紧固结构、刮板结构、显影单元和成像设备的制作方法

专利名称：紧固结构、刮板结构、显影单元和成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种紧固结构，它与支架 一起使板状构件例如刮板固 定以在显影单元例如复印机、传真机或打印机的显影辊的外圓周面上 形成一定厚度的显影剂。本发明还涉及装有这种紧固结构的刮板结 构、装有这种刮板结构的显影单元以及装有这种显影单元的成像设 备。
背景技术：
众所周知的是，成像设备例如打印机包括显影单元(例如在图35中所 示的)，它包括由用来将由磁性载体和调色剂构成的双组分显影剂或只由调 色剂构成的单组分显影剂吸附到其外圆周面上以给潜像承载体提供显影剂 的显影辊和用来以面对着显影辊并且在显影辊的外圆周面上保持一定厚度 的显影剂的刮板例如板状构件构成的刮板结构。
在图35中所示的显影单元100包括显影辊101、面对着显影辊101和 刮板103的支架102、以及沿着刮板103的纵向方向间隔开设置的螺紋构 件104。它如此构成，/Mv而滑^反103用螺紋构件104固定在支架102上并 且通过由箭头所示的一定压力F与显影辊101的外圓周面接触。
刮板103以薄板形式形成，并且用来限制在显影辊101的外圓周面上 的显影剂量。例如在图35中的显影单元100适用于单组分显影剂，并且 用来通过使得刮板103与之压力接触来限制吸附在显影辊101的外圓周面 上的显影剂量。
在这种显影单元100中，刮板103需要均匀的平面度或平坦度，因为 它必须沿着显影辊101的轴向(纵向)方向朝着显影辊101均匀地施加压力 以便控制在显影辊101上的显影剂量沿着轴向方向均匀。
但是，在图35中的显影单元其缺点在于，刮板103呈现出很大的起 伏并且不能获得所设计的平直度(刮板沿着纵向方向的脊线的线性度)。这 造成沿着纵向方向在显影辊101和刮板103之间形成不均匀间隙，从而导致用来产生所需电荷的摩擦不够并且形成有缺陷的图像。
提高从刮板103施加在显影辊101上的压力F是解决这个问题的好办 法。但是，随着压力F增大，会出现另一个问题，即刮板103容易损坏显 影辊101并且缩短其使用寿命。
鉴于上面的问题，日本专利No.3793370(文献1)4皮露了 一种通过A^刮 板两端朝着中央逐渐减小的拧紧力矩将刮板紧固到支架上的刮板结构。
另夕卜，日本特许/>开专利申请文献No.2003-280364(文献2)才皮露了用于 通过焊接将薄板状刮板固定在支架上的刮板结构。
本申请的发明人已经提出了一种用来通过在支架上的凸起的塑性变形 将薄板状刮板紧固在支架上的紧固结构(例如在日本特许公开申请文献 No.2007-245233(文献3)中所披露的)以及另 一种用来通过将它支撑在支架 和支撑板之间来将刮板紧固在支架上的紧固结构(例如在日本特许公开专利 申请文献No.2008-065011(文献4)中所披露的)。
而且，日本特许公开专利申请文献No.2001-129623(文献5)和 No.2006-126764(文献6)以及日本专利No.3187103(文献7)披露了一种用于 通过在支架上的凸起的塑性变形将刮板固定在支架上的刮板结构。
但是，这种刮板结构和紧固结构自身仍然存在问题。采用在文献1中 所披露的刮板结构，难以改善工作效率，这是因为刮板在预定过程中通过 多个螺紋构件固定在支架上同时对螺紋构件的扭矩进行调节以从支架的两 端向其中央逐渐减小。
至于在文献2中所披露的刮板结构，为了防止刮板由于焊接而出现热 变形并且保持刮板的笔直度和平面度，要细微调节焊接机的输出功率。但 是，存在这样一些问题，即焊接机的输出功率控制复杂并且困难，从而需 要大量的实践进行制造准备，并且由于在批量生产过程中焊接机的输出功 率变化而会导致焊接缺陷。
还有，焊接大大增加了刮板结构的制造成本和单位价格。在支架和刮 板由不同材料制成时，其线性膨胀系数彼此不同，从而造成在刮板中的焊 接部分处出现变形和起伏并且损害了其平面度。使用粘接剂将刮板固定在 支架上也面临着类似的问题。
另外，包括在文献4中所披露的紧固结构的刮板结构使用了支撑板来 防止刮板中出现起伏。设置支撑板不利地增加了零部件数量和组装步骤数量，从而导致零部件存货控制复杂以及刮板结构的制造成本上升。
对于使用在文献3中的紧固结构制造刮板结构而言，在将刮板固定在 支架上时需要用冲头(第一挤压工具)在支架的凸起部分中制作切口。来自 沖头的力对与刮板重叠的支架表面的平坦度而言具有不利影响，并且损害 了其平面度，这导致局部减小了压到支架上的刮板的平面度。对于刚性较 低的刮板而言，这种局部较低的平面度会造成刮板的边缘起伏并且使得刮 板结构的功能不起作用。
另外，来自沖头用来在凸起部分中制作切口的力会使得凸起部分的底 端膨胀。在膨胀的凸起部分与刮板的通孔的内圓周面接触时,在刮板中将 出现很大起伏，从而也使得刮板结构的功能不起作用。可以采用更大的通 孔来解决这个问题，但是同时它也会造成用于将刮板紧固在支架上的强度 不够，这是因为切口部分挤压支架的面积变窄。
还有，已知的是为了将厚度为0.5mm或更小的薄板紧固在支架上并且 不会在板中出现起伏，如在将安全剃刀设置在支架上时一样需要用来夹住 该4反的力。
例如，如图36、 37中所示一样，薄板105设有通孔106。在施加用来 使通孔106或薄板膨胀的力以将它们紧固时，通过较小的力就会在薄板中 出现起伏。已知的是，在起伏方面，厚度为0.5mm或更小的薄板不容易受 到来自由在图36中的箭头所示的方向的力的影响，但是容易受到来自由 在图37中所示的方向的力的影响，甚至很小的力。
根据这个事实，在使用在文献5中所披露的具有凸起的金属板来制造 刮板结构中，由于从模制膨胀圆筒形部分中出现的力而会在刮板中出现起 伏。这会损害刮板结构的功能。另外，在刮板例如板状构件其厚度为 0.5mm或更小时该起伏明显。
还存在另 一种通过挤出成型制作圆筒形部分、将板状构件的通孔插入 到圓筒形部分中然后挤压该圓筒形部分来紧固板状构件的已知方法。但 是，这种方法也不能实现在不出现起伏的情况下紧固板状构件，这是因为 在紧固时使得圓筒形部分膨胀施加了会使得板状构件的通孔的内圆周面膨 胀的力。
在文献6和7中所披露的刮板结构由于与上面相同的原因不能实现在 没有起伏的情况下紧固薄板。另外，在文献5中的模制与圓筒形部分一体的金属板的情况中，需要 非常大的力来将金属板安放在模具之间。否则，圓筒形部分的原材料不会 凸起以形成所期望成为的圆筒形部分，并且会朝着外圆周方向流动，从而 导致模制失败。在该情况中，模制失败在将该刮板安装在支架上时造成在 刮板中出现起伏。

发明内容
为了解决上面的问题，本发明的目的在于提供能够让板状构件在不会 在板状构件中引起起伏的情况下安装在支架上并且实现更高的工作效率的 紧固结构和刮板结构，并且还提供了装有这些结构的显影单元以及装有该 显影单元的成像设备。
根据本发明的一个方面，用来将板状构件固定在支架上的紧固结构包
括设在支架的与板状构件重叠的一个表面上的圓筒形部分；通孔，其直 径大于圓筒形部分的外径并且贯穿板状构件，其中在将所述圆筒形部分穿 过通孔插入并且在圓筒形部分的外圆周面和通孔的内圓周面之间保持一定 间隙时，圆筒形部分的端部受压以沿着外圓周方向膨胀，然后朝着板状构 件弯曲，由此通过将板状构件支撑在支架的所述一个表面和所述端部之间 来将板状构件固定在支架上。
在这方面的特征中，所述圆筒形部分以圆筒形式并且从支架的所述一 个表面竖立，并且所述圆筒形部分的底部由所述一个表面密封。
在这个方面的其它特征中，所述圆筒形部分包括与支架的所述一个表 面连接并且经一间隙与通孔的内圓周面面对的大直径部分和与大直径部分 连接并且其直径小于大直径部分的小直径部分。
在这个方面的其它特征中，其中所述圆筒形部分包括与所述支架的所 述一个表面连接并且经一间隙面对着通孔的内圆周面的柱状部分和与所述 柱状部分连接的管状部分。
在这个方面的其它特征中，圓筒形部分的平面形状和通孔的平面形状 是相同的。
在这个方面的其它特征中，所述圓筒形部分包括沿着与所述支架的所 述一个表面相交的方向延伸的狭缝。
在这个方面的其它特征中，紧固结构还包括以环形形状形成在支架的所述一个表面上并且容纳着所述圓筒形部分的凹槽。
在这个方面的其它特征中，所述紧固结构还包括位于所述圆筒形部分 的后侧上的锥形凹部，以使得支架的厚度沿着外圓周方向逐渐减小。
根据本发明的另一个方面，刮板结构包括上述紧固结构、长支架和与 所述支架的 一个表面重叠的长薄板状刮板作为板状构件。
在这个方面的特征中，刮板结构包括沿着支架的纵向方向间隔开的多 个紧固结构和所述薄板状刮板。
在这个方面的其它特征中，多个紧固结构沿着支架和薄板状刮板的纵 向方向等距离间隔设置。
根据本发明的另一个方面， 一种显影单元包括显影辊，该显影辊将
显影剂吸附到其外圓周面上并且将显影剂输送给与图像承载体相对的显影
区域；以及上述刮板结构，该刮板结构在显影辊的外圓周面上保持一定厚 度的显影剂。
根据本发明的另一个方面， 一种成像设备包括图像承载体和上述显影 单元。


图1为根据本发明第一实施方式的成像设备的剖视图； 图2为在图1中所示的成像设备的处理盒的剖视图； 图3为在图2中所示的处理盒的显影单元的刮板结构的侧视图； 图4为在图3中所示的刮板结构的侧视图； 图5为在图3中所示的刮板结构的正视图； 图6为在图5中所示的刮板结构的VI部分的放大正视图； 图7为在图5中所示的刮板结构的主要部分的透视图； 图8为沿着在图7中所示的vin-vin线剖开的刮板结构的主要部 分的剖视图9为在模制之前在图3中的刮板结构的圓筒形部分的透视图； 图IO为在图3中的刮板结构的分解透视图； 图ll为在图10中的刮板结构的其上设有刮板的支架的剖视图； 图12为设置在模具和第一沖头之间的在图11中的支架和刮板的 剖视图；图13为在图12中的第一冲头作用下沿着外圆周方向膨胀的圆筒
形部分的端部的剖视图14为设置在模具和第二冲头之间的在图13中的支架和刮板的 剖视图15为受到在图14中的第二冲头挤压以朝着刮板弯曲的圓筒形 部分的端部的剖^L图16为设置在模具和第一冲头之间的根据本发明第二实施方式的 支架和刮板的剖视图17为设置在模具和第二冲头之间的在图16中的支架和刮板的 剖视图18为受到在图17中的第二冲头挤压以朝着刮板弯曲的圆筒形 部分的端部的剖^见图19为设置在模具和第一冲头之间的根据本发明第三实施方式的 支架和刮板的剖视图20为设置在模具和第二冲头之间的在图19中的支架和刮板的 剖视图21为受到在图20中的第二冲头挤压以朝着刮板弯曲的圆筒形 部分的端部的剖^f见图22为根据本发明第四实施方式在模制之前的刮板结构的圆筒形 部分的透^f见图23为在图22中的刮板结构的圓筒形部分的正视图24为设置在模具和第一冲头之间的根据本发明第五实施方式的 支架和刮板的剖视图25为在图24中的第一冲头作用下膨胀的圆筒形部分的端部的 剖视图26为受到在图25中的第二沖头挤压以朝着刮板弯曲的圆筒形 部分的端部的剖视图27为设置在模具和第一冲头之间的根据本发明第六实施方式的 支架和刮纟反的剖视图28为设置在模具和第二冲头之间的在图27中的支架和刮板的 剖视图；图29为受到在图28中的第二冲头挤压以朝着刮板弯曲的圆筒形
部分的端部的剖视图30为根据本发明第七实施方式的支架和刮板；
图31为膨胀然后受到挤压以朝着刮板弯曲的在图30中的圓筒形
部分的端部的剖^L图32为根据本发明第八实施方式的支架的剖视图33为设置在模具之间的在图32中的支架的原材料的剖视图34为通过让在图33中的模具彼此靠近而模制出的圆筒形部分
的剖视图35为包括现有技术刮板结构的显影单元的主要部分的侧视图； 图36显示出应力如何施加在图35中的刮板结构的刮板上的实施 例；并且
图37显示出应力如何施加在图35中的刮板结构的刮板上的另一 个实施例。
具体实施例方式
下面将参照图1至15对本发明的第一实施方式进行说明。图1为 根据本发明第一实施方式的成像设备1的剖视图，图2为在图1中所 示的成像设备的处理盒的剖视图，并且图3为在图2中所示的处理盒 的显影单元的刮板结构的透视图。
成像设备1在作为转印构件的一张纸7上形成由黄色(Y)、品红色 (M)、青色(C)、黑色(K)构成的彩色图像。要指出的是，下面与这四种 颜色相关的装置将赋予以Y、 M、 C、 K结尾的数字符号。
如图1所示，成像设备1至少包括设备主体2、供纸单元3、辊对 10、转印单元4、定影单元5、四个激光写入单元22Y、 22M、 22C、 22K和四个处理盒6Y、 6M、 6C、 6K。
设备主体2例如为盒形并且安装在地板等上。它容纳着供纸单元 3、辊对10、转印单元4、定影单元5、四个激光写入单元22Y、 22M、 22C、 22K和四个处理盒6Y、 6M、 6C、 6K。
多个供纸单元3设在设备主体2的底部处，并且每个都包括装有 堆叠在一起的纸张7的可拆卸供纸盒23和供纸辊24。供纸辊24压在位于供纸盒23中的最上面纸张7,并且将最上面纸张传送给在转印单 元4的后述输送带29和处理盒6Y、 6M、 6C、 6K的后述显影单元13 的感光鼓8之间的间隙。
辊对10设在从供纸单元3到转印单元4的纸张7的输送通道上并 且由一对辊子10a、 10b构成。在要转印调色剂图像时，辊对10将纸 张7安放在辊子10a、 10b之间并且将它传送给在转印单元4和处理盒 6Y、 6M、 6C、 6K之间的间隙。
转印单元4设在供纸单元3上方，并且包括驱动辊27、从动辊 28、输送带29和转印辊30Y、 30M、 30C、 30K。驱动辊27设置在纸 张7的输送方向下游并且由作为驱动源的马达等转动。从动辊28由设 备主体2可转动地支撑并且设置在纸张7的输送方向上游。输送带29 为没有任何端部的环形并且悬挂在驱动辊27和从动辊28两者上。驱 动辊27的转动使得输送带29围绕着驱动辊27和从动辊28在该图中 顺时针循环转动。
转印辊30Y、 30M、 30C、 30K分别将纸张7放置在位于处理盒 6Y、 6M、 6C、 6K和感光鼓8之间的输送带29上，并且将它压到处理 盒的感光鼓8的表面上以将调色剂图像转印在该纸张7上。转印单元4 然后将其上具有调色剂图像的纸张7传送给定影单元5。
定影单元5沿着纸张7的输送方向设置在转印单元4的下游，并 且包括用来将纸张7放置在它们之间的一对辊子5a、 5b。该定影单元 5通过对从转印单元4送来的纸张进行加压和加热使得转印在纸张7上 的调色剂图像熔融。
激光写入单元22Y、 22M、 22C、 22K与处理盒6Y、 6M、 6C、 6K 对应地设置在设备主体2的顶部处。它们用激光束照射由处理盒6Y、 6M、 6C、 6K的后述充电辊9均匀充电的感光鼓8的表面，以在其上 形成静电潜像。
处理盒6Y、 6M、 6C、 6K设置在转印单元4和激光写入单元 22Y、 22M、 22C、 22K之间，并且沿着纸张7的输送方向彼此平行。 它们可以从设备主体2中拆除。
如图2所示，处理盒6Y、 6M、 6C、 6K每个都包括充电辊9、感 光鼓8(图像承载体)、作为清洁装置的清洁刮板12和显影单元13。成像设备1至少由充电辊9、感光鼓8、清洁刮板12和显影单元13构 成。
每个处理盒外壳11可以/人设备主体2中拆除，并且容纳着充电辊 9、清洁刮板12和显影单元13。充电辊9给感光鼓8的表面均匀地充 电。
感光鼓8与显影单元13的显影辊15间隔开布置。它们为柱状或 圓柱形形式并且可以转动。在其表面上，通过相应的激光写入单元 22Y、 22M、 22C、 22K形成静电潜像。将调色剂吸附到感光鼓8上的 静电潜像上以显影调色剂图像，该调色剂图像将要被转印到在输送带 29上的纸张7上。清洁刮板12在调色剂图像转印之后从感光鼓8的表 面中清除剩余调色剂。
如图2所示，每个显影单元13包括至少显影剂供应单元14、外壳 25、显影辊15(显影剂承载体)以及刮板结构16。
每个显影剂供应单元14包括容器17和作为搅拌器的一对搅拌螺 杆18。容器17为盒形并且其长度与感光鼓8的长度基本上相同。容器 17包括沿着其纵向方向延伸的隔壁19，该隔壁19用来将容器17分成 第一空间20和第二空间21。第一和第二空间在其端部处相互连通。
容器17在第一和第二空间20、 21中装有显影剂26。显影剂26只 是由调色剂制成并且在适当时提供给远离显影辊15的第一空间20的 一个端部。调色剂为通过乳液聚合作用或悬浮聚合作用制成的球形细 小颗粒。可以通过研磨其中混合并且分散有各种染料或颜料合成树脂 块或粉碎来制造调色剂。调色剂的平均粒径为3jam至7jam。
搅拌螺杆18分别装在第一和第二空间中。其纵向方向与容器17、 显影辊15、感光鼓8的纵向方向平行。搅拌螺杆18可以绕着轴线转 动，并且其转动搅拌着调色剂并且沿着该轴线运送显影剂26。
在图2中，在第一空间20中的搅拌螺杆18从上述一个端部向另 一个端部运送显影剂26，同时在第二空间20中的那个搅拌螺杆从所述 另一个端部向所述一个端部运送显影剂。
通过上面的结构，显影剂供应单元14对提供给第一空间20的一 个端部的调色剂进行搅拌并且经由第一空间20的另一个端部将该调色 剂运送给第二空间21的另一个端部。此后，显影剂供应单元14搅拌第二空间21中的调色剂，在轴向上输送该调色剂，并且将它供给到显 影辊15的表面。
箱形的外壳25容纳着显影剂供应单元的容器17、显影辊15和其 它部件。外壳25在面对着感光鼓8的位置处包括开口 25a。
柱状形式的显影辊15在开口 25a附近设在感光鼓8和第二空间之 间，并且它与感光鼓8和容器17平行。在显影辊15和感光鼓8之间 存在间隙。该间隙形成显影区域31以通过将调色剂吸附到感光鼓8上 并且使得静电潜像显影来形成调色剂图像。在显影区域31中，显影辊 15和感光鼓8彼此面对。
如图2所示的显影辊15包括柱状金属芯部34、圆柱形f兹辊33和 作为非磁性圆筒的显影套筒32。金属芯部34不可转动并且固定在外壳 25上，并且其纵向方向与感光鼓8的纵向方向平4亍。
以圓柱形形式的磁辊33由磁性材料制成，并且包括多个固定磁极 (未示出)。它不可转动并且围绕着金属芯部34的外周固定。
固定磁极为朝着辊体35和显影辊15的纵向方向延伸的长条状磁 体，并且安装在磁辊33的辊体35上。它们设置在辊体35的整个长度 上。磁辊33容纳在显影套筒32中。
其中一个固定磁极面对着搅拌螺杆18，并且在显影套筒32或显影 辊15的外周上施加磁力，由此从容器17的第二空间21中将显影剂26 吸附在其上。
另一个固定石兹极面对着感光鼓8并且在显影套筒32或显影辊15 的外周上产生磁力，以在显影套筒32和感光鼓8之间形成磁场。该固 定石兹极由石兹场形成;兹刷，由此将在显影套筒32上的显影剂26的调色 剂输送给感光鼓8。
其它固定磁极设置成在显影之前从显影剂供应单元14的容器17 将显影剂26输送给显影区域31或者在显影之后将显影剂从显影区域 31运送给容器17。
具有固定磁极的磁辊33将显影剂26吸附到显影套筒32的外周上 并且沿着从固定^f兹极产生出的^f兹力线将调色剂分层i殳置以在显影套筒 32的外周上形成链状簇(链形式)。显影套筒32通过磁辊33的磁力将 显影剂26吸附在显影套筒32上。显影套筒32如图2所示具有圆筒形形式并且装有可以绕着轴线转 动的石兹辊33。显影套筒32如此转动，从而其内周边顺序面对着固定磁 极。它由非磁性材料例如铝合金、不锈钢(SUS)制成。
根据当前实施方式，显影套筒32在外周上包括许多各种各样的椭 圆形凹坑，这里存在两种凹坑， 一种其纵向方向为显影套筒32的轴向 方向，以及另一种为其纵向方向为显影套筒32的圆周方向。在轴向方 向较长的凹坑数量大于在圆周方向较长的凹坑的数量。另外，凹坑沿 着纵向方向的长度(主轴)为0.05mm至0.3mm,而其沿着宽度方向的长 度(副轴)为0.02mm至O.lmm。
为了形成这些凹坑，构成显影套筒32的基管与介质一起设置在爽 转磁场中。然后，通过磁场使介质旋转，并且旋转介质绕着基管转动 并且与之碰撞。该介质由相对4支大的》兹性材^牛例如奥氏体或马氏体不 锈钢切割线材(长度较短的金属线材)制成。其外径为0.5mm至 1.2mm,并且L(整个长度)/D(夕卜径)为4至10。
因此，通过使得介质与基管撞击来形成这些凹坑，与在已知的喷 丸方法中一样。各种椭圓形凹坑有助于在没有不均匀性的情况下长时 间进行良好稳定的成像，因为间距较大的表面不规则性导致在每个凹 坑中形成较大的链，其中显影剂26不容易滑动并且不会受到磨损。
接下来将对根据本发明的刮板结构进行说明。刮板结构16设置在 显影单元13的外壳25的开口 25a和感光鼓8之间，并且包括支架 41、薄刮板(板状构件)42和多个紧固结构43,如图3至8所示。
以长条带状形式的支架41由可塑性变形材料(金属等)制成。它如 此设置，从而其纵向方向与显影辊15的纵向方向平行。如图3和5所 示，支架41在两端处包括螺紋孔44，用于将刮板结构16固定在显影 单元13的外壳25和处理盒6Y、 6M、 6C、 6K的外壳11上。
例如，刮板42以厚度大约为0.5mm的薄板状形式形成。它如此设 置在支架41的一个表面41a上，从而其纵向方向与显影辊15的纵向 方向平行。刮板42通过紧固结构43固定在支架41上，并且其边缘从 支架41向显影辊15伸出。
刮板42固定在支架41上，并且其一个端部压到显影辊15的显影 套筒32的外周边上。刮板42用来将在显影套筒32上的显影剂厚度限制到一定量以保持将一定量显影剂26输送到显影区域31，并且通过摩 擦给在显影套筒32上的显影剂26充电。
如图3和5所示的紧固结构沿着支架41和刮板42的纵向方向间 隔开布置。在这些附图中，紧固结构43的数量为12,并且它们以相等 的间距布置。
在图4和图6至8中，紧固结构43每个都包括设在支架41的一 个表面41a上的圆筒形部分45、柱状凹坑部分46和刮板42的通孔 47。圓筒形部分45在(后面所述的)弯曲之前从一个表面41a竖立起。 其平面形状为圓形。圆筒形部分45的底部与支架41的一个表面4la 密封。圓筒形部分45通过挤出模制(一种压力加工方法)模制出，由此 支架41的基材的一部分从一个表面41a中挤出。
另外，如在图9和11中一样在弯曲之前的圓筒形部分45 —体地 包括彼此串联连接的大直径部分48和小直径部分49。大直径部分48 和小直径部分49为圓柱形形式并且其内径相同。大直径部分48与支 架41的一个表面41a连接，并且从中竖立起。小直径部分49与大直 径部分48连接，并且其外径小于大直径部分48的外径。在大直径部 分48和小直径部分49之间形成有台阶50。大直径部分48的厚度基本 上等于刮板42的厚度。
柱状凹坑部分46在支架41的另一个表面41b中形成为凹坑，即 形成在圓筒形部分45的背面处。其平面形式为圆柱形并且其底面46a 与另一个表面41b平行。其内径等于圆筒形部分45的大直径部分48 的外径。
通孔47布置在与圆筒形部分45对应的位置处，并且其内径大于 台阶50。它具有与圆筒形部分45的形状相同的圆形平面形状。
在每个紧固结构43中，通过在图12、 14中所示的模具组51,将 圓筒形部分45插入穿过通孔47。在刮^反42与支架41的一个表面41a 重叠的同时，圓筒形部分45的端部45a受压并且沿着其外圓周方向膨 胀，并且在圓筒形部分45的大直径部分48的外圆周面和通孔47的内 圓周面之间形成有间隙。之后，端部45a朝着刮板42弯曲以将刮板42 夹在端部45a和支架41的一个表面41a之间。这使得刮板42能够由 圓筒形部分45的端部45a的表面和支架41的表面支撑。这里，在大直径部分48的外圆周面和通孔47的内圓周面之间形成有间隙G。
模具组51由其上安放有支架41的模具52(图12的底部)、与模具
52相对的第一沖头53(图12，第一加压工具)和与模具52相对的第二
冲头54(图14,第二加压工具)构成。模具52在其表面上具有凸起
55，该凸起55的外径等于柱状凹坑部分46的内径。
如图12所示，第一冲头53由柱状冲头主体56和i殳在冲头主体56
的端部处的弯曲部分57构成。冲头主体56如此设置，从而其纵向方
向与模具52的表面垂直。冲头主体56或第一冲头53能够通过未示出
的作用缸接近/远离模具52。
弯曲部分57成凸形〃^人冲头主体56的顶端形成。随着它/人中伸 出，其外径减小，例如象一钵体。其顶面为圆形形式，其外径小于圓 筒形部分45的内径。
厚板形式的第二冲头54与模具52的表面平行地设置，并且能够 通过未示出的作用缸接近/远离模具52。第二冲头54在面对着模具52 的顶面54a包括凹坑58。凹坑58的平面表面为圆形并且其内径大于通 孔47的内径，同时其底面58a为平坦的并且与第二冲头54的顶面54a 平行。选择第一或第二冲头53、 54，并将其设置在模具52上方并且与 之接触。
使用上面的紧固结构53来紧固刮板结构16的方法如下。首先， 通过挤压模制从一个表面41a将支架41的一部分原材料压出以形成如 图9所示的圓筒形部分45。 4妄下来，如图10、 ll所示通过将圆筒形部 分45穿过通孔47插入来^:得刮4反42与支架41的一个表面41a重 叠。这在每个圓筒形部分45的大直径部分48的外圆周面和每个通孔 47的内圆周面之间形成间隙G。
然后，将支架41和刮板42设置在模具52上，并且第一冲头53 面对着模具52并且与之接触。这里，刮板52、圆筒形部分45、模具 52和第一冲头53共轴设置，并且将凸起55插入到柱状凹坑部分46 中。
在第一冲头53接近模具52时，其弯曲部分57插入到圓筒形部分 45中，并且使得圓筒形部分45的端部45a与弯曲部分57的外圓周面 接触。然后，圓筒形部分45的端部45a受到弯曲部分57的外圆周面挤压并且在第一冲头53进一步接近模具52时沿着圓筒形部分45的外 圓周方向膨胀。由此，圓筒形部分45以大、小直径部分48、 49之间 的台阶50作为起始点从其开始变形。
由于弯曲部分57的顶面57a的外径设定为等于圆筒形部分45的 内径，所以在顶面57a接近圆筒形部分45的底面46a时，可以保持在 圆筒形部分45的大直径部分48的外圓周面和通孔47的内圓周面之间 的间隙。使第一沖头53运动以更加靠近模具52直到圆筒形部分45的 膨胀端部的外径至少变得大于刮板42的通孔47的内径。
如图13所示，通过在大直径部分48的外圓周面和通孔47的内圓 周面之间保持的间隙，圆筒形部分45的端部45a沿着外圓周方向膨 胀。另外，随着圆筒形部分45变形台阶50直径增大，并且间隙G的 量在模制之前和之后几乎不变。
接下来，将第二冲头54设置成与模具52相对，并且如图14中所 示，使之运动以与模具52更加靠近。然后，使得圆筒形部分45的端 部45a与第二冲头54的顶面的外缘接触。随着第二冲头54更靠近模 具52,通过第二冲头54的外缘在模具52上将端部45a压到刮板42 上。
圆筒形部分45从台阶50开始变形，并且其端部45a如图15所示 一样与刮板42紧密接触。然后，第二冲头54运动离开模具52,这使 得端部45a塑性变形以如图8所示将刮板42夹在端部54a和支架41 的一个表面41a之间。这时，如图15所示，台阶50在圓筒形部分45 变形时直径增大，并且间隙G的量在模制之前和之后几乎不变。
刮板结构16构成为用紧固结构43将刮板42安装在支架41上， 并且将支架41固定在外壳25等上。
通过该刮板结构组，在显影单元13中，显影剂供应单元14充分 搅拌调色剂并且固定的磁极将显影剂26吸附到显影套筒32的外圓周 面上。通过显影套筒32的转动，将显影剂26输送给显影区域31。
刮板42保持所期望量的显影剂26，该显影剂将被吸附到感光鼓8 上。在显影单元13中，显影辊15承载着显影剂并且将它输送给显影 区域31,由此使得在感光鼓8上的静电潜像显影以形成调色剂图像。
在显影之后，显影单元13通过固定磁极将用过的显影剂26运送并且落入容器17中。在容器17中的用过的显影剂26在第二间隙21 中与其它显影剂再次搅拌，以便用于显影感光鼓8上的静电潜像。
成像设备1在纸张7上形成图像的方式如下。在成像设备1中， 充电辊9给旋转的感光鼓8的表面均勾地充电。通过用激光束照射， 在感光鼓8上形成静电潜像。在显影区域31中，通过从显影单元13 的显影套筒32的外圆周面将显影剂26吸附到感光鼓8上，从而将静 电潜像显影以在感光鼓8上形成调色剂图像。
成像设备1通过供纸单元3的供纸辊24将一张纸7运送到在处理 盒6Y、 6M、 6C、 6K的感光鼓8和转印单元4的输送带29之间的间 隙。由此，将调色剂图像转印到这张纸7上，并且定影单元5使在其 上的调色剂图像熔融以形成彩色图像。
根据如上所述的当前实施方式，将刮板42紧固在支架41上，并 且在每个圆筒形部分45的外圆周面和每个通孔47的内圆周面之间形 成有间隙G。由于该间隙，所以不存在任何用来使得刮板42的通孔47 的内圆周面膨胀的力，这能够防止在刮板42中出现起伏并且保持其平 面度。具体地说，这个效果在厚度为0.5mm或更小的薄刮板42中很明
显
而且，利用在每个圓筒形部分45的外圆周面和每个通孔47的内 圓周面之间的间隙G,即使在支架41和刮板42由其线性膨胀系数不 同的不同材料制成时，也可以有利地防止由于线性膨胀系数差异而导 致在紧固部分中出现变形，后者会造成在刮板42中出现起伏或者丧失 其平面度。
另外，刮板42的通孔47的周边由圓筒形部分45的端部45a的表 面和支架41的一个表面41a支撑。即使在圆筒形部分45的端部45a 的弯曲量出现变化时，这也使之能够通过与点接触相比更宽的区域将 刮板42稳固地固定在支架41上。
另外，可以通过使得圆筒形部分45的端部45a弯曲来将刮板42 固定在支架41上以在单个步骤中紧固多个紧固结构，这能够减少用来 紧固刮板所需的步骤数量并且降低其制造成本。
另外，由于圓筒形部分45的底部与支架41的一个表面41a密 封，所以在刮板结构的制造中可以无需特定部件和用于封闭它的步骤。
才艮据当前实施方式，每个圓筒形部分45包括大直径部分48、小直 径部分49和位于底部上的台阶50。这使得在通孔47的内圆周面和圓 筒形部分45的外圆周面之间的间隙G能够在紧固结构43的紧固之前 和之后保持不变。这是因为圓筒形部分随着其端部45a从作为起始点 的台阶50朝着外圓周方向膨胀而向外膨胀，并且一部分小直径部分通 过朝着刮板弯曲的端部45a而膨胀。也就是说，间隙G不会受到紧固 操作的影响。因此，通孔47只需形成为其直径比圓筒形部分45稍 大。这能够围绕通孔47的周边提供更大的区域，以便让圓筒形部分45 的端部45a和支架41相互4妄触。
而且，即使在由于紧固步骤变化而导致圆筒形部分45的底部的膨 胀量增大的情况下，刮板42也不会受到该增大的影响。因此，可以稳 定地提供具有良好质量的刮板结构作为部件。
另外，根据当前实施方式，圓筒形部分45和通孔47的平面形状 相同，从而在它们之间的间隙G可以沿着其圓周方向均匀地形成。这 导致可以稳定地提供具有良好质量的刮板结构。
另外，根据当前实施方式，通过紧固结构43将刮板42固定在支 架41上。因此，可以提高平面度良好并且没有起伏的刮板结构16。
另外，多个紧固结构43沿着支架41和刮板42的纵向方向间隔地 设置。这能够将更加均匀的压力施加到显影辊15上。
还有，多个紧固结构43沿着支架41和刮板42的纵向方向等距离 间隔开布置。这能够将更加均匀的压力施加到显影辊15上。
另外，通过当前实施方式的刮板结构，可以用较低成本提供高精 度的显影单元。并且通过该显影单元13，可以用较低成本提供高精度 成像设备。
接下来将参照图16至18对本发明的第二实施方式进行说明。要 指出的是，在下面第二至第八实施方式中，与在第一实施方式中相同 的部件将赋予相同的附图标记，并且对它说明将—皮省略。
当前实施方式的结构与第一实施方式的结构相同，除了如图16至 18所示圓筒形部分45具有管状形状以穿过支架41,并且通过普通挤 出成型方法形成。因此，对该结构的其它部分上的说明将省略。如图18所示，在紧固刮板42时，圆筒形部分45穿过支架41的一个表面 41a。由此，根据当前实施方式的刮板结构需要包括另一个构件例如胶 带以密封圓筒形部分45的内侧，以便防止调色剂从中泄漏。
当前实施方式实现了与第一实施方式相同的效果。而且，圓筒形 部分45比第一实施方式更容易模制出。但是，由于该紧固结构需要包 括附加构件例如胶带，所以制造步骤和刮板结构的零部件数量将增 加，从而导致制造成本增大。
接下来将参照图19至21对本发明的第三实施方式进行说明。 第三实施方式描述了这样一种实施例，其中圆筒形部分45不是通 过挤出成型而是通过切削方法形成。当前实施方式与第一实施方式的 不同之处在于，没有设置柱状凹坑部分46。其它结构与第一实施方式 的结构相同，并且对于其的说明将省略。当前实施方式实现了与第一 实施方式相同的效果。
下面将参照图22、 23对本发明的第四实施方式进行说明。 在第四实施方式中，圓筒形部分45构成为包括沿着与支架41的 一个表面41a垂直的方向延伸的多个狭缝59。优选的是，这些狭缝59 沿着圆筒形部分45的圆周方向等间隔设置。在这些附图中，狭缝的数 量为4,并且它们沿着圓筒形部分45的圆周方向等间隔设置，其它结 构与第一实施方式的结构相同，并且其说明将省略。
根据当前实施方式，通过设置狭缝59,可以用简单的机械来形成 圆筒形部分56,这是因为圆筒形部分45的端部45a能够很容易膨胀并 且容易机加工，从而圆筒形部分45的塑性变形只需更小的力。 接下来将参照图24至26对本发明的第五实施方式进行说明。 在第五实施方式中，第二冲头54构成为另外包括用来让第一冲头 53从中插入的凹槽60,以便一体形成第一和第二冲头53、 54。如图 24至26所示，第一和第二冲头53、 54这两者进一步靠近模具52以使 得圆筒形部分45的端部45a膨胀并且使之连续朝着刮板42弯曲。根 据当前实施方式，通过一体形成的第一和第二冲头53、 54,模具组51 具有用来调整模制定时的机构。当前实施方式可以实现与第一实施方 式相同的效果。
下面将参照图27至29对本发明的第六实施方式进行说明。在当前实施方式中，圓筒形部分45没有构成为包括台阶50以及 具有不同外径的大和小直径部分48、 49。相反，圆筒形部分45的外径
形成为在整个圓周面上是相同的。
图27显示出其中使用模具组51的第一冲头53和模具54使得圆 筒形部分45的端部45a沿着外圓周方向膨胀的实施例。这时，圓筒形 部分45从圓筒形部分45和支架41的相交部分61作为起始点开始变 形。相交部分61如图28所示随着圓筒形部分45的变形而膨胀，这与 在模制之前相比减小了间隙G的量。
另外，图29显示出其中使用模具组51的第二沖头54和模具52 使得圆筒形部分45的端部45a朝着刮板42弯曲的实施例。在圆筒形 部分45从作为起始点的相交部分61开始变形的同时，端部41a也变 形以将刮并反42夹在端部41a和支架41之间。这完成了才莫制。这时， 相交部分61进一步随着圆筒形部分45的变形而膨胀。因此，在图29 中间隙G进一步减小。
在当前实施方式中，为了在完成模制之后保持间隙G，将刮板42 的通孔47的内径i殳定为比在第一实施方式中的更大。由此，端部45a 和刮纟反42相互纟妻触的面积减小。
接下来将参照图30、 31对本发明的第七实施方式进行说明。
在当前实施方式中，大直径部分48形成为柱状(盘状)。这使得圆 筒形部分45的端部45a的压力均匀，从而能够高精度的支撑刮板。在 当前实施方式中圓筒形部分45也可以设有狭缝59。要指出的是，大直 径部分48与柱状部分对应，并且小直径部分49与管状部分对应。
下面将参照图32至34对本发明的第八实施方式进行说明。
根据当前实施方式，在支架41的一个表面41a中另外设有凹槽 62,并且柱状凹坑部分46的底面46a形成为朝着外圓周面倾斜，从而 支架41的厚度如图32所示一样逐渐减小。
凹槽62具有环状形状以定位圓筒形部分45。凹槽62和圓筒形部 分45共轴i殳置。柱状凹坑部分46与锥形凹坑部分对应。
根据当前实施方式的圓筒形部分45通过第二模具组63挤出成 型，该模具组包括成柱状的第一底部模具64、成板状的第二底部模具 65和顶部才莫具66、以及用来驱动才莫具64、 65、 66彼此接近/远离的驱动机构0
第一底部才莫具64的顶面包括沿着柱状凹坑部分46的底面46a的 外径的锥形表面67。第二底部模具65包括用来让第一底部模具64从 中滑过的通孔68。顶部模具66面对着底部模具64、 65的底面包括用 来模制出圆筒形部分45的外形的模制部分69和楔形部分70。模制部 分69具有打开的底端并且穿过顶部模具66。楔形部分70具有环形形 状以定位^^莫制部分69。
在如图33所示的模具组63中，将支架41的原材料设置在底部模 具64、 65上，并且将顶部模具66设置在原材料上。在图34中，第一 底部4莫具64升高以形成^i状凹坑部分46,并且顶部;漠具66下降以形 成凹槽62和圓筒形部分45。楔形部分70和锥形表面67的外缘防止了 支架41的原材料从模制部分69流出。
才艮据当前实施方式，通过形成在支架41的一个表面41a内侧的凹 槽62,可以防止支架41的原材料朝着圆筒形部分45的外圆周方向流 动，/人而圓筒形部分45可以与支架41 一体形成并且正确的伸出，而 不会用非常大的力将支架41支撑在模具64、 65、 66之间。这消除了 模制故障并且导致能够防止在将刮板安装在支架41上中刮板42出现 起伏。
另外，根据当前实施方式，柱状凹部46设在圓筒形部分45的背 面处以使得支架41的厚度朝着外圆周方向逐渐减小。由此，可以防止 支架41的原材料朝着圆筒形部分45的外圓周方向流动，从而圓筒形 部分45可以与支架41 一体形成并且正确的伸出，而不会用非常大的 力将支架41支撑在模具64、 65、 66之间。这消除了模制故障并且导 致能够防止在将刮板安装在支架41上中刮板42出现起伏。在当前实 施方式中也可以在圓筒形部分45中设置狭缝59。
才艮据当前实施方式，支架41构成为包括凹槽62和柱状凹部46两 者。但是，本发明不限于此。支架41可以构成为至少包括它们中的一 个。
而且，才艮据当前实施方式，圓筒形部分45为圓柱体并且通孔47 的平面形状为圓形。虽然本发明不限于此，但是圓筒形部分优选以圆 柱形形式，因为在它变形时应力能够均匀地施加在其上，所以能够精确地将它模制出。
根据上面的实施方式，圆筒形部分45的平面形状和通孔47的平 面形状设定为相同，并且通孔47其尺寸比圆筒形部分45更大。虽然 本发明不限于此，但是这是优选的，这是因为在刮板42的通孔47周 围的区域做得比较均匀并且能够稳定地紧固刮板42。
根据上面的实施方式，刮板结构构成为包括以相等的间隔布置的 12个紧固结构。本发明不局限于此。紧固结构43的数量应该至少为2 个或更多，并且它们布置的间隔不必相等。但是，优选的是，该间隔 应该恒定，这是因为可以使得沿着显影套筒32的轴向方向施加在刮板 42的压力均匀。
根据上面的实施方式，大直径部分48的厚度和刮板42的厚度设 定为基本上相等。但是，大直径部分48的厚度不限于此，它应该等于 或大于刮板42的厚度。
根据上面的实施方式，成i象设备1构成为包括处理盒6Y、 6M、 6C、 6K，每个处理盒都包括处理盒外壳11、充电辊9、感光鼓8、清 洁刮板12和显影单元13。但是，本发明不限于此。处理盒可以至少包 括显影单元13，并且其它部件可以省略。另外，成像设备1只需包括 显影单元13。处理盒6Y、 6M、 6C、 6K可以省略。
另外，根据上面的实施方式，作为一个实施例，显影剂26为只包 含调色剂的单组分类型。但是，本发明不限于此。本发明可以适用于 使用包含调色剂和磁性载体的双组分显影剂的成像设备。
虽然已经采用示例性实施方式对本发明进行了描述，但是本发明 不限于此。应该理解的是，本领域普通技术人员在不脱离由下面权利 要求书限定的本发明范围的情况下对上述实施方式作出各种变化。
相关申请的交叉参考
本申请基于2007年12月4日提交的日本专利申请No.2007-313684并且要求其优先权，该文献的/>开内容其全文在这里通过引用 而结合于此。
权利要求
1. 一种将板状构件固定在支架上的紧固结构，包括设在支架的与板状构件重叠的一个表面上的圆筒形部分；通孔，该通孔的直径大于圆筒形部分的外径并且贯穿所述板状构件，其中在将所述圆筒形部分穿过通孔插入同时在圆筒形部分的外圆周面和通孔的内圆周面之间保持一定间隙时，圆筒形部分的端部受压以沿着外圆周方向膨胀，然后朝着板状构件弯曲，由此通过将板状构件支撑在支架的所述一个表面和所述端部之间来将板状构件固定在支架上。
2. 如权利要求1所述的紧固结构，其中所述圆筒形部分为圓筒形式并 且从支架的所述一个表面竖立，并且所述圓筒形部分的底部由所述一个表 面密封。
3. 如权利要求1所述的紧固结构，其中所述圓筒形部分包括与支架的 所述一个表面连^妄并且经一间隙与通孔的内圓周面面对的大直径部分和与 大直径部分连接并且其直径小于大直径部分的小直径部分。
4. 如权利要求1所述的紧固结构，其中所述圆筒形部分包括与所述支 架的所述一个表面连接并且经一间隙面对着通孔的内圆周面的柱状部分和 与所述柱状部分连接的管状部分。
5. 如权利要求1所述的紧固结构，其中所述圓筒形部分的平面形状和 通孔的平面形状是相同的。
6. 如权利要求1所述的紧固结构，其中所述圓筒形部分包括沿着与所 述支架的所述一个表面相交的方向延伸的狭缝。
7. 如权利要求1所述的紧固结构，还包括以环形形状形成在支架的所 述一个表面上并且容纳着所述圆筒形部分的凹槽。
8. 如权利要求1所述的紧固结构，还包括位于所述圓筒形部分的后侧 上的锥形凹部，以使得支架的厚度沿着外圓周方向逐渐减小。
9. 一种刮板结构，它包括 如权利要求1所述的紧固结构； 长支架；以及作为与所述支架的 一个表面重叠的板状构件的长薄板状刮板。
10. 如权利要求9所述的刮板结构，还包括沿着支架和所述薄板状刮 板的纵向方向间隔开的多个紧固结构。
11. 如权利要求10所述的刮板结构，其中所述多个紧固结构沿着支架和薄板状刮板的纵向方向等距离间隔设置。
12. —种显影单元，它包括显影辊，该显影辊将显影剂吸附到其外圓周面上并且将显影剂输送给 与图像承载体相对的显影区域；以及如权利要求9所述的刮板结构，该刮板结构在显影辊的外圆周面上保 持一定厚度的显影剂。
13. —种成像设备，包括 图像承载体；以及 如权利要求12所述的显影单元。
全文摘要
本发明公开了一种紧固结构、刮板结构、显影单元和成像设备，该紧固结构用来将板状构件固定在支架上，包括设在支架的与板状构件重叠的一个表面上的圆筒形部分；通孔，其直径大于圆筒形部分的外径并且贯穿板状构件，其中在将所述圆筒形部分穿过通孔插入并且在圆筒形部分的外圆周面和通孔的内圆周面之间保持一定间隙时，圆筒形部分的外圆周面受压以沿着外圆周方向膨胀，然后朝着板状构件弯曲，由此通过将板状构件支撑在支架的所述端部和所述一个表面之间来将板状构件固定在支架上。
文档编号G03G15/08GK101452244SQ200810178850
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者栗原弘和, 田中慎一, 近藤崇史 申请人:株式会社理光