JPH11327286A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 供給ローラと現像ローラとを摩擦させてトナ
ーに帯電させる現像器の駆動装置において、高トルクが
付与される軸受けとギヤとを、メンテナンスを必要とし
ない機構で構成する。 【解決手段】 高トルクが付与されるギヤの支持機構に
おいて、支持フレームに突出配置される支軸４０には、
軸受け４１を乾式軸受けで構成したものを、ギヤ４３と
一体に設けたものを使用する。前記ギヤ４３としては、
ガラス繊維入りの樹脂材料を用いて構成し、高負荷が付
与された場合でも、ギヤの歯が破損したりすることがな
く、乾式軸受けにより支軸に対する回転作用が悪化する
ことがないように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高トルクを必要と
される回転部材の駆動を伝達する軸受け部材に関し、特
に、画像記録装置の現像ローラのような部材に対する駆
動部材の支持を良好に行い得る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および解決を要する課題】電子写真方式を
用いた画像記録装置においては、プロセスユニットの現
像器内に設けた現像ローラのように、高トルクが必要な
駆動系の駆動伝達のために使用されるギヤは、一般にガ
ラス繊維入りの繊維強化樹脂が使用されている。そし
て、前記ガラス繊維入りの樹脂でギヤを作成することに
より、ギヤの破損を防止できて、信頼性の高い駆動伝達
系を構成することができる。ところが、前記ガラス繊維
入りの樹脂でギヤを構成した場合には、ギヤを支持する
固定軸部材を削ってしまうという問題があり、そのよう
な問題を解消するために、ギヤの軸受けに含油軸受を用
いている。

【０００３】しかしながら、前記含油軸受を用いた場合
には、ギヤの摩耗した粉と含油軸受けのオイルとが混合
して、軸受部で粘性物が形成されるので、駆動系のトル
クが増大するという問題が発生する。そして、ギヤの負
荷トルクが増大すると、現像ローラ等の回転部材の回転
速度を一定に保つ上での障害となったり、駆動系に配置
するモータの脱調等の不具合の原因となる。

【０００４】本発明は、前述したような従来の駆動系の
問題を解消するもので、ガラス繊維入りの樹脂ギヤに対
して乾式軸受けを組み合わせて使用することにより、ギ
ヤの負荷トルクの増大を防止できる装置を提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体と、前
記感光体に一様な帯電を行わせてから静電潜像を形成す
る手段と、現像手段、および転写手段とを備え、前記現
像手段の感光体に対応させた位置に現像ローラを配置し
てなる画像記録装置に関する。本発明の請求項１の発明
は、前記現像ローラの駆動系のギヤを繊維強化樹脂を用
いて構成し、前記ギヤの軸受けを乾式軸受け部材で構成
することを特徴とする。請求項２の発明は、前記駆動系
のギヤをガラス繊維を用いた樹脂で構成し、前記ギヤを
乾式軸受けと一体に形成することを特徴とする。請求項
３の発明は、前記ギヤと軸受を設けた現像ローラを、非
磁性一成分トナーを用いて現像器に使用することを特徴
とする。

【０００６】前述したように構成することにより、本発
明においては、ギヤ部材の強度を高めることができ、高
トルクを受けても破損を起こさずに、駆動伝達の作用を
良好に行わせることができる。また、ギヤを乾式軸受け
と一体に組み合わせることにより、その構成を簡素化す
ることができる。さらに、こすれ合うようにして回転さ
れて、高トルクを負荷される現像ローラと供給ローラの
ような回転部材に対する駆動系に適用することにより、
駆動伝達を確実に行うことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発
明の画像記録装置の構成を説明する。図１に示す例は、
画像記録装置のプロセス装置の構成を示しているもの
で、本実施例に示す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１つのユ
ニットとして構成している。前記ユニットに配置される
現像器ユニット１０においては、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、感光体ドラムに対応させて配置する現像ローラ１
４、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。

【０００８】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に駆動されることによ
り、２つのローラの接触部でローラの表面がこすれ合う
ように回転され、前記こすれ合う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
させるようにする。また、現像ローラ１４には後述のブ
レード１５や、トナーが漏れだすのを防止する図示しな
いシール部材が押圧されている。そのため、現像ローラ
１４の駆動系では、前記ローラの駆動トルクが非常に大
きい値となるので、その部分でのローラ軸の支持に大き
な課題が残っていたのである。また、前述したようにし
て、前記現像ローラ１４の表面に付着されたトナーは、
感光体に向けて露出される前の段階で、ブレード１５が
押圧されることにより、一定の厚さの薄層として形成さ
れてから、感光体ドラム２１に対する現像位置に向けて
露出される。

【０００９】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、感光体ドラム２１と、前記感光
体ドラムに対して一様な帯電を行わせるための帯電ロー
ラ２２を設けている。また、前記感光体ユニット２０の
フレームの下部にはメモリ除去部材２３を設けて、感光
体ドラム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。

【００１０】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には、図２に示すよ
うにギヤを配列して構成する駆動伝導装置３０を設けて
おり、供給ローラ１３と現像ローラ１４に対する駆動
と、現像器に配置する他の回転部材（撹拌器）に対する
駆動伝達を行わせている。前記駆動伝導装置３０におい
ては、モータ３１の駆動ギヤ３２から、伝導ギヤ３３、
３４、３４ａ、３４ｂを介して中間ギヤ３６に伝達し、
ローラギヤ３５およびローラギヤ（現像ローラ用）３７
の駆動を行うように構成している。つまり、前記ローラ
ギヤ３５、３７に対して中間ギヤ３６を配置することに
より、前記ローラギヤに接続している２つのローラ部材
を同方向に回転させ、前記現像器に配置する供給ローラ
１３と現像ローラ１４との間で、トナーを摩擦帯電させ
る作用を行わせる。前記駆動伝導装置に配置するギヤに
おいて、ローラ軸やモータ軸に配置するもの以外のギヤ
は、駆動伝導装置のフレームに設けた支軸を介して支持
されるが、前記伝導ギヤと中間ギヤに対しては、駆動伝
達の際に高トルクが付与される状態となる。

【００１１】そこで、前記前記高トルクが付与されるギ
ヤに対しては、図３に示すような構造とすることによ
り、ギヤの強度を確保するとともに、支軸に対して回転
作用を良好に設定できるようにしている。前記図３に示
すギヤの実施例は、前記高トルクが付与されるギヤに対
して適用する構造であり、ギヤ４３をガラス繊維入りの
樹脂材料を用いて構成したものを用いている。前記ギヤ
４３の軸受け部には、乾式の軸受け部材として構成され
る軸受４１を一体に設けている。前記乾式軸受けとして
は、例えば、青銅裏金の上に青銅粉末を多孔質に焼結後
に、ＰＴＦＥと鉛の混合物を含浸させて構成するＤＵド
ライベアリング（商品名）を使用可能であるが、その他
に、同様な乾式ベアリングを用いることができる。前記
ギヤを支持する支軸４０は、支持フレーム４５から突出
して配置されており、前記支軸４１の先端部には止めリ
ング４２を配置してギヤの抜け出しを防止している。前
記図３の実施例に示すように、伝導ギヤや中間ギヤを構
成することによって、高トルクが付与されるギヤの支持
作用を良好に行わせることが可能となり、支軸に対する
軸受け部材の支持の作用を良好に行わせることができ
る。

【００１２】

【実施例】前述したような構成を有する画像記録装置
は、図４および図１に示すように、クリーニング装置を
設けずに、画像の転写後に感光体に残留したトナーを回
収し、再び画像形成に使用するクリーナレス方式の画像
記録装置として構成される。この実施例に示す画像記録
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。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２５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
２５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。

【００１３】前記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
際には、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。

【００１４】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、感光体ドラムに対して画像の書き込みを行うた
めの画像書き込み装置２４を設けて、前記上蓋部材９を
閉じた状態で、感光体ドラム２１に対する画像書き込み
装置の書き込み位置に自動的に設定される。

【００１５】前記プロセスユニットに設ける現像器ユニ
ット１０は、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、感光体ドラムに対
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１
４の表面に付着されたトナーは、ブレード１５に押圧さ
れることにより一定の厚さの薄層として形成され、感光
体ドラム２１に対する現像位置に向けて露出される。

【００１６】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、感光体ドラム２１と、前記感光
体ドラムに対して一様な帯電を行わせるための帯電ロー
ラ２２を設けている。また、前記感光体ユニット２０の
フレームの下部にはメモリ除去部材２３を設けて、感光
体ドラム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。

【００１７】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、前記図１に示される
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−４
００〜−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
するトナーの薄層の厚さを均一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。

【００１８】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、感光体ドラムに向けて
露出させ、感光体ドラム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。

【００１９】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、感光体ドラム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、感光体ドラ
ム２１に対して画像書き込み装置２４を配置して画像の
書き込みを行うとともに、感光体ドラムに形成したトナ
ー画像を転写ローラ２５と感光体ドラムとの電位差設に
より用紙に転写する。また、前記画像書き込み装置２４
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
感光体ドラムに光を照射する。前記感光体ドラム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、画像書き込み
装置２４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。

【００２０】前記感光体ドラムに形成される静電潜像に
対して、現像ローラ１４から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２１の表面の光照射部
位に吸引され、感光体ドラム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２５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。前記トナー画像が
転写された用紙は、感光体ドラムの回転により定着器１
８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、感光体ドラムの表面に残留するトナーは、
帯電ローラ２２により掻き乱されて感光体ドラムの表面
に分散されるとともに、感光体ドラムの表面の帯電と同
じ電位に帯電される。そして、感光体ドラムが現像ロー
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。

【００２１】

【発明の効果】前述したように構成することにより、本
発明においては、ギヤ部材の強度を高めることができ、
高トルクを受けても破損を起こさずに、駆動伝達の作用
を良好に行わせることができる。また、ギヤを乾式軸受
けと一体に組み合わせることにより、その構成を簡素化
することができる。さらに、こすれ合うようにして回転
されて、高トルクを負荷される現像ローラと供給ローラ
のような回転部材に対する駆動系に適用することによ
り、駆動伝達を確実に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用可能なプロセス装置の構成を示
す説明図である。

【図２】 現像器に配置する駆動機構の説明図である。

【図３】 高トルクが付与されるギヤと軸支持部材の構
成を示す説明図である。

【図４】 図１のプロセス装置を用いる画像記録装置の
説明図である。

【符号の説明】

１ 画像記録装置、 １０ 現像器ユニット、 １
１ 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、 ２
０ 感光体ユニット、 ２１ 感光体ドラム、２２
帯電ブラシ、 ２３ メモリ除去部材、 ２４
書き込み装置、２５ 転写ローラ、 ３０ 駆動
伝導装置、 ３１ モータ、３２ 駆動ギヤ、 ３
３・３４ 伝導ギヤ、３５・３７ ローラギヤ、
３６ 中間ギヤ、４０ 支軸、 ４１ 軸受、
４２ 止めリング、４３ ギヤ、 ４５ 支持フ
レーム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、前記感光体に一様な帯電を行
   わせてから静電潜像を形成する手段と、現像手段、およ
   び転写手段とを備え、前記現像手段の感光体に対応させ
   た位置に現像ローラを配置してなる画像記録装置におい
   て、 前記現像ローラの駆動系のギヤを繊維強化樹脂を用いて
   構成し、前記ギヤの軸受けを乾式軸受け部材で構成する
   ことを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】 前記駆動系のギヤをガラス繊維を用いた
   樹脂で構成し、前記ギヤを乾式軸受けと一体に形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記ギヤと軸受を設けた現像ローラを、
   非磁性一成分トナーを用いて現像器に使用することを特
   徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。