CN107615181B - 像载体单元和具备像载体单元的图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的像载体单元(40a～40d)具备像载体(1a～1d)和单元外壳(41)。像载体(1a～1d)包括：外周面形成感光层的像载体主体(50)；固定在像载体主体(50)的两端部、在像载体主体(50)的旋转中心形成通孔(51a)的凸缘部(51)；固定在凸缘部(51)的通孔(51a)中的、圆筒状的烧结含油轴承(55)；将烧结含油轴承(55)和像载体主体(50)电导通的导通构件(57)；能滑动地穿通烧结含油轴承(55)并固定在单元外壳(41)上的支承轴(53)；以及触点弹簧(60)，具有支承轴(53)所插入的卷簧部(60a)，通过以压缩状态夹持在烧结含油轴承(55)的轴向的端面和单元外壳(41)之间、使烧结含油轴承(55)和支承轴(53)电导通。

Description

像载体单元和具备像载体单元的图像形成装置
技术领域
本发明涉及复印机、打印机、传真等图像形成装置，特别是涉及承载静电潜影的像载体单元和具备像载体单元的图像形成装置。
背景技术
采用电子照相方式的现有图像形成装置中，在均匀带电的感光鼓(像载体)上形成静电潜影，将所述静电潜影显影为调色剂像并在纸(记录介质)上形成图像。
感光鼓的两端部设有烧结轴承，当在单元框体上组装了感光鼓时，烧结轴承与单元框体上设置的电极芯片接触。电极芯片由烧结体形成，借助接地线等和图像形成装置主体连接。这样，调色剂像转印后少许残留在感光鼓上的残留电荷导通到地面(接地)。
例如专利文献1公开了一种鼓支撑结构，包括：由铜烧结体形成的电极芯片，与感光鼓端部上设置的铜烧结部滑动接触，用以导通感光鼓；收容凹部，形成在支撑架上、以收容电极芯片；弹簧，施加弹力以使电极芯片与铜烧结部接触；以及止动件，将电极芯片从收容凹部的探出量保持为规定量。
此外，专利文献2中公开了用于刮除像载体的表面残留的调色剂的两个刷辊的芯轴部、借助分别支撑两个芯轴部的两个烧结轴承以及和烧结轴承相互接触的板簧彼此短路的结构。将专利文献2的结构应用于感光鼓，利用板簧使安装在感光鼓的凸缘部上的烧结轴承和感光鼓管坯接触，并且通过使烧结轴承和滚筒轴滑动接触、保证感光鼓与滚筒轴导通，这种方法也已为公众所知。
现有技术文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2003-323016号
专利文献2：日本专利公开公报特开2006-251421号
如上所述的烧结轴承，为保证润滑性通常含浸油。可是，油渗出到烧结轴承的滑动面上形成绝缘性的油膜，会妨碍导通性。此外，还存在因烧结轴承含浸的油量或轴承上施加的负荷、使导通电阻波动的危险。感光鼓的导通电阻波动的情况下，存在感光鼓表面的残留电荷不均，从而产生图像不均匀的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供能够确保介于像载体主体和支承轴之间的、烧结含油轴承与支承轴的稳定的导通性的像载体单元和具备像载体单元的图像形成装置。
为达到上述目的，本发明的第一构成是一种像载体单元，具备：形成静电潜影的像载体；以及支撑所述像载体的单元外壳，所述像载体单元的特征在于，所述像载体包括：外周面形成感光层的像载体主体；凸缘部，固定在所述像载体主体的两端部，在所述像载体主体的旋转中心上形成通孔；圆筒状的烧结含油轴承，固定在所述凸缘部的所述通孔中；使所述烧结含油轴承的外周面和所述像载体主体的内周面电导通的导通构件；支承轴，能滑动地穿通所述烧结含油轴承，并且固定在所述单元外壳上；以及触点弹簧，具有所述支承轴所插入的卷簧部，通过以压缩状态夹持在所述烧结含油轴承的轴向的端面和所述单元外壳之间，使所述烧结含油轴承与所述支承轴电导通，所述触点弹簧具有第一延长部，所述第一延长部是将所述卷簧部的、所述烧结含油轴承侧的端部沿所述卷簧部的切线方向直线状延长到所述烧结含油轴承的径向外侧而形成，所述第一延长部的外周面与所述烧结含油轴承的轴向的端面接触而使所述烧结含油轴承与所述支承轴电导通。
按照本发明的第一构成，由于支承轴和烧结含油轴承借助触点弹簧电连接，所以利用触点弹簧的作用力使触点压力稳定。其结果，烧结含油轴承与触点弹簧的接触部分上的导通电阻值稳定在较低状态。此外，尽管烧结含油轴承的滑动面(内周面)上生成油膜，但是由于触点弹簧与烧结含油轴承的轴向的端面接触，所以能不受油膜的影响，保持稳定的导通性。因此，可以有效抑制因像载体表面的残留电荷导致产生图像不均。
附图说明
图1是表示本发明的一种实施方式的图像形成装置100的内部结构的简要断面图。
图2是图1中的图像形成部Pa附近的放大断面图。
图3是图像形成装置100上装载的鼓单元40a的外观立体图。
图4是沿滚筒轴53将鼓单元40a的一端侧剖切的侧剖视图。
图5是鼓单元40a的一端侧的放大立体图。
图6是感光鼓1a的一端侧的局部立体图。
图7是在滚筒轴53上安装了触点弹簧60的、感光鼓1a的一端侧的局部立体图。
图8是触点弹簧60的立体图。
图9是从内侧观察将感光鼓1a沿垂直滚筒轴53的方向剖切的剖面立体图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一种实施方式的图像形成装置100的简要构成的断面图，这里表示了串列式的彩色打印机。四个图像形成部Pa、Pb、Pc和Pd从输送方向上游侧(图1中左侧)依次配置在图像形成装置100主体内。上述图像形成部Pa～Pd与不同的四色(青、品红、黄和黑)的图像对应设置，分别利用带电、曝光、显影和转印各工序依次形成青、品红、黄和黑的图像。
上述图像形成部Pa～Pd中，分别配置有承载各色的可视像(调色剂像)的感光鼓1a～1d。而且，在图1中逆时针方向旋转的中间转印带8与各图像形成部Pa～Pd邻接设置。
从个人计算机等上位装置输入图像数据后，首先，由带电装置2a～2d使感光鼓1a～1d的表面均匀带电。接着由曝光单元5根据图像数据照射光，在各感光鼓1a～1d上形成和图像数据对应的静电潜影。显影装置3a～3d中通过调色剂容器4a～4d填充有包含规定量青、品红、黄和黑的各色的调色剂的双组分显影剂(以下也称显影剂)，由显影装置3a～3d将显影剂中的调色剂供给到感光鼓1a～1d并静电附着在感光鼓1a～1d上。由此，形成与通过来自曝光装置5的曝光形成的静电潜影对应的调色剂像。
而后，由第一转印辊6a～6d对第一转印辊6a～6d和感光鼓1a～1d之间以规定的转印电压交付电场，使感光鼓1a～1d上的青、品红、黄和黑的调色剂像第一次转印到中间转印带8上。第一次转印后感光鼓1a～1d的表面残留的调色剂等被清洁装置7a～7d除去。
要转印调色剂像的纸张P，收容在配置于图像形成装置100内的下部的纸盒16内，借助供给辊12a和对准辊对12b、纸张P在规定的时机向与中间转印带8邻接设置的、第二转印辊9和中间转印带8的狭缝部(第二次转印狭缝部)输送。被第二次转印调色剂像的纸张P被朝向定影部13输送。
输送到定影部13的纸张P，被定影辊对13a加热和加压，调色剂像被定影在纸张P的表面，形成规定的全彩色图像。形成了全彩色图像的纸张P，直接(或者由分路部14分配到翻转输送通道18，在双面形成图像后)由排出辊对15排出到出纸盘17上。
接着，具体说明上述的图像形成部Pa。另外，对于图像形成部Pb～Pd，由于基本上和图像形成部Pa结构相同，所以省略对它们的具体说明。图2是将图1中的图像形成部Pa附近放大表示的断面图。在感光鼓1a的周围，沿感光鼓1a的旋转方向(图2的顺时针方向)配置有上述的带电装置2a、显影装置3a、第一转印辊6a、清洁装置7a。其中，第一转印辊6a隔着中间转印带8、配置在和感光鼓1a相对的位置。
此外，感光鼓1a、带电装置2a和清洁装置7a被单元化。另外，在各图像形成部Pa～Pd中，将由感光鼓1a～1d、带电装置2a～2d、清洁装置7a～7d构成的单元，以下称为鼓单元40a～40d。
带电装置2a具有：通过和感光鼓1a接触、对鼓表面施加带电偏压的带电辊21；以及用于清洁带电辊21的带电清洁辊23。显影装置3a具有由搅拌输送螺旋桨、供给输送螺旋桨组成的2个搅拌输送构件25，以及磁辊27，通过使磁辊27的表面承载的双组分显影剂(磁刷)和感光鼓1a表面接触、使静电潜影显影为调色剂像。
清洁装置7a具有滑动摩擦辊30、清洁刮板31和回收螺旋杆33。滑动摩擦辊30以规定的压力与感光鼓1a压力接触，并利用鼓清洁电动机(未图示)驱动在与感光鼓1a的接触面上向同一方向旋转，滑动摩擦辊30的线速度控制为高于感光鼓1a的线速度(这里为1.2倍)。
清洁刮板31在和感光鼓1a接触的状态下，固定在感光鼓1a表面的、比与滑动摩擦辊30的接触面更靠旋转方向下游侧。另外，清洁刮板31的材质和硬度、尺寸、向感光鼓1a的咬入量和接触压力等，对应感光鼓1a的规格适当设定。
通过滑动摩擦辊30和清洁刮板31从感光鼓1a表面除去的残留调色剂，伴随回收螺旋杆33的旋转向清洁装置7a的外部排出。
图3是从向图像形成装置100的插入方向上游侧观察鼓单元40a的外观立体图。另外，对于鼓单元40b～40d，由于基本上与鼓单元40a结构相同，故省略说明。如图3所示，鼓单元40a具有感光鼓1a、带电装置2a和支撑清洁装置7a的单元外壳41。感光鼓1a的滚筒轴53从鼓单元40a的一端侧(图3的右方前侧)突出。
此外，清洁装置7a的调色剂排出部43从鼓单元40a的一端侧(图3的右方前侧)突出。由清洁装置7a从感光鼓1a的表面回收的废弃调色剂，通过回收螺旋杆33(参照图2)的旋转从调色剂排出部43排出，并向显影剂回收容器(未图示)输送。
图4是沿滚筒轴53将鼓单元40a的一端侧(图3的右方前侧)剖切的剖面侧视图，图5是鼓单元40a的一端侧(图3的右方前侧)的放大立体图，图6是感光鼓1a的一端侧的局部立体图，图7是在滚筒轴53上安装了触点弹簧60的、感光鼓1a的一端侧的局部立体图，图8是触点弹簧60的立体图，图9是从内侧观察将感光鼓1a在垂直滚筒轴53的方向剖切的剖面立体图(图4的AA′箭头方向视图)。另外，图5表示了将鼓主体50和鼓凸缘51取下的状态，以能看到配置在感光鼓1a内部的滚筒轴53、烧结含油轴承55、接地板57。
感光鼓1a具有：圆筒状的鼓主体50；安装在鼓主体50的两端部的鼓凸缘51；以及金属制的滚筒轴53，支撑鼓凸缘51，并使其能旋转。鼓主体50是在铝制的鼓管坯的外周面层叠有感光层。作为感光层，例如利用有机光传导体的有机感光层(OPC)，和采用硅烷气体等蒸镀等制膜的非晶态硅感光层等无机感光层。
如图4和图6所示，鼓凸缘51为树脂制的圆盘状构件，压入固定在鼓主体50的两端部的开口中。鼓凸缘51的中央形成滚筒轴53贯穿的通孔51a。
烧结含油轴承55压入固定在鼓凸缘51的通孔51a中。烧结含油轴承55是将金属粉压实为圆筒状，并在低于熔点的温度下加热(烧结)后含浸润滑油的滑动轴承。烧结含油轴承55中能滑动地内插有滚筒轴53。通过滚筒轴53的外周面和烧结含油轴承55的内周面相对滑动，鼓主体50和鼓凸缘51被支撑为以滚筒轴53为中心能够旋转。
鼓主体50和烧结含油轴承55之间配置有金属制的接地板57。接地板57的中央形成用于内插烧结含油轴承55的卡合孔57a，卡合孔57a的内周缘上突出设置有与烧结含油轴承55的外周面接触的一对第一凸起部57b。接地板57的外周边缘上形成与鼓主体50的内周面接触的多个第二凸起部57c。接地板57在鼓主体50和烧结含油轴承55接触的状态下、与鼓主体50和烧结含油轴承55一起旋转。
滚筒轴53和烧结含油轴承55都是金属制，在滑动面上彼此接触。可是，如上所述因油渗出到烧结含油轴承55的滑动面而形成绝缘性的油膜。其结果，滚筒轴53与烧结含油轴承55之间的导通受到阻碍，感光鼓1a的接地状态变得不稳定。
因此，本实施方式如图4所示，在滚筒轴53的烧结含油轴承55与单元外壳41之间的部分安装触点弹簧60。触点弹簧60由具有弹性的金属线材(弹簧材料)形成。如图8所示，触点弹簧60具有：滚筒轴53所插入的卷簧部60a；将卷簧部60a的、烧结含油轴承55侧的端部向切线方向延长形成的第一延长部60b；以及将卷簧部60a的、单元外壳41侧的端部向切线方向延长形成的第二延长部60c。
在卷簧部60a的、单元外壳41侧的端部上，刚好形成内径小于滚筒轴53的外径的一圈的触点部61。卷簧部60a的、触点部61以外的部分的内径比滚筒轴53的外径大。从单元外壳41侧(图7的右侧前方)观察，卷簧部60a的卷绕方向与鼓主体50的旋转方向(图7的顺时针方向)一致。
此外，第一延长部60b延长到烧结含油轴承55的径向外侧。第二延长部60c通过与单元外壳41上形成的卡合部(未图示)卡合，防止触点弹簧60伴随鼓主体50和鼓凸缘51的旋转而旋转。
在鼓单元40a中安装感光鼓1a时，首先，把触点弹簧60的卷簧部60a从第一延长部60b侧(和触点部61相反的一侧)外插到滚筒轴53上。此时，触点部61由滚筒轴53从内侧按压张开，与滚筒轴53的外周面强力接触。接着，将滚筒轴53插入单元外壳41的轴承孔41a。此时，滚筒轴53的外周面上形成的凹部53a与轴承孔41a中设置的凸部42卡合，限制滚筒轴53的旋转。
另外，这里虽未图示，但烧结含油轴承55也压入固定到感光鼓1a的另一端侧(图3的左面里侧)的鼓凸缘51上。而后，驱动力从驱动输出连接器(未图示)传递到另一端侧的鼓凸缘51上形成的驱动输入连接器(未图示)，鼓主体50和鼓凸缘51成为一体、以滚筒轴53为中心旋转。
外插在滚筒轴53上的触点弹簧60，通过卷簧部60a的一端侧和另一端侧与烧结含油轴承55及单元外壳41接触、被保持在压缩状态。此外，通过卷簧部60a的一端侧与烧结含油轴承55的轴向的端面接触，触点部61与滚筒轴53的外周面接触，烧结含油轴承55和滚筒轴53成为电导通状态。
此外，如图4和图9所示，接地板57的第一凸起部57b与烧结含油轴承55的外周面接触，接地板57的第二凸起部57c与鼓主体50的内周面接触。这样，鼓主体50和烧结含油轴承55成为电导通状态。即，借助接地板57、烧结含油轴承55和触点弹簧60，鼓主体50与滚筒轴53成为电导通状态。
而后，滚筒轴53的前端与图像形成装置100主体侧的框架63上形成的轴承部63a(参照图4)嵌合。轴承部63a的上方配置有压缩弹簧65，滚筒轴53通过由压缩弹簧65向下方压靠而支撑在轴承部63a上。这样，感光鼓1a被定位在图像形成装置100主体内的规定位置上。此外，通过滚筒轴53与框架63接触，感光鼓1a借助框架63接地。
按照本实施方式的构成，由于滚筒轴53和烧结含油轴承55借助触点弹簧60电连接，所以利用触点弹簧60的作用力(弹簧负荷)使触点压力稳定。其结果，烧结含油轴承55和触点弹簧60的接触部分的导通电阻值稳定在较低状态。此外，尽管烧结含油轴承55的滑动面(内周面)上生成油膜，但是因为触点弹簧60和烧结含油轴承55的轴向的端面接触，所以能够不受油膜的影响、维持稳定的导通性。因此，可以有效抑制因感光鼓1a表面的残留电荷导致产生图像不均。
此外，由于触点弹簧60仅仅是卷簧部60a的触点部61与滚筒轴53的外周面接触，所以滚筒轴53与触点弹簧60的摩擦电阻降低。这样，还可以抑制因安装触点弹簧60导致的、鼓主体50和鼓凸缘51的旋转负荷上升。
此外，由于从单元外壳41侧(第二延长部60c侧)观察的、卷簧部60a的卷绕方向与鼓主体50的旋转方向一致，所以在卷簧部60a和烧结含油轴承55的接触部分、以及触点部61和滚筒轴53的接触部分，不会施加使卷簧部60a的卷绕形状松弛方向的负荷。因此，可以使触点部61与滚筒轴53的接触状态稳定。
此外，如图7所示，由于触点弹簧60的第一延长部60b延长到烧结含油轴承55的径向外侧，所以第一延长部60b的前端不会和烧结含油轴承55的轴向的端面接触。这样，不存在烧结含油轴承55的端面被形成触点弹簧60的、金属线材的前端滑动摩擦的危险，从而可以抑制烧结含油轴承55的端面擦伤和旋转负荷上升。
此外本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内可以实施各种变更。例如上述实施方式中采用接地板57使鼓主体50和烧结含油轴承55导通，不过代替接地板57、例如也可以采用接地线使鼓主体50和烧结含油轴承55导通。
此外，按照上述实施方式，触点弹簧60上形成有第一延长部60b、第二延长部60c和触点部61，但是第一延长部60b、第二延长部60c、触点部61为优选构成，而不是必备构成。
此外本发明不限于图1所示的彩色打印机，也能应用在黑白打印机、黑白和彩色复印机、数码复合机(合并具有复印、传真、扫描等各功能的设备，也称MFP(Multi FunctionPeripheral))等其他的图像形成装置上。
工业实用性
本发明能应用在图像形成装置上安装的像载体单元中。利用本发明，可以提供即使介于像载体主体和支承轴之间的烧结含油轴承的含油量或轴承上施加的负荷发生变化、也能使像载体主体与支承轴的导通电阻稳定的像载体单元和图像形成装置。

Claims (5)

1.一种像载体单元，具备：
形成静电潜影的像载体；以及
支撑所述像载体的单元外壳，
所述像载体单元的特征在于，
所述像载体包括：
外周面形成感光层的像载体主体；
凸缘部，固定在所述像载体主体的两端部，在所述像载体主体的旋转中心上形成通孔；
圆筒状的烧结含油轴承，固定在所述凸缘部的所述通孔中；
使所述烧结含油轴承的外周面和所述像载体主体的内周面电导通的导通构件；
支承轴，能滑动地穿通所述烧结含油轴承，并且固定在所述单元外壳上；以及
触点弹簧，具有所述支承轴所插入的卷簧部，通过以压缩状态夹持在所述烧结含油轴承的轴向的端面和所述单元外壳之间，使所述烧结含油轴承与所述支承轴电导通，
所述触点弹簧具有第一延长部，所述第一延长部是将所述卷簧部的、所述烧结含油轴承侧的端部沿所述卷簧部的切线方向直线状延长到所述烧结含油轴承的径向外侧而形成，所述第一延长部的外周面与所述烧结含油轴承的轴向的端面接触而使所述烧结含油轴承与所述支承轴电导通。
2.根据权利要求1所述的像载体单元，其特征在于，所述卷簧部的所述单元外壳侧的端部上，刚好形成内径小于所述支承轴的外径的一圈触点部，所述卷簧部的、所述触点部以外的部分，内径比所述支承轴的外径大。
3.根据权利要求1所述的像载体单元，其特征在于，所述触点弹簧具有第二延长部，所述第二延长部是将所述卷簧部的、所述单元外壳侧的端部沿切线方向延长而形成，并与所述单元外壳卡合。
4.根据权利要求3所述的像载体单元，其特征在于，从所述第二延长部侧观察，所述卷簧部的卷绕方向和所述像载体主体的旋转方向一致。
5.一种图像形成装置，其特征在于，具备如权利要求1所述的像载体单元。
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