JP3713952B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体に静電潜像を形成するための書込み装置に対して、感光体の周囲に飛散しているトナーが付着することを防止する清掃手段に関し、光学ヘッドアレイの光出力部を清掃部材に摺動させて随時清掃可能な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の電子写真方式を用いた画像記録装置においては、ベルト状またはドラム状の感光体を一様に帯電させる帯電器、前記感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成するための露光装置、その静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成させる現像器、および、感光体に形成したトナー画像を用紙に転写する転写器としての転写ローラを備えている。前記現像器においては、トナー容器内部でトナーを攪拌しながら送り出す攪拌器（アジテータ）と、感光体に対してトナーを供給するための現像ローラを配置している。そして、前記現像ローラでは、ブレードにより押圧することによって、ローラの表面にトナーの薄層を形成させ、感光体に形成した静電潜像に対して、トナーの供給の動作を良好に行わせるように構成している。前記感光体に形成した静電潜像に対して、トナーを付着させることによりトナー画像が形成され、そのトナー画像を用紙に転写させている。
【０００３】
前記感光体を帯電器で一様に帯電させた後の段階で、画像の光を照射して静電潜像を形成させるために、デジタル方式の画像記録装置では、一般にＬＥＤヘッドアレイのような書込み装置を用いている。そして、前記書込み装置から書込み情報に応じた光を出力して、感光体表面に露光させて、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）とで電位差を生じさせて、静電潜像を形成するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記感光体の周囲にはトナークラウドが飛散していることが多く、例えば、メモリ除去手段等で掻き乱したトナーや、現像ローラから弱く移転されたトナー等が、ハウジングの内部でクラウドとなって遊離している。そして、そのような飛散しているトナーが、ＬＥＤヘッドアレイの光出力窓の部分に付着すると、感光体に対する画像情報の伝達が良好に行われなくなるという問題が発生しやすい。しかしながら、前記書込み装置は、特別に清掃を行う場合の他には、通常の動作中には汚れを除去することは考えられていないものであり、汚れが付着したままで記録紙の作成の動作を継続する場合には、記録紙の画質が低下するという問題につながっている。
【０００５】
前述したような問題とは別に、画像記録装置の感光体に対応させて配置する書込み装置において、装置のメンテナンスを行う時に、前記書込み装置を移動させると、その感光体の書込み装置に対応する部分に大きな開口が形成されることがある。そして、装置のメンテナンスを行っている間中、感光体は直接光があたっている状態で報知されるので、感光体の光が当った部分の感光材料が変質したりすることがあり、その回復に長い時間を必要とする等の問題もある。
【０００６】
本発明は、前述したような従来の画像記録装置における書込み装置の汚れの問題と、書込み装置を移動させた際の感光体の露光の問題を解消するもので、ハウジングの開口部にＬＥＤヘッドアレイの先端部に対する清掃を行うとともに、書込み装置を移動させた際の感光体の遮蔽を行う部材を配置して、前記問題を解消可能な装置を提供することを目的としている。
【０００７】
本発明は、感光体および感光体を帯電する帯電手段を設けた感光体ユニットと、感光体上に静電潜像を形成する書込み装置と、前記静電潜像をトナー画像として可視像化する現像手段およびトナー画像を用紙に転写する転写手段と、を備えた画像記録装置に関する。
請求項１の発明は、前記感光体ユニットのフレームに設けた開口部と、前記書込み装置が設けられる開閉蓋と、基部が前記フレームに固定された弾性を持つシート部材と、前記シート部材の上面に配置された清掃パッドとを備え、
前記開閉蓋を閉じて、書込み装置が前記開口部に入る際に、前記書込み装置が清掃パッドに接し、書込み装置が下降されるにしたがって清掃パッドを押し下げながらシート部材を湾曲させることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記開閉蓋を開いて、前記書込み装置が前記開口部から離れた状態では、前記シート部材が開口部を閉じることを特徴とする。
請求項３の発明は、前記シート部材が着色されたものであることを特徴とする。
【０００９】
前述したように構成したことにより、開閉蓋を開閉する動作により、書込み装置を自動的に清掃することができ、書込み装置に汚れが付着することによって、印字不良が発生することを防止できる。そして、感光体側から装置内部に向けてトナーが飛散したりすることを防止できるとともに、フレームに設けた開口をシート部材で自動的に閉じることで、から感光体側に塵や埃等が入り込むことを防止できる。また、書込み装置を移動させた部分で、感光体が露光することを防止でき、開口部を介して感光体に物が接触することを阻止でき、感光体が傷付くことを防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の画像記録装置を説明する。図１、２に示す例は、一般的な画像記録装置の構成と、そのプロセス装置に配置する感光体と、書込み装置等の関係を示しているもので、図示される例においては、小型の画像記録装置をクリーナレス方式の装置として構成する場合を示している。図１に示す例は、画像記録装置１の全体の構成を示しているもので、画像記録装置１には、その本体の下部に給紙カセット２を装着して、給紙を行うものとして構成している。前記給紙カセット２には、用紙を載置するボトムプレート２ａと、用紙の分離を行うための分離爪２ｂとを設けている。また、給紙カセットからの給紙のためにピックアップローラ３を設けており、前記ローラ３としては、半月ローラを用いている。
【００１１】
前記給紙カセットから送り出した用紙を案内する用紙搬送路には、搬送ローラ装置４、５を配置し、転写ローラ２６による画像転写部の下流部には定着装置２８を設けて、排出ローラ装置２９を介してコピーを排出させる経路を構成する。そして、前記搬送ローラ装置５により、感光体ドラム２１に形成されるトナー画像にタイミングを合わせて用紙を送る際に、転写ローラ２６から電圧を印加し、感光体ドラムに形成したトナー画像を用紙に転写するように構成している。
【００１２】
本実施例に示す画像記録装置においては、給紙カセット２からの用紙搬送路の途中の部分に、装置本体の側板７を開閉可能に設けて、用紙搬送路での紙詰り等が生じた際に、側板と一体に設けたガイド板を開いてジャム処理を行う際等に使用する。また、前記側板７の上部分に設けた開口を介して手差しトレイ６を設けており、その給紙路に対応させて手差し給紙ローラ８を配置し、搬送ローラ装置５に向けて用紙を送る別の給紙系統を構成している。さらに、前記用紙搬送路には用紙の検知のためのセンサＳ１、Ｓ２等を配置して、前記センサの検知情報を用いて用紙搬送路内での用紙の搬送の制御を行うようにしている。
【００１３】
前記画像記録装置本体において、そのフレームの上部に配置するプロセスユニットは、現像器ユニット１０と感光体ユニット２０とを組み合わせて構成している。前記プロセスユニットを構成する２つのユニット１０、２０は、装置本体の上部に設けた上蓋部材９を支点９ａを介して開いて、その上部分を開放した状態で、上側に向けて取出すことができるように設けられている。また、前記上蓋部材９には、感光体に対して画像の書き込みを行うための画像書込み装置２５を設けて、前記上蓋部材９を閉じた状態で、感光体２１に対する画像書込み装置の書込み位置に自動的に設定される。
【００１４】
前記プロセスユニットに設ける現像器ユニット１０は、図２に詳細に説明するように、１成分トナーを収容するトナー容器１１内でトナーの攪拌を行う攪拌器１２と、感光体に対応させて配置する現像ローラ１４、および、前記現像ローラ１４に対してトナーを帯電させながら供給する供給ローラ１３と、現像ローラ１４の表面に付着させたトナーを薄層として形成するブレード１５とを配置している。前記供給ローラ１３と現像ローラ１４とは、圧接される状態で同一方向（軸の回転方向が逆方向）に駆動されることにより、２つのローラの間でトナーを摩擦により帯電させ、現像ローラの表面にトナーを付着させる。そして、前記現像ローラ１４の表面に付着されたトナーは、ブレード１５により押圧されることによって一定の厚さの薄層として形成され、感光体２１に対する現像位置に向けて露出される。
【００１５】
前記現像器ユニットと組み合わせられる感光体ユニット２０では、感光体２１と、前記感光体に対して一様な帯電を行わせるための帯電ローラ２２を設けており、前記感光体２１は本体フレームのアースに接続されて接地されている。また、前記感光体ユニット２０のフレームの下部にはブラシで構成したメモリ除去部材２３を設けて、感光体に残留するトナーを掻き乱してそのトナーの付着力を弱める作用を行わせる。
【００１６】
前述したように構成してなるプロセスユニットにおいて、現像器ユニット１０に設ける供給ローラ１３は、軸にスポンジ状の導電性を有する弾性体または導電性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。そして、制御装置に接続する電圧印加用電源回路から、前記供給ローラ１３の軸には、図示を省略した給電部材より−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。また、前記現像ローラ１４はステンレス等の金属製のローラ軸に、導電性のゴム（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おり、そのローラ表面を平滑なものとして構成する。前記現像ローラ１４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、前記現像ローラ１４に対して配置するブレード１５は、現像ローラ１４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、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、前記ブレード１５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。
【００１７】
前記供給ローラ１３と現像ローラ１４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）に回転させることにより、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て、現像ローラ１４の表面にトナーが付着される。さらに、前記現像ローラ１４の表面に付着されたトナーをブレード１５により均一な厚さに形成し、感光体に向けて露出させ、感光体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。
【００１８】
前記現像器ユニット１０に組み合わせて配置する感光体ユニット２０には、感光体２１と、表面が植毛部材等により構成されるブラシローラのような帯電ローラ２２とを設けている。そして、感光体２１に対して画像書込み装置２５を配置して画像の書込みを行うとともに、感光体に形成したトナー画像を転写ローラ２６の放電により用紙に転写する。また、前記画像書込み装置２５の光学ヘッドアレイは、ＬＥＤヘッドアレイ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に光を照射する。前記感光体２１の表面はアースされた光導電体よりなるもので、帯電ローラ２２により−７５０Ｖの帯電が行われ、画像書込み装置２５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。
【００１９】
前記感光体に形成される静電潜像に対して、現像ローラ１４から略−３００Ｖに帯電しているトナーが接すると、トナーは感光体２１の表面の光照射部位に吸引され、感光体の表面にはトナー画像が形成される（反転現像）。前記トナー画像の転写位置では、用紙の裏面から転写ローラ２６により１ｋＶ〜４ｋＶ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。前記トナー画像が転写された用紙は、感光体の回転により定着器１８に向けて送られる。また、前記トナー画像を用紙に転写した後で、感光体の表面に残留するトナーは、メモリ除去部材２３により掻き乱されて付着力が弱められ、帯電ローラ２２により感光体の表面に均一に分散されるとともに、感光体の表面の帯電と同じ電位に帯電される。そして、感光体が現像ローラ１４に接する位置で、両者の間の電位差により現像ローラ１４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。
【００２０】
前述したように構成された画像記録装置において、図１の鎖線で示すように、プロセス装置に対するメンテナンス等を行う際には、開閉蓋９を支軸９ａを介して揺動させて開き、プロセス装置の上面を開放する。そして、その開閉蓋を開くことにより、書込み装置２５は感光体２１から離間されて、上側に大きく移動される。
【００２１】
【実施例】
前記図２に示される画像記録装置１のプロセス装置において、感光体ユニット２０のフレーム３０に設けた開口部３１から、書込み装置２５のヘッド先端部が感光体に対して装着される状態で、感光体に対する画像の書込みが行われる。図４に示すように、前記フレーム３０に設けた開口部３１には、遮蔽・清掃部材３５を配置して遮蔽部材を構成しており、前記遮蔽・清掃部材３５としては、フレームに設けた開口部３１の両側から、弾性の大きな薄いシート状のものを突出させて設けて、シート部材３６、３７として構成している。前記シート部材３６、３７は、例えば、マイラー（商品名）のようなシート状のものを用いることができるものであり、開閉蓋を開いたときに、感光体２１を遮光することを考慮する場合には、前記シート部材を着色したものとして設けることができる。なお、前記シート部材３６、３７の基部は、フレーム３０の上面に任意の接着手段またはネジのような固定手段を用いて固定するもので、シート部材の自由側端部が書込み装置のヘッド２５ａにより押圧された際には、図４のように湾曲されて書込み装置による画像の書込み作用に障害とならないように形成される。
【００２２】
また、前記シート部材３６の上面には清掃パッド３８を配置しており、前記清掃パッド３８は書込み装置のヘッド先端部２５ａに摺動させて清掃を行うことができるように設けている。前記清掃パッド３８としては、例えば、軟質のポリウレタン発泡体のシート状のものをシート部材に貼り付けて設けることができるものであり、書込み装置のヘッド２５ａに摺動した際に、その光出力窓をこすって、汚れを除去できるようにする。前記清掃パッドとしては、発泡体のシート状のものを用いることの他に、比較的軟質で柔軟性があり、こすることにより汚れを拭き取る性質を有するものであれば、ブラシ状のものやフェルト、その他の任意の弾性体を使用することが可能である。
【００２３】
前記図３に示された例では、図１の鎖線で示されたように、開閉蓋９を開いて書込み装置２５を感光体２１から離間させた状態を示しており、その書込み装置が開口部３１から離れた状態では、開口部３１に対してシート部材３６、３７が両側から水平に突出して開口部を閉じた状態になる。したがって、開閉蓋を平板場合にも、開口部３１から感光体に光が当たることがない状態に保護される。また、前記開口部をシート状の部材で覆うことにより、メンテナンスを行っている際に、外部からごみやその他の異物が感光体ユニットの内部に入り込むことを防止でき、感光体を保護することが可能になる。
【００２４】
装置に対するメンテナンス等が終了して、開閉蓋９を閉じる際には、図３の状態から、図４の状態になるように、書込み装置２５が下降される。前記書込み装置２５がフレーム３０の開口部３１に入る際には、書込み装置のヘッド２５ａが最初に清掃パッド３８に接して、ヘッド２５ａが下降されるにしたがって清掃パッド３８を押し下げながらシート部材３６を次第に湾曲させる。また、他方のシート部材３７に対しては、ヘッド先端部は当接することがなく、ヘッド本体の側部に摺動させながら、突出側先端部を押圧して湾曲させるような動作を行う。前記書込み装置のヘッド２５ａが清掃パッド３８を押圧しながら下降する際に、前記清掃パッド３８はヘッド先端をこすりながらシート部材３６とともに次第に下降されるので、シート部材を湾曲させる動作の途中まで、清掃パッド３８がヘッド２５ａに摺動し、ヘッドに付着した汚れ等を拭き取る作用を行う。
【００２５】
前述したように、開閉蓋を開いてプロセスユニットを露出させる動作は、前記図１に示したような画像記録装置においては、ユニットの点検やユニットの交換等の作業を行う場合の他に、他のメンテナンスやジャム処理等が考えられる。前記開閉蓋を開閉する動作は、画像記録装置を使用している途中で随時行う動作であるから、その開閉蓋を開閉する都度、書込み装置のヘッドに対する清掃を行うことによって、書込み装置の感光体に向けて光を出力する窓の部分に、トナーやその他の埃が付着することを防止でき、画像の書込みの動作を良好な状態で行わせることが可能になる。
【００２６】
なお、本発明の実施例に示されるような清掃パッドを設けることは、クリーナレス方式の画像記録装置にのみ適用可能なものではなく、一般のＬＥＤのような書込み装置を用いる画像記録装置に対して設けることが可能である。そして、前記画像記録装置において、開閉蓋のみでなく、任意の移動部材に書込み装置を装着しておき、その移動部材を介して書込み装置を感光体から離間させる際に、清掃パッドにより清掃作用を行わせることができる。また、前記清掃パッドを設ける部材としては、書込み装置の移動に追従して揺動または移動可能であれば、任意の支持部材を用いることが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の画像記録装置は、前述したように構成しているものであるから、前記書込み装置に対する清掃手段を設けたことにより、書込み装置に汚れが付着することによる印字不良が発生することを防止できる。また、開閉蓋の開閉時に書込み装置の先端部に対して、前記清掃手段が接するように配置されるので、開閉蓋を開閉する動作により、書込み装置を自動的に清掃することができる。さらに、前記清掃手段は可撓性の部材により構成されるので、感光体側から装置内部に向けてトナーが飛散したりすることを防止できるとともに、開口から感光体側に塵や埃等が入り込むことを防止できる。そして、書込み装置を移動させた部分で、感光体が露光することを防止でき、開口部を介して感光体に物が接触することを阻止でき、感光体が傷付くことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像記録装置の構成を示す説明図である。
【図２】 図１に使用するプロセス装置の説明図である。
【図３】 図２の遮蔽・清掃部材の説明図である。
【図４】 書込み装置を感光体に対して位置決めした際の遮蔽・清掃部材の状態の説明図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置、 ９ 上蓋部材、 １０ 現像器ユニット、
１１ トナー容器、 １２ 攪拌器、 １３ 供給ローラ、
１４ 現像ローラ、 １５ ブレード、 ２０ 感光体ユニット、
２１ 感光体、 ２２ 帯電ブラシ、 ２３ メモリ除去部材、
２５ 書き込み装置、 ２６ 転写ローラ、 ２９ 排出ローラ装置、
３０ フレーム、 ３１ 開口部、 ３５ 遮蔽・清掃部材、
３６・３７ シート部材、 ３８ 清掃パッド。

Claims (3)

1. 感光体および感光体を帯電する帯電手段を設けた感光体ユニットと、感光体上に静電潜像を形成する書込み装置と、前記静電潜像をトナー画像として可視像化する現像手段およびトナー画像を用紙に転写する転写手段と、を備えた画像記録装置であって、
   前記感光体ユニットのフレームに設けた開口部と、前記書込み装置が設けられる開閉蓋と、基部が前記フレームに固定された弾性を持つシート部材と、前記シート部材の上面に配置された清掃パッドとを備え、
   前記開閉蓋を閉じて、書込み装置が前記開口部に入る際に、前記書込み装置が清掃パッドに接し、書込み装置が下降されるにしたがって清掃パッドを押し下げながらシート部材を湾曲させることを特徴とする画像記録装置。
2. 前記開閉蓋を開いて、前記書込み装置が前記開口部から離れた状態では、前記シート部材が開口部を閉じることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記シート部材が着色されたものであることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。

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