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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ローラ状のブラシ帯電器を備えた電子写真方式の画像記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真式の画像記録装置においては、感光体ドラムに対する帯電手段として、一般にはコロナ放電を行う帯電コロナを用いている。そして、帯電コロナの放電により感光体ドラムの表面電位を一定の値に設定してから、画像に応じた光を照射して静電潜像を作成し、その静電潜像に対してトナーを供給することにより、トナー画像としての可視像を作成する。トナー画像は、画像転写位置で、転写コロナ等を用いて用紙に転写し、そのトナー画像を担持する用紙を定着装置を通して定着し、記録紙として排出させる。ところが、コロナを使用する画像記録装置においては、コロナからの高圧放電によりオゾンが発生するという間題がある。このため、排気ファン等の排気手段にオゾンフィルタを設ける必要があり、装置が大型化する。
【0003】
そこで、小型の画像記録装置に対して、感光体ドラムに帯電させるための帯電器と、トナー画像を用紙に転写するための転写部材とを、ブラシ状ローラにより作成したもの(ブラシ帯電器)またはスポンジで形成したロール状の部材で構成することが行われている。そして、例えばブラシ帯電器を使用することにより、画像形成装置の構成を簡素化できるとともに、放電電圧を比較的低い電圧とし、オゾンの発生をなくすることによって、排気手段の構成ひいては装置全体の構成を簡素化できるという特徴を発揮することが可能になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の画像記録装置では、ブラシ帯電器のブラシは感光体ドラムに対して常時押圧された状態で、同方向回転(帯電器とドラムの接触部ではカウンター回転)に回転され、ブラシの毛先が感光体ドラムの表面に摺動し、帯電作用をするように構成されている。ところが、ブラシ帯電器の回転の停止時または停止後において、ブラシ帯電器のイナーシャによる余分な回転や、ブラシ帯電器とブラシ帯電器を駆動させる駆動源との間の駆動系の「遊び」(駆動系がギヤ列である場合はギヤのバックラッシュ)により、ブラシ帯電器が逆転することがある。ブラシ帯電器の逆転により、上述のように正転により倒されるように植毛されたブラシの毛先が逆立てられ、毛先が乱れ、変形する。ブラシの毛先が乱れ、変形すると、ブラシ周面が凹凸となり感光体ドラムに接触するブラシ毛先の長さや圧接力等が一定せず、感光体ドラムの帯電にむらができ、印字品質を低下させるといった問題が発生する。さらに、一定しないブラシ帯電器の長さや圧接力のために、回転駆動系に負荷変動が加わり、感光体ドラムの帯電にむらがさらに助長され、印字画質をさらに低下させるといった問題を引き起こしてしまう。
【0005】
上述の問題は、特に、感光体ドラムから用紙にトナー画像を転写した後で、残留するトナーをクリーニング装置に回収せずに、現像器に戻して再使用する方式(クリーナレス方式)の画像形成装置においてはさらに顕著となる、すなわち感光体ドラムに残留するトナー等を帯電前に除去しないので、クリーニング装置を用いたシステムに比べてブラシ帯電器が汚れやすく、このブラシ帯電器の汚れが、ブラシ毛先の変形とあいまって感光体ドラムの帯電性能に与える影響が大きくなってしまう。
【0006】
本発明の目的は、従来のこのような欠点を解消するため、ブラシ帯電器の停止時または停止後にブラシ帯電器が逆転することをなくし、逆転によるブラシ帯電器のブラシ毛先の乱れや変形を防止し、感光体ドラムに接触するブラシ毛先の圧接力等を安定させるとともに回転駆動の負荷変動をなくし、感光体ドラムの帯電を安定させ、印字品質を向上できる画像記録装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、感光体に帯電器を配置し、感光体に静電潜像を形成する前に一様な帯電を行う方式の画像記録装置であって、帯電器を回転可能なローラ状のブラシを備えたブラシ帯電器で構成し、回転停止時における帯電器の逆転を防止する逆転防止手段を設け、上記逆転防止手段は、ブラシ帯電器と、ブラシ帯電器を駆動させる駆動源との間をギヤ列で構成すると共に、ギヤ列のギヤがバックラッシュレスギヤである。また、請求項2の発明は、感光体に帯電器を配置し、感光体に静電潜像を形成する前に一様な帯電を行う方式の画像記録装置であって、帯電器を回転可能なローラ状のブラシを備えたブラシ帯電器で構成し、回転停止時における帯電器の逆転を防止する逆転防止手段を設け、上記逆転防止手段は、ブラシ帯電器の回転軸に所定の負荷トルクを付与するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の画像記録装置を図面を参照しつつ述べる。図1は、本発明の実施の形態の画像記録装置を示す外観図である。図2は、図1の装置に組み込んで使用する走査装置の構成を示す断面図でる。図3は、図1の本体フレームに配置するプロセス装置部の断面図である。図4は、図3のプロセス装置の構成を示す断面図である。図5は、図4の感光体ユニットの構成を示す断面図である。図6は、バックラッシュギヤ列による逆転防止手段を備えた感光体ユニットを示す部分断面図である。図7は、図5の感光体ユニットの動作を示すタイミングチャートである。図8は、ブラシ帯電器軸への負荷トルクによる逆転防止手段を備えた帯電器要部を示す部分断面図である。
【0009】
図示される例にしたがって、本発明の画像記録装置の構成を説明する。図1に示される例は、ファクシミリ装置と複写機とを複合した装置として構成する場合を示しているもので、画像記録装置1は、下部に2つの給紙カセット3、3aを配置し、その上部に電子写真方式の記録部を備えた本体フレーム2と、本体フレーム2の一側部に設けた支点21を介して揺動可能に設けた走査部フレーム20とを組み合わせて構成している。走査部フレーム20には、フレームの上面にプラテンを配置し、そのプラテンにセットしたブックものの原稿を走査するFBS(フラットベッドスキャナ)としての走査装置と、プラテンカバーの上面を原稿排出トレイ28として用い、原稿トレイ27から挿入する原稿を、自動原稿搬送装置としての原稿搬送部40内で移動させながら走査し、自動原稿搬送装置(ADF)としての動作を行う移動原稿走査部とを設けている。画像記録装置1においては、図1の仮想線で示されるように、本体フレームに対して走査部フレーム20を開閉可能に構成しているものであり、走査部フレーム20を支点21を介して開いた状態では、本体フレーム2の上面が開放される状態となる。
【0010】
各構成部材と、フレームの開閉機構を配置することにより、本発明の画像記録装置においては、給紙カセットに対する用紙の補給と装置の制御の動作をフロント側から行い得るとともに、手差しトレイを用いた用紙の供給と、コピーの取り出しの動作を両側部から行うことができる。また、走査部フレーム20を開閉することにより本体フレームの上部を開放して、画像記録部のプロセス装置に対するメンテナンスを行い得るようにする。さらに、プラテンにブックものの原稿をセットする動作を、走査部フレーム20の上の上部開閉フレーム25を開閉して行うことができ、プラテンに対してセットした原稿の走査を行いながら、画像情報の送信の動作を容易に行うことができる。
【0011】
本体フレーム2の下部に収容する給紙カセット3、3aは、任意のサイズの用紙を収容可能で、装置のフロント側に引き出し可能に設けられている。また、本体フレームの他方の側部には、図3にも示されるように、手差し挿入口5を配置して、手差しトレイ(図1参照)を装着可能に構成し、特殊なサイズの用紙や、給紙カセットに収容しない少数枚の用紙を用いてコピーを作成可能にしており、手差しトレイを装着しない状態では、本体フレームの側面には突出するものがないように構成される。さらに、図1に示されるように、本体フレーム2の一側部には、コピーを収容する排出トレイ7を配置し、大サイズの用紙に対応させて補助トレイ8を引き出し可能に設けている。排出トレイ7は、補助トレイ8を引き出さない状態では、走査部フレーム20の端部よりも側部に突出しないので、用紙が若干トレイから突出する状態で収容される。
【0012】
画像記録装置1において、本体フレーム2の上部に配置する走査部フレーム20には、図2に示すように構成した走査装置30を設けている。走査装置30は、一般の複写機や画像記録装置の読取り装置に用いられているものと同様に、ランプ32と1つのミラーm1を設けたフルレートキャリッジ31と、2つの対向するミラーm2、m3を配置するハーフレートキャリッジ33とを組み合わせて設け、原稿の走査情報をレンズ装置37を介してCCD38に伝達し、光信号を電気信号に変換して、本体フレームに配置する画像情報処理部に伝達する。フルレートキャリッジ31とハーフレートキャリッジ33とを駆動するために、本実施の形態においては、径が2:1に設定された駆動プーリ35、35aを同軸に配置し、各々の駆動プーリに巻き掛けたベルト36、36aを介して、2つのキャリッジを各々連動させて移動させる機構を設けている。
【0013】
走査部フレーム20の上端には、ブックものの原稿を載置し、FBSとしての動作に対応させるプラテン23と、ADFとしての動作に対応させて、原稿搬送部40の下部に配置するプラテン24とを設けている。プラテン23に対しては、上部開閉フレーム25を開いて原稿をセットし、上部開閉フレームを閉じることにより、プラテンカバー26がプラテンの上面に原稿の画像面を押圧させて、固定位置にセットした原稿の走査を行う。そして、プラテン23にセットした原稿に対しては、図示を省略したセンサの検出情報に応じて、走査装置30のフルレートキャリッジ31が原稿の走査方向の長さだけ往復移動し、ハーフレートキャリッジ33がフルレートキャリッジの半分の速度で移動しながら画像情報の読取りを行い、CCD38を介して画像信号を出力する。また、原稿トレイ27を用いてシートものの原稿の走査を行う際には、ADF(自動原稿搬送装置)としての原稿搬送部40に設けたU型搬送路44を通して原稿を搬送し、プラテン24の部分に走査装置を固定する状態で画像の読取りの動作を行う。
【0014】
原稿搬送部40に設けるU型搬送部44には、原稿前挿入部のピックアップローラ42と、用紙さばき装置43および、U型搬送路の内部で原稿の搬送を行う搬送ローラ装置45を設けている。搬送ローラ装置45には、原稿のターン部の内面の案内面を形成する大径の駆動ローラ46と、2つのピンチローラ47、47aとを配置し、ピンチローラ47aの下流部にプラテン24を位置させている。また、U型搬送路44の終端部には排出ローラ装置48を配置して、走査が終了した原稿を排出トレイ28に向けて排出させる。
【0015】
原稿搬送部40には、U型搬送路44の外側の用紙ガイドを一体に設けた開閉フレーム41を支軸40aを介して開閉可能に設けており、開閉フレーム41にはピックアップローラ42と用紙さばき装置43のローラ、およびピンチローラ47、47aを配置している。そして、開閉フレーム41を開くことにより、U型搬送路44を開放してジャム紙の処理を行い得るようにする。また、図示を省略しているが、U型搬送路44の内側のガイド板と駆動ローラ46、および排出ローラ装置48の1つのローラを含むフレームを、原稿搬送部の下部フレームに対して開閉可能に設ける場合には、プラテン24に対する清掃等のメンテナンスを容易に行うことが可能になる。
【0016】
原稿搬送部40を用いて、原稿トレイ27にセットした原稿の走査を行う際には、原稿を原稿トレイにセットしたことを、図示を省略した検知手段の検知信号により制御装置を作動させることや、コントロールパネルに原稿搬送部を用いて、画像読取りの指令を入力することによって行う。そして、信号に応じて、走査装置30のフルレートキャリッジ31をプラテン24に対応する位置に停止させ、ハーフレートキャリッジ33を走査部フレーム30の左側の端部にまで移動させ、原稿トレイ27から原稿を1枚ずつU型搬送路44内で搬送し、プラテン24の部分で原稿の画像の読取りを行う。したがって、走査部フレーム20に配置する走査装置においては、2つのプラテン23、24に対応させて走査装置をセットし、任意の原稿に対する読取りの動作を行うことができ、画像記録装置の送信機能を利用して、画像情報を送信することができる。
【0017】
原稿搬送部40の下部に配置している本体フレーム2には、図3及び図4に示されるような電子写真方式を用いたプロセス装置50と、給紙カセットから排出トレイに至る用紙搬送機構とを設けている。プロセス装置50は現像器ユニット51と感光体ユニット60とを組み合わせており、感光体ユニット60に設けた感光体ドラム62に対して、現像器ユニット50の現像ローラ55を配置し、感光体ドラム62の下部には、用紙の通路を挟むようにして転写ローラ17を設けている。プロセス装置50を構成する2つのユニット51、60は、後述するように、一体に組み合わせたままで本体フレームの上部から着脱可能に設られ、中間蓋10を閉じた状態で動作位置に固定保持される。63は、感光体ドラム62のドラム軸である。なお、この実施の形態では、感光体に感光体ドラムを用いているが、感光体ベルトを用いることもできる。
【0018】
本体フレームのプロセス装置の下部に配置される給紙カセット3においては、用紙送り出し側に配置する給紙ローラ13により用紙を1枚ずつ送り出し、用紙搬送路14内を搬送して画像転写部を介して、定着装置18に送り込み、排出ローラ装置19を介して排出トレイに向けて排出させる。用紙搬送路14には、搬送ローラ装置15、16を設けており、用紙の先端部が搬送ローラ装置15にニップされると、給紙ローラ13による送り作用が中断され、搬送ローラ装置15により用紙が送られる。その後、感光体ドラム62に形成されるトナー画像のタイミングに応じて、搬送ローラ装置16が駆動されて用紙を搬送するとともに、転写ローラ17からの電圧の印加により感光体ドラム62上の、トナー画像を用紙に転写する。そして、トナー画像が転写された用紙は、感光体ドラム62による用紙の送り作用により定着装置18に案内され、定着装置18の熱ローラと加圧ローラの間を通って定着され、コピーを排出ローラ装置19により排出トレイに排出させる。
【0019】
図1に示す装置では、給紙部に2つの給紙カセットを配置しているが、給紙カセット3の下部の給紙カセット3aからは、図3に示す用紙搬送路14aを介して用紙搬送路に送られる。また、図1に示す手差し挿入口5に設けた手差しトレイを介して供給される用紙は、図3に示す手差し用ローラ装置5aを介して搬送ローラ装置16に送られ、画像の転写が行われる。本体フレームの縦の用紙搬送路には、側板4を開いた状態で用紙搬送路を開放する手段を設けており、図の仮想線で示された状態よりもさらに大きく開くことにより、縦の用紙搬送路内での用紙の処理を行うことができる。側板4に対しては、本体フレームにロック機構と検知手段とを設けておき、側板を閉じた状態でのみ、用紙の搬送を行い得るようにする。
【0020】
図3に示すように、用紙搬送路14の水平部の上部に配置されるプロセス装置50において、感光体ユニット60の感光体ドラム62の上部には書き込み装置70を配置し、書き込み装置70は中間蓋10を閉じた状態で感光体ドラム62に対して位置決めされるように設けられている。プロセス装置50は、クリーナレス方式の装置として構成されているもので、クリーニング装置を感光体ドラム62に配置して、トナー画像を用紙に転写した後で、感光体ドラム62に付着して残留するトナーを回収する従来のものとは異なる構成を有している。プロセス装置を構成する現像器ユニット51と感光体ユニット60との2つのユニットは、本体フレームの保持部に対して、2つのユニットを組み合わせたままで着脱可能に装着される。
【0021】
図4に示されるように、現像器ユニット51の非磁性一成分卜ナーを収容する容器部52には、トナーを攪拌しながら給紙ローラ54に供給するための攪拌部材53を配置している。容器部52からのトナー排出部には供給ローラ54と、感光体ドラム62に接する現像ローラ55、および現像ローラ55に接する層厚規制部材56とを設けている。攪拌部材53はトナーを攪拌しながら供給ローラ54に向けて供給するもので、任意の羽根部材を設けたものまたは棒状の部材として構成可能である。また、供給ローラ54は軸にスポンジ状の導電性を有する弾性体、または導電牲の繊維を有する植毛体を、所定の厚さで設けた弾性体ローラとして構成することができる。そして、供給ローラ54の軸には、図示を省略した給電部材から、−400〜−600V、望ましくは−500V前後の値のバイアス電圧が印加される。
【0022】
現像ローラ55はステンレス等の金属製のローラ軸に、導電牲のゴム(シリコンゴム、ウレタンゴム、NBR)を所定の厚さで被覆したもので構成されているもので、そのローラ表面を平滑なものとして構成する。現像ローラ55に対しては、−200〜−400V、望ましくは−300V前後の値のバイアス電圧が印加される。また、現像ローラ55に対して配置する層厚規制部材56は、現像ローラ55の表面に形成するトナーの薄層を均一な厚さに設定するためのものであり、ウレタン樹脂シートまたはステンレス製の板部材からなるバネ性を有するものとして構成する。そして、層厚規制部材56に対しては、−300V〜−500Vの範囲、望ましくは−400V前後の値のバイアス電圧が印加される。
【0023】
供給ローラ54と現像ローラ55との軸芯間距離は、2つのローラの半径の合計よりも若干小さく設定されており、両ローラを同一方向(矢印X方向)に回転されることにより、両ローラの接触部では圧接されながら反対方向に摺動される状態となる。そして、両ローラの摩擦作用と各々のローラに印加されている電圧の差により、両ローラ間でトナーが帯電されるとともに、現像ローラ55の表面にトナ−が付着される。さらに、現像ローラ55の表面に付着されたトナーを層厚規制部材56により均一な厚さに形成し、感光体ドラム62に向けて露出させ、感光体ドラム62に形成された潜像にトナーを移転させて、トナー画像を形成する。
【0024】
また、図4および図5に示すように、現像器ユニット51に組み合わせて配置する感光体ユニット60には、ユニットフレーム61に支持される感光体ドラム62と、表面が植毛部材等により帯電されるブラシローラのようなブラシ帯電器65とを設けている。そして、感光体ドラム62に対して書き込みユニット70を配置して画像の書き込みを行うとともに、感光体ドラム62に形成したトナー画像を転写ローラ17の放電により用紙に転写する。また、書き込み装置70はLEDヘッドアレイにより構成されるもので、画像情報出力装置からの情報にもとづいて、LEDを発光させて感光体ドラム62に光を照射する。感光体ドラム62の表面はアースされた光導電体よりなるもので、ブラシ帯電器65により−780Vの帯電が行われ、書き込み装置70より光が照射された部位、すなわち画像情報の黒に対する部分の電位が−80V程度となり、光の照射部位と非照射部位(画像情報の白に対応する部分)とで電位差が生じ、画像情報に対応する静電潜像が形成される。
【0025】
感光体ドラム62に形成される静電潜像に対して、現像ローラ55の表面に付着している負に帯電しているトナーが接すると、トナーは感光体ドラム62の表面の光照射部位に吸引され、感光体ドラム62の表面にはトナー画像が形成される(反転現像)。トナー画像の転写位置では、用紙の裏面から転写ローラ17により600V〜3.5kVのバイアス電圧が印加されることによって、用紙にトナー画像が転写される。トナー画像が転写された用紙は、感光体ドラム62の回転により定着器18に向けて送られる。
【0026】
また、トナ一画像を用紙に転写した後で、感光体ドラム62の表面に残留するトナーは、転写ローラ17の下流側にドラム表面に接するよう配置されたメモリ除去ブラシ66により掻き乱されて、感光体ドラム62の表面に分散されるとともに、その後のブラシ帯電器65の作用により感光体ドラム62の表面と同じ電位に帯電される。このメモリ除去ブラシ66にはドラム表面でのトナーの掻き乱しを有効に行わせるために所定の電圧(望ましくは+300V)が印加される。そして、感光体ドラム62が現像ローラ55に接する位置で、両者の間の電位差によりトナーは現像ローラ55側に移転され、容器部から新たに供給されるトナーに混合されて再使用されるようにして、クリーナレス方式の装置として構成している。
【0027】
感光体ドラム62とブラシ帯電器65は、感光体ドラム62にトナー画像を形成して用紙に転写する印字の動作を行う場合、感光体ドラム62とブラシ帯電器65は、図の矢印X1方向に共に駆動される状態で、ブラシ帯電器65に加えられる電位により感光体ドラム62の表面を帯電させる作用が行われる。
【0028】
次に、ブラシ帯電器65と感光体ドラム62の駆動系について、図6を参照して述べる。ブラシ帯電器65のブラシが植毛されているブラシ帯電器軸65aは、ユニットフレーム61に回転自在に取り付けられている。ブラシ帯電器軸65aには、ギア83が取り付けられ、ブラシ帯電器65とギア83は一体回転するようになっている。ギア83にはギア82が噛み合っている。ギア82はユニットフレーム61に設けられた軸82aに回転自在に設けられている。また、感光体ドラム62の軸63にはギア81が取り付けられており、ギア81は感光体ドラム62と一体回転するようになっている。ギア81は上述のギア82に噛み合っている。
【0029】
感光体ドラム62の近傍に駆動源91が設けられている。駆動源91の駆動回転軸84aにはギア84が取り付けられている。ギア84は上述のギア81に噛み合っている。上述のように、駆動源91とブラシ帯電器65との間は、ギア84、ギア81、ギア82、ギア83から成るギア列80で連結され、駆動が伝達される。駆動源91のギア84は駆動時にX方向に回転し、それに伴い、ギア81及び感光体ドラム62はX1方向に回転する。更にそれに伴い、ギア82を介して、ブラシ帯電器65はX1方向に回転する。
【0030】
上述のギヤ列80を構成するギア84、ギア81、ギア82、ギア83は、バックラッシュが「0」となるバックラッシュレスギヤを使用している。そのため、駆動源91の停止時、感光体ドラム62や帯電器65のイナーシャ等によりバックラッシュ分だけ帯電器65が逆転してしまうといったことが防止され、駆動源91の停止とともに、帯電器65は確実に停止する。それにより、ブラシ毛先が停止時に逆立てられて乱れ、変形するといった事態が防止される。上記のように、バックラッシュレスギヤ列が帯電器65の停止時の逆転防止手段となっている。
【0031】
次に、上述の感光体ユニット60の動作について、バックラッシュレスギヤを使用した図6およびそのタイミングチャートを示した図7を参照して説明する。図8に示されるように、印字動作がOFFの時は、感光体ドラム62および帯電器65は停止状態であり、ブラシ帯電器65の電位もOFFとなっている。印字動作がONになると、駆動源91のギヤ84がX方向に回転し、それに伴い感光体ドラム62およびブラシ帯電器65のブラシ帯電器がX1方向の回転を始め、帯電器ブラシ65の電位もONとなる。そして、ブラシ帯電器65により感光体ドラム62の表面に帯電作用が行われる。印字動作がONからOFFになると、ブラシ帯電器の電位がOFFになると共に、感光体ドラム62およびブラシ帯電器も停止する。
【0032】
次に、上述のバックラッシュレスギヤを使用しない逆転防止手段について、図8を参照して説明する。図8に示されるように、ブラシ帯電器65の軸65aに取り付けられたギヤ83と、軸65aを回転可能に支持するユニットフレーム61との間に、摩擦部材95が設けられている。摩擦部材95とユニットフレーム61、摩擦部材95とギヤ84間の摩擦により、ブラシ帯電器65のブラシ帯電器の回転には所定の負荷トルクが付与される。所定の負荷トルクは、駆動源91の駆動に支障が無く、且つ、帯電器65のブラシ帯電器の停止時に感光体ドラム62等のイナーシャによる帯電器65の逆転を阻止できるトルク値に設定されている。上述のように、ブラシ帯電器65に負荷トルクを付与することにより、ブラシ毛先が逆立てられて乱れ、変形するといった事態が防止される。
【0033】
尚、摩擦部材95を使用せずに、軸65aと軸65aを回転可能に支持するユニットフレーム61との間の嵌め合い寸法の設定により、ブラシ帯電器65の回転に所定の負荷トルクを付与することも可能である。
【0034】
【発明の効果】
上述のように、本発明により、ブラシ帯電器の停止時または停止後にブラシ帯電器が逆転することをなくし、感光体ドラムとブラシ帯電器の一方向回転(正転)により倒される方向に植毛されたブラシ帯電器のブラシ毛先が、逆転により乱れ、変形するといった問題が防止される。そのため、感光体ドラムに接触するブラシ帯電器の長さや圧接力等が一定し、感光体ドラムの帯電にむらが発生することがない。そして、回転駆動系に負荷変動が加わることも防止され、ブラシ帯電器の帯電性能を良好に維持し、印字品質の劣化を防止することができる。
【0035】
また、本発明により、ブラシ帯電器の回転の停止時または停止後において、ブラシ帯電器のイナーシャによる余分な回転は阻止されると共に、ブラシ帯電器とブラシ帯電器を駆動させる駆動源との間の駆動系に「遊び」があっても、ブラシ帯電器が逆転してしまうといった問題がない。
【0036】
さらに、本発明により、駆動系がギヤ列で構成された場合であっても、ギヤのバックラッシュにより、ブラシ帯電器が逆転してしまうといった問題も防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の画像記録装置を示す外観図である。
【図2】図1の装置に組み込んで使用する走査装置の構成を示す断面図でる。
【図3】図1の本体フレームに配置するプロセス装置部の断面図である。
【図4】図3のプロセス装置の構成を示す断面図である。
【図5】図4の感光体ユニットの構成を示す断面図である。
【図6】バックラッシュギヤ列による逆転防止手段を備えた感光体ユニットを示す部分断面図である。
【図7】図5の感光体ユニットの動作を示すタイミングチャートである。
【図8】ブラシ帯電器軸への負荷トルクによる逆転防止手段を備えた帯電器要部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1 画像記録装置
50 プロセス装置
60 感光体ユニット
62 感光体ドラム
65 ブラシ帯電器
80 ギヤ列
81 バックラッシュレスギヤ
82 バックラッシュレスギヤ
83 バックラッシュレスギヤ
84 バックラッシュレスギヤ
95 摩擦部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image recording apparatus including, for example, a roller brush charger.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electrophotographic image recording apparatus, a charging corona that performs corona discharge is generally used as a charging means for a photosensitive drum. Then, after setting the surface potential of the photosensitive drum to a constant value by discharging the charged corona, an electrostatic latent image is created by irradiating light according to the image, and toner is applied to the electrostatic latent image. By supplying, a visible image as a toner image is created. The toner image is transferred to a sheet using a transfer corona at an image transfer position, and the sheet carrying the toner image is fixed through a fixing device and discharged as a recording sheet. However, an image recording apparatus using a corona has a problem that ozone is generated by high-pressure discharge from the corona. For this reason, it is necessary to provide an ozone filter in exhaust means such as an exhaust fan, which increases the size of the apparatus.
[0003]
Therefore, for a small image recording apparatus, a charger for charging a photosensitive drum and a transfer member for transferring a toner image onto a sheet (brush charger) or A roll-shaped member made of sponge is used. For example, by using a brush charger, the configuration of the image forming apparatus can be simplified, the discharge voltage is set to a relatively low voltage, and the generation of ozone is eliminated, so that the configuration of the exhaust means and thus the entire configuration of the apparatus is achieved. It becomes possible to demonstrate the feature that can be simplified.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional image recording apparatus as described above, the brush of the brush charger is rotated in the same direction (counter rotation at the contact portion between the charger and the drum) while being constantly pressed against the photosensitive drum. The tip of the hair slides on the surface of the photosensitive drum and is configured to perform a charging action. However, when rotation of the brush charger is stopped or after it is stopped, extra rotation due to the inertia of the brush charger, or “play” (driving) of the drive system between the brush charger and the drive source for driving the brush charger (drive) If the system is a gear train, the brush charger may reverse due to gear backlash. As a result of the reverse rotation of the brush charger, the hair tips of the brush planted so as to be tilted by normal rotation as described above are turned upside down, and the hair tips are disturbed and deformed. When the brush tip is disturbed and deformed, the brush peripheral surface becomes uneven and the length of the brush tip that contacts the photoconductor drum, the pressure contact force, etc. are not constant, the photoconductor drum can be unevenly charged, and the print quality is degraded. Problem occurs. Further, due to the length and pressure contact force of the brush charger which is not constant, a load fluctuation is applied to the rotational drive system, and uneven charging of the photosensitive drum is further promoted, resulting in a problem that the print image quality is further deteriorated.
[0005]
In particular, the above-described problem is that the toner image is transferred from the photosensitive drum to the paper, and then the residual toner is not collected by the cleaning device but returned to the developing device and reused (cleanerless method). It becomes even more prominent in the apparatus, that is, the toner remaining on the photosensitive drum is not removed before charging, so that the brush charger is more easily soiled than the system using the cleaning device. Combined with the deformation of the hair ends, the influence on the charging performance of the photosensitive drum is increased.
[0006]
An object of the present invention is to eliminate the above-described drawbacks of the prior art, so that the brush charger does not reverse when the brush charger is stopped or after it is stopped, and the brush tip of the brush charger is not disturbed or deformed by the reverse rotation. To provide an image recording apparatus capable of preventing, stabilizing the pressure contact force of the brush tip contacting the photosensitive drum, eliminating fluctuations in rotational driving load, stabilizing charging of the photosensitive drum, and improving printing quality. is there.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is an image recording apparatus of a type in which a charger is arranged on a photosensitive member and uniform charging is performed before forming an electrostatic latent image on the photosensitive member. The charger is composed of a brush charger equipped with a rotatable roller brush, and provided with a reverse rotation prevention means for preventing reverse rotation of the charger when rotation stops.The reverse rotation preventing means is constituted by a gear train between the brush charger and a drive source for driving the brush charger, and the gear of the gear train is a backlash-less gear.The invention of claim 2A brush having a roller-like brush capable of rotating a charger, wherein the charger is arranged on the photosensitive member and uniformly charged before forming an electrostatic latent image on the photosensitive member. The reversing prevention means is constituted by a charger and prevents reverse rotation of the charger when the rotation is stopped. The reverse rotation preventing means applies a predetermined load torque to the rotating shaft of the brush charger.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an image recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view showing an image recording apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a scanning apparatus used by being incorporated in the apparatus of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a process apparatus unit disposed on the main body frame of FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of the process apparatus of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the photoconductor unit of FIG. FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a photosensitive unit provided with a reverse rotation prevention means using a backlash gear train. FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the photosensitive unit of FIG. FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a main part of the charger provided with a reverse rotation preventing means by load torque to the brush charger shaft.
[0009]
The configuration of the image recording apparatus of the present invention will be described with reference to the illustrated example. The example shown in FIG. 1 shows a case in which a facsimile apparatus and a copying machine are combined, and the image recording apparatus 1 has two paper feed cassettes 3 and 3a arranged at the lower part thereof. A
[0010]
By disposing each component and the frame opening / closing mechanism, the image recording apparatus of the present invention can perform sheet replenishment to the sheet feeding cassette and control of the apparatus from the front side, and a manual feed tray is used. The paper supply and copy take-out operations can be performed from both sides. In addition, the upper part of the main body frame is opened by opening and closing the
[0011]
The paper feed cassettes 3 and 3a accommodated in the lower part of the
[0012]
In the image recording apparatus 1, the
[0013]
A book original is placed on the upper end of the
[0014]
The U-shaped conveyance unit 44 provided in the
[0015]
The
[0016]
When the original set on the
[0017]
The
[0018]
In the paper feed cassette 3 disposed in the lower part of the process apparatus of the main body frame, the paper is fed one by one by the
[0019]
In the apparatus shown in FIG. 1, two paper feeding cassettes are arranged in the paper feeding unit. However, the paper feeding from the paper feeding cassette 3a below the paper feeding cassette 3 through the
[0020]
As shown in FIG. 3, in the
[0021]
As shown in FIG. 4, a stirring member 53 for supplying the toner to the paper feed roller 54 while stirring the toner is disposed in the
[0022]
The developing roller 55 is composed of a roller shaft made of metal such as stainless steel and a conductive rubber (silicon rubber, urethane rubber, NBR) coated at a predetermined thickness, and the roller surface is smooth. Configure as a thing. A bias voltage having a value of about −200 to −400 V, desirably about −300 V is applied to the developing roller 55. The layer thickness regulating member 56 disposed with respect to the developing roller 55 is for setting a thin layer of toner formed on the surface of the developing roller 55 to a uniform thickness, and is made of a urethane resin sheet or stainless steel. It is configured as a spring having a plate member. A bias voltage in the range of −300 V to −500 V, preferably around −400 V is applied to the layer thickness regulating member 56.
[0023]
The distance between the shaft centers of the supply roller 54 and the developing roller 55 is set slightly smaller than the sum of the radii of the two rollers, and both rollers are rotated by rotating both rollers in the same direction (arrow X direction). The contact portion is in a state of being slid in the opposite direction while being pressed. The toner is charged between the two rollers due to the frictional action of both rollers and the voltage applied to each roller, and the toner adheres to the surface of the developing roller 55. Further, the toner attached to the surface of the developing roller 55 is formed to a uniform thickness by the layer thickness regulating member 56 and exposed toward the
[0024]
As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0025]
When the negatively charged toner adhering to the surface of the developing roller 55 comes into contact with the electrostatic latent image formed on the
[0026]
Further, after the toner image is transferred to the paper, the toner remaining on the surface of the
[0027]
When the
[0028]
Next, a drive system for the
[0029]
A
[0030]
The
[0031]
Next, the operation of the above-described
[0032]
Next, the reverse rotation prevention means that does not use the above-described backlashless gear will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, a
[0033]
Note that a predetermined load torque is applied to the rotation of the
[0034]
【The invention's effect】
As mentioned above,BookAccording to the invention, the brush charger is prevented from reversing when the brush charger is stopped or after the brush charger is stopped, and the brush of the brush charger planted in a direction to be tilted by one-way rotation (forward rotation) of the photosensitive drum and the brush charger. The problem that the hair tip is disturbed and deformed by the reverse rotation is prevented. Therefore, the length of the brush charger that contacts the photosensitive drum, the pressure contact force, and the like are constant, and uneven charging of the photosensitive drum does not occur. Further, load fluctuations are prevented from being applied to the rotational drive system, the charging performance of the brush charger can be maintained satisfactorily, and deterioration of print quality can be prevented.
[0035]
Also,BookAccording to the present invention, when the rotation of the brush charger is stopped or after the rotation, excessive rotation due to the inertia of the brush charger is prevented, and a drive system between the brush charger and the drive source for driving the brush charger is provided. Even if there is “play”, there is no problem that the brush charger is reversed.
[0036]
further,BookAccording to the invention, even when the drive system is constituted by a gear train, the problem that the brush charger reverses due to gear backlash is also prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view showing an image recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a scanning device used by being incorporated in the apparatus of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a process apparatus unit disposed on the main body frame of FIG. 1;
4 is a cross-sectional view showing a configuration of the process apparatus of FIG. 3;
5 is a cross-sectional view showing a configuration of the photoconductor unit of FIG. 4;
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a photoconductor unit provided with a reverse rotation prevention means using a backlash gear train.
7 is a timing chart showing the operation of the photosensitive unit of FIG.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a main part of the charger provided with a means for preventing reverse rotation due to load torque applied to the brush charger shaft.
[Explanation of symbols]
1 Image recording device
50 process equipment
60 photoconductor unit
62 Photosensitive drum
65 Brush charger
80 gear train
81 Backlashless gear
82 Backlashless gear
83 Backlash-less gear
84 Backlash-less gear
95 Friction member
Claims (2)
上記逆転防止手段は、ブラシ帯電器と、ブラシ帯電器を駆動させる駆動源との間をギヤ列で構成すると共に、ギヤ列のギヤがバックラッシュレスギヤであることを特徴とする画像記録装置。A brush having a roller-like brush capable of rotating a charger, wherein the charger is disposed on the photosensitive member and uniformly charged before forming an electrostatic latent image on the photosensitive member. Consists of a charger, provided with a reverse rotation prevention means to prevent reverse rotation of the charger when rotation stops ,
An image recording apparatus according to claim 1, wherein the reverse rotation preventing means is constituted by a gear train between the brush charger and a drive source for driving the brush charger, and the gear of the gear train is a backlash-less gear .
上記逆転防止手段は、ブラシ帯電器の回転軸に所定の負荷トルクを付与するものであることを特徴とする画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 1, wherein the reverse rotation preventing means applies a predetermined load torque to the rotating shaft of the brush charger.
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