JPH06236100A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】非磁性一成分接触方式の電子写真による画像記
録装置において、感光体が一定速度で回転してジッタ量
が少ない装置を提供する。 【構成】現像ローラ２３の回転方向ｂを感光体１の回転
方向Ａと同一方向にすることにより、感光体１と現像ロ
ーラ２３の接触点における速度ベクトルの向きで定義さ
れる記録方向を逆方向にする。 【効果】現像ローラからの流入トルクは感光体駆動系に
負荷として作用し、感光体がこのトルクによって回転さ
せられることはなく、正規の駆動ルートによって駆動さ
れ、ジッタ量は少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式の画像記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりいろいろな現像方式、例えば、
現像ローラを感光体に対して接触させるか、または非接
触か、トナーが磁性か、非磁性か、磁性の現像剤、いわ
ゆる、キャリアを使用するか使用しないか等の電子写真
画像記録装置が提案されている。これらの中で磁性を帯
びていない非磁性トナーを使用して現像ローラを感光体
に対して接触させ、しかも、磁性の現像剤は使用しない
非磁性一成分接触方式の現像装置は簡単に構成できるた
め数多くの発明が提案されている。例えば、現像性能を
向上させるために現像ローラの周速を感光体の周速に対
して速くする特開平1−252979号公報，現像ローラに表
面がゴムの弾性ローラを用いる特開平2−208671号公報
が開示されている。

【０００３】非磁性一成分接触方式の現像装置は構成が
簡単であるという利点を有するが、この方式では、表面
に摩擦係数の高いゴム等の弾性体を用いた現像ローラを
感光体に押圧し、現像性能を向上させるために周速を感
光体の周速よりも速くするのが一般的であるので、感光
体には現像ローラとの摩擦力によって大きな回転トルク
が作用する。一般に感光体と現像ローラの接触点におけ
る感光体と現像ローラの速度ベクトルの向きは同一であ
り、前述のように現像ローラの周速は感光体の周速より
も速いため、感光体は現像ローラから流入する回転トル
クによって所定の回転数に対して速く回されようとする
回転力を受ける。感光体に接続しているギヤ列は、感光
体を正確に回転させようとするが、現像ローラとの摩擦
力によって生じる回転トルクは、感光体の正確な回転を
妨げる。このため感光体の回転が不規則になり、記録画
像にジッタが発生するなど画像が劣化しやすいという問
題がある。

【０００４】これに対して特開平4−278972 号公報に記
載の例では、感光体軸に摩擦負荷手段を設け、感光体の
不規則な回転を防止する構成を採っている。この構成に
より、現像ローラから感光体に流入するトルクをこの摩
擦負荷によって消費させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平4−2
78972 号公報に記載の従来例では、感光体に余分な摩擦
負荷を設けるため、環境条件変化等の要因で容易に変化
する不安定な摩擦力による回転変動要因を増やすことに
なるという点に関して十分な考慮がなされていなかっ
た。

【０００６】本発明の目的は、簡単な構成で、回転変動
要因を増加させることなく感光体を正確に回転させ、ジ
ッタのない印字品質の高い記録画像を得ることができる
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】上記目的は、走査光学系
と、この走査光学系から照射されるレーザ光により画像
信号に応じた静電潛像が形成される感光体と、この感光
体にトナー現像を施すものであって前記感光体に当接す
る現像ローラを備える現像ユニットと、用紙を搬送する
用紙搬送手段とを有する画像記録装置において、前記現
像ローラの記録方向を前記感光体の記録方向と逆にする
ことによって達成される。

【０００８】

【作用】上記のような構成とすることにより、現像ユニ
ットローラから回転トルクが流入しても感光体の不規則
な回転を防ぐことができる。

【０００９】すなわち、感光体と現像ローラの接触点に
おけるそれぞれの部材の速度ベクトルの向きをそれぞれ
の部材の記録方向と定義したとき、現像ローラの記録方
向を感光体の記録方向と逆にすることにより、現像ロー
ラから感光体に流入するトルクを感光体から見て負荷と
して作用させることができる。このため、感光体が現像
ローラからの回転トルクによって駆動されることはな
く、感光体はモータからの正規の回転駆動力を得て正確
に回転するため、ジッタの発生を防止することができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は本発明の画像記録装置の断面図であ
る。

【００１１】はじめに図１により全体構成を説明する。
用紙収納部を構成する用紙カセット３５１は、画像記録
装置本体９００中に収納されている。用紙収納部を構成
する用紙カセット３５１には用紙３１１が収納されてい
る。さらに給紙ローラ３２１は用紙カセット３５１内の
用紙の搬送方向先端側に、用紙斜行補正部材を構成する
レジストローラ３７１及び３７２は感光体１の手前に配
置されている。レジストローラ３７１および３７２は用
紙の斜行を補正し、給紙動作を行う。記録された用紙は
用紙トレイ３８８に堆積する。

【００１２】走査光学系３８１は、レーザダイオード，
ポリゴンミラー，Ｆ−θレンズにより構成されクラムシ
ェル８００に固定されている。走査光学系３８１から照
射されるレーザ光により感光体ユニット１０を構成する
感光体１の表面に画像信号に応じた静電潜像を形成す
る。現像ユニット２には図２に示すように、内部にトナ
ー２１を収納するホッパ２０１および現像ローラ２３等
を有しており、感光体１上にトナー現像を施す。転写コ
ロトロン３８３には図示しない高電圧回路により十数ｋ
Ｖの高電圧が印加されており、静電気力の作用により感
光体１上のトナーを用紙上に転写する。熱定着器３８７
は、表面にトナー画像を有する用紙に熱を加えて定着
し、永久画像とする。

【００１３】以下、本発明の画像記録装置の記録動作に
ついて説明する。まずコントローラ(図示せず)により、
定着器３８７のウオームアップを開始するとともに走査
光学系３８１のポリゴンミラーを回転させる。定着器３
８７および走査光学系３８１が動作可能状態になると、
給紙動作が開始される。

【００１４】コントローラから給紙指令が発すると、モ
ータ（図示せず）が回転する。この回転駆動力は歯車を
介して給紙ローラ３２１に伝えられ、給紙ローラ３２１
は用紙３１１を分離搬送する。用紙カセット３５１より
分離された用紙３１１は、給紙ローラ３２１の回転によ
り用紙ガイド３６２，３６３及び現像ユニット２の下面
により形成される搬送路中を搬送され、用紙斜行補正部
材であるレジストローラ３７１，３７２へと向かう。こ
の時、用紙は停止しているレジストローラ371及び３７
２の接触部に突き当たった後もさらに搬送され、斜行が
補正される。その後、レジストローラは回転を開始し、
用紙ガイド３６４に沿って用紙を搬送する。

【００１５】一方、感光体ユニット１０に備えた帯電器
１４には数ｋＶの高電圧が付加され、帯電器１４より発
生するイオンによって感光体１表面は一様に帯電され
る。画像信号を受けた走査光学系３８１は画像信号に応
じて回転する感光体１上にレーザ光による潛象を書き込
む。感光体１上の潛象は現像ユニット２によりトナー現
像が施され、トナーによる可視像となり所定のタイミン
グで搬送されてきた用紙に転写される。表面にトナーに
よる画像が転写された用紙は用紙ガイド３６５に導かれ
定着器３８７へ搬送される。用紙３１１は定着器３８７
の熱により定着されて用紙トレイ３８８に排紙され、記
録動作を完了する。

【００１６】以下、現像部の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。まず、図２から図３を用いて説明する。図
２は現像部の部分断面側面図、図３は現像部の上面図で
ある。

【００１７】現像ユニット支持部材を構成するクラムシ
ェル８００は、厚さ１.６mm の亜鉛めっき鋼板からなり
概略的には大きなＬ字状に成形されている。その下端部
にはクラムシェル８００を開閉するためのクラムシェル
支点８０２、図示されてない露光手段からのレーザ光を
照射するために上側中央部に設けられたクラムシェル開
口部８０３、および現像ユニット２を支持するためのク
ラムシェルレール801を備えている。また、クラムシェ
ル８００には現像ユニット２を支持するためのガイド部
材８２，感光体ユニット１０が固着されている。また、
クラムシェル８００には現像ユニットと当接するころ２
６が固着されている。ころ２６は図２中矢印ｅで示す現
像ユニットから見た感光体方向および図３中矢印Ｅで示
す現像ユニットから見た感光体方向に直行する方向であ
り現像ユニットの着脱方向である方向の２方向に回転可
能な構成となっており、現像ローラ２３の上部とトナー
２１を収納するホッパ２０１の上部の２ヵ所および、図
２中の紙面奥行き方向で２個所に対して対象の位置に２
個所の計４個所に配置されている。更に、クラムシェル
８００には現像ユニットをセットするための一対のセッ
ト板ばね８３と現像ユニットを押圧するための一対の押
圧板ばね８４の２種類の板ばねが配置されている。セッ
ト板ばね８３は二つの板ばねによる総荷重で最大２kgｆ
程度の押圧力を発生するが、ばね定数が高いため、現像
ユニットがセット板ばねに押圧されて感光体方向に移動
し、現像ローラ２３が感光体１に接触する位置である所
定位置に達すると、実質的に押圧力が微小となるよう設
定されている。また、押圧板ばね８４の押圧力は、二つ
の板ばねによる総荷重で５００ｇｆ程度と低く設定され
ている。また、押圧板ばね８４のばね定数は低く設定さ
れているため、設定押圧力は機差によらずほぼ一定に保
たれている。このように現像ユニットを感光体方向に押
圧する手段として、ばね定数が低く弱い押圧力を発生す
る押圧ばねと、押圧ばねに対してばね定数が高く、高い
押圧力を発生する押圧ばねの２種類の押圧ばねを用いる
ことにより、現像ユニットのセット性を確保しつつ現像
ローラと感光体間の押圧力を低く設定することが可能と
なるため、現像露等からのトルクの流入を低くすること
ができる。

【００１８】円筒状の形状をした感光体１は、基体を導
電性の材料、例えば、アルミ合金などの上に感光材料が
塗布されたもので、導電性の基体は電気的に０Ｖの電位
に保持されている。感光体１は、図示されていない駆動
源によって矢印Ａ方向に一定速度で回転する。ここで図
２に示す矢印Ａ方向の回転による感光体上の接線速度ベ
クトルの向きは、感光体１に画像が形成される方向であ
るから、以下これを感光体１の記録方向と呼ぶことにす
る。

【００１９】感光体に接しながら回転または移動する記
録プロセス部材で感光体との接触点の速度ベクトルの向
きが感光体１と同じものは感光体１の記録方向と同じと
以下考えることにする。本実施例では感光体の回転速度
は周速３５mm／ｓ，感光体の直径は３０mmである。

【００２０】感光体ユニット１０は、画像記録装置のク
ラムシェル８００にねじにより固定されている。感光体
ユニット１０の内部には板部材１２に固定された厚さ２
mmのウレタンゴムよりなるクリーニングブレード１１，
クリーニングブレード１１が清掃したトナーを搬送する
スクリュー１３，スクリュー１３が搬送するトナーを落
下させないための厚さ０.２mm のウレタンゴムよりなる
シール板１５，感光体１の表面電位を−３００から−９
００Ｖ程度の一定電圧に保つための帯電器１４を備えて
いる。

【００２１】現像ユニット２は、画像記録装置のクラム
シェル８００のレール８０１およびクラムシェル８００
に固着されているガイド部材８２により矢印Ｅ方向に抜
き差し可能に支えられている。現像ユニット２は、クラ
ムシェルレール８０１およびガイド部材８２により、矢
印ｅで示す感光体方向および反感光体方向にも移動可能
な自由度を持っている。現像ユニット２には、クラムシ
ェル８００上に固着された二つのセット板ばねにそれぞ
れ対面する位置に中央に凹みを有する被押圧部材２８３
を備えている。セット板ばね８３が、これらの被押圧部
材２８３中央の凹みを押圧することによって現像ユニッ
ト２の交換時のクリック感を出す作用があり、現像ユニ
ットが確実に所定位置にセットされたことを確認するこ
とができる。

【００２２】現像ユニット２の感光体側の端部の両側板
には、ポリアセタール樹脂よりなる軸受２６０が現像ユ
ニット２に固定され、現像ローラ２３と搬送ローラ２４
を回転可能に支持している。撹拌ブレード２５も、現像
ユニットに回転可能に支持されており、これら現像ロー
ラ２３，搬送ローラ２４と撹拌ブレード２５は、ギヤに
よってそれぞれ図に示した矢印ｂ，ｃ，ｄ方向に駆動さ
れる。現像ローラ２３は、直径１６mmであり直径１０mm
の芯金にゴム硬度Ｈｓ３５±５°の導電性のウレタンゴ
ムを被覆したもので、押圧板ばねの押圧力によって感光
体１に当接しながら回転し、その回転方向は、図２中矢
印ｂで示す感光体１と同じ方向に設定されている。従っ
て感光体との接触点における速度ベクトルの向きは感光
体のそれと同一であり、現像ローラの記録方向と感光体
の記録方向は同一になっている。

【００２３】現像ローラ２３の回転速度は、トナーの供
給量を多くして現像性能を高めるために感光体の回転速
度に対して高くする必要があり、本実施例では感光体の
回転速度に対して約１.８ 倍の周速の６３mm／ｓに設定
されている。現像ローラ２３は、その芯金に−１５０か
ら−２００Ｖ程度の電圧が図示されていない接点を経由
して画像記録装置の本体より印加される。搬送ローラ２
４は、スポンジ状の表面を有したローラである。アルミ
合金または真鍮等の金属で作られた現像ブレード２７は
現像ユニット２にスライド可能に支持されており、複数
のばね２２によって線圧８６ｇ／cm（８４.２Ｎ／
ｍ），記録幅が２５６mmのときの総圧で２.２kg（２１.
６Ｎ)という条件で、現像ローラ２３に押圧されてい
る。現像ユニット２の中にあるホッパ２０１には非磁性
のトナー２１が収容されており、弾性体の羽根よりなる
撹拌ブレード２５の回転によりトナー２１を搬送ローラ
２４に送る。搬送ローラ２４は現像ローラ２３にトナー
２１を搬送し、現像ローラ２３上のトナー２１は、現像
ブレード２７によって擦られて所望の極性に、本実施例
ではマイナスの極性に摩擦帯電する。現像ユニットは、
ホッパ２０１に現像剤がなくなった時点で、ユーザはク
ラムシェル８００を開き、現像ユニット２を画像記録装
置のクラムシェル８００のレール８０１およびガイド部
材８２をスライドさせることによって取り出すことがで
き、容易に新品のものと交換することができる。ころ２
６は現像ユニットから見た感光体方向と、これに直交す
る方向の二つの移動方向に対して回転可能な構成となっ
ているため、容易にスライド可能となる。

【００２４】図示されていない露光手段は、クラムシェ
ル８００の上部に固定されており画像信号に応じて、ク
ラムシェル開口部８０３から感光体ユニット１０と現像
ユニット２の間隙を通過してレーザ光６６を照射して感
光体１上に静電潜像を形成する。

【００２５】以上の構成においてその動作を説明する。
Ａ方向に回転する感光体１に露光手段でレーザ光６６を
照射して、感光体１の表面に静電潜像を形成する。この
静電潜像の電位は、０から−１５０Ｖ程度であるので、
−１５０〜−２００ｖの電圧が印加された現像ローラ２
３上でマイナスの帯電をした現像剤は、静電潜像に付着
して、感光体１上に現像画像が形成される。この現像画
像は、図示されていない転写手段によってほとんどのト
ナーが記録用紙に転写され、図示されていない熱定着器
で定着される。わずかに転写されなかったトナーは、ク
リーニングブレード１１でかき落されて、スクリュー１
３により搬送され、図示されていない廃トナー容器に収
容される。さらに感光体１のＡ方向の回転によって、帯
電器１４で感光体１を再び帯電させる。

【００２６】本実施例では感光体１は矢印Ａ方向に回転
し、現像ローラ２３は矢印ｂ方向に回転する。従って現
像ローラ２３の記録方向は感光体１の記録方向に対して
逆方向になるため、現像ローラから感光体に流入するト
ルクは感光体から見て負荷として作用する。このため、
感光体が現像ローラからの回転トルクによって駆動され
ることはなく、感光体はモータからの正規の回転駆動力
を得て正確に回転するため、ジッタの発生を防止するこ
とができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で、ジッタ
のない印字品質の高い記録画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像記録装置の全体の側面図。

【図２】本発明の一実施例を示す画像記録装置の主要部
分の一部断面の側面図。

【図３】図２に示す本発明の一実施例の主要部分の一部
断面の上面図。

【符号の説明】

１…感光体、２…現像ユニット、１０…感光体ユニッ
ト、１１…クリーニングブレード、２２…ばね、２３…
現像ローラ、２４…搬送ローラ、２６…ころ、２７…現
像ブレード、６６…レーザ光、８３…セット板ばね、８
４…押圧板ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走査光学系と、前記走査光学系から照射さ
   れるレーザ光により画像信号に応じた静電潛像が形成さ
   れる感光体と、前記感光体にトナー現像を施すものであ
   って前記感光体に当接する現像ローラを備える現像ユニ
   ットと、用紙を搬送する用紙搬送手段とを有する画像記
   録装置において、前記現像ローラの記録方向が前記感光
   体の記録方向と逆であることを特徴とする画像記録装
   置。