CN102169300A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像形成装置。该图像形成装置包括：图像形成单元，其包括具有旋转轴的图像保持体并在该图像保持体上形成图像；由导电烧结体制成的轴承，其接触并支撑所述旋转轴，使得所述旋转轴能够旋转；以及金属支撑部，其被电接地并且具有接触并支撑所述轴承的切口。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及图像形成置。

背景技术

在本领域中，一般来说，图像形成装置由具有旋转轴的、通过充电装置被充电的感光鼓构成。因此，需要将感光鼓的旋转轴电接地。已知一种技术是通过耦合装置、卷曲导电部件、具有类似弹簧的形状的板的导电组件或腿部(例如，日本专利申请特开JP-A-2001-92333号公报、日本专利申请特开JP-A-2009-230005号公报、日本专利申请特开JP-A-2000-98682号公报、日本专利申请特开JP-A-2007-307710号公报和日本专利申请特开JP-A-2006-53465号公报)进行接地。

发明内容

本发明的目的是减少将旋转轴进行接地时使用的部件数量。

本发明的第一方面提供了一种图像形成装置，该图像形成装置包括：图像形成单元，其包括具有旋转轴的图像保持体并用于在该图像保持体上形成图像；由导电烧结体制成的轴承，其接触并支撑所述旋转轴，使得所述旋转轴能够旋转；以及金属支撑部，其被电接地，并且具有接触并支撑所述轴承的切口。

本发明的第二方面提供了根据第一方面的图像形成装置，其中：所述轴承具有圆柱形状；并且所述切口在两个或更多个点处接触所述轴承的周面。

本发明的第三方面提供了根据第一方面的图像形成装置，其中所述切口具有相对于水平方向倾斜的边缘，该边缘接触所述轴承。

本发明的第四方面在于提供根据第二方面的图像形成装置，其中，所述切口具有相对于水平方向倾斜的边缘，该边缘接触所述轴承。

根据本发明的所述第一方面，可以在旋转轴和支撑部之间进行电连接而无需提供与轴承分离的部件。

根据本发明的第二方面，与切口和轴承的周面不是在两个或更多个点处彼此接触的情况相比，更好地便于旋转轴和支撑部之间的导电。

根据本发明的第三方面和第四方面各个，与切口不具有与轴承接触的斜边的情况相比，更好地便于旋转轴和支撑部之间的导电。

附图说明

现在将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中：

图1示意性示出了根据本发明的示例性实施方式的图像形成装置的结构；

图2是图像形成装置的外部的立体图；

图3是图像形成装置在打开盖时的截面图；

图4是感光鼓的立体图；

图5是沿图4中箭头V-V观看到的截面图；

图6是图5的c部的放大图；

图7是轴承的立体图；以及

图8示出了支撑感光鼓的轴的支撑板。

具体实施方式

1.示例性实施方式

在本示例性实施方式中，图像形成装置提供了打印机、复印机或传真机的功能。图1示意性示出了根据本示例性实施方式的图像形成装置的结构。下面，对从正面观看的图像形成装置1进行说明，其中，向后的方向定义为X(+)，向前的方向定义为X(-)，向左的方向定义为Y(+)，向右的方向定义为Y(-)，向上的方向定义为Z(+)，而向下的方向定义为Z(-)。

图像形成装置的结构

图像形成装置1是图像形成单元沿中间转印带串联设置的串联型彩色打印机。图像形成装置1在内部具有图像处理装置(未示出)。图像处理装置对从扫描仪、个人计算机、电话线等(未示出)接收到的图像数据执行图像处理。图像形成装置1还具有分别用于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的四个图像形成单元2Y、2M、2C和2K。图像形成单元2Y、2M、2C和2K通常并排设置，同时彼此分开，并且相对于水平方向以特定角度(例如，20度)倾斜。在这种结构中，图像首先转印到中间转印带上的用于黄色(Y)的图像形成单元2Y位于相对较高的位置，而图像最后转印到中间转印带上的用于黑色(K)的图像形成单元2K位于相对较低的位置。与图像形成单元2Y、2M、2C和2K水平设置的情况相比，由于四个图像形成单元2Y、2M、2C和2K以特定角度倾斜的这种结构，图像形成单元2Y、2M、2C和2K在宽度方向(X轴方向)的长度变短。

四个图像形成单元2Y、2M、2C和2K各具有基本上相同的结构，因此，四个图像形成单元2Y、2M、2C和2K在以下描述中统称为“图像形成单元2”，除非有必要另外特指。

图像形成单元2具有感光单元3和显影单元5。感光单元3具有充电装置和用作图像保持体的感光鼓4。感光单元3可从装置主体40拆下。显影单元5通过框架(未示出)固定到装置主体40上。

在图像形成单元2Y、2M、2C和2K下方设置有图像曝光装置6。图像曝光装置6对于图像形成单元2Y、2M、2C和2K是共用的。图像曝光装置6具有发射基于图像数据调制的激光束的四个激光二极管(未示出)。从这些激光二极管发射的四个激光束被多棱镜偏转。然后，四个激光束通过透镜和反射镜(未示出)分别到达图像形成单元2Y、2M、2C和2K的感光鼓4的表面，以在其上形成潜像。感光鼓4上形成的潜像通过显影单元5Y、5M、5C和5K被显影，以分别形成各色的色调剂图像。在图像形成单元2Y、2M、2C和2K的感光鼓4上依次形成的各色的色调剂图像通过一次转印辊11以多层形式转印到中间转印带10的外周面上。用作中间转印部件的中间转印带10设置在图像形成单元2Y、2M、2C和2K上方。

中间转印带10是通过诸如驱动辊12、张紧辊13和惰辊14的多个辊以张紧支撑的环带状部件。中间转印带10通过驱动辊12沿箭头A的方向循环驱动，驱动辊12通过驱动马达(未示出)旋转驱动。中间转印带10的下侧相对于水平方向倾斜，使得下侧向较低位置移动。中间转印带10的下侧与图像形成单元2Y、2M、2C和2K的感光鼓4Y、4M、4C和4K接触。可以使用由诸如聚酰亚胺的合成树脂制成的柔性膜作为中间带10，其中，合成树脂膜的端部通过熔接等方式连接起来以形成环带部件。

中间转印带10、一次转印辊11、驱动辊12、张紧辊13和惰辊14构成了中间转印单元9。

图像形成装置1在内部具有片材容器24。片材容器24存储具有确定大小和材料的记录片材18，各记录片材18用作记录介质。从片材容器24沿由辊形成的片材路径21一次传送一张记录片材18。在片材路径21中，记录片材18通过馈送辊25和片材分离传送用辊26单个地分离并传送到定位辊28，然后在定位辊28暂时停止。由此，记录片材18进一步通过以预定定时被旋转驱动的定位辊28传送到中间转印带10上的二次转印位置。在二次转印位置处，设置有二次转印辊17。二次转印辊17以加压的方式接触中间转印带10的表面。二次转印辊17挤压驱动辊12，已经以多层的方式转印到中间转印带10上的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的色调剂图像，由此，由于压力和静电力，进行色调剂图像到记录片材18上的二次转印。在二次转印处理之后，使其上已经转印了多种颜色的色调剂图像的记录片材18经过定影处理，在定影处理中，通过定影装置19施加热和压力。然后，记录片材18通过输出辊20输出到片材接收单元23上，片材接收单元23设置在图像形成装置1的顶部。在片材路径21中，还设置了反转机构22以反转记录片材18的两面。

图像形成装置的结构

接着，参照图1到3来描述图像形成装置1的结构。图2是图像形成装置的外部的立体图。图3示出了当打开盖时图像形成装置1的内部。

图像形成装置1具有安装到装置主体40的侧边的可打开组件41和43。可打开组件41和43能够绕支撑轴42打开。可打开组件43通常关闭，然而，当使用与片材容器24中存贮的记录片材不同类型的记录片材时，打开可打开组件43以从此处向片材路径21馈送记录片材。

盖45设置在装置主体40的顶部上。盖45能够绕支撑轴46打开。盖45的上表面用作接收输出的其上形成有色调剂图像的记录片材18的片材接收单元23。还在装置主体40的顶部上设置操作单元49。操作单元49例如具有用于输入记录介质数量的数字键盘。

盖45通常关闭以盖住装置主体40，然而，当向装置主体40安装感光单元3Y、3M、3C和3B或从装置主体40移除感光单元3Y、3M、3C和3B时，盖45打开。为了防止沿盖45的内侧安装的中间转印单元9接触可打开组件41，在打开盖45之前打开可打开组件41。另一方面，当关闭可打开组件41以盖住装置主体40时，在关闭可打开组件41之前盖45是打开的。

感光鼓的支撑结构

接着，参照图4到图8来描述支撑感光单元3的感光鼓4的支撑结构。图4是感光单元3的立体图。图5是沿图4箭头V-V表示的方向观看的截面图。图6是图5的c部的放大图。图7是轴承的立体图。图8示出了支撑感光鼓的轴的支撑板。

感光单元3具有由树脂制成的单元主体301。单元主体301在两侧分别具有凸缘单元302和303。凸缘单元302和303支撑感光鼓4、充电辊305等各个的两纵向侧，使得感光鼓4、充电辊305等能够旋转。凸缘单元302的一侧具有暴露于外部的导电端子单元304。端子单元304电连接到容纳于凸缘单元302中的基板(未示出)，该基板上安装有电子部件。电子部件提供存储器功能，以记录与感光单元3的操作状态有关的数据(例如，感光鼓4的转数和问题)。经由端子单元304取回这些数据。

如图5所示，感光鼓4具有鼓401。鼓401由金属圆柱体形成，其由诸如铝的材料制成，在其上层叠并形成有内涂层、电荷生成层和电荷转移层。通过由绝缘材料制成的盖402和403盖住鼓401的两侧。鼓401在轴线的中心具有由导电材料(例如，不锈钢杆)制成的旋转轴404。旋转轴404设置成，使得其端部分别穿过盖402和403中的孔402A和403A凸出到外部。

旋转轴404的两侧分别插入各用作滑动轴承的轴承410中。轴承410分别通过轴承固定具415固定到凸缘单元302和303。各轴承410由对包括石墨的金属粉末进行压模并在熔点以下的温度烧结而产生的烧结体制成。各轴承410具有圆柱形管411。如图7所示，管411具有在一个孔部上形成的凸缘412。各凸缘412具有通过切割盘的边缘制成的两个平行弦。当凸缘412插入凸缘单元302和303上形成的凹部(未示出)时，轴承410止转到凸缘单元302和303。

轴承410的烧结体具有无数极小的气孔，因此，管411的表面也具有极小的气孔。在旋转轴404插入轴承410的同时，旋转轴404的外周面和管411的内周面彼此接触。与管411的内周面没有极小气孔的情况相比，由于管411的内周面上形成的无数极小的气孔，所以旋转轴404的外周面和管411的内周面彼此接触的面积减小。当与旋转轴的接触面积减小时，轴承410和旋转轴404之间的摩擦阻力也减小。在这种方式下，轴承410支撑插入管411中的旋转轴404，使得旋转轴404能够旋转。

作为轴承410的材料的烧结体由包括石墨的材料制成。烧结体是表面电阻值小于107欧姆的导电材料。因此，轴承410用作允许电流流动的导体。这里所提的“导电材料”是具有能够进行将旋转轴404接地所需要的电连接的电阻的材料。具体地说，用作轴承410的材料的烧结体的电阻可以具有电容易通过的小的值。在不包括任何油的情况下形成烧结体，以具有小值电阻并电容易通过。然而，如果保持能够进行将旋转轴404接地所需要的电连接的电阻，则在烧结体中包含少量油是没有问题的。

在图像形成装置1中，感光鼓4的旋转轴404由旋转轴支撑机构可旋转地支撑，并且旋转轴404被电接地。旋转轴支撑机构具有导电轴承410和用作支撑轴承410的支撑部的支撑板420。在应用该结构时，不需要在装置主体40中设置与轴承分离以支撑旋转轴404的部件，诸如接合部件、卷曲的导电部件或者具有类似于弹簧形状的板的导电部件(腿部)。因此，用于将旋转轴接地的组件数量减少。结果，图像形成装置1的尺寸可以减小。此外，与注入有导电纤维的树脂轴承相比，由烧结体制成的轴承410增加了耐磨性。

支撑板的结构

支撑板420支撑感光鼓4的旋转轴404。支撑板420安装到保持装置主体40在向后方向(X(+))和向前方向(X(-))之间的空间的框架(未示出)。支撑板420通过该框架接地。各支撑板420具有彼此等间隔的切口421Y、421M、421C和421K。切口421Y、421M、421C和421K沿向上方向(Z(+))开放并沿向下方向(Z(-))延伸。各切口421Y、421M、421C和421K接触轴承410的周面，以从下方支撑轴承410。各切口421Y、421M、421C和421K(图8的放大图中由421表示)在与轴承410的接触部中具有相对于水平方向(X轴)倾斜的斜边422。

当带有轴承410的旋转轴404插入到切口421中时，感光单元3的重量沿向下方向(Z(-))施加到轴承410。因此，如图8的放大图所示，轴承410挤压斜边422。

轴承410的周面在d点、e点和f点接触切口421。因此，与例如沿轴承410的周面以弧形形状形成的切口在线性区域接触轴承410的周面的情况相比，更好地便于进行旋转轴404和支撑板420之间的导电。

换句话说，如果以弧形形状形成切口，难以使轴承周面与切口的弧形部无间隙地接触，并且轴承和支撑部件之间的电流通道由于该间隙形成电阻而变得更难。然而，当轴承410的周面在三点接触切口421时，由于间隙造成的电阻很少出现，因此便于旋转轴404和支撑板420之间的导电。

此外，由于感光单元3的重量加到轴承410，所以轴承410挤压切口421并且轴承410的周面与切口421难以分离，因此进一步便于轴承410和支撑板420之间的导电。

位于旋转轴404各侧的两个支撑板420由相同的金属导电材料制成并具有相同厚度。此外，在形成切口421和其它孔的处理过程中，两个支撑板410交叠。在应用该方法时，使在处理期间在两个支撑板420中出现的切口421的毛刺和变形变得统一。结果，防止旋转轴404的两侧的对准不良。

2.变形

如下所述，可以对前述示例性实施方式进行变形。

在本示例性实施方式中，切口421具有与轴承410接触的斜边422。然而，该边的形状仅仅是示例。如果轴承410的周面具有与切口421的接触点，可以使用任何形状的边。

在本示例性实施方式中，轴承410的周面在三点：d点、e点和f点处接触支撑板420，如图8的放大图所示。然而，周面可以在两个点处接触支撑板420，所述两个点为d点和e点的组合，或d点和f点的组合。切口可以具有使得该切口在四个或更多个点处接触轴承410的形状。

旋转轴404的两侧由轴承410可旋转地支撑；然而，旋转轴404的一侧可以由轴承410支撑，而旋转轴404的另一侧可以由非导电轴承支撑。

在本示例性实施方式中，轴承410由包含石墨的烧结体制成；然而，如果能够保持导电性，则轴承410可以由包含除石墨外的材料的烧结体制成。

出于解释和说明的目的，对本发明的示例性实施方式提供了前述描述。其目的不是穷举性，也不是将本发明限制于所公开的精确形式。显然，许多修改和变型对于本领域的技术人员是明显的。选择并描述了这些实施方式，使得最佳地解释本发明的原理及其实际应用，由此使本领域的其他技术人员利用各种实施方式以及设想出适合特定应用的各种变形来能够理解本发明的用途。旨在通过所附权利要求书及其等同物限定本发明的范围。

Claims (4)

1.一种图像形成装置，该图像形成装置包括：

图像形成单元，其包括具有旋转轴的图像保持体并用于在该图像保持体上形成图像；

由导电烧结体制成的轴承，其接触并支撑所述旋转轴，使得所述旋转轴能够旋转；以及

金属支撑部，其被电接地并且具有接触并支撑所述轴承的切口。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中：

所述轴承具有圆柱形状；并且

所述切口在两个或更多个点处接触所述轴承的周面。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述切口具有相对于水平方向倾斜的边缘，该边缘接触所述轴承。

4.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，所述切口具有相对于水平方向倾斜的边缘，该边缘接触所述轴承。

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