清洁单元和成像设备的制作方法

本发明涉及清洁单元、包括清洁单元的图像承载单元和包括清洁单元的成像设备。

背景技术：

电子照相式成像设备构造成通过将形成于图像承载单元(例如感光鼓、中间转印体等)上的调色剂图像转印到记录介质(例如纸、塑料等)上来形成图像。

传统地，例如日本专利申请公开JP2006-139084(参见其图8)中公开的成像设备构造成通过清洁刮刀525去除残留在图像承载单元上的未使用调色剂，并且将调色剂回收到鼓盒600内。从延长处理盒使用寿命的方面考虑，所回收的调色剂由安装在清洁刮刀525附近的调色剂传送部件传送至鼓盒外的废调色剂容器(调色剂回收箱)。

作为调色剂传送部件，存在采用通过螺旋形卷绕金属线材而形成圆筒(弹簧)形调色剂传送螺旋部件的情况(例如，日本专利申请公开JP2006-139084中的螺旋部件622)。该调色剂传送螺旋部件设置在圆筒形调色剂传送路径内，并且由驱动系统(例如，上述专利申请中的螺旋部件齿轮526)驱动旋转。就这种调色剂传送部件的旋转驱动力而言，除使用独立的驱动源以外，还存在经由鼓齿轮从用于驱动鼓盒内感光鼓旋转的驱动系统传递旋转驱动力的情况。

虽然刮刀围绕(金属或者树脂制成的)中心轴螺旋形地模制的螺旋式调色剂传送部件也是已知的，但是如上所述通过弹簧形成圆筒形的螺旋部件相对于传统方式具有以下优点：调色剂传送单元的尺寸减小、重量减轻、结构简化和成本降低。

在把驱动系统(螺旋部件齿轮)与圆筒形(弹簧)螺旋部件(即调色剂传送部件)连接以将驱动力传递给调色剂传送部件时，类似于具有中心轴的螺旋部件的情况，存在使用支承结构通过从调色剂传送部件两端拉紧来轴向地支承调色剂传送部件的情况。

然而，传统地，即使调色剂传送螺旋部件是由圆筒形(弹簧)螺旋部件形成的，也通常采用使驱动系统(螺旋部件齿轮)与调色剂传送螺旋部件刚性地且一体地连接的结构。因而，如果在这种传统结构中圆筒形(弹簧)螺旋部件产生振动，则振动传递给驱动系统(螺旋部件齿轮)。

这里，调色剂传送螺旋部件振动的可能因素是在鼓盒内螺旋部件传送回收调色剂时由螺旋部件接收的反作用力。该反作用力可分解成主要沿调色剂传送方向(伸展方向)的力和沿螺旋部件转动方向(扭转方向)的力。

如果螺旋部件因反作用力而振动并且振动传递给图像承载单元，则因为图像承载单元会振动而不是优选的。因此，需要一种结构可以减小从螺旋部件传递给图像承载单元的振动能量。

技术实现要素：

本发明提供了一种清洁单元，构造成能够减小弹簧螺旋部件的振动。本发明的一个特征是：清洁单元，构造成用于清洁残留在图像承载单元上的调色剂，包括：清洁部件，构造成去除调色剂；螺旋弹簧，沿清洁部件纵向传送由清洁部件去除的调色剂；和可转动的支承部件，支承螺旋弹簧的一端以将旋转驱动力传递给螺旋弹簧，其中，支承部件设有在螺旋弹簧纵向上伸长的长孔，以使得螺旋弹簧的一端与长孔接合。

从参照附图对示例性实施例的以下说明中将清楚本发明的其它特征。

附图说明

图1是示意性地示出电子照相式成像设备的结构的剖视图。

图2是示出图1中成像设备中采用的鼓盒的要部的剖视图。

图3是示出图1中成像设备中采用的鼓盒的外观透视图。

图4是示出图2和图3中所示鼓盒的驱动系统的透视图。

图5示出了清洁单元的示例性结构。

图6A示出了调色剂传送螺旋部件位于驱动侧支承部件中的基准位置的状态，该驱动侧支承部件用于支承采用了本发明的清洁单元的调色剂传送螺旋部件一端。

图6B示出了调色剂传送螺旋部件在驱动侧支承部件中拉长的状态，该驱动侧支承部件用于支承采用了本发明的清洁单元的调色剂传送螺旋部件一端。

图6C示出了调色剂传送螺旋部件在驱动侧支承部件中收缩的状态，该驱动侧支承部件用于支承采用了本发明的清洁单元的调色剂传送螺旋部件一端。

图7示出了在采用了本发明清洁单元中支承调色剂传送螺旋部件另一端的受驱侧支承部件。

具体实施方式

以下将参照附图来描述用于实施本发明的实施例。要注意的是，以下所述的实施例只是本发明的示例性实施例，本领域技术人员可以例如在不脱离本发明要旨的范围内适当地修改细节构造。此外，实施例中所采用的数值是参考性数值，不限制本发明。还应理解的是，下述构件的尺寸、材料、形式、相对布置方式也可以依据本发明适用的设备的构造和各种条件来适当地修改，本发明的范围不仅限于那些构造，除非明确指出。

实施例

成像设备的整体结构

图1示出了能实施本发明的成像设备1的整体构造的一例。图1中的成像设备1包括形成黄色、品红色、青色和黑色各色调色剂图像的图像承载单元(电子照相式感光体)，并且构造成将彩色图像记录在记录介质(例如纸和薄膜)上。成像设备1包括相互平行地设置的四个感光鼓12a(黄色)、12b(品红色)、12c(青色)和12d(黑色)。中间转印带16(即中间转印体)以正交地跨越各感光鼓的方式设置在感光鼓12a到12d的上方。

初次充电器13、显影装置14等围绕由电机(未示出)驱动的每个感光鼓(12a到12d)设置。感光鼓(12a到12d)和初次充电器13、显影装置14等可以组合成能相对于成像设备1拆装的处理盒(1a、1b、1c和1d)。由多面镜等组成的曝光单元41设置在感光鼓12a到12d的下面。要注意的是，在图1中，虽然初次充电器13、显影装置14和稍后描述的转印充电辊19的附图标记仅在处理盒1a中示出以免复杂化，但是这些装置也以同样方式设置在处理盒1b、1c和1d中(仅示出了形状)。

首先，由黄色成分色图像信号构成的激光束经曝光单元41的多面镜等投射到第一成像部中的感光鼓12a上，以在感光鼓12a上形成静电潜像。黄色调色剂从显影装置14供给至静电潜像，以将静电潜像显像成黄色调色剂图像。

随着感光鼓12a的转动，调色剂图像到达感光鼓12a和中间转印带16彼此接触的初次转印位置。在初次转印位置处，通过给转印充电辊19施加初次转印偏压，感光鼓12a上的黄色调色剂图像转印到中间转印带16上(初次转印步骤)。

当中间转印带16的承载有黄色调色剂图像的部位移动到下一个成像部时，此时已经如上所述那样在感光鼓12b上形成了品红色调色剂图像。然后，在中间转印带16和感光鼓12b彼此接触的初次转印位置处，通过转印充电辊19把品红色调色剂图像叠加并转印到中间转印带16上的黄色调色剂图像上。然后，随着中间转印带16向前移动时，在各成像部的初次转印位置处，青色调色剂图像并且随后黑色调色剂图像顺序地叠加并转印到黄色调色剂图像和品红色调色剂图像上。

同时，记录介质P储存在盒30中。拾取辊把记录介质P一张一张地从盒30中送出，对齐辊40调整记录介质的正时，然后记录介质到达二次转印位置。在二次转印位置处，通过给二次转印辊对17(即转印部)施加二次转印偏压，中间转印带16上的四色调色剂图像一起转印到记录介质P上(二次转印步骤)。

通过由传送引导件引导，已经转印有四色调色剂图像的记录介质P传送至设置在二次转印辊对17上方的定影辊对20(即定影装置)。通过定影辊对20加热和加压，记录介质P上的四色调色剂图像定影。因此，各色调色剂熔化、混合并且作为全色打印图像定影到记录介质P上。然后，通过由传送引导件引导，已经定影有调色剂图像的记录介质P由设置在定影辊对20下游的排出辊对25a和25b(即排出部)排出到排出托盘23上。

在仅在记录介质P的一面上形成图像的单面模式情况中，在一面上已经形成有图像的记录介质P如上所述地通过排出辊对25a和25b排出到排出托盘23上。同时，在记录介质P的两面上形成图像的双面模式情况中，已经如上所述在一面上形成有图像的记录介质P在通过穿过双面通道(未示出)而翻转了正反面的状态下传送至对齐辊对22。然后，通过类似于在正面上形成图像的步骤，在记录介质P的反面上形成图像。正反面都形成有图像的记录介质P由排出辊对25a和25b排出到排出托盘23上。

由处理盒1a到1d、用于驱动中间转印带16的辊16a和16b、转印充电辊19等集合而成的转印带单元18就其性质而言使用寿命比整个成像设备1短。因此，处理盒1a到1d和转印带单元18构造成在成像设备1整个寿命期间是可更换的。可通过把处理盒1a到1d和转印带单元18组合成一体并且使得它们可拆装来提高维护性。

近年来，电子照相式图像显影系统有单组分调色剂显影系统和双组分调色剂显影系统。伴随着颜色化，从颜色显影性方面考虑，广泛地使用分成调色剂和载体的双组分显影剂。同时，就黑色显影装置而言，依据用途分别地使用显影系统，以使得单组分显影系统用于需要减小装置尺寸并且节省空间的情况中，而双组分显影系统用于高速装置的情况中。此外，虽然在市场上要形成的单色图像和彩色图像之间的百分比逐渐地向彩色图像转移，即使成像设备构造成可打印单色图像和彩色图像，但是由成像设备所打印的单色图像的数量压倒性地大于彩色图像的数量。因此，希望黑色显影器的耐用性比彩色显影器的长。

另一方面，彩色图像需要更忠实的描画性能，并且正在开发以照片画质水平形成图像的成像设备。因此，希望在此情况中使用的调色剂颗粒尺寸尽可能小并且直径均匀。市场还要求延长定期更换构件的使用寿命，以削减运行成本从而抑制维护费用。近来，一些显影装置采用ACR(自动载体更新)系统或者减小显影装置的显影套筒尺寸，以抑制显影剂劣化并延长显影剂的使用寿命。在市场上可购得能打印相当于约50万张A4纸图像的彩色显影装置。

鼓盒

在本实施例中，调色剂传送单元包括作为调色剂传送部件的调色剂传送螺旋部件，其构造成排出通过清洁残留在用于承载电子照相式形成的调色剂图像的图像承载单元(感光鼓)上的调色剂所收集的未使用调色剂。

该调色剂传送单元与容纳图像承载单元(感光鼓)的盒(例如处理盒1a到1d)一起地设置。对于作为图像承载单元的“盒”，能够设想几种不同的构造。例如，已知一种处理盒的构造，其中，在一个盒内收纳如上所述的显影装置14、感光鼓12、清洁刮刀320a、初次充电器13和废调色剂容器(未示出)。还已知一种分离型构造，其中，仅显影装置部分作为独立单元分开，感光鼓、初次充电器、清洁刮刀、调色剂传送单元等组合成鼓盒。

无论是哪种盒构造，本发明的调色剂传送单元都可以作为用于传送在清洁感光鼓时所产生的回收调色剂的单元。通过例示使用分离型处理盒构造来进行以下说明，特别是围绕作为图像承载单元的鼓盒设置调色剂传送单元的示例性构造。

在分离型盒构造的情况中，图1中所示处理盒1a到1d的感光鼓(12a到12d)的部位可以组合成例如图2中所示的鼓盒10。

图2示出了鼓盒10的要部的截面结构。图2中的鼓盒10包括在鼓框架301(外壳)内的感光鼓12(图1中的12a到12d)。清洁刮刀320a、初次充电器13、勺板316等在鼓框架301内围绕感光鼓12设置。

在鼓盒10中，当一般常使用直径约30mm的感光鼓12时，例如板状聚氨酯材料制成的清洁刮刀320a被推压成与感光鼓12相接触，以刮落感光鼓12表面上的残留调色剂。在图2的构造中，清洁刮刀320a安装到框架320上，并且构造成使得通过构造成用于推压框架320的推压装置340(例如弹簧)把清洁刮刀320a的末端推压成与感光鼓12接触。

从延长处理盒使用寿命的方面来看，通过与感光鼓12平行地设置的调色剂传送螺旋部件414，把由清洁刮刀320a从感光鼓12表面上刮落的未使用调色剂传送至废调色剂容器(未示出)。调色剂传送螺旋部件414是如稍后描述的那样由线材形成圆筒形弹簧而构成的。在本实施例中，通过用于传递感光鼓12驱动力的驱动系统驱动调色剂传送螺旋部件414在调色剂传送路径414e内旋转，调色剂传送螺旋部件414传送调色剂。

要注意的是，在图2中的鼓盒10中，勺板316设置在清洁刮刀320a附近，以防止调色剂飞散在设备内。此外，在图2中的鼓盒10中，初次充电器13是由初次充电辊317和清洁辊318组成的。

下面将参照图3到图6详细地描述本实施例的鼓盒10的结构。图3示出了鼓盒10的外观。如图3中所示，鼓框架301在与鼓中心轴一致的位置处具有通孔，以设置轴承部326和327(例如轴承和烧结轴承)。鼓轴309穿过轴承部326和327。这种布置使得能够高精度地轴向支承并且驱动感光鼓12旋转。此外，鼓轴309通过设置在感光鼓12内的触点(未示出)与鼓的内表面接触，以导电并且接地。

如图4中所示，作为驱动接收部，在感光鼓12一端处设置有由鼓齿轮401、惰轮402和螺旋部件齿轮403组成的驱动系统，以用于将感光鼓12(图像承载单元)的转动传递给调色剂传送螺旋部件414。

通过压配合、填缝等把感光鼓12与图4中的鼓齿轮401一体地联接。从设置在单元主体(未示出)侧上的驱动源(例如电机)传递给鼓轴309的旋转驱动力通过与鼓轴309一体地设置的平行销等(未示出)传递给鼓齿轮401和感光鼓12。同时，螺旋部件齿轮403与驱动侧支承部件411一体地联接，驱动侧支承部件411构成调色剂传送螺旋部件414一端侧的支承部件。驱动侧支承部件411经由支承部件轴承413由鼓框架301支承。此外，调色剂传送螺旋部件414的另一端侧由受驱侧支承部件412(图7中的另一端部支承部件)支承，并且调色剂传送螺旋部件414的具有圆筒形弹簧结构的另一端部的位置在纵向(调色剂传送方向)上受限制。

随着成像处理的进行，施加至感光鼓12的旋转驱动力通过由鼓齿轮401、惰轮402和螺旋部件齿轮403组成的驱动系统传递至驱动侧支承部件411。这样，调色剂传送螺旋部件414被驱动旋转。这种布置使得能够在感光鼓12表面上进行形成图像的处理，并且同时能够由调色剂传送螺旋部件414传送和回收由清洁刮刀320a(参见图2)刮落的未使用调色剂。

这里，作为用于支承调色剂传送螺旋部件414的示例性结构，如图5和图6A到6C中所示的构造是可设想的。如图5中所示，由用于圆筒形弹簧的线材所形成的调色剂传送螺旋部件414包括驱动侧螺旋端414a，即弹簧自由端。

在螺旋部件齿轮403侧的驱动侧支承部件411包括在调色剂传送螺旋部件414纵向上的长孔411a。传统地，已知一种构造，其中，调色剂传送螺旋部件414的驱动侧螺旋端414a钩到长孔一端411b上，以便伸展调色剂传送螺旋部件414，以在整个驱动期间始终给调色剂传送螺旋部件414施加拉力。因此，在该拉簧式构造中，特别是在纵向(调色剂传送方向)上调色剂传送螺旋部件414与螺旋部件齿轮403刚性地且一体地相连。

例如，在传统结构中，假定调色剂传送螺旋部件414的驱动侧螺旋端414a的纵向尺寸公差为±1.0mm，调色剂传送过程中弹簧最大伸展量为大约0.2mm。那么，调色剂传送螺旋部件414至驱动侧螺旋端414a的整个长度设定成比长孔一端411b的位置短大约2mm。这种布置使得即使调色剂传送螺旋部件414的公差最小也能够在整个驱动期间始终给调色剂传送螺旋部件414特别是沿纵向(调色剂传送方向)施加拉力，并且使调色剂传送螺旋部件414能够与螺旋部件齿轮403几乎刚性地且一体地相连。

然而，如果如在传统结构中那样特别是在纵向(调色剂传送方向)上拉力始终施加给调色剂传送螺旋部件414并且调色剂传送螺旋部件414与螺旋部件齿轮403几乎刚性地且一体地相连，则会产生前述振动问题。也就是说，在调色剂传送螺旋部件414的伸展(或者收缩)方向A和扭转方向B上具有分量的振动能量传递给螺旋部件齿轮403。此外，从调色剂传送螺旋部件414传递至螺旋部件齿轮403(即驱动传递部)的振动也可能导致鼓齿轮401的旋转波动(即感光鼓12表面的旋转波动)。该波动会导致如上所述的成像不良，例如不规则间距。这里，举例来说，包含在调色剂传送方向(伸展方向A)和转动方向(扭转方向)上各分量的反作用力为调色剂传送单元的调色剂传送螺旋部件414振动的因素。

根据本实施例，如图6A到6C中所示，支承着调色剂传送螺旋部件414一端的支承部件构造成支承驱动侧螺旋端414a(即调色剂传送螺旋部件414的一端)使其可沿纵向(调色剂传送方向)移动。该支承部件还构造成将驱动系统(401到403)的旋转驱动方向的旋转驱动力传递给驱动侧螺旋端414a(即调色剂传送螺旋部件414的一端)。

具体地说，例如，调色剂传送螺旋部件414的支承部件如图6A到6C中所示地构造。

如图6A到6C中所示，调色剂传送螺旋部件414包括：中央部位，在该中央部位，卷绕螺距相对较为稀疏并且有助于调色剂的传送；和定位部414d，在该定位部，卷绕螺距在中央部位和驱动侧螺旋端414a(即调色剂传送螺旋部件414的弹簧自由端)之间相对较密。定位部414d的内径比驱动侧支承部件411的外径大，具有微小余裕；并且，定位部414d可沿纵向(调色剂传送方向)相对于驱动侧支承部件411滑动。此外，通过定位部414d和驱动侧支承部件411接合，整个调色剂传送螺旋部件414定位成与驱动侧支承部件411同轴。

调色剂传送螺旋部件414的从定位部414d延续至驱动侧螺旋端414a(即螺旋自由端)的部分例如从图6A到6C的背面侧的通孔进入驱动侧支承部件411的中心部，并且其末端弯曲以构造成驱动侧螺旋端414a。这样，驱动侧螺旋端414a接合到长孔411a中。

例如，如图6A中所示，穿过驱动侧支承部件411设置的长孔411a构成了与形成为螺旋弹簧的调色剂传送螺旋部件414的一端接合的接合部。长孔411a的尺寸限定为支承调色剂传送螺旋部件414以使其可具体地沿纵向(调色剂传送方向)移动。在本实施例中，在调色剂传送螺旋部件414的整个驱动期间，调色剂传送螺旋部件414的驱动侧螺旋端414a(即弹簧自由端)接合并支承在长孔411a的一端411b和另一端411c之间。

例如，调色剂传送螺旋部件414在驱动侧支承部件411的长孔411a内的纵向尺寸公差假定为±1.0mm，并且在传送调色剂的整个驱动期间弹簧的最大伸缩量假定为约0.2mm。在该情况中，长孔411a的整个长度选择成使得调色剂传送螺旋部件414纵向上的间隙在驱动侧螺旋端414a两侧分别变为大约1.5mm。因此，长孔411a的整个长度优选为3.0mm以上。

图6A示出了调色剂传送螺旋部件414处于自由长度状态的情况。驱动侧螺旋端414a位于驱动侧支承部件411的长孔411a的中心处，因而给长孔411a的两端411b和411c留出大约1.5mm的间隙。

此外，图6B和6C示出了调色剂传送螺旋部件414相应于来自传送调色剂的反作用力等条件而在纵向(调色剂传送方向)伸缩的状态。图6B示出了调色剂传送螺旋部件414伸展至其公差最大长度的状态。图6C示出了调色剂传送螺旋部件414收缩至其公差最小长度的状态。

通过将驱动侧支承部件411的长孔411a构造成具有上述尺寸和形状，调色剂传送螺旋部件414的驱动侧螺旋端414a(即一端)始终不会与驱动侧支承部件411接触，特别是沿纵向(调色剂传送方向)。也就是说，不管调色剂传送阻力如何改变，在调色剂传送螺旋部件414的整个驱动期间都确保了调色剂螺旋传送414在纵向(调色剂传送方向)上的无拉力状态。此外，如图6C中所示，如果调色剂传送螺旋部件414的可传送调色剂区域C设定成覆盖感光鼓12的成像区域D外侧的更宽范围，则感光鼓12的整个成像区域D可被可传送调色剂区域C覆盖，因此调色剂传送性能不会在调色剂传送螺旋部件414的外围区域改变。

如上所述，根据本实施例，用于调色剂传送螺旋部件414的一端支承部件411经由长孔411a支承调色剂传送螺旋部件414的驱动侧螺旋端414a(即一端)使其可沿纵向(调色剂传送方向)移动。此外，调色剂传送螺旋部件414接收经由长孔411a和驱动侧螺旋端414a(即一端)的接合所传递的驱动系统(401到403)的旋转驱动方向驱动力。该构造使得始终能够解除调色剂传送螺旋部件414和螺旋部件齿轮403之间的拉力或者特别是沿调色剂传送螺旋部件414纵向的拉力，即沿调色剂传送方向(沿与调色剂传送方向平行的方向)的拉力。因此，因为驱动侧螺旋端414a可沿长孔411a的纵向移动，因而消耗了在调色剂传送螺旋部件414的伸展(或者收缩)方向A上的振动能量。即使在调色剂传送螺旋部件414中产生具有沿伸展方向A和扭转方向B的各分量的振动，传递到螺旋部件齿轮403的总振动能量显著地减少。因此，这种布置使得能抑制由鼓齿轮401旋转波动所导致的不规则间距的图像。

图7示出了调色剂传送螺旋部件414另一端受驱侧(图3中的左侧)的支承机构。在图7中，沿调色剂传送螺旋部件414纵向设置在驱动传递部相反侧的受驱侧支承部件412包括可与调色剂传送螺旋部件414的受驱侧螺旋端414b一体连接的联接部412a。受驱侧支承部件412大致是圆筒形部件，并且可旋转地由受驱侧支承部件412的支承框架412b支承。通过穿过安装部412c的螺钉等方式，支承框架412b固定在鼓框架301的预定位置处。这种布置使得能够在纵向上相对于鼓框架301定位调色剂传送螺旋部件414的另一端(图3中的左侧)。

要注意的是，调色剂传送螺旋部件414的调色剂传送方向优选处于图7中所示的方向E。此布置使得在运载调色剂过程中当调色剂传送螺旋部件414从调色剂接收到反作用力时能够通过受驱侧支承部件412将调色剂传送螺旋部件414推压至鼓框架301上并且在纵向上将另一端稳定地定位。

如上所述，本实施例采用了解除在调色剂传送螺旋部件414和螺旋部件齿轮403之间的拉力或者解除特别是沿调色剂传送螺旋部件414纵向的拉力(即沿调色剂传送方向的拉力)的构造。因此，可显著地减少由形成为圆筒形螺旋弹簧的调色剂传送螺旋部件414所产生的并且因在伸展方向和扭转方向上各自具有分量的振动而导致传递给驱动系统(401到403)的振动能量。因此，可减少在通过驱动系统(401到403)联接的感光鼓12上的旋转波动，并且抑制产生成像不良(例如不规则间距的图像)。此外，本实施例可以通过限定出与调色剂传送螺旋部件414的规格、尺寸等相应的穿过驱动侧支承部件411的长孔411a而以低成本简单地实施，无需另外的构件，从而使得本实施例可以低成本简单地改善成像功能。

可以在包括被驱动旋转以传送调色剂的调色剂传送部件(调色剂传送螺旋部件)的调色剂传送单元中、在使用调色剂传送单元的鼓(处理)盒等中广泛地实施本发明的构造。要注意的是，在本实施例中，虽然已经通过以由用于圆筒形螺旋弹簧的线材所形成的调色剂传送螺旋部件为例说明了调色剂传送部件，但是本发明可以在使用被驱动旋转而传送调色剂的调色剂传送部件的装置中广泛地实施。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以便涵盖所有的变型以及等同结构和功能。