JP5712567B2 - Photosensitive drum unit, process cartridge including the photosensitive unit, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、レーザプリンタ、複写機等の画像形成装置に具備される感光体ドラムユニット、該感光体ユニットを備えるプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a photosensitive drum unit provided in an image forming apparatus such as a laser printer or a copying machine, a process cartridge including the photosensitive unit, and an image forming apparatus.
レーザプリンタ、複写機等の画像形成装置には、該画像形成装置の本体にプロセスカートリッジが備えられている。
プロセスカートリッジとは、文字や図形等、表されるべき内容を紙等の記録媒体に転写する部材であり、ここには転写する内容が形成される感光体ドラムユニットが備えられる。従ってプロセスカートリッジには、転写すべき内容を感光体ドラムユニットに形成するための各種手段が併せて配置される。これには、例えば現像、帯電、クリーンニングを行う手段を挙げることができる。
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as laser printers and copiers are provided with a process cartridge in the main body of the image forming apparatus.
The process cartridge is a member for transferring contents to be represented such as characters and figures to a recording medium such as paper, and is provided with a photosensitive drum unit on which the contents to be transferred are formed. Accordingly, the process cartridge is also provided with various means for forming the content to be transferred on the photosensitive drum unit. Examples thereof include means for performing development, charging, and cleaning.
感光体ドラムユニットに具備される感光体ドラムは円筒形の部材であり、その作動時には円筒の軸を中心に回転し、その回転に伴って騒音を発する場合がある。騒音の原因として次のことが挙げられる。すなわち、感光体ドラムを帯電させるための装置として帯電ローラを用い、感光体ドラムを一様に帯電させるために直流電圧に加えて交流電圧を重畳すると、帯電ローラと感光体ドラムとの間の静電容量により、静電容量型スピーカーと同様の原理により騒音が発生する。また、クリーニングブレードを感光体ドラムに当接してクリーニングを行う際にクリーニングブレードがびびり、このときにも騒音が発生する場合がある。 The photosensitive drum provided in the photosensitive drum unit is a cylindrical member. When the photosensitive drum is actuated, the photosensitive drum rotates about the axis of the cylinder, and noise may be generated along with the rotation. The following can be cited as causes of noise. That is, if a charging roller is used as a device for charging the photosensitive drum, and an AC voltage is superimposed in addition to a DC voltage to uniformly charge the photosensitive drum, the static between the charging roller and the photosensitive drum is obtained. Noise is generated by the same principle as that of a capacitive speaker due to the capacitance. Further, when cleaning is performed by bringing the cleaning blade into contact with the photosensitive drum, the cleaning blade may chatter, and noise may be generated at this time.
これらの騒音を低減する手段として、感光体ドラムの内側に制振部材を挿入する技術が特許文献1〜特許文献3に開示されている。 As means for reducing these noises, Patent Documents 1 to 3 disclose a technique of inserting a damping member inside the photosensitive drum.
しかしながら、これらの制振部材を挿入すると感光体ドラムの製造コストが上がるため、少しでもコストを削減するために制振部材の製造方法の工夫が行われている。具体的には、従来は押出成形により円筒形状に成形した後、機械加工によりスリットを形成していたところを、金型を工夫することにより押出成形により最初からスリットを形成する方法、再生樹脂等の安価な原料の使用、サイクルタイム短縮のため、冷却を強化して押出速度を速くする等の方法が行われている。ところが、これらのコスト削減の方策は、制振部材の寸法精度や、真円度、真直度、円筒度等の形状精度を悪化させる場合があり、感光体ドラムの精度悪化を引き起こすことがあった。 However, when these damping members are inserted, the manufacturing cost of the photosensitive drum increases, and therefore, a method for manufacturing the damping member has been devised in order to reduce the cost as much as possible. Specifically, after forming into a cylindrical shape by extrusion and then forming a slit by machining, a method of forming a slit from the beginning by extruding by devising a mold, recycled resin, etc. In order to use low-cost raw materials and to shorten the cycle time, methods such as enhancing cooling and increasing the extrusion speed have been used. However, these cost reduction measures may deteriorate the dimensional accuracy of the damping member and the shape accuracy such as roundness, straightness, and cylindricity, and may cause deterioration of the accuracy of the photosensitive drum. .
すなわち、押出成形によりスリットを形成する方法は、その性質上、精度の維持管理が難しく、真円度が悪化したり、冷却条件によっては残留応力により切断後の押出前後方向で外径が異なったりし易い。従って、ダイス(金型)の設計が悪いと偏肉が発生したり、真円度や切断後の押出前後の外径差を更に強調してしまうこともある。 That is, the method of forming slits by extrusion molding is difficult to maintain accuracy due to its nature, the roundness deteriorates, and depending on the cooling conditions, the outer diameter differs in the longitudinal direction after extrusion due to residual stress. Easy to do. Therefore, if the die (mold) is poorly designed, uneven thickness may occur, or the roundness and the outer diameter difference before and after extrusion after cutting may be further emphasized.
また、射出成形の場合にも、安価な原料の使用や、冷却を強化したり離型性を向上させたりする等して、成形サイクル短縮等の工夫が行われている。離型性を向上させる方法として、制振部材外面に軸方向のテーパを設けることもあった。しかしながらこれらコスト削減の方策も、制振部材の寸法精度や、真円度、真直度、円筒度等の形状精度を悪化させる場合があり、感光体ドラムの精度悪化の一因になる場合があった。 Also in the case of injection molding, measures such as shortening the molding cycle have been made by using inexpensive raw materials, enhancing cooling, and improving mold release properties. As a method for improving the releasability, an axial taper may be provided on the outer surface of the damping member. However, these cost reduction measures may deteriorate the dimensional accuracy of the damping member and the shape accuracy such as roundness, straightness, and cylindricity, and may contribute to deterioration of the accuracy of the photosensitive drum. It was.
一方、レーザプリンタ、複写機等の画像形成装置は高精細化、カラー化の進展に伴い、感光体ドラムにも高精度化が求められており、制振部材を挿入することによる感光体ドラムの精度悪化が問題となってきている。特に感光体ドラムの振れ精度が悪化すると、画像ぼけや歪み、色ずれとなって現れる。
ここで、「振れ」とは、感光体ドラムの中心軸を基準として回転させたときに、軸方向の任意の位置で測定した径方向の最大の変位であり、JIS B0621に定義されている全振れを意味する。
On the other hand, image forming apparatuses such as laser printers and copiers are required to have higher precision in the photosensitive drums with the progress of higher definition and colorization. Deterioration in accuracy has become a problem. In particular, when the shake accuracy of the photosensitive drum is deteriorated, image blur, distortion, and color shift appear.
Here, “runout” is the maximum radial displacement measured at an arbitrary axial position when the photosensitive drum is rotated with respect to the central axis of the photosensitive drum, and is defined by JIS B0621. Means runout.
特許文献1〜特許文献3に記載のような従来の感光体ドラムユニットは制振の観点から一定の効果を奏するものであった。しかしながら、多量の感光体ドラムユニットを安価に製造するに際し、特に1つの感光体ドラムユニットに複数の制振部材を用いる場合に、感光体ドラムの振れを一定の水準以下としつつ、多数生産する感光体ドラムユニット間での感光体ドラムの振れのばらつきを抑えることについて考慮されていなかった。従って、従来においては、感光体ドラムユニット間で感光体ドラムの振れにばらつきが大きいことが問題であった。 The conventional photosensitive drum units as described in Patent Documents 1 to 3 have a certain effect from the viewpoint of vibration suppression. However, when a large number of photosensitive drum units are manufactured at low cost, especially when a plurality of damping members are used for one photosensitive drum unit, the photosensitive drum unit that produces a large number of photosensitive drums while keeping the deflection of the photosensitive drum below a certain level. In view of this, no consideration has been given to suppressing variations in the fluctuation of the photosensitive drum between the two. Therefore, in the prior art, there has been a problem that there is a large variation in the shake of the photosensitive drum between the photosensitive drum units.
そこで、本発明は感光体ドラムの振れを一定水準以下に抑制し、安価に多数生産する場合にも個体間で感光体ドラムの振れのばらつきを抑制することが可能な感光体ドラムユニットを提供することを課題とする。また、該感光体ドラムユニットを備えるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a photosensitive drum unit capable of suppressing the fluctuation of the photosensitive drum from one individual to another even when the photosensitive drum is controlled to a certain level or less and produced at a low cost. Is an issue. In addition, a process cartridge and an image forming apparatus including the photosensitive drum unit are provided.
以下、本発明について説明する。ここではわかりやすさのため括弧書きにて図面の参照符号を付すが、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention will be described below. Here, for ease of understanding, reference numerals of the drawings are given in parentheses, but the present invention is not limited to this.
請求項1に記載の発明は、円筒形の感光体ドラム(11)と、感光体ドラムの円筒形の内側に摺動することなく固定された円筒状である制振部材(20、30)と、を備え、制振部材は、該制振部材の円筒状の外周面が軸方向全長に亘って感光体ドラムの内面に接触し、かつ、制振部材の円筒状の軸線方向両端で外径が異なるように形成されており、制振部材は感光体ドラムの軸線方向に複数配置され、隣り合う制振部材は外径が大きい側同士が対向しないように配置されていることを特徴とする感光体ドラムユニット(10)である。 The invention according to claim 1 includes a cylindrical photosensitive drum (11), and a cylindrical damping member (20, 30) fixed without sliding inside the cylindrical shape of the photosensitive drum. The damping member has a cylindrical outer peripheral surface that is in contact with the inner surface of the photosensitive drum over the entire length in the axial direction, and has outer diameters at both ends in the cylindrical axial direction of the damping member. Are formed in such a manner that a plurality of damping members are arranged in the axial direction of the photosensitive drum, and adjacent damping members are arranged so that the sides having large outer diameters do not face each other. A photosensitive drum unit (10).
請求項2に記載の発明は、請求項1に感光体ドラムユニット(10)において、隣り合う制振部材は外径が小さい側同士が対向し、制振部材同士は離隔して配置されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the photosensitive drum unit (10) of the first aspect, adjacent damping members are arranged such that the sides having the smaller outer diameters face each other and the damping members are spaced apart . It is characterized by.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の感光体ドラムユニット(10)において、制振部材(20、30)は、軸線方向に沿ったスリット(22、32)が設けられていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the photosensitive drum unit (10) according to the first or second aspect, the damping member (20, 30) is provided with a slit (22, 32) along the axial direction. It is characterized by being.
請求項4に記載の発明は、筐体(2)と、該筐体内に配置される請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光体ドラムユニット(10)と、筐体内に配置され感光体ドラムを帯電させる手段と、を備えるプロセスカートリッジ(1)である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a housing (2), the photosensitive drum unit (10) according to any one of claims 1 to 3 disposed in the housing, and a photosensitive member disposed in the housing. And a means for charging the body drum.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のプロセスカートリッジ(1)を備え、該プロセスカートリッジに回転駆動力を付与することにより画像を形成する画像形成装置である。 A fifth aspect of the present invention is an image forming apparatus that includes the process cartridge (1) according to the fourth aspect and forms an image by applying a rotational driving force to the process cartridge.
本発明によれば、感光体ドラムユニットの振れに関し、その個体間における振れのばらつきを抑制し、かつ振れの大きさも一定の水準以下に抑えることができる。 According to the present invention, with respect to the shake of the photosensitive drum unit, it is possible to suppress the fluctuation of the shake among the individual units and to keep the magnitude of the shake to a certain level or less.
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。 The above-described operation and gain of the present invention will be clarified from embodiments for carrying out the invention described below. Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.
図1は1つの実施形態に係る感光体ドラムユニット10(図2参照)を具備するプロセスカートリッジ1の構成を模式的に示した図である。このようなプロセスカートリッジ1を不図示の画像形成装置本体に挿入して配置することにより、画像形成装置である例えばレーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等が機能する。以下詳しく説明する。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a process cartridge 1 including a photosensitive drum unit 10 (see FIG. 2) according to one embodiment. By inserting and arranging such a process cartridge 1 in an image forming apparatus main body (not shown), an image forming apparatus such as a laser printer, a copying machine, or a facsimile functions. This will be described in detail below.
プロセスカートリッジ1は、その外郭を形成する筐体2を有し、その内側に各種部品が内包されている。本実施形態では具体的には、感光体ドラムユニット10(図2参照)、帯電ローラ3、現像ローラ4、規制部材5、転写手段6、及びクリーニングブレード7を有している。紙などの媒体がプロセスカートリッジ1の内部を図1にPで示した線に沿って移動することにより、当該媒体に画像が形成される。
The process cartridge 1 has a housing 2 that forms the outline of the process cartridge 1, and various components are contained inside the housing. Specifically, the present embodiment includes a photosensitive drum unit 10 (see FIG. 2), a charging
感光体ドラムユニット10には、紙等の記録媒体に転写すべき文字や図形等が形成される。図2(a)に感光体ドラムユニット10の外観斜視図を示した。また、図2(b)には、感光体ドラムユニット10の一部を透視した図を示した。図2(a)、図2(b)からわかるように感光体ドラムユニット10は、感光体ドラム11、フランジ12、駆動フランジ13、及び制振部材20、30を備えている。以下、図2及び適宜示す図を参照しつつ感光体ドラムユニット10について説明する。
The
感光体ドラム11は、円筒形であるドラムシリンダの外周面に感光層を被覆した部材である。ドラムシリンダは、アルミニウム等の導電性の円筒形シリンダに感光層を塗布して構成されている。形成される感光層は特に限定されるものではなく、その目的に応じて公知のものを適用することができる。
感光体ドラム11の一端には後述するように駆動フランジ13が取り付けられ、他端にはフランジ12が配置されている。また、円筒形の筒内には図2(b)からわかるように制振部材20、30が挿入されている。
The
A
フランジ12は、樹脂により形成された部材で、感光体ドラム11の円筒内側に嵌合される嵌合部と、感光体ドラム11の一端面を覆うように配置される軸受部とが同軸に形成されている。軸受部は、感光体ドラム11の端面を覆う円板状であるとともに、画像形成装置本体に具備される軸を受ける部位が設けられている。また、フランジ12には、導電性材料によりなるアース板が配置され、これにより感光体ドラム11と画像形成装置本体とを電気的に接続させている。
The
駆動フランジ13は、感光体ドラム11の端部のうち上記フランジ12とは反対側の端部に取り付けられる部材である。駆動フランジ13は、画像形成装置本体からの駆動力を受けて感光体ドラムユニット10自体を回転させるとともに、感光体ドラムユニット10に隣接する他のローラ(帯電ローラ等)にもこの回転力を伝達する機能を有する。具体的には、駆動フランジ13は画像形成装置本体が具備する回転軸を受ける不図示の軸受を有し、画像形成装置本体からの回転駆動力を受ける。また、図2(a)、図2(b)からわかるように、駆動フランジ13の外周面13aには歯車形状が形成されており、これが隣接するローラ(帯電ローラ等)に具備される歯車形状と噛み合うことで回転駆動力が伝達される。
The
制振部材20、30は、感光体ドラム11の内側に挿入される略円筒状の部材である。図3には制振部材20の斜視図を示した。図4には、二次元図を示した。図4(a)が正面図、図4(b)が背面図、図4(c)が左側面図である。制振部材30の形状は制振部材20と同じなので、ここでは制振部材20についてのみ説明し、制振部材30の説明は省略する。
The damping
図3、図4からわかるように、制振部材20は円筒状の部材である。ただし、制振部材20は円筒状の本体21に円筒軸に沿った所定の幅のスリット22が設けられている。従って、図4(c)からわかるように、円筒軸に直交する断面において制振部材20はC字状となっている。また、本体21の外周面のうち、スリット22が設けられた部位の直径方向反対側の外周面にはスリット22と平行に溝23が形成されている。
As can be seen from FIGS. 3 and 4, the damping
このように、本体21にスリット22を設けることにより制振部材20を感光体ドラム11内に挿入する際に制振部材を撓ませて外径を小さくして感光体ドラムへの挿入を容易にすることができる。さらに、本体21を感光体ドラム11内に配置したときには、感光体ドラム11を内側から押圧することにより、感光体ドラム11内に制振部材を固定することができる。
また、スリット22と反対側に溝23を設けることによりさらに制振部材20が撓みやすくなり、溝の幅と深さにより押圧力を制御することが可能となる。
As described above, by providing the
Further, by providing the
ここで、制振部材20に備えられる各構成の具体的な大きさは特に限定されることはなく適宜変更可能である。
ただし、本体21の外径は感光体ドラム11の内径より若干大きいことが好ましい。これにより、本体21の弾性力によって感光体ドラム11の内面に制振部材20を密着させることができる。
また、本体21の厚さは2mm以上、長さは50mm以上であることが好ましい。これは本体の重量が大きいほど振動抑制の効果が大きいことによるものである。
さらに、感光体ドラム内に挿入し易い程度に外径を小さくするため、及び弾性変形の吸収効果の観点から、スリット22の幅は1mm以上であることが好ましい。また、溝23の深さは、感光体ドラム内に挿入する際の撓ませ易さ、挿入後の感光体ドラム内面への密着力の強さ、及び振動抑制効果の観点から0.5mm以上であることが好ましい。
Here, the specific magnitude | size of each structure with which the damping
However, the outer diameter of the
The
Further, in order to reduce the outer diameter to such an extent that it can be easily inserted into the photosensitive drum, and from the viewpoint of the effect of absorbing elastic deformation, the width of the
また、図4(a)、図4(b)からわかるように、制振部材20の外径は軸方向一端側と他端側とで異なるようにテーパ状とされている。ただし、図4では分かり易さのためテーパの程度を誇張して表している。テーパの角度αは小さいほど好ましく、0.3°以下、より好ましくは0.1°以下に設定される。制振部材を射出成形で製造する場合には、製造コストを削減するためにサイクルタイムの短縮が図られるが、その一つの方法として、離型性を良くするためにテーパを設けると良い。
Further, as can be seen from FIGS. 4A and 4B, the outer diameter of the damping
このような制振部材20、30は樹脂から成形される。樹脂としては、例えばABS、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、各種のゴム等を挙げることができ、複数の材料の混合物であってもよい。PETボトル等の再生樹脂も使用可能である。これらの樹脂に無機フィラーを混練したものを使用しても良く、無機フィラーを混練することにより、製造時のベース樹脂の収縮を抑制することができ、精度の高い制振部材を製造することが可能となる。また、無機フィラーの混練により制振効果を向上させることも可能である。無機フィラーとしてはタルク、炭酸カルシウム、マイカ鱗片、ガラス、カーボンファイバー、等を挙げることができる。
Such damping
また、制振部材20、30は上記した形状に加え、その端部付近にC面やテーパが形成されていてもよい。これにより感光体ドラム11への挿入が容易になる。
Further, in addition to the above-described shape, the damping
このような制振部材は、押出成形、スリット加工、又は射出成型等により製造することができる。
押出成形の場合は、制振部材の断面形状に対応した金型(ダイス)を準備し、ここに溶融又は半溶融した材料を流入させて押圧する。その後、冷却や切断の工程を経て個々の制振部材を製造することができる。
スリット加工は、制振部材の材料により形成された円筒形の部材に切削加工によりスリットや溝を形成する方法である。ここで、スリット加工は押出成形のダイスを工夫することにより、押出加工時に形成することも可能である。
射出成型は、断面方向のみでなくその軸方向にも対応する型に溶融した材料を射出して冷却することにより制振部材を製造する。
Such a damping member can be manufactured by extrusion molding, slitting, injection molding, or the like.
In the case of extrusion molding, a die (die) corresponding to the cross-sectional shape of the vibration damping member is prepared, and a molten or semi-molten material is introduced into the die and pressed. Thereafter, individual damping members can be manufactured through cooling and cutting processes.
Slit processing is a method of forming slits and grooves in a cylindrical member formed of a material of a damping member by cutting. Here, the slit processing can be formed at the time of extrusion by devising an extrusion die.
In injection molding, a damping member is manufactured by injecting and cooling a molten material into a mold corresponding not only to the cross-sectional direction but also to the axial direction thereof.
以上のような各部材を有する感光体ドラムユニット10は、次のように組み合わされて形成されている。すなわち、本実施形態では、図2(b)からわかるように、感光体ドラム11の筒状の内側に2つの制振部材20、30が軸方向に並べられて配置される。図5に説明のための図を示した。図5(a)は制振部材20、30の感光体ドラム11内への配置の1つの態様、図5(b)は他の態様を説明する図である。
The
図5(a)の態様では、2つの制振部材20、30において、外径の小さい側同士が向き合うように配置される。また、図5(b)の態様では、2つの制振部材20、30において外径の小さい側と外径の大きい側とが向き合うように配置される。すなわち、本発明では、外径の大きい側同士が向き合わないように配置される。
これにより、複数の感光体ユニットにおいて、各感光体ユニット間の振れの大きさを所定の大きさ以下に抑え、バラツキを抑えることが可能となる。従って、安定した品質の感光体ドラムユニットを提供することが可能となる。
従来の感光体ドラムユニットでは、制振部材を挿入しても各感光体ドラムユニット間の振れのバラツキが大きかった。その中には振れの大きいもの多く含まれており、このようなものは製品として提供することはできずに無駄となっていた。
これに対して本発明によれば、感光体ドラムユニット間のばらつきを抑制することができ、振れの絶対値も所定の範囲に抑えることが可能となる。従って、安定した品質の感光体ドラムユニットを効率よく提供することができる。
In the embodiment of FIG. 5A, the two damping
As a result, in the plurality of photoconductor units, the magnitude of the shake between the photoconductor units can be suppressed to a predetermined size or less, and variations can be suppressed. Accordingly, it is possible to provide a photosensitive drum unit having a stable quality.
In the conventional photosensitive drum unit, even if the damping member is inserted, the fluctuation of the shaking between the photosensitive drum units is large. Among them, many products with large fluctuations were included, and such products could not be provided as products and were wasted.
On the other hand, according to the present invention, it is possible to suppress the variation between the photosensitive drum units, and it is possible to suppress the absolute value of the shake within a predetermined range. Therefore, it is possible to efficiently provide a photosensitive drum unit having a stable quality.
なお、図5では制振部材20、30の外径が大きい側のみが感光体ドラム11の内面に接しているように表しているが、これは見易さのためであり、実際には制振部材20、30のスリット等の部材形状や材質による撓みの効果により軸方向全長に亘って感光体ドラム11の内面に接触している。従って、制振部材20、30の部位によって感光体ドラム11を押圧する力が異なる。すなわち、制振部材の外径が大きい方は、感光体ドラムを内側から押圧する力が大きく、制振部材の真円度が悪い場合には、感光体ドラムを弾性変形させる力も大きくなる。従って、制振部材の外径の大きい側同士を向き合わせるように配置すると感光体ドラムを弾性変形させる押圧力がより大きくなり、感光体ドラムの振れ精度を悪化させることになる。
In FIG. 5, only the side where the outer diameter of the damping
本実施形態では2つの制振部材20、30を配置した例を示したがこれに限定されることはなく、3つ以上の制振部材を配置してもよい。このときにはいずれの位置でも外径が大きい側同士が向き合わないようにする。
In this embodiment, the example which has arrange | positioned the two damping
本実施形態では制振部材20、30はスリット22、32、及び溝23、33を備えているが、これらは必ずしも必要ではない。ただし、スリット33、32を備える場合には制振部材20、30を次のように配置することが好ましい。図6に説明図を示した。図6(a)は斜視図、図6(b)は、図6(a)に矢印VIbで示した方向から見た図である。図6(a)ではわかりやすさのため、2つの制振部材20、30を離隔して示しているが、実際には図2(b)のように近接して配置する。図6(b)では、制振部材30のスリット32、溝33の位置を破線で表わしている。
なお、制振部材30において、本体31は本体21、スリット32はスリット22、溝33は溝23にそれぞれ相当する。また、破線Aは感光体ドラム11の軸線、破線Bは制振部材20のスリット22が延びる方向(軸線に平行)、破線Cは制振部材30のスリット32が延びる方向(軸線に平行)をそれぞれ表わしている。
In the present embodiment, the damping
In the
図6からわかるように、制振部材20と制振部材30とは次のように配置されることが好ましい。すなわち、軸線Aと制振部材20のスリット22とを結ぶ半径方向と、軸線Aと制振部材30のスリット32とを結ぶ半径方向と、の成す角を考える。この角は0度〜180度である側と0度〜−180度である側とが考えられるが、その絶対値をθとしたとき、θは60度以上120度以下とする。好ましくは90度である。
従って、制振部材20のスリット22の位置が、制振部材30のスリット32の位置に対して感光体ドラム11の軸線を中心とした軸線回りで60度以上120度以下の角度を有して配置されている。
これにより、複数の感光体ユニットにおいて、さらに各感光体ユニット間の振れの大きさを所定の大きさ以下に抑え、バラツキを抑えることが可能となる。従って、安定した品質の感光体ドラムユニットを提供することができる。
As can be seen from FIG. 6, the
Therefore, the position of the
Thereby, in the plurality of photoconductor units, it is possible to further suppress fluctuations between the photoconductor units to be equal to or less than a predetermined size, thereby suppressing variations. Accordingly, it is possible to provide a photosensitive drum unit having a stable quality.
ここで、制振部材20、30は感光体ドラム11が回転してもその内側で摺動することがないように固定される。制振部材20、30のこのような感光体ドラム11内側への固定は、本体21の弾性変形の内面圧による保持や、接着剤を用いておこなわれる。
Here, the damping
上記のように制振部材20、30が挿入された後、感光体ドラム11の両端にフランジ12と駆動フランジ13が取り付けられ、感光体ドラムユニット10とされる。
After the damping
図1に戻って、プロセスカートリッジ1について説明を続ける。プロセスカートリッジ1の筐体2の内側に備えられる他の構成である帯電ローラ3、現像ローラ4、規制部材5、転写手段6、及びクリーニングブレード7は次のようなものである。
Returning to FIG. 1, the description of the process cartridge 1 will be continued. The charging
帯電ローラ3は、画像形成装置本体からの電圧印加により感光体ドラム11を帯電させる。これは、当該帯電ローラ3が感光体ドラム11に追随して回転し、感光体ドラム11の外周面に接触することにより行われる。
現像ローラ4は、感光体ドラム11に現像剤を供給するローラである。そして、当該現像ローラ4により、感光体ドラム11に形成された静電潜像が現像される。なお現像ローラ4には、固定磁石が内蔵されている。
規制部材5は、上記した現像ローラ4の外周面に付着する現像剤の量を調整するとともに、現像剤自体に摩擦帯電電荷を付与するブレードである。
転写手段6は、感光体ドラム11に形成された像を紙等の記録媒体に転写するためのローラである。
クリーニングブレード7は、感光体ドラム11の外周面に接触してその先端により転写後に残存した現像剤を除去するブレードである。
The charging
The developing roller 4 is a roller that supplies a developer to the
The regulating member 5 is a blade that adjusts the amount of developer adhering to the outer peripheral surface of the developing roller 4 and imparts triboelectric charge to the developer itself.
The transfer unit 6 is a roller for transferring an image formed on the
The
上記各ローラは筐体2の内側に回転可能に収められる。すなわち各ローラは筐体2の内側で必要に応じて回転してその機能を発揮する。 Each of the above-mentioned rollers is housed rotatably inside the housing 2. That is, each roller rotates inside the housing 2 as necessary to exert its function.
ここでは、プロセスカートリッジ1に備えられる各ローラ及びブレードについて説明したが、ここに具備される部材はこれに限定されるものではなく、その他プロセスカートリッジに通常に備えられる部材、部位、及び現像剤等が具備されていることが好ましい。 Here, each roller and blade provided in the process cartridge 1 has been described, but the members provided here are not limited thereto, and other members, parts, developer, etc. that are normally provided in the process cartridge Is preferably provided.
このようなプロセスカートリッジ1が画像形成装置本体に装着されて作動する。詳しくは次の通りである。画像を形成するときには、画像形成装置本体からの駆動力により感光体ドラム11を回転させて、帯電ローラ3により帯電させる。この状態で、ここに備えられる各種光学部材を用いて画像情報に対応したレーザ光を感光体ドラム11に照射し、当該画像情報に基づいた静電潜像を得る。この潜像は現像ローラ4により現像される。
Such a process cartridge 1 is mounted on the image forming apparatus main body and operates. Details are as follows. When an image is formed, the
一方、紙等の記録媒体は、画像形成装置本体にセットされ、該画像形成装置本体に設けられた送り出しローラ、搬送ローラ等により転写位置に搬送される。転写位置には転写手段6が配置されており、記録媒体の通過に伴い転写手段6に電圧が印加されて感光体ドラム11から記録媒体に像が転写される。その後、記録媒体に熱及び圧力が加えられることにより当該像が記録媒体に定着する。そして排出ロール等により画像形成装置本体から像が形成された記録媒体が排出される。
On the other hand, a recording medium such as paper is set in the main body of the image forming apparatus, and is transported to a transfer position by a feed roller, a transport roller or the like provided in the main body of the image forming apparatus. A transfer unit 6 is disposed at the transfer position. A voltage is applied to the transfer unit 6 as the recording medium passes, and an image is transferred from the
以下実施例で本発明をさらに説明する。ただし本発明は実施例に限定されるものではない。本実施例では、図5(a)に示した配置の感光体ドラムユニットを10ユニット(No.1〜No.10)、図5(b)に示した配置の感光体ドラムユニットを10ユニット(No.11〜No.20)、及び図5(b)の左右を反転した配置の感光体ドラムユニットを10ユニット(No.21〜No.30)準備し、その振れを測定した。また比較例として、2つの制振部材の外径が大きい同士を向き合わせて配置した感光体ドラムユニット(No.31〜No.40)を10ユニット準備して振れを測定した。また、図6に示したθは90度とした。 The following examples further illustrate the invention. However, the present invention is not limited to the examples. In this embodiment, 10 units (No. 1 to No. 10) of the photosensitive drum units arranged as shown in FIG. 5A and 10 units (No. 1) of the photosensitive drum units arranged as shown in FIG. No. 11 to No. 20) and 10 units (No. 21 to No. 30) of photosensitive drum units arranged so as to be reversed in the left and right directions in FIG. In addition, as a comparative example, 10 units of photosensitive drum units (No. 31 to No. 40) in which two damping members having large outer diameters face each other were prepared and the shake was measured. Further, θ shown in FIG. 6 was 90 degrees.
本実施形態では、感光体ドラムはアルミ合金(JIS規格で定められる合金番号3003)製とし、外径30mm、肉厚0.75mm、長さ340mmのものを用いた。制振部材はABSにタルクを混合した樹脂を用い、外径28.8mm、長さ100mm、肉厚4.4mm、溝幅2mm、溝深さ0.8mm、スリット幅3.0mmとした。 In this embodiment, the photosensitive drum is made of an aluminum alloy (alloy number 3003 defined by JIS standard), and has an outer diameter of 30 mm, a thickness of 0.75 mm, and a length of 340 mm. The damping member is made of a resin in which talc is mixed with ABS, and has an outer diameter of 28.8 mm, a length of 100 mm, a wall thickness of 4.4 mm, a groove width of 2 mm, a groove depth of 0.8 mm, and a slit width of 3.0 mm.
また、振れは次のように測定した。図7に振れ測定機の模式図を示す。図7は測定時の様子を表しており、図7(a)は正面図、図7(b)は側面図である。振れ測定機は感光体ドラムの左右のそれぞれに配置されるモーター、継手、高精度スピンドルユニット、測定コロを備えてこれがユニットとされている。このユニットは図示しないエアシリンダー及びLMガイドにより感光体ドラムの軸方向外側へ後退可能である。また、感光体ドラムの上部には揺れ止めコロが備えられ、ユニットの前進後退時に図示しないエアシリンダーにより上昇下降が可能である。また、感光体ドラムの下方にはドラム受台が備えられ、図示しないエアシリンダーにより2段階に上昇下降が可能である。
測定前には、左右のユニットを後退しておき、揺れ止めコロは上昇され、ドラム受台は感光体ドラムを載置しやすい位置まで上昇している。感光体ドラムをドラム受台に載置するとドラム受台は1段階下降し、左右のユニットが前進して測定コロが感光体ドラム内に挿入される。次にドラム受台をもう1段階下降させて感光体ドラムを測定コロに載せると同時に、揺れ止めコロが下降してドラムの揺れを止める。
この状態で左右のモーターを回転させ、レーザ測定機で感光体ドラムの上側の変位量を測定し、これを振れの測定値とする。レーザ測定機は、アンリツ製レーザ外径寸法測定機(検出部:KL1003BN、表示部:KL3000A)を使用した。
測定の終了後は、揺れ止めコロを上昇させると同時にドラム受台を1段階上昇させ、感光体ドラムを測定コロから離し、左右のユニットを後退させてから、ドラム受台をもう1段上昇させて、測定終了した感光体ドラムを取り出す。
ここで、測定コロは、その回転振れが1μm以下に製作されており、感光体ドラムの振れを高精度に測定することが可能である。通常、感光体ドラムの振れは中央付近で最大となるため、レーザ測定機はドラム中央に配置し、その測定値を振れ値とした。また、JIS規格で定義される全振れは、感光体ドラムの中心軸で回転させて測定されなければならないが、本測定機では感光体ドラム端部内面が基準となるため、厳密な全振れではなく、端部の真円度や偏肉等の影響も含んでいる。
表1に結果を示す。
The runout was measured as follows. FIG. 7 shows a schematic diagram of a shake measuring machine. FIG. 7 shows a state at the time of measurement. FIG. 7A is a front view and FIG. 7B is a side view. The shake measuring machine includes a motor, a joint, a high-precision spindle unit, and a measuring roller which are arranged on the left and right sides of the photosensitive drum, respectively. This unit can be retracted outward in the axial direction of the photosensitive drum by an air cylinder and an LM guide (not shown). Further, an anti-swaying roller is provided on the upper portion of the photosensitive drum, and can be raised and lowered by an air cylinder (not shown) when the unit moves forward and backward. A drum cradle is provided below the photosensitive drum, and can be raised and lowered in two stages by an air cylinder (not shown).
Before the measurement, the left and right units are moved backward, the rocking roller is raised, and the drum cradle is raised to a position where the photosensitive drum can be easily placed. When the photosensitive drum is placed on the drum cradle, the drum cradle is lowered by one step, the left and right units move forward, and the measuring roller is inserted into the photosensitive drum. Next, the drum cradle is lowered one more stage to place the photosensitive drum on the measuring roller, and at the same time, the anti-sway roller descends to stop the drum from shaking.
In this state, the left and right motors are rotated, the amount of displacement on the upper side of the photosensitive drum is measured with a laser measuring machine, and this is used as a measured value of shake. As the laser measuring machine, an Anritsu laser outer diameter measuring machine (detection unit: KL1003BN, display unit: KL3000A) was used.
After the measurement is completed, the anti-sway roller is raised and the drum cradle is raised by one step, the photosensitive drum is moved away from the measurement roller, the left and right units are retracted, and the drum cradle is raised by one more step. Then, take out the photoconductor drum after measurement.
Here, the rotation of the measuring roller is manufactured to be 1 μm or less, and the vibration of the photosensitive drum can be measured with high accuracy. Usually, since the shake of the photosensitive drum is maximum near the center, the laser measuring machine is arranged in the center of the drum, and the measured value is used as the shake value. In addition, the total runout defined by the JIS standard must be measured by rotating it around the center axis of the photoconductor drum. However, with this measuring machine, the inner surface of the end of the photoconductor drum is used as a reference. It also includes the effects of roundness and thickness deviation at the end.
Table 1 shows the results.
表1からわかるように、No.1〜No.30では、いずれもその振れを30μmより小さくに抑えることができた。一方、No.31〜No.40では、振れが30μm以上より大きくなるものがあった。
また、ばらつきの観点からも、標準偏差からわかるように、No.1〜No.30の例の方がNo.31〜No.40によるものより良好であった。
As can be seen from Table 1, no. 1-No. No. 30 was able to keep the runout smaller than 30 μm. On the other hand, no. 31-No. In 40, there was a case where the deflection was larger than 30 μm or more.
Also, from the viewpoint of variation, as can be seen from the standard deviation, No. 1-No. The example of 30 is No. 31-No. Better than 40.
1 プロセスカートリッジ
10 感光体ドラムユニット
11 感光体ドラム
12 フランジ
13 駆動フランジ
20 制振部材
21 本体
22 スリット
23 溝
30 制振部材
31 本体
32 スリット
33 溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記感光体ドラムの円筒形の内側に摺動することなく固定された円筒状である制振部材と、を備え、
前記制振部材は、該制振部材の円筒状の外周面が軸方向全長に亘って前記感光体ドラムの内面に接触し、かつ、前記制振部材の円筒状の軸線方向両端で外径が異なるように形成されており、
前記制振部材は前記感光体ドラムの軸線方向に複数配置され、隣り合う前記制振部材は前記外径が大きい側同士が対向しないように配置されていることを特徴とする感光体ドラムユニット。 A cylindrical photosensitive drum;
A cylindrical damping member fixed without sliding inside the cylindrical shape of the photosensitive drum,
The damping member has a cylindrical outer peripheral surface that is in contact with the inner surface of the photosensitive drum over the entire axial length, and has an outer diameter at both ends of the cylindrical axial direction of the damping member. Are formed differently,
A plurality of the damping members are arranged in the axial direction of the photosensitive drum, and the adjacent damping members are arranged so that the sides having the larger outer diameters do not face each other.
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