显影设备和图像形成装置的制作方法

专利名称：显影设备和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种诸如激光打印机的图像形成装置以及用于该图像形成装置 的显影设备。
背景技术：
诸如激光打印机的图像形成装置中，静电潜像形成于感光鼓的表面上，而 色粉则从显影设备馈送给该可还原的潜像，由此色粉像形成于感光鼓的表面上。接着， 该色粉像转印到一张纸上，于是该图像就形成于该纸张上。显影设备包括具有朝向感光鼓敞开的开口的壳体；以及以可旋转方式支
撑在壳体开口内的显影辊。色粉保存在该壳体内。显影辊具有由导电的弹性材料所形 成的辊主体设置于金属辊轴上并覆盖该金属辊轴这种组成。显影辊中，辊主体的圆周 表面其中一部分从壳体当中外露，并且露出部分面对感光辊的表面。壳体中的色粉承
载于显影辊的辊主体的表面上，于是这样承载的色粉随着显影辊的旋转馈送到感光辊 的表面，而色粉则馈送至感光鼓表面上所形成的静电潜像。 显影设备中设置有侧封用于防止色粉从辊主体两侧漏出。每个侧封通过在 聚氨酯泡沬材料(urethane foam)所形成的海绵构件上附加纤维所形成的滑动摩擦构 件来形成。侧封分别固定于面对显影辊其辊主体两端部分的位置。当显影辊与壳体附 接时，滑动摩擦构件便与辊主体其中从圆周表面两边缘以预定宽度向内延伸的圆周表 面部分相接触，由此侧封受到显影辊的按压。海绵构件具有合适的厚度，于是显影辊
与壳体附接时海绵构件在辊主体和壳体两者间受到压縮而产生合适的弹力。通过此弹 力，侧封(滑动摩擦密封构件)便与辊主体的轴向两端部分压接，由此通过侧封在辊 主体两端部分和壳体两者间形成密封。举例来说，日本特开2003-A-195630号公报公 开了这种显影设备。

发明内容
由纤维形成的滑动摩擦构件比聚氨酯泡沫材料(urethane foara)形成的海 绵构件硬。换句话说，滑动摩擦构件其弹力比海绵构件小。因此，当侧封受到显影辊 的辊主体按压时，滑动摩擦构件在滑动摩擦构件与辊主体圆周表面边缘相对接的部分 发生弯曲，由此辊主体受到辊主体其相对于显影辊旋转轴往内方向的反作用力。结果， 有一在旋转轴方向上往内的分力包括于侧封受到的来自辊主体的压力中，因此海绵密 封构件存在在旋转轴方向上往内下陷这种方式的扭曲变形。当该海绵构件扭曲变形时， 滑动摩擦构件对于辊主体表面的压接力变弱，便导致色粉从压接力变弱的那些部位漏 出。 本发明的一个方面正是鉴于上述情况，其目的在于，提供一种能够防止密 封构件的基材扭曲变形，从而合适地防止色粉从显影辊的辊主体的两端部分漏出的显 影设备和图像形成装置。 根据本发明的一个方面提供的显影设备，包括具有开口的壳体；包括辊 主体的显影辊，所述辊主体具有构造成在其上承载显影剂的圆周表面，所述显影辊被 可旋转地支撑于壳体上，并且辊主体的圆周表面至少一部分通过壳体的开口露出；以 及密封构件，分别设置为面对辊主体的圆周表面关于旋转轴方向上的两端部，并与辊 主体按压接触以防止显影剂从开口处漏出，其中，每个密封构件包括由弹性元件形 成的基材；以及滑动摩擦构件，所述滑动摩擦构件由纤维形成并与辊主体的圆周表面 相接触，使得辊主体在滑动摩擦构件上摩擦滑动，其中辊主体的圆周表面关于旋转轴 方向上的两边缘与基材相接触。 根据本发明的另一方面提供的图像形成装置，包括显影设备，所述显影设 备包括具有开口的壳体；包括辊主体的显影辊，所述辊主体具有构造成在其上承载
显影剂的圆周表面，所述显影辊被可旋转地支撑于壳体，并且辊主体的圆周表面至少 一部分通过壳体的开口被露出；以及密封构件，分别设置为面对辊主体的圆周表面关 于旋转轴方向上的两端部，并与辊主体按压接触以防止显影剂从开口处漏出，其中， 每个密封构件包括由弹性元件所形成的基材；以及滑动摩擦构件，所述滑动摩擦构 件由纤维形成并与辊主体的圆周表面相接触，使得辊主体在滑动摩擦构件上摩擦滑动， 其中辊主体的圆周表面关于旋转轴方向上的两边缘与基材相接触。


图1为示出作为本发明实施例图像形成装置其中一例的彩色激光打印机的 侧向剖视图； 图2为显影辊和层厚控制刮片卸除状态下从其下方观察的显影盒的视图；
图3为图2所示的显影盒其左端部的放大立体图； 图4为层厚控制刮片卸除状态下(显影辊保持附接状态下)从其下方观察的 显影盒的视图； 图5为图4所示的显影辊处于其左端部附近的部分的放大图；
图6为本发明另一实施例的显影盒其左端部的放大立体图；和
图7为本发明还有另一实施例的显影盒其左端部的放大立体图。
具体实施例方式1.彩色激光打印机 图1是示出作为本发明实施例图像形成装置其中一例的彩色激光打印机的 侧向剖视图。 彩色激光打印机1包括主机箱2，用于进给纸张3的进纸单元4 ，用于在 进纸单元4进给的纸张3上形成图像的图像形成单元5 ，以及用于将其上形成该图像 的纸张3排出的排纸单元6。进纸单元4、图像形成单元5以及排纸单元6均设置于 主机箱2内。
注意，下面的说明中，图l中的右侧称为是前侧，图l中的左侧则称为是
后侧。另外，彩色激光打印机l的左侧和右侧分别指的是从彩色激光打印机l前侧观 察时的左侧和右侧。稍后的说明中，将根据鼓单元25和显影盒27附接到主机箱2上 的状态说明鼓单元25和显影盒27的方向。
(1)进纸单元 进纸单元4包括进纸托盘10、进纸辊11、分离辊12、分离垫35、夹紧辊 14、纸屑清除辊15以及套准辊对16。
通过进纸辊11的旋转，纸张3从进纸托盘10当中进给至进纸通道17。这
样进给的纸张3沿进纸通道17移动，并依次经过分离辊12和分离垫13两者间以及夹
紧辊14和纸屑清除辊15两者间来输送至套准辊对16。套准辊对16将纸张3套准后
输送至输送带58上。
( 2 )图像形成单元 图像形成单元5包括扫描单元20、处理单元21、转印单元22以及定影单 元23。
(2-1)扫描单元 扫描单元20设置于主机箱2的上部。此扫描单元20包括激光器以及诸如 反射镜和透镜这类光学元件，并朝向稍后说明的4个感光鼓29发出4束激光束。如图 l中虚线所示，各激光束分别照射至各感光鼓20的表面。
(2-2)处理单元 处理单元21设置于扫描单元20之下和进纸单元4之上。处理单元21包括 一个鼓单元25和显影盒27，显影盒27作为4个显影设备例分别与诸如黑色、黄色、 深红和青色这类颜色相对应。 鼓单元25中，与4种颜色分别对应的4个感光鼓29彼此平行设置，彼此 间在激光打印机前后方向或者纵向方向上具有一定的空间。另外，对每一感光鼓29 设置电晕栅极式(SCOROTRON)荷电装置30和清洁刷31。 显影盒27包括其中容纳搅动器37的壳体36、馈送辊38、显影辊39以及 层厚控制刮片40。
壳体36为其底端部形成有开口 41的盒子形状。壳体36内竖直形成有色粉
容纳腔43和显影腔44。该色粉腔43和显影腔44能够通过连通口 45彼此连通。色粉 容纳腔43可从显影腔44当中卸除。 其颜色与4个显影盒27其中一个相对应的作为显影剂的色粉保存于色粉容 纳腔43内。作为各个颜色的色粉，采用的是其中配方有与各自颜色相对应的黄色、深 红色、青色和黑色颜料的，荷带正电荷、非磁性并且单组分的聚合色粉。
搅动器37设置于色粉容纳腔43内。 馈送辊38设置于显影腔44内连通口45的下方。馈送辊38包括由壳体36 支撑的旋转轴和附属于旋转轴的海绵辊部。 显影辊39在显影腔44内相对于馈送辊38在后下方倾斜设置。该显影辊 39包括金属辊轴51和由导电橡胶形成并覆盖该辊轴51的辊主体52。辊主体51的圆 周表面其中一部分从显影腔44的开口 41往下露出。另外，辊主体52与馈送辊38的 海绵辊部的圆周表面相按压接触。
层厚控制刮片40为显影辊39从左到右或者说是宽度方向上延伸的片状， 并设置为该层厚控制刮片其基端部与壳体36固定，而其自由端部则从上压接显影辊 39的辊主体52。 每个显影盒27中，均使得色粉容纳腔43中所保存的与各个颜色相对应的 色粉在搅动器37搅动的同时移到连通口 45，然后从该连通口 45释放到显影腔44。释 放到显影腔44内的色粉馈送给馈送辊38。馈送到馈送辊38的色粉通过馈送辊38的 旋转馈送给显影辊39。色粉随之在馈送辊38和加上显影偏压的显影辊39两者间摩擦 荷带上正电荷。馈送给显影辊39的色粉其厚度随着显影辊39的旋转由层厚控制刮片 40来控制，并作为固定厚度的薄层承载于辊主体52的表面。 另一方面，与4个显影盒27其中相应一个相对应的感光鼓29其表面随着 感光鼓29的旋转由电晕栅极式荷电器30荷带均匀的正电荷。另外，由于有激光束从 扫描单元20照射到感光鼓29其中荷带正电荷的表面，因而与纸张3上所要形成的图 像相对应的静电潜像便形成于感光鼓29的表面上。 随着感光鼓29旋转的结果感光鼓29表面上所形成的静电潜像面对显影辊 39时，承载于显影辊39表面上的荷带正电的色粉馈送给静电潜像(也就是说，感光
鼓29其中荷带均匀正电荷的表面上其中被激光束曝光从而其电位有所降低的曝光部 分)，由此静电潜像显现，各个颜色反转显影的色粉像便承载于感光鼓29的表面上。
(2-3)转印单元 在主机箱2内，转印单元22设置于进纸单元4之上和处理单元21之下。
该转印单元22包括驱动辊56、从动辊57、输送带58和转印辊59。
驱动辊56和从动辊57设置为在激光打印机的纵向方向上彼此间隔相对。
输送带58由循环输送带所形成，在驱动辊56和从动辊57两者间延伸，并
围绕两者巻绕。
驱动辊56、从动辊57和输送带58设置使得输送带58上面部分的表面与 感光鼓29相接触。驱动辊56由电动机(未图示)的驱动力驱动按与感光鼓29相反的 方向(如图中所观察到的逆时针方向)旋转。使得该驱动电动机56旋转时，输送带 58按与驱动辊56相同的方向循环，而从动辊57受到输送带58的驱动而旋转。
转印辊59设置于在驱动辊56和从动辊57两者间延伸并围绕两者巻绕的输 送带58的环内，转印辊59通过输送带58与相应的感光鼓29对置。
进纸单元4输送来的纸张3送至输送带58，然后在其上输送以便随着输送 带58的循环行进依次经过感光鼓29和输送带58之间。当纸张3这样输送时，感光鼓 29上承载的色粉像便通过对转印辊59加上的转印偏压转印到纸张3上，由此各个感 光鼓29上承载的各色的色粉像依次逐一重叠，从而在纸张3上形成彩色图像。
(2-4)定影单元 定影单元23设置于转印单元22的后面或者下游，包括加热辊65和相对于 加热辊65按压的加压辊66。
定影单元23中，转印到纸张3上的彩色图像在纸张3经过加热辊65和加 压辊66两者间时通过加热按压纸张3在纸张3上完成热定影。
(3)排纸单元 排纸单元6包括排纸通道67。该排纸通道67上设置有输送辊69、夹紧辊 70和排纸辊对71。定影单元23输送来的纸张3由输送辊69和夹紧辊70沿着排纸通 道67输送，然后由排纸辊71排出到主机箱2顶面所形成的排纸托盘68。
2.显影盒 图2为显影辊39和层厚控制刮片40卸除状态下从其下方观察的显影盒27 的视图。图3为图2所示的显影盒27其左端部的放大立体图。图4为层厚控制刮片 40卸除状态下(显影辊39保持附接状态下)从其下方观察的显影盒27的视图。图5 为图4所示的显影辊39处于其左端部附近的部分的放大图(具有稍后说明并按剖面 示出的侧封91)。
(1)壳体 显影盒27的壳体36包括在其左右方向或者宽度方向上将开口 41限定于其 两者间的侧壁。 每一侧壁101包括用于支撑显影辊39的支承板部102和将侧封91设置于 开口 41中的密封设置部103。
有一轴支撑槽104形成于支承板部102，使得支承板部102被从其下边缘
往上切开。显影辊39的辊轴51的端部分别纳入到左右方向上两端所形成的轴支撑槽
104中，由此显影辊39得到壳体36的两个侧壁101可旋转的支撑。
密封设置部103在壳体36的纵向方向上设置于开口 41内侧的邻近位置。
如图3所示，密封设置部103具有的辊对置表面105与显影辊39的辊主体52的端部
正对，并沿着其辊主体52的外圆周表面52按曲线形状延伸。
( 2 )侧封 作为用于防止色粉从辊主体52端部漏出的密封构件其中一例的侧封91设 置于辊对置表面105上。 侧封91包括基材92和一覆盖该基材92的滑动摩擦构件93。
基材92由诸如聚氨酯泡沫这类弹性材料所形成，或者具体来说，由海绵材 料当中具有相对较高刚性的聚氨酯泡沫海绵材料(由ROGERS &顶(^(]公司制造的商品 名P0R0N)形成。基材92其厚度设定为用来在显影辊39与壳体36附接的状态下基材 92在对置表面105和显影辊39的辊主体52两者间受到压縮时产生合适的弹力。另外， 基材92 —体包括基本上呈长方体的主体部94和突出部95，该突出部95从主体部94 侧面的中央部起在显影辊39的旋转轴方向(下面此方向简称为"旋转轴方向")上以
长方体形状往内突出。如图2所示，突出部95在旋转轴方向上的侧面与馈送辊38的
端面相接触。 滑动摩擦构件93由聚酯基纤维制成的毡形成。如图3所示，滑动摩擦构件 93在辊主体52的圆周方向上(下面此方向简称为"圆周方向")形成为与基材92的 主体部94一样大小，而在旋转轴方向上形成为比主体部94的宽度小。滑动摩擦构件 93附着到主体部94上，使得滑动摩擦构件93在圆周方向上的两边缘与主体部94在 圆周方向上的两边缘对准，滑动摩擦构件93在旋转轴方向上的内侧边缘(更靠近辊主 体52轴中心的侧边缘)与主体部94在旋转轴方向上的内侧边缘对准。
3.优势 当显影辊39通过分别将显影辊39的辊轴51的两端部装配于两个轴支撑槽 104内来与壳体36附接时，各侧封91受到显影辊39的辊主体52各端部的按压抵接。 辊主体52圆周表面的两边缘随之与基材92其中在滑动摩擦构件93其旋转轴方向上的 外侧所露出的表面相接触，而滑动摩擦构件93则在滑动摩擦构件93其旋转轴方向上 的全部宽度范围内与辊主体52的圆周表面相接触。因而，滑动摩擦构件93不会因辊 主体52施加到侧封91上的压力而弯曲和变形。另外，从机械加工的角度来说，辊主 体52其旋转轴方向上的端部的直径朝向边缘有所增加，也就是说，辊主体52具有颠 倒的王冠形状。因此，当辊主体52圆周表面的两边缘与基材92相接触时，基材92 其中与辊主体52相接触的部位的压縮量大于基材92其中与滑动摩擦构件93相接触的 部位的压縮量。也就是说，辊主体52的两边缘咬入基材92中。因而，基材92在基材 92与辊主体52相接触的部位受到在旋转轴方向上往外的作用力。因此，在旋转轴方 向上往内的作用力不包括在侧封91所受到的辊主体52的压力内。因此，如图5所示， 基材92在辊主体52的径向方向上受到辊构件52按压抵接侧封91的压力而压縮变形， 因此不会扭曲变形而在旋转轴方向上往内下陷。结果是，能够合适地防止色粉从辊主 体52的两端端部漏出。
此外，显影盒27中，因为基材92的突出部95与馈送辊38的海绵辊部的
端面相接触，所以可靠防止基材92扭曲变形在旋转轴方向上往内下陷。
滑动摩擦构件93关于旋转轴方向上的外侧边缘比辊主体52的边缘进一步
往内设置(更为靠近辊主体52的轴中心)。因此，辊主体52的边缘能够与基材92相 接触。
滑动摩擦构件93在圆周方向上未从基材92上突出。因此，通过将滑动摩 擦构件39设置于基材92上来准备侧封91以后，侧封91能够通过使基材92与壳体 36附接来与该壳体36附接。因而，涉及侧封91与壳体36附接的工时便能够减少。
4.其他实施例
(1)滑动摩擦构件 上述实施例的滑动摩擦构件93由为聚酯基纤维的毡所形成。但滑动摩擦构 件93可以用诸如开士米(Kashmir)基纤维这类纤维来形成。 上述实施例中，滑动摩擦构件93在圆周方向上具有与基材92的主体部94 一样的大小。但滑动摩擦构件93可小于主体部94。举例来说，如图6所示，滑动摩 擦构件93可附着于主体部94，使得滑动摩擦构件93其中至少一个圆周边缘与主体部 94的圆周边缘相比进一步在圆周方向上往内设置。也就是说，滑动摩擦元件93其在 辊主体52圆周方向上的至少一个边缘可以设置于基材94上，并且处于基材94其在辊 主体52圆周方向上的两边缘之间限定的范围内。
另外，滑动摩擦构件93不与显影辊39的辊主体52圆周表面的边缘相接触 也行，因此从顶部来观察，滑动摩擦构件93可以具有四边框形状，其具有与基材92 相同的外部形状，并且在面对辊主体52圆周表面的边缘的部位切开。
( 2 )基材如图7所示，基材92可以不包括突出部95。在这种情况下，基材92的主体 部94可以与馈送辊38的海绵辊部的端面接触。具体地说，主体部94具有滑动摩擦 构件93设置于其上的第一面；和关于旋转轴方向向内取向的第二面。第一面与辊主体 52的边缘接触，第二面与馈送辊38的海绵辊部的端面接触。
(3)图像形成装置 上述实施例中作为图像形成装置说明的是直接转印型彩色激光打印机，但 本发明并不限于所说明的图像形成装置。举例来说，本发明可以应用于中间转印型彩 色激光打印机，其中各个颜色的显影剂图像从各个图像载体临时转印到中间转印体，
尔后中间转印体上的图像一次转印到记录纸上。另外，本发明不仅可应用于彩色激光 打印机，而且可应用于黑白激光打印机。
权利要求
1. 一种显影设备，其特征在于，包括具有开口的壳体；包括辊主体的显影辊，所述辊主体具有构造成在其上承载显影剂的圆周表面，所述显影辊被可旋转地支撑到所述壳体，并且所述辊主体的所述圆周表面的至少一部分通过所述壳体的所述开口被露出；以及密封构件，分别设置为面对所述辊主体的所述圆周表面关于旋转轴方向上的两端部，并与所述辊主体按压接触以防止所述显影剂从所述开口漏出，其中，每个所述密封构件包括由弹性元件形成的基材；以及滑动摩擦构件，所述滑动摩擦构件由纤维形成并与所述辊主体的所述圆周表面相接触，使得所述辊主体在所述滑动摩擦构件上摩擦滑动，其中，所述辊主体的所述圆周表面关于所述旋转轴方向上的两边缘与所述基材相接触。
2. 如权利要求l所述的显影设备，其特征在于，所述滑动摩擦构件关于旋转轴方向上的外侧边缘被设置为比所述辊主体的所 述圆周表面的所述边缘更靠近所述辊主体的轴中心。
3. 如权利要求1所述的显影设备，其特征在于，进一步包括可旋转地支撑到所述壳体 并构造成将所述显影剂馈送到所述显影辊上的馈送辊，其中，馈送辊的端面与所述基材接触。
4. 如权利要求3所述的显影设备，其特征在于，其中，所述基材包括主体部，所述主体部具有与所述辊主体的边缘接触第一 面和与所述馈送辊的所述海绵辊部的端面接触的第二面。
5. 如权利要求3所述的显影设备，其特征在于，其中，所述基材包括与所述辊主体的所述边缘接触的主体部；和在所述旋转 轴方向上从所述主体部朝所述辊主体的轴中心突出的突出部， 其中，所述突出部与所述馈送辊的端面接触。
6. 如权利要求l所述的显影设备，其特征在于，所述滑动摩擦构件关于所述辊主体的所述圆周方向上的边缘被设置在所述基 材上，并处于关于所述辊主体的所述圆周方向的所述基材的边缘之间所限定的范围内。
7. —种包括显影设备的图像形成装置，所述显影设备包括具有开口的壳体；包括辊主体的显影辊，所述辊主体具有构造成在其上承载显影剂的圆周表面， 所述显影辊被可旋转地支撑到所述壳体，并且所述辊主体的所述圆周表面的至少一部 分通过所述壳体的所述开口被露出；以及密封构件，分别设置为面对所述辊主体的所述圆周表面关于旋转轴方向上的两 端部，并与所述辊主体按压接触以防止所述显影剂从所述开口漏出，其中，每个所述密封构件包括由弹性元件形成的基材；以及滑动摩擦构件， 所述滑动摩擦构件由纤维形成并与所述辊主体的所述圆周表面相接触，使得所述辊主 体在所述滑动摩擦构件上摩擦滑动，其中，所述辊主体的所述圆周表面关于所述旋转轴方向上的两边缘与所述基材相接触。
全文摘要
根据本发明一个方面的一种显影设备，包括壳体；包括具有圆周表面的辊主体的显影辊，该显影辊以可旋转方式支撑于壳体上；以及密封构件，分别设置为面对辊主体的圆周表面其在旋转轴方向上的两端部，并与辊主体压接。每个密封构件包括由弹性元件所形成的基材；以及滑动摩擦构件，该滑动摩擦构件由纤维形成并与辊主体的圆周表面相接触，使得辊主体在滑动摩擦构件上摩擦滑动。辊主体的圆周表面其在旋转轴方向上的两边缘与基材相接触。
文档编号G03G15/08GK101382758SQ200810213508
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者松下雄一 申请人:兄弟工业株式会社