(57)【要約】【課題】  感光ドラムの表面にコロナ放電する放電ワイヤと、該放電ワイヤを清掃する清掃部材と、該清掃部材を該放電ワイヤに沿って移動させる移動手段と、を有する感光ドラムユニットにおいて、清掃部材を移動させるときの負荷抵抗を小さくすることを課題とする。【解決手段】  前記移動手段を、駆動源から動力が伝達される回転軸３５ａと、該回転軸３５ａに螺旋状に設けられて前記清掃部材３４を回転軸３５ａの軸方向に送るスクリュー羽根３５ｂと、を備えたスクリュー搬送機構３５とする。【選択図】  図２
2005241945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムの表面にコロナ放電する放電ワイヤと、該放電ワイヤを清掃する清掃部材と、該清掃部材を該放電ワイヤに沿って移動させる移動手段と、を有する感光ドラムユニットにおいて、
前記移動手段は、駆動源から動力が伝達される回転軸と、該回転軸に螺旋状に設けられて前記清掃部材を回転軸の軸方向に送るスクリュー羽根と、を備えたことを特徴とする感光ドラムユニット。
【請求項２】
前記清掃部材の移動経路の端部に清掃部材の移動を規制するエンドブロックを設け、前記清掃部材におけるエンドブロックと対向する側の端部に弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の感光ドラムユニット。
【請求項３】
前記駆動源を、画像形成装置本体側に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の感光ドラムユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光ドラムの表面にコロナ放電する放電ワイヤと、該放電ワイヤを清掃する清掃部材と、該清掃部材を該放電ワイヤに沿って移動させる移動手段と、を備えた感光ドラムユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機や、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置の記録紙搬送経路に沿って配置されている感光ドラムユニットは、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラムと、該感光ドラムを帯電する帯電器とを備えている。帯電器が具備する放電ワイヤは、放電能力を低下させないために定期的に清掃する必要があり、このために帯電器には放電ワイヤを清掃する清掃部材と、該清掃部材を該放電ワイヤに沿って移動させる移動手段と、該移動手段に動力を伝達する正逆回転可能な駆動源と、が設けられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されている感光ドラムユニットでは、清掃部材を放電ワイヤに沿って移動させる移動手段は、軸棒にワイヤを螺旋状に巻いて形成した螺旋軸と、該螺旋軸に螺合するメス溝を有する移動ベースと、で構成され、該移動ベースに清掃部材が取り付けられて、該螺旋軸の回転により移動ベースが螺旋軸に沿って移動させ、清掃部材を放電ワイヤに沿って移動させるように構成されている（特許文献１の段落００４９参照）。
【０００４】
また、特許文献２に開示されている感光ドラムユニットの移動手段も特許文献１に開示されている感光ドラムユニットの移動手段と略同様の構成で、軸棒に螺旋状に螺子山が形成された螺旋軸を、清掃部材の螺子孔に嵌めて構成され、該螺旋軸の回転により清掃部材を放電ワイヤに沿って移動させるように構成されている（特許文献２の段落００１４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５４４６５号公報
【０００６】
【特許文献２】特開２０００−１９８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来は、以上のように清掃部材を移動させる移動手段が螺子式に構成されており、清掃部材はその位置姿勢が保たれながら、螺旋軸の回転により放電ワイヤに沿って移動するように構成されている。
しかしながら、この構成では、螺旋軸を、清掃部材の螺子孔（又は清掃部材と結合する移動ベースのメス溝）に螺合させていることから、清掃部材を移動させるのに負荷抵抗が大きく、該螺旋軸を回転駆動する駆動源には定格トルクの大きなものが必要となり、必然的に駆動源が大型化して、その消費電力も大きくなるという問題点があった。
また、螺旋軸を回転させたときに、該螺旋軸と、清掃部材の螺子孔（又は清掃部材と結合する移動ベースのメス溝）との間の摩擦も激しく両部材が消耗し、また、この摩擦により塵挨が発生して、清掃したにも関わらず、清掃部材が通過した後に塵挨が発生して放電ワイヤに付着するという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明では、このような点を鑑み、前記問題点の解消を図った感光ドラムユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上のとおりであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
まず、請求項１に記載のように、感光ドラムの表面にコロナ放電する放電ワイヤと、該放電ワイヤを清掃する清掃部材と、該清掃部材を該放電ワイヤに沿って移動させる移動手段と、を有する感光ドラムユニットにおいて、前記移動手段は、駆動源から動力が伝達される回転軸と、該回転軸に螺旋状に設けられて前記清掃部材を回転軸の軸方向に送るスクリュー羽根と、を備えた構成とする。
【００１０】
また、請求項２に記載のように、前記清掃部材の移動経路の端部に清掃部材の移動を規制するエンドブロックを設け、前記清掃部材におけるエンドブロックと対向する側の端部に弾性部材を設けるものとする。
【００１１】
そして、請求項３に記載のように、前記駆動源を、画像形成装置本体側に設けるものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上のように構成したことにより、次のような効果を奏する。
まず、請求項１に記載の発明では、駆動源の正転回転又は逆転回転によりスクリュー羽根の回転軸を順方向又は逆方向に回転させることで、清掃部材はスクリュー羽根に押されながら移動方向に送られるように構成されているため、従来の螺子式の搬送機構に比べて清掃部材を移動させるときの負荷抵抗が小さく、その結果、スクリュー羽根の回転軸を回転駆動する駆動源のトルクを小さくすることができて、駆動源の小型化を図ることができ、コストの低減を図ることができるとともに、駆動源での消費電力を低減することができる。
また、この構成では、従来に比べて清掃部材を移動させる移動手段との接触面積が減って摩擦も減り、塵挨の発生を低減することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明では、スクリュー羽根によってエンドブロック側へ送られた清掃部材が折り返すときに、清掃部材の反エンドブロック側の端部がスクリュー羽根のエンドブロック側の端部との係りから一旦外れるが、このときエンドブロックとの間で圧縮された弾性部材が清掃部材を移動させる補助的な移動手段として作用し、清掃部材を反エンドブロック側へ押し返して、清掃部材のエンドブロック側の端部をスクリュー羽根のエンドブロック側の端部に係らせ、その後は清掃部材はエンドブロック側の端部がスクリュー羽根によって押されながら反エンドブロック側へ送られ、該清掃部材によって放電ワイヤの両端間を隈なく清掃することができる。
また、この清掃部材の折り返しのタイミングは、駆動源の回転ステップ数などで制御されており、清掃部材が折り返し地点である移動区間の端部に到達するのに相当する駆動源の回転ステップ数がカウントされると、駆動源の回転方向が切り換えられるように構成されるのであるが、何らかの拍子で清掃部材が移動方向で前後に若干ずれていることもあることから、清掃部材が折り返し地点に到達するのに相当する駆動源の回転ステップ数にプラスアルファした回転ステップ数をカウントすることで、清掃部材を移動区間の端部まで確実に移動させるようにしてもよい。この駆動源の回転方向が切り換えられる前に、清掃部材が既に移動区間の端部に到達していても、清掃部材の弾性部材がエンドブロックに当接した状態で、スクリュー羽根のエンドブロック側の端部は清掃部材の反エンドブロック側の端部に対して空回りをしていて、清掃部材はそれ以上エンドブロック側へは移動しないようになっており、センサなどの制御機器を使うことなく安価な構成で折り返し位置まで確実に移動させることができる。
【００１４】
そして、請求項３に記載の発明では、感光ドラムユニット内の清掃部材を移動させる駆動源を、画像形成装置本体側に設けたことで、感光ドラムユニットのコンパクト化を図ることができとともに、重量を低減することができ、取り扱いがし易くなって、利便性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の一形態を、図面を参照しながら説明する。
まず、コピー機やファクシミリ装置などが具備する画像形成装置１について概略説明する。
図１に示すように、画像形成装置１は給紙カセット５の上方に配置されており、画像形成装置１の上部に排紙トレイ６が形成されている。画像形成装置１の内部には、給紙カセット５から繰り込まれた記録紙を排紙トレイ６へ搬送する主搬送経路１１と、記録紙の表裏面を反転する反転経路１２とが形成されており、該反転経路１２は主搬送経路１１の外側に配置されて該主搬送経路１１と分岐・合流するように構成され、該主搬送経路１１に沿い、下流側（上方）へ向けて、現像器ユニット２、感光ドラムユニット３、定着器ユニット４が配置されている。
【００１６】
感光ドラムユニット３は、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム３１と、該感光ドラム３１の外周面を帯電させる帯電器３２などを備え、該帯電器３２が具備する放電ワイヤ３３に高電圧をかけるとコロナ放電が発生して、該コロナ放電により感光ドラム３１の外周面に均一に負の電荷が付与されるようにしている。
【００１７】
感光ドラム３１の斜上方には露光器ユニット（図示略）が配置されており、該露光器ユニットはレーザスキャナユニットなどで構成されて、帯電器３２によって帯電された感光ドラム３１の外周面に、入力された画像情報に基づき、露光光線５０を照射し、該露光光線５０が照射された部分の負の電荷を消去して、感光ドラム３１の外周面に画像情報に対応する静電潜像を形成するようにしている。
【００１８】
現像器ユニット２は、供給ローラ２１、現像ローラ２２などを備え、供給ローラ２１はトナーを収容するトナーケース２０からトナーを負に帯電させつつ現像ローラ２２に供給し、該現像ローラ２２は該トナーを静電潜像を形成された感光ドラム３１に供給して、該トナーは静電気力で感光ドラム３１上の負の電荷が消去されている部分にのみ付着するようにしている。
【００１９】
感光ドラム３１の外周面と接触するように主搬送経路１１を挟んで転写ローラ６１が配置されており、該感光ドラム３１と該転写口ーラ６１とのニップ部に記録紙を送り込んで、該感光ドラム３１に密着した記録紙の裏側から、転写ローラ６１にバイアス電圧を印加することで、負に帯電しているトナーを感光ドラム３１から記録紙へ転写するようにしている。
【００２０】
定着器ユニット４は、ヒートローラ４１と、該ヒートローラ４１の外周面に圧接するように主搬送経路１１を挟んで配置されたプレスローラ４２と、を備え、該ヒートローラ４１と該プレスローラ４２とのニップ部に記録紙を送り込んで、該ヒートローラ４１と該プレスローラ４２とにより転写後の記録紙を加熱・加圧して、記録紙上のトナー画像を定着させるようにしている。
【００２１】
以上のようにして、給紙カセット５から繰り込まれた記録紙に画像情報が形成されて、定着器ユニット４で定着が行われた後、排紙トレイ６へ排出されるように構成されている。
【００２２】
また、画像形成装置１は、正面側に、装置本体１ａに対して開閉可能なフロントカバーを備えており、該フロントカバーは装置本体１ａの下部位置を中心に上下回動可能に取り付けられている。感光ドラムユニット３などをメンテナンスする場合には、このフロントカバーを手前側に開いて装置本体１ａの正面を開放し、該感光ドラムユニット３を装置本体１ａに対して記録紙搬送方向と直交する水平方向に着脱するように構成されている。
【００２３】
次に、感光ドラムユニット３について説明する。
図３に示すように、感光ドラムユニット３は下部（転写ローラ６１側の側部）に感光ドラム３１が配置されて、上部に帯電器３２が配置されており、該感光ドラム３１と該帯電器３２とはフレーム３０に収納されている。
【００２４】
フレーム３０は下部（転写ローラ６１側の側部）には開口部が形成されており、感光ドラム３１は該フレーム３０に回転自在に支持されて、該開口部から感光ドラム３１の外周面の一部が露出されるように構成されていて、前記露光器ユニットはこの開口部から露出された感光ドラム３１の外周面に向けて露光光線５０を照射するように構成されている。
【００２５】
前記フレーム３０には、感光ドラム３１を覆うためのドラムカバー３９が回動可能に設けられており、該ドラムカバー３９は前記開口部から露出された感光ドラム３１の外周面へ向けて照射される露光光線５０の経路を妨げない開位置と、前記開口部から露出された感光ドラム３１の外周面を覆う閉位置と、の間で回動するように構成されている。このドラムカバー３９の開閉は感光ドラムユニット３の着脱に連動するように構成されており、感光ドラムユニット３を装置本体１ａに装着したときに開位置に回動し、装置本体１ａから取り外したときに閉位置に回動するように構成されている。
【００２６】
帯電器３２は、感光ドラム３１の表面にコロナ放電する放電ワイヤ３３と、該放電ワイヤ３３を清掃する清掃部材３４と、該清掃部材３４を該放電ワイヤ３３に沿って移動させるスクリュー搬送機構３５と、を備え、前記フレーム３０内の上部位置に感光ドラム３１と対向するように配置されている。清掃部材３４の移動手段としてのスクリュー搬送機構３５は、フレーム３０の長手方向の両端部に軸支されている回転軸３５ａと、該回転軸３５ａに螺旋状に設けられて清掃部材３４を回転軸３５ａの軸方向に送るスクリュー羽根３５ｂと、を備え、該回転軸３５ａに動力を伝達する駆動モータ１５は装置本体１ａ側に設けられている（図２参照）。
【００２７】
図４に示すように、スクリュー搬送機構３５の駆動源である駆動モータ１５は正逆回転可能なステッピングモータなどで構成されており、該駆動モータ１５はブラケット１６を介して装置本体１ａに取り付けられている。また、ブラケット１６には減速ギア１８と伝達ギア１９とが回転自在に取り付けられえており、駆動モータ１５の出力軸１５ａには駆動ギア１７が取り付けられて、該駆動ギア１７と該減速ギア１８とを噛合させ、該減速ギア１８と該伝達ギア１９とを噛合させている。
【００２８】
そして、スクリュー搬送機構３５の回転軸３５ａの長手方向一端部には伝動ギア３６が取り付けられて、感光ドラムユニット３を装置本体１ａ内に水平に挿入して装着したときには、装置本体１ａ側の伝達ギア１９と、スクリュー搬送機構３５の回転軸３５ａの伝動ギア３６とが噛合するように構成されている。
【００２９】
このような構成で、感光ドラムユニット３内の清掃部材３４を移動させる駆動モータ１５を装置本体１ａ側に設けたことで、感光ドラムユニット３のコンパクト化を図ることができるとともに、重量を低減することができ、取り扱いがし易くなって、利便性が向上する。
【００３０】
図５に示すように、装置本体１ａ側の伝達ギア１９はその回転軸１９ａに対して軸方向に摺動可能に構成されており、該回転軸１９ａの外端部にはストッパ１９ｂが取り付けられて、該回転軸１９におけるブラケット１６と伝達ギア１９との間にはバネ等の弾性部材１４が外嵌されている。このように伝達ギア１９の内側面とブラケット１６の外側面との間には弾性部材１４が介設されて、該弾性部材１４で組付誤差を吸収するように構成されており、感光ドラムユニット３を装置本体１ａに装着したときに、装置本体１ａ側の伝達ギア１９と、スクリュー搬送機構３５の回転軸３５ａの伝動ギア３６とが確実に噛合するように構成されている。
【００３１】
放電ワイヤ３３はフレーム３０の長手方向両端部で支持されて、感光ドラム３１の上方に張架されており、該放電ワイヤ３３に沿って清掃部材３４が往復移動するように構成されている。
【００３２】
清掃部材３４の移動経路の両端部には清掃部材３４の移動を規制するエンドブロック３０ｂ・３０ｂが設けられており、該エンドブロック３０ｂ・３０ｂはフレーム３０の長手方向両端部に配置されてフレーム３０と一体的に形成されている。そして、図４に示すように、フレーム３０の長手方向一端部（反駆動モータ１５側の端部）には、清掃部材３４の移動経路に沿って、清掃部材３４の有無を検出する位置検出センサ３８が設けられている。清掃部材３４は、この位置検出センサ３８と対向する位置をホームポジションとして清掃前はこのホームポジションで待機しており、駆動モータ１５の正逆回転により放電ワイヤ３３に沿って数回往復移動して清掃した後、再びホームポジションで待機するように構成されている。
【００３３】
図５に示すように、清掃部材３４は放電ワイヤ３３を清掃する本体３４ａと、該本体３４ａを支持する支持部３４ｂとから成り、該本体３４ａは「門」字型に構成されて、「門」字に囲われる内周部の間に放電ワイヤ３３が配置されており、該支持部材３４ｂの先端部（上端部）をスクリュー搬送機構３５のスクリュー羽根３５ｂに係合させている。
【００３４】
そして、清掃部材３４には、駆動モータ１５側（反位置検出センサ３８側）のエンドブロック３０ｂと対向する側端部に、バネ等の弾性部材３７が設けられている。この弾性部材３７は、通常状態で、清掃部材３４の移動方向へ向けての長さＬ１が、駆動モータ１５側のエンドブロック３０ｂと該エンドブロック３０ｂと対向するスクリュー羽根３５ｂの端部の回転面との距離Ｌ２よりも長く構成されている。
【００３５】
以上のような清掃部材３４の移動機構が構成されており、清掃部材３４で放電ワイヤ３３を清掃するときには、駆動モータ１５を正転回転させてギア１７・１８・１９・３６を介してスクリュー羽根３５ｂの回転軸３５ａを順方向に回転させることで、位置検出センサ３８の側方のホームポジションにある清掃部材３４がスクリュー搬送機構３５のスクリュー羽根３５ｂに押されて案内されながら駆動モータ１５側へ送られられていき、放電ワイヤ３３を清掃する。
【００３６】
そして、スクリュー羽根３５ｂによって駆動モータ１５側のエンドブロック３０ｂの手前まで送られた清掃部材３４が折り返すときには、駆動モータ１５の回転方向を逆転回転に切り換えたときに、清掃部材３４の位置検出センサ３８側（反エンドブロック３０ｂ側）の端部がスクリュー羽根３５ｂの駆動モータ１５側（エンドブロック３０ｂ側）の端部との係りから一旦外れているが、このとき駆動モータ１５側のエンドブロック３０ｂとの間で圧縮された弾性部材３７が清掃部材３４を移動させる補助的な移動手段として作用し、清掃部材３４を位置検出センサ３８側へ押し返して、清掃部材３４の駆動モータ１５側の端部をスクリュー羽根３５ｂの駆動モータ１５側の端部に係らせ、その後は清掃部材３４は駆動モータ１５側の端部がスクリュー羽根３５ｂによって押されながら位置検出センサ３８側へ送られていく。
【００３７】
この清掃部材３４の折り返しのタイミングについて詳述すると、この折り返しのタイミングは、駆動モータ１５の回転ステップ数などで制御されており、清掃部材３４が折り返し地点である移動区間の端部に到達するのに相当する駆動モータ１５の回転ステップ数がカウントされると、駆動モータ１５の回転方向が切り換えられるように構成されるのであるが、何らかの拍子で清掃部材３４が移動方向で前後に若干ずれていることもあることから、清掃部材３４が折り返し地点に到達するのに相当する駆動モータ１５の回転ステップ数にプラスアルファした回転ステップ数をカウントすることで、清掃部材１６を移動区間の端部まで確実に移動させるようにしてもよい。この駆動モータ１５の回転方向が切り換えられる前（前記回転ステップ数がカウントされる前）に、清掃部材３４が既に移動区間の端部に到達していても、清掃部材３４の弾性部材３７が駆動モータ１５側のエンドブロック３０ｂに当接した状態で、スクリュー羽根３５ｂの駆動モータ１５側の端部は清掃部材３４の位置検出センサ３８側の端部に対して空回りをしていて、清掃部材３４はそれ以上駆動モータ１５側のエンドブロック３０ｂ側へは移動しないようになっており、センサなどの制御機器を使うことなく安価な構成で折り返し位置まで確実に移動させることができるようになっている。
【００３８】
こうして清掃部材３４を放電ワイヤ３３に沿って１往復させ、位置検出センサ３８によって清掃部材３４が検出されると、再び駆動モータ１５の回転方向が正転方向に切り換えられ、清掃部材３４は位置検出センサ３８側の端部がスクリュー羽根３５ｂによって押されながら駆動モータ１５側へ送られていく。
【００３９】
以上のようにして、清掃部材３４を放電ワイヤ３３に沿って数回往復移動させて、放電ワイヤ３３の長手方向両端間を隈なく清掃するように構成されている。
この構成では、清掃部材３４の支持部３４ｂの先端部をスクリュー羽根３５ｂの羽根と羽根との間に遊びがある状態で係合させており、従来の螺子式の搬送機構に比べて清掃部材３４を移動させるときの負荷抵抗が小さく、その結果、スクリュー羽根３５ｂの回転軸３５ａを駆動する駆動モータ１５のトルクを小さくすることができて、駆動モータ１５の小型化を図ることができ、コストの低減を図ることができるとともに、駆動モータ１５での消費電力を低減することができる。
また、この構成では、従来の螺子式の搬送機構に比べて清掃部材３４を移動させる移動手段との接触面積が減って摩擦も減り、塵挨の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】画像形成装置１の概略構成を示す正面断面図。
【図２】感光ドラムユニット３の斜視図。
【図３】清掃部材３４の移動手段の構成を示す正面断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１    画像形成装置
３    感光ドラムユニット
１０    フロントカバー
１５    駆動モータ
３０    フレーム
３１    感光ドラム
３２    帯電器
３３    放電ワイヤ
３４    清掃部材
３４ａ  本体
３４ｂ  支持部
３５    スクリュー搬送機構
３５ａ  回転軸
３５ｂ  スクリュー羽根
３７    弾性部材
３８    位置検出センサ 
【図１】
2005241945.tif 000003
【図２】
2005241945.tif 000004
【図３】
2005241945.tif 000005