專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用非接觸充電方法的電子照相圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的圖像形成裝置中，諸如電子照相復(fù)印機(jī)，感光體(帶電部件)的表面通過電暈放電設(shè)備均勻地帶有正極性或負(fù)極性的電荷。在隨后的曝光處理中，該表面的某些點(diǎn)被選擇性地放電以形成靜電潛像。然后，具有所施加的預(yù)定顯影偏壓量的顯影劑供應(yīng)設(shè)備向感光體的表面提供顯影劑，由此使該潛像顯現(xiàn)，即，顯影。
某些使用電暈放電方法的圖像形成裝置配備有組合顯影/清潔設(shè)備。該圖像形成裝置使用色劑散布處理，而非專用的清潔設(shè)備。在該色劑散布處理中，導(dǎo)電刷使先前轉(zhuǎn)印處理之后余留在感光體上的殘余色劑顆粒散布。而且，該裝置采用使用磁性色劑的顯影處理。參看日本已審查的專利申請(qǐng)No.H06-50416，P.3，left column，lines 4～7。
組合顯影/清潔設(shè)備允許使該裝置尺寸減小。然而，該裝置中提供的電暈放電設(shè)備易于受到環(huán)境因素的影響，諸如濕度或灰塵。而且，電暈放電處理牽涉臭氧散發(fā)，其具有討厭的氣味，并且可能對(duì)人的健康有有害的影響。
一種對(duì)于前面的問題的解決方案是接觸充電方法，其中帶電部件(感光體鼓)的表面通過同導(dǎo)電部件(充電輥)的直接接觸充電，向該導(dǎo)電部件施加具有迭加了交流電壓的直流電壓。
然而，接觸充電方法導(dǎo)致了下文描述的問題。在使用接觸充電方法的圖像形成裝置中，導(dǎo)電部件(充電輥)變?yōu)橥瑤щ姴考?感光體鼓)的表面直接接觸。因此，當(dāng)在帶電部件和導(dǎo)電部件的表面上存在相對(duì)硬的顆粒時(shí)，諸如色劑載體，在表面變?yōu)橄嗷ソ佑|時(shí)該顆粒刮擦表面。而且，粘附于導(dǎo)電材料(充電輥)表面的一部分的異物顆粒使得帶電部件(感光體鼓)表面的對(duì)應(yīng)部分變得不均勻帶電。
為了解決前面的接觸充電方法的問題以及實(shí)現(xiàn)其最大的優(yōu)點(diǎn)，即，無臭氧散發(fā)，已經(jīng)提出了一種非接觸的充電方法，其中充電部件被安置在感光體附近(因此，不與之接觸)。參看JP-H05-307279-A的

圖1，或者JP-H07-301973-A的圖1。
還提出了一個(gè)涉及配備有二成分顯影設(shè)備的圖像形成裝置的非接觸充電方法的申請(qǐng)。參看JP-2001-188403-A的paragraph 以及圖1。在該裝置中，使充電部件的放電表面和感光體之間的最窄空隙大于色劑顆粒的直徑。這防止了色劑載體或者色劑載體上承載的色劑在該空隙中粘住。因此，防止了色劑載體刮擦或污染感光體和充電部件的表面。
然而，如JP-2001-188403-A公開的裝置不具有諸如日本已審查的專利申請(qǐng)No.H06-50416所公開的組合顯影/清潔設(shè)備。因此，該裝置趨向于增加尺寸并且需要高的供電電壓。而且，由于使充電部件和感光體的表面之間的最窄空隙大于色劑載體顆粒的直徑，因此需要額外的電壓量用于為感光體充電。
而且，如果使該空隙小于色劑載體顆粒的直徑以解決該問題，則減小了施加到充電輥的電壓。然而，空隙寬度的變動(dòng)可能具有較大的影響，并且因此須使該空隙寬度維持于高的精度。而且，需要在感光體和充電輥的上流側(cè)上執(zhí)行清潔處理，以便于防止感光體或充電輥被刮擦或污染。該清潔處理潛在地導(dǎo)致了負(fù)荷扭矩的增加，或者感光體表面上的磨損和刮擦。
本發(fā)明的特征在于提供一種使用非接觸充電方法的圖像形成新裝置，其能夠精確地調(diào)節(jié)非接觸的充電輥和感光體之間的空隙，由此防止由異常放電或不充分的充電所引起的該感光體鼓被不均勻充電，并且確保了高質(zhì)量的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一種圖像形成裝置，包括感光體鼓，其具有被壓接在其相對(duì)兩端中的凸緣；非接觸充電輥，其被配置為面對(duì)該感光體鼓但是不具有同該感光體鼓的直接接觸；和隔離件，用于維持該感光體鼓和該非接觸充電輥之間的空隙。該隔離件繞該非接觸充電輥的相對(duì)端部部分纏繞。該隔離件的纏繞部分同該充電輥的該各自相對(duì)端部的距離大于每個(gè)該凸緣的有效突出長度。
感光體主體的外徑在其中壓入了該凸緣的感光體主體部分(即被壓入部分)處增加。因此，在前面的構(gòu)成中，繞該非接觸充電輥纏繞的該隔離件在各自位置被壓接在該感光體鼓上，該各自位置同該充電輥的該各自相對(duì)端部的距離大于每個(gè)該凸緣的有效突出長度。前面的構(gòu)成允許精確地調(diào)節(jié)該充電輥和該感光體鼓之間的空隙，由此防止由異常放電或不充分的充電所引起該感光體鼓被不均勻充電。因此確保了高質(zhì)量的圖像。
自該感光體鼓的各自相對(duì)端部處測(cè)量時(shí)該凸緣每個(gè)均具有約5mm的有效突出長度。如圖3中所示，該感光體鼓的外徑在距離該相對(duì)端部大于約10mm(即大于兩倍于該有效突出長度)處呈現(xiàn)出微小的增加。
因此，通過將該隔離件的纏繞位置設(shè)定為同該充電輥的該各自相對(duì)端部的距離為兩倍于該有效突出長度達(dá)到約10mm，可以精確地調(diào)節(jié)該空隙。為了避免對(duì)轉(zhuǎn)印區(qū)域ρc和圖像區(qū)域ic的限制，如圖4所示，優(yōu)選的是，不將該隔離件的該各自纏繞位置設(shè)定為離開該充電輥的該相對(duì)端部較遠(yuǎn)。
每個(gè)均具有小于該感光體鼓內(nèi)徑的外徑的該凸緣可以通過粘合劑固定地粘合到該感光體鼓的該各自相對(duì)端部，該粘合劑具有近似等于該感光體鼓的線性膨脹系數(shù)的線性膨脹系數(shù)。
在前面的構(gòu)成中，具有3.0*10-5的線性膨脹系數(shù)的紫外線固化樹脂，下文中被稱為UV-固化樹脂可用作該粘合劑。由于該感光體主體的鋁基軸具有2.3*10-5的線性膨脹系數(shù)，因此存在線性膨脹系數(shù)的略微差異，并且因此存在該UV-固化樹脂和該基軸之間的熱膨脹的小的差異。因此，引發(fā)了小的負(fù)面影響，諸如扭曲。而且，該UV-固化樹脂允許高精確性及高可操作性地執(zhí)行該粘合操作。
而且，當(dāng)該凸緣、感光體主體和用于將該凸緣粘合到該感光體主體的該粘合劑具有近似相等的線性膨脹系數(shù)時(shí)，不太可能引發(fā)諸如扭曲的負(fù)面影響。
該凸緣和該感光體主體的近似相等的線性膨脹系數(shù)還允許高精確性地執(zhí)行該粘合操作。例如，具有2.3*10-5的線性膨脹系數(shù)的該感光體主體的該鋁基軸同每個(gè)均包括具有3.0*10-5的線性膨脹系數(shù)的ABS樹脂(例如，Asahi Kasei Corporation Product No.R420)的該凸緣的組合導(dǎo)致了在溫度上升30℃時(shí)該感光體主體的3.2μm的外徑增加。該增加具有小的負(fù)面影響。
由于傳統(tǒng)的塑料樹脂具有約10*10-5的線性膨脹系數(shù)，因此優(yōu)選的是，選擇性地使用具有小的線性膨脹系數(shù)的樹脂材料。
該隔離件每個(gè)均可以繞該非接觸充電輥纏繞單一的匝，且每個(gè)該隔離件的相對(duì)端部以一定角度被切割，并且被配置為跨越預(yù)定寬度的空隙相互面對(duì)?？商鎿Q地，該隔離件每個(gè)均可以繞該非接觸充電輥纏繞多匝。而且，該隔離件每個(gè)均可以繞該非接觸充電輥纏繞單一的匝，且每個(gè)該隔離件的相對(duì)端部以一定角度被切割，并且在該充電輥上一個(gè)端部與另一端部重疊。而且，該隔離件每個(gè)均可以具有短于該非接觸充電輥周長的兩個(gè)部分，并且這兩個(gè)部分可以相鄰地繞該充電輥纏繞。
附圖簡(jiǎn)述圖1是說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像形成裝置的相關(guān)部分的構(gòu)成的示圖；圖2(A)～2(D)是說明了圖像形成裝置的感光體鼓和每個(gè)凸緣配合在一起的方式的示圖；圖3是指出了在將凸緣壓接在感光體鼓中之前和之后之間觀察到的感光體的外徑的變化的曲線圖；圖4是說明了圖像形成裝置的非接觸轉(zhuǎn)印輥和感光體鼓的配置的圖示；圖5是說明了隔離件繞非接觸輥纏繞的方式的圖示；圖6是說明了隔離件繞非接觸輥纏繞的另一種方式的圖示；圖7是說明了隔離件繞非接觸輥纏繞的另一種方式的圖示；圖8是說明了隔離件繞非接觸輥纏繞的另一種方式的圖示；圖9是說明了繞感光體鼓和非接觸充電輥纏繞的隔離件的圖示；圖10是示出了由關(guān)于具有壓接于其中的凸緣且具有30mm直徑的感光體鼓的基軸形變的模擬而獲得的結(jié)果的曲線圖；圖11是示出了由關(guān)于具有40mm直徑的感光體鼓的基軸形變的模擬而獲得的結(jié)果的曲線圖；圖12是示出了由關(guān)于具有50mm直徑的感光體鼓的基軸形變的模擬而獲得的結(jié)果的曲線圖；圖13是示出了具有壓接于其中的凸緣且具有30mm直徑的基軸的實(shí)際測(cè)量形變的曲線圖；圖14是示出了通過使具有壓接于其中的凸緣且具有30mm直徑的基軸的模擬形變相對(duì)于最大形變進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值的曲線圖；圖15是示出了通過使具有40mm直徑的基軸的模擬形變相對(duì)于最大形變進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值的曲線圖；圖16是示出了通過使具有50mm直徑的基軸的模擬形變相對(duì)于最大形變進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值的曲線圖；圖17是示出了通過使具有30mm直徑的基軸的模擬形變相對(duì)于基軸壁厚度進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值的曲線圖；圖18是示出了通過使具有壓接于其中的凸緣且具有0.8mm壁厚度的基軸的模擬形變相對(duì)于基軸的直徑D進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值的曲線圖；以及圖19是示出了通過使具有30mm直徑的基軸的模擬形變相對(duì)于基軸的壁厚度進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值的曲線圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式圖1是說明了根據(jù)如下文所述的本發(fā)明的實(shí)施例的圖像形成裝置的相關(guān)部分的構(gòu)成的示圖。
該圖像形成裝置包括非接觸充電設(shè)備1、充電輥1a、清潔聚酯薄膜片1b、感光體鼓2、二成分顯影設(shè)備4、顯影輥4a、轉(zhuǎn)印輥6、和電荷-調(diào)整/散布刷7。充電輥1a對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的非接觸充電輥。充電輥1a是磁化的，并且通過彈簧被施加了向下的偏壓。感光體鼓2被驅(qū)動(dòng)以在圖1中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。顯影輥4a是磁化的，并且被驅(qū)動(dòng)以在圖1中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。圖中所示的記錄介質(zhì)5以預(yù)定的輸送速度(例如，130mm/s的處理速度)輸送。在充電輥1a和感光體鼓2的圓周表面之間存在40μm的空隙3。
非接觸充電設(shè)備1具有兩個(gè)功能，即為感光體鼓2充電和清潔感光體鼓2的圓周表面。向非接觸充電設(shè)備1施加充電偏壓(即，具有迭加了交流電壓的直流電壓；-600Vdc+1.8KVpp/900Hz)。設(shè)備1逆向旋轉(zhuǎn)，即圖中的順時(shí)針方向，且設(shè)備1相對(duì)于感光體鼓2的圓周速度比是0.5∶1。在旋轉(zhuǎn)時(shí)，非接觸充電設(shè)備1為感光體鼓2的圓周表面的部分2a充電。
顯影輥4a被安置為使得在輥4a和感光體鼓2之間存在約2mm的空隙。向顯影輥4a施加顯影偏壓。輥4a逆向旋轉(zhuǎn)，且輥4a相對(duì)于感光體鼓2的圓周速度比是2.25∶1。在旋轉(zhuǎn)時(shí)，輥4a將由載體C承載的色劑顆粒T饋送到感光體鼓2上，由此通過未示出的曝光設(shè)備形成在感光體鼓2的圓周表面上的靜電潛像被顯影為部分2b上的色劑圖像。
將+2kV的轉(zhuǎn)印偏壓施加到轉(zhuǎn)印輥6。輥6以處理速度同方向旋轉(zhuǎn)(即圖中的逆時(shí)針方向)。在旋轉(zhuǎn)時(shí)，輥6將記錄介質(zhì)5壓接在感光體鼓2上，并且輸送介質(zhì)5，由此在感光體鼓2上形成的色劑圖像被轉(zhuǎn)印到介質(zhì)5上。在色劑圖像被轉(zhuǎn)印之后，在感光體鼓2的表面上存在殘余物，諸如未轉(zhuǎn)印的色劑顆粒T或者載體C，以及來自記錄介質(zhì)5的表面的紙屑P。
通過施加+500Vdc的刷偏壓，電荷-調(diào)整/散布刷7調(diào)節(jié)感光體鼓2的圓周表面上的電荷量。刷7使余留在感光體鼓2的圓周表面上的靜電潛像散布。刷7還使殘余的色劑顆粒T、載體C和紙屑P較少地被吸引到感光體鼓2的圓周表面。
然后，通過充電輥1a的電場(chǎng)，余留在感光體鼓2的表面上的色劑顆粒T被收集到清潔聚酯薄膜片1b上。通過充電輥1a的磁場(chǎng)，載體C被收集到聚酯薄膜片1b上。所收集的色劑顆粒T和載體C返回到顯影設(shè)備4的色劑槽中。因此，該圖像形成裝置未配備有額外的、單獨(dú)的清潔設(shè)備。應(yīng)當(dāng)注意，色劑顆粒T每個(gè)均具有8μm的直徑，而載體C每個(gè)均具有60μm的直徑。因此，不能通過空隙3并且受到顯影輥1a的阻擋的載體C連同其上承載的色劑顆粒T收集在一起。
為了確保正確地執(zhí)行充電和清潔功能，根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成裝置具有下面的構(gòu)造。如圖4～8所示的隔離件8在輥1a的相對(duì)端部附近的各自纏繞位置，繞充電輥1a纏繞。通過將隔離件8壓接在感光體鼓2上，精確地調(diào)節(jié)充電輥1和感光體鼓2之間的空隙3。
在如圖2(A)～2(D)所示的第一實(shí)施例中，凸緣9通過壓接在主體2A的相對(duì)端部中，同該感光體主體2A配合。
每個(gè)凸緣9包括同插入部分9b一體的環(huán)形板9a。插入部分9b具有約5mm的有效突出長度α。隔離件8的各自纏繞位置同輥1a的各自端部的距離大于長度α。每個(gè)凸緣9的外徑D2稍微大于感光體主體2A的內(nèi)徑D1。因此，感光體主體2A的外徑D3在凸緣9被壓入其中的感光體主體2A的部分(即被壓入部分)處增加。
如由圖3所清楚的，外徑D3在感光體鼓2的每個(gè)相對(duì)端部處呈現(xiàn)出最大增加。在同每個(gè)相對(duì)端部的距離X在0至10mm的范圍中，直徑D3呈現(xiàn)出顯著的增加。隨著距離X超過10mm，直徑D3呈現(xiàn)出相對(duì)微小的增加。更具體地，直徑D3的增加隨著距離X超過有效突出長度α的兩倍而小得可以忽略。
因此，為了避免在被壓入部分中外徑D3的增加的影響，將隔離件8的各自纏繞位置設(shè)定為同感光體鼓2的相對(duì)端部的距離為兩倍于有效突出長度α，即距離長度Xg，例如圖4中所說明的。如上文所述的構(gòu)成允許精確地調(diào)節(jié)充電輥1a和感光體鼓2之間的空隙3，由此防止由異常放電或不充分的充電所引起的該感光體鼓2被不均勻充電。因此確保了高質(zhì)量的圖像。
由于每個(gè)凸緣9的有效突出長度α可能被設(shè)定為5mm或更短，因此優(yōu)選的是，隔離件8的各自纏繞位置被設(shè)定為，同感光體主體2A的相對(duì)端部的距離為兩倍于有效突出長度，或者約為10mm。為了避免對(duì)轉(zhuǎn)印區(qū)域ρc和圖像區(qū)域ic的限制，如圖4所示，優(yōu)選的是，不將隔離件8的各自纏繞位置設(shè)定為離開主體2A的相對(duì)端部較遠(yuǎn)。
在另一未說明的實(shí)施例中，可替換地，通過凸緣9和主體2A的粘合配合，凸緣9同感光體主體2A配合。在該情況中，優(yōu)選的是，每個(gè)凸緣9具有小于主體2A的內(nèi)徑的外徑，并且待使用的粘合劑具有同主體2A的線性膨脹系數(shù)近似相等的線性膨脹系數(shù)。
例如，具有3.0*10-5的線性膨脹系數(shù)的紫外線固化樹脂，下文中被稱為UV-固化樹脂可用作該粘合劑。感光體主體2A包括具有2.3*10-5的線性膨脹系數(shù)的鋁基軸。由于相互之間的線性膨脹系數(shù)的略微差異，UV-固化樹脂和基軸之間具有熱膨脹的小的差異，由此引發(fā)了小的負(fù)面影響，諸如扭曲。而且，UV-固化樹脂允許高精確性及高可操作性地執(zhí)行粘合操作。
在通過粘合使凸緣9同感光體主體2A配合時(shí)，當(dāng)凸緣9、主體2A和粘合劑具有近似相等的線性膨脹系數(shù)時(shí)，所引發(fā)諸如扭曲的負(fù)面影響小。更具體地，使用了以下組合用作粘合劑的UV-固化樹脂；包括具有2.3*10-5的線性膨脹系數(shù)的鋁基軸的感光體主體2A；和包括具有3.0*10-5的線性膨脹系數(shù)的ABS樹脂(例如，Asahi Kasei CorporationProduct No.R420)的凸緣9。該組合導(dǎo)致了在溫度上升30℃時(shí)的3.2μm的外徑D3的增加。因此，該組合防止了外徑D3增加到具有負(fù)面影響的程度。由于傳統(tǒng)的塑料樹脂具有約10*10-5的線性膨脹系數(shù)，因此優(yōu)選的是，選擇性地使用具有小的線性膨脹系數(shù)的樹脂材料。
另一方面，當(dāng)充電輥1a以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖1中所示，隔離件8經(jīng)受同感光體鼓2的摩擦，并且具有高的變得展開的趨勢(shì)。因此，為了精確地維持空隙3，需要隔離件8緊密地繞充電輥1a纏繞，以便于在摩擦下不會(huì)變得展開。
如圖5中所示，例如，隔離件8繞充電輥1a纏繞單一的匝。隔離件8的相對(duì)端部以一定角度切割并且被配置為相互面對(duì)。每個(gè)隔離件8包括樹脂材料帶。在該構(gòu)成中，在20～25℃的常溫下，優(yōu)選地滿足下列不等式Tb*cosθ＞n*(Rc+Tp)-Lt≥0.1(1)其中Lt(mm)是該帶的自然長度，Tp(mm)是該帶的厚度，Rc(mm)是充電輥1a的外徑，Tb(mm)是該帶的寬度，而θ是切割該帶的相對(duì)端部的角度。
該樹脂材料帶具有約10*10-5的線性膨脹系數(shù)。充電輥1a具有約11mm的外徑。如果輥1a的金屬軸具有1.1*10-5的線性膨脹系數(shù)，則溫度上升30℃時(shí)在該帶和輥1a的圓周長度之間存在約100μm的熱膨脹的差異。
因此，提供了在常溫下具有100μm或更長的圓周長度差異，即空隙g，由此該帶的圓周長度在溫度上升時(shí)不會(huì)變得比輥1a的圓周長度更長。因此，即使該帶經(jīng)受了重復(fù)的摩擦，仍防止了該帶變得展開，并且因此防止了該帶松開或者防止了該帶的相對(duì)端部重疊。而且，圓周長度的差異被設(shè)定為小于Tb*cosθ，由此隔離件8是無縫地繞充電輥1a纏繞。因此，精確地調(diào)節(jié)了空隙3。
圖6說明了另一實(shí)施例，其中隔離件8繞以箭頭W方向旋轉(zhuǎn)的充電輥1a纏繞多匝。隔離件8無縫地纏繞，一匝的邊緣同隨后的匝重疊。
如圖6所示，纏繞了寬度B的隔離件8，其開始于端部部分P1并且結(jié)束于端部部分P2。
該多匝之間的縫隙將引發(fā)這樣的問題，即載體和色劑顆粒通過該縫隙累積在粘附在外的粘合劑上，或者累積在該縫隙中形成的槽中。該累積的載體和色劑顆粒將逐漸地發(fā)展到足夠阻止對(duì)空隙3進(jìn)行精確地調(diào)節(jié)。
為了解決該問題，對(duì)隔離件8螺旋形地纏繞，一匝的邊緣同隨后的匝重疊，如上文所描述的。由于第一匝的邊緣同第二匝重疊，因此防止了邊緣成為松開的，這歸因于輥1a和感光體鼓2之間的圓周速度的潛在差異。
圖7說明了另一實(shí)施例，其中隔離件8繞以箭頭W方向旋轉(zhuǎn)的充電輥1a纏繞單一的匝。端部部分P1由端部部分P2覆蓋，由此形成了對(duì)角重疊r。
該對(duì)角重疊r允許端部部分P1由暴露的端部部分P2覆蓋，由此防止部分P1成為松開的。而且，該對(duì)角重疊r允許空隙3中的減小的變動(dòng)。
圖8說明了另一實(shí)施例，其中隔離件8每個(gè)均包括兩個(gè)部分T1和T2。這兩個(gè)部分T1和T2的每一個(gè)短于充電輥1a的周長。充電輥1a的垂直的圓周剖面是環(huán)形的，并且T1部分和T2部分每個(gè)均具有對(duì)應(yīng)于具有200度圓心角的圓弧的長度。T1部分和T2部分相鄰地繞充電輥1a纏繞，以便于在充電輥1a的軸線方向上相互移位。而且，T1部分和T2部分具有在軸線方向上對(duì)準(zhǔn)的寬度為d的各自的端部部分。
由于T1部分和T2部分在充電輥1a的軸線方向上是相互移位的，因此防止了T1部分和T2部分的各自端部部分在輥1a的圓周方向上相互面對(duì)。這樣，在T1部分和T2部分之間不存在縫隙。因此，避免了載體和色劑顆粒的累積，由此精確地調(diào)節(jié)了空隙3。
圖9說明了本發(fā)明的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，第一隔離件18繞感光體鼓2纏繞，以便于壓接在繞充電輥1a纏繞的第二隔離件28上。
相比于第一實(shí)施例中的隔離件8，第二隔離件8具有較高的耐磨性和較高的耐久性。而且，第一隔離件18每一個(gè)均具有大于每個(gè)隔離件8的圓周長度的圓周長度。因此，第一隔離件18和第二隔離件28較少地經(jīng)受磨損，由此允許空隙3中的減小的變動(dòng)。由于隔離件18將同時(shí)與感光體鼓2一起更換，因此充電系統(tǒng)具有增加的壽命和改善的可靠性。可替換地，僅提供了隔離件18用于繞感光體鼓2纏繞，而沒有隔離件繞輥1a纏繞。
現(xiàn)在，下文所描述的是由關(guān)于具有凸緣9壓接于其中的感光體鼓2的形變的模擬而獲得的結(jié)果。所獲得的結(jié)果已被證明為良好地同實(shí)際測(cè)量值對(duì)應(yīng)。由該結(jié)果，獲得了感光體鼓2的基軸厚度t(mm)、從感光體鼓2的相對(duì)端部到隔離件18的各自纏繞位置的距離X(mm)以及感光體鼓2的直徑D(mm)之間的優(yōu)選關(guān)系。
在該模擬中使用的是用于感光體鼓2的具有適當(dāng)尺寸的九(9)個(gè)基軸。這些基軸具有30mm、40mm和50mm的外徑，每個(gè)具有0.8mm、1.0mm和1.5mm的壁厚度。壓接在每個(gè)軸的端部的凸緣9具有8mm的有效突出長度。這些軸和凸緣9之間的配合公差被設(shè)定為+20μm、+40μm和+60μm，分別用于具有30mm、40mm和50mm直徑的軸。在前面的條件下，分析各自軸的形變(Y(μm))。
在圖10～12中分別繪制了關(guān)于具有30mm、40mm和50mm直徑的軸的分析結(jié)果。圖13說明了這樣的曲線圖，其示出了具有30mm直徑和0.8mm壁厚度t的實(shí)際基軸的被壓入部分的實(shí)際測(cè)量形變(ΔY(μm))。
而且，圖14～16說明了這樣的曲線圖，其示出了通過使測(cè)量形變Y相對(duì)于最大形變Ymax進(jìn)行歸一化而獲得的、關(guān)于具有30mm、40mm和50mm直徑的基軸的各自歸一化值Yn＝Y(jié)/Ymax。如由圖中所清楚的，確認(rèn)的是，存在3種類型的曲線Yn，分別關(guān)于0.8mm、1.0mm和1.5mm的壁厚度t。
圖17說明了通過使距離X相對(duì)于1.0mm的壁厚度t進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值Xd＝X/(t)1/2的曲線圖。圖18說明了通過使距離X相對(duì)于40mm的軸直徑D進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值Xd＝X/(D/40)1/2的曲線圖。如圖17和18所示，所繪制的分析結(jié)果落于單一的曲線上，并且分別良好地對(duì)應(yīng)于圖17中用方塊和圖18中用圓圈示出的實(shí)際測(cè)量值。
圖19說明了這樣的曲線圖，其示出了通過使距離X相對(duì)于1.0mm的壁厚度t和40mm的軸直徑D進(jìn)行歸一化而獲得的歸一化值Xd＝X/(t·D/40)1/2。該分析結(jié)果同樣良好地對(duì)應(yīng)于如圖19中用方塊示出的具有0.8mm的壁厚度和30mm的直徑的實(shí)際基軸的實(shí)際測(cè)量值。由前面的結(jié)果，可以如下設(shè)定條件。
(1-1)當(dāng)滿足下列不等式時(shí)X/t1/2≥8 (2)隔離件18壓接在感光體鼓2上的無形變位置上，而同感光體鼓2的壁厚度t無關(guān)，其中X(mm)是從感光體鼓2的相對(duì)端部到隔離件18壓接在感光體鼓2上的各自位置的距離，而t(mm)是感光體鼓2的壁厚度。
(1-2)更優(yōu)選地，每個(gè)隔離件18壓接在感光體鼓2上的、對(duì)應(yīng)于感光體形變曲線下沖尖峰的位置和感光體鼓2的中間部分之間的區(qū)域中。在前面的狀態(tài)中，滿足下列不等式X/t1/2≥12 (3)(1-3)最優(yōu)選地，每個(gè)隔離件18壓接在感光體鼓2的、在感光體鼓2的中間部分和對(duì)應(yīng)于匯聚到感光體形變曲線的下沖尖峰的50％或以下的點(diǎn)的位置之間的區(qū)域中。在前面的狀態(tài)中，滿足下列不等式X/t1/2≥17.5 (4)
(2-1)當(dāng)滿足下列不等式時(shí)X/(D/40)1/2≥8 (5)隔離件18可以壓接在感光體鼓2上的無形變位置，而同感光體鼓2的直徑D無關(guān)，其中X(mm)是從感光體鼓2的相對(duì)端部到隔離件18壓接在感光體鼓2上的各自位置的距離，而D(mm)是感光體鼓2的直徑。
(2-2)更優(yōu)選地，每個(gè)隔離件18壓接在感光體鼓2上的、對(duì)應(yīng)于感光體形變曲線下沖尖峰的位置和感光體鼓2的中間部分之間的區(qū)域中。在前面的狀態(tài)中，滿足下列不等式X/(D/40)1/2≥12.5 (6)(2-3)最優(yōu)選地，每個(gè)隔離件18壓接在感光體鼓2的、在感光體鼓2的中間部分和對(duì)應(yīng)于匯聚到感光體形變曲線的下沖尖峰的50％或以下的點(diǎn)的位置之間的區(qū)域中。在前面的狀態(tài)中，滿足下列不等式X/(D/40)1/2≥18.5 (7)(3-1)當(dāng)滿足下列不等式時(shí)X/(t·D/40)1/2≥10 (8)隔離件18可以壓接在感光體鼓2上的無形變位置，而同感光體鼓2的壁厚度t和直徑D無關(guān)，其中X(mm)是從感光體鼓2的相對(duì)端部到隔離件18壓接在感光體鼓2的各自位置的距離，t(mm)是感光體鼓2的壁厚度，而D(mm)是感光體鼓2的直徑。
(3-2)更優(yōu)選地，每個(gè)隔離件18壓接在感光體鼓2上的、對(duì)應(yīng)于感光體形變曲線下沖尖峰的位置和感光體鼓2的中間部分之間的區(qū)域中。在前面的狀態(tài)中，滿足下列不等式X/(t·D/40)1/2≥16 (9)
(3-3)最優(yōu)選地，每個(gè)隔離件18壓接在感光體鼓2的、在感光體鼓2的中間部分和對(duì)應(yīng)于匯聚到感光體形變曲線的下沖尖峰的50％或以下的點(diǎn)的位置之間的區(qū)域中。在前面的狀態(tài)中，滿足下列不等式X/(t·D/40)1/2≥23(10)根據(jù)本發(fā)明，如上文所述，繞非接觸充電輥纏繞的隔離件的纏繞位置同輥1a各自端部的距離大于每個(gè)凸緣的有效突出長度。該構(gòu)成允許精確地調(diào)節(jié)非接觸充電輥和感光體鼓之間的空隙，由此防止由異常放電或不充分的充電所引起的感光體鼓被不均勻充電。因此確保了高質(zhì)量的圖像。
由此描述了本發(fā)明，顯而易見的是，本發(fā)明可以以許多方式變化。該變化不應(yīng)被認(rèn)為偏離本發(fā)明的精神和范圍，并且對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的所有該修改方案的目的在于，涵蓋于附屬權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，包括感光體鼓，其具有被壓接在其相對(duì)兩端中的凸緣；非接觸充電輥，其被配置為面對(duì)該感光體鼓但是不具有同該感光體鼓的直接接觸；和隔離件，用于維持該感光體鼓和該非接觸充電輥之間的空隙，該隔離件繞該非接觸充電輥的相對(duì)端部部分纏繞，其中該隔離件的纏繞部分同該充電輥的該各自相對(duì)端部的距離大于每個(gè)該凸緣的有效突出長度。
2.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中該纏繞位置同該充電輥的該各自相對(duì)端部的距離為兩倍于該有效突出長度達(dá)到約10mm。
3.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中該凸緣每個(gè)均具有小于該感光體鼓內(nèi)徑的外徑，并且通過粘合劑固定地粘合到該感光體鼓的該各自相對(duì)端部，該粘合劑具有近似等于該感光體鼓的線性膨脹系數(shù)的線性膨脹系數(shù)。
4.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中該隔離件每個(gè)均繞該非接觸充電輥纏繞單一的匝，且每個(gè)該隔離件的相對(duì)端部以一定角度被切割，并且被配置為跨越預(yù)定寬度的空隙相互面對(duì)。
5.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中該隔離件每個(gè)均繞該非接觸充電輥纏繞多匝。
6.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中該隔離件繞該非接觸充電輥纏繞單一的匝，且每個(gè)該隔離件的相對(duì)端部以一定角度被切割，并且在該充電輥上一個(gè)端部與另一端部重疊。
7.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中該隔離件每個(gè)均具有短于該非接觸充電輥周長的兩個(gè)部分，并且這兩個(gè)部分相鄰地繞該充電輥纏繞。
8.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中滿足下列不等式X/t1/2≥8其中X(mm)是從該感光體鼓的該相對(duì)端部到該隔離件壓接在該感光體鼓上的各自位置的距離，而t(mm)是該感光體鼓的壁厚度。
9.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中滿足下列不等式X/(D/40)1/2≥8其中X(mm)是從該感光體鼓的該相對(duì)端部到該隔離件壓接在該感光體鼓上的各自位置的距離，而D(mm)是該感光體鼓的直徑。
10.權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中滿足下列不等式X/(t·D/40)1/2≥10其中X(mm)是從該感光體鼓的該相對(duì)端部到該隔離件壓接在該感光體鼓上的各自位置的距離，t(mm)是該感光體鼓的壁厚度，而D(mm)是該感光體鼓的直徑。
全文摘要
凸緣被壓接在感光體鼓的相對(duì)端部中。非接觸充電輥被配置為面對(duì)該感光體鼓但是不具有同該感光體鼓的直接接觸。在該非接觸充電輥的兩個(gè)端部部分上，提供了隔離件，用于維持該感光體鼓和該非接觸充電輥之間的空隙。該隔離件具有帶狀形式，并且繞該非接觸充電輥纏繞。該隔離件的纏繞部分同該充電輥的各自相對(duì)端部的距離大于每個(gè)該凸緣的有效突出長度。
文檔編號(hào)G03G15/02GK1759351SQ20048000662
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者向井崇, 富田章嗣, 恩田裕, 加藤敦之, 石井洋, 奧村好延 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社