带电器的清扫机构以及图像形成装置的制作方法

本发明例如涉及对电子照相方式的图像形成装置所具备的带电器的放电部件进行清扫的清扫机构。

背景技术：

在电子照相方式的图像形成装置中，有时使用进行电晕放电的带电器，使图像承载体的表面带电。带电器将长条形的放电部件配设于屏蔽壳内。若放电部件存在污损部分，则会妨碍使图像承载体的表面均匀带电，从而图像形成后的画质降低。因此，图像形成装置具备除去放电部件的污损部分的清扫部件。

目前，关于清扫放电部件的清扫装置，存在如下清扫装置，其具有清扫电晕放电器的放电部件的清扫部件、保持清扫部件的支架、螺旋配合于支架的螺纹部并借助驱动机构而旋转的进给丝杠、以及用于限制支架的移动范围的两端的限位部件(例如，日本特开2005-258018号公报)。

日本特开2005-258018号公报所记载的清扫装置通过上述结构，能够在清扫部件滑动接触放电部件进行清扫时，降低清扫部件在放电部件的端部换向或者停止时的冲击，从而能够防止清扫部件的破损。

在日本特开2005-258018号公报所记载的发明中，虽然避免清扫部件与屏蔽壳的侧壁之间的碰撞，但是由于该限位部件为硬质塑料制，所以存在清扫部件抵接限位部件，从而限位部件或者清扫部件因该冲击而破损的顾虑。另外，由于设置有限位部件，所以相应地需要比放电部件的长边方向的长度长的屏蔽壳，从而带电器的尺寸增大而导致图像形成装置的大型化。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种即使被配置为配设有放电部件的屏蔽壳的侧壁与放电部件的端部接近，清扫部件也不会碰撞屏蔽壳的侧壁，不仅能够防止图像形成装置的大型化，而且能够清扫放电部件的带电器的清扫机构。

本发明的清扫机构具备清扫部件、滚珠丝杠、驱动源、保持部件以及施力部件。清扫部件与长条形的放电部件的一部分接触。滚珠丝杠被配置为与放电部件的长边方向平行并被支承为自由旋转。驱动源使滚珠丝杠向正反两个方向旋转。保持部件保持清扫部件，具有与滚珠丝杠的螺纹部螺旋配合的螺纹孔，并被限制沿滚珠丝杠的周向旋转。施力部件从放电部件的长边方向的第一端侧朝向放电部件的长边方向的第二端侧对保持部件进行施力。

附图说明

图1是本发明所涉及的图像形成装置的主视示意结构图。

图2是用于对本发明所涉及的带电器的清扫机构的结构进行说明的示意侧视图。

图3是本发明的第一实施方式所涉及的带电器的清扫机构的侧视图，且是表示放电部件的第一端侧的图。

图4是用于对本发明的第一实施方式所涉及的清扫机构的结构进行说明的示意主视图，且是主要部分的放大图。

图5是用于对本发明的第一实施方式所涉及的带电器的清扫机构的控制进行说明的流程图。

图6是本发明的第二实施方式所涉及的带电器的清扫机构的侧视图，且是表示放电部件的第二端侧的图。

图7是本发明的第五实施方式所涉及的带电器的清扫机构的侧视图。

具体实施方式

如图1所示，图像形成装置100具备图像读取部101、图像形成部102、控制部103(参照图2)、操作部109以及供纸部80。图像形成装置100使用从原稿读取的图像数据、从外部装置输入的图像数据，在作为记录介质的纸张上进行基于电子照相方式的多色或者单色的图像形成处理。

图像读取部101在上表面具备从原稿读取图像数据的原稿台92、93。在图像读取部101的上表面安装有用于搬运载置于载置托盘121的原稿的自动原稿搬运装置120，自动原稿搬运装置120以背面侧端部为支承轴，并自由开闭原稿台92、93的上表面。图像读取部101从通过自动原稿搬运装置120的搬运而在原稿台93上通过的原稿、或者通过操作人员伴随自动原稿搬运装置120的开闭而进行的手动操作而被载置于原稿台92上的原稿读取图像数据。

图像形成部102使用由图像读取部101读取的图像数据，在作为记录介质的纸张上进行基于电子照相方式的多色或者单色的图像形成处理。图像形成部102具备曝光单元1、图像形成单元10a～10d、中间转印单元60、二次转印单元30以及定影单元70。

操作部109具备操作键与触摸面板。操作键接受各种操作输入并向cpu103输出各种操作信号。触摸面板不仅接受各种操作输入并向cpu103输出各种操作信号，而且显示各种信息。操作部109例如图1所示那样可以设置于图像形成装置100的正面侧并与原稿台92设置于同一平面、也可以设置于与图像形成装置100不同的装置。

图像形成单元10a具备显影器2a、感光鼓(相当于本发明的图像承载体)3a、清洁单元4a以及带电器5a，并形成黑色(bk)的图像。带电器5a使感光鼓3a的表面以规定的电位均匀地带电。显影器2a将通过曝光单元1的曝光而形成于感光鼓3a上的静电潜像显像为bk的调色剂图像。清洁单元4a对残留于感光鼓3a的周面的调色剂进行回收。图像形成单元10b～10d与图像形成单元10a同样地构成，分别将青色(c)、品红色(m)、黄色(y)的调色剂图像形成于感光鼓3b～3d的表面。

中间转印单元60具有中间转印带61、一次转印辊64a～64d、预转印充电器7以及对置辊66。中间转印带61沿按顺序依次通过图像形成单元10d、10c、10b、10a的循环路径进行移动。一次转印辊64a～64d分别被配置为隔着中间转印带61而与感光鼓3a～3d对置，并将形成于感光鼓3a～3d的周面的调色剂图像一次转印于中间转印带61的表面。

预转印充电器7为电晕放电器，在沿中间转印带61的循环路径移动的方向，配置于感光鼓3a的下游侧且配置于二次转印单元30的上游侧。预转印充电器7在二次转印之前将与调色剂相同极性的电荷赋予中间转印带61上的调色剂图像。

二次转印单元30将中间转印带61的表面的调色剂图像向被搬运于中间转印带61与二次转印带32之间的二次转印位置的纸张二次转印。残留于二次转印后的中间转印带61的表面的调色剂被清洁单元65回收。

定影单元70对通过二次转印位置并转印有调色剂图像的纸张进行加热以及加压。从而将转印于纸张的调色剂图像牢固地定影于纸张的表面。通过定影单元70的纸张被排出至配置于图像形成部102的上方的排纸托盘91。

供纸部80具有供纸盒81以及手动托盘82。供纸盒81收纳图像形成处理所使用的多张纸张，并设置于曝光单元1的下侧。手动托盘82配备于图像形成装置100的侧面。供纸部80从供纸盒81或者手动托盘82将纸张一张张地供纸至纸张搬运路40。纸张搬运路40形成于从供纸部80起经由中间转印带61与二次转印单元30之间以及定影单元70而直至排纸托盘91的区间。

第一实施方式

接下来，对本实施方式的带电器5a以及清扫机构150进行说明。如上所述，带电器5a～5d同样地构成。这里对清扫配设于带电器5a的放电部件112的清扫机构150进行说明。

如图2以及图3所示，清扫机构150具有保持部件153、滚珠丝杠160、马达161、螺旋弹簧166、cpu103、rom104、ram105、位置检测传感器110。此外，马达161以及螺旋弹簧166分别为本发明的驱动源以及施力部件。

放电部件112以长边方向与感光鼓3a的轴向(主扫描方向)一致的方式而配置。在感光鼓3a的轴向，放电部件112的放电区域与包括转印于感光鼓3a上的调色剂图像的形成面的区域一致。

滚珠丝杠160被配置为沿放电部件112的长边方向与放电部件112平行，并被支承为自由旋转。滚珠丝杠160的螺纹部160a对应于放电部件112的第一端112a与放电部件112的第二端112b之间。在图2中，虽然将放电部件112图示为针形电极，但只要为长条形的电极即可，并不被特别限定。例如，能够使用电晕线、沿面电极等电极。此外，与图2同样，在图3、图4以及图6中，将放电部件112图示为针形电极。

螺旋弹簧166安装于螺纹部160a在第一端112a侧的端部。螺旋弹簧166对到达第一端112a的保持部件153向第二端112b侧施力。

若利用作为控制马达161的动作的控制部的cpu103向马达161发送开始清扫的信号，则马达161向滚珠丝杠160供给正向或者反向的旋转。

cpu103与马达驱动器108连接。马达驱动器108经由未图示的蜗轮而与马达161连接。另外，cpu103根据预先写入rom104的程序统一控制各输入输出设备。在本发明中，rom104存储有根据图像形成的规定次数来清扫放电部件112的程序。

在ram105的存储区域分别分配有计数部106以及计时部107。计数部106对从上一次的清扫开始的图像形成处理的次数进行计数。计时部107测定马达161的旋转时间。

对上述马达161的旋转时间进行说明。保持部件153在第一端112a与第二端112b之间移动的移动时间t是根据滚珠丝杠160的螺纹部160a的螺距、长边方向的长度、保持部件153的搬运速度等预先计算的。将其设为时间t。将在时间t上作为差值时间加上时间α而成的(t+α)设为t。时间α被设定作为调整时间，用于与清扫时间因滚珠丝杠160的尺寸误差等而产生的变动相对应。作为马达161的旋转时间，在计时部107设定时间t。

位置检测传感器110设置于放电部件112的第二端112b侧。位置检测传感器110检测保持部件153是否位于第二端112b。

接下来，对带电器5a以及清扫机构150的具体结构进行说明。如图4所示，带电器5a具备屏蔽壳111以及放电部件112。屏蔽壳111呈立方体形状，在该屏蔽壳111的上表面形成有敞开面。另外，在屏蔽壳111，沿长边方向配设有放电部件112(参照图2。)

清扫机构150具有清扫部件152、轴154、旋转支承部件155a以及旋转支承部件155b。清扫部件152抵接于放电部件112的前端部112c，并一边沿放电部件112的长边方向移动一边进行清扫。清扫部件152的形状为辊形，配置于与放电部件112对置的位置，并与放电部件的一部分接触。清扫部件152设置于轴154的外周，并设置于旋转支承部件155a与旋转支承部件155b之间。

保持部件153不仅以使清扫部件152能够与放电部件112的前端112c抵接的方式进行保持，而且伴随滚珠丝杠160的旋转而移动。保持部件153将轴154的两端部固定为自由旋转。由此，将清扫部件152保持为自由旋转。另外，为了与滚珠丝杠160的螺纹部160a螺旋配合而在保持部件153设置有螺纹孔153a。

若在保持部件153的螺纹孔153a与滚珠丝杠160的螺纹部160a螺旋配合的状态下滚珠丝杠160旋转，则滚珠丝杠160将该旋转运动改变为直线运动。由此，保持部件153能够伴随滚珠丝杠160的旋转而移动。此时，保持部件153以不沿滚珠丝杠160的周向旋转的方式被限制。

通过控制部103的控制，马达161向滚珠丝杠160供给旋转，若滚珠丝杠160旋转，则保持部件153从第二端112b向第一端112a移动。若保持部件153到达第一端112a，则保持部件153的螺纹孔153a与滚珠丝杠160的螺纹部160a的螺旋配合被解除，因此，保持部件153在第一端112a停止。因此，保持部件153不会与屏蔽壳111在第一端112a侧的侧壁碰撞。

由此，能够构成被配置为放电部件112的第一端112a与屏蔽壳111的侧壁接近的带电器5a。其结果是，能够防止配设有带电器5a的图像形成装置100的大型化。

另外，如图2以及图3所示，由于到达了第一端112a的保持部件153被螺旋弹簧166向第二端112b施力，所以保持部件153的螺纹孔153a与滚珠丝杠160的螺纹部160a再次螺旋配合。此时，马达161向滚珠丝杠160供给反转，若滚珠丝杠160反转，则保持部件153从第一端112a向第二端112b移动。

这样，当保持部件153在放电部件112的第一端112a与第二端112b之间进行往复移动时，清扫部件152清扫放电部件112。

接下来，基于图5对清扫机构150的动作进行说明。首先，保持部件153在第二端112b待机。若开始放电部件112的清扫，则cpu103输出控制马达驱动器108的动作的信号，使马达161正转t时间。滚珠丝杠160随着由马达161所供给的正转而旋转(s1)。由此，保持部件153从第二端112b向第一端112a往动。

若经过t时间(s2；是)，则cpu103输出控制马达驱动器108的动作的信号，使马达161反转t时间。滚珠丝杠160随着由马达161所供给的反转而旋转(s3)。由此，保持部件153从第一端112a向第一端112b复动。

在未经过t时间的情况下(s2；否)，继续使马达161正转。

s3之后，利用位置检测传感器110检测保持部件153是否位于第二端112b。若检测保持部件153位于第二端112b(s4；是)，则放电部件112的清扫结束。

在保持部件153不位于第二端112b的情况下(s4；否)，继续使马达161反转。

第二实施方式

第一实施方式的清扫机构150在滚珠丝杠160在第一端112a侧的端部设置有施力部件166。第二实施方式的清扫机构170形成为将相同的结构也设置于滚珠丝杠160在第二端112b侧的端部的结构的清扫机构170。

如图6所示，第二实施方式的清扫机构170在滚珠丝杠160的靠第二端112b侧设置螺旋弹簧171。由此，对于到达了第二端112b的保持部件153而言，由于螺纹孔153a与滚珠丝杠160的螺纹部160a的螺旋配合被解除，所以保持部件153在第二端112b停止。此外，螺旋弹簧171是本发明的施力部件。

由于形成为如上结构，所以保持部件153不会与屏蔽壳111的侧壁碰撞。由此，能够构成被配置为放电部件112的第二端112b与屏蔽壳111的侧壁接近的带电器5a。其结果是，能够防止配设有带电器5a的图像形成装置100的大型化。

清扫机构170的清扫动作与第一实施方式的清扫机构150相同。

另外，若保持部件153从第一端112a向第二端112b复动，并到达第二端112b，则螺纹孔153a与滚珠丝杠160的螺纹部160a的螺旋配合被解除。而且，在第二端112b，螺纹孔153a与滚珠丝杠160的螺纹部160a再次螺旋配合。此时，若使马达161正转t时间，则滚珠丝杠160随着由马达161所供给的正转而旋转。由此，保持部件153能够从第二端112b向第一端112a往动。这样，保持部件153能够在第一端112a与第二端112b之间往复移动进行清扫。

第三实施方式

第一实施方式150以及第二实施方式170虽然在第二端112b设置有位置检测传感器110，但是也可以构成为在该位置检测传感器110设置螺旋弹簧171。将该情况的清扫机构设为清扫机构180(未图示)。

在该情况下，由于利用带电器5a原本具备的位置检测传感器110，所以能够减少部件件数，从而清扫机构180的结构变得简单。

清扫机构180的清扫动作与第一实施方式的清扫机构150相同。

第四实施方式

在上述清扫机构150、170、180中，对于施力部件使用螺旋弹簧。第四实施方式的清扫机构190使用弹性变形的初期的施力小于末期的施力的施力部件。作为这种施力部件，使用非线性弹簧。例如，也可以是以串联排列配置螺距不同的多个螺旋弹簧而使弹簧常数发生变化的方式构成的施力部件、使缠绕数不同的施力部件、或者以线材的粗细不恒定的方式而形成的施力部件(未图示)。

若为如上所述的非线性弹簧，则能够根据保持部件153的移动速度、滚珠丝杠160的尺寸，设计最佳的施力部件。另外，也可以组合多个非线性弹簧。

第五实施方式

第五实施方式的清扫机构200构成为在保持部件153设置有施力部件201。

如图7所示，若在保持部件153设置施力部件201，则不需要在放电部件112的第一端112a以及第二端112b设置施力部件。若保持部件153到达放电部件112的第一端112a或者第二端112b，则施力部件201与屏蔽壳111的侧壁抵接而产生施力。由此，保持部件153能够从第一端112a侧向第二端112b侧移动、或者从第二端112b侧向第一端112a侧移动。

此外，本发明的带电器的清扫机构能够应用于预转印充电器7。

针对上述实施方式的说明在所有方面均为例示，应被理解为并非是限制性描述。本发明的范围并非如上述实施方式所示，而是如权利要求书所示。并且意在包含与权利要求书等同的意思以及范围内的全部变形。