专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及打印机、复印机、传真机、以及一并具有这些功能的复合机等图像形成装置。
背景技术：
目前，公知的图像形成装置包括带电辊，与感光鼓同步转动，使感光鼓的表面带电；以及带电部，具有从大体正上方抵接在带电辊上，清洁附着在带电辊上的调色剂等的刷辊，其中，所述刷辊因自重抵接在带电辊上，从动于带电辊转动。(例如参照特开2005-4065号公报)。
但是，这样的图像形成装置，因为刷辊从动于带电辊转动，清洁力弱，不能达到几十万张水平的使用寿命。因此，为了强化清洁力，考虑采取增加刷辊重量的方法。但是，由于这种方法使调色剂以外的材料粘着在带电辊上，所以带电性能降低，并且造成带电辊的转动不稳定，容易产生跳动图像(打印方向的线条)的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种图像形成装置，可实现刷辊清洁性能的长寿命化，并且能够抑制跳动图像的产生。
为达到该目的，本发明提供的图像形成装置包括转动的像载体；带电辊，与所述像载体抵接，转动并使所述像载体的表面带电；刷辊，因自重抵接在所述带电辊上，转动并清洁所述带电辊表面的附着物；驱动机构，驱动转动所述刷辊，使得该刷辊与所述带电辊产生线速度差；以及移动机构，使所述刷辊沿其轴向往复移动。
按照本发明，与以往的图像形成装置相比，可以提供刷辊清洁性能的寿命长且进一步能够抑制跳动图像的产生的图像形成装置。
图1是用于说明本发明实施方式的打印机内部结构的简要断面图。
图2是带电辊和刷辊的简图，其中，图2(a)为侧视图，图2(b)为正视图，图2(c)是表示刷辊的刷毛倒向方向的侧视图。
图3是带电辊和刷辊的第一组装状态的立体图。
图4是带电辊和刷辊的第二组装状态的立体图。
图5是带电辊和刷辊的第三组装状态的立体图。
图6是图3的右侧部分的放大图。
图7是图3的左侧部分的放大图。
图8是在图6中组装有齿轮状态的放大图。
图9是从圆板形凸轮一侧看图7的立体图。
图10是图9的正视图。
图11是在图9中组装有安装构件状态的立体图。
图12表示圆板形凸轮，其中，图12(a)为从一侧方向看的立体图，图12(b)为从另一侧方向看的立体图。
图13表示外罩构件，其中，图13(a)为从一侧方向看的立体图，图13(b)为从另一侧方向看的立体图。
具体实施例方式
下面，参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行详细的说明。
图1是本发明实施方式的图像形成装置例子之一的打印机1的简要断面图。此外，本发明不限于打印机，也可以适用于复印机、传真机、以及复合机等其他的图像形成装置。
打印机1是在沿运送通道L运送纸的途中，根据从终端等传送来的图像数据，在纸上形成图像的图像形成装置。打印机1在箱形的装置主体2内部具有图像形成部4，当在感光鼓3的表面上形成调色剂像后，将该调色剂像转印到纸上；供纸部5，将纸提供给图像形成部4；以及定影部6，将调色剂像定影在纸上。
运送通道L具有在图中沿左右方向延伸的水平部L1；以及从水平部L1的左端部大体垂直地立起的垂直部L2。
供纸部5具有配置在运送通道L的水平部L1下方的供纸盒10。装在供纸盒10中的纸，通过搓纸辊12a取出，该纸通过供纸辊12b～12e一张张地送到运送通道L的水平部L1。此外，纸运送到运送通道L后，通过对准辊对12f暂时待机，在规定的时间提供给图像形成部4。
图像形成部4具有感光鼓3(像载体的一个例子)，配置在运送通道L的水平部L1的大体中央；带电部13，配置在感光鼓3的上方；显影部14，配置在感光鼓3的右方；转印部15，配置在感光鼓3的下方；清洁部16，配置在感光鼓3的左方；以及激光扫描单元(LSU)17，配置在带电部13、清洁部16以及定影部6的上方。
感光鼓3在图1中按顺时针方向转动。在由带电部1 3使感光鼓3的表面均匀带电后，激光扫描单元17根据图像数据，从带电部13和显影部14之间照射激光，形成静电潜影。再通过从显影部14供给调色剂，在形成静电潜影的表面上形成调色剂像。
由转印部15的转印辊15a，一边将从所述供纸部5提供的纸按压在感光鼓3上一边运送，并将在感光鼓3的表面上形成的调色剂像，转印到该表面(转印面)上。之后，纸被送入定影部6。此外，通过清洁部16去除转印后残留在感光鼓3表面上的调色剂以及残留电荷。
定影部6具有热辊6a和压力辊6b。通过被这些辊6a、6b夹持获得热量和压力，转印到纸上的调色剂像被定影到纸上。当调色剂像被定影在纸上后，该纸通过排出辊18排出到在装置主体2的上面形成的排出部19。
在本实施方式的打印机1中，在运送通道L的水平部L1和供纸盒10之间，设置有转回部20，这样就能够在纸的两面形成图像。此外，在装置主体2的侧壁上，设置有手动供纸单元21。
此外，还表示了将显影部14和给它补充调色剂的调色剂容器23以做成一体的显影单元25的方式，安装在打印机1内的例子。显影单元25相对于装置主体2上面的出入开口2a，可以从倾斜方向出入。即，显影单元25可以从倾斜向下的箭头“进”方向装入装置主体2内，并且可以沿倾斜向上的箭头“出”方向从装置主体2取出。
如图2(a)～2(c)所简要表示的那样，带电部13包括带电辊26，与感光鼓3同步转动，使感光鼓3的表面带电；以及刷辊27，从几乎正上方抵接在该带电辊26上，清洁附着在带电辊26表面上的调色剂等附着物。刷辊27由例如导电性的锦纶制成。
如图3、图3的右侧放大6、以及图3的左侧放大7所详细表示的那样，带电辊26和刷辊27的两端轴部26a、27a，分别用轴承构件28支撑。轴承构件28具有轴孔28a，可以转动地支撑带电辊26的两端轴部26a；以及长轴孔28b，支撑刷辊27的两端轴部27a能够转动、上下移动、且沿轴向往复移动〔参照图2(b)的箭头a〕。
各轴承构件28通过弹簧29向下方压靠。通过各轴承构件28，带电辊26利用弹簧29的压靠力抵接在感光鼓3上。刷辊27的两端轴部27a由各轴承构件28的长轴孔28b导向，刷辊27因自重抵接在带电辊26上。
如图8所示，在刷辊27的一个轴部27a上，设置可以与刷辊27同心地一体转动的齿轮部27b(第一齿轮)，通过单独设置的空转齿轮41(第二齿轮)，与感光鼓3的齿轮部3a(第三齿轮)啮合。
具体地说，在刷辊27的一个轴部27a上，安装有托架43，允许一个轴部27a转动，并且限制该一个轴部27a沿轴向移动。空转齿轮41支撑在该托架43上，通过托架43，刷辊27的齿轮部27b与空转齿轮41的啮合状态始终保持一定。
通过弹簧29的压靠力，带电辊26抵接在感光鼓3上，带电辊26与感光鼓3同步转动。此外，刷辊27的齿轮部27b与感光鼓3的齿轮部3a，通过单独设置的空转齿轮41而啮合，刷辊27也因自重以抵接在带电辊26上的状态驱动转动。
通过托架43与刷辊27一起上下移动的空转齿轮41和感光鼓3的齿轮部3a之间的啮合深度，能够吸收刷辊27的上下移动量。即，刷辊27的上下移动量在于空转齿轮41和齿轮部3a的啮合深度之内。此外，通过利用轴承构件28的长轴孔28b限制刷辊27的两端轴部27a的上下移动量，调整空转齿轮41和感光鼓3的齿轮部3a的啮合状态，不要啮合过深或过浅。通过托架43，用与刷辊27一起往复移动的空转齿轮41与感光鼓3的齿轮部3a之间的啮合宽度，能够吸收刷辊27的轴向的往复移动量。即，刷辊27的轴向的往复移动量在于空转齿轮41和齿轮部3a的啮合宽度之内。
这样，即使刷辊27在规定的范围内沿上下方向或轴向方向移动，选择空转齿轮41和齿轮部3a的啮合深度及宽度，也能够保持空转齿轮41与齿轮部3a的啮合。
此外，通过改变齿轮部27b和空转齿轮41的齿数，能够驱动刷辊27转动，相对于带电辊26产生线速度差。线速度差无论在加速(正)一侧还是在减速(负)一侧都可以，在清洁效率上，负的一侧优越，在本实施方式中，设定为负15％。
优选的是，刷辊27的刷的单丝纤度在1～10分特克斯(dtex或者T)，密度在150～300kF/inch2(1kF/inch2为1000根/平方英寸)的范围。此外优选的是，在刷辊27离开带电辊26最远时，刷咬入量在0.1mm以下。
此外，如图2(c)所简要表示的那样，优选的是刷辊27的刷毛倒向的方向为顺带电辊26转动的方向A。
另一方面，如图9和图10所详细表示的那样，在刷辊27的另一个轴部27a上，设置使圆板面相对于刷辊27的轴向方向倾斜的圆板形凸轮30。如图12所详细表示的那样，在该圆板形凸轮30上一体地设置具有椭圆形孔30a的凸台部30b，用于与刷辊27的另一个轴部27a的椭圆形部27c(参照图9)配合，使其不能自由转动。圆板形凸轮30是通过将圆板部相对于凸台部30b的轴直角方向稍倾斜而形成的。
此外，在圆板形凸轮30的下部，覆盖着有底方箱形的外罩构件31。如图13所详细表示的那样，在外罩构件31内，形成与圆板形凸轮30隔开一定间隙的嵌入凹部31a，并且在该凹部31a的底部附近，形成有一对突起31b，从轴向的两侧夹持圆板形凸轮30的外圆周部的一部分。
如图4所示，带电辊26和刷辊27的两端轴部26a、27a的轴承构件28，分别由带电辊26的外壳构件32的两端箱形部32A、32B支撑。参照图11，外罩构件31以不能够沿轴向移动地被支撑在外壳构件32的箱状部32B的内部。
因此，一旦驱动刷辊27转动，则刷辊27的圆板形凸轮30由外罩构件31的一对突起31b引导，驱动刷辊27沿轴方向往复运动。
如图5所详细表示的那样，在带电辊26的外壳构件32的两端箱形部32A、32B上，安装有安装构件33A、33B，该安装构件33A、33B安装在装置主体2的框架上。
按照所述构成，在图像形成部4的带电部13中，因为刷辊27靠自重抵接在带电辊26上，所以通过轴承构件28的长轴孔28b，刷辊27可以顺着带电辊26的圆周面沿轴直角方向移动，自动调整轴间距离。因此，在刷辊27上可以选择密度高的刷，使清洁效果提高。
此外，由于使刷辊27相对于带电辊26以产生线速度差而驱动转动，所以清洁力增强。在这种情况下，不是使刷辊27从动转动，而是使用齿轮部27b驱动转动，刷辊27没增加重量。因此，不用担心有调色剂以外的材料粘着在带电辊26上，所以带电性能很难降低。此外，带电辊26的转动稳定，可以抑制产生跳动图像。
加之，由于使刷辊27沿轴向往复移动〔参照图2(b)的箭头a〕，可自动地填补刷密度的空隙(换言之，空隙变得完全没有)，所以使清洁效果提高。
在表1中表示如下几种类型的实验结果本实施方式的类型，驱动刷辊27上下移动、往复移动的类型；以及与其进行比较的类型1，刷辊27从动转动并上下移动、往复移动；类型2，驱动刷辊27上下移动(不使其往复移动)；以及类型3，驱动刷辊27往复移动(不使其上下移动)。此外，符号○表示不产生跳动图像等良好的情况。
表1
如表1所示，类型3从初期图像就产生了跳动图像。此外，类型1，在达到6万张时，看到了因在带电辊26上附着外来材料凝聚物而造成黒点的图像不良现象。类型2，在达到12万张时，看到了因外来材料在带电辊26上堆积成条纹形而造成条纹模糊(跳动图像)的图像不良现象。而在本实施方式的类型中，即使到30万张，也没看到产生跳动图像。
在表2中表示如下几种类型的实验结果刷辊27的刷咬入量t＝0.10mm的本实施方式的类型、t＝0.05的类型4、t＝0.15的类型5、以及t＝0.20的类型6。此外，符号○表示不产生跳动图像等良好的情况。此外，符号◎表示良好，△表示尚可，×表示不允许。
表2
由表2可知，类型4不产生初期跳动(初期图像的跳动)，但清洁性不好。类型5稍产生一些初期跳动，但清洁性良好。类型6初期跳动已达到不允许的程度，但清洁性更好。而在本实施方式的类型中，不产生初期跳动，清洁性也良好。
另一方面，作为使刷辊27沿轴向往复移动的机构，由于只设置圆板形凸轮30和外罩构件31，所以结构简单，且能够使其可靠地往复移动。
此外，通过将刷辊27的刷的单丝纤度设定在1～10dtex，密度设定在150～300kF/inch2的范围，调色剂以外的材料粘着在带电辊26上的可能性很小，所以带电性能很难降低。
此外，由于顺带电辊26的转动方向A设定了刷辊27的刷毛倒向的方向，因此增加了与带电辊26的抵接面积，进一步可以抑制跳动图像的产生。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，还可以采取如下的变形实施方式。
(1)在所述实施方式中，例举的是将感光鼓3作为像载体的一个例子。还可以代之以采用带状的像载体。
(2)在所述实施方式中，例举的是刷辊27配置在带电辊26的几乎正上方的例子。还可以代之以将刷辊27配置在带电辊26的斜上方的位置。
(3)在所述实施方式中，例举的是由齿轮的齿数差带来刷辊27与带电辊26的线速度差的例子。这是在利用感光鼓3的驱动力驱动刷辊27的情况下优选的方式，但还可以代之以用单独的驱动源驱动刷辊27，并且驱动控制使刷辊27的线速度与带电辊26的不同。
(4)在所述实施方式中，例举的是采用圆板形凸轮作为使刷辊27沿轴向往复移动的移动机构的例子。这只是一个例子，还可以采用例如曲柄机构或振动器等，使刷辊27沿轴向移动。
此外，在所述的具体实施方式
中主要包含以下发明本发明提供的图像形成装置包括转动的像载体；带电辊，与所述像载体抵接，转动并使所述像载体的表面带电；刷辊，因自重抵接在所述带电辊上，转动并清洁所述带电辊表面的附着物；驱动机构，驱动所述刷辊转动，使得该刷辊与所述带电辊产生线速度差；以及移动机构，使所述刷辊沿其轴向往复移动。
按照这种构成，由于刷辊27因自重抵接在带电辊上，刷辊顺着带电辊的圆周面可以沿轴直角方向移动(自动调整轴间距离)。因此，可以选择密度高的刷，使清洁效果提高。
此外，由于驱动刷辊相对于带电辊产生线速度差地转动，所以清洁力增强。在这种情况下，不是使刷辊从动转动，而是驱动转动，刷辊没增加重量，所以，不会有调色剂以外的材料粘着在带电辊上，带电性能很难降低。此外，因带电辊的转动稳定，可以抑制产生跳动图像。
加之，由于使刷辊沿轴向往复移动，所以可自动地填补刷密度的空隙(换言之，空隙变得完全没有)，使清洁效果提高。
在所述构成中，优选的是，还包括轴承构件，支撑所述刷辊；以及轴部，设置在所述刷辊的两端，所述刷辊配置在所述带电辊的几乎正上方，在所述轴承构件上，具有沿上下方向长的长轴孔，支撑所述轴部能转动、上下移动、且沿轴向往复移动。
按照这种构成，可以使刷辊简单且可靠地进行上下移动、以及沿轴向的往复移动。
在所述构成中，优选的是，所述驱动机构包括第一齿轮，与所述刷辊的轴心同心安装在该刷辊的一个端部；以及第二齿轮，与所述带电辊同步转动，并与所述第一齿轮啮合，齿数与所述第一齿轮不同。
按照这种构成，利用齿轮的齿数差别，可以驱动刷辊，使其与所述带电辊产生线速度差。
在这种情况下，优选的是，像载体为绕其轴心转动的感光鼓，该像载体包括与其轴心同心安装在其一个端部的第三齿轮，所述带电辊与所述感光鼓同步转动，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合。
按照这种构成，带电辊和感光鼓以相同的线速度转动。另一方面，利用感光鼓的驱动力驱动刷辊，但由于第一齿轮与第二齿轮的齿数不同，刷辊以和带电辊不同的线速度转动。因此，不需要另外设置的驱动源，采用简单的构成就能够使两辊产生线速度差。
此外，在这种情况下，优选的是，所述第二齿轮随所述刷辊的移动而移动，所述刷辊的移动范围在于所述第二齿轮与所述第三齿轮的啮合深度及啮合宽度之内。
按照这种构成，无论刷辊怎样移动，都能够把驱动力稳定地传递给刷辊。
在所述构成中，优选的是，所述移动机构包括圆板形凸轮，设置在所述刷辊的一个端部，该圆板形凸轮的圆板面相对于该刷辊的轴向方向倾斜；外罩构件，具有从所述刷辊的轴向的两侧夹持所述圆板形凸轮外圆周部的一部分的突起；以及支撑构件，支撑所述外罩构件，不让该外罩构件沿所述刷辊的轴向移动。
按照这种构成，作为使刷辊沿轴向往复移动的机构，由于只设置圆板形凸轮和外罩构件，所以结构简单，并且能够使刷辊可靠地往复移动。
在所述构成中，优选的是，所述刷辊的刷的单丝纤度在1～10dtex，密度在150～300kF/inch2的范围。
按照这种构成，通过使刷辊的刷的单丝纤度和密度为所述范围，由于调色剂以外的材料粘着在带电辊上的可能性很小，所以带电性能很难降低。
在所述构成中，优选所述刷辊的刷毛倒向的方向是顺所述带电辊转动的方向。
按照这种构成，由于增加了刷与带电辊的抵接面积，所以更能抑制跳动图像的产生。
权利要求
1.一种图像形成装置，其特征在于包括转动的像载体；带电辊，与所述像载体抵接，转动并使所述像载体的表面带电；刷辊，因自重抵接在所述带电辊上，转动并清洁所述带电辊表面的附着物；驱动机构，驱动转动所述刷辊，使得该刷辊与所述带电辊产生线速度差；以及移动机构，使所述刷辊沿其轴向往复移动。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于还包括轴承构件，支撑所述刷辊；以及轴部，设置在所述刷辊的两端，其中，所述刷辊配置在所述带电辊的几乎正上方，所述轴承构件上还具有沿上下方向长的长轴孔，支撑所述轴部能转动、上下移动、且沿轴向往复移动。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述驱动机构包括第一齿轮，与所述刷辊的轴心同心安装在该刷辊的一个端部；以及第二齿轮，与所述带电辊同步转动，并与所述第一齿轮啮合，齿数与所述第一齿轮不同。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，像载体为绕其轴心转动的感光鼓，该像载体包括与其轴心同心安装在其一个端部的第三齿轮，所述带电辊与所述感光鼓同步转动，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，所述第二齿轮随所述刷辊的移动而移动，所述刷辊的移动范围在于所述第二齿轮与所述第三齿轮的啮合深度及啮合宽度之内。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述移动机构包括圆板形凸轮，设置在所述刷辊的一个端部，该圆板形凸轮的圆板面相对于该刷辊的轴向方向倾斜；外罩构件，具有从所述刷辊的轴向的两侧夹持所述圆板形凸轮外圆周部的一部分的突起；以及支撑构件，支撑所述外罩构件，不让其沿所述刷辊的轴向移动。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述刷辊的刷的单丝纤度在1～10dtex，密度在150～300kF/inch2的范围。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述刷辊的刷毛倒向的方向是顺所述带电辊转动的方向。
全文摘要
本发明提供一种图像形成装置，包括转动的像载体；带电辊，与所述像载体抵接，转动并使所述像载体的表面带电；刷辊，因自重抵接在所述带电辊上，转动并清洁所述带电辊表面的附着物；驱动机构，驱动转动所述刷辊，使得该刷辊与所述带电辊产生线速度差；以及移动机构，使所述刷辊沿其轴向往复移动。由此，可实现刷辊清洁性能的长寿命化，并且能够抑制跳动图像的产生。
文档编号G03G15/00GK101017347SQ20071000315
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月7日 优先权日2006年2月10日
发明者宫地信希, 丸山佳彦, 新浩史 申请人:京瓷美达株式会社