專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及打印機、復印機、傳真機、以及一并具有這些功能的復合機等圖像形成裝置。
背景技術：
目前，公知的圖像形成裝置包括帶電輥，與感光鼓同步轉動，使感光鼓的表面帶電；以及帶電部，具有從大體正上方抵接在帶電輥上，清潔附著在帶電輥上的調色劑等的刷輥，其中，所述刷輥因自重抵接在帶電輥上，從動于帶電輥轉動。(例如參照特開2005-4065號公報)。
但是，這樣的圖像形成裝置，因為刷輥從動于帶電輥轉動，清潔力弱，不能達到幾十萬張水平的使用壽命。因此，為了強化清潔力，考慮采取增加刷輥重量的方法。但是，由于這種方法使調色劑以外的材料粘著在帶電輥上，所以帶電性能降低，并且造成帶電輥的轉動不穩(wěn)定，容易產生跳動圖像(打印方向的線條)的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種圖像形成裝置，可實現(xiàn)刷輥清潔性能的長壽命化，并且能夠抑制跳動圖像的產生。
為達到該目的，本發(fā)明提供的圖像形成裝置包括轉動的像載體；帶電輥，與所述像載體抵接，轉動并使所述像載體的表面帶電；刷輥，因自重抵接在所述帶電輥上，轉動并清潔所述帶電輥表面的附著物；驅動機構，驅動轉動所述刷輥，使得該刷輥與所述帶電輥產生線速度差；以及移動機構，使所述刷輥沿其軸向往復移動。
按照本發(fā)明，與以往的圖像形成裝置相比，可以提供刷輥清潔性能的壽命長且進一步能夠抑制跳動圖像的產生的圖像形成裝置。


圖1是用于說明本發(fā)明實施方式的打印機內部結構的簡要斷面圖。
圖2是帶電輥和刷輥的簡圖，其中，圖2(a)為側視圖，圖2(b)為正視圖，圖2(c)是表示刷輥的刷毛倒向方向的側視圖。
圖3是帶電輥和刷輥的第一組裝狀態(tài)的立體圖。
圖4是帶電輥和刷輥的第二組裝狀態(tài)的立體圖。
圖5是帶電輥和刷輥的第三組裝狀態(tài)的立體圖。
圖6是圖3的右側部分的放大圖。
圖7是圖3的左側部分的放大圖。
圖8是在圖6中組裝有齒輪狀態(tài)的放大圖。
圖9是從圓板形凸輪一側看圖7的立體圖。
圖10是圖9的正視圖。
圖11是在圖9中組裝有安裝構件狀態(tài)的立體圖。
圖12表示圓板形凸輪，其中，圖12(a)為從一側方向看的立體圖，圖12(b)為從另一側方向看的立體圖。
圖13表示外罩構件，其中，圖13(a)為從一側方向看的立體圖，圖13(b)為從另一側方向看的立體圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對用于實施本發(fā)明的最佳方式進行詳細的說明。
圖1是本發(fā)明實施方式的圖像形成裝置例子之一的打印機1的簡要斷面圖。此外，本發(fā)明不限于打印機，也可以適用于復印機、傳真機、以及復合機等其他的圖像形成裝置。
打印機1是在沿運送通道L運送紙的途中，根據(jù)從終端等傳送來的圖像數(shù)據(jù)，在紙上形成圖像的圖像形成裝置。打印機1在箱形的裝置主體2內部具有圖像形成部4，當在感光鼓3的表面上形成調色劑像后，將該調色劑像轉印到紙上；供紙部5，將紙?zhí)峁┙o圖像形成部4；以及定影部6，將調色劑像定影在紙上。
運送通道L具有在圖中沿左右方向延伸的水平部L1；以及從水平部L1的左端部大體垂直地立起的垂直部L2。
供紙部5具有配置在運送通道L的水平部L1下方的供紙盒10。裝在供紙盒10中的紙，通過搓紙輥12a取出，該紙通過供紙輥12b～12e一張張地送到運送通道L的水平部L1。此外，紙運送到運送通道L后，通過對準輥對12f暫時待機，在規(guī)定的時間提供給圖像形成部4。
圖像形成部4具有感光鼓3(像載體的一個例子)，配置在運送通道L的水平部L1的大體中央；帶電部13，配置在感光鼓3的上方；顯影部14，配置在感光鼓3的右方；轉印部15，配置在感光鼓3的下方；清潔部16，配置在感光鼓3的左方；以及激光掃描單元(LSU)17，配置在帶電部13、清潔部16以及定影部6的上方。
感光鼓3在圖1中按順時針方向轉動。在由帶電部1 3使感光鼓3的表面均勻帶電后，激光掃描單元17根據(jù)圖像數(shù)據(jù)，從帶電部13和顯影部14之間照射激光，形成靜電潛影。再通過從顯影部14供給調色劑，在形成靜電潛影的表面上形成調色劑像。
由轉印部15的轉印輥15a，一邊將從所述供紙部5提供的紙按壓在感光鼓3上一邊運送，并將在感光鼓3的表面上形成的調色劑像，轉印到該表面(轉印面)上。之后，紙被送入定影部6。此外，通過清潔部16去除轉印后殘留在感光鼓3表面上的調色劑以及殘留電荷。
定影部6具有熱輥6a和壓力輥6b。通過被這些輥6a、6b夾持獲得熱量和壓力，轉印到紙上的調色劑像被定影到紙上。當調色劑像被定影在紙上后，該紙通過排出輥18排出到在裝置主體2的上面形成的排出部19。
在本實施方式的打印機1中，在運送通道L的水平部L1和供紙盒10之間，設置有轉回部20，這樣就能夠在紙的兩面形成圖像。此外，在裝置主體2的側壁上，設置有手動供紙單元21。
此外，還表示了將顯影部14和給它補充調色劑的調色劑容器23以做成一體的顯影單元25的方式，安裝在打印機1內的例子。顯影單元25相對于裝置主體2上面的出入開口2a，可以從傾斜方向出入。即，顯影單元25可以從傾斜向下的箭頭“進”方向裝入裝置主體2內，并且可以沿傾斜向上的箭頭“出”方向從裝置主體2取出。
如圖2(a)～2(c)所簡要表示的那樣，帶電部13包括帶電輥26，與感光鼓3同步轉動，使感光鼓3的表面帶電；以及刷輥27，從幾乎正上方抵接在該帶電輥26上，清潔附著在帶電輥26表面上的調色劑等附著物。刷輥27由例如導電性的錦綸制成。
如圖3、圖3的右側放大6、以及圖3的左側放大7所詳細表示的那樣，帶電輥26和刷輥27的兩端軸部26a、27a，分別用軸承構件28支撐。軸承構件28具有軸孔28a，可以轉動地支撐帶電輥26的兩端軸部26a；以及長軸孔28b，支撐刷輥27的兩端軸部27a能夠轉動、上下移動、且沿軸向往復移動〔參照圖2(b)的箭頭a〕。
各軸承構件28通過彈簧29向下方壓靠。通過各軸承構件28，帶電輥26利用彈簧29的壓靠力抵接在感光鼓3上。刷輥27的兩端軸部27a由各軸承構件28的長軸孔28b導向，刷輥27因自重抵接在帶電輥26上。
如圖8所示，在刷輥27的一個軸部27a上，設置可以與刷輥27同心地一體轉動的齒輪部27b(第一齒輪)，通過單獨設置的空轉齒輪41(第二齒輪)，與感光鼓3的齒輪部3a(第三齒輪)嚙合。
具體地說，在刷輥27的一個軸部27a上，安裝有托架43，允許一個軸部27a轉動，并且限制該一個軸部27a沿軸向移動?？辙D齒輪41支撐在該托架43上，通過托架43，刷輥27的齒輪部27b與空轉齒輪41的嚙合狀態(tài)始終保持一定。
通過彈簧29的壓靠力，帶電輥26抵接在感光鼓3上，帶電輥26與感光鼓3同步轉動。此外，刷輥27的齒輪部27b與感光鼓3的齒輪部3a，通過單獨設置的空轉齒輪41而嚙合，刷輥27也因自重以抵接在帶電輥26上的狀態(tài)驅動轉動。
通過托架43與刷輥27一起上下移動的空轉齒輪41和感光鼓3的齒輪部3a之間的嚙合深度，能夠吸收刷輥27的上下移動量。即，刷輥27的上下移動量在于空轉齒輪41和齒輪部3a的嚙合深度之內。此外，通過利用軸承構件28的長軸孔28b限制刷輥27的兩端軸部27a的上下移動量，調整空轉齒輪41和感光鼓3的齒輪部3a的嚙合狀態(tài)，不要嚙合過深或過淺。通過托架43，用與刷輥27一起往復移動的空轉齒輪41與感光鼓3的齒輪部3a之間的嚙合寬度，能夠吸收刷輥27的軸向的往復移動量。即，刷輥27的軸向的往復移動量在于空轉齒輪41和齒輪部3a的嚙合寬度之內。
這樣，即使刷輥27在規(guī)定的范圍內沿上下方向或軸向方向移動，選擇空轉齒輪41和齒輪部3a的嚙合深度及寬度，也能夠保持空轉齒輪41與齒輪部3a的嚙合。
此外，通過改變齒輪部27b和空轉齒輪41的齒數(shù)，能夠驅動刷輥27轉動，相對于帶電輥26產生線速度差。線速度差無論在加速(正)一側還是在減速(負)一側都可以，在清潔效率上，負的一側優(yōu)越，在本實施方式中，設定為負15％。
優(yōu)選的是，刷輥27的刷的單絲纖度在1～10分特克斯(dtex或者T)，密度在150～300kF/inch2(1kF/inch2為1000根/平方英寸)的范圍。此外優(yōu)選的是，在刷輥27離開帶電輥26最遠時，刷咬入量在0.1mm以下。
此外，如圖2(c)所簡要表示的那樣，優(yōu)選的是刷輥27的刷毛倒向的方向為順帶電輥26轉動的方向A。
另一方面，如圖9和圖10所詳細表示的那樣，在刷輥27的另一個軸部27a上，設置使圓板面相對于刷輥27的軸向方向傾斜的圓板形凸輪30。如圖12所詳細表示的那樣，在該圓板形凸輪30上一體地設置具有橢圓形孔30a的凸臺部30b，用于與刷輥27的另一個軸部27a的橢圓形部27c(參照圖9)配合，使其不能自由轉動。圓板形凸輪30是通過將圓板部相對于凸臺部30b的軸直角方向稍傾斜而形成的。
此外，在圓板形凸輪30的下部，覆蓋著有底方箱形的外罩構件31。如圖13所詳細表示的那樣，在外罩構件31內，形成與圓板形凸輪30隔開一定間隙的嵌入凹部31a，并且在該凹部31a的底部附近，形成有一對突起31b，從軸向的兩側夾持圓板形凸輪30的外圓周部的一部分。
如圖4所示，帶電輥26和刷輥27的兩端軸部26a、27a的軸承構件28，分別由帶電輥26的外殼構件32的兩端箱形部32A、32B支撐。參照圖11，外罩構件31以不能夠沿軸向移動地被支撐在外殼構件32的箱狀部32B的內部。
因此，一旦驅動刷輥27轉動，則刷輥27的圓板形凸輪30由外罩構件31的一對突起31b引導，驅動刷輥27沿軸方向往復運動。
如圖5所詳細表示的那樣，在帶電輥26的外殼構件32的兩端箱形部32A、32B上，安裝有安裝構件33A、33B，該安裝構件33A、33B安裝在裝置主體2的框架上。
按照所述構成，在圖像形成部4的帶電部13中，因為刷輥27靠自重抵接在帶電輥26上，所以通過軸承構件28的長軸孔28b，刷輥27可以順著帶電輥26的圓周面沿軸直角方向移動，自動調整軸間距離。因此，在刷輥27上可以選擇密度高的刷，使清潔效果提高。
此外，由于使刷輥27相對于帶電輥26以產生線速度差而驅動轉動，所以清潔力增強。在這種情況下，不是使刷輥27從動轉動，而是使用齒輪部27b驅動轉動，刷輥27沒增加重量。因此，不用擔心有調色劑以外的材料粘著在帶電輥26上，所以帶電性能很難降低。此外，帶電輥26的轉動穩(wěn)定，可以抑制產生跳動圖像。
加之，由于使刷輥27沿軸向往復移動〔參照圖2(b)的箭頭a〕，可自動地填補刷密度的空隙(換言之，空隙變得完全沒有)，所以使清潔效果提高。
在表1中表示如下幾種類型的實驗結果本實施方式的類型，驅動刷輥27上下移動、往復移動的類型；以及與其進行比較的類型1，刷輥27從動轉動并上下移動、往復移動；類型2，驅動刷輥27上下移動(不使其往復移動)；以及類型3，驅動刷輥27往復移動(不使其上下移動)。此外，符號○表示不產生跳動圖像等良好的情況。
表1

如表1所示，類型3從初期圖像就產生了跳動圖像。此外，類型1，在達到6萬張時，看到了因在帶電輥26上附著外來材料凝聚物而造成黒點的圖像不良現(xiàn)象。類型2，在達到12萬張時，看到了因外來材料在帶電輥26上堆積成條紋形而造成條紋模糊(跳動圖像)的圖像不良現(xiàn)象。而在本實施方式的類型中，即使到30萬張，也沒看到產生跳動圖像。
在表2中表示如下幾種類型的實驗結果刷輥27的刷咬入量t＝0.10mm的本實施方式的類型、t＝0.05的類型4、t＝0.15的類型5、以及t＝0.20的類型6。此外，符號○表示不產生跳動圖像等良好的情況。此外，符號◎表示良好，△表示尚可，×表示不允許。
表2

由表2可知，類型4不產生初期跳動(初期圖像的跳動)，但清潔性不好。類型5稍產生一些初期跳動，但清潔性良好。類型6初期跳動已達到不允許的程度，但清潔性更好。而在本實施方式的類型中，不產生初期跳動，清潔性也良好。
另一方面，作為使刷輥27沿軸向往復移動的機構，由于只設置圓板形凸輪30和外罩構件31，所以結構簡單，且能夠使其可靠地往復移動。
此外，通過將刷輥27的刷的單絲纖度設定在1～10dtex，密度設定在150～300kF/inch2的范圍，調色劑以外的材料粘著在帶電輥26上的可能性很小，所以帶電性能很難降低。
此外，由于順帶電輥26的轉動方向A設定了刷輥27的刷毛倒向的方向，因此增加了與帶電輥26的抵接面積，進一步可以抑制跳動圖像的產生。
以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，還可以采取如下的變形實施方式。
(1)在所述實施方式中，例舉的是將感光鼓3作為像載體的一個例子。還可以代之以采用帶狀的像載體。
(2)在所述實施方式中，例舉的是刷輥27配置在帶電輥26的幾乎正上方的例子。還可以代之以將刷輥27配置在帶電輥26的斜上方的位置。
(3)在所述實施方式中，例舉的是由齒輪的齒數(shù)差帶來刷輥27與帶電輥26的線速度差的例子。這是在利用感光鼓3的驅動力驅動刷輥27的情況下優(yōu)選的方式，但還可以代之以用單獨的驅動源驅動刷輥27，并且驅動控制使刷輥27的線速度與帶電輥26的不同。
(4)在所述實施方式中，例舉的是采用圓板形凸輪作為使刷輥27沿軸向往復移動的移動機構的例子。這只是一個例子，還可以采用例如曲柄機構或振動器等，使刷輥27沿軸向移動。
此外，在所述的具體實施方式
中主要包含以下發(fā)明本發(fā)明提供的圖像形成裝置包括轉動的像載體；帶電輥，與所述像載體抵接，轉動并使所述像載體的表面帶電；刷輥，因自重抵接在所述帶電輥上，轉動并清潔所述帶電輥表面的附著物；驅動機構，驅動所述刷輥轉動，使得該刷輥與所述帶電輥產生線速度差；以及移動機構，使所述刷輥沿其軸向往復移動。
按照這種構成，由于刷輥27因自重抵接在帶電輥上，刷輥順著帶電輥的圓周面可以沿軸直角方向移動(自動調整軸間距離)。因此，可以選擇密度高的刷，使清潔效果提高。
此外，由于驅動刷輥相對于帶電輥產生線速度差地轉動，所以清潔力增強。在這種情況下，不是使刷輥從動轉動，而是驅動轉動，刷輥沒增加重量，所以，不會有調色劑以外的材料粘著在帶電輥上，帶電性能很難降低。此外，因帶電輥的轉動穩(wěn)定，可以抑制產生跳動圖像。
加之，由于使刷輥沿軸向往復移動，所以可自動地填補刷密度的空隙(換言之，空隙變得完全沒有)，使清潔效果提高。
在所述構成中，優(yōu)選的是，還包括軸承構件，支撐所述刷輥；以及軸部，設置在所述刷輥的兩端，所述刷輥配置在所述帶電輥的幾乎正上方，在所述軸承構件上，具有沿上下方向長的長軸孔，支撐所述軸部能轉動、上下移動、且沿軸向往復移動。
按照這種構成，可以使刷輥簡單且可靠地進行上下移動、以及沿軸向的往復移動。
在所述構成中，優(yōu)選的是，所述驅動機構包括第一齒輪，與所述刷輥的軸心同心安裝在該刷輥的一個端部；以及第二齒輪，與所述帶電輥同步轉動，并與所述第一齒輪嚙合，齒數(shù)與所述第一齒輪不同。
按照這種構成，利用齒輪的齒數(shù)差別，可以驅動刷輥，使其與所述帶電輥產生線速度差。
在這種情況下，優(yōu)選的是，像載體為繞其軸心轉動的感光鼓，該像載體包括與其軸心同心安裝在其一個端部的第三齒輪，所述帶電輥與所述感光鼓同步轉動，所述第三齒輪與所述第二齒輪嚙合。
按照這種構成，帶電輥和感光鼓以相同的線速度轉動。另一方面，利用感光鼓的驅動力驅動刷輥，但由于第一齒輪與第二齒輪的齒數(shù)不同，刷輥以和帶電輥不同的線速度轉動。因此，不需要另外設置的驅動源，采用簡單的構成就能夠使兩輥產生線速度差。
此外，在這種情況下，優(yōu)選的是，所述第二齒輪隨所述刷輥的移動而移動，所述刷輥的移動范圍在于所述第二齒輪與所述第三齒輪的嚙合深度及嚙合寬度之內。
按照這種構成，無論刷輥怎樣移動，都能夠把驅動力穩(wěn)定地傳遞給刷輥。
在所述構成中，優(yōu)選的是，所述移動機構包括圓板形凸輪，設置在所述刷輥的一個端部，該圓板形凸輪的圓板面相對于該刷輥的軸向方向傾斜；外罩構件，具有從所述刷輥的軸向的兩側夾持所述圓板形凸輪外圓周部的一部分的突起；以及支撐構件，支撐所述外罩構件，不讓該外罩構件沿所述刷輥的軸向移動。
按照這種構成，作為使刷輥沿軸向往復移動的機構，由于只設置圓板形凸輪和外罩構件，所以結構簡單，并且能夠使刷輥可靠地往復移動。
在所述構成中，優(yōu)選的是，所述刷輥的刷的單絲纖度在1～10dtex，密度在150～300kF/inch2的范圍。
按照這種構成，通過使刷輥的刷的單絲纖度和密度為所述范圍，由于調色劑以外的材料粘著在帶電輥上的可能性很小，所以帶電性能很難降低。
在所述構成中，優(yōu)選所述刷輥的刷毛倒向的方向是順所述帶電輥轉動的方向。
按照這種構成，由于增加了刷與帶電輥的抵接面積，所以更能抑制跳動圖像的產生。
權利要求
1.一種圖像形成裝置，其特征在于包括轉動的像載體；帶電輥，與所述像載體抵接，轉動并使所述像載體的表面帶電；刷輥，因自重抵接在所述帶電輥上，轉動并清潔所述帶電輥表面的附著物；驅動機構，驅動轉動所述刷輥，使得該刷輥與所述帶電輥產生線速度差；以及移動機構，使所述刷輥沿其軸向往復移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于還包括軸承構件，支撐所述刷輥；以及軸部，設置在所述刷輥的兩端，其中，所述刷輥配置在所述帶電輥的幾乎正上方，所述軸承構件上還具有沿上下方向長的長軸孔，支撐所述軸部能轉動、上下移動、且沿軸向往復移動。
3.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述驅動機構包括第一齒輪，與所述刷輥的軸心同心安裝在該刷輥的一個端部；以及第二齒輪，與所述帶電輥同步轉動，并與所述第一齒輪嚙合，齒數(shù)與所述第一齒輪不同。
4.根據(jù)權利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于，像載體為繞其軸心轉動的感光鼓，該像載體包括與其軸心同心安裝在其一個端部的第三齒輪，所述帶電輥與所述感光鼓同步轉動，所述第三齒輪與所述第二齒輪嚙合。
5.根據(jù)權利要求4所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述第二齒輪隨所述刷輥的移動而移動，所述刷輥的移動范圍在于所述第二齒輪與所述第三齒輪的嚙合深度及嚙合寬度之內。
6.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述移動機構包括圓板形凸輪，設置在所述刷輥的一個端部，該圓板形凸輪的圓板面相對于該刷輥的軸向方向傾斜；外罩構件，具有從所述刷輥的軸向的兩側夾持所述圓板形凸輪外圓周部的一部分的突起；以及支撐構件，支撐所述外罩構件，不讓其沿所述刷輥的軸向移動。
7.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述刷輥的刷的單絲纖度在1～10dtex，密度在150～300kF/inch2的范圍。
8.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述刷輥的刷毛倒向的方向是順所述帶電輥轉動的方向。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，包括轉動的像載體；帶電輥，與所述像載體抵接，轉動并使所述像載體的表面帶電；刷輥，因自重抵接在所述帶電輥上，轉動并清潔所述帶電輥表面的附著物；驅動機構，驅動轉動所述刷輥，使得該刷輥與所述帶電輥產生線速度差；以及移動機構，使所述刷輥沿其軸向往復移動。由此，可實現(xiàn)刷輥清潔性能的長壽命化，并且能夠抑制跳動圖像的產生。
文檔編號G03G15/00GK101017347SQ20071000315
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權日2006年2月10日
發(fā)明者宮地信希, 丸山佳彥, 新浩史 申請人:京瓷美達株式會社