CN1119750A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

在电子成像复印机、激光印字机等图像形成装置中，至少是把感光鼓2与带电辊9安装在组合体壳体8内，并与该壳体成一体地可自由地自装置本体1上装拆，而且使带电辊9可与感光鼓表面2自由地接触与脱离。于是，要在装置本体1上设置能使带电辊9接触/脱离感光鼓2表面的推压凸轮5a、5b。

Description

图像形成装置

本发明是关于电子成像复印机、激光印字机、激光传真机、静电记录器等的电子成像方式的图像形成装置。

详细地说，是关于借助于具有使电子照像感光体与静电记录电介质等载像体表面的带电步骤的成像处理而形成图像的图像形成装置。

近年来，在使用电子成像方式的电子成像复印机等的图像形成装置中，为了低臭氧化与省电而设有带电辊等接触带电装置。

该接触带电装置是以一定压力与载像体表面接触而使其表面带电的，例如，带电辊在与载像体表面相接触的状态下，随着载像体的转动同时转动，使载像体的表面带上相同的电位。

在这种图像形成装置中，为了维修容易而设有一个能把容纳着载像体与此载像体的周边部件的处理盒自装置本体上进行装、拆的结构。

在日本特开平3-130787号公报中所公开的图像形成装置中，在装置本体一侧设有作为接触带电装置用的带电辊，在把处理盒装在装置本体上时带电辊被定位于与载像体表面相对的位置上。

对于接触带电方式的图像形成装置，为了防止其带电不良迄今已提出了多种发明。

例如，日本特开平3-130787与特开平5-188738号公报中就公开了使清洁部件与带电辊接触或脱离而除去带电辊表面所附着的异物，从而实现均匀带电的发明。

在载像体表面附有残留调色剂时，此残留的调色剂也会附着在带电辊上，就会引起带电不良。

至今，已有使清扫板等载像体清扫装置与载像体表面接触，在带电辊的上游侧用这种载像体清扫装置除去载像体表面的残留调色剂的方式。

这种方式是，例如把清扫板设置在带电辊接触部分的更偏向上游侧，使之以一定压力与载像体接触，借助此清扫板的边缘而把载像体表面残留的调色剂等扫落的。

一般说来带电辊(接触带电装置)必须相对于载像体平行地设置，就不可能使之以均匀的压力与载像体接触，而带电辊若与载像体以不均匀的压力接触，则载像体的带电电位也会不均匀，结果就会出现图像斑驳。

在具有所介绍的结构的图像形成装置中，虽然有易于维修载像体的优点，但由于接触带电装置被设置在装置本体侧，使接触带电装置相对于载像体平行地配置，即载像体与接触带电装置之间的定位变得困难。

而且由于使载像体转动的转动驱动源是设在装置本体上的，在把处理盒安装在装置本体上时载像体就连结在其转动驱动源上，一般地，为了传递动力而采用联结机构与齿轮等组成的传动装置，但用任何传动装置，在使联轴器与齿轮啮合时其啮合位置都会有错位，为了修正这种错位，在把处理盒安装在装置本体上时在连接机构内要有微小的相对转动，于是为使此啮合顺利地进行，要使与清扫板等载像体接触的部件在把处理盒装在装置本体上之前脱离。

而且，为了抑制清扫板的经久变形与疲劳并能长期维持其清洁功能而采用一种在载像体停止工作期间使清扫板与载像体脱开，只在载像体动作时才使清扫板与之接触方式的图像形成装置。

在这种方式中，使清扫板暂时离开载像体再与之接触时，其间即便载像体稍有转动则由清扫板边缘前端所堵住的调色剂、纸粉等积存异物就有流向转动方向的下游侧，即向带电辊接触部分方向流动的危险。

而积存异物一旦附着在带电辊上，不但用带电辊的清扫部件除去此多量异物困难，而且会引起清扫部件孔眼堵塞使除异物能力下降，结果附着有异物的带电辊上的部分就带电电位不均匀，就有形不成清晰图像的危险。

本发明则以这些情况为背景，其目的是在设有组合结构的接触带电方式的图像形成装置中提供一种在提高对于接触带电装置的载像体位置精度的同时，使接触带电装置以稳定的压力与载像体接触，而且保持接触带电装置清洁，能长期形成高质量图像的装置。

把载像体与接触带电装置安装成一体的组合结构壳体相对于装置本体能自由装拆，故能不受在装置本体与组合结构壳体之间所产生的晃动等的影响而能持久地维持载像体与带电接触装置之间的定位精度，结果就能使载像体表面均匀地带电。

另外，由于接触带电装置能脱离载像体，例如在载像体停止转动时可使接触带电装置离开载像体表面，结果就能防止接触带电装置的疲劳与由于来自接触带电装置的有害物质(例如导电橡胶中的可塑剂)的染色而使载像体变劣等情况发生。

在偏置装置(此处为A)平时是使接触带电装置离开载像体方向偏置的情况下，要使接触带电装置与载像体接触还要有另外的偏置装置B。此时接触带电装置对载像体的接触压的大小从偏置装置B的偏置力减去偏置装置A的偏置力的数值，这样的与多个偏置装置有关的偏置力调整使得把对接触带电装置的载像体的接触压保持在定值上是有困难的。

于是在权利要求2的发明中就使偏置装置平时处于使接触带电装置在与载像体接触方向上偏置的状态，借此，接触带电装置对载像体的接触压的大小，只要调整一个偏置装置的偏置力就能容易地将其维持在一定值上。

另外，把此偏置装置和载像体与接触带电装置共同设置在组合结构壳体内，就能容易地使各部件定位，于是就不必担心由于反复地在装置本体上装拆而产生位置偏差，进而，就能使接触带电装置以均匀的稳定的压力长期地与载像体接触，实现均匀的带电。

接触/脱离装置为使这种接触带电装置相对于载像体或接触或脱离的装置，由于接触/脱离装置是设在装置本体上的，就可以把接触带电装置作接离动作所必需的驱动机构设置在装置本体上，就能使组合体壳体的结构简单化并且拆、装容易。

另外通过载像体清扫装置与接触带电装置的各自与载像体接触部分的各法线所成的角度为载像体上与载像体清扫装置的接触部分上的异物至接触带电装置的接触部分之间的转动角度。

如果在使载像体清扫装置离开载像体的同时若把载像体附着在装置本体上，在与驱动转动轴连结之时载像体作微小的转动，结果，由载像体清扫装置所堵住的残留调色剂等异物就会从载像体清扫装置的接触部分转到下游侧，其后在载像体起动的同时使接触带电装置与载像体接触时，转动移动的异物就依然会附着在接触带电装置上。

在权利要求4的发明中，载像体清扫装置的接触部分下流侧上回转的异物就成为确实地越过接触带电装置的接触部分，即载像体的转角越过通过载像体清扫装置与接触带电装置的接触部分的各法线所成的夹角，而使接触带电装置离开载像体。

越过接触带电装置的接触部分的异物，用设在其下游侧的显像装置的磁性刷等拨除，再用载像体清扫装置拨除而从载像体表面上去掉。

进而，本发明还在组合机构壳体上设有清扫接触带电装置的带电清除装置，可设置在接触带电部件离开载像体时使此接触带电部件与带电部件清除装置接触而进行清扫的结构。

借此，可从接触带电装置高效地除去异物，而做到经常地保持清洁状态。

而且利用设在装置本体上的转动驱动轴与载像体之间的连结结构，在连结时不必担心载像体上的载像体清扫装置接触部上的异物会越过到达接触带电装置的接触部的回转角度而转动得更多，在此场合，若接触带电装置离开载像体虽然没有问题，若接触带电装置与载像体接触则由载像体清扫装置堵住的异物就移至接触带电装置的接触部分并附着于其上。

在权利要求7的发明中，使在载像体的装配筒上形成的从动片与设在回转驱动轴上的驱动销之间的最大相对转角，即连结时载像体的转动角度比载像体上的载像体清扫装置的接触部分上的异物至接触带电装置的接触部分的转动角度小，从而能防止随着载像体的安装而在接触带电装置上附着异物。

即，在装置本体上设置使载像体转动的回转驱动轴的同时从该回转驱动轴径向伸出驱动销，一方面，在载像体的一端上形成筒状的装配筒的同时从该装配筒内壁形成以一定角度径向伸出的许多从动片，并在这些从动片的间隙中形成驱动销插入部，进而，使从动片的装配筒的开口侧的端部落入驱动销的插入部一侧，并形成许多斜面、这样地设置结构，使与此斜面接触把驱动销容纳于插入部中时的从动片与该驱动销之间的最大相对转角小于通过载像体清扫装置与接触带电装置分别与载像体相接触部分的各法线所成的夹角。

在此，形成上述从动片端部的倾斜面的顶部棱线最好是配置成与驱动销的插入方向大致垂直的假想平面状态(权利要求8)、由此，在连结回转驱动轴和载像体时，假定回转驱动销与形成从动片倾斜面顶部的棱线接触时，其接触状态为线接触状态故能分散冲击力，能防止从动片破坏。

图1是表示本发明第一实施例的图像形成装置的概略结构的正剖视图。

图2是同装置的带电部单元的分解透视图。

图3是表示同装置的带电部单元与其周围部分的中央部分剖视图。

图4是表示同装置感光鼓上形成的装配筒的纵剖视图。

图5是从图3左方看的该装配筒的侧视图。

图6是放大表示的该装配筒的从动片的正视图。

图7是放大表示的该装配筒的从动片的俯视图。

图8是放大表示的该装配筒的从动片的左视图。

图9是表示驱动销与该从动片相接状态的透视图。

图10是与图4对比说明该从动片作用的透视图。

图11是与图9对比说明该从动片作用的透视图。

图12是表示该装置带电辊的接触时刻的时序图。

图13是表示本发明的第二实施例图像形成装置的带电辊及其周围部分的俯视图。

图14是表示向图1中的带电辊施加高电压的供电导电板与供电端子的透视图。

图15是表示该供电端子组装到导电板上状态的俯视图。

图16是表示向带电辊传递驱动力的单向离合器内部结构的概略结构图。

图17是表示用一接触/脱离装置使带电辊接触在感光鼓上状态的沿图1的B-B线的断面图。

图18是表示带电辊脱离感光鼓状态的沿图1中B-B线的断面图。

图19是说明接触/脱离装置的分解透视图。

图20是表示图8中接触/脱离装置的组装状态的透视图。

图21是表示驱动该接触带电接触/脱离装置的凸轮周围部分的概略图。

图22是表示带电辊离开感光鼓状态下接触/脱离装置的杆与设在连杆上的长孔之间位置关系的俯视图。

图23是表示带电辊与感光鼓接触状态下接触/脱离装置的杆与设在连杆上的长孔之间位置关系的俯视图。

图24是表示组合体壳体安装在装置本体上时的推压凸轮与杆之间关系的透视图。

图25是表示本发明第三实施例的与图6相同的略图。

图26是表示相同实施例的与图7相同的略图。

下面根据本发明适用的电子成像复印机的实施例加以说明。

图1是表示本发明的第一实施例的图像形成装置的概略结构的正剖视图。

1是图像形成装置的装置本体，此装置本体1在主开关接通后操作板上的动作钮接通时，使作为载像体的感光鼓2沿图中时针方向转动，大致与此同时从控制部向图中未示的半回转离合器输入动作信号，使凸轮转动180°，使凸轮杆4以支轴为中心沿图中的反时针方向转动，用螺旋弹簧4a把凸轮杆4向图中的顺时针方向偏置，平板状的滑板5(参见图2)的一侧端边缘连结在凸轮杆4上，此滑板5借助于在装置本体1上所形成的导槽6而可向图中左右方移动地安装着，并随着凸轮杆4沿图中反时针方向的转动而可向图中左方移动。

7是带电部单元，在组合单元壳体8内设有感光鼓2，作为接触带电装置的带电辊9及作为载像体清洁装置的清扫板10等。这些结构部件均可安装在装置本体1上，并能从其上拆下。

图2是带电部单元7的分解透视图，下面将对带电部单元7进行详细说明。

如图2中所示，带电辊9的两端部支持在转动臂12、12上，转动臂12、12以支轴11为中心转动，于是，随着转动臂12、12的转动带电辊9可对感光鼓2进行接触脱离动作。此处，一对转动臂分别独立地支持着带电辊9，借助于各自的偏置装置螺旋弹簧13、13的作用把带电辊9偏置于与感光鼓2接触的方向(图中的反时针方向)。

推压凸轮5a、5b设置在滑板5另一端的边缘的两角部分上。推压凸轮5a、5b在装置停止时抵住转动臂12、12而使转动臂12、12在图中顺时针方向转动。借此，带电辊9脱离感光鼓2。随着滑板5向图中左方移动，转动臂12、12向图中反时针方向转动，结果由于螺旋弹簧13所加的压力因而带电辊9接触在感光鼓2的表面上。

此实施例中，设在装置本体1上的凸轮3及其驱动源、凸轮杆4、滑板5、推压凸轮5a、5b等构成了带电辊9接离感光鼓2的接触/脱离装置。

接着，在带电辊9上施加高电压，在转动的感光鼓2的表面上均匀地布上正电荷。

配置在图中未示出的扫描部中的原稿由与光源(碘钨灯等)成一体的扫描体读出，通过多个反射镜把读出的像投影在感光鼓2表面上，此时相应于投影光的强弱而使感光鼓2上的正电荷减少，形成静电潜像。

接着，用消电器14除去未形成静电潜像部位的带电电位，再用显像器15把调色剂附着在感光鼓2上的静电潜像上以形成可见图像。此可见图像是把比上述带电电位低的负偏置电压加在显像器15中所设置的显像筒16上，把经显像载体搅拌而带正电的调色剂用磁性刷附着在感光鼓2的潜像上而形成的。

其后，为了提高感光鼓2的复制效率，用转移前消电灯(PLT)17使转移前感光鼓2表面全面曝光以降低其表面电位。

把与感光鼓2的转动同步的复印纸19供至导电皮带18上、导电皮带18用偏置辊20施加高压电，所供给的复印纸19静电吸附在导电皮带18上。借助于图中未示出的线圈把偏置辊20向感光鼓2一侧加压的同时，对吸附在导电皮带18上的复印纸19的里面施加负电荷，把感光鼓2上带正电的调色剂转移在复印纸19上，21是把复印后的复印纸19从感光鼓2上确实地分离用的分离爪。

P传感器22用光传感器读出在感光鼓2上显像出的图形(P传感器图形)的图像浓度，相应于该图像的浓度而开/闭图中未示出的调色剂供给离合器以调节调色剂浓度。

转移完毕后，把感光鼓2上残留的调色剂用清扫板10拨落，再送入显像器15的料斗内进行再利用。

最后，用消电灯23进行全面曝光以消除感光鼓2上残留的电荷以供下次复印之用。

在此实施例的装置中的带电部单元设有如图2中所示在组合体壳体8内的感光鼓2、带电辊9、清扫板10、P传感器22及分离爪等结构部件。

图3是该带电部单元7及其周围的中央部分的断面图，该图的右侧相当于装置本体1的面前部分，通常就是从此一侧进行装置维修的。

感光鼓2上设有导电的筒体24，电绝缘的支持圆盘25、26嵌镶在其两端部分上，装置本体1的面前一侧的支持圆盘25的中心形成向外突出的嵌轴部，支轴27就嵌入此嵌轴部之中，支轴27通过圆盘状导电板25a与感光鼓2电气相接，该支轴27外侧前端用螺钉29与球轴承28的内环装配在一起。

球轴承28的外圈嵌入固定在如图2中所示的在组合体壳体8的面前一侧的侧壁31上形成的U形切口部30中。

32是把球轴承28固定在组合体壳体8上的固定件，把球轴承28轻轻压入并用螺钉43、43装配在组合体壳体8的侧壁板31上。

由于这种结构，借助于把球轴承28嵌入切口部30中，就能作到相对于组合体壳体8使感光鼓2的面前一侧定位。

侧壁板31用螺钉拧在装置本体1的眼前一侧的前壁板1a，由此而相对于装置本体1能把组合体壳体8的面前一侧定位。

球轴承28、固定件32、侧壁板31及前侧板1a中的任何一个都是用导电材料制成，感光鼓2则通过这些部件接地。

另一方面，在装置本体1的内侧的支持圆盘26的中心部上，形成向外突出的装配筒33，装配筒33有间隙地嵌入在组合体壳体8内侧的侧壁板上所形成的支承孔34中、为此，在装配筒33与支承孔34之中设置一定范围的间隙。

该间隙虽是根据装配筒33的大小适当定出的，但若此间隙过小，在感光鼓2转动时，由于组合体壳体8与感光鼓2之间的偏心，装配筒33就会与支承孔34的内周表面一端接触，反之，若此间隙过大，则在从装置本体1中卸下带电部单元7时，由于只有面前一侧的球轴承28支持着感光鼓2，就有损伤轴承28的危险。

顺便提一下，通过实验，在装配筒33的外径为24mm时，把其与支承孔34之间的间隙设定为0.51-0.8mm而得到理想的结果。

与球轴承28同轴心的球轴承35安装在装置本体1内侧的后侧板1b上，此球轴承35上设有回转驱动轴36，带轮37安装在回转驱动轴36的外侧端部，皮带38套挂在此带轮37与图中未示的驱动源之间。而且，驱动销39在此球轴承35更加靠里的部分上径向贯通地安装在回转驱动轴36上(参见图9、图11)。

另一方面，在感光鼓2的装配筒33的中心部位上形成插入回转驱动轴36的定位孔40、进而在装配筒33的内周壁面上，以一定间隔放射状地形成许多从动片41(参见图5)，从动片41与驱动销39则接合在这些从动片相互之间的间隙中。

另外，轴承部42形成在组合体壳体8内侧侧壁上所设置的支承孔34外侧周缘上，球轴承35的外圈嵌入此轴承部42中，组合体壳体8的内侧部分成为在装置本体1的后侧板1b上定位固定的结构。

在把带电部作为单元结构的过去的电子成像复印机中把轴承固定在组合体壳体的两端上，以成为用这些轴承将感光鼓两端定位并支承的结构，轴承用各自的螺钉与固定板构成的固定件固定在组合体壳体上。为此，在从组合体壳体中拆下感光鼓时必须解除组合体壳体两端的固定件的结合状态而把轴承从壳体中取出，使维修等可操作性变坏。

对此，本实施例的带电部单元7，其组合体壳体8与感光鼓2是容易装拆的。即如图2所示地，松开安装固定件的螺钉43、43，解除用固定件32固定的球轴承28的固定状态，再把感光鼓2沿轴向朝面前侧略作移动，从支承孔34中拔出装配筒33，把球轴承28沿切口部30向斜上方取出就能从组合体壳体8中取出感光鼓2，而安装作业则是按与拆卸时的相反顺序进行的。

下面，说明作为载像体清洁装置的清扫板10，如图1所示，清扫板10安装在夹持器44上，再把夹持器44用螺钉固定在作为清扫接触/脱离装置的支架45上。

支架45可转动地支持在设在组合体壳体8上的支轴8a上，并用螺旋弹簧46沿图1中的反时针方向偏置。由于这种偏置而使清扫板10的边缘部分与感光鼓接触，支架45上设有操作杆45a，操作杆45a的操作部从组合体壳体8中露出。

当把操作杆45a向图1中的顺时针方向上推时，支架45以支轴8a为中心转动，使清扫板10离开感光鼓2，借此而使感光鼓2成为能自由转动的状态。

为了把带电部单元装在装置本体1上，使操作杆45a维持在图1中顺时针方向的上推状态，从装置本体1的靠前的一侧沿本体导轨1C插入。在此，带电辊9虽然因螺旋弹簧13的偏置力而与感光鼓2接触，但由于带电辊9是随感光鼓2转动的，故不会发生障碍。

进而在本实施例中，虽然可以手动推压操作杆45a而使清扫板10离开感光鼓2，但是不限于此，例如可以在本体导轨1C的一部分上设置切口或突起，当带电部单元7插入时由于操作杆45a与该切口或突起接合而可半自动地操纵清扫板10。

当把带电部单元7的内侧部分放入装置本体1中时，首先使内侧转动臂12与设在滑板5前端靠前侧角上的推压凸轮5a接触，借此而使带电辊9的内侧部分脱离感光鼓2。此时，带电辊9的靠前侧的部分仍与感光鼓2接触。

照这样把带电部单元7插入装置本体1内时，把设在装置本体1后侧板16上回转驱动轴36插入在装配筒33内形成的定位孔40中。借此而把感光鼓2的内侧部分相对于装置本体1定位，同时可自由转动地支持着。

此时，设在回转驱动轴36的驱动销39则进入装配筒33中的从动片41的间隙中。而且，组合体壳体8的轴承部42则与球轴承35的外圈相嵌合，并由此而把组合体壳体8的内侧部分定位在装置本体1中。

在此状态下，面前侧的转动臂12也抵在推压凸轮5a上，从而使带电辊9完全脱离感光鼓2，此离开的间隙可设定为例如2-3mm。

推压凸轮5a的两角部分与推压凸轮5b的靠前侧角部，如图2中所示地形成相对于带电部单元7的装拆方向有一定斜度的斜面5c、5d、5e。这些斜面5c、5d、5e在把带电部单元7装入装置本体1中时，用推压凸轮5a、5b的顶部对转动臂12圆滑地导向，而在自装置本体1中取出带电部单元7时也起着同样的作用。

进而，由于内侧的转动臂12不需要越过推压凸轮5b的内侧角部，故没有必要在推压凸轮5b的内侧角上形成斜面。

下面参照图4-11详细地说明装配筒33的从动片41。

在装配筒33的内部，夹在各从动片41之间的间隙部分是作为驱动销插入部33a。这样，装配筒33的开口侧的从动片41的端部则如图3-8中所示的是由落入插入驱动销39方向的两个倾面41a、41a形成的。从而，使所插入的驱动销39抵在从动片41的端部上，被此斜面41a导向就能确实地进入插入部33a之中。

转动驱动轴36由于是通过皮带轮37及皮带38而连接在驱动源上的，故从停止状态开始转动就需要较大的力矩。从而在驱动销39进入插入部33a中时，从动片41(即感光鼓2)侧受到驱动销39的压力而转动。

在本实施例中，在装配筒33内形成8个从动片41，以45°的间隔形成驱动销39的插入部33a(参照图5)。于是，从动片41的各侧面41b、41b的角度就是45°。

装配筒33的开口侧，即从装配筒33的轴向看去形成从动片41端部的斜面41a所交出的顶部棱线a形成了把该角度(45°)二等分的位置，从同方向看到的该棱线a与从动片41的侧面41b间所成的角度为22.5°。此角度(22.5°)是为在把驱动销39插入装配筒33中对从动片41转动的最大转角θ1。进而，从动片41的最大转角θ1当然是随插入部33a的形成间隔、从动片41端部的顶部棱线a的形成位置而变化的。

本发明把上述驱动销39容纳进插入部33a中时的从动片41的最大转角θ1小于图1中的θ角状态地构成装配筒33。

θ＞θ1

此处，图1中的θ是感光鼓2上清扫板10的接触部位上的异物至带电辊9的接触部位的转角。

即在把带电部单元7安装在装置本体1上时，在上述本实施例的图像形成装置中为使感光鼓2能自由转动，要使清扫板10离开感光鼓2。在此状态下，当把带电部单元7安装在装置本体1上时，驱动销39接合在从动片41上而使从动片41(即感光鼓2)如上所述地转动。

因此，在其最大转角θ1大于θ时并且其转动方向为图1中的顺时针方向时，由清扫板10所截留的残留调色剂等异物就转到带电辊9的接触部位方向并附着在带电辊9上。

当把带电部单元7装到装置本体1中时，虽然带电辊9脱离感光鼓2的结构的图像形成装置没有这种问题，但在上述的实施例装置那样的装入装置本体1中时，对于带电辊9接触在感光鼓2上的场合就会发生这样的问题。

故在本发明向装置本体1内安装时，为防止用清扫板10堵住的异物到达带电辊9的接触部位，要使θ＞θ1。

在把带电部单元7安装在装置本体1上时，在θ＞θ1的范围内感光鼓2在图1的顺时针方向转动时，清扫板10所堵住的异物，是在图1中所示的θ范围的状态下完成安装的。这时，带电辊9已然处于脱离感光鼓2的状态。从这种状态开始，与装置起动的同时使带电辊9与感光鼓2接触时，在图1中θ所示的范围内的异物最后会附着在带电辊9上。

在此，在本发明的装置起动后，要把带电辊9的接离动作时刻设定在图1中θ所示的范围的异物到通过带电辊9的接触点期间使带电辊9成为不与感光鼓2接触的状态。图12为表示该动作时刻的定时图。

此处，从感光鼓2开始转动到带电辊9接触的时间t(秒)可以如下地求得。

即，若以v(毫米/秒)表示感光鼓2的圆周速度，(毫米)表示感光鼓2的半径，N(转/分)表示感光鼓2转速，θ(度)表示通过清扫板10与带电辊9分别与感光鼓2接触部位的法线之间所成的夹角，以L(毫米)表示这些接触部分间感光鼓2上的弧长。(参见图1)。

L＝v·t＝2πγ·θ/ 360

而t＝πγ·θ/180v

把V＝2πγN/60代入，则

t＝πγ·θ·60/(180、2πγ·N)

 ＝θ/6N

为了使异物不附着在带电辊9，应使

t＞θ/6N

发明人通过实验，在感光鼓2的转数为N＝63.7转/分，θ＝45°的装置中，设定θ1＝22.5°，t＝0.2秒，就能防止带电辊9上附着异物。

在本实施例中，是用图中未示的1/3转带电辊离合器(每转120°离合器与正常转轴接通，每隔1/3转间断交替接断的离合器)驱动凸轮3而进行带电辊9的接离动作的。而且，也可以使此带电辊离合器为1/2转、或1/4转的，若以n为带电辊离合器的等分数(在1/n转时，偏心凸轮3使凸轮杆4接或离)，Nc为凸轮3的转数，则

Nc＝(60/t)·(L/n)

  ＝60/(t·n)＝360N/(n·θ)

为使异物不附着在带电辊9上，必须使

Nc＜360N/(θ·n)

未附着在带电辊9上而通过的异物直接进入显像器15中，用磁性刷拨落后再用清扫板10除去。

在上述实施例中虽然是用1/3转离合器进行带电辊9的接离驱动(接触带电接触/脱离装置)的，但也可以用电磁线圈作接离驱动。在此场合下，在感光鼓2转动开始的时间t之后，电磁线圈接通使带电辊9接触。

形成从动片41端部的倾斜面41a所交出的顶部棱线a分别配置在与驱动销39进入装配筒33内的方向(在本实施例中，是装配筒33的轴向)大致成直角的假想平面b上(参见图4)。

假定如图10与11中所示地，在形成相对于上述假想平面b倾斜的顶部棱线a的情况下，驱动销39与棱线a接触时，由于平时驱动销39的前端对棱线a是点接触的(参见图11)，故会有大冲击力作用在从动片41的棱线a上。在这种冲击力的反复作用下，棱线a部分就会发生裂纹或缺口等损伤。由于这种损伤部分会卡住驱动销39，故会妨碍联轴节的顺利动作。

本实施例中是把顶部棱线a置于如图4中所示的假想平面b上的，并使驱动销39成为线接触(参见图9)，就可以分散接触时的冲击力。结果，从动片41顶部棱线a部分就不易损伤，长期反复地操作也能进行顺利的连接。

进而，在上述实施例虽是只对在把带电部单元7安装在装置本体1之后最初起动时的带电辊9的接触时间进行说明的，例如在每当载像体停动载像体清洁装置都要离开载像体的图像形成装置中，在每次载像体起动时要使接触带电装置向载像体的接触动作慢上述时间t。

下面，参照附图来说明本发明的第二实施例。

图13是本发明的第二实施例的图像形成装置的带电辊及其附近结构的俯视图。

此实施例的图像形成装置，如后面所述，它设有在驱动作为接触带电装置的带电辊的同时，有用清扫部材(带电清除装置)的清扫结构。其图像形成装置的总体结构大致与图1中所示的第一实施例图像形成装置相同，作为载像体的感光鼓101，作为接触带电装置的带电辊102，作为载像体清洁装置的清扫板等结构件都安装在组合体壳体110上，这些结构件以组合单元为单位可自由拆装地装在装置本体上。

带电辊102，如图13中所示地，是把导电橡胶辊116一体地装在由铁等材料制成的导电心轴115的外面的，其导电心轴115的两端分别用树脂制的轴承120、121可转动地支承着。

轴承120支持着与之同轴方向的带电辊120的导电心轴115及导电性支轴123，导电心轴115可转动地插入孔120a中。支轴123的两端是由弯成“”字形的钢板构成的支架170的供电支持部170a支持的，这种结构可使轴承120以支轴123为中心转动。

带电辊102的导电心轴115的上侧端部115a形成如图13中所示的球面，其端部115a与供电端子127的平面部分127a相接。

供电端子127上有如图14与15中所示的法兰127b，法兰127b压入在有弹性的导电片126上形成的孔126a中，直至与导电片126的面相接，在这种状态下用导电片126的爪部126b防止其脱落(参见图4)。

在导电片126上形成如图14所示的安装孔126c，如图13所示地，螺钉171插入该安装孔126c之中、该螺钉171拧入大致在轴承120中央形成的螺孔121a中，导电片126固定在轴承120上。

在导电片126与轴承120之间设置导电部件172，该导电性部件172的延伸到带电辊102的接触部内周表面与形成带电辊102的导电心轴115的外周表面接触。在此状态下，导电片126一端(图13的右侧)的弯曲部126a以一定接触压力与支轴123的外周面接触，使导电片126与轴承120之间导通。

支轴123的一端与有弹性的接触片174相接，由于把此接触片174接高压电源175，则来自高压电源175的高电压就加在带电辊102的导电心轴115上。

另一方面，轴承121可转动地支持着带电辊102的另一端，并可转动在支持着支轴129。支轴129的两端由支架170的驱动侧支持部170b支承。于是，轴承121就成为可绕支轴129为中心转动的状态。

齿轮132与辊子驱动齿轮138可转动地支持在轴承121上，在这些齿轮中间啮合着中间齿轮131。

齿轮132还与固定在齿轮支持轴134一端上的传动齿轮相啮合，驱动齿轮135通过单向离合器137安装在该齿轮支持轴134的另一端上。在此，齿轮支持轴134是可转动地支持在组合体壳体110之上的。

进而，可转动地支持在组合体壳体110上的动力传递齿轮136啮合在驱动齿轮135上，该动力传递齿轮136接受来自电机130的转动驱动力而驱动感光鼓101。

电机130设在装置本体(图中未示)上，当把组合体壳体110装在装置本体上时，通过图中未示的动力传递机构而成为与动力传递齿轮136相接的状态。

如后面所述地，脱离感光鼓101的带电辊102表面圆周速度比一边接触感光鼓101而后转动时的圆周速度要慢，单向离合器137是在带电辊102脱离感光鼓101时，把来自动力传递齿轮136的转动力传给齿轮支持齿134，而在带电辊102与感光鼓101相连转动时，使齿轮支持轴134以驱动齿轮135的转数与齿轮支持轴134的转数之差作相对空转的结构。

图16是表示该单向离合器137的内部结构的结构略图。

单向离合器137有固定驱动齿轮135的离合器壳体181，多个弹簧容座183以一定间隔固定在离合器壳体181的内周面上，在这些弹簧容座183之间形成可使滚子185自由转动并能在圆周方向作某些移动的空间。滚子185分别插入这些空间中。用弹簧186把各滚子185在图中的反时针方向上偏置，齿轮支持轴134可转动地嵌入弹簧容座183的内周面内。这样就在离合器壳体181的内周面181a与齿轮支持轴134之间，在滚子185向图中反时针方向移动时造成了把该滚子185夹持固定的楔状空间。

在齿轮支持轴134相对于驱动齿轮135向图16中的反时针方向相对转动时，使其在相同方向上移动的力就作用在与齿轮支持轴134的外周面134a相接触的各滚子185上，滚子185就成为被夹持固定在离合器壳体181的内周面181a与齿轮支持轴134之间的锁定状态。

由此，固定在离合器壳体181上的驱动齿轮135和齿轮支持轴134通过各滚子185成为连接状态。

反过来，当齿轮支持轴134相对于驱动齿轮135在图16的顺时针方向作相对转动时，由于各滚子185分别对抗各弹簧186的偏置力而在相同方向上移动，各滚子185移向楔状空间的宽幅部分，就解除了上述锁定状态。因此，离合器壳体181与齿轮支持轴134成为可自由相对转动状态，驱动齿轮135与齿轮支持轴134相对转动而成为空转状态。

在此实施例中，使在带电辊102离开感光鼓101借助于来自驱动齿轮135的回转驱动力而转动时的表面圆周速度V比接触感光鼓101而转动时的表面圆周速度V0要慢的条件下来设定上述各齿轮的传速比。

于是，在如图13所示的带电辊102与感光鼓101相接而转动时，辊子驱动齿轮138、中间齿轮131、齿轮132、传递齿轮133及齿轮支持轴134皆由于传递给感光鼓101的驱动力而转动。

单向离合器137在不受空间等限制的情况下也可以设在辊子驱动齿轮138之内。这样一来，在与感光鼓101相连的带电辊102转动时，由于没有动力传至中间齿轮131、齿轮132、传递齿轮133、驱动齿轮135等之上，可以减轻驱动载荷。

下面参照图17-23来说明使带电辊102相对于感光鼓101作接触或脱离动作的带电接触/脱离装置140。

可转动地支持着带电辊102的导电心轴115的轴承121，如图17、18中所示地，有突出于支架170之上的杆部121b及止动钩121c、另一方面，在支架170上也形成有止动钩170c，在这些止动钩121c，170c之间挂上拉伸弹簧125。

从而轴承121在该拉伸弹簧125的偏置力作用下以支轴29为中心向图17中的反时针方向偏置，由于该偏置力带电辊102以适于带电的一定接触压接触在感光鼓101表面101a上，并随感光鼓101而转动。

同样地，在图13中所示的轴承120上也形成杆部120b及止动钩120c，另外在支架170上也形成止动钩170d，在这些止动钩120c与170d之间挂上拉伸弹簧125。

于是轴承120也在拉簧125作用下以支轴123为中心向反时针方向偏置，借助于该偏置力使带电辊102接触在感光鼓101的表面101a上。

一旦图像形成完成，轴承120的杆部120b与轴承121的杆部121b分别同时受到如图17中所示的接触带电接触/脱离装置140的推压凸轮150a(参见图20)、150b的推压而如图18中所示地向同一图中的顺时针方向转动。借此，带电辊102脱离感光鼓101的表面101a。

在此离开位置上，如图18中所示地，带电辊102与固定在支架170里面上的作为带电清洁装置的清扫部件111接触。此时，通过图13所示的单向离合器137把来自电机130的回转驱动力传至带电辊102上。借此，带电辊102一边转动一边与清扫部件111接触，以除去其表面上所附着的调色剂或纸粉等异物。

在带电辊102与感光鼓101接离时，推压凸轮150a、150b必须在同一相位上分别同时驱动轴承120的杆部120b与轴承121的杆部121b。为此，如图18、19中所示地，要把推压凸轮150a、150b设在一个解除用滑板150上。

如图19所示，在解除用滑板150上形成沿箭头C方向的长孔50c、150d，还在与箭头C垂直的箭头d方向上分别形成长孔150e、150f。在此，箭头c的方向就是推压凸轮150a、150b分别与杆部120b与121b接触与脱离的方向。

在保持支架158上垂直竖立的销159、159插入长孔150c、150d中并可以移动，L字形的杆件151、151分别可转动地插入各销159、159。各杆件151、151的一端分别向下突出销钉191、191，把销191、191分别插入解除用滑板150的长孔150e、150f与在保持支架158上形成的长孔158a、158b中，并在各销159、159的头部安装图中未示出的c形环以阻止其脱落。

另外，在各杆件151、151的另一端上形成如图19所示的向上突出的销192、192。在把这些销192、192插入在连杆152上形成的长孔152a、152b中，并在各销192、192的尖端与在连杆152上形成的各止动钩152c、152d之间分别挂上拉伸弹簧153、153。

连杆152，如图20所示地在其一端所形成的另一止动钩152e上挂住拉伸弹簧154的一端，拉伸弹簧154的另一端挂在保持支架158的止动钩158c上，使之在同图中箭头E方向上被拉紧偏置。

而且，在连杆152的另一端上固定着驱动索155，把该驱动索155跨接在可转动地支持在保持支架158上的皮带轮156上并把拉伸方向转过90°以后系结在摇杆157的前端部分上。

如图21所示，摇杆157是由大致位于中央的轴193而可摆动地支持着的，凸轮157a与其下端部分157a接触。

如上所述，连杆152用拉簧154向箭头E方向被拉紧偏置，并由此而使驱动索155在同一方向上被拉紧偏置，驱动索155在箭头F方向被拉紧偏置，结果摇杆157就在箭头G方向上转动偏置，其左面157a就压在凸轮195上。

如上地构成接触带电接触/脱离装置140，则在带电辊102脱离感光鼓101时，凸轮195就被转向图21中所示的实线位置。于是摇杆157就向箭头G的反方向转动，驱动索155向同图中的左方移动，故如图20所示连杆152向箭头J方向移动。

这样，由于各杆151、151的销192、192向图22所示的右方移动，杆151、151就在图20箭头K的方向上转动。与此同时，通过各杆151、151的销191、191使解除用滑板150沿箭头M方向移动。

为此，推压凸轮150a、150b分别同时压在轴承121的杆部121b和轴承120的杆部120b上，使带电辊102从图17中所示的接触位置移到图18中所示的脱离位置。

此时，由于图20中所示的拉簧153的偏置力而使带电辊102以一定的压力与清扫部件111接触。

另一方面，为使带电辊102与感光鼓101接触，要使凸轮195向图21中假想线所示的位置转动。于是，摇杆157向箭头G方向转动。在图20所示的拉簧154的偏置力的作用下，驱动索155与上述场合的反方向返回，连杆152则在同方向上移动。借此，各杆151、151的销192、192就移向图23中所示的左方。

与此移动同时，如图20中所示，各杆151、151在与箭头K相反的方向上转动，解除用滑板160在箭头M相反的方向上移动，推压凸轮150a、150b就分别从杆部120b、121b上脱开，结果带电辊102在拉簧125的偏置力作用下从图18中所示的脱开位置移向图17中所示的接触位置而再次接触到感光鼓101表面上。

下面就把设有感光鼓101与带电辊102等部件的组合体壳体110安装到装置本体上时的接触带电接触/脱离装置140的动作加以说明。

当把组合体壳体110插入装置本体中时，如图24所示地，首先是内侧杆部120b接合在面前一侧的推压凸轮150b上，使带电辊102的内侧部分离开感光鼓101，当组合体壳体110进一步插入时，杆部120b脱离推压凸轮150b，而在即将成为安装状态时抵在内侧推压凸轮150a上。与此同时，面前一侧的杆部121b也与推压凸轮150b相接，从而使带电辊102离开感光鼓101。

在此，推压凸轮150a的两角与推压凸轮150b的靠面前一侧的角部，和图2中所示的第一实施例相同也是与装拆组合体壳体110的方向成一定斜度的倾面，在把组合体壳体110安装在装置本体上时，用这些斜面把杆部120b、121b引导在推压凸轮150a、150b的顶部上，就可以不会卡住地顺利进行安装动作，而在把组合体壳体110从装置本体上拆下时，用这些斜面把杆部120b、121b引导在推压凸轮150a、150b的顶部，就能不会卡住地顺利地进行拆卸动作。

图25与26是示出本发明的第三实施例与图17与18相同的略图，与图17及18对应的部分使用同一符号。

在本实施例中省略了以前所说明的第二实施例中从电机130到中间齿轮131的回转驱动机构，而代之以在清扫部件111一侧设置传动齿轮133’，是用图中未示出的电机驱动此传动齿轮133’的结构。

在带电辊102处于与清扫部件111接触位置时，传动齿轮133’与设在带电辊102一端上的驱动齿轮138啮合，把回转驱动力从图中未示出的电机传给带电辊102。借此而使带电辊102一边与清扫部件111接触一边转动，以除去附着在表面上的调色剂、纸末等异物。

在以前的第二实施例中，由于在带电辊102与感光鼓101接触而转动期间也传递来自电机130的回转驱动力，借助电机130的驱动力转动时的圆周速度比连动回转时的圆周速度更慢，此圆周速度差是用单向离合器空转而进行调整的。

但是，若使用上述回转驱动机构，在离开感光鼓101的状态下，由于图中未示出的电机的回转驱动力是传给带电辊102上的，故能使带电辊102从任意的圆周速度转动。

以下，对在清扫带电辊时的带电辊的最佳表面圆周速度进行说明。

若以Nt代表与带电辊表面机械耐久性相关的耐摩擦次数，以d代表带电辊外径，以∑T代表带电辊的总清扫时间，则清扫时的最佳带电辊表面圆周速度由下式给出。

Vc＝π·d·Nt/∑T

借助于把带电辊的清扫时的最佳表面圆周速度设定在由上式求出的Vc值附近，就能不损害带电辊的耐久性寿命地、长期地保持稳定的辊的清扫性能。

此外，本发明并不限定于上述实施例，例如除了电子成像复印机之外，也能适用于激光印刷机、激光传真机、静电复印装置等利用电子成像方式的各种图像形成装置。

另外，把接触带电装置向载像体方向偏置的偏置装置也不限于螺旋弹簧，可向接触带电装置施加弹性偏置力的各种装置均可以采用。

除了感光鼓以外，载像体可以包括静电成像感应体等的对表面进行带电处理而形成静电潜像的各种载像体，载像体清洁装置，除了板状的清扫部件外，也可以是例如刷状的清扫部件，接触带电装置也可以不是带电辊，片状或刷状的带电部件均适用。此外，第一实施例所示的从动片的端部也可以是由一个或三个以上的斜面构成的。

Claims (8)

1、一种图像形成装置，包括在装置本体内被驱动回转的载像体，与该载像体表面接触使该表面带电的接触带电装置，使在上述载像体表面上所形成的静电潜像可见的显像装置，把在上述载像体表面上形成的可见图像转移到复印媒体上的转移装置，与上述载像体表面接触而清扫该表面的载像体清洁装置，其特征在于：

至少上述载像体与接触带电装置安装在组合体壳体内并与该壳体成一体地可在上述装置本体中自由装、拆，且上述接触带电装置可在上述载像体表面上自由地接触与脱离。

2、如权利要求1中所述的图像形成装置，其特征在于，在上述组合体壳体上设有偏置装置，它使上述接触带电装置在与上述载像体接触的方向上常态弹性地偏置。

3、如权利要求1或2中所述的图像形成装置，其特征在于：设有使上述接触带电装置接触与脱离上述载像体表面的接触带电接触/脱离装置。

4、如权利要求3中所述的图像形成装置，其特征在于，上述接触带电接触/脱离装置至少在把上述组合体壳体装在上述装置本体之上时，使上述接触带电装置脱离上述载像体，而在已起动旋转的上述载像体转过一个由穿过上述载像体清洁装置和接触带电装置与上述载像体接触的区域的相近法线形成的角度后，使上述接触带电装置在上述偏置装置的偏置力之下与上述载像体相接触。

5、如权利要求3中所述的图像形成装置，其特征在于，上述接触带电接触/脱离装置至少在上述载像体停止转动时，使上述接触带电装置离开上述载像体表面。

6、如权利要求5中所述的图像形成装置，其特征在于，在上述组合体壳体上设置有清扫上述接触带电装置的带电清除装置，在上述接触带电装置离开上述载像体时，该接触带电装置通过与上述带电清除装置接触被清扫。

7、如权利要求1至6中任一项中所述的图像形成装置，其特征在于，在上述装置本体上设置驱动上述载像体的回转驱动轴，在此回转驱动轴上径向地伸出一驱动销，另一方面在上述载像体的一端上形成筒状的接合部，从该接合部的内壁以一定的角度径向地突出多个从动片，在这些从动片的间隙中形成让上述驱动销插入的插入部，上述从动片的上述接合部的一开口部一侧的端部由斜向上述驱动销插入部侧的一个或多个斜面构成，而且使与该斜面接触的上述驱动销被容纳在上述插入部中时的上述从动片与该驱动销之间的最大相对转角小于由穿过上述载像体清洁装置与上述接触带电装置分别与上述载像体接触部分的相近的法线所形成的角度。

8、如权利要求7中所述的图像形成装置，其特征在于形成上述从动片端部斜面的顶部棱线是配置在与上述驱动销的插入方向大致成直角的假想平面上的。

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