JPH0416883A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、像形成装置に関し、特に、例えば感光体ド
ラム内部に露光用光源を配置して、感光体ドラムの内側
から露光すると同時もしくは直後に、トナー現像する像
形成装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の画像形成装置において、圧力転写ローラ
は全域にわたって、導電性からなる材料で形成されてい
た。

〔発明が解決しようとする課題１ 上記従来の方法であると、画像領域以外、すなわち転写
用紙以外の部分は圧力転写ローラが直接感光体に接触す
るため、転写電圧により感光体の光導電体層を破壊する
恐れがあった。また、感光体に打痕なとがあり、感光体
の背面に電極に通ずる導電路が形成され、しかも、その
部分に直接転写ローラが接触すると、転写部材から過剰
な電流が流れ転写ローラに印加された電圧が降下する。

上記の感光体へのリーク電流による転写ローラの電圧降
下は、転写ローラの感光体長手方向の接触領域にわたっ
て、転写率がいちじるしく低下するという問題点が発生
する。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、圧力転写ローラからのリーク電流を防止し、転写
効率の向上をはかった像形成装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる像形成装置は、圧力転写ローラの少な
くとも画像領域に対向する位置を導電性とし、それ以外
を絶縁性としたものである。

〔作用１ この発明において、圧力転写ローラが直接感光体の光導
電体層に接触する部分は圧力転写ローラの絶縁性部分で
あるため、転写バイアスを印加してもその影響を受けな
い。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例としての光プリンタを示す
断面図である。また、第２図は、第１図の実施例におけ
る感光体ドラム、位置決め部材およびマグネットローラ
の嵌合状態を示す分解斜視図、第３図は感光体ドラムの
一例を示す部分拡大断面図、第４図は一部を破断して示
した要部の側面図である。以下には、この発明が光プリ
ンタに適用されたものとして説明するが、この発明は他
の像形成装置、例えば複写機やファクシミリなどにも適
用され得る。

第１図において、光プリンタ１０は本体１１を含み、本
体１１内部には感光体ドラム１２が回転自在に支持され
る。この感光体ドラム１２は第３図に示すように、例え
ばガラスなどからなる透明基体１２ａとその透明基体１
２ａの上に積層された透明導電層１２ｂおよび光導電体
層１２ｃとを含む。

感光体ドラム１２の外表面（光導電体層１２ｃ表面）に
接触するように駆動ローラ１３が設けられ、この駆動ロ
ーラ１３は図示しないモータ等の駆動源からの駆動力に
よって、感光体ドラム１２を回転させる。感光体ドラム
１２はその内表面、すなわち透明基体１２ａ表面に接触
する２つの固定支持ローラ１４および１５と、１つの可
動支持ローラ１６とによって回転自在に支持されている
ので、駆動ローラ１３が矢印Ａ方向に回転すると、これ
に応じて感光体ドラム１２も矢印Ｂ方向に回転する。こ
の駆動ローラ１３は、図では明らかでないが、感光体ド
ラム１２の幅方向端部（好ましくは両端部）に配置され
、他方、感光体ドラム１２の駆動ローラ１３と接触する
端部の表面はやや粗く形成され、それによって両者の摩
擦によって感光ドラム１２が正確に回転駆動される。

上述のように、感光体ドラム１２はその内側において固
定支持ローラ１４および１５ならびに可動支持ローラ１
６によって３点で支持される。第１図からよ（わかるよ
うに、これら各支持ローラ１４〜１６はいずれも、感光
体ドラム１２の幅方向両端に配置される。そして、可動
支持ローラ１６は、好ましは、駆動ローラ１３と感光体
ドラム１２の中心を結ぶ線上の中心対称位置に配置され
る。すなわち、可動支持ローラ１６は感光体ドラム１２
の回転中心を挟んで駆動ローラ１３と対向する位置に設
けられる。また、固定支持ローラ１４は、後述の感光体
ドラム１２の露光位置の延長線上に配置される。

そして、固定支持ローラ１４および１５の取付軸１７お
よび１８は、第２図に示されるように感光体ドラム１２
の両端に配置される側板１９にそれぞれ直接固着される
。

一方、可動支持ローラ１６の取付軸２０は、側板１９に
は直接は固着されない。すなわち、可動支持ローラ１６
の取付軸２０は、コイルばね２〕によって可動支持ロー
ラ１６が感光体ドラム１２の内部に押圧力を与えること
ができるように、両側の側板１９に取り付けられる。し
たがって、可動支持ローラ１６は感光体ドラム１２の内
周の径方向の変動に追従して、常に押圧力が与えられた
状態で感光体ドラム１２に密着できる。したがって、固
定支持ローラ１４および１５の感光体ドラム１２の内周
への接触位置は、感光体ドラム１２の内周が偏心してい
ても一定であるが、可動支持ローラ１６の接触位置は、
感光体ドラム１２の内周の偏心に追随して変化する。そ
のため、たとえば感光体ドラム１２の直径や真円度がば
らついた場合でも、可動支持ローラ１６の変位によって
、そのような寸法的ばらつきを吸収することができる。

なお、第２図からよくわかるように、固定支持ローラ１
５の取付軸１８および可動支持ローラ１６の取付軸２０
は、それぞれ、感光体ドラム１２の幅方向両端を貫通す
る長さを有するが、固定支持ローラ１４の取付軸１７は
短く、それぞれ、固定支持ローラ１４の長さにほぼ等し
い。そして、それぞれの取付軸１７は、両端の側板１９
に個別に取り付けられる。すなわち、両端の固定支持ロ
ーラ１４間には、後述の感光体ドラム１２の露光のため
の間隔が形成される。

感光体ドラム１２の内部には、さらにＬＥＤヘッド２２
が配置される。このＬＥＤヘッド２２の一方の主面には
、多数のＬＥＤ素子が感光体ドラム１２の幅方向に延び
る直線上に配列されたＬＥＤアレイ２２ａが形成され、
このＬＥＤアレイ２２ａからの光は、アーム２３ａによ
ってＬＥＤヘッド２２に固着されたロッドレンズアレイ
、すなわち集束性光伝送体２３によって、両端の固定支
持ローラ１４間において、感光体ドラム１２の透明基体
１２ａおよび透明導電層１２ｂを通して光導電体層１２
ｃへ照射される。

このように、露光光の光軸上に固定支持ローラ１４が配
置されることによって、露光光の焦点が確実に感光体ド
ラム１２の光導電体層１２ｃ上にもたらされる。すなわ
ち、露光光が照射される位置では、感光体ドラム１２は
常に固定支持ローラ１４によって一定位置に維持され、
したがって、露光光が照射される光導電体層１２ｃの位
置の変動が生じない。したがって、露光光の焦点があら
かじめその位置に合致するように調整されていれば、露
光光は常に光導電体層１２ｃ表面に結像する。したがっ
て、例えば感光体ドラム１２の直径や真円度にばらつき
があるときでも、それが焦点に影響しない。

なお、ＬＥＤヘッド２２はその両端において、ビス２４
によって、側板１９に一体的に固定される。したがって
、集束性光伝送体２３からの光照射位置、すなわち露光
位置と固定支持ローラ１４が感光体ドラム１２の内面に
接触する位置との関係は、感光体ドラム１２が回転して
も常に一定である。したがって、集束性光伝送体２３の
焦点が感光体ドラム１２の光導電体層１２ｃの表面に合
致するように調整されていれば、そこからの露光光は常
に光導電体層１２ｃ表面に結像される。そのため、例え
ば、感光体ドラム１２を組込むときや脱着するときでも
、集束性光伝送体２３の焦点位置を光導電体層１２ｃ表
面に合致させるための手間がかからない。

第１図に戻って、本体１１には、感光体ドラム１２の左
側に現像装置２５が設けられる。現像装置２５は、本体
１１のシャーシにコイルばね２６によって常に感光体ド
ラム１２側へ拘引されるように取り付けられる。現像装
置２５にはトナーカートリッジ２７が装填され、そのト
ナーカートリッジ２７から現像剤室２８内に供給された
トナーは、搬送スクリュー２９によってマグネットロー
ラ３０に搬送される。搬送されたトナーはマグネットロ
ーラ３０の円周上で磁気ブラシとして形成される。そし
て、その磁気ブラシの高さ、すなわち穂立ちの高さは穂
立規制板３１で調整され、マグネットローラ３０の回転
に応じて感光体ドラム１２と対峙する部分に転送される
。すなわち、トナーはマグネットローラ３ｏと感光体ド
ラム１２の光導電体層１２ｃとの間に送られる。

一方、図示しないが、マグネットローラ３０と感光体ド
ラム１２の透明導電層１２ｂとの間には、例えば２００
Ｖの直流電圧が印加されている。そして、マグネットロ
ーラ３０と対峙する感光体ドラム１２の光導電体層１２
ｃには、先のＬＥＤヘッド２２および集束性光伝送体２
３によって画像情報に応じた露光光が照射されている。

露光光を受けた光導電体層１２ｃの部分では、その抵抗
値が低下し、したがって、マグネットローラ３０と透明
導電層１２ｂとの間に、上述の電圧によって電流が流れ
る。したがって、その部分に存在するトナーはその電流
によって帯電される。他方、露光されない部分では光導
電体層１２ｃの抵抗は高いままであり、電流が流れない
のでトナーはほとんど帯電しない。また、露光された感
光体ドラム１２、すなわち光導電体層１２ｃ上には、上
述の電流によってトナーの帯電極性とは逆極性の潜像電
荷が生じており、帯電トナーは感光体ドラム１２の光導
電体層１２’ｃ表面に静電気力によって吸着される。こ
のようにして、ＬＥＤヘッド２２による露光とほぼ同時
に、現像装置２５によって感光体ドラム１２上にトナー
像が形成される。

良好なトナー現像を行うためには、上述のマグネットロ
ーラ３０と感光体ドラム１２とが対峙する部分の間隙を
正確に設定する必要があるばかりでなく、その部分が露
光光の光軸に対して正確に直交するようにマグネットロ
ーラ３０および感光体ドラム１２が位置決めされる必要
がある。

そこで、この実施例では、この部分の上述の位置決めは
第２図に示すように、感光体ドラム１２の幅方向両端に
配置され、かつ互いに平行な２つの位置決め部材３２に
よって設定される。他方、上述の間隔は、第２図に示さ
れるようにマグネットローラ３０の両端に回転自在にギ
ャップローラ３３を設け、そのギャップローラ３３を感
光体ドラム１２の表面に当接させることによって規定さ
れる。なお、各々の位置決め部材３２の左端には、マグ
ネットローラ３０の取付軸３４が嵌合される半円状の嵌
合部３５が形成される。

一方、前述のように、ＬＥＤヘッド２２等を一体固定し
た２枚の側板１９には、マグネットローラ３０との間隙
を位置決め部材３２によって設定するために、それぞれ
支持軸３６および３７が形成される。第２図からもよ（
わかるように、支持軸３６は円板状の側板１９のほぼ中
心に固着され、支持軸３７は側板１９の端部近傍に固着
される。そして、それぞれの位置決め部材３２には、支
持軸３６および３７を同時に嵌合するためのほぼＬ字形
の嵌合部３８が形成される。なお、一方の側板１９、す
なわち第２図では手前の側板１９には、後述の感光体ド
ラム１２の回動をしやすくするために、回動把持部３９
が一体的に形成される。

そして、すでに本体１１に取り付けられた位置決め部材
３２の嵌合部３８に支持軸３６および３７を嵌め込むこ
とによって感光体ドラム１２およびそれと一体物が本体
１１に取り付けられる。

この時、嵌合部３８の入口が狭いので、支持軸３６およ
び３７を同時に嵌合部３８に嵌合せることはできない。

そこで、まず、支持軸３６を嵌合部３８へ嵌合し、両側
の支持軸３６が嵌合部３８へ嵌まり込んだ段階で、感光
ドラム１２を支持軸３６を中心として回転させると、支
持軸３７も嵌合部３８へ嵌め込まれる。このようにして
支持軸３６．３７が嵌合部３Ｂに嵌合されると、マグネ
ットローラ３ｏと感光体ドラム１２の光導電体層１２ｃ
とが対峙する部分が、露光光の光軸と直交するように両
者が位置決めされる。そして、ギャップローラ３３の直
径を最適に設定することにより、マグネットローラ３０
と感光体ドラム１２との間隙が最適に設定される。

しかし、上述のように嵌合部３８に支持軸３６および３
７をそれぞれ嵌め込んだだけでは、マグネットローラ３
ｏと対峙する部分が正確に露光光の光軸に対して直交す
るとは限らない。その場合には、嵌合部３８に支持軸３
６および３７を嵌め込んだ後、特に第４図からよくわか
るように、支持軸３６を中心にして感光体ドラム１２を
回動させるように、回動把持部３９を若干回動させたや
ればよい。この時、支持軸３７が嵌合部３８に摺接して
その回動のガイドとなる。そして、回動把持部３９の形
成された突起４０が本体１１のシャーシ４１に付されて
いる目盛４２の中心に一致するように、回動把持部３９
を回動させる。突起４ｏと目盛４２の中心とが一致すれ
ば、集束性光伝送体２３からの露光光の光軸に対してマ
グネットローラ３ｏと感光体ドラム１２とが対峙する部
分が正確に直交した状態となる。

このようにして、マグネットローラ３０による現像位置
と露光光の照射位置との相対的位置関係を微調整する際
に、支持軸３６を中心として回動把持部３９を回動させ
るだけで、感光体ドラム１２内に設けられたＬＥＤヘッ
ド２２、すなわち集束性光伝送体２３の位置を簡単に調
整できる。

上述のようにして露光位置を、マグネットローラ３ｏと
の対峙する位置に配置した状態で側板１９をシャーシ４
１に固定する。すなわち回動把持部３９にはシャーシ４
１に一方の側板１９を一体的に固定するための長楕円上
の孔４３が形成されている。したがって、突起４ｏと目
盛４２との一致をみて、孔４３を通してビス４４で側板
１９をシャーシ４１に一体に固定すればよい。

第１図に示すように、本体１１において、現像装置２５
の上方には、給紙カセット４５が斜めに着脱可能に装着
される。給紙カセット４５には、多数の記録紙４６が積
層されて収納され、この記録紙４６はプレート４７上に
配置される。プレート４７はコイルばね４８によって押
し上げられているので、積層された一番上の記録紙４６
は給紙ローラ４９に押し付けられる。このため、給紙ロ
ーラ４９が駆動されると、記録紙４６が駆動ローラ５０
および従動ローラ５１からなるレジスタローラ対に送ら
れる。

感光体ドラム１２の上部近傍、詳しくは固定支持ローラ
１５と対向する位置には、感光ドラム１２とほぼ等しい
幅方向長さをもつ転写ローラ５２が設けられる。この転
写ローラ５２は支持軸５３を中心として回転できるよう
に支持されて構成されている。また、軸方向の断面は第
５図のようになっており、支持軸５２ａ、導電性ゴムロ
ーラ５２ｂ、その両端の絶縁性ゴムローラ５２ｃからな
り、図示はしていないが転写バイアスは支持軸５２ａ、
導電性ゴムローラ５２ｂを介して記録紙４６に印加され
る。

第１図に戻って、駆動ローラ５ｏおよび従動ローラ５１
からなるレジスタローラ対によってタイミング制御され
てきた記録紙４６には、転写ローラ５２によって、感光
ドラム１２表面に上述のようにして形成されたトナー像
が転写される。

転写ローラ５２は第５図に示すように、支持軸５２ａ、
導電性ゴムローラ５２ｂ、絶縁性ゴムローラ５２ｃから
なり、外部電源５４より支持軸５２ａに印加される。こ
こで、感光体ドラム１２と転写ローラ５２の導電性ゴム
ローラ５２ｂが転写電圧印加時に直接接すると、感光体
ドラム１２の光導電体層１２ｃが絶縁破壊する恐れがあ
る。また、光導電体層１２ｃに打痕等によりピンホール
が生じた場合、ピンホールに対して周囲から電流が流れ
込み易（、すなわち、ピンホールに向う電流経路が増加
し電圧効果が生じ易い。

しかし、上記実施例のように、転写ローラ５２の絶縁性
ゴムローラ５２ｃを画像領域外に対向する位置に配置す
る、すなわち、感光体ドラム１２と転写ローラ５２の導
電性ゴムローラ５２ｂが直接接しないようにすることに
より、上記の問題は生じない。ここで、画像領域は記録
紙４６と同じ、あるいはそれ以下である。

また、転写ローラ５２は第１図のように記録紙４６が無
い状態では感光体ドラム１２より離脱している。記録紙
４６が給紙カセット４５から走行を開始し、記録紙４６
の始端が駆動ローラ５０を通過すると同時に図示しない
センサにより一定時間後、すなわち、記憶紙４６の始端
が転写ローラ５２と感光体ドラム１２を結ぶ線上に到達
すると同時に、感光体ドラム１２に圧接し、次に転写バ
イアスを印加する構造としである。

さらに、転写終了直前、すなわち、記録紙４６の後端が
感光体ドラム１２と転写ローラ５２を通過する直前に転
写バイアスの電圧印加を停止し、次に転写ローラ５２を
感光体ドラム１２から離脱する構造を設けである。この
ことにより、転写ローラ５２の感光体ドラム１２への直
接的な接触が無（、感光体ドラム１２の破損を防止する
。

転写後の記録紙４６は感光ドラム１２から分離爪５５に
よって剥がされる。そして、記録紙４６の未定着のトナ
ー像が乱れないように、記録紙４６は吸引ファン５６で
若干上方への吸引力が与えられた状態で、加熱ローラ５
７および加圧ローラ５８からなる定着装置へと搬送され
る。

加熱ローラ５７の内部には、例えば８５０Ｗ程度のハロ
ゲンランプが内蔵され、表面の一部にはシリコンオイル
が含浸されたフェルト５９が圧接される。したがって、
記録紙４６が加熱ローラ５７および加圧ローラ５８の間
を通過すると、トナー像は加熱、加圧され定着処理を終
了する。そして、加熱ローラ５７の表面から記録紙４６
は分離爪６ｏで剥されて、排紙ローラ６１および６２か
らなる排紙ローラ対へと搬送され、本体１１の外に排出
される。

分離爪５５の下方で、かつ感光ドラム１２の周側面近傍
には、一部が感光ドラム１２の表面に当接するようにク
リーニングブレード６３が取り付けられる。このクリー
ニングブレード６３は、ゴム性で、感光ドラム１２の表
面に当接することによって残留トナーを掻き落す。掻き
落とされた残留トナーは、下方の廃トナー容器６４に溜
められる。この廃トナー容器６４も、先のトナーカート
リッジ２７と同様、本体１１に装脱自在に装填される。

したがって、廃トナーが充満すると、廃トナー容器６４
を空のものと交換する。

なお、この実施例では、本体１１の一部は、ジャムを生
じた記録紙４６を簡単に取り除けるように、開放可能な
分離ユニット６５として構成される。この分離ユニット
６５には、レジスタローラ対、定着ローラ対、および排
紙ローラ対を構成する一方の従動ローラ５１．加圧ロー
ラ５８．および排紙ローラ６２ならびに転写ローラ５２
が含まれる。そして、分離ユニット６５は、支持軸５３
を回動中心として、上方に開放可能に本体１１に装着さ
れる。したがって、例えばジャムが生じたときなど、分
割ユニット６５を支持軸５３を中心として上方に開放す
ると、記録紙搬送経路が露出する。これにより、詰まっ
ている記録紙４６を記録紙搬送経路から簡単に取り除け
る。

感光ドラム１２は、例えば、その表面を調べる必要が生
じたときなど、次の手順で本体１２から外す。まず、分
離ユニット６５を支持軸５３を中心として上方へ回動さ
せ、転写ローラ５２を感光ドラム１２表面から引き離す
。そうすると、感光ドラム１２の上部には転写ローラ５
２が配置されていた部分に作業空間ができる。次に、第
４図で示すようなビス４４を緩めて取り外す。そうする
と、回動把持部３９は、位置決め部材３２の嵌合部３８
に嵌合されている支持軸３６を中心として回動可能な状
態になる。そこで、回動把持部３９を上方に少し回動さ
せ、支持軸３７を嵌合部３８の底部から少し浮かせ、支
持軸３７を嵌合部３８の出口に導く。そして、両方の支
持軸３６が嵌合部３８から外せる状態にした後、回動把
持部３９を持ち上げて感光体ドラム１２全体を側板１９
とともに横方向に引き抜くと、感光体ドラム１２および
それとの一体物が本体１１かも完全に外れる。

感光体ドラム１２の本体１１への装着は、本体１１から
取り外したときとは反対の手順で行う。

このときのマグネットローラ３０と感光体ドラム１２の
露光位置との間隙は、ギヤプローラ３３の直径によって
決定されているので、本体１１に感光体ドラム１２を装
着するだけで、マグネットローラ３０と露光位置との間
隙は自動的に設定される。そしてこのとき、必要に応じ
て回動把持部３９によるマグネットローラ３０と感光体
ドラム１２との相対的な位置の調整が行われる。

なお、上述の実施例では、感光体ドラム１２がその外側
に接触する駆動ローラ１３によって回転された。しかし
ながら、感光体ドラム１２は、例えばモータによって直
接駆動され、またはタイミングブーりおよびタイミング
ベル１〜の組合せもしくは歯車列など他の駆動手段を介
して駆動されてもよい。また、感光体は必ずしもドラム
状でな（ともよい。

［発明の効果１ この発明は以上説明したように、転写ローラは少なくと
も画像領域に対向する位置を導電性とし、それ以外は絶
縁性としたので、圧力転写ローラのバイアスが感光体の
光導電体層に影響を与える恐れがな（なり、印字不良や
転写効率に関して大きな改善をもたらすことができる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は・この発明の一実施例としての光プリンタの全
体を示す断面図、第２図は、第１図の実施例中の光プリ
ンタにおける感光体ドラム、位置決め部材およびマグネ
ットローラの嵌合状態を示す分解斜視図、第３図は、第
１図の実施例に用いられる感光体ドラムの一例を示す部
分拡大断面図、第４図は同じく一部を破断して示した要
部の側面図、第５図は転写ローラの軸方向を示す断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明基体とその上に形成された透明導電層および光導電
   体層とを含み、かつ所定方向に移動させる感光体と、感
   光体の前記透明基体側に接触して前記所定方向への移動
   を支持するための複数の支持ローラと、前記感光体の透
   明基体側に配置され、かつ透明基体および透明導電層を
   通して光導電体層を露光するための露光用光源と、前記
   感光体の光導電体層側において、露光用光源による露光
   位置またはその近傍に配置され、かつ露光と同時もしく
   は直後に光導電体層表面に選択的にトナーを付着してト
   ナー像を形成する現像手段と、前記感光体外面に形成さ
   れたトナー像を用紙に転写する圧力転写ローラを有する
   転写装置とを備えた像形成装置において、 前記圧力転写ローラは少なくとも画像領域に対向する位
   置を導電性とし、それ以外を絶縁性としたことを特徴と
   する像形成装置。