專利名稱：成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用電子照相方法的成像裝置，比如復(fù)印機(jī)或打印 機(jī)等。具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種成像裝置，該成像裝置具有接觸
充電式的充電輥以及清潔該充電輥的清潔輥，該充電輥在接觸受驅(qū)動(dòng)而 轉(zhuǎn)動(dòng)的圖像保持件時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)為該圖像保持件的表面充電。
背景技術(shù)：
近年來，為了抑制臭氧排放、使成像裝置更加緊湊、降低高壓電源 成本等，人們采用輥式充電器(BCR)替代傳統(tǒng)的非接觸式充電器(諸 如反電暈充電器等)來作為采用電子照相方法的成像裝置(諸如復(fù)印機(jī) 或打印機(jī)等)的充電裝置，其中輥式充電器設(shè)置成接觸或鄰近圖像保持 件。
在這種接觸充電方法的充電裝置中，由于充電輥始終接觸圖像保持 件，因此存在這樣的問題，即由于有異物粘附到充電輥的表面上而容易 產(chǎn)生污染。在轉(zhuǎn)印處理的下游側(cè)，重復(fù)執(zhí)行成像操作的圖像保持件的表 面在轉(zhuǎn)印之后受到清潔處理，該清潔處理清除諸如殘留調(diào)色劑等的異物。 此后，圖像保持件的表面進(jìn)入充電處理區(qū)域。但是，即使在經(jīng)受清潔處 理之后，比調(diào)色劑還小的微小顆粒，比如調(diào)色劑顆粒的一部分或調(diào)色劑 的外部添加劑等沒有被清除掉而保留在圖像保持件上，從而粘附到充電 輥的表面上。粘附到充電輥表面上的異物導(dǎo)致充電輥的表面電阻值不均 勻，并且發(fā)生異常放電或不穩(wěn)定放電，從而使得充電均勻性下降。
為了克服該問題，已經(jīng)提出了一種技術(shù)，其中使由輥形海綿件等形
3成的清潔輥壓接觸轉(zhuǎn)動(dòng)的充電輥的表面，并且由該充電輥驅(qū)動(dòng)。由此抑 制充電輥的破裂以及表面結(jié)膜，并且清潔輥能夠長期地清除充電輥表面
上的異物(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_平No.8-95350)。
但是，在上述這種結(jié)構(gòu)中，使由諸如海綿件等的多孔彈性體形成的 清潔輥壓接觸充電輥，由于伴隨壓接觸而產(chǎn)生的清潔輥軸的撓曲，或者 由于多孔彈性體的排斥力，清潔輥相對于充電輥的咬入量在清潔輥的中 部低于在清潔輥的兩個(gè)端部，因此存在使得中部的清潔能力下降的問題。 如果為了克服該問題而將中部的咬入量設(shè)置成合適值以表現(xiàn)出足夠的清 潔能力，那么在端部的咬入量將變得過大。在充電輥的端部會(huì)形成外部 添加劑膜(在該膜中，調(diào)色劑的外部添加劑牢固地粘附到輥表面上)，或 者使輥表面涂層磨損，等等，從而發(fā)生不均勻的充電。
人們還想到克服該問題的其他辦法，例如，改變海綿件沿其軸向方 向的厚度，使得清潔輥的外徑在中部大于兩個(gè)端部，從而使得對充電輥 的咬入量沿著軸向方向大致均勻。
但是，通常來說，海綿(多孔彈性體)的成型能力差，因而其不能 獲得高的形狀精度。因此存在這樣的問題，即為了獲得期望形狀，采用 特殊形狀(諸如上文所述)海綿件的清潔輥在模制之后需要大量的處理 時(shí)間，從而其成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明提供了一種成像裝置，該成像裝置能夠通 過簡單結(jié)構(gòu)的清潔輥很好地清潔充電輥，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的成像。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種成像裝置，該成像裝置具有 轉(zhuǎn)動(dòng)的圖像保持件；充電輥，該充電輥壓接觸所述圖像保持件并且通過 該圖像保持件而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并為所述圖像保持件充電；以及清潔輥，該 清潔輥壓接觸所述充電輥并且通過該充電輥而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并清潔該充電 輥，所述清潔輥包括芯材，該芯材的兩個(gè)端部被可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐以及 清潔件，該清潔件由輥狀多孔彈性體形成并設(shè)置在所述芯材的外周表面 處，并且該清潔件的軸向端部側(cè)形成為比該清潔件的軸向中部的厚度厚。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種成像裝置，該成像裝置包括-
轉(zhuǎn)動(dòng)的圖像保持件；充電輥，該充電輥壓接觸所述圖像保持件并且通過 所述圖像保持件而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并為所述圖像保持件充電；以及清潔輥， 該清潔輥壓接觸所述充電輥并且通過所述充電輥而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并清潔所 述充電輥，所述清潔輥壓接觸所述充電輥的力在所述清潔輥的軸向中部 處大于在所述清潔輥的軸向端部側(cè)。
從以下結(jié)合附圖的說明中可以清楚地獲知本發(fā)明的其他方面、特征 以及優(yōu)點(diǎn)。
下面將根據(jù)附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，附圖中 圖1是表示關(guān)于本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的成像裝置的示意結(jié)構(gòu)的 結(jié)構(gòu)圖2是表示設(shè)置在圖1的成像裝置中的感光鼓、充電輥以及清潔輥 的放大視圖3是表示關(guān)于本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的感光鼓、充電輥、清潔 輥以及支架的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖4是表示關(guān)于本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的充電輥和清潔輥樞轉(zhuǎn)地 支撐在軸承件中的狀態(tài)的立體圖5A是表示關(guān)于本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的清潔輥的一部分的放 大剖視圖5B是表示傳統(tǒng)清潔輥的一部分的放大剖視圖6是表示用在關(guān)于本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的清潔輥中的海綿層 材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的曲線圖7是表示在具有不同軸徑的清潔輥上形成的海綿層的中部處的咬 入量和端部處的咬入量之間的關(guān)系的曲線圖8是表示關(guān)于本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的清潔輥的一部分的放大 剖視圖9是示意圖，該圖示意地表示關(guān)于本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的清潔輥的撓曲狀態(tài)、咬入充電輥的狀態(tài)和清潔輥的壓接觸壓力、以及充電
輥相對于感光鼓的壓接觸壓力；以及
圖IO是示意圖，該圖示意地表示傳統(tǒng)清潔輥的撓曲狀態(tài)以及傳統(tǒng)清 潔輥咬入充電輥的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖來描述關(guān)于本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像裝置。
圖1所示的本示例性實(shí)施例的成像裝置10是四循環(huán)式全色激光打印 機(jī)。如圖1所示，感光鼓12可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在該成像裝置內(nèi)，并且稍微朝 向中心的右上方。例如，可以使用表面覆蓋有由OPC等形成的感光層的 導(dǎo)電柱體形成的結(jié)構(gòu)作為感光鼓12。該感光鼓12由未示出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn) 動(dòng)，以沿著箭頭的方向具有預(yù)定的處理速度。
感光鼓12的表面由充電輥14充電到預(yù)定電位，該充電輥14大致布 置在感光鼓12的正下方。隨后，由布置得比充電輥14低的曝光裝置16 通過激光束LB執(zhí)行圖像曝光，從而形成與圖像信息相對應(yīng)的靜電潛像。
形成在感光鼓12上的靜電潛像通過轉(zhuǎn)動(dòng)式顯影裝置18而被顯影， 從而形成預(yù)定顏色的調(diào)色劑圖像，在該轉(zhuǎn)動(dòng)式顯影裝置18中，黃色(Y)、 洋紅色(M)、青色(C)以及黑色(K)各顏色的顯影裝置18Y、 18M、 18C、 18K沿著周向設(shè)置。
此時(shí)，根據(jù)待形成圖像的顏色而在感光鼓12的表面上分別重復(fù)預(yù)定 次數(shù)的充電、曝光以及顯影處理。在顯影處理中，轉(zhuǎn)動(dòng)式顯影裝置18轉(zhuǎn) 動(dòng)，從而使相應(yīng)顏色的顯影裝置18Y、 18M、 18C、 18K運(yùn)動(dòng)到與感光鼓 12相對的顯影位置處。
例如，在形成全色圖像的情況下，相應(yīng)于黃色(Y)、洋紅色(M)、 青色(C)以及黑色(K)各顏色，在感光鼓12的表面上分別重復(fù)四次 充電、曝光以及顯影處理，從而在感光鼓12的表面上依次形成與黃色 (Y)、洋紅色(M)、青色(C)以及黑色(K)各顏色相對應(yīng)的調(diào)色劑 圖像。在形成調(diào)色劑圖像時(shí)，感光鼓12的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)根據(jù)圖像的尺寸而有 所不同。例如，在A4尺寸圖像的情況下，通過使感光鼓12轉(zhuǎn)動(dòng)三次形頁
成一幅圖像。即，感光鼓12每轉(zhuǎn)動(dòng)三次，就在感光鼓12的表面上形成 與黃色(Y)、洋紅色(M)、青色(C)以及黑色(K)各顏色相對應(yīng)的 調(diào)色劑圖像。
依次形成在感光鼓12上的黃色(Y)、洋紅色(M)、青色(C)以 及黑色(K)各顏色的調(diào)色劑圖像在一次轉(zhuǎn)印位置處通過一次轉(zhuǎn)印輥22 以彼此重疊的狀態(tài)轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶20上，其中在該一次轉(zhuǎn)印位置處， 中間轉(zhuǎn)印帶20圍繞在感光鼓12的外周上。
已經(jīng)彼此重疊地轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶20上的黃色(Y)、洋紅色(M)、 青色(C)以及黑色(K)調(diào)色劑圖像全部由二次轉(zhuǎn)印輥26 —起轉(zhuǎn)印到 以預(yù)定定時(shí)供給的記錄片材24上。
另一方面，由拾取輥30從布置在成像裝置10下部的片材供給盒28 將記錄片材24送出，并且在一張一張分離的狀態(tài)下由供給輥32和延遲 輥34供給該記錄片材24。該記錄片材24在與己經(jīng)被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶 20上的調(diào)色劑圖像同步的狀態(tài)下由配準(zhǔn)輥36傳送到中間轉(zhuǎn)印帶20的二 次轉(zhuǎn)印位置處。
中間轉(zhuǎn)印帶20以預(yù)定張力圍繞巻入輥38、 一次轉(zhuǎn)印輥22、巻出輥 40、支撐輥42、第一清潔支撐輥46以及第二清潔支撐輥48拉伸，其中 巻入輥38在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上游側(cè)確定中間轉(zhuǎn)印帶20在感光鼓12上的巻繞位 置； 一次轉(zhuǎn)印輥22將形成在感光鼓12上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印 帶20上；巻出輥40在巻繞位置下游側(cè)確定中間轉(zhuǎn)印帶20的巻繞位置； 支撐輥42通過中間轉(zhuǎn)印帶20抵靠二次轉(zhuǎn)印輥26;第一清潔支撐輥46和 第二清潔支撐輥48對著中間轉(zhuǎn)印帶20的清潔裝置44。例如，中間轉(zhuǎn)印 帶20隨著感光鼓12的轉(zhuǎn)動(dòng)而被驅(qū)動(dòng)，從而以預(yù)定的處理速度循環(huán)。
這里，為了使該成像裝置IO緊湊，將中間轉(zhuǎn)印帶20構(gòu)造成該中間 轉(zhuǎn)印帶20拉伸的截面形狀為扁平、細(xì)長、大致為梯形的形狀。
感光鼓12、充電輥14、中間轉(zhuǎn)印帶20、中間轉(zhuǎn)印帶20拉伸所經(jīng)過 的多個(gè)輥22、 38、 40、 42、 46、 48、用于中間轉(zhuǎn)印帶20的清潔裝置44 以及稍后將描述的用于感光鼓12的清潔裝置78被一體構(gòu)成成像單元52。 因此，通過打開成像裝置的10的頂蓋54并且手動(dòng)提起設(shè)在成像單元52頂部處的手柄(未示出)，可以將整個(gè)成像單元52從成像裝置IO中取出。
中間轉(zhuǎn)印帶20的清潔裝置44具有刮鏟58和清潔刷60，該刮鏟58 被設(shè)置成抵靠中間轉(zhuǎn)印帶20的通過第一清潔支撐輥46而拉伸的表面， 該清潔刷60被設(shè)置成壓接觸中間轉(zhuǎn)印帶20的通過第二清潔支撐輥48而 拉伸的表面。由刮鏟58和清潔刷60移除的殘余調(diào)色劑、紙屑等被回收 在清潔裝置44的內(nèi)部。
該清潔裝置44被設(shè)置成能夠圍繞擺動(dòng)軸62沿著圖1中的逆時(shí)針方 向擺動(dòng)。清潔裝置44退回到與中間轉(zhuǎn)印帶20的表面分開的位置，直到 最后一種顏色的調(diào)色劑圖像的二次轉(zhuǎn)印結(jié)束為止。當(dāng)最后一種顏色的調(diào) 色劑圖像的二次轉(zhuǎn)印結(jié)束時(shí)，清潔裝置44抵靠中間轉(zhuǎn)印帶20的表面。
當(dāng)調(diào)色劑圖像從中間轉(zhuǎn)印帶20轉(zhuǎn)印到記錄片材24上之后，該記錄 片材24被傳送到定影裝置64。由定影裝置64對記錄片材24進(jìn)行加熱和 加壓，從而將調(diào)色劑圖像定影到記錄片材24上。此后，在單面打印的情 況下，通過排出輥66將其上己經(jīng)定影有調(diào)色劑圖像的記錄片材24照原 樣排出到設(shè)在成像裝置IO頂部處的收集盤68中。
另一方面，在雙面打印的情況下，已經(jīng)由定影裝置64將調(diào)色劑圖像 定影到其第一表面(正面)上的記錄片材24不會(huì)被排出輥66照原樣排 出到收集盤68上。在由排出輥66夾住記錄片材24的后端部分的狀態(tài)下， 該排出輥66反轉(zhuǎn)，從而將記錄片材24的傳送路徑切換到用于雙面打印 的片材傳送路徑70。在記錄片材24的正面和背面被翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，記錄 片材24通過設(shè)置在用于雙面打印的片材傳送路徑70處的傳送輥72而被 再次傳送到中間轉(zhuǎn)印帶20的二次轉(zhuǎn)印位置，并且調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到記 錄片材24的第二表面(背面)上。接著，由定影裝置64使記錄片材24的 第二表面(背面)上的調(diào)色劑圖像定影，并且該記錄片材24被排出到收 集盤68上。
作為成像裝置10的另選方案，可在該成像裝置10的側(cè)面安裝能夠 自由打開和關(guān)閉的手動(dòng)供紙盤74。放置在該手動(dòng)供紙盤74上的任意尺寸 和類型的記錄片材24由供給輥76供給出，并通過傳送輥73和配準(zhǔn)輥36 傳送到中間轉(zhuǎn)印帶20的二次轉(zhuǎn)印位置處。由此也可以同樣在任意尺寸和類型的記錄片材24上形成圖像。
感光鼓12每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，在調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印處理結(jié)束之后，通過設(shè) 置在感光鼓12斜下方的清潔裝置78的清潔鏟80將殘余調(diào)色劑及紙屑等 從感光鼓12的表面上清除掉，以便為下一次成像處理做準(zhǔn)備。
如圖2所示，充電輥14設(shè)置在感光鼓12的下方，以便接觸感光鼓 12。該充電輥14被構(gòu)造成在導(dǎo)電軸14A的外周上形成充電層14B，并且 該導(dǎo)電軸14A被可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。在充電輥14的下方與感光鼓12相對一 側(cè)處設(shè)置有清潔輥100，該清潔輥100為輥形清潔元件并且接觸充電輥 14的表面。該清潔輥100被構(gòu)造成在軸100A的外周上形成海綿層100B， 并且該軸100A被可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。
清潔輥100以預(yù)定載荷壓靠充電輥14，從而使海綿層100B沿著充 電輥14的外周表面彈性變形，以形成壓區(qū)部分102。感光鼓12通過未示 出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)而沿著圖2中的順時(shí)針方向(沿箭頭2的方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，并 且由于感光鼓12的轉(zhuǎn)動(dòng)，使充電輥14沿著箭頭4的方向從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。此 外，由于充電輥14的轉(zhuǎn)動(dòng)，使輥形清潔輥100沿著箭頭6的方向從動(dòng)轉(zhuǎn) 動(dòng)。
由于清潔輥IOO從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此粘附在充電輥14表面上的污染物(異 物)，比如調(diào)色劑和外部添加劑等，都被清潔輥100清除掉。接著，這些 異物被吸收到清潔輥100的泡沫的泡孔內(nèi)。當(dāng)回收在泡孔內(nèi)的異物粘結(jié) 并且形成合適尺寸時(shí)，異物從清潔輥100通過充電輥14而返回到感光鼓 12,并且在清潔感光鼓12的清潔裝置78處被回收。清潔性能由此得以 保持并持續(xù)。
下面介紹本示例性實(shí)施例的充電輥(BCR) 14和清潔輥100。 如上所述，充電輥14被設(shè)置成接觸感光鼓12的表面，直流(DC) 電壓或交流(AC)電壓被施加到充電輥14，從而充電輥14為感光鼓12 的表面充電。對于充電輥14的結(jié)構(gòu)，該充電輥14成形為輥形，其中構(gòu) 成充電層14B的電阻彈性層設(shè)置在構(gòu)成軸14A的芯材的周圍?？梢匀绱?構(gòu)造該電阻彈性層，即，將該電阻彈性層按照從外側(cè)開始的順序分為電 阻層和支撐該電阻層的彈性層。此外，如果需要的話，可以在電阻層的外側(cè)設(shè)置保護(hù)層，以使充電輥14耐用并且抗污染。
下文將會(huì)更詳細(xì)地介紹在芯材上設(shè)置彈性層、電阻層和保護(hù)層的情況。
芯材的材料是導(dǎo)電的，并且通常采用鐵、銅、黃銅、不銹鋼、鋁、 鎳等材料。除了金屬之外，還可以采用其他材料，只要這些材料是導(dǎo)電 的并具有合適剛度的材料。例如，可以采用其中分散有導(dǎo)電顆粒等的樹 脂模制產(chǎn)品、或陶瓷等。此外，除了輥狀外，還可以采用中空的管狀。
彈性層的材料是導(dǎo)電或半導(dǎo)電的，并且通常是其中在樹脂材料或橡 膠材料中分散有導(dǎo)電顆粒或半導(dǎo)電顆粒的材料。可以采用聚酯樹脂、丙 烯酸樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂、脲醛 樹脂、聚氨酯樹脂等的合成樹脂等作為樹脂材料?？梢圆捎靡冶鹉z、 聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異丁烯橡膠、硅橡膠、聚氨酯橡膠、表氯 醇橡膠、氟硅酮橡膠、環(huán)氧乙垸橡膠等材料，或者其中這些材料發(fā)泡沫 的發(fā)泡材料作為橡膠材料。
可以采用炭黑、諸如鋅、鋁、銅、鐵、鎳、鎘、鈦等的金屬、諸如
ZnO~Al203、 Sn02—Sb203、 ln203—Sn02、 ZnO~Ti02、 MgO-Al203 、 FeO—Ti〇2 、 Ti02、 Sn02、 Sb203、 ln203、 ZnO、 MgO等的金屬氧化物、諸如銨鹽等的 離子化合物等來作為導(dǎo)電顆?；虬雽?dǎo)電顆粒?？梢允褂眠@些材料中的單 一一種，或者可以將兩種或更多種混合在一起使用。此外，根據(jù)需要， 可以將一種或兩種或更多種無機(jī)填料(比如滑石、鋁土、硅石等)或者 有機(jī)填料(比如含氟樹脂或硅橡膠的細(xì)粉等)混合在一起。
彈性層和保護(hù)層的材料是在粘合劑樹脂內(nèi)分散有導(dǎo)電顆?；虬雽?dǎo)電 顆粒的材料，并且可以控制該材料的電阻值。電阻率為103至10'4 Qcm， 優(yōu)選為105至1012Qcm，并且更優(yōu)選為107至1012Qcm。膜厚為0.01 1000 nm，優(yōu)選為0.1 500 jam，并且更優(yōu)選為0.5 100 jim。作為粘合劑 樹脂，可以采用丙烯酸樹脂、纖維素樹脂、聚酰胺樹脂、甲氧基甲基化 尼龍、乙氧基甲基化尼龍、聚氨基甲酸酯樹脂、聚碳酸酯、聚酯樹脂、 聚乙烯樹脂、聚乙烯基樹脂，多芳基化合物樹脂、聚噻吩樹脂、諸如PFA， FEP，PET等的聚烯烴樹脂、苯乙烯-丁二烯樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂、脲醛樹脂等。
可以將炭黑、金屬、金屬氧化物或者諸如銨鹽等表現(xiàn)出離子導(dǎo)電性 的離子化合物，以及諸如上述所列與彈性層相關(guān)的材料中的一種、兩種 或更多種混合在一起作為導(dǎo)電顆?；虬雽?dǎo)電顆粒。此外，根據(jù)需要，可 以添加抗氧化劑(比如受阻酚、受阻銨等)、無機(jī)填料(比如粘土、高嶺 土、云母、硅土、鋁土等)、有機(jī)填料(比如含氟樹脂或硅樹脂等的細(xì)粉)、 潤滑劑(比如硅油等)等中的一種或兩種或更多種。根據(jù)需要還可以加 入表面活化劑、充電控制劑等。
作為形成這些層的方法，可以采用刮涂、邁耶棒(Meyerbar)涂覆、 噴涂、浸漬涂覆、珠涂覆(bead coating)、氣刀涂覆、簾式涂覆等。
清潔輥100是由構(gòu)成軸100A的芯材以及多孔彈性層(輥狀多孔彈性 體)構(gòu)成的，其中多孔彈性層在芯材的外周表面上形成并且構(gòu)成海綿層 100B。如上所述，清潔輥100被設(shè)置成接觸充電輥14的表面。
作為芯材的材料，采用其剛度能夠支撐多孔彈性層并能夠維持多孔 彈性層與充電輥14以合適的壓接觸力相接觸的材料。通常，除了可以采 用諸如鐵、銅、黃銅、不銹鋼、鋁、鎳等金屬、樹脂模制產(chǎn)品、陶瓷等 之外，還可以采用在這些材料中分散有導(dǎo)電顆粒等的材料、以及其中分 散有無機(jī)填料的材料等。此外，除了輥狀之外，也可以將芯材成形為中 空的管狀。
多孔彈性層是形成為具有預(yù)定泡孔密度的輥狀海綿。例如，可以采 用醚類聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚烯烴泡沫、三聚氰胺泡沫、微聚合 物等。
以聚氨酯泡沫為示例來進(jìn)行說明，在制造方法中采用多羥基化合物、 異氰酸鹽、水、催化劑(胺催化劑、金屬催化劑等)以及泡沫穩(wěn)定劑(表 面活化劑)，并且根據(jù)需要還采用添加劑(比如顏料等)。當(dāng)這些原材料 被混合在一起并被攪拌時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而獲得聚氨酯樹脂的泡沫。
下面將描述關(guān)于第一示例性實(shí)施例的充電輥14和清潔輥100的支撐 結(jié)構(gòu)、以及清潔輥100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，在本示例性實(shí)施例中，充電輥14和清潔輥100通過一對軸承件110被組裝到箱形支架120上，并且容納在該支架120內(nèi)，從 而與支架120形成一個(gè)單元。該單元被設(shè)置在相對于感光鼓12的預(yù)定位 置處。
如圖4所示，每一個(gè)軸承件110都被形成平行六面體形(塊狀)，并 具有單一結(jié)構(gòu)。該軸承件110由具有高剛度、良好滑動(dòng)性和優(yōu)良耐磨性 的合成樹脂材料(比如聚縮醛或聚碳酸酯等)形成。為了進(jìn)一步提高耐 磨性，可以在合成樹脂材料中包含玻璃纖維或碳纖維等。
在軸承件110內(nèi)形成有軸承槽112和軸承孔114，它們沿著縱向方向 (圖4中的垂直方向)以預(yù)定間隔布置。軸承槽112形成為具有U形截 面，在該處，軸承件110的頂端面敞開。軸承槽112的內(nèi)周表面部分(該 部分以半圓表面的形狀形成)的內(nèi)徑大致等于設(shè)在充電輥14的軸14A的 端部處的支撐部分14a的軸徑。充電輥14的軸14A的支撐部分14a裝配 在該軸承槽112內(nèi)，從而可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，由于軸承槽112的感光鼓 12側(cè)(在圖中的上側(cè))是敞開的，因此軸承槽112具有這樣的形狀當(dāng) 軸承槽112在內(nèi)周表面部分處抵靠并支撐支撐部分14a時(shí)，該形狀為支 撐部分14a提供了沿著壓接觸感光鼓12的方向(箭頭8的方向)的自由 度。另一方面，設(shè)于清潔輥100的軸100A的端部處的支撐部分100a插 入在軸承孔114中，從而可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖3所示， 一對安裝部分124沿著充電輥14和清潔輥100的軸向 方向一體地設(shè)置在支架120的主體部分122的兩個(gè)端部(圖3中的左側(cè) 端部和右側(cè)端部)上，上述一對軸承件110被安裝到該對安裝部分124 上。
在安裝部分124內(nèi)形成有導(dǎo)向槽126，該導(dǎo)向槽126沿著安裝部分 124延伸的方向延伸。軸承件110被裝入這些導(dǎo)向槽126內(nèi)，并且設(shè)置在 導(dǎo)向槽的遠(yuǎn)端側(cè)，從而軸承件110在被導(dǎo)向槽126引導(dǎo)的同時(shí)能夠沿著 安裝部分124的延伸方向(即接近或遠(yuǎn)離感光鼓12的方向)滑動(dòng)。
在導(dǎo)向槽126內(nèi)的近端側(cè)設(shè)置有壓縮螺旋彈簧128，該壓縮螺旋彈 簧128向感光鼓12推壓軸承件110。由于這些壓縮螺旋彈簧128的彈簧 力，該軸承件110被推向感光鼓12 (沿著箭頭8的方向)，從而使充電輥14壓接觸感光鼓12。
在充電輥14以預(yù)定載荷擠壓清潔輥100并且海綿層100B沿著充電 輥14的外周表面彈性變形，從而如上所述那樣形成壓區(qū)部分102 (參見 圖2)的狀態(tài)下，在充電輥14的軸和清潔輥100的軸之間的距離是均勻 的，其中充電輥14在軸14A兩端的支撐部分14a被可樞轉(zhuǎn)地支撐在一對 軸承件110處，而清潔輥100在軸100A兩端的支撐部分100a被可樞轉(zhuǎn) 地支撐在一對軸承件110處，并且上述軸的沿著壓接觸方向的相對距離 保持恒定。此外，沿著垂直于壓接觸方向(即沿著接觸部分(壓區(qū)部分 102)的大致切線方向)的位置關(guān)系也是恒定的，相對位置保持恒定，由 此使壓區(qū)寬度恒定。
如圖5A所示，本示例性實(shí)施例的清潔輥100的軸100A以階梯形狀 形成，其中小直徑部分100b (其外徑小于中間部分100c側(cè)的外徑)形成 在軸向端部(支撐部分100a)偵lj。例如，在軸100A由金屬材料形成的 情況下，小直徑部分100b通過切削形成；或者在軸100A由樹脂材料形 成的情況下，小直徑部分100b通過模制形成。軸100A (包括小直徑部 分100b，但是不包括在末端的支撐部分100a)覆蓋有海綿層IOOB。這樣， 海綿層100B的軸向端部側(cè)要比它的中部厚。
海綿層100B形成為其外徑沿軸向方向大致均勻。清潔輥100是通過 在模型內(nèi)整體模制海綿層IOOB和軸100A而制成的。
下面描述本示例性實(shí)施例的操作。
在本示例性實(shí)施例的成像裝置10中，當(dāng)感光鼓12在成像操作過程 中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，充電輥14隨著感光鼓12的轉(zhuǎn)動(dòng)而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且為感光鼓 12充電，而清潔輥100隨著充電輥14的轉(zhuǎn)動(dòng)而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且清潔充電 輥14。這樣，由清潔輥100清除掉粘附在充電輥14 (其在成像過程中為 感光鼓12充電)的輥表面上的異物，從而抑制充電輥14的充電性能的 下降。
這里，在特別是由于對裝置尺寸的限制以及為了降低成本而將清潔 輥(其兩個(gè)端部被支撐)制成小直徑輥的情況下，如果為了獲得良好的 清潔性能而形成充分確保中部相對于清潔輥的咬入量的狀態(tài)，則軸會(huì)撓曲，從而使端部處的咬入量變大(參見圖10)。具體而言，在海綿層的厚 度較薄的情況下，端部處海綿層的變形量較大，如圖6所示的材料的應(yīng) 力-應(yīng)變曲線(SS曲線)處于其上升部分，即載荷隨著變形而增大的區(qū)域。 因此，在清潔輥的端部處相對于充電輥所施加的壓力(壓接觸力)較大， 從而充電輥表面的成膜和磨損成為問題。
相反，在本示例性實(shí)施例的清潔輥100中，沿軸向中部的咬入量被 設(shè)置成合適值，在該值處表現(xiàn)出足夠的清潔性能。這樣，即使軸100A撓 曲并且海綿層100B的端部側(cè)相對于充電輥14的咬入量(變形量)變大， 通過使海綿層100B的端部側(cè)比它的中部厚，則可使端部側(cè)的壓縮比降 低，從而可以在載荷相對于變形的變化較小的區(qū)域內(nèi)執(zhí)行清潔。也就是 說，在海綿層100B的端部側(cè)，即使咬入量較大，也能夠以較低載荷執(zhí)行 清潔。
這樣，抑制了清潔輥100中部處的清潔性能的劣化，并且也抑制了 由于端部側(cè)的過大咬入(高載荷)而對充電輥14造成的不利影響，從而 通過具有簡單結(jié)構(gòu)的清潔輥100能夠良好地清潔充電輥14。因此，通過 本示例性實(shí)施例的成像裝置10，能夠抑制由感光鼓12的不良充電或充電 輥14的不良清潔所引起的圖像缺陷，并且能夠長期形成高質(zhì)量圖像。
此外，在本示例性實(shí)施例中，通過在軸向端部側(cè)對清潔輥100的軸 100A進(jìn)行切削、模制等而形成小直徑部分100b (其外徑小于中部的外 徑)，該軸100A由金屬材料或樹脂材料等形成。海綿層100B也覆蓋這 些小直徑部分100b。這樣，與例如將海綿層100B加工成特殊形狀的情 況相比，容易在軸100A的端部側(cè)形成具有高形狀精度的小直徑部分 100b。這樣，通過簡單的結(jié)構(gòu)就可使海綿層100B在端部側(cè)的厚度較厚。 此外，通過使海綿層100B的外徑沿軸向方向大致均勻，能夠容易并且廉 價(jià)地以高形狀精度形成通過模制制成的海綿層100B的外周表面的形狀。
此外，在本示例性實(shí)施例中，通過將海綿層100B —體地模制在軸 100A處通過模制來制造清潔輥100,可以不必在后處理中切削海綿層 100B。制造成本能夠降低，并且能夠制造具有高形狀精度的清潔輥100。
下面描述本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例。如圖8所示，在本示例性實(shí)施例的清潔輥130處，軸130A形成為錐 形，其外徑從軸向中部130c向端部130a側(cè)逐漸減小。與第一示例性實(shí) 施例的方式相同，海綿層130B通過與軸130A—體地模制而成，使得海 綿層BOB的外徑沿軸向方向大致均勻。
這樣，即使在采用錐形軸130A的結(jié)構(gòu)中，海綿層130B的端部側(cè)也 能夠被制成比中部厚，從而能夠獲得與第一示例性實(shí)施例相同的效果。
此外，如在本示例性實(shí)施例中那樣，在具有錐形軸130A (其中部的 直徑大于端部側(cè)的直徑)的清潔輥130處，或者在具有桶形軸等的清潔 輥處，如圖9所示，在清潔輥130中部處壓接觸充電輥14的力大于在清 潔輥130的端部側(cè)壓接觸充電輥14的力(FC2>FC1—FC3)。因此，在抑 制因端部側(cè)的過度咬入而對充電輥14造成的不利影響(不均勻充電)的 同時(shí)，有效地抑制了中部處的清潔性能的劣化，從而能夠良好地清潔充 電輥14。
在充電輥14被設(shè)置成壓接觸感光鼓12的結(jié)構(gòu)中，與清潔輥的情形 相同，充電輥14會(huì)撓曲，并且充電輥14相對于感光鼓12的壓接觸力在 中部低于兩個(gè)端部，從而容易發(fā)生不均勻充電。
為解決該問題，在本示例性實(shí)施例的清潔輥130被設(shè)置成壓接觸充 電輥14的結(jié)構(gòu)中，通過利用清潔輥130 (該清潔輥130設(shè)置在與壓接觸 感光鼓12的一側(cè)大致相反的一側(cè))的壓接觸力，可以使充電輥14相對 于感光鼓12的壓接觸力沿軸向方向大致均勻(FBI—FB2 —FB3)。通過 這種方式，能夠防止上述不均勻充電。
通過切削或模制等也能夠容易地以高形狀精度形成錐形軸130A。這 樣，通過簡單的結(jié)構(gòu)能夠使海綿層130B在端部側(cè)的厚度較厚。而且，能 夠容易且廉價(jià)地制造清潔輥130，在該清潔輥130處，在軸向中部壓接觸 充電輥14的力大于在軸向端部側(cè)壓接觸充電輥14的力。
示例1
釆用清潔輥101作為比較例，如圖5B和圖10所示，軸101A為直 軸。關(guān)于該清潔輥IOI，其外徑為09mm，軸徑為①5mm，海綿層101B 的厚度為2mm，海綿層101B的材料為RR清潔鏟80(由Inoac公司制造)。此外，在軸向端部處相對于充電輥14的咬入量被設(shè)置成1.0mm，此時(shí)中 部處的咬入量大約為0.3mm (參見圖7)。
當(dāng)將該清潔輥101安裝在DCC450 (商品名，由富士施樂有限公司 制造)中并且執(zhí)行連續(xù)過紙測試，在通過50,000張紙吋的階段，在與從 充電輥的兩端部開始的大約50mm的范圍相對應(yīng)的H/T圖像中產(chǎn)生條紋 狀圖像缺陷。
相比而言，對于本示例的清潔輥(參見圖5A)，外徑為09mm，軸 徑為①5mm，軸端部處的小直徑部分的外徑為①4mm，海綿層的厚度為 2mm，在與軸端部處小直徑部分50mm (在圖5A中的尺寸L)部分相對 應(yīng)的部分處的海綿層的厚度為2.5mm，并且海綿層由與比較例相同的材 料制成。當(dāng)將本示例的該清潔輥安裝在由富士施樂有限公司制造的 DCC450中并且執(zhí)行連續(xù)過紙測試時(shí)，即使通過200,000張紙時(shí)，在與軸 端處小直徑部分50mm部分相對應(yīng)的H/T圖像中也沒有發(fā)現(xiàn)條紋狀圖像 缺陷。
示例2
對于本示例的清潔輥(參見圖8)，外徑為①9mm，軸的中部的直徑 為05mm，軸的兩個(gè)端部處的直徑為①4mm，并且海綿層由與示例1相 同的材料制成。以與示例1相同的方式執(zhí)行連續(xù)過紙測試，通過使用該 清潔輥，即使在通過200,000張紙時(shí)，在與軸端部處50mm相對應(yīng)的H/T 圖像中也沒有發(fā)現(xiàn)條紋狀圖像缺陷。
以上根據(jù)第一和第二示例性實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明 并不局限于此，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)可以實(shí)施其他各種形式。
例如，在上述示例性實(shí)施例中，充電輥14和清潔輥100、 130被支 撐在軸承件110中。由于軸承件110被壓縮螺旋彈簧128推壓，因此使 充電輥14壓接觸感光鼓12，并且使清潔輥100壓接觸充電輥14。但是， 各輥的支撐結(jié)構(gòu)和壓接觸結(jié)構(gòu)并不僅限于此。充電輥14和清潔輥100、 130可以被分開的軸承件支撐，并且可以通過分開的推壓裝置推壓而壓接 觸。
此外，充電輥14被設(shè)置成接觸感光鼓12的下部，而清潔輥100、130被設(shè)置成接觸充電輥14的下部。但是，感光鼓12、充電輥14以及 清潔輥100、 130之間的位置關(guān)系并不局限于此。例如，本發(fā)明也可以應(yīng) 用于這樣的結(jié)構(gòu)，其中充電輥被設(shè)置成接觸感光鼓的上部，而清潔輥被 設(shè)置成接觸充電輥的上部，等等。
而且，在上述的示例性實(shí)施例中，成像裝置為四循環(huán)式結(jié)構(gòu)，其中 通過利用轉(zhuǎn)動(dòng)式顯影裝置18向感光鼓12上重復(fù)執(zhí)行四次調(diào)色劑圖像的 形成；但是，采用本發(fā)明的成像裝置并不限于四循環(huán)式結(jié)構(gòu)。例如，即 使在黃色、洋紅色、青色和黑色成像單元沿著中間轉(zhuǎn)印帶的移動(dòng)方向排 列的全色串聯(lián)結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明也可以應(yīng)用于感光鼓和各個(gè)成像單元的充 電輥和清潔輥的支架。
盡管參照本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例圖示并描述了本發(fā)明，但是應(yīng) 該理解到，本發(fā)明并不局限于此，并且本發(fā)明包括在不脫離本發(fā)明范圍 的情況下可能作出的所有變化和改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，該成像裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)的圖像保持件；充電輥，該充電輥壓接觸所述圖像保持件并且通過所述圖像保持件而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并為所述圖像保持件充電；以及清潔輥，該清潔輥壓接觸所述充電輥并且通過所述充電輥而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并清潔所述充電輥，所述清潔輥壓接觸所述充電輥的力在所述清潔輥的軸向中部處大于在所述清潔輥的軸向端部側(cè)。
2. 如權(quán)利要求l所述的成像裝置，其中，所述清潔輥包括芯材， 所述芯材的兩個(gè)端部被可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐；以及清潔件，該清潔件由輥狀多 孔彈性體形成并設(shè)置在所述芯材的外周表面處，并且所述芯材的軸向中 部形成為具有比所述芯材的軸向端部側(cè)大的外徑。
3. 如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，通過設(shè)置在與所述充電輥壓接觸所述圖像保持件的一側(cè)大致相反的一側(cè)的所述清潔輥壓接觸所述 充電輥，使得所述充電輥壓接觸所述圖像保持件的力沿軸向方向大致均 勻。
4. 如權(quán)利要求2所述的成像裝置，其中，通過設(shè)置在與所述充電輥壓接觸所述圖像保持件的一側(cè)大致相反的一側(cè)的所述清潔輥壓接觸所述 充電輥，使得所述充電輥壓接觸所述圖像保持件的力沿軸向方向大致均 勻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種成像裝置，該成像裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)的圖像保持件；充電輥，該充電輥壓接觸所述圖像保持件并且通過所述圖像保持件而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并為所述圖像保持件充電；以及清潔輥，該清潔輥壓接觸所述充電輥并且通過所述充電輥而從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并清潔所述充電輥，所述清潔輥壓接觸所述充電輥的力在所述清潔輥的軸向中部處大于在所述清潔輥的軸向端部側(cè)。
文檔編號G03G15/02GK101598918SQ20091014935
公開日2009年12月9日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者大池秀明, 山本光雄, 松本充博, 田中茂 申請人:富士施樂株式會(huì)社