JPH0950206A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、オゾン排出や電源部冷却のフ
ァンによる空気の流れに乗る現像部の浮遊トナーの飛散
を排除して、装置内が汚れずかつ駆動系等の動作の安定
を確保し、併せてベルトカートリッジ内のオゾンの滞留
を抑制して、画像品質が良好で信頼性の高い電子写真装
置を提供することにある。 【構成】本発明の電子写真装置は、ベルトカートリッジ
側板の現像位置及びケース底部の両側に、発泡材等の弾
性体を配置して、これらの弾性体はケースにベルトカー
トリッジを組み込んだときに接触するようにし、さら
に、ケース底部には感光体ベルトの駆動ロールの軸方向
に、この感光体ベルトと接触もしくは微小の隙間を有す
るシール部材を設置した構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体ベルトを用いた
電子写真装置に係り、特に装置内のトナー飛散防止に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真技術を利用した光プリン
タにおいて、現像装置やクリーナ部からの飛散トナーが
装置内に浮遊することにより、装置内に付着したり、帯
電器等に付着することにより種々の弊害を引き起こして
いる。これを防止するために、特開平4−328759 号公報
では、ベルト状感光体及びその周縁部に設けられる各種
画像形成用のプロセスを内蔵するプロセスカートリッジ
を着脱可能に備えたものにおいて、前記プロセスカート
リッジは画像形成装置への非装置時に前記ベルト状感光
体の画像転写域並びに画像露光域に設けた遮蔽部材が開
閉可能である構成としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、感
光ベルトに対して現像器をベルトの下側に配置しかつ露
後部や帯電部もベルトの下側に配置して、感光体ベルト
と現像器群ならびにクリーニング装置が感光体ベルトの
周面との間に形成する４か所のスリット状の間隔に、遮
蔽板をそれぞれ設けている。ところで、感光体ベルトに
対して、前述のように遮蔽板を設けると、現像器群で感
光体上に形成したトナー像が掻きとられてしまい画像品
質を低下するという問題がある。また現像器を感光体ベ
ルト下側に配置しているため、どうしてもオゾンが現像
装置間に滞留して感光体ベルトの劣化を早めるという問
題がある。

【０００４】本発明の目的は、上記問題点を解決すると
ともに、現像部の浮遊トナーを換気・冷却ファン等の空
気の流れに乗せないようにして、帯電器の汚れによる画
質低下や装置内への飛散による信頼性低下等の従来の不
具合を排除して、信頼性が高く画質の良好な電子写真装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】現像部と帯電器の間の空
気の流れをなくするために、ベルトカートリッジケース
と感光体ベルトの両側の間隙を、両側板に発泡材等の弾
性体を貼り付け等により一体化してなくする。ベルト駆
動ロール及び従動ロールの軸方向の間隙は、マイラー
（ＰＥＴ）等の先端部にシリコンゴム等の弾性体を取り
付けて、感光体ベルトに接触させるかもしくは隙間がほ
とんどない構成にすることによりなくする。さらに、ケ
ース底部の両側に、前記の両側板に取り付けた弾性体の
底面と接触するように、発泡材等の弾性体を取り付け
る。この構造で、現像部の浮遊トナーの空気の流れによ
る装置内への飛散が抑制できる。露光の光入射位置から
中間転写ドラム間は空気流の流れが妨げられない。

【０００６】

【作用】現像部の極微粉体の浮遊トナーは、ベルト駆動
ロールの軸方向において、ケースの底部に設けたマイラ
ー（ＰＥＴ）等により、ラビリンスが形成されて空気の
流れの速度変化が生じ、沈下しやすくなる。また、マイ
ラー（ＰＥＴ）等の先端部に取り付けたウレタンゴム等
の弾性体により、感光体ベルトと接触させられるので、
この部分でシールされて下流に浮遊トナーが流出しな
い。感光体ベルトの両側は、発泡材等の弾性体を設置し
てあるので、空気の流れがなくなっている。従って、こ
こからの浮遊トナーの飛散は阻止できる。その他感光体
ベルト下部は空気流が妨げられることがなくオゾンによ
る劣化を防止できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明による一実施例を図面を用いて
説明する。

【０００８】図１は、本発明を適用したカラーレーザプ
リンタの縦断側面図であって、電子写真装置本体１内の
中央部に位置する感光体ベルト２は、カートリッジとし
て形成したベルトカートリッジ３の一部をなし、駆動ロ
ール４，回転ロール５，テンションロール６及び従動ロ
ール７に張架されて回動自在に保持されている。駆動ロ
ール４及び回転ロール５は、感光体ベルト２に平坦な現
像領域を形成するように配置され、テンションロール６
及び従動ロール７は、後述するトナー像転写領域を形成
するように配置される。また、従動ロール７は感光体ベ
ルト２に後述する走査露光のための安定した露光面を形
成するように感光体ベルト２を案内する。ベルト駆動用
の駆動ロール４は、感光体ベルト２を矢印方向に所定の
速度で搬送するように回転する。駆動ロール４，回転ロ
ール５，テンションロール６及び従動ロール７は、両側
を側板８により挟持されており、さらにケース９に組み
込まれてベルトカートリッジ３を構成している。

【０００９】感光体ベルト２の下側には、感光体ベルト
２の表面に残留するトナーを除去するクリーニングブレ
ード１０が配置してある。ケース９の底部には、グリッ
ド１１ａを有するスコロトロンタイプの帯電器１１が取
り付けてある。ベルトカートリッジ３の下側には、レー
ザビームの走査露光装置１２が設置してある。

【００１０】感光体ベルト２の表面には帯電器１１によ
り所定の電位が一様に帯電され、上位の画像信号発生装
置から与えられるビデオ信号に制御されて、走査露光装
置１２から発生するレーザ光１２ａは、感光体ベルト２
の表面を横切る方向に所定の周期で繰返し偏向されて、
感光体ベルト２の表面を走査露光し、感光体ベルト２の
回動方向に所定の画素密度の静電潜像を形成する。

【００１１】感光体ベルト２の上側には、この感光体ベ
ルト２が平坦に回動する現像領域に対向させて複数の現
像器１３〜１６が着脱自在に配置され、それぞれの現像
器１３〜１６で形成した現像剤磁気ブラシで感光体ベル
ト２の表面を摺擦して静電潜像を現像剤中のトナーで現
像する。感光体ベルト２と各現像器１３〜１６との空隙
は、ベルトカートリッジ３の側板８に固定したステー１
７の両端部と各現像器に設けたギャップリング（図示せ
ず）が接触することで維持できる構成としてある。

【００１２】現像器１３にはイエロー（Ｙ）色のトナー
を混合した現像剤を使用し、現像器１４にはマゼンタ
（Ｍ）色のトナーを混合した現像剤を使用し、現像器１
５にはシアン（Ｃ）色のトナーを混合した現像剤を使用
し、現像器１６にはブラック（Ｂ）色のトナーを混合し
た現像剤を使用する。

【００１３】そして、これらの現像器１３〜１６を静電
潜像の対応色に合わせて選択的に感光体ベルト２に作用
させることにより、各静電潜像を対応する色のトナー像
を現像する。

【００１４】各静電潜像を現像するために、１つの現像
器１３（１４〜１６）が選択されて感光体ベルト２に作
用する時間は約５秒である。

【００１５】中間転写ドラム１８は、電子写真装置本体
１内に位置決めされた感光体ベルト２とトナー像転写領
域で接触しながら回転するように配置され、感光体ベル
ト２の表面に形成されたトナー像がこのトナー像転写領
域において転写される。

【００１６】中間転写ドラム１８も所定の速度で回転す
る。これは、感光体ベルト２の回動速度に等しい速度で
あり、感光体ベルト２と中間転写ドラム１８の動きは同
期している。

【００１７】中間転写ドラム１８の周囲には、その外周
表面に対向させて予備帯電器１９と転写ロール２０とド
ラムクリーナ２１とが配置され、中間転写ドラム１８の
外周表面に感光体ベルト２から各色のトナー像が重合す
るように順次転写されてカラートナー像となる。

【００１８】予備帯電器１９はコロナ放電器であって、
中間転写ドラム１８の表面に完成したカラートナー像が
記録紙２２へ転写するのを支援する電荷を与えるために
付勢されてコロナ放電を発生する。

【００１９】ドラムクリーナ２１は中間転写ドラム１８
の表面に対して離接移動可能であって、感光体ベルト２
から中間転写ドラム１８に複数の単色トナー像を重ねて
転写することにより、カラートナー像を形成する過程で
は、中間転写ドラム１８の外周表面から離れるように操
作され、中間転写ドラム１８の外周表面に完成したカラ
ートナー像を記録紙２２に転写した後は、この中間転写
ドラム１８の表面に残留するトナーを除去するために、
この表面に接するように操作される。

【００２０】給紙機構は、走査露光装置１２の下側の空
間に設置され、給紙カセット２３に収納した記録紙２２
を給紙ロール２４で抽出して送り出すように構成され
る。

【００２１】中間転写ドラム１８の表面に形成したカラ
ートナー像と、このトナー像を転写する記録紙２２の搬
送タイミングを整合するレジストロール２５は、給紙ロ
ール２４と転写ロール２０の間に設けられ、給紙ロール
２４から送り込まれた記録紙２２の搬送タイミングを整
えて転写ロール２０に送り込む。

【００２２】レジストロール２５は記録紙２２を所定の
速度（感光体ベルト２及び中間転写ドラム１８と同一の
速度）で搬送するように回転する。

【００２３】転写ロール２０の下流には搬送ガイド２６
と定着器２７と排紙ロール２８を設け、この排紙ロール
２８から送り出された印刷物（トナー像が定着された記
録紙２２）を載置する排紙トレー２９が、電子写真装置
本体１の上面に形成される。電子写真装置本体１はカラ
ーレーザプリンタの動作を制御する制御回路を内蔵する
が、図示説明は省略する。

【００２４】このような感光体ベルト２は、製造コスト
等の経済性を考慮するとマイラー（ＰＥＴ）等のシート
材に感光層を塗布した後に、シート両端を継ぎ合わせて
ベルト状に形成する方法がとられる。また、回動してい
るときの蛇行防止として裏面両の端部に、帯状のウレタ
ンゴム等が取り付けてある。

【００２５】ところで、図２示すように、感光体ベルト
２の駆動ロール４の上側（感光体ベルトの転写ドラムと
反対側の端部）には現像器１３が配置してある。従動ロ
ール７部に照射されるレーザ光１２ａにより、感光体ベ
ルト２上に形成された静電潜像を、この現像器１３のト
ナー３０ｂにより顕像化する場合（他の現像器で現像す
る場合も同様である）、帯電器１１に数ｋＶの高電圧を
印加して、コロナ放電をさせるとオゾンが発生する。こ
のオゾンは感光体ベルト２の帯電を阻害するので、換気
のためのファン（図示せず）を設けて、感光体ベルトカ
ートリッジケース９の内側及び周辺に空気の流れを生じ
させている。オゾンは空気より重いためケース９の底部
に滞留しやすいので、ここでの空気の流れが強くなるよ
うに換気ファンを配置してある。本例では矢印１の方向
である。矢印２は感光体ベルト２の回動方向を示す。

【００２６】図２に示す構造では、感光体ベルト２に対
して現像器を感光体ベルトの上面に配置したこと及び、
静電潜像をこの現像器１３で顕像化するときに、現像ロ
ール３３は感光体ベルト２の回動速度の数倍の周速で回
転しているため、現像部でトナー３３ａが舞い上がり浮
遊してしまう。トナー３３ａは平均粒径が１０μｍ程度
の微粉末のために、極めて弱い空気流でも搬送されてし
まう。さらにトナー３３ａは粒度及び帯電の分布を有し
ているので、現像に寄与しにくいものが浮遊して空気の
流れに乗りやすい。特に、図３に示す感光体ベルト２の
両側のケース９との間隙は顕著である。空気の流れに乗
った浮遊トナー３３ａは、帯電器１１で阻止されてグリ
ッド１１ａやケース９に付着して、感光体ベルト２の一
様な帯電を阻害し、静電潜像の現像ムラが生じて、大幅
な画質の低下を誘発する。従来は感光体ベルト２の両側
の間隙により、図４に示す帯電器１１の両端部へのトナ
ー３３ａの付着が特に多くなっていた。また、浮遊トナ
ー３３ａは電源部の冷却ファン（図示せず）等の空気の
流れに乗り、装置内の各部に飛散して汚れの増大をきた
すだけでなく、軸受に侵入して軸回転をロックしてしま
う等の重大な信頼性低下を起こす恐れがあった。そこ
で、本発明では上記図２に示した部分を次の図５に示す
ようにしたものである。

【００２７】本発明を図５及び図６を用いてさらに詳述
する。

【００２８】なお、本実施例は現像剤として、２成分現
像剤３０を用いているものとして説明する。イエロー
（Ｙ）現像器１３は、磁性キャリア３０ａと補給トナー
３０ｂを撹拌パドル３１で撹拌し、トナー３０ｂを帯電
させてドクターブレード３２で、現像ロール３３の現像
剤３０の厚さを所定値に規制する。そして感光体ベルト
２の現像位置で、現像ロール３３で搬送された現像剤３
０を、現像ロール３３に内蔵している磁石（図示せず）
により穂立ちさせ、静電潜像を顕像化して、トナー像を
形成する。現像部の感光体ベルト２と現像ロール３３の
ギャップは、１mm以下と狭く現像部の後方に現像剤３０
の溜りが生じる。現像部及びこの現像剤３０の溜り部で
は、感光体ベルト２，現像ロール３３の回転速度と現像
剤３０の穂立ち動作により、現像に寄与できなかったト
ナー３０ｂが浮遊トナーとして充満している。このた
め、ケース９にマイラー（ＰＥＴ）に発泡材等の弾性体
を貼り付けたシール部材（１）３４が取り付けていた。
また、駆動ロール４等を挟持している両側の側板８に
は、感光体ベルト２の幅が両側の側板８の間隔より大き
く設定してあるので、感光体ベルト２の内側に設置され
るように発泡材等の弾性体によるシール部材（２）３５
が一体に取り付けてある。また、図に示すように感光体
ベルト２の下部に設けた帯電器１１の設置位置から駆動
ロール４側のレーザビームの入射口位置を除いたケース
９の底部の両側には、このシール部材(２)に接触するよ
うに同様のシール部材（３）３６及びシール部材（４）
３７が取り付けてある。さらに、駆動ロール４の軸方向
のシールのために、ケース９の底部の突起部９ａ及び９
ｂには、マイラー（ＰＥＴ）等の別部材がそれぞれ取り
付けてある。突起部９ａの別部材（１）３８の先端部に
はウレタンゴム等の弾性体３９を貼り付けてあり、感光
体ベルト２に接触もしくは微小の隙間を設けるように設
定してある。突起部９ｂには別部材（２）４０が取り付
けてある。この別部材(２)４０は、別部材（１）３８と
同一のもので高さが異なるのみである。また、感光体ベ
ルト２に接触させるためのウレタンゴム等の弾性体を先
端部に取り付けるのは任意である。

【００２９】このようなシール構造にすることで、オゾ
ン排出や電源部冷却のファンによる空気の流れに乗る現
像部の浮遊トナーの飛散を排除できる。これにより帯電
器１１の浮遊トナーによる汚れを防止できるので、感光
体ベルト２の一様な帯電を阻害せず、画質の維持ができ
る。飛散トナーがないので装置内が汚れず、駆動系等の
動作の安定が確保でき、信頼性の高い電子写真装置を提
供できる。さらに、別部材３８，４０の作用により、発
生オゾンの溜りを排除できるのでオゾンによる感光体ベ
ルト２の帯電を阻害することもなくなり、画質の安定が
図れる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、空気の流れに乗る現像
部の浮遊トナーの飛散及びオゾンの滞留を排除でき、装
置内が汚れず感光体ベルトの一様な帯電を確保し、かつ
駆動系等の動作の安定が維持できるので、高画質・高信
頼性の電子写真装置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる電子写真装置の縦断側面図であ
る。

【図２】従来の技術による現像器及びベルトカートリッ
ジの部分的な断面説明図である。

【図３】従来の技術によるベルトカートリッジの部分的
な平面説明図である。

【図４】従来の技術によるときの帯電器の飛散トナーに
よる汚れの状態を示す説明図である。

【図５】本発明になる電子写真装置の現像器及びベルト
カートリッジの部分的な断面説明図である。

【図６】本発明になるベルトカートリッジの部分的な平
面説明図で、シール部材の配置を示す説明図である。

【符号の説明】

１…電子写真装置本体、２…感光体ベルト、３…ベルト
カートリッジ、４…駆動ロール、５…回転ロール、６…
テンションロール、７…従動ロール、８…側板、９…ケ
ース、９ａ，９ｂ…突起、１０…クリーニングブレー
ド、１１…帯電器、１１ａ…グリッド、１２…走査露光
装置、１３〜１６…現像器、１７…ステー、１８…中間
転写ドラム、１９…予備帯電器、２０…転写ロール、２
１…ドラムクリーナ、２２…記録紙、２３…給紙カセッ
ト、２４…給紙ロール、２５…レジストロール、２６…
搬送ガイド、２７…定着器、２８…排紙ロール、２９…
排紙トレー、３０…現像剤、３０ａ…キャリア、３０ｂ
…トナー、３１…撹拌パドル、３２…ドクターブレー
ド、３３…現像ロール、３４…シール部材（１）、３５
…シール部材（２）、３６…シール部材（３）、３７…
シール部材（４）、３８…別部材（１）、３９…弾性
体、４０…別部材（２）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早野 富夫 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体ベルトと、前記感光体ベルトの下側
   に配置され、感光体ベルト表面を一様に帯電させる帯電
   器と、前記帯電された感光体ベルトを１色毎に順次露光
   し静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体ベルトの
   上側に配置され、前記静電潜像を現像し感光体ベルト上
   にトナー像を形成する複数の現像器と、前記感光体ベル
   トの側方に配置され前記感光体ベルト上のトナー像を転
   写する中間転写ドラムと、前記中間転写ドラム上に形成
   されたカラートナー像を転写材に転写する転写手段と、
   前記転写材上のカラートナー像を定着する定着手段と、
   前記トナー像を中間転写ドラム上に転写後に感光体ベル
   ト上に残留するトナーを除去するために前記感光体ベル
   トの下側にクリーニング手段とを備えた電子写真装置に
   おいて、 前記感光体ベルトをカートリッジとして構成するケース
   内に収納し、前記感光体ベルトを回動自在に支持する複
   数本のロールを挟持した前記ケースの側板の前記感光体
   ベルトの前記帯電器を設置した部分付近から感光体ベル
   トを駆動する駆動ロール側に発泡材等の第１の弾性体を
   設け、前記ケースの前記露光装置からの光を取り入れる
   取り入れ口から前記駆動ロール側の底部に前記第１の弾
   性体と接触する第２の弾性体を配置し、前記感光体ベル
   トの駆動ロールの軸方向に前記感光体ベルトと接触もし
   くは微小な隙間を有する弾性部材を設けたことを特徴と
   する電子写真装置。