CN202548533U - 图像形成装置、处理卡盒、构件、以及感光体鼓单元 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的目的在于提供一种在端部构件与轴承之间无须润滑剂的图像形成装置。本实用新型的图像形成装置具备：圆筒形的感光体鼓(11)；安装于感光体鼓(11)的端部且具有外周面为滑动面(14b)的筒状体(14)的端部构件(13)；以及，具有内周面(22a)为滑动面的孔、并通过将端部构件(13)的筒状体(14)插入上述孔中来支撑筒状体(14)的轴承(22)，其特征在于，端部构件(13)的具备滑动面(14b)的部位的外径Da与轴承的内径Db之差为0.06mm以上且0.5mm以下。

Description

图像形成装置、处理卡盒、构件、以及感光体鼓单元
技术领域
本实用新型涉及激光打印机、复印机等图像形成装置，具体而言，涉及具备感光体鼓单元的处理卡盒及图像形成装置。
背景技术
激光打印机、复印机等图像形成装置具有图像形成装置主体及处理卡盒，该处理卡盒可拆卸地安装于该主体中。
所述处理卡盒是用于将文字、图形等需要显示的内容转印于纸等记录介质上的构件，其中具备用以形成待转印的内容的感光体鼓单元。因此，处理卡盒中组合配置有用于在感光体鼓单元上形成需要转印的内容的各种机构。作为各种机构，可列举例如用于进行显影、带电、清洁的机构等。
感光体鼓单元所具备的感光体鼓是圆筒形的构件，其在运转时以圆筒的轴为中心进行旋转。如上所述，为了使感光体鼓旋转，设置于图像形成装置主体侧的齿轮通过驱动轴向设置于感光体鼓端部的构件(端部构件)所具备的齿轮传送驱动力。
在这样的方式中，特别是对于具备多个感光体鼓的彩色机器而言，存在由旋转精度不足而引起彩色边纹、色相不均等的隐患，因此，需要对端部构件设置高精度齿轮。
为了应对该问题，采用如下所述的2种驱动方式的情况已逐渐增多。通过这些驱动方式，无须高精度的齿轮即可使上述问题得以解决，不只是对于彩色机器，对于单色机器而言也可以起到同样的效果。
第一种驱动方式是使贯通轴通过感光体鼓，并通过使用键槽等向感光体鼓传送驱动力的方法。根据该驱动方式，不需要用于接受来自图像形成装置主体的驱动力的高精度齿轮。但是，由于需要有贯通轴，因此存在组装困难、导致作为消耗品的感光体鼓的更换操作繁琐的问题。
第二种驱动方式是不使用贯通轴，直接向设置于感光体鼓的端部构件所具有的耦合器传送驱动力的方式。在该驱动方式中，也可以列举若干种类，但其中包括下述方式：利用设置于端部构件中的耦合器接受驱动力，并使用由树脂制成的滑动面作为轴的形式；或辅助性地使用由树脂制成的滑动面作为轴的形式。根据上述使用由树脂制成的滑动面作为轴的形式(包括辅助性地使用由树脂制成的滑动面作为轴的形式)，可提高旋转驱动力传送精度，还能够使组装及感光体鼓的更换变得容易。
例如，专利文献1中公开了利用耦合器接受驱动力、并使用由树脂制成的滑动面的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4415532号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
这里，对于诸如专利文献1这样的使用由树脂制成的滑动面的形式，有时要设置与端部构件的该滑动面相对以接受该驱动力的轴承。轴承具有配置成覆盖端部构件的滑动面的形式的圆环状的部位。
以往，感光体鼓单元旋转时，在轴承与端部构件的滑动面(侧面)之间会产生摩擦热，可能会由该摩擦热而引起端部构件、轴承的熔融、或在它们之间发生熔粘。
为了解决上述问题，已实施了向滑动面供给润滑脂等润滑剂的方法。
但是，使用润滑剂的情况下，存在发生下述不良状况的隐患：产生润滑剂不足(潤滑剤切れ)、或润滑剂流出而污染感光体鼓。由此，会引发显影不良，无法进行适当的印刷，进而对感光体鼓的功能造成破坏。另外，从制造方面考虑，由于需要涂布润滑剂的工序，因此存在由此而引起生产性下降、成本增加的问题。即，为了解决如上所述的品质方面及制造方面的问题，要求无须使用润滑剂的方案。
另外，特别是伴随近年来印刷速度的高速化，感光体鼓的旋转速度提高，由此存在端部构件与轴承的滑动速度提高的倾向，因此进一步要求无须使用润滑剂的方案。
基于此，本实用新型的目的在于提供一种在端部构件与轴承之间无须润滑剂的处理卡盒、以及图像形成装置。
解决问题的方法
本实用新型的上述目的通过下述构成而实现。
(1)一种图像形成装置，其具备：
圆筒形的感光体鼓；
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体；以及
轴承，其具有规定与所述滑动面相对的内周面的孔，并通过将所述构件的所述筒状体插入所述孔中来支撑所述筒状体，
其特征在于，所述构件的具备所述滑动面的部位的外径与所述轴承的所述孔的孔径之差为0.06mm以上且0.5mm以下。
(2)根据上述(1)所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
(3)根据上述(2)所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面及所述轴承的所述内周面中的至少一个面具有轴向斜度。
(5)一种处理卡盒，其具备：
圆筒形的感光体鼓；
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体；以及
轴承，其具有规定与所述滑动面相对的内周面的孔，并通过将所述构件的所述筒状体插入所述孔中来支撑所述筒状体，
其特征在于，所述构件的具备所述滑动面的部位的外径与所述轴承的所述孔的孔径之差为0.06mm以上且0.5mm以下。
(6)根据上述(5)所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
(7)根据上述(6)所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
(8)根据上述(5)～(7)中任一项所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面及所述轴承的所述内周面中的至少一个面具有轴向斜度。
(9)一种构件，其具备安装于感光体鼓的端部、且具有成为滑动面的外周面的筒状体，其特征在于，
所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
(10)根据上述(9)所述的构件，其特征在于，所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
(11)根据上述(9)或(10)所述的构件，其特征在于，所述滑动面具有轴向斜度。
(12)一种感光体鼓单元，其具备：
圆筒形的感光体鼓；和
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体，
其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
(13)根据上述(12)所述的感光体鼓单元，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
(14)根据上述(12)或(13)所述的感光体鼓单元，其特征在于，所述构件的所述滑动面具有轴向斜度。
(15)一种处理卡盒，其具备：
圆筒形的感光体鼓；
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体；
带电辊，其是设置成能够使所述感光体鼓带电的圆筒状的辊；以及
显影辊，其是向所述感光体鼓供给显影剂的圆筒状的辊，
其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
(16)根据上述(15)所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
(17)根据上述(15)或(16)所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面具有轴向斜度。
(18)一种图像形成装置，其具备：
圆筒形的感光体鼓；
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体；
旋转驱动轴，其与所述端部连结，使所述构件及所述感光体鼓旋转；以及
轴承，其具有规定与所述滑动面相对的内周面的孔，并通过将所述构件的所述筒状体插入所述孔中来支撑所述筒状体，
其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
(19)根据上述(18)所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
(20)根据上述(18)或(19)所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面及所述轴承的所述内周面中的至少一个面具有轴向斜度。
本实用新型中，未使用以往使用的润滑脂等润滑剂。
本实用新型中，安装于感光体鼓端部的构件的具备滑动面的部位的外径与轴承的内径之差为0.06mm以上且0.5mm以下，而现有技术中不存在具有这样的直径差的构件与轴承的组合。
本实用新型中，滑动面的滑动速度越快则越有效，滑动速度优选为3.2m/分～18.9m/分，特别优选为10m/分以上。
本实用新型中，峰态量Ku优选为2.8以下、更优选为2.6以下。
就本实用新型中的算术平均粗糙度Ra及峰态量Ku而言，由JIS B0601-1994、JIS B 0601-2001规定。
本实用新型中，对轴承的材料没有特殊限制，优选为聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛，更优选为聚甲醛。
附图说明
[图1]是用以说明图像形成装置的构成的图。
[图2]是用以说明处理卡盒的构成的图。
[图3]是示出感光体鼓单元、旋转驱动构件及轴承的分解立体图。
[图4]图4(a)是沿着图3中的III-III所示的线进行剖切的剖视图，图4(b)是其组合后的图。
[图5]是图4(b)的局部放大图。
[图6]图6(a)是示出端部构件的外观的图，图6(b)是图6(a)的Vb部的放大图。
[图7]图7(a)是示出其它例的端部构件的外观的图，图7(b)是图7(a)的VIb部的放大图。
符号说明
1图像形成装置
2图像形成装置主体
3处理卡盒
10感光体鼓单元
11感光体鼓
12法兰
13端部构件
14筒状体
14b滑动面
16连结部
21旋转驱动轴
21a孔
22轴承
具体实施方式
本实用新型的上述作用及效果可通过下述说明的用以实施实用新型的方式而明确。以下，基于附图所示的实施方式对本实用新型进行说明。但本实用新型并不限定于这些实施方式。
[第1实施方式]
第1实施方式在安装于感光体鼓的端部的构件(端部构件)的筒状体和支撑该筒状体的轴承的滑动面间的间隙的量方面具有特征。
图1是用于对1个实施方式进行说明的图，是模式性地示出图像形成装置1的立体图。作为图像形成装置，可列举例如激光打印机、复印机、传真机等。由图1可知，图像形成装置1具备图像形成装置主体2和处理卡盒3。
图像形成装置主体2是成为图像形成装置1的主要部的部位，如后所述，其具有旋转驱动轴21，此外，还具备除处理卡盒3以外的其它必要的各构成部件。
处理卡盒3是用以形成需要转印到纸等介质上的图像的构件，其能够如图1中的箭头A所示地在图像形成装置主体2中拆卸。图2概念性地示出了处理卡盒3的构成。
处理卡盒3具有形成其外壳的框体4，其内侧包封有各种部件。在本实施方式中，具体包括：感光体鼓单元10(参见图3)、带电辊5、显影辊6、限制构件7、转印机构8、及清洁刮板9。通过使纸等介质在处理卡盒3的内部沿着图2中B所示的线移动，从而在该介质上形成图像。
感光体鼓单元10上形成有需要转印于纸等记录介质上的文字、图形等。图3示出了图像形成装置主体2所具备的旋转驱动轴21、图像形成装置主体2或处理卡盒3所具备的轴承22、以及处理卡盒3所具备的感光体鼓单元10的分解立体图。图4(a)示出了沿着图3中的III-III线进行剖切的剖视图，图4(b)示出了该截面上将旋转驱动轴21、轴承22及感光体鼓单元10组合后的状态的图。
由图3、图4(a)、图4(b)可知，感光体鼓单元10具备感光体鼓11、法兰12及端部构件13。
感光体鼓11是圆筒形的鼓形体(drum cylinder)的外周面包覆有感光层的构件。鼓形体是在铝等导电性圆筒形滚筒(cylinder)上涂布感光层而构成的。形成的感光层并无特殊限制，可根据其目的而采用公知的材料。
感光体鼓11的一端配置有如后所述的端部构件13，另一端具备法兰12。
法兰12是由树脂形成的构件，其由嵌合于感光体鼓11的圆筒内侧的嵌合部、和以覆盖感光体鼓11的一端面的形式配置的轴承部同轴地形成。轴承部为覆盖感光体鼓11的端面的圆板状，并且设置有用以接受图像形成装置主体2所具备的未图示的轴的部位。另外，法兰12上配置有由导电性材料制成的接地板，通过该接地板使感光体鼓11和图像形成装置主体2电连接。
端部构件13安装在感光体鼓11上，是具有无须润滑剂的滑动面的构件的一例，其是安装于感光体鼓11的端部中与上述法兰12相反一侧的端部的构件。端部构件13接受来自图像形成装置主体2的旋转驱动轴21的旋转驱动力，使感光体鼓单元10本身发生旋转，同时，还具有对与感光体鼓单元10邻接的其它辊(带电辊等)传送该旋转力的功能。具体而言，端部构件13具备：筒状体14、筒状体14的外周面上具备的齿轮部15、及连结部16。
筒状体14是在一侧端部具有底的有底圆筒状构件，其具备立设于其外周面的环状接触壁14a。筒状体14中比接触壁14a更靠近不具备底的一侧的外径与感光体鼓11的内径基本相同，由图4(a)、图4(b)可知，可以将该筒状体14的一端侧插入并嵌合于感光体鼓11中。由此，可以将端部构件13固定于感光体鼓11。此时，感光体鼓11的端面插入至与接触壁14a抵接的深度。此时，为了实现更为牢固的安装，也可以使用粘接剂。
另外，在筒状体14的外周面中的因未插入感光体鼓11而突出的部位、设置有底的一侧形成有滑动面14b。如后所述，滑动面14b是配置成与轴承22的内周面相对的部位。
筒状体14的具备滑动面14b的部位(以下有时也简称为滑动面14b)的外径Da比后述的轴承22中插入滑动面14b的部位(孔)的内径(以下有时也简称为轴承的内径)Db小0.06mm以上。滑动面14b及轴承22的内周面22a中的至少一个面具有轴向斜度(所谓的锥度)的情况下，如后所述，在端部构件13插入于轴承22中的状态下，在滑动面14b与内周面22a相对的各部位，具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差在0.06mm以上。
齿轮部15是筒状体14的外周面中在接触壁14a和滑动面14b之间所具备的齿轮，用于向显影辊传送旋转力。在图示的本实施方式中，齿轮部15为平齿轮。但是，对于齿轮的种类并无特殊限制，只要是能够实现目的的齿轮即可，也可以是斜齿轮等。
连结部16是筒状体14的底中设置成从外侧面突出的部位。连结部16具有通过与后述说明的旋转驱动轴21连结，将来自该旋转驱动轴21的旋转力传送至感光体鼓单元10的功能。因此，连结部16具有使得旋转力有效地从旋转驱动轴21传送至端部构件13的形状。只要是能够起到这样作用的形状则没有特殊限制，可列举例如沿着感光体鼓单元10的旋转轴方向对连结部进行观察时呈矩形的形状。
从成型性的观点考虑，上述端部构件13优选由树脂形成。由此，即使是形状复杂的构件，也能够通过注塑成型等来制造。
以下，针对图3、图4(a)、图4(b)所示的旋转驱动轴21及轴承22进行说明。旋转驱动轴21是图像形成装置主体2所具有的构件，轴承22是图像形成装置主体2或处理卡盒3所具有的构件。
旋转驱动轴21是圆柱状的构件，其旋转轴与感光体鼓单元10的旋转轴配置成同轴。另外，旋转驱动轴21在感光体鼓单元10的与端部构件13相对配置的面上具备能够接受端部构件13的连结部16的孔21a。
孔21a能够使连结部16插入，并且，其形成为在该插入的状态下能够将旋转驱动轴21的旋转力传送至感光体鼓单元10的形式。因此，旋转驱动轴21配置成设置有孔21a一侧的端面与感光体鼓单元20的端部构件13的端面相对的形式。另一方面，旋转驱动轴21的端面中未设置孔21a一侧的面与成为图像形成装置主体2的驱动源的构件连结。
由此，可由图像形成装置主体2经由旋转驱动轴21将旋转力赋予给感光体鼓单元10。
本实施方式中，示出的是通过在端部构件13侧具有凸状的连结部16、在旋转驱动轴21侧具有凹状的孔21a而使两者连结的形态，但也可以是凹凸相反的形态。另外，还可以通过其它连结机构使两者以能够传送旋转力的方式连结。
轴承22是用于使感光体鼓单元10的旋转稳定进行，并保持感光体鼓的位置使其与显影辊等其它辊之间的适当位置关系得以保持的构件。由图3、图4(a)、图4(b)可知，其形状呈圆筒状，一侧的开口稍窄。轴承22禁止旋转，配置于图像形成装置主体2或处理卡盒3上，其圆筒轴与旋转驱动轴21及感光体鼓单元10的旋转轴设成同轴。
这里，如上所述，所形成的轴承22的内径Db比筒状体14的具备滑动面14b的部位的外径Da大0.06mm以上。滑动面14b及轴承22的内周面22a中的至少一个面具有轴向斜度(所谓的锥度)的情况下，如后所述，在端部构件13插入到轴承22中的状态下，在滑动面14b与内周面22a相对的各部位，具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差在0.06mm以上。
从成型性的观点考虑，上述轴承22优选由树脂形成。由此，可通过注塑成型等制造上述轴承22。
正如图4(b)中所清楚显示的那样，上述的感光体鼓单元10、旋转驱动轴21及轴承22采取如下所述的组合。即，感光体鼓单元10的端部构件13中具备滑动面14b的部位插入到轴承22的圆筒的内侧。因此，滑动面14b与轴承22的内周面22a相对地配置。
此时，如上所述地规定了具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差。因此，感光体鼓单元10如后所述地进行旋转时，正如将图4(b)中V所示的部位放大显示的图5所示，在滑动面14b与内周面22a之间能够形成给定的间隙。或者，即使对于在进行该旋转时，因感光体鼓单元10的摆动等而未必始终能够形成该间隙的情况而言，也能够减少滑动面14b与内周面22a的接触机会。由此，可以抑制在感光体鼓单元10发生旋转时发生端部构件13、轴承22的熔融及熔粘。在本实施方式中，滑动面14b沿其轴向设有斜度，但此时，在具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差最小的部位(本实施方式中，为图5中E所示的部位)，其差值为0.06mm以上、优选为0.12mm以上、更优选为0.25mm以上。通过将Db与Da之差设定成更大，能够进一步减少滑动面14b与内周面22a的接触机会，抑制轴承22的熔融、熔粘的效果增大。
另一方面，在感光体鼓单元10旋转时，轴承22用以保持感光体鼓的位置，以使其与显影辊等其它辊之间的适当位置关系得以保持，从而具有实现稳定旋转的功能，因此，从上述观点考虑，具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差优选在0.5mm以下。
如上所述，将端部构件13的一部分配置在轴承22内时，设置于端部构件13的连结部16贯通轴承22的开口并突出。通过使该突出的连结部16插入到旋转驱动轴21的孔21a中，能够使感光体鼓单元10与旋转驱动轴21连动，从而使它们以可旋转的方式连结。
返回到图2，接着对处理卡盒3进行说明。处理卡盒3的框体4内侧所具备的其它构成，即带电辊5、显影辊6、限制构件7、转印机构8及清洁刮板9如下所述。
带电辊5利用由图像形成装置主体施加的电压使感光体鼓11带电。该过程通过所述带电辊5追随感光体鼓11而旋转、与感光体鼓11的外周面接触来进行。
显影辊6是向感光体鼓11供给显影剂的辊。于是，通过该显影辊6，可以使在感光体鼓11上形成的静电潜像显影。需要说明的是，显影辊6中内置有固定磁铁。
限制构件7是对附着在上述显影辊6的外周面的显影剂的量加以调整，并对显影剂本身赋予摩擦带电电荷的构件。
转印机构8是用于将感光体鼓11上形成的图像转印到纸等记录介质上的辊。
清洁刮板9是与感光体鼓11的外周面接触，通过其前端除去转印后残存的显影剂的刮板。
上述各辊可旋转地收纳于框体4的内侧。即，各辊在框体4的内侧根据需要而进行旋转，发挥其功能。
在此，针对处理卡盒3所具备的各辊及刮板进行说明，但是，其中所具备的构件并不限定于此，优选具备在其它处理卡盒中通常具备的构件、部位、及显影剂等。
以下，针对图像形成装置1的运转进行说明。使图像形成装置1运转时，上述的具备感光体鼓单元10的处理卡盒3如图1所示地插入并安装于图像形成装置主体2中，与旋转驱动轴21及轴承22连结。并且，使旋转驱动轴21根据需要而旋转。由此，感光体鼓单元10可进行旋转，并通过带电辊5而带电。
这样，在感光体鼓单元10旋转的状态下，使用各种光学构件向感光体鼓11照射与图像信息对应的激光，获得基于该图像信息的静电潜像。该潜像通过显影辊6而显影。
另一方面，纸等记录介质安装于图像形成装置主体2，通过设置于该图像形成装置主体2的送出辊、搬运辊等搬运至转印位置，沿着图2的线B移动。转印位置上配置有转印机构8，伴随记录介质的通过而向转印机构8施加电压，从感光体鼓11向记录介质转印图像。然后，通过向记录介质施加热及压力，使该图像定影于记录介质上。接着，通过排出辊等从图像形成装置主体排出形成了图像的记录介质。
在上述运转中，当感光体鼓单元10旋转时，在轴承22的内侧，筒状体14发生旋转。在本实用新型中，由于在具备滑动面14b的部位与轴承22之间存在上述的直径差，因此可防止或减轻滑动面14b与内周面22a的接触，因而能够防止或减轻其摩擦。
即，以往，作为发生熔融的原因，认为是由于滑动面与内周面之间的间隙不足，导致摩擦增大，易产生热。另外，由于由摩擦而产生的磨耗粉的逃逸场所(逃げ場)少，因此可以认为，由于该磨耗粉滞留于该间隙、发生熔融，易引发熔粘。与此相对，本实用新型因具有上述构成，因此能够在不使用润滑剂的情况下对上述情况加以防止或抑制。
特别是，近年来，伴随印刷的高速化等，感光体鼓单元10的旋转速度也趋于高速化，能够使本实用新型的效果得到显著发挥。
[第2实施方式]
第2实施方式在安装于感光体鼓端部的端部构件的相对于轴承发生滑动的滑动面的算术平均粗糙度Ra方面具有特征。
第2实施方式与第1实施方式的不同在于：安装于感光体鼓端部的端部构件的相对于轴承发生滑动的滑动面的算术平均粗糙度Ra。图1～图5的第1实施方式的构成同样适用于第2实施方式，对于同样的构成，省略或简略其说明。
滑动面14b的表面粗糙度是以Ra计为0.5μm以上的粗糙程度。图6(a)示出了从图3的上方观察端部构件13时的图。图6(b)是图6(a)中Vb所示部位的放大图，是用以对滑动面14b的表面状态进行说明的图。由图6(a)、图6(b)可知，在本实施方式中，以凹部及凸部在沿着端部构件13的旋转轴的方向上延伸，且凹凸沿着滑动面14b的圆周方向排列的形式形成了具有粗糙度的滑动面14b。因此，图6(b)中C所示的方向(滑动面14b的圆周方向)上的表面粗糙度Ra通常为0.5μm以上、优选为1.5μm以上。另一方面，表面粗糙度Ra优选为500μm以下。这是由于，当表面粗糙度Ra大于500μm时，会成为滑动时产生不稳(がたつき)的原因。其中，“Ra”是指JIS B 0601：’01中的算术平均粗糙度(下同)。
通过使滑动面14b为具有上述粗糙度的面，可以减小滑动面14b实质上与轴承22的内周面22a的接触面积，减小滑动面14b与轴承22的内周面22a之间的摩擦，由此能够在不使用润滑剂的情况下抑制端部构件13、轴承22的熔融及熔粘。另外可以认为，可促进因摩擦而从滑动面上削落的微细切屑的排出，防止切屑作为研磨剂(动态摩擦系数上升的主要原因)而发挥作用。
此外，滑动面14b的峰态量Ku优选为2.8以下。“峰态量Ku”是表面形状曲面的尖锐程度的尺度，是显示表面高度分布宽度的特征。可计算得到表面形状曲面的四次矩，有时也称为“粗糙度曲线的峰度”。通过使滑动面14b的峰态量Ku为2.8以下，表面高度的分布成为诸如坍塌(不尖锐)的形式，可以使局部的摩擦降低。由此，进一步即使在不使用润滑剂的情况下也能够抑制端部构件13、轴承22的熔融及熔粘。另一方面，峰态量Ku优选为1以上。
另外，优选图4(a)所示的滑动面14b的直径(形成滑动面14b的部位中筒状体14的外径)Da比后述轴承22中插入滑动面14b的部位的内周面22a的直径(轴承22的内径)Db小0.06mm以上。在滑动面14b及轴承22的内周面22a中的至少一个面具有轴向斜度(所谓的锥度)的情况下，如后所述，在将端部构件13插入至轴承22中的状态下，优选在滑动面14b与内周面22a相对的各部位，滑动面14b的直径与内周面22a的直径之差为0.06mm以上。
从成型性的观点考虑，上述端部构件13优选由树脂形成。由此，即使是形状复杂的构件，也能够通过注塑成型等来制造。滑动面14b所具备的上述粗糙面可如下获得：通过对注塑成型模具进行利用车床、铣床等的切削加工、研磨、使用喷砂机等的加工，对用于转印滑动面的部位进行粗糙化。另外，形成上述粗糙面时，在如后所述地以使凹部及凸部在滑动面14b的圆周方向上延伸，且凹凸沿着端部构件的旋转轴的方向排列的形式形成粗糙面的情况下，可采用强制脱模、抽芯等根切处理。另外，也可以将粗糙面形成为螺旋状，一边使模型旋转，一边拔出。此外，实施注塑成型模具中的褶皱加工的情况下，还可以采用使用有机溶剂的蚀刻处理等。此外，也可以对注塑成型品直接进行喷砂机、切削、研磨等机械加工、蚀刻等化学处理。
在本实施方式中，对于上述的滑动面14b而言，以使凹部及凸部在沿着端部构件13的旋转轴的方向上延伸，且凹凸沿着滑动面14b的圆周方向排列的形式形成了具有粗糙度的面。但在本实用新型中，凹凸的方向并不限定于此，只要使滑动面上任意方向上的Ra为0.5μm以上即可。图7示出了其它例的端部构件13’。图7(a)相当于图6(a)，图7(b)相当于图6(b)，是将VIb部分放大显示的图。端部构件13’中，仅滑动面14b’的表面性状与端部构件13不同，其它部位与端部构件13相同，因此赋予相同符合，并省略其说明。
由图7(a)、图7(b)可知，端部构件13’的滑动面14b’具有下述形式的粗糙面：凹部及凸部在沿着端部构件13’的圆周方向的方向上延伸，且凹凸在沿着旋转轴的方向上排列。因此，图7(b)中D所示的方向(端部构件13’的旋转轴方向)上的表面粗糙度Ra为0.5μm以上。
这样，对于端部构件的滑动面为Ra≥0.5μm的要求，对于其方向并无特殊限制，只要在任意方向上满足该要求即可。
这里，如上所述，优选使形成的轴承22的内径Db比筒状体14的具备滑动面14b的部位的外径Da大0.06mm以上。在滑动面14b及轴承22的内周面22a中的至少一个面具有轴向斜度(所谓的锥度)的情况下，如后所述，在将端部构件13插入到轴承22中的状态下，优选在滑动面14b与内周面22a相对的各部位，具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差为0.06mm以上。
此时，具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差满足上述规定的情况下，在感光体鼓单元10如后所述地旋转时，正如将图4(b)中V所示部位放大显示的图5所示，在滑动面14b与内周面22a之间能够形成给定的间隙。或者，即使对于在进行该旋转时因感光体鼓单元10的摆动等而未必始终能够形成该间隙的情况而言，也能够减少滑动面14b与内周面22a的接触机会。由此，可以抑制在感光体鼓单元10旋转时发生端部构件13、轴承22的熔融及熔粘。在本实施方式中，滑动面14b在其轴向设有斜度，此时，在具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差最小的部位(本实施方式中，为图5中E所示的部位)，其差值优选为0.06mm以上，更优选为0.12mm以上，进一步优选为0.25mm以上。
另一方面，在感光体鼓单元10旋转时，轴承22用以保持感光体鼓的位置，以使其与显影辊等其它辊之间的适当位置关系得以保持，从而具有实现稳定旋转的功能，因此，从上述观点考虑，具备滑动面14b的部位的外径Da与轴承22的内径Db之差优选在0.5mm以下。
就图像形成装置的运转而言，感光体鼓单元10旋转时，在轴承22的内侧，端部构件13发生旋转。由于在本第2实施方式中，使滑动面14b的表面性状满足Ra≥0.5μm，因此，能够减小滑动面14b与内周面22a的接触面积，从而可减轻其摩擦。
即，以往，作为发生熔融的原因，认为是由于滑动面与内周面之间的接触面积大，导致摩擦增大，易产生热。而与此相对，本实用新型通过采取上述构成，能够在不使用润滑剂的情况下对上述情况加以抑制。
特别是，近年来，伴随印刷的高速化等，感光体鼓单元10的旋转速度也趋于高速化，能够使本实用新型的效果得到显著发挥。
另外，使滑动面14b的峰态量Ku为2.8以下时，能够抑制凹凸的出尖，因此能够进一步抑制滑动面14b与内周面22a之间的摩擦。
此外，在具备滑动面14b的部位与轴承22之间设置上述的直径差的情况下，能够防止或减轻滑动面14b与内周面22a的接触，因而能够防止或减轻其摩擦。
以上，针对在端部构件13侧形成上述给定构成的滑动面14b的实施方式进行了说明。但从实现本实用新型的效果的观点考虑，本实用新型并不限定于此，也可以在轴承侧形成与上述说明相同的滑动面。
实施例
以下，结合实施例对本实用新型进行进一步说明。但本实用新型并不限定于这些实施例。
[实施例1]
在本实施例1中，对具备滑动面的部位的外径Da与轴承的孔的内径Db之间的关系加以变更，制作了试验体，并针对熔融、熔粘进行了研究。以下进行详细说明。
<具有不同滑动面直径的端部构件的制作>
端部构件及轴承均使用聚甲醛。通过改变对该端部构件进行注塑成型时树脂注射后的保压条件，对端部构件的滑动面的直径Da进行了调整。具体而言，通过增大相对于如下所示的比较例1及2的保压，制作了具有实施例1-1～1-5这样的滑动面的直径Da的端部构件。
<滑动面的直径的测定方法>
滑动面的直径Da采用激光扫描测微仪(Mitutoyo Corporation，RA-801)进行了测定。
<评价方法>
使滑动面与轴承内周面的相对滑动速度为9.3m/分，在感光体鼓上安装端部构件，利用图像形成装置、以上述滑动速度进行了5000页的印刷。然后，取出端部构件及轴承，对滑动面及轴承内周面的熔融及磨耗程度进行了观察。
<结果的评价基准>
对滑动面及轴承的内周面进行观察，按照下述基准进行了评价。
×：由于摩擦引起的温度上升，观察到了滑动面熔融的痕迹。或者，观察到了滑动面或轴承内周面存在因摩擦而发生了显著切削的痕迹。
○：观察到了滑动面或轴承内周面存在因摩擦而发生了少许切削的痕迹。此外，未观察到熔融的痕迹。
◎：未观察到滑动面或轴承内周面有被切削的痕迹，也未观察到因温度上升而发生熔融的痕迹。
<结果>
表1中示出了具备滑动面的部位的外径(Da)、轴承的内径(Db)、其差值(Db-Da)、及评价结果。
[表1]
Figure BDA0000145786280000161
对于端部构件的具备滑动面的部位的外径与轴承的内径之差(Db-Da)小于0.06mm的比较例1及比较例2而言，其评价均为×。
另一方面，对于差值(Db-Da)在0.06mm以上的实施例1-1～1-3而言，尽管观察到了滑动面存在因摩擦而发生了切削的痕迹，但未观察到熔融的痕迹，评价为○。此外，对于差值(Db-Da)为0.25mm以上的实施例1-4、1-5而言，得到了评价为◎的表面。
[实施例2]
实施例2中，对滑动面的表面粗糙度加以变更，制作了端部构件，并针对熔融、熔粘进行了研究。以下进行详细说明。
<形成具备不同粗糙面的滑动面的端部构件的制作>
在后述的表2中，参考例2以外的端部构件使用了聚甲醛树脂的一般等级(Mitsubishi Engineering-Plastics公司制造，F20-03)、轴承使用了聚苯乙烯。参考例2的端部构件使用的是在聚甲醛中含有20重量％滑动性高的氟树脂而得到的树脂(Mitsubishi Engineering-Plastics公司制造，FL-2020)。
参考例1及参考例2使用传统的模具、通过注射成型制作了端部构件，并直接连同滑动面一起使用。
另一方面，实施例2-1～实施例2-3、及实施例2-6使用传统的模具、通过注射成型成型了端部构件，并利用切削机对其滑动面的表面进行切削，通过变更切削工具、切削条件(进给量、转速、车刀的接触角等)，对圆周方向的表面粗糙度进行了调整。
另外，实施例2-4、2-5使用传统的模具、通过注射成型成型了端部构件，并利用NC铣削加工机对其滑动面进行加工，对于面粗糙度，通过改变程序来变更加工工具的大小、刻入深度，对轴向的表面粗糙度进行了调整。
<滑动面的Ra及峰态量Ku的测定方法>
使用表面粗糙度测定机(Mitutoyo Corporation，SURF TEST-SV-548)对凹部及凸部在滑动面的圆周方向上延伸、并具有沿轴向排列的凹凸的粗糙面(实施例2-1～2-3、2-6)实施了利用探针直径为5μm的探针的接触测定。另一方面，对于凹部及凸部在端部构件的轴向上延伸、并具有沿滑动面的圆周方向排列的凹凸的粗糙面(实施例2-4、2-5)，也可以使用与上述相同的表面粗糙度测定机，进行利用探针的接触测定。但是，在本实施例2中，利用该测定机时，超出了测定范围，因此利用图像测定机(TESA公司，TESA VISIO 300)对高度差进行了非接触的测定。
<评价方法>
评价方法如下所述。在各例中，重复印刷1种印刷图案，每印4000页加入1小时的休止，实施了12000页的印刷，并对实验后的端部构件的滑动面进行了目测评价。另外，还进行了在试验中途(4000页)阶段的评价。进一步，对最后输出的被印刷物的画质进行了评价。需要说明的是，在参考例1中，在滑动面与内周面之间使用了润滑剂，但在其它实例中未使用润滑剂。另外，此时的滑动速度为13m/分。
<评价的基准>
对滑动面的目测评价基准如下所述。
◎：滑动面未发生熔融，滑动面或轴承内周面未因摩擦而发生切削。
○：滑动面未发生熔融，但观察到了滑动面或轴承内周面存在因摩擦而发生了切削的痕迹。
×：滑动面发生了熔融，并且观察到了在滑动面或轴承内周面存在因摩擦而在整个面上发生了切削的痕迹。
另一方面，对最后输出的被印刷物的画质评价如下所述。
◎：未发现有图像缺陷。
○：在少于印刷面积的5％的区域观察到了图像缺陷。
×：在印刷面积的5％以上的区域观察到了图像缺陷。
<结果>
表2中示出了端部构件的材质、润滑剂的有无、Db-Da、Ra、峰态量Ku、粗糙面方向、及评价结果。表2中的“Db-Da”为端部构件的具备滑动面的部位的外径(Da)与轴承的内径(Db)之差。另外，就“粗糙面方向”而言，将凹部及凸部在滑动面的圆周方向上延伸、并具有沿轴向排列的凹凸的粗糙面视为“圆周方向”，将凹部及凸部在端部构件的轴向上延伸、并具有沿圆周方向排列的凹凸的粗糙面视为“轴向”。
[表2]
Figure BDA0000145786280000181
通过将参考例1、2和实施例2-1～2-6对比可知，即使不使用润滑剂，通过使滑动面满足Ra≥0.5μm，也能够获得与使用润滑剂的情况相同的结果。另外还可知，为了获得上述结果，粗糙面方向可以为圆周方向及轴向中的任意方向。由此可以认为，对于具有除此之外的其它方向、即倾斜方向、非连续形态(点状等)、褶皱加工等图案的粗糙面、通过压花加工而形成的粗糙面而言，也具有同样的效果。
此外，通过将参考例2和实施例2-1～2-6对比可知，尽管参考例2中使用的端部构件的树脂具有非常优异的滑动性，但相比而言实施例2-1～2-5的结果更为良好，与实施例2-6为同等水平。由此可知，相比于树脂本身的滑动性，表面粗糙度Ra更为重要。
由实施例2-6可知，在Db-Da小的情况下，通过对Ra进行适当调整，可获得良好的结果。
本实用新型并不限定于上述实施方式，可自由进行适当的变形、改良等。此外，作为上述实施方式中的各构成要素的材质、形状、尺寸、数值、形态、数量、配置场所等，只要能够实现本实用新型，可以为任意情况，并无限定。
以上结合特定的实施方式对本实用新型进行了详细说明，但本领域技术人员应该理解的是：在不超出本实用新型的构思和范围的情况下，可以加入各种变更及修正。
本申请基于2011年3月24日提出的日本专利申请(日本特愿2011-066706)、2011年3月24日提出的日本专利申请(日本特愿2011-066705)而完成，作为参考，本说明书中援引了上述申请中的内容。
工业实用性
本实用新型可以在不使用润滑剂的情况下抑制由感光体鼓单元的端部构件与轴承之间的摩擦而引起的熔融及熔粘。

Claims (20)

1.一种图像形成装置，其具备：
圆筒形的感光体鼓；
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体；以及
轴承，其具有规定与所述滑动面相对的内周面的孔，并通过将所述构件的所述筒状体插入所述孔中来支撑所述筒状体，
其特征在于，所述构件的具备所述滑动面的部位的外径与所述轴承的所述孔的孔径之差为0.06mm以上且0.5mm以下。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面及所述轴承的所述内周面中的至少一个面具有轴向斜度。
5.一种处理卡盒，其具备：
圆筒形的感光体鼓；
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体；以及
轴承，其具有规定与所述滑动面相对的内周面的孔，并通过将所述构件的所述筒状体插入所述孔中来支撑所述筒状体，
其特征在于，所述构件的具备所述滑动面的部位的外径与所述轴承的所述孔的孔径之差为0.06mm以上且0.5mm以下。
6.根据权利要求5所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
7.根据权利要求6所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面及所述轴承的所述内周面中的至少一个面具有轴向斜度。
9.一种构件，其具备安装于感光体鼓的端部、且具有成为滑动面的外周面的筒状体，其特征在于，
所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
10.根据权利要求9所述的构件，其特征在于，所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
11.根据权利要求9或10所述的构件，其特征在于，所述滑动面具有轴向斜度。
12.一种感光体鼓单元，其具备：
圆筒形的感光体鼓；和
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体，
其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
13.根据权利要求12所述的感光体鼓单元，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
14.根据权利要求12或13所述的感光体鼓单元，其特征在于，所述构件的所述滑动面具有轴向斜度。
15.一种处理卡盒，其具备：
圆筒形的感光体鼓；
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体；
带电辊，其是设置成能够使所述感光体鼓带电的圆筒状的辊；以及
显影辊，其是向所述感光体鼓供给显影剂的圆筒状的辊，
其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
16.根据权利要求15所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
17.根据权利要求15或16所述的处理卡盒，其特征在于，所述构件的所述滑动面具有轴向斜度。
18.一种图像形成装置，其具备：
圆筒形的感光体鼓；
构件，其安装于所述感光体鼓的端部、且具备具有成为滑动面的外周面的筒状体；
旋转驱动轴，其与所述端部连结，使所述构件及所述感光体鼓旋转；以及
轴承，其具有规定与所述滑动面相对的内周面的孔，并通过将所述构件的所述筒状体插入所述孔中来支撑所述筒状体，
其特征在于，所述构件的所述滑动面在任意方向上的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以上。
19.根据权利要求18所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面的峰态量Ku为2.8以下。
20.根据权利要求18或19所述的图像形成装置，其特征在于，所述构件的所述滑动面及所述轴承的所述内周面中的至少一个面具有轴向斜度。
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