專利名稱：清潔裝置和成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有清潔輥的清潔裝置，該清潔輥清潔為圖像載體充電的充電輥；本發(fā)明還涉及一種比如復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等的成像裝置，該成像裝置采用電子照相方法并且配備有所述清潔裝置。
背景技術(shù)：
通常采用利用電暈放電顯影的裝置，比如反電暈充電器，作為諸如復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等采用電子照相方法的成像裝置的充電裝置。相比而言，通過使導(dǎo)電充電輥直接接觸圖像載體而對(duì)該圖像載體進(jìn)行充電的接觸充電方法由于其電源效率良好而成為近來(lái)的主流方法。
在這種接觸充電方法的充電裝置中存在這樣的問題，即由于充電輥一直接觸圖像載體，因此容易因?yàn)檎掣皆诔潆娸伇砻嫔系碾s質(zhì)而造成污染。在轉(zhuǎn)印處理的下游側(cè)，在其上重復(fù)執(zhí)行成像操作的圖像載體的表面受到清潔處理，該清潔處理除去雜質(zhì)(比如轉(zhuǎn)印之后的殘余調(diào)色劑等)，并且隨后進(jìn)入充電處理區(qū)域。然而，即使經(jīng)過清潔處理，比調(diào)色劑還要小的微小顆粒，比如調(diào)色劑部分或者調(diào)色劑的外來(lái)添加劑等等，殘留在圖像載體上而沒有被清潔掉，并且粘附在充電輥的表面上。粘附在充電輥表面上的雜質(zhì)引起充電輥的表面電阻值不均勻，并且引發(fā)不正常放電或不穩(wěn)定放電，從而使充電均勻性劣化。
作為解決該問題的技術(shù)，已經(jīng)提出了一種清潔方法，其中使海綿抵靠充電輥的表面，從而將表面污染物從充電輥掃掉(例如，參見日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平No.2-272594)。此外，在清潔這種充電輥的清潔件中，根據(jù)充電輥的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的清潔件具有的優(yōu)點(diǎn)在于不需要為該清潔件提供驅(qū)動(dòng)裝置，從而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(例如，參見JP-A No.2003-228264)。
但是，JP-A No.2003-228264中所公開的結(jié)構(gòu)僅僅是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中清潔輥的軸插入軸接收件中，該軸接收件成形為長(zhǎng)孔并被稱為導(dǎo)槽。因此，根據(jù)與充電輥外周的接觸，清潔輥沿著擠壓力減小的方向逃離，從而使清潔性能劣化。此外，當(dāng)充電輥開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，清潔輥會(huì)發(fā)生彈起，這同樣與清潔性能劣化有關(guān)。如果清潔性能這樣劣化，則充電輥會(huì)有調(diào)色劑部分或調(diào)色劑的外來(lái)添加劑等的清除不完全的區(qū)域，這也與上述充電性能劣化有關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到上述情況而做出的，并且本發(fā)明提供了一種清潔裝置和成像裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種清潔裝置，該清潔裝置包括清潔輥，該清潔輥具有芯部和設(shè)置在該芯部周圍的清潔件，該清潔件通過所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)而接觸并清潔充電輥，該充電輥為承載圖像的圖像載體充電；支撐部分，該支撐部分在所述清潔件接觸所述充電輥的狀態(tài)下可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述芯部；以及引導(dǎo)部分，該引導(dǎo)部分沿著一方向可運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)由所述支撐部分支撐的所述芯部，該方向不同于經(jīng)過所述充電輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的直線的方向。


將基于下述附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在附圖中圖1是表示關(guān)于本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像裝置的示意結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示設(shè)置在圖1的成像裝置中的感光鼓、充電輥和清潔輥的結(jié)構(gòu)的放大視圖；圖3是表示本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖4是補(bǔ)充說(shuō)明本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖5是表示本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖6是表示本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖7是表示本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；
圖8是表示在本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例中的清潔性能的表；以及圖9是表示充電輥和清潔輥的傳統(tǒng)支撐部分的示意結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖來(lái)描述關(guān)于本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像裝置。
(成像裝置的結(jié)構(gòu))圖1中所示的本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像裝置10是四串聯(lián)式彩色復(fù)印機(jī)。如圖1所示，成像單元11(11Y、11M、11C、11K)沿著中間轉(zhuǎn)印帶30的運(yùn)動(dòng)方向排成一列，這些成像單元11(11Y、11M、11C、11K)形成黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色(K)各顏色的調(diào)色劑圖像。
在成像單元11處設(shè)置有用作圖像載體的感光鼓12(12Y、12M、12C、12K)。例如，采用導(dǎo)電筒管狀體作為感光鼓12，該導(dǎo)電筒管狀體的表面被由有機(jī)光導(dǎo)體等形成的感光層覆蓋。該感光鼓12由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而沿著圖1中箭頭的方向(也就是向右轉(zhuǎn)動(dòng))以預(yù)定的處理速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
充電裝置大致位于感光鼓12的正上方，這些充電裝置具有為感光鼓12的表面充電的充電輥(接觸充電器)14(14Y、14M、14C、14K)。在感光鼓12的更上方布置有曝光裝置13(13Y、13M、13C、13K)，這些曝光裝置在被充電裝置充電的感光鼓12的表面上照射激光L，從而形成靜電潛像。
在感光鼓12的右側(cè)處鄰近感光鼓12布置有顯影裝置15(15Y、15M、15C、15K)。在顯影裝置15處設(shè)置有顯影輥16(16Y、16M、16C、16K)，這些顯影輥使形成在感光鼓12上的靜電潛像顯影為黃色、品紅色、青色和黑色各顏色的調(diào)色劑圖像。
在感光鼓12的下方設(shè)置有中間轉(zhuǎn)印帶30，該中間轉(zhuǎn)印帶30是環(huán)帶，通過顯影裝置15而可見的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到該中間轉(zhuǎn)印帶30上。一次轉(zhuǎn)印輥18(18Y、18M、18C、18K)被布置成與感光鼓12相對(duì)，且中間轉(zhuǎn)印帶30夾在該一次轉(zhuǎn)印輥18和感光鼓12之間。感光鼓12和中間轉(zhuǎn)印帶30的各接觸部分為一次轉(zhuǎn)印部分T1。為正壓的一次轉(zhuǎn)印偏壓被施加到轉(zhuǎn)印輥18上。
在感光鼓12的左側(cè)處鄰近感光鼓12布置有感光體清潔件，該清潔件清除一次轉(zhuǎn)印后殘留在感光鼓12上的轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑。在感光體清潔件處設(shè)置有刷輥20(20Y、20M、20C、20K)。刷輥20壓接觸感光鼓12的外周表面，并被驅(qū)動(dòng)而沿著與感光鼓12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而從感光鼓12擦除轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑。
中間轉(zhuǎn)印帶30圍繞著驅(qū)動(dòng)輥32、張緊輥33和二次轉(zhuǎn)印支承輥34，并且沿著箭頭方向與感光鼓12的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng))。此外，上述成像單元11Y、11M、11C、11K相對(duì)于中間轉(zhuǎn)印帶30的運(yùn)動(dòng)方向按成像單元11Y、11M、11C、11K的順序連續(xù)排成一列。這樣，感光鼓12上的調(diào)色劑圖像通過一次轉(zhuǎn)印輥18而在各個(gè)一次轉(zhuǎn)印部分T1處被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶30上，從而按照黃色、品紅色、青色和黑色的順序彼此重疊。中間轉(zhuǎn)印帶30向二次轉(zhuǎn)印部分T2(二次轉(zhuǎn)印輥36)傳送該一次轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像，下面將對(duì)此予以介紹。
二次轉(zhuǎn)印輥36被相對(duì)地布置在中間轉(zhuǎn)印帶30的右側(cè)，從而在中間轉(zhuǎn)印帶30和二次轉(zhuǎn)印輥36之間夾持片材傳送路徑40。二次轉(zhuǎn)印輥36和中間轉(zhuǎn)印帶30的接觸部分是二次轉(zhuǎn)印部分T2。為負(fù)壓的二次轉(zhuǎn)印偏壓施加在該二次轉(zhuǎn)印輥36上。這樣，二次轉(zhuǎn)印輥36由二次轉(zhuǎn)印支承輥34輔助，并在二次轉(zhuǎn)印部分T2處將一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶30上的調(diào)色劑圖像二次轉(zhuǎn)印到片材P上。此外，在轉(zhuǎn)動(dòng)并支撐中間轉(zhuǎn)印帶30的二次轉(zhuǎn)印支承輥34的右上方設(shè)置有中間轉(zhuǎn)印帶清潔件38，該清潔件38清除二次轉(zhuǎn)印后殘留在中間轉(zhuǎn)印帶30上的轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑。
在中間轉(zhuǎn)印帶30的下方布置有片材供應(yīng)盤42，在該片材供應(yīng)盤42中容納片材P。在片材供應(yīng)盤42的右側(cè)附近設(shè)置有供應(yīng)輥44和延遲輥46，該供應(yīng)輥44從片材供應(yīng)盤42將片材P供應(yīng)到片材傳送路徑40，而延遲輥46一張一張地分離所供應(yīng)的片材P。
在二次轉(zhuǎn)印部分T2下游側(cè)的片材傳送路徑40處設(shè)置有定影裝置50，該定影裝置50具有彼此相對(duì)的加熱輥52和加壓輥54。在定影裝置50的下游側(cè)設(shè)置有一對(duì)排出輥56。片材傳送路徑40從供應(yīng)輥44和延遲輥46開始，經(jīng)過二次轉(zhuǎn)印部分T2和定影裝置50而延伸至排出輥56。
(成像裝置的成像操作)下面將描述通過本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像裝置10進(jìn)行的彩色成像操作。
當(dāng)成像信號(hào)被輸入到成像裝置10并且感光鼓12被驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，充電輥14根據(jù)感光鼓12的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使感光鼓12的表面(外周表面)被充電輥14均勻地充電。隨后，基于成像信號(hào)而從曝光裝置13向感光鼓12的表面上照射激光L。感光鼓12的表面被這些激光L曝光，從而形成靜電潛像。
形成在感光鼓12上的靜電潛像通過顯影裝置15的顯影輥16而顯影為黃色、品紅色、青色和黑色各顏色的調(diào)色劑圖像，并且在一次轉(zhuǎn)印部分T1處被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶30上，從而彼此重疊。此外，一次轉(zhuǎn)印后殘留在感光鼓12上的轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑被清潔裝置的刷輥20擦掉并清除。
另一方面，由供應(yīng)輥44供應(yīng)容納在片材供應(yīng)盤42中的片材P，并且由延遲輥46分離片材P，從而僅使最上面的片材P被引導(dǎo)到片材傳送路徑40。片材P在預(yù)定時(shí)刻供應(yīng)到二次轉(zhuǎn)印輥36和二次轉(zhuǎn)印支承輥34之間，即二次轉(zhuǎn)印部分T2處。在該二次轉(zhuǎn)印部分T2處，已經(jīng)被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶30上的調(diào)色劑圖像被二次轉(zhuǎn)印到片材P上。調(diào)色劑圖像已經(jīng)被轉(zhuǎn)印到其上的片材P被沿著片材傳送路徑40傳送到下游側(cè)，并且被引導(dǎo)到定影裝置50，從而使調(diào)色劑圖像通過加熱輥52和加壓輥54的加熱和加壓而定影。隨后，通過調(diào)色劑圖像的定影而在其上形成圖像的片材P通過排出輥56排出到收集盤。
在二次轉(zhuǎn)印之后殘留在中間轉(zhuǎn)印帶30的圖像區(qū)域上的轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑被中間轉(zhuǎn)印帶清潔件38擦掉并移除。此外，清潔輥100(參見圖2)隨著充電輥14的上述轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過清潔輥100清除粘附在充電輥14表面上的污染物(雜質(zhì))，比如調(diào)色劑和外部添加劑等。隨后，該雜質(zhì)被吸入到清潔輥100的泡沫的泡孔內(nèi)。當(dāng)回收在泡孔內(nèi)的雜質(zhì)粘結(jié)并變成合適尺寸時(shí)，該雜質(zhì)通過充電輥14從清潔輥100返回到感光鼓12，并且由清潔感光鼓12的刷輥20回收到感光體清潔件處。借此保持并且延續(xù)該清潔性能。由于上述操作，通過成像裝置10在片材P上形成彩色圖像。
(充電輥和清潔輥的結(jié)構(gòu))下面將詳細(xì)描述設(shè)置在具有上述結(jié)構(gòu)的成像裝置10處的充電輥14以及清潔該充電輥14的清潔輥100。
如圖2所示，充電輥14布置在感光鼓12上方從而接觸感光鼓12。該充電輥14是這樣的結(jié)構(gòu)，即，其中在導(dǎo)電軸14A的外周上形成有充電層14B，并且該軸14A被可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。清潔輥100設(shè)置在充電輥14的右上方，該清潔輥100是接觸充電輥14表面的輥形清潔部件。該清潔輥100是這樣的結(jié)構(gòu)，即，其中在軸100A的外周上形成有海綿層100B，并且軸100A被可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。
清潔輥100通過其自重而壓靠充電輥14，并且海綿層100B沿著充電輥14的外周表面彈性變形，從而形成壓區(qū)部分101。感光鼓12由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而沿著圖2中的箭頭A的方向(順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，而充電輥14根據(jù)感光鼓12的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿著箭頭B的方向(逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，清潔輥100根據(jù)充電輥14的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿著箭頭C的方向(順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)。
下面將描述本發(fā)明示例性實(shí)施例的充電輥(BCR)14和清潔輥100。
如上所述，充電輥14被布置成接觸感光鼓12的表面，并且直流電壓，或者施加其中在直流電壓上疊加交流電壓的電壓被施加到該充電輥12上，從而充電輥14為感光鼓12的表面充電。關(guān)于該充電輥14的結(jié)構(gòu)，該充電輥14被成形為一輥，其中在構(gòu)成軸14A的芯部的外周上設(shè)置有構(gòu)成充電層14B的電阻彈性層?？梢匀绱藰?gòu)造該電阻彈性層，即，從外到內(nèi)將其分為電阻層和支撐該電阻層的彈性層。此外，在需要時(shí)可以在電阻層的外側(cè)上設(shè)置保護(hù)層，以便給充電輥14提供耐用性和抗污染能力。
下面將更詳細(xì)地描述在芯部上設(shè)置彈性層、電阻層和保護(hù)層的情況。
芯部的材料是導(dǎo)電的，并且通常采用鐵、銅、黃銅、不銹鋼、鋁、鎳等。也可以使用金屬之外的材料，只要它們是導(dǎo)電并具有合適程度的剛性的材料即可。例如，可以采用其中分散有導(dǎo)電顆粒等的樹脂模制產(chǎn)品、或陶瓷等。另外，除了輥形之外，還可以采用中空管形。
彈性層的材料是導(dǎo)電或半導(dǎo)電的，并且通常是在樹脂材料或橡膠材料中分散有導(dǎo)電顆粒或半導(dǎo)電顆粒的材料?？墒褂煤铣蓸渲热缇壑瑯渲?、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂、脲醛樹脂、聚酰胺樹脂等等作為樹脂材料?？梢允褂靡冶鹉z、聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異丁烯橡膠、氯丁二烯橡膠、硅橡膠、聚氨酯橡膠、表氯醇橡膠、氟硅酮橡膠、環(huán)氧乙烷橡膠等，或者其中這些材料發(fā)泡而形成的發(fā)泡材料作為橡膠材料。
可以采用炭黑、諸如鋅、鋁、銅、鐵、鎳、鉻、鈦等的金屬、諸如ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO、MgO等的金屬氧化物、諸如季銨鹽等的離子化合物等，作為導(dǎo)電顆粒或半導(dǎo)電顆粒?？梢允褂眠@些材料中的一種，或者可以將兩種或更多種混合在一起使用。此外，可以在需要時(shí)將一種或兩種或更多種無(wú)機(jī)填料(比如滑石、鋁土、硅石等)或者有機(jī)填料(比如含氟樹脂或硅橡膠的細(xì)粉等)混合在一起。
電阻層和保護(hù)層的材料是在粘合劑樹脂中散布有導(dǎo)電顆?；虬雽?dǎo)電顆粒的材料，并且其電阻受到控制。電阻率為103至1014Ωcm，優(yōu)選為105至1012Ωcm，更優(yōu)選為107至1012Ωcm。膜厚度為0.01至1000μm，優(yōu)選為0.1至500μm，更優(yōu)選為0.5至100μm?？梢圆捎帽┧針渲?、纖維素樹脂、聚酰胺樹脂、甲氧甲基化尼龍、乙氧甲基化尼龍、聚氨酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚脂樹脂、聚乙烯樹脂、聚乙烯基樹脂、聚芳酯樹脂、聚噻吩樹脂、諸如PFA、FEP、PET等的聚烯烴樹脂、苯乙烯-丁二烯樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂、脲醛樹脂等作為所述粘合劑樹脂。
可以將炭黑、金屬、金屬氧化物、或者諸如季銨鹽等呈現(xiàn)離子導(dǎo)電性的離子化合物、諸如以上所列出的與彈性層有關(guān)的材料中一種或兩種或更多種混在一起用作導(dǎo)電顆粒或半導(dǎo)電顆粒。此外，可以在需要時(shí)添加抗氧化劑(比如受阻酚、受阻銨等)、無(wú)機(jī)填料(比如粘土、高嶺土、滑石、硅石、鋁土等)、有機(jī)填料(比如含氟樹脂或硅樹脂的細(xì)粉)、潤(rùn)滑劑(比如硅油等)等中的一種或兩種或更多種。還可在需要時(shí)添加表面活化劑、電荷控制劑等。
可以采用刮涂、邁耶棒涂覆、噴涂、浸漬涂覆、珠涂覆(bead coating)，氣刀涂覆、簾式涂覆等作為形成這些層的方法。
清潔輥100由構(gòu)成軸100A的芯部(保持件)和構(gòu)成海綿層100B的多孔彈性層形成，該海綿層100B形成在芯部的外表面處。如上所述，清潔輥100被布置成接觸充電輥14的表面。
采用這樣的材料作為芯部的材料，該材料的剛度使其能夠保持多孔彈性層并且能夠以合適的壓接觸力維持與充電輥14的接觸狀態(tài)。通常，除了諸如鐵、銅、黃銅、不銹鋼、鋁、鎳等金屬之外，還可以使用樹脂模制產(chǎn)品、陶瓷等，以及其中分散有導(dǎo)電顆粒等的這些材料、以及其中分散有無(wú)機(jī)填料的材料。此外，除了輥形之外，所述芯部還可以成形為中空管。
多孔彈性層為輥形的海綿，其形成為具有預(yù)定的泡孔密度。例如，可以采用醚基聚氨酯泡沫、酯基聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚烯烴泡沫、醚胺泡沫、微聚合體(micropolymer)等。
以聚氨酯泡沫為示例來(lái)簡(jiǎn)要介紹制造方法，使用多元醇、異氰酸鹽、水、催化劑(胺催化劑、金屬催化劑等)以及泡沫穩(wěn)定劑(表面活化劑)，并且根據(jù)應(yīng)用進(jìn)一步使用添加劑，比如顏料等。隨后，當(dāng)把這些原材料混合在一起并攪拌時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而可以獲得聚氨酯樹脂的泡沫。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在清潔輥100處，軸100A(芯部)由不銹鋼形成，海綿層100B(多孔彈性層)由發(fā)泡聚氨酯樹脂形成。注意，該軸100A可以由絕緣樹脂(丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂等)形成。在該情況下，優(yōu)選的是，該絕緣樹脂材料的體積電阻大于或等于1014Ωcm，以防止因局部放電電荷所引起的污染等。
(支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu))下面描述關(guān)于本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的充電輥14和清潔輥100的支撐結(jié)構(gòu)。
如圖3和圖4所示，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，充電輥14和清潔輥100在其軸向方向的兩端部分處被組裝到一對(duì)支撐件150上，并且組成包括這些支撐件150的形式的單元，并且布置在相對(duì)于感光鼓12的預(yù)定位置處。該感光鼓12和充電輥14沿著軸向方向彼此接觸，并且充電輥14和清潔輥100沿著軸向方向彼此接觸。這里，在本發(fā)明示例性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，清潔輥100布置在與感光鼓12相對(duì)的一側(cè)，充電輥14位于該清潔輥100和感光鼓12之間。但是，清潔輥100和感光鼓12并未布置在正對(duì)(180°相對(duì))的位置處，而是至少該充電輥14和清潔輥100之間的接觸位置被設(shè)置于在充電輥14的圓周上接近感光鼓12的位置處。
在支撐件150中形成有兩個(gè)軸接收孔150A、150B，這兩個(gè)軸接收孔以預(yù)定間距布置。充電輥14的軸14A的端部被可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地插入一個(gè)軸接收孔150A中，并且清潔輥100的軸100A的端部被可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地插入另一軸接收孔150B中。這里，軸接收孔150B形成為例如長(zhǎng)孔形狀，并且清潔輥100的軸100A被以預(yù)定數(shù)量的自由度支撐。此外，由于支撐件150被彈簧件151推動(dòng)，因此充電輥14以預(yù)定的壓力抵靠感光鼓12的表面。
注意，本發(fā)明示例性實(shí)施例的支撐件150由具有高的剛度、良好的可滑動(dòng)性和優(yōu)良耐磨性的樹脂材料，比如聚縮醛、聚碳酸酯等形成。為了進(jìn)一步改善耐磨性，可以在合成樹脂材料中包含玻璃纖維或碳纖維等。
如上所述，充電輥14(在該處，軸14A的端部被可樞轉(zhuǎn)地支撐在所對(duì)支撐件150處)和清潔輥100(在該處，軸100A的端部被可樞轉(zhuǎn)地支撐在所述對(duì)支撐件150處)處于清潔輥100由于其自重而壓靠充電輥14的狀態(tài)下，使得海綿層100B沿著充電輥14的外周表面發(fā)生彈性變形，從而形成壓區(qū)部分101(參見圖2)。
清潔輥100的軸100A能夠沿著用作引導(dǎo)部分的軸接收孔150B的引導(dǎo)方向152運(yùn)動(dòng)。該引導(dǎo)方向152被設(shè)置成與連接充電輥14的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(圖4中的附圖標(biāo)記159)和清潔輥100的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(圖4中的附圖標(biāo)記160)的直線的方向153不同的方向。因此，軸接收孔150B的側(cè)表面(圖4中的附圖標(biāo)記154)以預(yù)定角度限制清潔輥的軸100A。這里，例如，在壓區(qū)部分101處發(fā)生大約50μm的微小位置波動(dòng)的情況下，比如充電輥14的外周發(fā)生振動(dòng)，軸接收孔150B的側(cè)表面154會(huì)限制軸100A，所以清潔輥100不會(huì)被引導(dǎo)并運(yùn)動(dòng)。因此，上述位置波動(dòng)能夠被壓縮在壓區(qū)部分101處的海綿100B吸收。
相比而言，在大于50μm并且已經(jīng)進(jìn)入成像裝置10的雜質(zhì)進(jìn)一步進(jìn)入壓區(qū)部分101中的情況下，則除了海綿層100B在壓區(qū)部分101處的壓縮外，軸接收孔150B的側(cè)表面154向上引導(dǎo)清潔輥100的軸100A并使其向上運(yùn)動(dòng)。因此，可以防止充電輥14和清潔輥100在壓區(qū)部分101處受到較大的損壞。
下面描述本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例。
如圖5所示，該第二示例性實(shí)施例與第一示例性實(shí)施例的不同之處在于，在軸接收孔150B的側(cè)表面處的第一接觸部分155和第二接觸部分156處，通過對(duì)所述表面進(jìn)行拋光處理或噴丸處理等或者在其模制中使其相應(yīng)的十點(diǎn)平均粗糙度(JIS)不同。
這里，如果將清潔輥100的軸100A的外徑與軸接收孔150B的短徑(即第一接觸部分155和第二接觸部分156之間的距離)之間的差值設(shè)定在大約50μm的公差處，則當(dāng)充電輥14和清潔輥100處于轉(zhuǎn)動(dòng)中時(shí)，軸100A由于清潔輥100的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩而被以預(yù)定壓力推向第二接觸部分156，并以比第二接觸部分156處的壓力小的壓力接觸第一接觸部分155。此外，如果將軸100A的外徑和軸接收孔150B的短徑之間的差值設(shè)定為大于100μm，則第二接觸部分156和軸100A處于不接觸的狀態(tài)。
這里，如果將第一接觸部分155的十點(diǎn)表面平均粗糙度(JIS B06511996)設(shè)定為大于第二接觸部分156的十點(diǎn)表面平均粗糙度，則在充電輥14開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)清潔輥100開始沿著軸接收孔150B的引導(dǎo)方向152彈起時(shí)，清潔輥100的軸100A滑動(dòng)摩擦第一接觸部分155的表面，從而能夠抑制該彈起。
如果將第二接觸部分156的表面粗糙度設(shè)定得比較高，則清潔輥100的轉(zhuǎn)動(dòng)載荷會(huì)一直較高，這會(huì)導(dǎo)致不良轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，通過使第二接觸部分156的粗糙度相對(duì)較低，由于清潔輥100的軸100A在停止時(shí)接觸壓力較低的第一接觸部分155側(cè)開始彈起，因此第一接觸部分155的表面粗糙度起作用。由此能夠防止充電輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的不良初始清潔。
下面將描述第一和第二示例性實(shí)施例的示例。在本示例中，支撐件150是通過使用上述聚碳酸酯構(gòu)成的。充電輥14是通過將橡膠層(由異戊二烯橡膠形成并且具有4mm的厚度)層疊到φ8的金屬軸上形成的。橡膠層的電阻被設(shè)置為1068Ω。對(duì)于清潔輥100而言，采用了其中在φ5的金屬軸上形成厚度為2.5mm的發(fā)泡聚氨酯層的結(jié)構(gòu)。對(duì)示例(1)(參見圖3和圖4)、示例(2)和示例(3)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在示例(1)中，使在具有相同表面粗糙度(Rz)的引導(dǎo)部分處的引導(dǎo)方向與連接充電輥14和清潔輥100的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的直線的方向相交；在示例(2)和示例(3)中，示例(1)中的第二接觸部分156的表面粗糙度(Rz)與具有支撐件170的比較例(參見圖9)相比發(fā)生了變化，在該支撐件170中，與支撐件150的第一接觸部分155和第二接觸部分156相對(duì)應(yīng)的接觸部分的十點(diǎn)表面平均粗糙度(JIS B06511996)為Rz 3μm，并且連接充電輥14的轉(zhuǎn)動(dòng)中心159和清潔輥100的轉(zhuǎn)動(dòng)中心160的直線的方向與引導(dǎo)部分171的引導(dǎo)方向172彼此一致。注意，在示例(2)中，表面被拋光并且形成為使該第一接觸部分155為Rz 3μm，而第二接觸部分156為Rz 8μm。在示例(3)中，表面被拋光并且形成為使第一接觸部分155為Rz 3μm，而第二接觸部分156為Rz 12μm。軸100A的十點(diǎn)表面平均粗糙度(JISB06511996)為Rz 1.5μm。
通過如下方法測(cè)量上述十點(diǎn)表面平均粗糙度(JIS B06511996)。使用由Tokyo Seimitsu Co.，Ltd.制造的Surfcom-590A，借助拾取觸針E-DT-S01A并且在JIS’82的設(shè)定下，測(cè)量長(zhǎng)度為3mm，測(cè)量速度為0.3mm/s，截止波長(zhǎng)為0.6mm，并且截止類型為2CR(相位補(bǔ)償)。
采用比較例、示例(1)、示例(2)、示例(3)的四種支承件150、170，充電輥以210mm/sec的表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且評(píng)價(jià)清潔粘附在充電輥表面上的調(diào)色劑顆粒的性能。結(jié)果如圖8所示。在比較例中，當(dāng)開始驅(qū)動(dòng)清潔輥14時(shí)，清潔輥100彈起，并且即使在轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定之后，清潔輥100仍受到充電輥14外周的振動(dòng)的影響，清潔性能如同在不穩(wěn)定方式下進(jìn)行的那樣。相比而言，在示例(1)、(2)和(3)中，防止了清潔輥100的上述彈起，該清潔輥100未受到外周振動(dòng)的影響，從而能夠穩(wěn)定地繼續(xù)清潔。特別是在示例(2)和(3)中，在評(píng)價(jià)過程中沒有發(fā)生不良清潔。
下面描述本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例。
如圖6所示，第三示例性實(shí)施例與第二示例性實(shí)施例的不同之處在于，設(shè)置有從第二接觸部分156突出的芯部限制部分157。如上所述，當(dāng)充電輥14開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，清潔輥100接收充電輥14的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，因此最初容易發(fā)生清潔輥100彈起的現(xiàn)象。這里，由于芯部限制部分157在第二接觸部分156的上部處突出，該第二接觸部分156位于從壓區(qū)部分101看過去的清潔輥100轉(zhuǎn)動(dòng)方向的下游側(cè)，因此限制了容易彈起的清潔輥100的軸100A，從而能夠抑制諸如不良清潔等問題。進(jìn)行與之前的第二示例性實(shí)施例相類似的評(píng)價(jià)，其結(jié)果證實(shí)能夠保持相似、穩(wěn)定的清潔性能。
通過將第二接觸部分156和芯部限制部分157之間的距離大致設(shè)置為充電輥14外周的最大振動(dòng)(例如，50μm)，這樣，盡管允許沿著引導(dǎo)方向152運(yùn)動(dòng)，也能夠防止由于充電輥14外周的振動(dòng)而引起的位置波動(dòng)，比如當(dāng)雜質(zhì)進(jìn)入壓區(qū)部分101時(shí)或者當(dāng)充電輥14起動(dòng)時(shí)發(fā)生的彈起。
下面描述本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例。
如圖7所示，第四示例性實(shí)施例與第三示例性實(shí)施例的不同之處在于，在第一接觸部分155和第二接觸部分156之間設(shè)置芯部插入部分158，清潔輥100的軸100A插入該芯部插入部分158中。在此情況下，由于能夠從上方將清潔輥100安裝在支撐件150處，因此改善了裝配性能。此外，上述芯部限制部分157突出的部分被設(shè)置成比軸100A的直徑還窄。這樣，通過芯部限制部分157的彈性變形來(lái)安裝清潔輥100，并且在此之后，該芯部限制部分157還能夠起到防止清潔輥100脫離原位的作用。
此外，如圖所示，用于充電輥14的軸接收孔150A也向下敞開，從而構(gòu)成軸接收部分。因此，充電輥14、支撐件150以及清潔輥100能夠以該順序容易地組裝起來(lái)。
如上所述，在關(guān)于本發(fā)明示例性實(shí)施例的清潔裝置中，可以防止清潔輥因充電輥外周的振動(dòng)而沿著其擠壓力減小的方向逃離，并且能夠防止清潔性能劣化。此外，當(dāng)充電輥開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠防止發(fā)生清潔輥彈起，從而同樣能夠防止與該彈起有關(guān)的清潔性能的劣化。
本發(fā)明的第一方面是清潔裝置。該清潔裝置包括清潔輥，該清潔輥在使設(shè)置在芯部外周處的清潔件接觸充電輥的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)并清潔該充電輥，所述充電輥為承載圖像的圖像載體充電；支撐部分，該支撐部分在所述清潔輥使所述清潔件接觸所述充電輥的狀態(tài)下可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述芯部；以及引導(dǎo)部分，該引導(dǎo)部分沿著一方向可運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)被支撐在所述支撐部分處的所述芯部，所述方向不同于經(jīng)過所述充電輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的直線的方向。
在第一方面的清潔裝置中，所述引導(dǎo)部分可以具有接觸所述芯部外周的第一接觸部分和第二接觸部分，所述第一接觸部分可以在與所述第二接觸部分相比遠(yuǎn)離所述充電輥的一側(cè)接觸所述芯部的外周表面，并且所述第一接觸部分的十點(diǎn)平均粗糙度可以大于所述第二接觸部分的十點(diǎn)平均粗糙度。
第一方面的清潔裝置可以具有運(yùn)動(dòng)限制件，該運(yùn)動(dòng)限制件限制所述芯部沿著從所述充電輥離開的引導(dǎo)方向的運(yùn)動(dòng)。
在第一方面的清潔裝置中，可以在所述支撐部分處設(shè)置插入部分，該插入部分用于將所述芯部沿著由所述引導(dǎo)部分引導(dǎo)的方向插入所述引導(dǎo)部分中。
本發(fā)明的第二方面是一種成像裝置，該成像裝置配備有上述第一方面的清潔裝置。
根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制清潔充電輥的清潔輥的清潔性能的劣化。
權(quán)利要求
1.一種清潔裝置，該清潔裝置包括清潔輥，該清潔輥包括芯部和設(shè)置在所述芯部周圍的清潔件，該清潔件通過所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)而接觸并清潔充電輥，該充電輥為承載圖像的圖像載體充電；支撐部分，該支撐部分在所述清潔件接觸所述充電輥的狀態(tài)下可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述芯部；以及引導(dǎo)部分，該引導(dǎo)部分沿著一方向可運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)由所述支撐部分支撐的所述芯部，所述方向不同于經(jīng)過所述充電輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的直線的方向。
2.如權(quán)利要求1所述的清潔裝置，其中，所述引導(dǎo)部分具有接觸所述芯部的各端部的外周表面的第一接觸部分和第二接觸部分，所述第一接觸部分在相比于所述第二接觸部分遠(yuǎn)離所述充電輥的一側(cè)接觸所述芯部的所述端部中的一個(gè)的外周表面，并且所述第一接觸部分的十點(diǎn)平均粗糙度大于所述第二接觸部分的十點(diǎn)平均粗糙度。
3.如權(quán)利要求1所述的清潔裝置，其中，該清潔裝置還包括運(yùn)動(dòng)限制件，該運(yùn)動(dòng)限制件限制所述芯部沿著從所述充電輥離開的引導(dǎo)方向的運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的清潔裝置，其中，在所述支撐部分處設(shè)置有插入部分，該插入部分用于將所述芯部沿著由所述引導(dǎo)部分引導(dǎo)的方向插入所述引導(dǎo)部分內(nèi)。
5.一種成像裝置，該成像裝置包括清潔裝置，其中所述清潔裝置包括清潔輥，該清潔輥包括芯部和設(shè)置在所述芯部周圍的清潔件，該清潔件通過所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)而接觸并清潔充電輥，該充電輥為承載圖像的圖像載體充電；支撐部分，該支撐部分在所述清潔件接觸所述充電輥的狀態(tài)下可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述芯部；以及引導(dǎo)部分，該引導(dǎo)部分沿著一方向可運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)由所述支撐部分支撐的所述芯部，所述方向不同于經(jīng)過所述充電輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的直線的方向。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種清潔裝置和成像裝置，該清潔裝置包括清潔輥、支撐部分和引導(dǎo)部分。所述清潔輥具有芯部和設(shè)置在所述芯部周圍的清潔件，該清潔件通過所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)而接觸并清潔所述充電輥，該充電輥為承載圖像的圖像載體充電。所述支撐部分在所述清潔件接觸所述充電輥的狀態(tài)下可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述芯部。所述引導(dǎo)部分沿著一方向可運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)由所述支撐部分支撐的所述芯部，所述方向不同于經(jīng)過所述充電輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和所述清潔輥的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的直線的方向。
文檔編號(hào)G03G15/00GK101089744SQ200710091540
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者松井敏之, 市川智也, 河野將行 申請(qǐng)人:富士施樂株式會(huì)社