を示す曲線とは、平行な状態となる。なお、使用時バネ中心長L2は、後述する非接触三次元測定装置を用いて測定した軸間距離と、内側帯電ローラ軸受40とクリーニングローラ軸受42との部品形状を、投影機を用いて画像解析することで算出できる。 Furthermore, the length of the center of the entire tension spring 44 in the stretching direction when the tension spring 44 is in a bent and stretched state is defined as the spring center length in use L2 (Figure 4). Specifically, this spring center length in use L2 is the length along the longitudinal direction from the inside of the bend of the hook-shaped end of one tension spring arm 44a, through the center of the entire tension spring 44, to the inside of the bend of the hook-shaped end of the other tension spring arm 44a when in use. Furthermore, the length of the inner part of the bend of the entire tension spring 44 in the stretching direction when the tension spring 44 is in use is defined as the spring inner length in use L4 (Figure 4). Here, the inner part of the bend is the side of the outer periphery of the tension spring coil part 44b in the tension spring 44 that abuts against the cleaning roller bearing 42. That is, the in-use spring inner length L4 is the length of a line extending from both ends of a curve along the inner periphery of the bend of the tension spring coil portion 44b toward the bearing arm 40a to the end of the bearing arm 40a on the opposite side from the tension spring coil portion 44b. Therefore, in the in-use state, the length of the inner part of the bend in the tension spring 44 is shorter than the length of the outer part of the bend. The curve indicating the in-use spring center length L2 and the curve indicating the in-use spring inner length L4 are in a parallel state. The in-use spring center length L2 can be calculated by image analysis using a projector to analyze the axis distance measured using a non-contact three-dimensional measuring device described later and the part shapes of the inner charging roller bearing 40 and the cleaning roller bearing 42.

また、図8に示すように、引張りバネ44がクリーニングローラ軸受42にどの程度巻き付いているかを示す、引張りバネ44の屈曲の程度を示す角度を、巻付け角度θとする。ここで、引張りバネコイル部44bにおける一端側の円形部分の仮想的な端面に直交する直線を、コイル部一端側延設線LN1とする。また、引張りバネコイル部44bにおける他端側の円形部分の仮想的な端面に直交する直線を、コイル部他端側延設線LN2とする。巻付け角度θは、コイル部一端側延設線LN1とコイル部他端側延設線LN2とが成す2つの角度のうち、クリーニングローラ軸受42から離隔する側の角度である。このため巻付け角度θは、引張りバネ腕部44aの一端部と他端部とが離隔するように引張りバネ44が緩くクリーニングローラ軸受42に巻き付くほど小さくなる一方、引張りバネ腕部44aの一端部と他端部とが近接するように引張りバネ44が強くクリーニングローラ軸受42に巻き付くほど大きくなる。 8, the angle indicating the degree of bending of the tension spring 44, which indicates the extent to which the tension spring 44 is wound around the cleaning roller bearing 42, is defined as the winding angle θ. Here, the straight line perpendicular to the imaginary end face of the circular portion on one end of the tension spring coil portion 44b is defined as the coil portion one end side extension line LN1. Also, the straight line perpendicular to the imaginary end face of the circular portion on the other end of the tension spring coil portion 44b is defined as the coil portion other end side extension line LN2. The winding angle θ is the angle on the side away from the cleaning roller bearing 42, of the two angles formed by the coil portion one end side extension line LN1 and the coil portion other end side extension line LN2. Therefore, the winding angle θ becomes smaller as the tension spring 44 is wound loosely around the cleaning roller bearing 42 so that one end of the tension spring arm 44a and the other end are separated, whereas the winding angle θ becomes larger as the tension spring 44 is wound tightly around the cleaning roller bearing 42 so that one end of the tension spring arm 44a and the other end are closer to each other.

この巻付け角度θを用いると、使用時バネ内側長L4は以下の(1)式により求められる。 Using this winding angle θ, the inner length L4 of the spring during use can be calculated using the following formula (1).

L4=L2-0.5π×R×(θ/180)……(1) L4=L2-0.5π×R×(θ/180)……(1)

ここで、巻付け角度θが180度の場合、使用時バネ内側長L4は以下の(2)式により求められる。 When the winding angle θ is 180 degrees, the inner length L4 of the spring during use can be calculated using the following formula (2).

L4=L2-0.5π×R……(2) L4=L2-0.5π×R...(2)

本実施の形態では、巻付け角度θを160度、クリーニングローラ軸受42の外径を3.0[mm]、帯電ローラ32における帯電ローラ芯金32aの中心軸とクリーニングローラ34におけるクリーニングローラ芯体34aの中心軸との軸間距離が7.4[mm]のとき、引張りバネ44の中心長さが20.0[mm]になるように、軸受アーム40aの位置を設置する。 In this embodiment, the bearing arm 40a is positioned so that the center length of the tension spring 44 is 20.0 mm when the winding angle θ is 160 degrees, the outer diameter of the cleaning roller bearing 42 is 3.0 mm, and the axial distance between the central axis of the charging roller core 32a of the charging roller 32 and the central axis of the cleaning roller core 34a of the cleaning roller 34 is 7.4 mm.

図11の表TB1に、本実施の形態で使用した7種類の引張りバネ44の特性を示す。これら引張りバネ44について、材質はSUS304-WPB、線径dは0.26[mm]、外径Rは1.9[mm]であり、腕部長さLaは3.45[mm]で固定し、それぞれの引張りバネ44を作成した。バネ定数kは、引張りバネ44における、材質、線径d、巻数Na及び外径Rにより算出される。コイル部自然長L0は、線径d×巻数Naにより算出される。バネ自然長L1は、コイル部自然長L0+腕部長さLa×2により算出される。 Table TB1 in Figure 11 shows the characteristics of the seven types of tension springs 44 used in this embodiment. The material of these tension springs 44 was SUS304-WPB, the wire diameter d was 0.26 mm, the outer diameter R was 1.9 mm, and the arm length La was fixed at 3.45 mm to create each tension spring 44. The spring constant k is calculated from the material, wire diameter d, number of turns Na, and outer diameter R of the tension spring 44. The natural length L0 of the coil is calculated by wire diameter d x number of turns Na. The natural length L1 of the spring is calculated by natural length L0 of the coil + arm length La x 2.

[1-4-1-2-4.軸間距離と軸受荷重との関係]
本測定では、上述した構成の画像形成装置1及び帯電装置16を用いて、引張りバネ44が巻き付いたクリーニングローラ軸受42を軸受アーム40aから徐々に離隔するようにクリーニングローラ軸受42を引っ張る、引張り試験を行うことにより、帯電ローラ32とクリーニングローラ34との軸間距離と、クリーニングローラ軸受42に掛かる引張りバネ44による荷重である軸受荷重との関係を測定した。
[1-4-1-2-4. Relationship between center distance and bearing load]
In this measurement, using the image forming apparatus 1 and charging device 16 configured as described above, a tensile test was performed in which the cleaning roller bearing 42, around which the tension spring 44 is wound, was pulled so as to gradually move the cleaning roller bearing 42 away from the bearing arm 40a, thereby measuring the relationship between the axial distance between the charging roller 32 and the cleaning roller 34 and the bearing load, which is the load exerted by the tension spring 44 on the cleaning roller bearing 42.

軸間距離は、非接触三次元測定装置NH-5Ns(三鷹光器株式会社製、対物レンズ×50)を使用して測定した。具体的に本測定においては、帯電ローラ32及びクリーニングローラ34の外周の回転角度30度分の円弧形状から、帯電ローラ32における帯電ローラ芯金32aの中心軸とクリーニングローラ34におけるクリーニングローラ芯体34aの中心軸とを求めることにより、この帯電ローラ32の中心軸とクリーニングローラ34の中心軸との軸間距離(すなわち引張距離)を測定した。 The center distance was measured using a non-contact three-dimensional measuring device NH-5Ns (manufactured by Mitaka Koki Co., Ltd., objective lens x50). Specifically, in this measurement, the center axis of the charging roller core metal 32a of the charging roller 32 and the center axis of the cleaning roller core body 34a of the cleaning roller 34 were obtained from the circular arc shapes of the outer circumference of the charging roller 32 and cleaning roller 34 for a rotation angle of 30 degrees, and the center distance (i.e. the pulling distance) between the center axis of the charging roller 32 and the center axis of the cleaning roller 34 was measured.

軸受荷重は、低荷重用万能材料試験機5543A(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製)を使用して、クリーニングローラ軸受42に掛かる引張りバネ44による荷重である軸受荷重を測定した。 The bearing load, which is the load exerted by the tension spring 44 on the cleaning roller bearing 42, was measured using a low-load universal material testing machine 5543A (manufactured by Instron Japan Co., Ltd.).

測定した軸間距離と軸受荷重とを、X軸を軸間距離、Y軸を軸受荷重として、図13のグラフGR1の軸間距離軸受荷重測定結果線ML1に示した。 The measured centerline distance and bearing load are shown in the centerline distance bearing load measurement result line ML1 of graph GR1 in Figure 13, with centerline distance on the X-axis and bearing load on the Y-axis.

屈曲状態の引張りバネ44は、軸間距離が短く範囲Aの範囲内である場合、使用時バネ内側長L4がバネ自然長L1よりも短い状態となる。この範囲Aの範囲内の場合、引張りバネ44の曲げの外側は自然状態と比較して伸びているものの、引張りバネ44の曲げの内側は自然状態と同様であり伸びていない状態である。換言すれば、範囲Aにおいては引張りバネ44の曲げの内側はこれ以上は縮まない状態である。このように屈曲状態の引張りバネ44は、初張力を超えた力で引っ張られるまでは、曲げの外側は自然状態と比較して伸びるものの、引張りバネ44の曲げの内側は自然状態と同様であり伸びていない状態である。 When the tension spring 44 is bent and the axis distance is short and within range A, the inner spring length L4 during use is shorter than the natural spring length L1. When within range A, the outer side of the bend of the tension spring 44 is stretched compared to its natural state, but the inner side of the bend of the tension spring 44 is the same as its natural state and is not stretched. In other words, in range A, the inner side of the bend of the tension spring 44 cannot be contracted any further. In this way, until the tension spring 44 is pulled with a force exceeding the initial tension, the outer side of the bend of the tension spring 44 is stretched compared to its natural state, but the inner side of the bend of the tension spring 44 is the same as its natural state and is not stretched.

軸間距離が長くなっていく際、範囲Aにおいては、範囲Bに入り込む箇所に到達するまで、すなわち、初張力がかかるまでは、軸受荷重が掛かったとしても、引張りバネ44の伸びは小さい。また軸間距離が長くなっていく場合、初張力を超えてない範囲Aにおいては、軸間距離が変化する変化量に応じて、軸受荷重も比較的大きく変化する。 When the center distance increases, in range A, the extension of the tension spring 44 is small even when a bearing load is applied until it reaches a point where it enters range B, i.e., until the initial tension is applied. Also, when the center distance increases, in range A, where the initial tension is not exceeded, the bearing load also changes relatively greatly according to the amount of change in the center distance.

一方、屈曲状態の引張りバネ44は、範囲Aからクリーニングローラ軸受42が初張力を超えて引っ張られ範囲Bに入ると、使用時バネ内側長L4がバネ自然長L1よりも長い状態となる。この範囲Bの範囲内の場合、引張りバネ44の曲げの外側と内側との両方とも自然状態と比較して伸びている状態である。範囲Bの場合、引張りバネ44は、バネ定数に応じた挙動を示す。仮に、引張りバネ44が屈曲状態で用いられずに、直線に沿って伸縮する状態で用いられる場合、引張りバネ44は、通常、範囲B内の特性を利用されるように用いられる。また範囲Bの場合、軸間距離が変化する変化量に応じた軸受荷重の変化量は、範囲Aの場合よりも小さくなる。 On the other hand, when the tension spring 44 is bent and the cleaning roller bearing 42 is pulled beyond the initial tension from range A and enters range B, the inner spring length L4 during use becomes longer than the natural spring length L1. Within range B, both the outer and inner sides of the bend of the tension spring 44 are stretched compared to the natural state. In range B, the tension spring 44 behaves according to its spring constant. If the tension spring 44 is not used in a bent state but is used in a state in which it expands and contracts along a straight line, the tension spring 44 is usually used so that the characteristics within range B are utilized. Also, in range B, the amount of change in bearing load according to the amount of change in the center distance is smaller than in range A.

さらに屈曲状態の引張りバネ44は、範囲Aと範囲Bとの境目の場合、使用時バネ内側長L4とバネ自然長L1とが等しい状態となる。この範囲Aと範囲Bとの境目は、軸間距離軸受荷重測定結果線ML1の傾きが大きく変化する箇所である変曲点Piの位置である(詳細は後述する) Furthermore, when the tension spring 44 is bent, the inner length L4 of the spring during use is equal to the natural length L1 of the spring when it is on the boundary between ranges A and B. The boundary between ranges A and B is the position of the inflection point Pi, where the slope of the axis distance bearing load measurement result line ML1 changes significantly (details will be described later).

このように引張りバネ44は、引張りバネ44が曲げられて用いられ曲げの内側で物体を付勢した際に、曲げの内側が伸び始めるところで、軸間距離の変化量に対する軸受荷重の変化量の傾き(すなわち、軸間距離軸受荷重測定結果線ML1の傾き)が大きく変化する変曲点Piが現れるという特性を有している。 In this way, the tension spring 44 has the characteristic that when the tension spring 44 is bent and used to bias an object on the inside of the bend, an inflection point Pi appears at the point where the inside of the bend begins to stretch, at which point the slope of the change in bearing load relative to the change in axis distance (i.e., the slope of the axis distance bearing load measurement result line ML1) changes significantly.

[1-4-1-3.露光装置の構成]
露光装置18(図1)は、照射光を感光ドラム14の表面に照射して露光することにより、この感光ドラム14の表面(表層部分)に静電潜像を形成する装置である。この露光装置18は、例えば画像形成装置1の筐体に支持されている。露光装置18は、例えば、照射光を発する複数の光源と、この照射光を感光ドラム14の表面に結像させるレンズアレイとを含んで構成されている。なお、これらの各光源としては、例えば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)やレーザ素子等が挙げられる。
[1-4-1-3. Configuration of Exposure Apparatus]
The exposure device 18 ( FIG. 1 ) is a device that forms an electrostatic latent image on the surface (surface portion) of the photosensitive drum 14 by irradiating and exposing the surface of the photosensitive drum 14 with irradiation light. The exposure device 18 is supported, for example, on the housing of the image forming apparatus 1. The exposure device 18 is configured to include, for example, a plurality of light sources that emit irradiation light, and a lens array that forms an image of the irradiation light on the surface of the photosensitive drum 14. Note that, as each of these light sources, for example, a light emitting diode (LED) or a laser element can be given.

[1-4-1-4.現像ローラの構成]
現像ローラ20は、静電潜像を現像するトナーを表面に担持する部材であり、感光ドラム14の表面(周面)に接するように配置されている。この現像ローラ20は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う半導電性ウレタンゴム層とを有している。現像ローラ20は、所定の周速度にて、例えば感光ドラム14とは逆方向に回転するようになっている。この現像ローラ20には、供給ローラ等により、トナー供給部22内に収容されているトナーが供給される。
[1-4-1-4. Configuration of developing roller]
The developing roller 20 is a member that carries toner on its surface for developing an electrostatic latent image, and is disposed so as to contact the surface (circumferential surface) of the photosensitive drum 14. The developing roller 20 has, for example, a metal shaft and a semiconductive urethane rubber layer that covers the outer periphery (surface) of the metal shaft. The developing roller 20 rotates at a predetermined peripheral speed, for example, in the opposite direction to the photosensitive drum 14. Toner contained in a toner supply unit 22 is supplied to the developing roller 20 by a supply roller or the like.

[1-4-1-5.トナー供給部の構成]
トナー供給部22は、上述した各色のトナーが収容されている容器である。すなわち、現像部12K、12C、12M及び12Yそれぞれのトナー供給部22内には、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー及びイエロートナーが収容されている。
[1-4-1-5. Configuration of toner supply unit]
The toner supply units 22 are containers that accommodate the toners of the respective colors described above. That is, black toner, cyan toner, magenta toner, and yellow toner are accommodated in the toner supply units 22 of the developing units 12K, 12C, 12M, and 12Y, respectively.

[1-4-1-6.クリーニングブレードの構成]
クリーニングブレード24は、その一端が感光ドラム14の表面と当接しており、転写ベルト26に転写されずに感光ドラム14の表面に残留したトナーを掻き取る。このクリーニングブレード24は、例えば、可撓性のゴム材又はプラスチック材等からなる。
[1-4-1-6. Configuration of cleaning blade]
One end of the cleaning blade 24 contacts the surface of the photosensitive drum 14, and scrapes off toner remaining on the surface of the photosensitive drum 14 without being transferred to the transfer belt 26. The cleaning blade 24 is made of, for example, a flexible rubber material or a plastic material.

[1-5.転写部の構成]
転写部5は、転写ベルト26、従動ローラ27、駆動ローラ28、転写ローラ29及びクリーニングブレード30を有している。画像形成部4及び転写部5により、媒体Pを搬送しつつ該媒体Pに現像剤像(トナー像)を形成する画像形成ユニット13が形成されている。
[1-5. Configuration of transfer unit]
The transfer section 5 has a transfer belt 26, a driven roller 27, a drive roller 28, a transfer roller 29, and a cleaning blade 30. The image forming section 4 and the transfer section 5 form an image forming unit 13 that forms a developer image (toner image) on the medium P while transporting the medium P.

転写ローラ29は、現像部12K、12C、12M及び12Yの各々に応じて1つずつ設けられており、現像部12K、12C、12M及び12Yにおいて形成された各色のトナー像を、媒体P上に静電的に転写する。転写ローラ29は、現像部12K、12C、12M及び12Yのそれぞれの感光ドラム14と、転写ベルト26を挟んで対向するように複数配置されているなお、複数の転写ローラ29は、実質的に同じ構成を有している。また、現像部12C、12M及び12Yと対向配置された各転写ローラ29は、それぞれモノクロ印刷時において感光ドラム14から一定の距離に離間する。 Transfer rollers 29 are provided for each of the developing units 12K, 12C, 12M, and 12Y, and electrostatically transfer the toner images of each color formed in the developing units 12K, 12C, 12M, and 12Y onto the medium P. A plurality of transfer rollers 29 are arranged to face the photosensitive drums 14 of the developing units 12K, 12C, 12M, and 12Y across the transfer belt 26. Note that the plurality of transfer rollers 29 have substantially the same configuration. In addition, each transfer roller 29 arranged to face the developing units 12C, 12M, and 12Y is spaced a fixed distance from the photosensitive drum 14 during monochrome printing.

転写ベルト26は、搬送部3により搬送されてきた媒体Pを定着部6へ搬送する。転写ベルト26は、駆動ローラ28及び従動ローラ27によって張架されており、図1中反時計周りに回転する。駆動ローラ28及び従動ローラ27は、それぞれ転写ベルト26を搬送する。クリーニングブレード30は、転写ベルト26上に付着したトナーを掻き取る。 The transfer belt 26 transports the medium P transported by the transport unit 3 to the fixing unit 6. The transfer belt 26 is stretched by a drive roller 28 and a driven roller 27, and rotates counterclockwise in FIG. 1. The drive roller 28 and the driven roller 27 transport the transfer belt 26. The cleaning blade 30 scrapes off the toner adhering to the transfer belt 26.

[1-6.定着部の構成]
定着部6は、転写ベルト26から搬送された媒体P上のトナー像に対して熱及び圧力を付与し、そのトナー像を媒体Pに定着させる。この定着部6は、例えば、媒体Pが搬送される搬送路を挟んで互いに対向配置された加熱ローラ46と加圧ローラ48とを有している。加熱ローラ46は、その内部にヒータを有している。加圧ローラ48は、定着処理を行う際に加熱ローラ46に対し付勢されてニップ部を形成する。
[1-6. Configuration of Fixing Unit]
The fixing unit 6 applies heat and pressure to the toner image on the medium P transported from the transfer belt 26, thereby fixing the toner image to the medium P. The fixing unit 6 has, for example, a heating roller 46 and a pressure roller 48 disposed opposite each other across the transport path along which the medium P is transported. The heating roller 46 has a heater therein. The pressure roller 48 is urged against the heating roller 46 during the fixing process to form a nip portion.

[1-7.制御機構の構成]
ここで、図10を参照して、画像形成装置1の制御機構について説明する。画像形成装置1は、制御機構として、制御部50、受信メモリ52、画像データ編集メモリ54、操作部56、センサ群58及び電源回路60が設けられている。この画像形成装置1には、さらに駆動モータ62が設けられている。駆動モータ62は、感光ドラム14(図1)を駆動する
[1-7. Configuration of control mechanism]
Here, the control mechanism of the image forming apparatus 1 will be described with reference to Fig. 10. The image forming apparatus 1 is provided with a control unit 50, a receiving memory 52, an image data editing memory 54, an operation unit 56, a group of sensors 58, and a power supply circuit 60 as a control mechanism. The image forming apparatus 1 is further provided with a drive motor 62. The drive motor 62 drives the photosensitive drum 14 (Fig. 1).

制御部50は、インターフェイス(I/F)制御部64、主制御部66、露光装置制御部18S、定着制御部6S、搬送モータ制御部3S及び駆動制御部62Sを有している。主制御部66は、マイクロプロセッサ、ROM、RAM及び入出力ポート等により構成され、例えば予め定められたプログラムを実行することにより、画像形成装置1における処理動作の全体を制御する。具体的には、主制御部66は、I/F制御部64からの印刷データや制御コマンドを受信し、露光装置制御部18S、定着制御部6S、搬送モータ制御部3S及び駆動制御部62Sの制御を統括して印刷動作を行う。I/F制御部64は、パーソナルコンピュータ(PC)等の外部装置からの印刷データや制御コマンドを受信し、或いは画像形成装置1の状態に関する信号を送信する。 The control unit 50 has an interface (I/F) control unit 64, a main control unit 66, an exposure device control unit 18S, a fixing control unit 6S, a transport motor control unit 3S, and a drive control unit 62S. The main control unit 66 is composed of a microprocessor, a ROM, a RAM, an input/output port, etc., and controls the entire processing operation in the image forming device 1, for example, by executing a predetermined program. Specifically, the main control unit 66 receives print data and control commands from the I/F control unit 64, and performs printing operations by controlling the exposure device control unit 18S, the fixing control unit 6S, the transport motor control unit 3S, and the drive control unit 62S. The I/F control unit 64 receives print data and control commands from an external device such as a personal computer (PC), or transmits signals related to the status of the image forming device 1.

受信メモリ52は、PC等の外部装置からI/F制御部64を経由した印刷データを一時的に格納する。画像データ編集メモリ54は、受信メモリ52に格納された印刷データを受け取り、その印刷データを編集した画像データを格納する。操作部56は、例えば画像形成装置1の状態等の情報を表示するためのLEDランプや、使用者が指示を画像形成装置1へ与えるための入力部(ボタンやタッチパネル)を有する。センサ群58は、画像形成装置1の動作状態を監視する各種センサ、例えば媒体Pの位置検出センサ、温湿度センサ、印刷濃度センサ及びトナー残量検知センサ等を含んでいる。 The receiving memory 52 temporarily stores print data sent from an external device such as a PC via the I/F control unit 64. The image data editing memory 54 receives the print data stored in the receiving memory 52 and stores image data that is the edited version of the print data. The operation unit 56 has, for example, LED lamps for displaying information such as the status of the image forming device 1, and an input unit (buttons and a touch panel) for the user to give instructions to the image forming device 1. The sensor group 58 includes various sensors that monitor the operating status of the image forming device 1, such as a medium P position detection sensor, a temperature and humidity sensor, a print density sensor, and a toner remaining amount detection sensor.

露光装置制御部18Sは、画像データ編集メモリ54に記録された画像データを露光装置18へ送ると共に、その露光装置18の駆動制御を行う。定着制御部6Sは、媒体Pに転写されたトナー像を媒体Pに定着させる際、定着部6に印加される電圧を制御する。搬送モータ制御部3Sは、搬送部3(ホッピングローラ8、搬送ローラ対10及び11)が媒体Pを搬送する際、その搬送部3の動作制御を行う。駆動制御部62Sは、駆動モータ62の動作制御を行う。 The exposure device control unit 18S sends the image data recorded in the image data editing memory 54 to the exposure device 18, and controls the drive of the exposure device 18. The fixing control unit 6S controls the voltage applied to the fixing unit 6 when the toner image transferred to the medium P is fixed to the medium P. The transport motor control unit 3S controls the operation of the transport unit 3 (hopping roller 8, transport roller pairs 10 and 11) when the transport unit 3 transports the medium P. The drive control unit 62S controls the operation of the drive motor 62.

電源回路60は、帯電ローラ用電源32V、現像ローラ用電源20V、トナー供給部用電源22V及び転写ローラ用電源29Vを有している。ここで、帯電ローラ用電源32V、現像ローラ用電源20V、トナー供給部用電源22V及び転写ローラ用電源29Vは、主制御部66の指示に基づく電圧を、それぞれ、帯電ローラ32、現像ローラ20、トナー供給部22及び転写ローラ29へ印加する。現像ローラ用電源20Vにより現像ローラ20へ電圧が印加されることにより、感光ドラム14の表面に形成された静電潜像に、現像ローラ20が担持するトナーが現像される。また、トナー供給部用電源22Vによりトナー供給部22へ電圧が印加されることにより、トナー供給部22から現像ローラ20へトナーが供給される。また、帯電ローラ用電源32Vにより帯電ローラ32へ電圧が印加されることにより、感光ドラム14の表面が帯電する。また、転写ローラ用電源29Vにより転写ローラ29へ電圧が印加されることにより、感光ドラム14の表面に現像されたトナー像が媒体Pに転写される。 The power supply circuit 60 has a charging roller power supply 32V, a developing roller power supply 20V, a toner supply unit power supply 22V, and a transfer roller power supply 29V. Here, the charging roller power supply 32V, the developing roller power supply 20V, the toner supply unit power supply 22V, and the transfer roller power supply 29V apply voltages based on instructions from the main control unit 66 to the charging roller 32, the developing roller 20, the toner supply unit 22, and the transfer roller 29, respectively. When the developing roller power supply 20V applies a voltage to the developing roller 20, the toner carried by the developing roller 20 is developed into the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 14. In addition, when the toner supply unit power supply 22V applies a voltage to the toner supply unit 22, the toner is supplied from the toner supply unit 22 to the developing roller 20. In addition, when the charging roller power supply 32V applies a voltage to the charging roller 32, the surface of the photosensitive drum 14 is charged. In addition, when a voltage is applied to the transfer roller 29 by the transfer roller power supply 29V, the toner image developed on the surface of the photosensitive drum 14 is transferred to the medium P.

[1-8.引張りバネの評価]
上述した構成の画像形成装置1及び帯電装置16を用いて、引張りバネ44の検討を行った。本検討では、図11に示したように、互いに異なる7種類のNo.1、No.2、No.3、No.4、No.5、No.6及びNo.7の引張りバネ44を作成し、それぞれの連続試験時の評価と、クリーニングローラ34のニップ量の測定と、クリーニングローラ軸受42に掛かる荷重の測定とを行った。
[1-8. Evaluation of tension springs]
The image forming apparatus 1 and the charging device 16 having the above-described configuration were used to study the tension spring 44. In this study, as shown in Fig. 11, seven different types of tension springs 44, No. 1, No. 2, No. 3, No. 4, No. 5, No. 6, and No. 7, were created, and evaluations were performed during continuous testing for each type, and the nip amount of the cleaning roller 34 and the load applied to the cleaning roller bearing 42 were measured.

[1-8-1.連続試験]
本評価では、印刷画像の評価を行った。印刷画像の評価は、帯電ローラ32周期の黒点(色点)及び濃度ムラの発生の有無の評価を行い、評価結果を図12の表TB2に示した。測定条件は、以下の通りである。
[1-8-1. Continuous test]
In this evaluation, the printed image was evaluated. The printed image was evaluated for the presence or absence of black spots (color spots) and density unevenness after 32 cycles of the charging roller, and the evaluation results are shown in Table TB2 of FIG. 12. The measurement conditions are as follows.

・1[%]Duty(印刷画像密度)、3ページ/Jobで連続印刷
・気温23[℃]、湿度55[%]環境下で10000枚印刷、
・その後、気温28[℃]、湿度80[%]環境下で10000枚印刷、
・その後、気温10[℃]、湿度20[%]環境下で10000枚印刷、
・合計30000枚印刷
・連続印刷後、気温10[℃]、湿度20[%]環境下で画像品質を確認
・画像確認パターン:白紙(0[%]Duty(印刷画像密度))、2by2(600dpi)、ベタ
- 1% Duty (print image density), continuous printing at 3 pages/job - 10,000 sheets printed in an environment with a temperature of 23°C and humidity of 55%,
After that, print 10,000 sheets in an environment with a temperature of 28°C and humidity of 80%.
After that, print 10,000 sheets in an environment with a temperature of 10°C and a humidity of 20%.
・A total of 30,000 sheets printed ・After continuous printing, image quality was checked under an environment of 10[℃] temperature and 20[%] humidity ・Image check pattern: blank paper (0[%] Duty (print image density)), 2by2 (600dpi), solid

ここで印刷画像密度とは、画像を画素単位で分解した場合に、全画素数のうち媒体Pに現像剤を転写する画素数の割合を表す値である。例えば、所定の領域(感光ドラム14の1周分や印刷媒体1ページ分等)の印刷可能範囲に全面ベタ印刷を行う場合の面積率100[%]印刷のことを印刷画像密度100[%]といい、この印刷画像密度100[%]に対して1[%]の面積に相当する印刷を印刷画像密度1[%]という。印刷画像密度DPDを、使用ドット数Cm、回転数Cd及び総ドット数COを用いて数式により表すと、次の(3)式のように表すことができる。 The print image density here is a value that represents the proportion of the number of pixels to which developer is transferred to the medium P out of the total number of pixels when an image is broken down into pixels. For example, printing with an area ratio of 100% when performing full solid printing on the printable range of a specified area (such as one revolution of the photosensitive drum 14 or one page of a print medium) is called a print image density of 100%, and printing that corresponds to an area of 1% of this print image density of 100% is called a print image density of 1%. When the print image density DPD is expressed mathematically using the number of dots used Cm, the number of rotations Cd, and the total number of dots CO, it can be expressed as in the following formula (3).

DPD[%]=Cm/(Cd×CO)×100……(3) DPD [%] = Cm/(Cd x CO) x 100...(3)

ただし、使用ドット数Cmは、感光ドラム14がCd回転する間に、実際に画像を形成するために使用されたドットの数であり、該画像を形成する間に露光装置18により露光されたドットの総数である。また総ドット数COは、感光ドラム14の1回転あたりの総ドット数、すなわち、露光の有無に限らず、感光ドラム14が1回転する間に使用し得る、画像を形成する際に潜在的に使用可能なドットの総数である。換言すれば、総ドット数COは、全ての画素に現像剤を転写するベタ画像(ソリッド画像)を形成する場合に用いられるドット数の合計値である。したがって、値(Cd×CO)は、感光ドラム14がCd回転する間に、画像を形成する際に潜在的に使用可能なドット数の合計値を表す。 However, the number of dots used Cm is the number of dots actually used to form an image while the photosensitive drum 14 rotates Cd times, and is the total number of dots exposed by the exposure device 18 while forming the image. The total number of dots CO is the total number of dots per rotation of the photosensitive drum 14, that is, the total number of dots that can be potentially used when forming an image, regardless of whether or not they are exposed, while the photosensitive drum 14 rotates once. In other words, the total number of dots CO is the total number of dots used when forming a solid image in which developer is transferred to all pixels. Therefore, the value (Cd x CO) represents the total number of dots that can potentially be used when forming an image while the photosensitive drum 14 rotates Cd times.

表TB2において、黒点(色点)の発生有無は、黒点が発生していない場合に記号「〇」を記し、黒点が発生した場合に記号「×」を記した。濃度ムラの発生有無は、濃度ムラが発生していない場合に記号「〇」を記し、濃度ムラが発生した場合に記号「×」を記した。この黒点(黒チリ)とは、クリーニングローラ34から帯電ローラ32へのニップ力が強すぎる場合に、クリーニングローラ34における絶縁体である接着剤34cのゴミが帯電ローラ32に付着して感光ドラム14の帯電ができなくなることにより、帯電ローラ32の回転周期で媒体Pにおいて発生するものである。濃度ムラとは、クリーニングローラ34から帯電ローラ32へのニップ力が足りない場合に、帯電ローラ32から剥離した外添剤をクリーニングローラ34が除去しきれなくなることにより、帯電ローラ32の回転周期で媒体Pにおいて発生するものである。 In Table TB2, the presence or absence of black dots (color dots) is indicated by a symbol "o" if black dots do not occur, and by a symbol "x" if black dots occur. The presence or absence of density unevenness is indicated by a symbol "o" if density unevenness does not occur, and by a symbol "x" if density unevenness occurs. These black dots (black dust) occur on the medium P at the rotation period of the charging roller 32 when the nip force from the cleaning roller 34 to the charging roller 32 is too strong, and the dust of the adhesive 34c, which is an insulator in the cleaning roller 34, adheres to the charging roller 32 and the photosensitive drum 14 cannot be charged. The density unevenness occurs on the medium P at the rotation period of the charging roller 32 when the nip force from the cleaning roller 34 to the charging roller 32 is insufficient, and the cleaning roller 34 is unable to remove all the external additives that have peeled off from the charging roller 32.

また表TB2には示していないものの、クリーニングローラ34から帯電ローラ32へのニップ力が強すぎる場合、クリーニングローラ34の接着剤34cのゴミが帯電ローラ32に付着して黒点が発生した場合に、黒点がニップ圧により帯電ローラ32に引き延ばされ、縦帯スジが発生することがある。 Also, although not shown in Table TB2, if the nip force from the cleaning roller 34 to the charging roller 32 is too strong, and dirt from the adhesive 34c of the cleaning roller 34 adheres to the charging roller 32 and causes black spots, the black spots may be stretched onto the charging roller 32 by the nip pressure, causing vertical bands.

[1-8-2.クリーニングローラのニップ量の測定]
本測定では、非接触三次元測定装置NH-5Ns(三鷹光器株式会社製、対物レンズ×50)を使用して、クリーニングローラ34が帯電ローラ32にどれだけニップしているか測定した。具体的に本測定においては、帯電ローラ32及びクリーニングローラ34の外周の回転角度30度分の円弧形状から、帯電ローラ32における帯電ローラ芯金32aの中心軸とクリーニングローラ34におけるクリーニングローラ芯体34aの中心軸とを求めることにより、この帯電ローラ32の中心軸とクリーニングローラ34の中心軸との軸間距離を測定し、短くなった軸間距離の分を、図9に示す、クリーニングローラ34の潰れ量である潰れ量Bと同等であるとみなし、クリーニングローラ34の潰れ量Bを算出する。
[1-8-2. Measurement of nip amount of cleaning roller]
In this measurement, a non-contact three-dimensional measuring device NH-5Ns (manufactured by Mitaka Koki Co., Ltd., objective lens ×50) was used to measure how much the cleaning roller 34 was nipped to the charging roller 32. Specifically, in this measurement, the central axis of the charging roller core metal 32a of the charging roller 32 and the central axis of the cleaning roller core body 34a of the cleaning roller 34 were obtained from the circular arc shapes of the outer periphery of the charging roller 32 and the cleaning roller 34 for a rotation angle of 30 degrees, and the axial distance between the central axis of the charging roller 32 and the central axis of the cleaning roller 34 was measured, and the shortened axial distance was considered to be equivalent to the crushing amount B of the cleaning roller 34 shown in FIG. 9, and the crushing amount B of the cleaning roller 34 was calculated.

このとき、帯電ローラ32の帯電ローラ弾性層32bの硬度は、クリーニングローラ34のクリーニングローラ弾性層34bよりも十分に硬いため、クリーニングローラ34のみが凹んでいるものとして考え、帯電ローラ32の帯電ローラ弾性層32bの潰れ量は無視する。 At this time, since the hardness of the charging roller elastic layer 32b of the charging roller 32 is sufficiently harder than the cleaning roller elastic layer 34b of the cleaning roller 34, it is considered that only the cleaning roller 34 is recessed, and the amount of crushing of the charging roller elastic layer 32b of the charging roller 32 is ignored.

さらに、クリーニングローラ34のクリーニングローラ弾性層34bの肉厚を肉厚Aとしたとき、クリーニングローラ34のニップ量を、潰れ量B/肉厚Aにより算出し、潰れ量B及びニップ量B/Aを、評価結果を図12の表TB2に示した。 Furthermore, when the thickness of the cleaning roller elastic layer 34b of the cleaning roller 34 is thickness A, the nip amount of the cleaning roller 34 is calculated by crush amount B/thickness A, and the evaluation results of crush amount B and nip amount B/A are shown in Table TB2 in FIG. 12.

[1-8-3.クリーニングローラ軸受に掛かる荷重の測定]
本測定では、低荷重用万能材料試験機5543A(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製)を使用して、クリーニングローラ軸受42に掛かる引張りバネ44による荷重である軸受荷重を測定した。
[1-8-3. Measurement of the load applied to the cleaning roller bearing]
In this measurement, a low-load universal material testing machine 5543A (manufactured by Instron Japan Co., Ltd.) was used to measure the bearing load, which is the load applied to the cleaning roller bearing 42 by the tension spring 44.

[1-8-4.ニップ量と軸受荷重との関係]
本評価では、算出したニップ量(潰れ量B/肉厚A)と、測定した軸受荷重とを、X軸をニップ量、Y軸を軸受荷重として、図14のグラフGR2に示した。なおグラフGR2においては、No.2、No.3、No.6及びNo.7の引張りバネ44における、ニップ量と軸受荷重とを示し、No.1、No.4及びNo.5の引張りバネ44については省略する。また、No.3の引張りバネ44におけるニップ量と軸受荷重のみを、代表として図15のグラフGR3のニップ量軸受荷重測定結果線ML2に示した。
[1-8-4. Relationship between nip amount and bearing load]
In this evaluation, the calculated nip amount (deformation amount B/wall thickness A) and the measured bearing load are shown in graph GR2 of Fig. 14, with the nip amount on the X-axis and the bearing load on the Y-axis. Note that graph GR2 shows the nip amount and bearing load for tension springs 44 No. 2, No. 3, No. 6, and No. 7, and omits the nip amount and bearing load for tension springs 44 No. 1, No. 4, and No. 5. Also, only the nip amount and bearing load for tension spring 44 No. 3 is shown as a representative in nip amount-bearing load measurement result line ML2 of graph GR3 of Fig. 15.

グラフGR3に示すように、ニップ量B/Aが0~0.53の範囲Xでは、ニップ量B/Aの変化量に対する軸受荷重の変化量の傾き(すなわち、ニップ量軸受荷重測定結果線ML2の傾き)が比較的緩やかである。また、ニップ量B/Aが0.53~0.83の範囲Yでは、ニップ量B/Aの変化量に対する軸受荷重の変化量の傾き(すなわち、ニップ量軸受荷重測定結果線ML2の傾き)が、範囲Xよりも大きくなる。さらに、ニップ量B/Aが0.83~1.0の範囲Zでは、ニップ量B/Aの変化量に対し軸受荷重がほとんど変化しない。 As shown in graph GR3, in the range X where nip amount B/A is 0 to 0.53, the slope of the change in bearing load relative to the change in nip amount B/A (i.e., the slope of nip amount bearing load measurement result line ML2) is relatively gentle. Also, in the range Y where nip amount B/A is 0.53 to 0.83, the slope of the change in bearing load relative to the change in nip amount B/A (i.e., the slope of nip amount bearing load measurement result line ML2) is greater than in range X. Furthermore, in the range Z where nip amount B/A is 0.83 to 1.0, the bearing load hardly changes relative to the change in nip amount B/A.

これは、範囲Zでは、帯電ローラ32とクリーニングローラ34との軸間距離が狭いことで、引張りバネコイル部44bが弛んでしまい、クリーニングローラ軸受42に軸受荷重が掛かっていない状態となるからである。一方、ニップ量B/Aが小さくなり範囲Zから範囲Yへ移行すると、クリーニングローラ軸受42に軸受荷重が掛かり始めるが、引張りバネコイル部44bの曲げの内側はやや弛みが見られてまだ伸びていない状態である。さらにニップ量B/Aが小さくなり範囲Yから範囲Xへ移行すると、範囲Xと範囲Yとの境界で引張りバネコイル部44bの曲げの内側が伸び始め、クリーニングローラ軸受42に引張りバネ44の荷重が掛かる。 This is because in range Z, the axial distance between the charging roller 32 and the cleaning roller 34 is narrow, causing the tension spring coil portion 44b to slacken, resulting in a state in which no bearing load is applied to the cleaning roller bearing 42. On the other hand, when the nip amount B/A decreases and moves from range Z to range Y, a bearing load begins to be applied to the cleaning roller bearing 42, but the inside of the bend of the tension spring coil portion 44b is slightly loose and has not yet stretched. When the nip amount B/A further decreases and moves from range Y to range X, the inside of the bend of the tension spring coil portion 44b begins to stretch at the boundary between range X and range Y, and the load of the tension spring 44 is applied to the cleaning roller bearing 42.

ニップ量軸受荷重測定結果線ML2における範囲X内の近似線ALxと、範囲Y内の近似線ALyとは、変曲点Piにおいて互いに交差する。換言すると、X軸の値が変曲点Piの箇所において、近似線ALxと近似線ALyとの傾きが変化する。このように引張りバネ44においては、範囲Yから範囲Xに移行する、範囲Xと範囲Yとの境界部分で曲げの内側が伸び始めるところで、ニップ量軸受荷重測定結果線ML2に傾きの変曲点Piが見られる。このような変曲点Piは、それぞれの引張りバネ44において見られる。それぞれの引張りバネ44における変曲点Piの位置を、図12の表TB2に示す。 The approximation line ALx in range X and the approximation line ALy in range Y in the nip amount bearing load measurement result line ML2 intersect at the inflection point Pi. In other words, the slope of the approximation line ALx and the approximation line ALy changes at the inflection point Pi on the X-axis value. Thus, in the tension spring 44, an inflection point Pi of the slope is seen on the nip amount bearing load measurement result line ML2 at the boundary between ranges X and Y, where the inner side of the bend starts to stretch as it transitions from range Y to range X. Such an inflection point Pi is seen in each tension spring 44. The position of the inflection point Pi in each tension spring 44 is shown in Table TB2 in FIG. 12.

このように引張りバネ44は、引張りバネ44が曲げられて用いられ曲げの内側で物体を付勢した際に、曲げの内側が伸び始めるところで、ニップ量B/Aの変化量に対する軸受荷重の変化量の傾き(すなわち、ニップ量軸受荷重測定結果線ML2の傾き)が大きく変化する変曲点Piが現れるという特性を有している。 In this way, the tension spring 44 has the characteristic that when the tension spring 44 is bent and used to bias an object on the inside of the bend, an inflection point Pi appears at the point where the inside of the bend begins to stretch, at which point the slope of the change in bearing load relative to the change in nip amount B/A (i.e., the slope of the nip amount bearing load measurement result line ML2) changes significantly.

[1-8-5.判定結果]
図12に示したように、No.1及びNo.2の引張りバネ44は、変曲点Piの位置がニップ量0.51よりも大きくなっている。このためNo.1及びNo.2の引張りバネ44は、帯電ローラ32とクリーニングローラ34とのニップ圧が強く、帯電ローラ32の回転によりクリーニングローラ34のクリーニングローラ弾性層34bが縮んだり戻ったりを繰り返すことで、クリーニングローラ弾性層34bとクリーニングローラ芯体34aとの接着に使用した接着剤34cの一部がクリーニングローラ弾性層34b表面に上がってきて、帯電ローラ32表面に付着してしまい、帯電ローラ32周期の黒点が発生した。
[1-8-5. Judgment result]
As shown in FIG. 12, the positions of the inflection points Pi of the tension springs 44 of No. 1 and No. 2 are larger than the nip amount of 0.51. The tension spring 44 is formed by the elastic layer 34b of the cleaning roller 34 repeatedly contracting and expanding due to the strong nip pressure between the charging roller 32 and the cleaning roller 34 and the rotation of the charging roller 32. A part of the adhesive 34c used for bonding the cleaning roller core 34a came up onto the surface of the cleaning roller elastic layer 34b and adhered to the surface of the charging roller 32, causing black spots on the charging roller 32.

No.3、No.4、No.5及びNo.6の引張りバネ44は、変曲点Piの位置が0.07≦ニップ量≦0.51に収まっている。このためNo.3、No.4、No.5及びNo.6の引張りバネ44は、軸間距離が縮まりニップ量が範囲Yから変曲点Piを超えて範囲Xに移行すると、軸間距離の縮まり方(すなわちニップ量の減り方)に対する荷重負荷の強まり方が急激に低下する。したがってNo.3、No.4、No.5及びNo.6の引張りバネ44は、軸間距離が縮まりニップ量が大きくなっても、クリーニングローラ34を帯電ローラ32へ一定以上強く押し込まないようにできる。これによりNo.3、No.4、No.5及びNo.6の引張りバネ44は、接着剤34cの一部がクリーニングローラ弾性層34b表面に上がってくることを防ぎ、帯電ローラ32表面に接着剤34cが付着することを防止できる。かくしてNo.3、No.4、No.5及びNo.6の引張りバネ44は、帯電ローラ32周期の黒点の発生と濃度ムラの発生とを抑えることができる。またNo.3、No.4、No.5及びNo.6の引張りバネ44は、黒点の発生を抑えることができるため、上述した縦帯スジの発生も抑えることができる。 The position of the inflection point Pi of the tension springs 44 of No. 3, No. 4, No. 5 and No. 6 is within the range of 0.07≦nip amount≦0.51. Therefore, when the center distance of the tension springs 44 of No. 3, No. 4, No. 5 and No. 6 is shortened and the nip amount moves from the range Y beyond the inflection point Pi to the range X, the load load increases rapidly with respect to the shortening of the center distance (i.e., the decrease in the nip amount). Therefore, the tension springs 44 of No. 3, No. 4, No. 5 and No. 6 can prevent the cleaning roller 34 from being pressed against the charging roller 32 more strongly than a certain level even if the center distance is shortened and the nip amount increases. This allows the tension springs 44 of No. 3, No. 4, No. 5 and No. The tension spring 44 No. 6 prevents a portion of the adhesive 34c from rising to the surface of the cleaning roller elastic layer 34b, and prevents the adhesive 34c from adhering to the surface of the charging roller 32. Thus, the tension springs 44 No. 3, No. 4, No. 5, and No. 6 can suppress the occurrence of black spots and uneven density in the charging roller 32 cycle. Furthermore, the tension springs 44 No. 3, No. 4, No. 5, and No. 6 can suppress the occurrence of black spots, and therefore the occurrence of the vertical bands described above.

No.7の引張りバネ44は、変曲点Piが0以下であるため、帯電ローラ32とクリーニングローラ34とのニップ圧が弱く、帯電ローラ32の回転駆動の際に軸間距離が大きくなっても強い荷重が得らない。このためNo.7の引張りバネ44は、帯電ローラ32とクリーニングローラ34のニップ圧が十分に得られず、帯電ローラ32表面のクリーニング性が十分に得られなくなる。これによりNo.7の引張りバネ44は、帯電ローラ32表面が外添剤で汚れることで、帯電ローラ32の濃度ムラが発生した。 The tension spring 44 of No. 7 has an inflection point Pi of 0 or less, so the nip pressure between the charging roller 32 and the cleaning roller 34 is weak, and a strong load cannot be obtained even if the axis distance increases when the charging roller 32 is rotated. Therefore, the tension spring 44 of No. 7 does not obtain sufficient nip pressure between the charging roller 32 and the cleaning roller 34, and the cleaning properties of the surface of the charging roller 32 cannot be obtained sufficiently. As a result, the tension spring 44 of No. 7 causes the surface of the charging roller 32 to become contaminated with external additives, causing uneven density of the charging roller 32.

このように帯電装置16は、変曲点Piがニップ量0.07以上の引張りバネ44を用いて、変曲点Piの位置が0.07≦ニップ量≦0.51の範囲内にしたとき、画像欠陥の発生を抑えることができる。このように帯電装置16は、軸受荷重の変曲点Piを、ニップ量に対し適正な範囲に設けるようにした。 In this way, the charging device 16 can suppress the occurrence of image defects when the inflection point Pi is set in the range of 0.07≦nip amount≦0.51 by using a tension spring 44 with an inflection point Pi of 0.07 or more. In this way, the charging device 16 is designed to set the inflection point Pi of the bearing load in an appropriate range for the nip amount.

[1-9.効果等]
以上の構成において帯電装置16は、屈曲させた引張りコイルバネである引張りバネ44の曲げの内側をクリーニングローラ34と同軸のクリーニングローラ軸受42に巻き付けることによって、クリーニングローラ34を帯電ローラ32に向かって付勢し、ニップ力を付与するようにした。ここで、ニップ力が強すぎた場合、清掃したトナー外添剤の凝集物や、クリーニングローラ芯体34aにスポンジが接着される製造時に発生する接着剤34cがクリーニングローラ弾性層34bから染み出してきたカス等の、クリーニングローラ34のゴミが、帯電ローラ32に付着してしまう。一方、ニップ力が弱すぎた場合、クリーニングローラ34が帯電ローラ32から離間してしまい、適切なニップ量が得られず帯電ローラ32周期のムラが発生してしまう。このように、クリーニングローラ34が適切な圧接力で帯電ローラ32に当接していない場合、クリーニング性能が低下したり、印字不良が発生したりしてしまう。
[1-9. Effects, etc.]
In the above configuration, the charging device 16 urges the cleaning roller 34 toward the charging roller 32 by winding the inside of the bend of the tension spring 44, which is a bent tension coil spring, around the cleaning roller bearing 42, which is coaxial with the cleaning roller 34, to apply a nip force. If the nip force is too strong, the dirt on the cleaning roller 34, such as aggregates of the cleaned toner additives and residues of the adhesive 34c, which is generated during the manufacturing process when the sponge is bonded to the cleaning roller core 34a, seeping out from the cleaning roller elastic layer 34b, will adhere to the charging roller 32. On the other hand, if the nip force is too weak, the cleaning roller 34 will separate from the charging roller 32, and an appropriate nip amount will not be obtained, resulting in unevenness in the cycle of the charging roller 32. In this way, if the cleaning roller 34 is not in contact with the charging roller 32 with an appropriate pressure contact force, the cleaning performance will decrease and printing defects will occur.

これに対し帯電装置16は、引張りバネ44の自然長をバネ自然長L1、屈曲状態でクリーニングローラ軸受42に巻き付けた状態の引張りバネ44の内側の長さを使用時バネ内側長L4としたとき、バネ自然長L1=使用時バネ内側長L4とした。 In contrast, in the charging device 16, when the natural length of the tension spring 44 is defined as the spring natural length L1 and the inner length of the tension spring 44 when wound around the cleaning roller bearing 42 in a bent state is defined as the spring inner length during use L4, the spring natural length L1 = spring inner length during use L4.

このため帯電装置16は、帯電ローラ32の回動中に瞬間的にクリーニングローラ34が帯電ローラ32から離間し、バネ自然長L1<使用時バネ内側長L4となったとしても、引張りバネ44全体が伸びることで付勢力が瞬間的に強くなるため、引張りバネ44でクリーニングローラ34を帯電ローラ32へ向けて直ちに付勢し、クリーニング性能の低下を抑制できる。 Therefore, even if the cleaning roller 34 momentarily separates from the charging roller 32 while the charging roller 32 is rotating and the natural spring length L1 becomes smaller than the inner spring length during use L4, the tension spring 44 stretches as a whole, momentarily increasing the urging force, so that the tension spring 44 immediately urges the cleaning roller 34 toward the charging roller 32, thereby preventing a decrease in cleaning performance.

一方、帯電装置16は、帯電ローラ32の回動中に瞬間的にクリーニングローラ34が帯電ローラ32に強く圧接し、バネ自然長L1>使用時バネ内側長L4となったとしても、近似線ALxよりも近似線ALyの方が傾きが大きいように(図15)、引張りバネ44全体がこれ以上縮むことができないために付勢力(軸受荷重)が急激に低下するため、クリーニングローラ34に付着したゴミが帯電ローラ32に付着することを抑制でき、印字不良の発生を抑制できる。 On the other hand, in the charging device 16, even if the cleaning roller 34 momentarily presses strongly against the charging roller 32 while the charging roller 32 is rotating and the natural spring length L1 is greater than the inner spring length during use L4, the inclination of the approximation line ALy is greater than that of the approximation line ALx (Figure 15), and the entire tension spring 44 cannot contract any further, so the biasing force (bearing load) drops sharply. This prevents dirt adhering to the cleaning roller 34 from adhering to the charging roller 32, thereby preventing the occurrence of printing defects.

これにより帯電装置16は、クリーニングローラ34を適切な圧接力で帯電ローラ32に当接させることができ、クリーニング性能の低下と印字不良とを抑制できる。 This allows the charging device 16 to bring the cleaning roller 34 into contact with the charging roller 32 with an appropriate pressure, preventing deterioration of cleaning performance and poor printing.

ここで、昨今、画像形成装置1の小型化は重要な項目であり、帯電ローラ32及びクリーニングローラ34を含めた帯電装置16も小型化が望まれている。クリーニングローラ34を小径化することで帯電装置16を小型化することができるが、小径化するために帯電ローラ弾性層32bの肉厚を薄くすることで、帯電ローラ弾性層32bと帯電ローラ芯金32aとを接着するために用いた接着剤34cが帯電ローラ32表面に転写され、帯電ローラ32周期の画像不良が発生する問題があった。 Nowadays, miniaturization of the image forming apparatus 1 is an important issue, and there is a demand for miniaturization of the charging device 16, including the charging roller 32 and cleaning roller 34. The charging device 16 can be made smaller by reducing the diameter of the cleaning roller 34, but by reducing the thickness of the charging roller elastic layer 32b to reduce the diameter, the adhesive 34c used to bond the charging roller elastic layer 32b and the charging roller core metal 32a is transferred to the surface of the charging roller 32, which causes a problem of poor image quality during the charging roller 32 cycle.

これに対し帯電装置16は、帯電ローラ32の回動中に瞬間的にクリーニングローラ34が帯電ローラ32に強く圧接した場合、引張りバネ44全体がこれ以上縮むことができないために付勢力が急激に低下するようにした。このため帯電装置16は、接着剤34cが帯電ローラ32表面に転写されることを防止できる。これにより画像形成装置1は、印字不良の発生を抑制しつつ、クリーニングローラ34を小型化することができ、該クリーニングローラ34を含む帯電装置16を小型化できる。 In response to this, the charging device 16 is designed so that if the cleaning roller 34 momentarily presses strongly against the charging roller 32 while the charging roller 32 is rotating, the tension spring 44 as a whole cannot contract any further, and the biasing force drops suddenly. This allows the charging device 16 to prevent the adhesive 34c from being transferred to the surface of the charging roller 32. This allows the image forming device 1 to reduce the size of the cleaning roller 34 while suppressing the occurrence of printing defects, and therefore allows the charging device 16 including the cleaning roller 34 to be reduced in size.

ここで、図15に示したニップ量軸受荷重測定結果線ML2が、仮に、変曲点Piよりも大きい範囲に入っても、近似線ALyではなく、近似線ALxの傾きのままであった場合、ニップ量が大きいため軸間距離が小さくなっているにも関わらず、初張力よりも小さい力となっても、軸受荷重はなかなか減少しない。この場合、ニップ力が強くなりすぎ、クリーニングローラ34のゴミが帯電ローラ32に付着してしまう。 Here, if the nip amount bearing load measurement result line ML2 shown in FIG. 15 enters a range larger than the inflection point Pi, but the slope remains the approximation line ALx rather than the approximation line ALy, the bearing load does not decrease easily even if the force becomes smaller than the initial tension, despite the fact that the center distance is smaller due to the large nip amount. In this case, the nip force becomes too strong, and dirt on the cleaning roller 34 adheres to the charging roller 32.

これに対し帯電装置16は、引張りバネ44を屈曲状態で用いることにより、変曲点Piを超えると、近似線ALyのように、近似線ALxに対し、ニップ量の増加量に対する軸受荷重の低下量を急激に大きくするようにした。このため帯電装置16は、帯電ローラ32の回動中に瞬間的にクリーニングローラ34が帯電ローラ32に強く圧接した場合であっても、軸受荷重を瞬間的に小さくし、クリーニングローラ34に付着したゴミが帯電ローラ32に付着することを抑制でき、印字不良の発生を抑制できる。 In response to this, the charging device 16 uses the tension spring 44 in a bent state, so that when the inflection point Pi is exceeded, the amount of bearing load reduction relative to the increase in nip amount increases suddenly, as shown by the approximate line ALy, relative to the approximate line ALx. As a result, even if the cleaning roller 34 momentarily presses strongly against the charging roller 32 while the charging roller 32 is rotating, the charging device 16 can instantaneously reduce the bearing load and prevent dirt adhering to the cleaning roller 34 from adhering to the charging roller 32, thereby preventing the occurrence of printing defects.

さらに帯電装置16は、変曲点Piがニップ量0.07以上の引張りバネ44を用いて、変曲点Piの位置が0.07≦ニップ量≦0.51の範囲内にするようにした。このため帯電装置16は、ニップ量を適切にでき、クリーニング性能の低下と印字不良とを抑制できる。 Furthermore, the charging device 16 uses a tension spring 44 with an inflection point Pi of a nip amount of 0.07 or more, so that the position of the inflection point Pi is within the range of 0.07≦nip amount≦0.51. As a result, the charging device 16 can adjust the nip amount appropriately, and can suppress deterioration of cleaning performance and printing defects.

以上の構成によれば帯電装置16は、回動可能であり被帯電部材としての感光ドラム14の表面に接触し帯電させる帯電ローラ32と、回動可能であり帯電ローラ32表面を清掃するクリーニングローラ34と、クリーニングローラ34と帯電ローラ32とを接触させる、長手方向に伸縮可能な引張りバネ44と、引張りバネ44の長手方向の一端側と他端側とを屈曲状態で保持して、引張りバネ44の外周部をクリーニングローラ34に当接させる軸受アーム40aとを設け、引張りバネ44の自然長をバネ自然長L1、屈曲状態における引張りバネ44の内側の長さを使用時バネ内側長L4としたとき、バネ自然長L1=使用時バネ内側長L4であるようにした。 According to the above configuration, the charging device 16 is provided with a charging roller 32 that is rotatable and contacts and charges the surface of the photosensitive drum 14 as a charged member, a cleaning roller 34 that is rotatable and cleans the surface of the charging roller 32, a tension spring 44 that is expandable and contractible in the longitudinal direction and brings the cleaning roller 34 and the charging roller 32 into contact, and a bearing arm 40a that holds one end side and the other end side of the tension spring 44 in a bent state and brings the outer periphery of the tension spring 44 into contact with the cleaning roller 34, and where the natural length of the tension spring 44 is the spring natural length L1 and the inner length of the tension spring 44 in the bent state is the spring inner length in use L4, the spring natural length L1 = spring inner length in use L4.

これにより帯電装置16は、瞬間的にクリーニングローラ34が帯電ローラ32から離間した場合は、引張りバネ44全体を伸ばし付勢力を瞬間的に強くして引張りバネ44でクリーニングローラ34を帯電ローラ32へ向けて直ちに付勢し、クリーニング性能の低下を抑制できる。一方、帯電装置16は、瞬間的にクリーニングローラ34が帯電ローラ32に強く圧接した場合は、引張りバネ44全体がこれ以上縮むことができないために付勢力が急激に低下するため、クリーニングローラ34に付着したゴミが帯電ローラ32に付着することを抑制でき、印字不良の発生を抑制できる。 As a result, when the cleaning roller 34 momentarily separates from the charging roller 32, the charging device 16 stretches the entire tension spring 44, momentarily increasing the urging force, and the tension spring 44 immediately urges the cleaning roller 34 toward the charging roller 32, thereby preventing a decrease in cleaning performance. On the other hand, when the cleaning roller 34 momentarily strongly presses against the charging roller 32, the charging device 16 prevents the entire tension spring 44 from contracting any further, causing a sudden decrease in the urging force, thereby preventing dust adhering to the cleaning roller 34 from adhering to the charging roller 32 and preventing the occurrence of printing defects.

かくして帯電装置16は、クリーニングローラ34を適切な圧接力で帯電ローラ32に当接させることができ、クリーニング性能の低下と印字不良とを抑制できる。 In this way, the charging device 16 can bring the cleaning roller 34 into contact with the charging roller 32 with an appropriate pressure, preventing deterioration of cleaning performance and poor printing.

[2.第2の実施の形態]
[2-1.画像形成装置の構成]
第2の実施の形態による画像形成装置101(図1)は、第1の実施の形態による画像形成装置1と比較して、帯電装置16に代わる帯電装置116を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
2. Second embodiment
[2-1. Configuration of Image Forming Apparatus]
The image forming apparatus 101 (FIG. 1) according to the second embodiment differs from the image forming apparatus 1 according to the first embodiment in that it has a charging device 116 instead of the charging device 16, but is otherwise configured in the same manner.

[2-2.帯電装置の構成]
図2と対応する部材に同一符号を付した図16に示すように、帯電装置116は、第1の実施の形態による帯電装置16と比較して、ギア34gが追加されていると共に、クリーニングローラ34に代わるクリーニングローラ134を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[2-2. Configuration of charging device]
As shown in FIG. 16 in which the same reference numerals are used for the members corresponding to those in FIG. 2, the charging device 116 differs from the charging device 16 of the first embodiment in that a gear 34g is added and that a cleaning roller 134 is provided in place of the cleaning roller 34, but otherwise the charging device 116 is configured similarly.

ギア34gは、クリーニングローラ芯体34aの一端側に固定されており、図示しないモータから駆動力が伝達されることにより、クリーニングローラ芯体34aを回転させる。このため帯電装置116は、帯電ローラ32の表面とクリーニングローラ134の表面との周速差を生じさせる。これにより帯電装置116は、帯電ローラ32の表面をクリーニングローラ134の表面で擦ることにより、帯電装置16と比較して、より一層強いクリーニング性を有することができる。 Gear 34g is fixed to one end of cleaning roller core 34a, and rotates cleaning roller core 34a by transmitting driving force from a motor (not shown). As a result, charging device 116 generates a difference in peripheral speed between the surface of charging roller 32 and the surface of cleaning roller 134. As a result, charging device 116 can have even stronger cleaning properties compared to charging device 16 by rubbing the surface of charging roller 32 with the surface of cleaning roller 134.

クリーニングローラ134(図5)は、第1の実施の形態によるクリーニングローラ34と比較して、クリーニングローラ弾性層34bに代わるクリーニングローラ弾性層134bを有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。図6と対応する部材に同一符号を付した図17に示すように、第2の実施の形態においてクリーニングローラ弾性層134bは、クリーニングローラ芯体34a表面に長手方向に間隔を空けて巻回されている。 The cleaning roller 134 (FIG. 5) is different from the cleaning roller 34 according to the first embodiment in that it has a cleaning roller elastic layer 134b instead of the cleaning roller elastic layer 34b, but is otherwise configured in the same manner. As shown in FIG. 17, in which the same reference numerals are used for the members corresponding to those in FIG. 6, in the second embodiment, the cleaning roller elastic layer 134b is wound around the surface of the cleaning roller core 34a at intervals in the longitudinal direction.

第2の実施の形態による帯電装置116は、第1の実施の形態による帯電装置16と同様の作用効果を奏し得る。 The charging device 116 according to the second embodiment can achieve the same effects as the charging device 16 according to the first embodiment.

[3.他の実施の形態]
なお上述した第1の実施の形態においては、クリーニングローラ芯体34a表面に長手方向に間隔を詰めてクリーニングローラ弾性層34bを巻回し、第2の実施の形態においては、クリーニングローラ芯体34a表面に長手方向に間隔を空けてクリーニングローラ弾性層134bを巻回する場合について述べた。本発明はこれに限らず、要は、クリーニングローラ弾性層34b又は134bを帯電ローラ32の表面が清掃される構成にすることにより、クリーニングローラ34又は134としての機能が得られれば良い。
3. Other embodiments
In the above-mentioned first embodiment, the cleaning roller elastic layer 34b is wound around the surface of the cleaning roller core 34a with a small gap in the longitudinal direction, and in the second embodiment, the cleaning roller elastic layer 134b is wound around the surface of the cleaning roller core 34a with a small gap in the longitudinal direction. The present invention is not limited to this, and the point is that the cleaning roller elastic layer 34b or 134b is configured to clean the surface of the charging roller 32, so long as it can function as the cleaning roller 34 or 134.

また上述した実施の形態においては、クリーニングローラ34又は134と帯電ローラ32とは回転軸を中心に一方向のみに円運動を行う、すなわち回転する場合について述べた。本発明はこれに限らず、クリーニングローラ34又は134と帯電ローラ32とは、所定の軸を中心に少なくとも回動すれば良い。 In the above embodiment, the cleaning roller 34 or 134 and the charging roller 32 perform circular motion, i.e., rotate, in only one direction around the rotation axis. The present invention is not limited to this, and it is sufficient that the cleaning roller 34 or 134 and the charging roller 32 at least rotate around a predetermined axis.

さらに上述した実施の形態においては、感光ドラム14から媒体Pにトナー画像を直接転写する、いわゆる直接転写方式の画像形成装置1又は101に本発明を適用する場合について述べた。本発明はこれに限らず、感光ドラム14から各色のトナー画像を中間転写ベルトに順次重ねるように転写し、この中間転写ベルトから媒体Pにトナー画像を転写する、いわゆる中間転写方式(又は2次転写方式)の画像形成装置に本発明を適用しても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention has been described as being applied to the image forming apparatus 1 or 101 of a so-called direct transfer type, in which a toner image is directly transferred from the photosensitive drum 14 to the medium P. The present invention is not limited to this, and the present invention may also be applied to an image forming apparatus of a so-called intermediate transfer type (or secondary transfer type), in which a toner image of each color is transferred from the photosensitive drum 14 to an intermediate transfer belt in a sequentially overlapping manner, and the toner image is transferred from this intermediate transfer belt to the medium P.

さらに上述した実施の形態においては、一成分現像方式に用いる現像剤を用いる画像形成装置1又は101に本発明を適用する場合について述べた。本発明はこれに限らず、キャリアとトナーとを混合することにより、そのキャリアとトナーとの摩擦を利用してトナーに適切な帯電量を付与する方式である二成分現像方式の現像剤を用いる画像形成装置に本発明を適用しても良い。 Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the present invention has been described as being applied to the image forming apparatus 1 or 101 that uses a developer used in a one-component development method. The present invention is not limited to this, and the present invention may also be applied to an image forming apparatus that uses a developer in a two-component development method, in which a carrier and a toner are mixed together and friction between the carrier and the toner is used to impart an appropriate amount of charge to the toner.

さらに上述した実施の形態においては、4個の現像部12を有し4色のトナーを用いたカラー画像を形成する画像形成装置1又は101に本発明を適用する場合について述べた。本発明はこれに限らず、3個以下又は5個以上の現像部12を有し所定色数のトナーを用いた画像を形成する画像形成装置に本発明を適用しても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention has been described as being applied to an image forming apparatus 1 or 101 that has four developing units 12 and forms a color image using toner of four colors. The present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an image forming apparatus that has three or less or five or more developing units 12 and forms an image using toner of a predetermined number of colors.

さらに上述した実施の形態においては、単機能のプリンタである画像形成装置1又は101に本発明を適用する場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば複写機やファクシミリ装置の機能を有するMFP(Multi Function Peripheral)等、他の種々の機能を有する画像形成装置に本発明を適用しても良い。また、電子写真方式により現像剤を用いて用紙等の媒体Pに画像を形成する種々の電子機器に本発明を適用しても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention has been described as being applied to the image forming apparatus 1 or 101, which is a single-function printer. The present invention is not limited to this, and may be applied to image forming apparatuses having various other functions, such as an MFP (Multi Function Peripheral) that has the functions of a copier or facsimile machine. The present invention may also be applied to various electronic devices that form images on a medium P, such as paper, using a developer by electrophotography.

さらに本発明は、上述した実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment or other embodiments. In other words, the scope of application of the present invention extends to embodiments that arbitrarily combine the above-mentioned embodiment with part or all of the other above-mentioned embodiments, or to embodiments that extract parts of the above-mentioned embodiment.

さらに上述した実施の形態においては、帯電部材としての帯電ローラ32と、清掃部材としてのクリーニングローラ34又は134と、弾性部材としての引張りバネ44と、保持部材としての軸受アーム40aとによって、帯電装置としての帯電装置16又は116を構成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる帯電部材と、清掃部材と、弾性部材と、保持部材とによって、帯電装置を構成しても良い。 Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the charging device 16 or 116 is configured as a charging device by the charging roller 32 as a charging member, the cleaning roller 34 or 134 as a cleaning member, the tension spring 44 as an elastic member, and the bearing arm 40a as a holding member. The present invention is not limited to this, and the charging device may be configured by a charging member, a cleaning member, an elastic member, and a holding member having various other configurations.

本発明は、電子写真式の画像形成装置を利用して媒体に画像を印刷する場合に利用できる。 The present invention can be used when printing images on media using an electrophotographic image forming device.

1……画像形成装置、2……媒体供給部、3……搬送部、4……画像形成部、5……転写部、6……定着部、7……カセット、8……ホッピングローラ、10、11……搬送ローラ対、12……現像部、13……画像形成ユニット、14……感光ドラム、16、116……帯電装置、18……露光装置、20……現像ローラ、22……トナー供給部、24……クリーニングブレード、26……転写ベルト、27……従動ローラ、28……駆動ローラ、29……転写ローラ、30……クリーニングブレード、32……帯電ローラ、32a……帯電ローラ芯金、32b……帯電ローラ弾性層、34、134……クリーニングローラ、34a……クリーニングローラ芯体、34b、134b……クリーニングローラ弾性層、34c……接着剤、34g……ギア、36……外側帯電ローラ軸受、38……圧縮バネ、40……内側帯電ローラ軸受、40a……軸受アーム、42……クリーニングローラ軸受、44……引張りバネ、44a……引張りバネ腕部、44b……引張りバネコイル部、46……加熱ローラ、48……加圧ローラ、50……制御部、52……受信メモリ、54……画像データ編集メモリ、56……操作部、58……センサ群、60……電源回路、62……駆動モータ、64……I/F制御部、66……主制御部、18S……露光装置制御部、6S……定着制御部、3S……搬送モータ制御部、62S……駆動制御部、32V……帯電ローラ用電源、20V……現像ローラ用電源、22V……トナー供給部用電源、29V……転写ローラ用電源、La……腕部長さ、L0……コイル部自然長、L1……バネ自然長、L2……使用時バネ中心長、L4……使用時バネ内側長、θ……巻付け角度、P……媒体。 1: Image forming apparatus, 2: Medium supply section, 3: Transport section, 4: Image forming section, 5: Transfer section, 6: Fixing section, 7: Cassette, 8: Hopping roller, 10, 11: Transport roller pair, 12: Development section, 13: Image forming unit, 14: Photosensitive drum, 16, 116: Charging device, 18: Exposure device, 20: Development roller, 22: Toner supply section, 24: Cleaning blade, 26: Transfer belt, 27: Driven roller, 28: Drive roller, 29: Transfer roller, 30: Cleaning blade, 32: Charge roller, 32a: Charge roller core metal, 32b: Charge roller elastic layer, 34, 134: Cleaning roller, 34a: Cleaning roller core body, 34b, 134b: Cleaning roller elastic layer, 34c: Adhesive, 34g: Gear, 36: Outer charge roller bearing, 38: Compression spring, 4 0: inner charging roller bearing, 40a: bearing arm, 42: cleaning roller bearing, 44: tension spring, 44a: tension spring arm, 44b: tension spring coil, 46: heating roller, 48: pressure roller, 50: control unit, 52: receiving memory, 54: image data editing memory, 56: operation unit, 58: sensor group, 60: power supply circuit, 62: drive motor, 64: I/F control unit, 66: main control unit, 18S: exposure device control unit, 6S: fixing control unit, 3S: conveying motor control unit, 62S: drive control unit, 32V: charging roller power supply, 20V: developing roller power supply, 22V: toner supply unit power supply, 29V: transfer roller power supply, La: arm length, L0: coil natural length, L1: spring natural length, L2: spring center length when in use, L4: spring inner length when in use, θ: winding angle, P: medium.

Claims (9)

回動可能であり被帯電部材の表面に接触し帯電させる帯電部材と、
回動可能であり前記帯電部材表面を清掃する清掃部材と、
前記清掃部材と前記帯電部材とを接触させる、長手方向に伸縮可能な弾性部材と、
前記弾性部材の長手方向の一端側と他端側とを屈曲状態で保持して、前記弾性部材の外周部を前記清掃部材に当接させる保持部材と
を備え、
前記弾性部材の自然長をL1、屈曲状態における前記弾性部材の内側の長さをL4としたとき、L1=L4である
ことを特徴とする帯電装置。
a charging member which is rotatable and contacts the surface of a member to be charged to charge the member;
a cleaning member that is rotatable and cleans the surface of the charging member;
an elastic member that is stretchable in a longitudinal direction and that brings the cleaning member and the charging member into contact with each other;
a holding member that holds one end side and the other end side of the elastic member in a bent state in a longitudinal direction and brings an outer periphery of the elastic member into contact with the cleaning member,
A charging device, characterized in that, when a natural length of the elastic member is L1 and an inner length of the elastic member in a bent state is L4, L1=L4.
前記清掃部材の層厚をA、前記弾性部材によるニップ力の付与により変形した前記清掃部材の変形量をBとし、ニップ量をB/Aとしたとき、前記ニップ量の変化量に対する前記清掃部材への荷重の変化量の傾きが変化する変曲点は、前記ニップ量が0.07以上の範囲である
ことを特徴とする請求項1に記載の帯電装置。
2. The charging device according to claim 1, wherein when a layer thickness of the cleaning member is A, an amount of deformation of the cleaning member caused by the application of a nip force by the elastic member is B, and a nip amount is B/A, an inflection point at which a slope of an amount of change in the load on the cleaning member relative to an amount of change in the nip amount changes is in a range where the nip amount is 0.07 or more.
前記変曲点は、0.07≦B/A≦0.51の範囲内である
ことを特徴とする請求項2に記載の帯電装置。
3. The charging device according to claim 2, wherein the inflection point is within a range of 0.07≦B/A≦0.51.
前記弾性部材は、
屈曲状態で前記清掃部材に当接するよう用いられる際に、前記清掃部材と前記帯電部材とのニップ量の変化量に対する前記清掃部材への荷重の変化量の傾きに、非線形特性を有する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の帯電装置。
The elastic member is
4. The charging device according to claim 1, wherein, when the charging device is used to contact the cleaning member in a bent state, a slope of a change in load on the cleaning member relative to a change in nip amount between the cleaning member and the charging member has a nonlinear characteristic.
前記弾性部材は、
屈曲状態で前記清掃部材に当接するよう用いられる際に、前記ニップ量の変化量に対する前記清掃部材への荷重の変化量の傾きが、変曲点を中心として変化する
ことを特徴とする請求項4に記載の帯電装置。
The elastic member is
5. The charging device according to claim 4, wherein when the charging device is used in contact with the cleaning member in a bent state, a slope of a change in the load on the cleaning member relative to a change in the nip amount changes around an inflection point.
屈曲状態の前記弾性部材の中心の長さをL2、前記弾性部材のコイル部の外径をRとしたとき、屈曲状態の前記弾性部材の内側の長さL4は、以下の(1)式により求められる
L4=L2-0.5π×R……(1)
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の帯電装置。
When the length of the center of the elastic member in the bent state is L2 and the outer diameter of the coil portion of the elastic member is R, the inner length L4 of the elastic member in the bent state is calculated by the following formula (1): L4 = L2 - 0.5π × R (1)
6. The charging device according to claim 1, wherein the charging member is a roller.
前記弾性部材の屈曲の程度を示し、前記弾性部材のコイル部における一端側の仮想的な端面に直交する直線と、前記コイル部における他端側の仮想的な端面に直交する直線とが成す角度を巻付け角度θとしたとき、屈曲状態の前記弾性部材の内側の長さL4は、以下の(2)式により求められる
L4=L2-0.5π×R×(θ/180)……(2)
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の帯電装置。
When the winding angle θ is defined as the angle between a line perpendicular to an imaginary end face on one end of the coil portion of the elastic member and a line perpendicular to an imaginary end face on the other end of the coil portion , the inner length L4 of the elastic member in a bent state can be calculated by the following formula (2): L4 = L2 - 0.5π x R x (θ/180) ... (2)
6. The charging device according to claim 1, wherein the charging member is a roller.
請求項1乃至請求項の何れかに記載の帯電装置を備える画像形成ユニット。 8. An image forming unit comprising the charging device according to claim 1. 請求項に記載の画像形成ユニットを備える画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the image forming unit according to claim 8 .
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