JP3705262B2

JP3705262B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3705262B2
Application number: JP2002330312A
Authority: JP
Inventors: 大輔重
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP2004163709A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムに対して帯電手段を離接可能に設け、感光体ドラムが回転駆動されているときにのみ、帯電手段を接触させるようにする画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置や、ファクシミリ機能と複写機能を兼備するような画像形成装置等においては、電子写真方式を用いて、トナー画像を感光体ドラムに形成し、そのトナー画像を転写した用紙を定着器を通して熱と圧力を加えて、画像を形成して排出させる機構を用いている。前記電子写真方式を用いた画像形成装置において、感光体ドラムのユニットと、前記感光体ドラムに対してトナーを供給するための現像装置とを組み合わせて配置している。また、感光体ユニットに設ける感光体ドラムに対しては、その周囲に帯電部材と画像書き込み部材、転写部材とメモリ除去部材とを配置して、帯電部材により感光体ドラムの表面に一様な帯電を行わせてから、書き込み部材により画像の光を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを付着させてトナー画像として可視像化し、トナー画像を用紙に転写させるようにしている。
【０００３】
前記画像形成装置が小型のものである場合に、弾性体で構成したローラやブラシローラのような接触帯電部材を用いることが多い。そして、前記接触帯電部材に所定の電圧を印加しながら感光体ドラム表面に摺動させ、感光体ドラムの表面を所定の値の電位に帯電させる機構を用いることで、帯電作用を良好に行わせ得るようにしているが、前記帯電部材を感光体ドラムに対して常時接触させるように構成する場合には、帯電部材としての帯電ブラシの毛が、停止位置で常時感光体ドラムに接して押圧されて変形し、その後の帯電作用を良好に行い得ないという問題が発生する。そこで、前述したような問題を解決するために、帯電部材を感光体ドラムに対してソレノイドのような駆動源を用いて、離接可能に設けておくこと等の駆動手段を用いている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−６６４８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来例のように、感光体ドラムに対して配置する帯電部材を、ソレノイドのような駆動手段を用いて離接させるように構成することは、前記駆動源を別途設けることが必要である。そして、前記駆動源に対する給電手段と制御機構等を装置に組み込んで構成するために、装置に組み込む各種の機器等の構造上の制限と、製造コストにも大きな影響が発生するという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記帯電手段としての帯電ブラシを、感光体ドラムを回転させたときにのみ接するようにする連動手段を用いて設け、装置の不使用時には、帯電ブラシを感光体ドラムから離間させる状態に支持できるようにする装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成装置に関するもので、請求項１の発明は、回転駆動される感光体ドラムと、前記感光体ドラム表面に離接可能に設けられ、接触状態で感光体ドラムの表面を帯電させる帯電ブラシと、前記感光体ドラムが回転駆動されることに連動して、前記帯電ブラシを感光体ドラムに対して公転させて、感光体ドラム表面に接触させる遊星ギヤ手段と、を備え、
前記感光体ドラムの回転が停止されると、前記帯電ブラシはその自重によって感光体ドラムから離間するように構成し、前記遊星ギヤ手段を、感光体ドラムの長手方向両端部に設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記帯電ブラシの軸端部をスライダにより支持し、前記スライダがフレームに形成するガイド溝に沿って案内されるものとし、
前記ガイド溝の前記感光体ドラム側の端部が、水平線に対して最も高い位置に設定されることを特徴とする。
【００１０】
前述したように構成したことにより、帯電手段を感光体ドラムに対して接触させる動作を、感光体ドラムの回転のみを用いて行うことができるので、アクチュエータのような駆動源を別に装備する必要がなく、装置の構成と制御の動作を簡素化することができる。また、前記感光体ドラムの回転が停止されると、帯電手段はその自重によって感光体ドラムから離間するので、帯電手段を離間させるための付勢手段等を設ける必要がなく、装置のコストを低減させることができる。そして、前記帯電手段が感光体ドラムに接する状態では、感光体ドラムのギヤに設けた帯電手段の遊星ギヤにより、帯電手段を回転させて感光体ドラム表面に帯電作用を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の装置の構成を説明する。図１に示す例は、画像形成装置の記録部に配置する感光体ユニット３０と、トナーを供給するための現像器ユニット２１の関係を示しているものである。前記画像形成装置の記録部２０には、現像器ユニット２１と感光体ユニット３０とを組み合わせて配置しており、前記現像器ユニット２１には、トナーを収容するトナーホッパ２２にパドル２３を設けている。そして、パドル２３によりトナーを攪拌しながら、供給ローラ２４を介して現像ローラ２５に付着させ、ブレード２６によりトナーの薄層を形成して、感光体ドラム３１に供給する。前記現像ローラ２５に薄層として担持されるトナーは、供給ローラ２４と現像ローラ２５とが同方向に回転されることにより、両ローラの間で摩擦帯電されて、帯電されたトナーを感光体ドラム３１に形成している静電潜像に向けて移転させるようにする。
【００１２】
前記現像器ユニット２１に組み合わせて配置する感光体ユニット３０においては、感光体ドラム３１の回転方向（図の時計方向）に対して、ドラム３１の表面を一様な電位に帯電させる帯電手段としての帯電ブラシ４０と、ＬＥＤ等の発光部材により構成される書き込み装置３７を設けている。また、現像ローラ２５に対応する現像部の下流側には、トナー画像を用紙に転写するための転写ローラ３９を配置し、前記帯電ブラシ４０の上流部には、トナー画像を用紙に転写した後に残るトナーや、用紙から分離した紙粉等やその他のごみ状の異物を掻き乱して付着力を弱め、その一部を除去する作用を行うメモリー除去ブラシ３８を設けている。
【００１３】
前述したように、前記感光体ユニット３０に設ける感光体ドラム３１において、所定の電位を印加している帯電ブラシ４０により、感光体の表面を一様に帯電させてから、書き込み装置３７から画像の光を照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像に対して現像ローラ２５からトナーを供給して、トナー画像として可視像化する。前記感光体ドラムに担持されるトナー画像は、転写ローラ３９と感光体ドラムの間を通る用紙に対して、その裏面側から前記転写ローラ３９により所定の電位が印加されて、その電位差により用紙に転写される。そして、前記トナー画像を担持する用紙を定着器２６に向けて搬送して、定着して排出トレイ２９に排出するように構成している。
【００１４】
図２〜４に示す例は、前記プロセスユニットとして、画像形成装置の記録部に装着する感光体ユニット３０において、感光体ドラム３１から帯電部材に対して駆動力を伝達する機構と、接触帯電部材としての帯電ブラシ４０を、感光体ドラム３１に対して離接させる機構を説明している。前記図２には、帯電ブラシ４０を感光体ドラム３１に接触させて、帯電作用を行う状態を、図３には感光体ドラムが停止されたときに、帯電ブラシ４０を感光体ドラムから離間されている状態を示している。また、図４には、図２の感光体ドラム軸３２と帯電ブラシ４０の軸４１との、２つの軸芯を結ぶ線で、下方から見た状態の説明図として示している。
【００１５】
なお、前記図２、３に示す例において、帯電ブラシ４０の軸端部を支持するスライダー４３は、フレーム３４に形成するガイド溝４４に沿って移動されるものであるが、前記ガイド溝４４は、図２に説明するように、アイドラギヤ５０の軸芯に対して、半径Ｒの円弧として構成されている。そして、前記スライダ４３を案内するガイド溝４４において、感光体ドラム側の端部（係止端部）４４Ａが、水平線に対して最も高い位置に設定され、ガイド溝４４の他端部側が低く形成されることで、帯電ブラシ４０の組立体は、その自重によりガイド溝４４内を滑り降りるので、帯電ブラシ４０は感光体ドラム３１に接しない位置におかれる。
【００１６】
また、感光体ドラム３１が回転されると、帯電ブラシ４０のブラシギヤ４２は、アイドラギヤ５０に常時噛み合う状態で、帯電ブラシ４０を感光体ドラム３１に向けて移動させるので、帯電作用を行う状態とされる。また、感光体ドラム３１の回転が停止された状態では、帯電ブラシ４０はその自重により移動し、感光体ドラム３１に接しない位置に保持される。すなわち、前記帯電ブラシ４０の組立体の重量が大きく、抵抗付与部材４５による係止保持作用に比較して、ガイド溝４４に沿ってスライダー４３が滑り降りる力が大きく作用することによる。
【００１７】
前記感光体ドラム３１と帯電ブラシ４０とは、図４に示されるように配置されるもので、前記図２の感光体ドラム軸３２と帯電ブラシ４０の軸４１との、２つの軸芯を結ぶ線で、下方から見た状態の説明図として示している。図示されるように、感光体ドラム３１は、その長手方向の両側部に位置されるフレーム３４、３４ａに設けた軸受３３、３３ａにより、ドラム軸３２が支持されている。前記感光体ドラム３１には、一般に用いられている感光体ドラムと同様に、ドラムの端部に設けている入力ギヤ３５に対して、図示を省略する駆動伝達ギヤが噛み合って所定の速度で回転されて、トナー画像を形成して用紙に転写する動作が行われる。
【００１８】
前記感光体ドラム３１には、長手方向の両端部付近に出力ギヤ３６、３６ａを設けており、前記出力ギヤ３６、３６ａに噛み合うアイドラギヤ５０、５０ａを、両側のフレームに各々回転自在に設けている。さらに、前記アイドラギヤ５０、５０ａに対して、帯電ブラシ４０のブラシ軸４１に設けたブラシギヤ４２、４２ａが噛み合い、帯電ブラシ４０を回転させるとともに、抵抗付与部材４５、４５ａによりフレームに設けたガイド溝４４（図２に示す）に沿わせてスライダー４３を移動させ、感光体ドラム３１に対して帯電ブラシ４０を接触させる作用を行う。
【００１９】
前記抵抗付与部材４５としては、ブラシギヤ４２とスライダー４３の間に抵抗体４７を設けているもので、前記抵抗体４７としては、スプリングワッシャ、もしくはスポンジ等のような弾性体を介在させて設けることができる。そして、前記感光体ドラム３１の回転に追従してブラシギヤ４２が回転される最初の段階で、抵抗付与部材４５の抵抗体４７の抵抗により、スライダー４３をガイド溝４４に沿わせて移動させる作用を付与し、帯電ブラシ４０を感光体ドラム３１に接触させて回転させるようにする。なお、前記抵抗付与部材４５としては、ブラシ軸４１にリングを固定して設けて、そのリングとスライダー４３との間に抵抗体４７を介在させて、帯電ブラシ４０に対する回転力をスライダー４３に対する移動力として変換する方式の機構を用いることも可能である。
【００２０】
前述したように構成してなる装置において、感光体ドラム３１の回転が開始されると、その回転を出力ギヤ３６からアイドラギヤ５０を介して、帯電ブラシ４０のブラシギヤ４２に伝達する。前記ブラシギヤ４２が回転される最初の段階で、抵抗付与部材４５のブラシギヤ４２とスライダー４３の間に配置している抵抗体４７が、帯電ブラシ４０の回転に対する抵抗として作用するので、スライダー４３、４３ａは軸５１、５１ａまわりに公転して、フレーム３４に設けているガイド溝４４に沿って移動される。そして、前記スライダー４３が図４に示すガイド溝４４の端部４４Ａにまで移動されて、帯電ブラシ４０が感光体ドラムに摺擦される状態で軸４１まわりに自転され、感光体ドラムに対する帯電の作用を行う。前記感光体ドラムが回転されている間は、前記各ギヤが噛み合って駆動伝達が行われているのであるから、帯電ブラシ４０を感光体ドラム３１に摺擦させて、感光体ドラムの表面の感光層に帯電させる動作が継続される。また、感光体ドラムの回転が停止されると、抵抗付与部材４５による抵抗がなくなるので、帯電ブラシ４０はその自重によりガイド溝４４の低い方に移動し、感光体ドラム３１から帯電ブラシ４０を離間させるようにする。
【００２１】
前述したように、感光体ドラムが駆動されている間だけ、帯電ブラシ４０を感光体ドラム３１に対して摺擦させて、感光体ドラムに対する帯電作用を行わせるものであり、感光体ドラムが停止しているときには、帯電ブラシ４０を強制的に感光体ドラム３１から離間させて保持できるようにしている。したがって、前記帯電ブラシ４０の軸４１に対して、抵抗付与部材４５を設けていることによって、帯電ブラシ４０を感光体ドラム３１の回転に連動させて、自動的に離接させる動作を行わせることが可能になる。なお、前記帯電ブラシ４０の軸に対する駆動伝達機構のギヤの配置関係と、軸４１に設ける抵抗付与部材４５の構成は、前記実施例の構成に限定されるものではなく、その他に、従来公知の駆動伝達手段と、抵抗部材とを組み合わせて構成することも可能である。
【００２２】
前記抵抗付与部材４５に設ける抵抗体４７としては、任意の構成の摩擦手段を用いることが可能であり、軸４１をガイド溝に沿って移動させた後では、軸４１のスライダー４３に対する回転を許容し、帯電ブラシ４０を感光体ドラムに対して摺擦させることができれば良い。また、前記帯電ブラシ４０の軸を支持するスライダー４３を案内するガイド溝４４の傾斜状態は、スライダー４３がギヤ５０、３２の噛み合いによる保持による抵抗付与部材４５の抵抗に対して、帯電ブラシの組立体の自重が打ち勝って、ガイド溝内を滑り降りて感光体ドラムから離間させることができれば良く、特にその傾斜角度等を規定するものではない。
【００２３】
前記感光体ユニット３０を用いる画像形成装置においては、図５に示すように構成される小型の画像形成装置に適用が可能である。前記画像形成装置１は、複写機とＦＡＸ機能を組み合わせた複合機、またはパソコンの画像入力機構と、プリンタ機能とをさらに組み合わせた装置として構成することができる。前記画像形成装置１の上部には、ＡＤＦ３を用いた画像読取装置２を配置し、下部には任意の数の給紙トレイ１６を装備する給紙部１５をそれそれ配置して、上記画像読取装置２と給紙部１５の間に、記録部２０を設けている。前記画像形成装置１において、給紙部１５に配置する給紙トレイ１６は、従来公知の任意の給紙トレイもしくは給紙カセットと呼ばれる用紙収容装置を用いることができる。前記給紙トレイ１６に収容されている用紙を、給紙ローラ１７により取り出して、用紙搬送路１９内を搬送ローラ装置１８、１８ａにより、記録部２０に向けて送り、前記記録部で用紙にトナー画像を転写し、定着器２７を通して定着し、用紙を排出トレイ２９に排出させるように構成している。
【００２４】
また、前記画像形成装置の記録部２０に配置する現像器ユニット２１と感光体ユニット３０とは、前記図１で説明したように構成するものであるが、前記定着器２７は、従来一般に使用されている熱ローラ方式の装置として構成される。そして、前記用紙に担持されるトナー画像を、熱ローラの熱で溶融させながら加圧ローラにより押圧して用紙に定着し、作成された記録紙を排出ローラ装置２８により排出トレイ２９に向けて排出させる。
【００２５】
前記記録部２０の上部には、任意の構成の画像読取装置を配置して、原稿を走査した画像情報を画像形成装置の画像情報処理部に向けて伝達し、書き込み装置３７に伝達する手段を設けている。前記画像読取装置としては、一般の画像形成装置に組み合わせられて使用されているＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）やＡＤＦ（自動原稿搬送装置）を用いることが可能である。また、読取装置としても、ランプとミラーとを担持するフルレートキャリッジと、２つのミラーを担持するハーフレートキャリッジとを組み合わせて、原稿を保持するプラテンの長さ方向に往復移動させる機構を用いることも可能である。
【００２６】
図示する画像形成装置１の例では、画像読取装置２として、ＡＤＦ３と固定位置に配置した読取装置１２を組み合わせているもので、前記読取装置１２は、ＡＤＦ３の原稿搬送路５に設けた読取部６に対応させて、ランプ１３を配置し、前記原稿搬送路５内を所定の速度で搬送される原稿の画像面を照射する。そして、前記原稿から反射される光を、複数のミラーを組み合わせて光路を形成して、レンズ（図示を省略）を介してＣＣＤ１４に結像し、ＣＣＤ１４で光信号をデジタル信号に変換し、画像形成装置の画像情報処理部に向けて伝達する。
【００２７】
前記ＡＤＦ３においては、従来より一般に用いられているＡＤＦと同様に、横向きの略Ｕ字状に構成される原稿搬送路５が設けられる。前記原稿搬送路５の上流側に配置する原稿トレイ４から、ピックアップローラ７により原稿を取り出し、分離部８のセパレートローラ８ａとリタードローラ８ｂの間でさばいて、１枚ずつ分離した原稿を原稿搬送路５に配置した搬送ローラ装置９、９ａにより一定の速度で搬送する。そして、前記原稿搬送路５の下部に設けた読取部６のプラテンの部分で、走査装置１２により読み取って、読取の動作が終了すると、排出ローラ装置１０により原稿排出トレイ１１に排出されるように構成されている。
【００２８】
なお、前記画像形成装置の記録部に配置する感光体ユニットに設ける帯電部材としては、前記ブラシ部材として従来公知の任意の導電性の繊維材料を用いて構成することができる。また、前記ブラシを構成する導電性の繊維における導電率等の条件も、ユニットに設ける感光体ドラムに対応させて、任意の材料を用いて構成することが可能である。さらに、前記感光体ユニットを用いる画像形成装置としては、実施例に開示された機構の装置にのみ限定されるものではなく、その他に、従来より使用されている任意のユニットを、記録部に装着する装置として構成することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
前述したように構成したことにより、帯電手段を感光体ドラムに対して接触させる動作を、感光体ドラムの回転のみを用いて行うことができるので、アクチュエータのような駆動源を別に装備する必要がなく、装置の構成と制御の動作を簡素化することができる。また、前記感光体ドラムの回転が停止されると、帯電手段はその自重によって感光体ドラムから離間するので、帯電手段を離間させるための付勢手段等を設ける必要がなく、装置のコストを低減させることができる。そして、前記帯電手段が感光体ドラムに接する状態では、感光体ドラムのギヤに設けた帯電手段の遊星ギヤにより、帯電手段を回転させて感光体ドラム表面に帯電作用を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の記録部の構成の説明図である。
【図２】帯電ブラシが感光体ドラムに接している状態の説明図である。
【図３】帯電ブラシを停止位置に保持している状態の説明図である。
【図４】感光体ユニットの下側から見た説明図である。
【図５】画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１画像形成装置、２画像読取装置、３ＡＤＦ、
４原稿トレイ、５原稿搬送路、６読取部、
７ピックアップローラ、８分離部、９搬送ローラ装置、
１０排出ローラ、１１原稿排出トレイ、１２読取装置、
１３ランプ、１４ＣＣＤ、１５給紙部、
１６給紙トレイ、１７給紙ローラ、１８搬送ローラ装置、
１９用紙搬送路、２０記録部、２１現像器ユニット、
２２トナーホッパ、２３パドル、２４供給ローラ、
２５現像ローラ、２６ブレード、２７定着装置、
２８排出ローラ装置、２９排出トレイ、
３０感光体ユニット、３１感光体ドラム、３２軸、
３３軸受、３４フレーム、３５入力ギヤ、
３６出力ギヤ、３７書き込み装置、３８メモリ除去部材、
３９転写ローラ、４０帯電ブラシ、４１ブラシ軸、
４２ブラシギヤ、４３スライダー、４４ガイド溝、
４５抵抗付与部材、４７抵抗体、
５０アイドラギヤ、５１軸。

Claims

回転駆動される感光体ドラムと、
前記感光体ドラム表面に離接可能に設けられ、接触状態で感光体ドラムの表面を帯電させる帯電ブラシと、
前記感光体ドラムが回転駆動されることに連動して、前記帯電ブラシを感光体ドラムに対して公転させて、感光体ドラム表面に接触させる遊星ギヤ手段と、を備え、
前記感光体ドラムの回転が停止されると、前記帯電ブラシはその自重によって感光体ドラムから離間するように構成し、
前記遊星ギヤ手段を、感光体ドラムの長手方向両端部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
前記帯電ブラシの軸端部をスライダにより支持し、前記スライダがフレームに形成するガイド溝に沿って案内されるものとし、
前記ガイド溝の前記感光体ドラム側の端部が、水平線に対して最も高い位置に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。