JPH0743729Y2

JPH0743729Y2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0743729Y2
Application number: JP1155690U
Authority: JP
Inventors: 浩明佐藤; 眞一伊東
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2005-02-09
Also published as: JPH03103463U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はプリンタや複写機等に用いられる画像形成装置
に関するものである。

（従来の技術）従来、プリンタや複写機等において画像を形成する場
合、一般にカールソン方式による電子写真記録方法が用
いられている（電子写真学会編「電子写真技術の基礎と
応用」（昭和63年６月15日コロナ社発行）P28,46,47参
照）。

第３図は上記カールソン方式による電子写真記録方法を
用いた画像形成装置の概念図である。

図において、光学手段によって読み取られた原稿上の像
は、まずコロナ放電器１のコロナ放電によって帯電され
た感光体ドラム２の露光装置３により露光され、静電潜
像として形成される。この静電潜像は、現像装置４によ
り現像された後、転写装置５によって記録媒体８上に転
写され、定着装置６により定着されて画像が形成される
ようになっている。

上記感光体ドラム２を繰り返し使用するため、転写後の
残留トナーはクリーニング装置７により清掃される。

しかしながら、上記従来の画像形成装置においては、静
電的な作用による転写プロセスを用いているため転写率
が悪く、転写後における感光体ドラム２上に残留トナー
をクリーニングするプロセスを必要とし、さらに、ここ
で回収されたトナーを廃棄する保守作業が必要である。
そして、トナーの廃棄の際に身体や衣類を汚したり装置
内外にトナーが飛散するなどの問題があった。

また、静電潜像を形成してから記録媒体８にトナー像を
定着させるまでのプロセスが多く、装置が複雑となるば
かりでなく大型になってしまうという問題がある。そこ
で、感光体ドラム２上のクリーニング装置が不要で、装
置を小型にすることができる画像形成装置が提供されて
いる。

第４図は感光体ドラム上のクリーニング装置を不要とし
た画像形成装置の概略構成図である。

図において、導電性支持体101a上に光導電層101bを設け
て構成されるドラム状の静電潜像担持体101が、図示し
ない駆動手段により矢印方向に一定周速度で回転する。
102は無端状の被現像体であり、静電潜像担持体101と加
圧ロール103間に張架されている。該被現像体102は絶縁
性の性質を有しフィルム状に形成され、静電潜像担持体
101との摩擦力により矢印方向に移動する。

次に上記構成の画像形成装置の動作について説明する。

初めに、静電潜像担持体101がその表面に対向して設け
られた帯電装置104を用いて一様均一に帯電される。そ
して、帯電プロセスと露光プロセス間で被現像体102は
静電潜像担持体101に密着して等速度で移動する。

次に、露光装置105によって被現像体102を透過して画像
信号に対応して光が静電潜像担持体101に照射され、静
電潜像が形成される。

現像装置106は、静電潜像担持体101に密着した被現像体
102に対向して配設され、トナー担持体107上にトナー10
8を吸着して矢印方向に搬送し、静電潜像担持体101上に
形成された静電潜像に対応して被現像体102上に付着さ
せる。この時、トナー担持体107と被現像体102との空間
には、静電潜像担持体101に形成された静電潜像に伴う
電気力線が被現像体102を貫通して発生する。このため
トナー担持体107上の帯電したトナー108は、静電気力に
より被現像体102上に付着し、現像されトナー像が形成
される。

その後、静電潜像担持体101と分離した被現像体102は加
圧ロール103と発熱ロール113で構成される転写・定着部
へ搬送される。トナー像が形成された被現像体102と給
紙カセット120から給紙ロール115を介して送られた最終
記録支持体114がここで重ねられ、加熱、加圧される。
発熱ロール113の熱が最終記録支持体114を介して被現像
体102上のトナー108を溶融し、最終記録支持体114の繊
維間に加圧作用により浸透して転写と定着が同時に行わ
れる。

一方、転写、定着後の被現像体102にはわずかなトナー1
08が残留する場合があるが、加圧ロール103を圧接する
ように設けられた定着クリーナ118により除去される。
このときのトナー108の状態はまだ定着部における溶融
状態が継続しているので容易に残留トナーを除去するこ
とができる。

一方、静電潜像担持体101は現像プロセス後で被現像体1
02と分離した後は、除電手段である除電ランプ119によ
り全面に光が照射され、残留電荷が除去される。こうし
て、静電潜像担持体101は繰り返し利用される。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の画像形成装置においては、複
数枚の記録を行った場合、被現像体102を張架している
静電潜像担持体101、加圧ロール103、引張りロール111
の加工、製作による精度、画像形成装置を組み立てる時
の組立精度等により静電潜像担持体101と加圧ロール103
と引張りロール111間の平行度が低下したり、被現像体1
02の長さの精度等によって、静電潜像担持体101に密着
した被現像体102が静電潜像担持体101の長手方向にずれ
て蛇行することがある。

この蛇行を防止するために、各種の方法が提案されてい
る。例えば、無端ベルトが張架されている複数のローラ
の内の一つ以上のローラの両端にフランジを形成した
り、無端ベルトの端縁にパーフォレイション孔を形成
し、無端ベルトが張架されている複数のローラの内の一
つ以上のローラにスプロケットを形成して蛇行を防止し
たり、ローラの一端にリング状のガイド溝を設け、無端
ベルトの内側にガイド部を設けて蛇行を防止したりして
いる（特開昭63-75779号公報参照）。

ところが、フランジを用いる場合は無端ベルトの両端
が、またスプロケットを用いる場合にはパーフォレイシ
ョン孔が損傷を受けやすく、無端ベルトの交換が容易で
はない。

また、無端ベルトの両端に規制部材を設けて蛇行を防止
する方法がある（特公昭64-978号公報参照）が、製造コ
ストが高く無端ベルトの交換が容易ではない。

また、無端ベルトが張架されている複数のローラの一つ
以上にタイコ型のクラウンをつけて蛇行を防止する方法
があるが、無端ベルトが伸縮性のものである場合には有
効であるが、画像形成装置に用いる被現像体102の場
合、伸縮性のものを使用すると画像に乱れが発生してし
まう。

これに対して、無端ベルトが張架されている複数のロー
ラのほかにヨーイングロールを用いて矯正する方法が提
案されている（特開昭57-673号公報、特開昭58-21413号
公報参照）。この方法は、画像形成装置のような幅が広
くしかも厚さが数百μｍ以下の被現像体102の蛇行を矯
正するには有効的でかつ実用的である。

第５図はヨーイングロールを用いた画像形成装置を示す
図である。

図において、静電潜像担持体101の下流でかつ加圧ロー
ル103の上流にヨーイングロール121を配置している。ヨ
ーイングロール121の一端には、図示しないソレノイド
と復旧スプリングが設けられ、該ヨーイングロール121
はシャフトが連結されていない軸端側を中心にＣ−Ｄ方
向に揺動することができるように配置されている。

第６図はヨーイングロールを移動させる方向を示す図で
ある。

図に示すように、ヨーイングロール121に巻き付いてい
る被現像体102の巻き付け角をθとすると、この巻き付
け角の２等分線Ａ−Ｂに対して法線方向Ｃ−Ｄにヨーイ
ングロール121を移動させる。

第７図は従来の画像形成装置の要部斜視図である。

図において、122はソレノイド、123はピン、124は復旧
スプリング、125,126はセンサである。ソレノイド122の
シャフトはピン123によってヨーイングロール121の軸端
に連結されている。そしてソレノイド122は、ヨーイン
グロール121をＥ−Ｆ方向（第５図ではＣ−Ｄ方向に相
当する。）に移動することができるように配置され、ま
た、復旧スプリング124はソレノイド122の復旧動作のと
きに復旧できるように配置されている。

また、ヨーイングロール121は上記ソレノイド122のシャ
フトが連結されていない軸端側を中心に揺動される。

ソレノイド122に電圧を加えると、磁気力によってシャ
フトが吸引されて、ヨーイングロール121を図示Ｆ方向
に移動させる。その結果、ヨーイングロール121と被現
像体102との摩擦力によって被現像体102が図示Ｈ方向に
移動する。また、ソレノイド122に電圧を加えない場
合、復旧スプリング124の力によってシャフトが吸引さ
れ、ヨーイングロール121を図示Ｅ方向に移動させる。
その結果、ヨーイングロール121と被現像体102との摩擦
力よって被現像体102が図示Ｇ方向に移動する。このよ
うにして、被現像体102の蛇行をヨーイングロール121と
ソレノイド122と復旧スプリング124によって矯正するこ
とができる。

なお、被現像体102の位置の検出は２個のセンサ125,126
によって行われる。２個のセンサ125,126の配置位置は
被現像体102のループの内側、外側のどちらの面でもよ
く、また、被現像体102の周上で被現像体102以外のもの
が反射しない場所であればどこに配置してもよい。

第８図はヨーイング機構を動作させるための制御回路ブ
ロック図である。

図において、127A,127Bはコンパレータ、128はフリップ
フロップ、129は電源である。コンパレータ127A,127Bは
センサ125,126の受光部の出力電圧と基準電圧とを比較
するものであり、基準電圧を3Vに設定しておくと、セン
サ125,126の出力電圧が3V以下の場合は0Vを、3V以上の
場合は5Vを出力する。

上記コンパレータ127A,127Bの出力はフリップフロップ1
28に入力され、該フリップフロップ128は二つの入力信
号の状態によって0V又は5Vを出力する。このフリップフ
ロップ128の出力信号が5Vのとき、電源129はソレノイド
122に電圧を加え、ソレノイド122を動作させる。

例えば、第７図で被現像体102が図示Ｇ方向に移動して
センサ125の受光部によって被現像体102が検出され、セ
ンサ125の出力電圧が3Vを超えると、電源129からソレノ
イド122に電圧が加わり、該ソレノイド122によってヨー
イングロール121がＦ方向に移動させられ、被現像体102
はＨ方向に移動する。そして、被現像体102がＨ方向に
ある位置まで移動すると、今度は反対側のセンサ126の
受光部によって被現像体102が検出され、センサ126の出
力電圧が3Vを超えると、ソレノイド122に加えられてい
た電圧が切られる。その結果、復旧スプリング124によ
ってヨーイングロール121がＥ方向に移動し、被現像体1
02は再びＧ方向に移動する。この一連の動作の繰り返し
によって、被現像体102の蛇行はある決められた範囲内
に制御される。

上記説明のように、ヨーイングロール121を図示Ｃ又は
Ｄ方向（第５図）に移動させることによって、ヨーイン
グロール121と被現像体102間に摩擦力が生じ、被現像体
102の蛇行を矯正することができる。しかし、この装置
を用いて長時間記録を行った場合、最終記録支持体114
に斜めの黒筋が数本発生する。そして、最終的に被現像
体102が切断され画像記録が不可能となってしまう。

これは、被現像体102の蛇行を矯正するため被現像体102
に対してヨーイングロール121を傾けることにより、被
現像体102のヨーイングロール121の前後、すなわち静電
潜像担持体101とヨーイングロール121間と、ヨーイング
ロール121と加圧ロール103間だけにしわが発生ためであ
る。

この被現像体102にしわがある状態で、加圧ロール103と
発熱ロール113は圧接しているため、被現像体102のしわ
が固定化されてしまう。そして、このしわの先端に静電
潜像に関係なくトナー108が付着してしまうため、最終
記録支持体114の非画像部に数本の斜めの黒すじが発生
する。また、このまま長時間記録を続けていくと、この
固定化されたしわが繰り返し転写・定着部で圧接される
ため、この折り目に亀裂が入り、被現像体102が破損し
てしまう。

本考案は、上記従来の画像形成装置の問題点を解決し
て、被現像体の蛇行を矯正するヨーイングロールが被現
像体にしわを発生させるのを防止し、長時間にわたって
安定した画像を記録することができる画像形成装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）そのために、本考案の画像形成装置においては、静電潜
像担持体とシート状のフィルムを無端状に形成した被現
像体とを一部接触させて配設し、静電潜像が形成された
静電潜像担持体に密着して重ねられた上記被現像体に対
向して現像装置を設け、静電潜像担持体上の静電潜像に
対応したトナー像を被現像体上に形成する画像形成装置
において、一端が軸支されるとともに、他端が被現像体
の長手方向に往復自在に支持されたヨーイングロールが
揺動自在に配設されている。

そして、該ヨーイングロールは、上記被現像体に対して
摺動するように配設されるとともに、配設位置が、静電
潜像担持体の上流で、かつ転写・定着ユニットの下流と
してある。

（作用）本考案によれば、上記のように被現像体に対して摺動す
るようにヨーイングロールが揺動自在に配設されている
ので、ヨーイングロールを揺動させることによりヨーイ
ングロールと被現像体間に摩擦力を発生させ、被現像体
を横方向に移動させることができる。

また、ヨーイングロールは、配設位置が、静電潜像担持
体の上流で、かつ転写・定着ユニットの下流としてあ
る。ヨーイングロールを通過した被現像体には、矯正に
よってしわが発生することがあるが、下流側には転写ユ
ニットがないため、転写ユニットのロールによって被現
像体が挟まれて固定化することがない。

（実施例）以下、本考案の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本考案の実施例を示す画像形成装置の概略構成
図である。

図において、ドラム状に形成された静電潜像担持体101
が図示しない駆動手段により矢印方向に一定周速度に回
転する。この静電潜像担持体101は、導電性支持体101a
上に光導電層101bを設けたもので、セレン感光体、有機
系感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファスシリコン感光
体などいずれも使用することができる。本実施例では導
電性支持体101a上に光導電層101bとして電荷輸送層と電
荷発生層を順に積層したプラス帯電型有機系感光体を用
いている。

102は無端状の被現像体であり、その被現像体102は静電
潜像担持体101、加圧ロール103及び引張りロール111に
張架されている。被現像体102は静電潜像担持体101の摩
擦力により矢印方向に移動する。そして、被現像体102
が静電潜像担持体101と同速度で移動するように、引張
りロール111には被現像体102に適度な張力を与えるため
の張力機構が設けられる。

ここで用いる被現像体102は、露光の際の光源の波長に
適応した透光性と、現像の際の絶縁性と、転写・定着の
際の耐熱性が必要となり、これらを考慮してポリエステ
ル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサ
ルフォン、ポリエーテルエーテルケトン等の材料を用い
たフィルムが用いられる。

次に、この実施例における画像形成プロセスについて説
明する。

初めに、静電潜像担持体101はその表面に対向して設け
られた帯電手段としての帯電装置104により一様均一に
帯電される。帯電装置104には一般的に図示されるよう
なコロナ帯電器が用いられるが、ブラシ帯電器なども利
用することができる。この帯電プロセスと次の露光プロ
セス間で被現像体102は静電潜像担持体101と密着する。

露光プロセスでは、露光手段としての露光装置105によ
って画像信号に対応した光が被現像体102を透過して静
電潜像担持体101に照射され静電潜像が形成される。露
光装置105としては、ここで用いたLEDアレイとセルフォ
ックレンズ（商品名）を組み合わせたもののほかに、レ
ーザと作像光学系を組み合わせたものなどいずれのもの
も利用することができる。

次に、静電潜像担持体101に密着した被現像体102上に対
向して現像装置106が設けられる。この現像装置106は、
トナー担持体107上にトナー108を吸着して図示矢印方向
に搬送し、静電潜像担持体101上に形成された静電潜像
に密着した被現像体102上に現像する。本実施例では反
転現像が利用され、静電潜像担持体101の導電性支持体1
01aとトナー担持体107間にはバイアス電位が印加され
る。

上記構成で、トナー担持体107と被現像体102の空間に
は、静電潜像担持体101に形成された静電潜像に伴う電
気力線が被現像体102を貫通して発生する。このため、
トナー担持体107上の帯電したトナー108は静電気力によ
り被現像体102上に付着し、現像されてトナー像が形成
される。現像装置106としては、二成分磁気ブラシ現像
器、一成分磁気ブラシ現像器、一成分非磁性現像器など
いずれのものも利用することができる。

静電潜像担持体101と被現像体102が分離する際には、AC
コロナ帯電器112により被現像体102上の電荷が除去さ
れ、分離する際の放電により発生するトナー像の乱れが
防止される。

その後、静電潜像担持体101と分離した被現像体102は加
圧ロール103と発熱ロール113で構成される転写・定着部
へ搬送される。

一方、紙カセット120に収容された最終記録支持体114
（一般には紙が用いられる。）は、給紙ロール115によ
り取り出され、回転が停止された送紙ロール116に送ら
れて最終記録支持体114のスキューが矯正される。ここ
で、送紙ロール116が起動し、最終記録支持体114は転写
・定着部へ送られ、トナー像が形成された被現像体102
と重ねられ加熱、加圧される。そして、発熱ロール113
の熱が最終記録支持体114を伝達して被現像体102上のト
ナーを溶融し、最終記録支持体114の繊維間に加圧作用
により浸透して、最終記録支持体114への転写と定着が
同時に行われる。転写・定着された最終記録支持体114
は排紙ロール117によって装置の外部へ送出される。

一方、転写・定着後の被現像体102にはわずかな量のト
ナー108が残留する場合があるが、加圧ローラ103上の被
現像体102を圧接するように設けられた定着クリーナ118
により除去される。このときのトナー108はまだ定着部
における溶融状態が継続しているので容易に除去するこ
とができる。

また、静電潜像担持体101は現像プロセス後に被現像体1
02と分離し、除電手段である除電ランプ119により全面
に光が照射され、静電潜像担持体101上の残留電荷が除
去される。こうして、静電潜像担持体101は繰り返し利
用される。

ここで、上記ヨーイングロール121は静電潜像担持体101
の上流側で引張りロール111の下流側に配置される。

第２図は本考案の第２の実施例を示す画像形成装置の概
略構成図である。

第１図のヨーイングロール121の位置を引張りロール111
の上流側に変えてある。ここで、第５図の静電潜像担持
体101の下流でかつ加圧ロール103の上流にヨーイングロ
ール121を設けた場合と、第１図の静電潜像担持体101の
上流でかつ加圧ロール103と引張りロール111の下流にヨ
ーイングロール121を設けた場合と、第２図の静電潜像
担持体101と引張りロール111の上流でかつ加圧ロール10
3の下流にヨーイングロール121を設けた場合の３種類の
配置位置で長時間の連続印字を行ったときの被現像体10
2のしわの発生状態と被現像体102の蛇行の矯正状態につ
いて調べた結果を第９図に示す。

図に示すように、被現像体102の蛇行はヨーイングロー
ル121の配置位置にかかわらず矯正することができる。
しかし、被現像体102のしわの発生、この発生したしわ
の固定化については、静電潜像担持体101の上流でかつ
加圧ロール103の下流にヨーイングロール121を用いた場
合（第１図、第２図）の方が抑制できることが分かる。

第５図の従来の画像形成装置の場合、ヨーイングロール
121のすぐ下流に被現像体102を圧接して拘束する発熱ロ
ール113と加圧ロール103がある。該発熱ロール113と加
圧ロール103による狭圧力は、第１図、第２図の引張り
ロール111、静電潜像担持体101などの転動体が被現像体
102に与える拘束力よりも強い拘束力を被現像体102に与
える。したがって、被現像体102の蛇行を修正するため
にヨーイングロール121によって被現像体102を長手方向
に移動させても、加圧ロール103があるために被現像体1
02を長手方向に移動させづらい。これが、蛇行を矯正す
る点でほかの二つの方法よりも劣る原因となる。

そして、発熱ロール113と、それに圧接されて配置され
る加圧ロール103間にしわが発生した被現像体102が進入
すると、そのしわが圧力によって、圧接され固定化され
てしまう。

これに対して第１図、第２図の場合はヨーイングロール
121のすぐ下流には引張りロール111又は静電潜像担持体
101の転動体が配置されている。これらは、被現像体102
へ与える拘束力があまり強くないため、ヨーイングロー
ル121によって被現像体102を長手方向に移動させやす
い。また、引張りロール111に張架されている。被現像
体102は静電潜像担持体101の摩擦力により矢印方向に移
動する。そして、被現像体102が静電潜像担持体101と同
速度で移動するように、引張りロール111又は静電潜像
担持体101に圧接されて配置されている部材がないた
め、発生したしわが固定化されない。

なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、
本考案の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本考案の範囲から排除するものではない。

（考案の効果）以上詳細に説明したように、本考案によれば、静電潜像
担持体と無端状の被現像体とが一部を接触する構成で静
電潜像が形成された静電潜像担持体に密着重ねられた被
現像体の静電潜像に対応したトナー像を形成する画像形
成装置において、被現像体の蛇行を矯正するヨーイング
ロールの位置を、静電潜像担持体の上流でかつ加圧ロー
ルの下流に配置したため、被現像体にしわが発生せず、
長期間にわたって安定した画像を記録することができ、
また被現像体の寿命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す画像形成装置の概略構成
図、第２図は本考案の第２の実施例を示す画像形成装置
の概略構成図、第３図はカールソン方式による電子写真
記録方法を用いた画像形成装置の概念図、第４図は感光
体ドラム上のクリーニング装置を不要とした画像形成装
置の概略構成図、第５図は従来のヨーイングロールを用
いた画像形成装置を示す図、第６図はヨーイングロール
を移動させる方向を示す図、第７図は従来の画像形成装
置の要部斜視図、第８図はヨーイング機構を動作させる
ための制御回路ブロック図、第９図は被現像体のしわの
発生と蛇行の状態比較図である。 101……静電潜像担持体、101a……導電性支持体、101b
……光導電層、102……被現像体、104……帯電装置、10
5……露光装置、106……現像装置、107……トナー担持
体、108……トナー、111……引張りロール、114……最
終記録支持体、121……ヨーイングロール。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】静電潜像担持体とシート状のフィルムを無
端状に形成した被現像体とを一部接触させて配設し、静
電潜像が形成された静電潜像担持体に密着して重ねられ
た上記被現像体に対向して現像装置を設け、静電潜像担
持体上の静電潜像に対応したトナー像を被現像体上に形
成する画像形成装置において、（ａ）揺動自在に軸支されたヨーイングロールを、上記
被現像体に対して摺動自在に配設するとともに、（ｂ）上記配設位置を、静電潜像担持体の上流で、かつ
転写・定着ユニットの下流としたことを特徴とする画像
形成装置。