JPH02165173A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば電子写真方式のブリンクや複写機など
の画像形成装置に係り、特に現像手段及び転写手段の像
担持体に対する位置保持手段と、転写手段への駆動力伝
達手段の改良に関する。

（従来の技術） 電子写真方式のレーザプリンタなどの画像形成装置には
、像担持体である円筒状の感光体上に形成された静電潜
像にトナーを供給して顕像化する現像ローラを有する現
像装置と、感光体上にトナーにより形成された画像を転
写材である用紙などに転写するため、感光体との間に用
紙などを挾持する転写ローラををする転写装置が設けら
れている。前記現像ローラ及び転写ローラのそれぞれの
両端近傍には、これらのローラと感光体とが当接して形
成されるニップ巾を安定して保持するために、それぞれ
一対のガイドローラが前記感光体の外周に転り接触して
設けられている。これらのガイドローラは従来は感光体
上のほぼ同じ位置で当接するように配設されていた。

しかしながら、このように配設された２対のガイドロー
ラによると、感光体上のほぼ同じ位置で現像ローラに設
けられたガイドローラと転写ローラに設けられたガイド
ローラとが転り接触するため、感光体の削れや摩耗がそ
の位置で促進され、正しいニップ巾が保持できなくなり
、良好な画像が得られなくなるという問題があった。ま
た感光体自体の耐久性を向上させても、感光体の寿命前
に画像不良が発生する可能性があった。

一方、前記転写ローラは歯車を介して感光体の回転に従
って回転駆動されるが、従来は感光体側に設けられた歯
車と転写ローラ側に設けられた歯車との歯数の関係につ
いては配慮されていなかった。このため感光体にニップ
１１をもって接触しこの感光体から駆動力を受けて回転
する転写ローラにより、感光体が受ける力がランダムな
周期で変動して回転速度の変動が発生し、出力される画
像に周期ブレが生じて画像が乱れるという問題があった
。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の画像形成装置によれば、現像ロ
ーラと転写ローラとの感光体に対する距離を一定に保持
するためのガイドローラが、感光体上のほぼ同じ位置で
転り接触するため、感光体の削れや摩耗がその位置で促
進され、正しいニップ巾が保持できなくなって良好な画
像が得られなくなるという問題があった。

一方、感光体の回転を転写ローラに伝達する歯車の歯数
について配慮されていなかったため、転写ローラと感光
体との間でランダムな周期で相対的な回転速度の変動が
発生し、出力される画像が乱れるという問題もあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ガイド
ローラによる感光体上の削れや摩耗を最少限にして感光
体の耐用期間を長くし、また感光体の回転速度の変動に
よる画像の乱れの発生を防止して、安定して良好な画像
を得ることのできる画像形成装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、第１の発明は、像
担持体の周辺に現像手段、転写手段を配設した画像形成
装置であって、前記現像手段に設けられトナーを前記像
担持体の表面に供給する現像ローラと、前記転写手段に
設けられ前記像担持体との間に転写材を挾持する転写ロ
ーラとのそれぞれの両端近傍に、前記像担持体の外周に
当接して所定の距離を保持するためのガイドローラを設
けるとともに、前記現像手段側に設けれたガイドローラ
と、前記転写手段側に設けられたガイドローラとを、軸
方向において相互に異なる位置に配設したものである。

また第２の発明は、前記像担持体の回転を前記転写手段
に設けられた転写ローラに伝達するための第１の歯車と
、この第１の歯車に係合する前記転写ローラの軸に設け
られた第２の歯車との歯数の比を整数比としたものであ
る。

（作用） 上記の第１の発明によると、現像ローラ及び転写ローラ
にそれぞれ設けられたガイドローラが、像担持体上の異
なる位置に当接するように配設されているので、像担持
体の削れや摩耗の発生個所が分散され、これらの発生に
よるニップ巾の変動が最少限におさえられ、像担持体の
耐用期間を長くして安定して良好な画像を得ることがで
きる。

また上記第２の発明によると、転写ローラに設けられた
歯車と像担持体に設けられた歯車との歯数の比を整数比
とすることにより、像担持体のランダムな周期の回転速
度変動を押えることができ、良好な画像を得ることがで
きる。

（実施例） 以下、本発明の第１の発明の一実施例を図面を参照して
説明する。

第１図乃至第５図に第１の発明の一実施例を示す。第１
図は本実施例の特徴を示す転写”ｂ−ラ１０５と現像器
１０４との感光体１０１に対する配置を示す正面図であ
る。

図中Ａは画像領域、Ｂは感光層１０１ａの巾を示してお
り、１４１は現像器１０４の現像ローラであり、１４１
ａ及び１４１ｂは一対のガイドローラで、現像ローラ１
４１と感光体ドラム１０１とのギャップを保持している
。又、図中Ｃは転写ローラ１０５のガイドローラ１０５
ａ、１０５ｂ間の外側寸法を示し、Ｄは現像器１０４の
がイドローラ１４１ａ、１４１ｂ間の内側寸法を示して
いる。このような構成において、感光体１０１上につき
あてられる転写ローラ１０５のガイドローラ１０５ａ、
１０５ｂは、現像器１０４のガイドローラ１４１ａ、１
４１ｂと異なる位置に配置され、かつ転写ローラ１０５
のガイドローラ１０５ａ、１０５ｂのほうが、現像器１
０４のガイドローラ１４１ａ、１４１ｂよりも内側に配
置されている。

すなわち、ＣＯＤとなるように配置される。

第２図は、″本実施例に係わる転写装置の概要を示す断
面図である。

図において、１０１は感光体ドラムで例えばＯＰＣドラ
ムを用いている。１０５は転写ローラでその両端のガイ
ドローラ１０５ａ、１０５ｂを保持している。上記転写
ローラ１０５は軸となるシャフト１３６の両端で、ベア
リング１３２及びブツシュ１３１を介してベース１３０
にガイドされて支持され、ベース１３０から突出した圧
縮コイル１３３により、上記ガイドローラ１０５ａ、１
０５ｂが感光体１０１に押しつけられることにより、ニ
ップ１１１をもって接触している。

１１１は転写ローラ１０５に付着したトナーや紙粉を除
去するクリーニング部材を包含したクリニング装置であ
り、 このクリーニング装置１１１は、上記転写ローラ１０５
が支持されているブツシュ１３１に支持されており、こ
れにより、上記クリーニング装置１１１は転写ローラ１
０５と一体となって位置決めされている。即ち、転写ロ
ーラ１０５が感光体１０１へ加圧する時にも、転写ロー
ラ１０５とこのクリーニング装置１１１との相対位置は
変化することない。

転写ローラ１０５の駆動は感光体１０１の端部に設けら
れた第１の歯車１３４から転写ローラ１０５の端部に設
けられた第２の歯車１３５へ伝達されることにより、行
なっている。

又、転写ローラ１０５の第２の歯車１３５のピッチ円径
は、転写ローラ１０５のガイドローラ１０５ａ、１０５
ｂの径にほぼ等しく、又、感光体１０１の第１の歯車１
３４のピッチ円径は感光体１０１の径にほぼ等しくなっ
ている。

第３図は、転写ローラ１０５の詳細を示す断面図である
。

本実施例における転写ローラ１０５は、第３図に示すよ
うに弾力的に変形可能な弾性層１３７、導電層１３８、
抵抗層１３９及び支持シャフト１３６からなっている。

抵抗層１３９は、たとえば導電性カーボンをポリエステ
ル樹脂に分散させて体積抵抗値１０８Ω・（至）程度で
０．１ｍ１１厚のものを使用している。

導電層１３８は、たとえば抵抗層１３９と同じ材料で体
積抵抗値１０４Ω・■程度にしたものを使用し、厚さを
０．１ｍｍとした。

弾性層１３７は、たとえばゴム硬度２０°の発泡ウレタ
ンを使用していてその軸方向の両端に後述する、たとえ
ば導電性ウレタンで体積抵抗値１０４Ω・印程度の導電
部材１４０を形成している。

次に、本実施例に係る転写ローラ１０５の動作について
説明する。

感光体１０１上のトナー像１４６は、感光体１０１の回
転方向（矢印Ｒ方向）に従って、トナー転写部（Ｋ　−
Ｊ間）に転送される。像転写部１０８でトナー像１４６
は、転写材である用紙Ｐに圧接される。この間、トナー
像１４６には、高圧発生回路１４７により供給されるト
ナー像の電荷（この図では負極性）と逆極性の転写電圧
が作用し、トナー像１４６は静電的に用紙Ｐに転写され
、用紙Ｐ上に画像を形成する。

このとき、像転写部（Ｋ−Ｊ間）では、転写ローラ１０
５の弾性層１３７の弾性変形により感光体１０１と用紙
Ｐは密着し巾広いニップ巾を形成する。

ローラ転写では、転写圧力が大きすぎるとトナー像の中
央部のトナーが転写材に転写されない現像を生ずる。例
えば文字記録では、白ヌキ文字すなわち、文字形のワク
のみが記録されてしまう。

転写圧力は、弾性層１３７のゴム硬度にも依存するため
、適当な条件で設定しなければ、良好な画像を得ること
ができない。

又、抵抗層１３９の体積抵抗値が低すぎると、転写電圧
印加時に感光体１０１との間に放電を生じたり、電荷注
入による単極性トナーが発生し、転写効率は著しく低下
する。

第４図（ａ）は、転写ローラの外観を示した図である。

転写ローラ１０５は、感光体１０１に対してニップ巾を
もって接触するようになっているため、転写ローラ１０
５の径ｅはガイドローラ１０５ａ。

１０５ｂの径ｄよりも大きくなっている。

しかし、ガイドローラ１０５ａ、１０５ｂがあたる感光
体１０１の部分が感光層部分よりも転写ローラ１０５の
食い込みｍ分以上径が小さい場合には、ｅ≧ｄでもかま
わない。

第４図（ｂ）は、前記第３図に示す転写ローラ１０５の
うちの弾性層１３７と支持シャフト１３６のみを示した
図である。

図中転写ローラ１０５の弾性層１３７は、上記転写ロー
ラ１０５が感光体１０１へ加圧される際のたわみを考慮
して、中央部の径を大きくし、両端部へ行くほど径を小
さくしたいわゆるクラウン形状をほどこして、長手方向
の荷重を均一にしている。すなわち図中ｇ＞ｆとなるが
如くにテーバをつけている。

しかし、第３図に示した転写ローラ１０５の導電層１３
８及び抵抗層１３９は、長手方向に均一な径であるため
、第４図（ａ）に示す転写ローラ１０５としては、長手
方向に対して均一な形状となる。

即ち、転写ローラ１０５は、長手方向に圧力分布を有し
たローラとなっている。

その際、少なくとも導電層１３８の内径をｈとすると弾
性層１３７の外径寸法ｆ、ｇは、ｇ＞ｆ≧ｈとなる。

又１４０は、図示しない導電層１３８と支持シャフト１
３６を導通させる導電ゴムなどの材料からなる導通部材
である。

次に、第１の発明の一実施例をレーザプリンタに適用し
た場合を第５図を参照して説明する。

第５図は、電子写真方式の単色レーザプリンタの概略的
構成を示している。

このレーザプリンタは、図示しない伝送装置などを介し
てコンピュータあるいは、ワードプロセッサなどのホス
トシステム（外部装置）と電気的に結合されており、外
部装置からのドツトイメージデータを受は入れてレーザ
ビーム光を変調することにより感光体への書き込みを行
ない、書込んだドツトイメージデータを現像して用紙上
に転写するようになっている。

すなわち、１００は装置本体で、この本体１００内には
ドラム状の感光体１０１が配設されており、この感光体
１０１は図示しない駆動源によって矢印Ｒ方向に回転さ
れる。

感光体１０１周辺部には、その回転方向に沿って帯電制
御形の帯電用帯電器１０２、静電潜像形成部１０３、図
示しないガイドローラををした現像部１０４、クリーニ
ング装置１１１を有した転写ローラ１０５、感光体１０
１上の残留トナーを清掃するクリーナ１０９、除電ラン
プ１１２が順次配設されている。

本体１００には、給紙カセット１０６が設けられている
とともに、この給紙カセット１０６から給紙ローラ１０
７で取出された記録媒体としての用紙Ｐを感光体１０１
と転写ローラ１０５との間に送給し、像転写部１０８及
び、定性器１１２を経た後、フェースアップ及びフェー
スダウンの切換部１１５により、それぞれの排紙ローラ
１１３゜１１４に導かれ、排紙部に排紙される。

静電潜像形成部１０３は、図示しない外部装置からのド
ツトイメージデータに応じて変調されたレーザビーム光
を発生する図示しない半導体装置ザ発振器（レーザダイ
オードなど）と、このレーザ発振器から出力されるレー
ザビーム光を集光するコリメータレンズなどのレンズ系
（図示せず）、このレンズ系で集光されたレーザビーム
光を走査する例えば４面の回転ミラー（ポリゴンミラー
）、この回転ミラー１１６を高速回転させるミラーモー
タ１１７、回転ミラーで走査されたレーザビーム光を正
しく感光体へ導くレンズ１２１、レーザビーム光を感光
体１０１の方向に反射させる反射ミラー１１９，１２０
、回転ミラー１１６で走査されたレーザビーム光を検出
するビーム光検出器（図示せず）などからなっている。

このような構成において、外部装置から印字開始信号を
受取ると、感光体１０１が回転するとともに、感光体１
０］８は帯電用帯電器１０２によって例えば表面電位的
０６００ｖになるように一様に帯電される。

次に、外部装置からドツトイメージデータを受取ると、
静電潜像形成部１０３がそのドツトイメージデータに応
じて変調されたレーザビーム光を出力し、そのレーザビ
ーム光によって帯７ヒされた感光体１０１の表面を走査
露光することにより、感光体１０１の表面に静電潜像を
形成する。感光体１０１に形成された静電潜像は、ガイ
ドローラ１３１、ａ、１３１．ｂを有した現像器１０４
によって、反転現像されることにより顕像化されたトナ
ー像となる。そして感光体１０１上のトナー像は、像転
写部１０８において、図示されない感光体１０１につい
たギヤにより駆動される転写ローラ１０５の作用により
、給紙カセット１０６から搬送されてきた用紙Ｐ上に転
写される。

トナー像が転写された用紙Ｐは、元管器１１８へ搬送さ
れてトナー像が元管され、そ−の後、排紙ローラ１１．
３．１１４により排紙される。

又、前記転写ローラ１０５にはトナーや紙粉除去のため
の清掃装置１１１が配設されており、像転写部１０８に
おいて常時汚れのない状態で転写を行なうことができる
。

転写ローラ１０５により、トナー像を転写された後、感
光体１０１上の転写残りトナーは、感光体１０１の周囲
部に配設されているクリーナ１０９によりクリーニング
され、例えば赤色ＬＥＤ等の除電ランプ１１２により一
様に除電される。

本実施例によれば、転写ローラ１０５のガイドローラ１
０５ａ、１０５ｂが現像器１０４のガイドローラ１３１
ａ、１３１ｂと、感光体１０１上の異なる位置に配置す
ることにより、従来よりも感光体］０１の削し及び摩耗
を最小限におさえることができ、長期間安定した転写性
能及び現（象性能をも維持することができるようになる
。

そして、近年ＯＰＣの感光体などにおいても長寿命化の
動きが目立つようになっているが、本実施例によれば、
充分対応できるようになる。

又、現状の現像器１０４の現像ローラ１３１には、両端
に必ずシールｌ］が必要で、よって現像ローラ１３１の
長さは「画像領域＋シール中＋α」必要である。一方、
本実施例によれば転写ローラ１０５は「画像領域＋α」
の長さでよいため、前述の如く、転写ローラ１０５のガ
イドローラ１０５ａ、１０５ｂが現像器１０４のガイド
ローラ１３１ａ、１３１ｂよりも内側に配置されること
によって、装置全体をコンパクトに作ることができる。

次に本発明の第２の発明の一実施例を第２図を参照して
説明する。

本実施例の特徴は、感光体１０１の回転を転写ローラ１
０５に伝達するために、感光体１０１と転写ローラ１０
５とにそれぞれ同心上に設けられた第１の歯車１３４と
第２の歯車１３５との歯数の比が整数比となるようにし
た点にある。他の部分の構造は前述した第１の発明の一
実施例と同様である。

本実施例によれば、感光体１０１のランダムな周期の同
期ブレをなくすことができるため、簡単な構成で比較的
良好な画像を得ることができる。

上記実施例では、転写ローラ１０５は両端近傍にそれぞ
れガイドローラ１０５ａ、１０５ｂを有し、かつ感光体
１０１側にニップ１１を有して接触する構造となってい
るが、少なくともいずれか一方の機能を有する転写ロー
ラであれば、同様の効果を得ることができる。

また、前記各発明の各実施例では、電子写真方式のレー
ザプリンタについて説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、他の画像形成装置にも同様に適用す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、現像ローラと転
写ローラのそれぞれの両端近傍に設けられたガイドロー
ラの軸方向の位置をずらしたので、ガイドローラによる
像担持体の削れや摩耗を最少限におさえることができ、
ニップ巾の変動を少くして長期間安定して良好な画像を
得ることができる。また転写ローラと像担持体との間で
回転の伝達を行なう歯車の歯数の比を整数比としたので
、像担持体のランダムな周期の回転速度の変動を押えて
良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の一実施例による転
写ローラと現像ローラの感光体に対する位置を示す正面
図、第２図は本実施例における転写装置の概要を示す一
部断面正面図、第３図は第２図の転写ローラの断面図、
第４図（ａ）は同じく正面図、第４図（ｂ）は第４図（
ａ）の弾性層を示す正面図、第５図は本実施例が適用さ
れたレーザプリンタを概略的に示す構成図である。 １０１・・・感光体（像担持体）、 １０２・・・帯電器、 １０３・・・静電潜像形成部、 １０４・・・現像部、 １０５・・・転写ローラ、 １０５ａ、　　１０５ｂ−・・ガイドローラ、１０９・
・・クリーナ（清掃手段）、 １１２・・・除電ランプ（除電手段）、１３４・・・第
１の歯車、 １３５・・・第２の山車、 １４１・・・現像ローラ、 １４１　ａ、　　１４１　ｂ−・・ガイドローラ、Ｐ・
・・用紙（転写材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、像担持体の周辺に現像手段、転写手段を配設した画
   像形成装置であって、 前記現像手段に設けられトナーを前記像担持体の表面に
   供給する現像ローラと、前記転写手段に設けられ前記像
   担持体との間に転写材を挾持する転写ローラとのそれぞ
   れの両端近傍に、前記像担持体の外周に当接して所定の
   距離を保持するためのガイドローラを設けるとともに、
   前記現像手段側に設けられたガイドローラと、前記転写
   手段側に設けられたガイドローラとを、軸方向において
   相互に異なる位置に配設したことを特徴とする画像形成
   装置。 ２、像担持体に形成される像を用紙に転写する画像形成
   装置であって、 前記像担持体の回転を前記転写手段に設けられた転写ロ
   ーラに伝達するための第１の歯車と、この第１の歯車に
   係合する前記転写ローラの軸に設けられた第２の歯車と
   の歯数の比を整数比としたことを特徴とする画像形成装
   置。