JP2638158B2

JP2638158B2 - 像形成装置

Info

Publication number: JP2638158B2
Application number: JP63295719A
Authority: JP
Inventors: 文彦浜田; 賢八白木; 担之星野; 信二鉄谷; 勝小沢
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JPH02141773A

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、特にたとえば感光体ド
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。

〔従来技術〕

この種の像形成装置の一例が、たとえば、昭和58年９
月13日付で出願公開された特開昭58−193957号公報にお
いて開示されている。この像形成装置においては、透明
基体とその上に形成された透明電極層および光導電体層
とを含む感光体の透明基体側から光導電体層を露光し、
光導電体層側に配置した現像器によって、その露光によ
って帯電されたトナーを露光と同時もしくは直後に光導
電体層表面に選択的に付着してトナー像を形成するよう
にしている。

そして、この像形成装置では、露光光の照射位置と現
像装置との相対的位置関係を微調整する必要があると
き、上述の特開昭58−193957号では明らかではないが、
露光光の光軸をその光軸と直交する方向に微動するよう
に、露光用光源たとえばLEDヘッドを平行移動させてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の従来技術においては、LEDヘッドの両端を操作
しながら平行移動させる必要があった。しかしながら、
LEDヘッドの両端を操作する場合、その操作が煩わしい
だけでなく、構造的にあるいはスペースとの関係で、両
端にその微調整機構を設けることは困難である。

しかも、大径の感光体ドラムを使用するならまだし
も、近年の小径の感光体ドラムにおいては、そのような
平行移動だけでは、その曲率および露光光の入射角度に
よっては露光光の焦点深度内に収めることが難しく、し
たがって露光光の光軸方向へも若干移動させなければな
らない。

したがって、従来の装置では、露光光の照射位置と現
像装置との相対的位置関係の微調整が容易ではなかっ
た。

それゆえに、この発明の主たる目的は、容易に露光光
の照射位置と現像装置との相対的位置関係の微調整が行
なえる、像形成装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、簡単にいえば、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
向に移動される感光体と、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、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を
備える像形成装置において、露光用光源による露光光の
照射位置を現像手段に対して相対的に変位可能にしたこ
とを特徴とする、像形成装置である。

〔作用〕

感光体はたとえば駆動ローラのような駆動手段によっ
て所定方向に移動され、感光体のそのような移動がたと
えば透明基体側に接触する複数の支持ローラによって支
持される。

感光体が移動されている状態で、たとえばLEDヘッド
からなる露光用光源からの露光光が、透明基体および透
明導電層を通して光導電体層に照射される。一方、その
ような露光位置に配置された現像手段のたとえばマグネ
ットローラと透明導電層との間には直流電圧が印加され
る。露光光が照射された部分では、光導電体層とマグネ
ットローラとの間に存在するトナーは、露光によって抵
抗値が低下した光導電体層を通してマグネットローラと
透明導電層との間に流れる電流によって帯電され、かつ
照射されない部分では光導電体層の抵抗値は高いままで
あるのでトナーは帯電しない。したがって、帯電トナー
が上述の電流によって逆極性に帯電した光導電体層の潜
像電荷によって吸着される。このようにして、露光用光
源による露光と同時もしくはその直後に光導電体層上に
トナー像が形成される。

実施例におけるように、感光体がドラムとして形成さ
れ、露光用光源を感光体ドラム内に一体的に設け、一体
物を感光体ドラムの幅方向両側の支持軸で支持する場
合、支持軸によってその一体物を回動するようにすれ
ば、露光用光源による露光光の照射位置を現像手段に対
して相対的に変化する。

〔発明の効果〕

この発明によれば、露光用光源による露光光の照射位
置を現像手段に対して相対的に変化できるので、その相
対的位置関係の微調整が簡単に行なえる。このとき、実
施例におけるように感光体ドラムと露光用光源との一体
物を回動させるようにすれば、より一層簡単に微調整で
きる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

〔実施例〕

第２図はこの発明の一実施例としての光プリンタを示
す断面図解図である。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されるが、この発明は他の
像形成装置、たとえば複写機やファクシミリなどにも適
用され得るということを予め指摘しておく。

第２図を参照して、光プリンタ10は本体12を含み、本
体12内部には感光体ドラム14が回転自在に支持される。
この感光体ドラム14は、第３図に示すように、先に引用
した特開昭58−153957号におけると同様に、たとえばガ
ラスなどからなる透明基体14aとその透明基体14aの上に
積層された透明導電層14bおよび光導電体層14cとを含
む。

感光体ドラム14の外表面（光導電体層14c表面）に接
触するように駆動ローラ16が設けられ、この駆動ローラ
16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14を回転させる。感光体ドラム14は、
その内表面すなわち透明基体14a表面に接触する２つの
固定支持ローラ18および20と１つの可動支持ローラ22と
によって回転自在に支持されているので、駆動ローラ16
が矢印Ａ方向に回転すると、応じて、感光体ドラム14も
矢印Ｂ方向に回転される。この駆動ローラ16は、図では
明らかでないが、感光体ドラム14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14の駆動
ローラ16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体ドラム14が正確に
回転駆動される。

上述のように、感光体ドラム14はその内側において固
定支持ローラ18および20ならびに可動支持ローラ22によ
って３点で支持される。第１図からよくわかるように、
これら支持ローラ18〜22はいずれも、感光体ドラム14の
幅方向両端に配置される。そして、可動支持ローラ22
は、好ましくは、駆動ローラ16と感光体ドラム14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22は感光体ドラム14の回転中心を挟んで駆
動ローラ16と対向する位置に設けられる。また、固定支
持ローラ18は、後述の感光体ドラム14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18および20の取付軸24および
26は、感光体ドラム14の両端に配置される側板28にそれ
ぞれ直接固着される。一方、可動支持ローラ22の取付軸
30は、側板28には直接は固着されない。すなわち、可動
支持ローラ22の取付軸30は、コイルばね32によって可動
支持ローラ22が感光体ドラム14内部に押圧力を与えるこ
とができるように、両側の側板28に取り付けられる。し
たがって、可動支持ローラ22は、感光体ドラム14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14に密着できる。したがって、固定支持
ローラ18および20の感光体ドラム内周への接触位置は感
光体ドラム14の内周が偏心していても一定であるが、可
動支持ローラ22の接触位置は感光体ドラム14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14の直径や真円度がばらついた場合でも、可動支持ロ
ーラ22の変位によって、そのような寸法的なばらつきを
吸収することができる。

なお、第１図からよくわかるように、固定支持ローラ
20の取付軸26および可動支持ローラ22の取付軸30は、そ
れぞれ、感光体ドラム14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18の取付軸24は短く、それぞ
れ、固定支持ローラ18の長さにほぼ等しい。そして、そ
れぞれの取付軸24は、両端の側板28に個別に取り付けら
れる。すなわち、固定支持ローラ18間には、後述の感光
体ドラム14の露光のための間隔が形成される。

感光体ドラム14の内部には、さらに、LEDヘッド34が
配置される。このLEDヘッド34の一方主面には、多数のL
ED素子が感光体ドラム14の幅方向に延びる直線上に配列
されたLEDアレイ34aが形成され、このLEDアレイ34aから
の光は、アーム36aによってLEDヘッド34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36によって、
固定支持ローラ18間において、感光体ドラム14の透明基
体14aおよび透明導電層14bを通して光導電体層14c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18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14の光導電体層14c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14は常に固定
支持ローラ18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14cの位置の変動が生じ
ない。したがって、露光光の焦点が予めその位置に合致
するように調整されていれば、露光光は常に光導電体層
14c表面に結像する。したがって、たとえば感光体ドラ
ム14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34はその両端において、ビス38によ
って、側板28に一体的に固定される。したがって、集束
性光伝送体36からの光照射位置すなわち露光位置と固定
支持ローラ18が感光体ドラム14の内面に接触する位置と
の関係は、感光体ドラム14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36の焦点が感光体ドラ
ム14の光導電体層14c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14c表面に
結像される。そのため、たとえば感光体ドラム14を組込
むときや脱着するときでも、集束性光伝送体36の焦点位
置を光導電体層14c表面に合致させるための手間がかか
らない。

第２図に戻って、本体12には、感光体ドラム14の左側
に、現像装置40が設けられる。現像装置40は、本体12の
シャーシにコイルばね42によって常に感光体ドラム14側
へ拘引されるように取り付けられる。現像装置40にはト
ナーカートリッジ44が装填され、そのトナーカートリッ
ジ44から現像剤室46内に供給されたトナーは、搬送スク
リュー48によってマグネットローラ50に搬送される。搬
送されたトナーはマグネットローラ50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52で調整され、マ
グネットローラ50の回転に応じて感光体ドラム14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50と感光体ドラム14の光導電体層14cとの間に送
られる。

一方、図示しないが、マグネットローラ50と感光体ド
ラム14の透明導電層14bとの間にはたとえば200Vの直流
電圧が印加されている。そして、マグネットローラ50と
対峙する感光体ドラム14の光導電体層14cには、先のLED
ヘッド34および集束性光伝送体36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14c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50と透明導電層14b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の抵抗は高いままであり、電
流が流れないので、トナーは殆ど帯電しない。また、露
光された感光体ドラム14すなわち光導電体層14c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14の
光導電体層14c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34による露光とほぼ同時に、
現像装置40によって感光体ドラム14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50と感光体ドラム14とが対峙する部分の間隔を正
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50および感光体ドラム14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１図に示すように間ドラム14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54によって
設定される。他方、上述の間隔は、第１図図示のように
マグネットローラ50の両端に回転自在にギャップローラ
51を設け、そのギャップローラ51を感光体ドラム14表面
に当接させることによって規定され得る。なお、各々の
位置決め部材54の左端には、マグネットローラ50の取付
軸56が嵌合される半円状の嵌合部58が形成される。

一方、前述のようにLEDヘッド34等を一体固定した２
枚の側板28には、マグネットローラ50との間隙を位置決
め部材54によって設定するために、それぞれ支持軸60お
よび62が形成される。第４図からもよくわかるように、
支持軸60は円板状の側板28の略中心に固着され、支持軸
62は側板28の端部近傍に固着される。そして、各々の位
置決め部材54には、支持軸60および62を同時に嵌合する
ための略Ｌ字形の嵌合部64が形成される。なお、一方の
すなわち第１図では手前の側板28には、後述の感光体ド
ラム14の回動をし易くするために、回動把持部66が一体
的に形成される。

そして、すでに本体12に取り付けられた位置決め部材
54の嵌合部64に支持軸60および62を嵌め込むことによっ
て感光体ドラム14およびそれとの一体物が本体12に取り
付けられる。このとき、嵌合部64の入口が狭いので、支
持軸60および62を同時に嵌合部64に嵌合させることはで
きない。そこで、まず支持軸60を嵌合部64へ嵌合し、両
側の支持軸60が嵌合部64へ嵌まり込んだ段階で、感光体
ドラム14を支持軸60を中心として回転させると、支持軸
62も嵌合部64へ嵌め込まれる。このようにして支持軸60
（および62）が嵌合部64に嵌合されると、マグネットロ
ーラ50と感光体ドラム14の光導電体層14c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51の直径を最適に設定す
ることにより、マグネットローラ50と感光体ドラム14と
の間隙が最適に設定される。

しかしながら、上述のように嵌合部64に支持軸60およ
び62をそれぞれ嵌め込んだだけではマグネットローラ50
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64に支持軸60およ
び62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60を中心にして感光体ドラム14を回動させる
ように、回動把持部66を若干回動させてやればよい。こ
のとき、支持軸62が嵌合部64に摺接してその回動のガイ
ドとなる。そして、回動把持部66に形成された突起68が
本体12のシャーシ70に付されている目盛72の中心に一致
するように、回動把持部66を回動させる。突起68と目盛
72の中心とが一致すれば、集束性光伝送体36からの露光
光の光軸に対してマグネットローラ50と感光体ドラム14
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50による現在位置
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60を中心として回動把持部66を回動させるだ
けで、感光体ドラム14内に設けられたLEDヘッド34すな
わち集束性光伝送体36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50と対
峙する位置に配置した状態で側板28をシャーシ70に固定
する。すなわち、回動把持部66にはシャーシ70に一方の
側板28を一体的に固定するための長楕円状の孔74が形成
されている。したがって、突起68と目盛72との一致をみ
て、孔74を通して、ビス76で側板28をシャーシ70に一体
固定すればよい。

第２図に示すように、本体12において、現像装置40の
上方には、給紙カセット78が斜めに着脱可能に装着され
る。給紙カセット78には、多数の記録紙80が積層されて
収納され、その記録紙80はプレート82上に配置される。
プレート82はコイルばね84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80は給紙ローラ86に押
し付けられる。このため、給紙ローラ86が駆動される
と、用紙80が駆動ローラ88および従動ローラ90からなる
レジスタローラ対に送られる。

感光体ドラム14の上部近傍、詳しくは固定支持ローラ
20と対向する位置には、感光体ドラム14とほぼ等しい幅
方向長さをもつ転写ローラ92が設けられる。駆動ローラ
88および従動ローラ90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送られてきた記録紙80には、転
写ローラ92によって、感光体ドラム14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。

転写後の記録紙80は感光体ドラム14から分離爪96によ
って剥がされる。そして、記録紙80の未定着のトナー像
が乱れないように、記録紙80は、吸引ファン98で若干上
方への吸引力が与えられた状態で、加熱ローラ100およ
び加圧ローラ102からなる定着装置へと搬送される。

加熱ローラ100の内部には、たとえば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104が圧接される。したがって、
記録紙80が加熱ローラ100および加圧ローラ102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100の表面から、記録紙80は分
離爪106で剥がされて排紙ローラ108および110からなる
排紙ローラ対へと搬送され、本体12の外に排出される。

分離爪96の下方で、かつ感光体ドラム14の周側面近傍
には、一部が感光体ドラム14表面に当接するように、ク
リーニングブレード112が取り付けられる。このクリー
ニングブレード112は、ゴム製で、感光体ドラム14表面
に当接することによって残留トナーを掻き落とす。掻き
落とされた残留トナーは、下方の廃トナー容器114に溜
められる。この廃トナー容器114も、先の現像カートリ
ッジ44と同様、本体12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114を空の
ものと交換する。

なお、この実施例では、本体12の一部は、ジャムを生
じた記録紙80を簡単に取り除けるように、開放可能な分
離ユニット116として構成される。この分離ユニット116
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90,加圧ローラ102およ
び排紙ローラ110ならびに転写ローラ92が含まれる。そ
して、分離ユニット116は、支持軸118を回動中心とし
て、上方に開放可能に本体12に装着される。したがっ
て、たとえばジャムが生じたときなど、分離ユニット11
6を支持軸118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80
を記録紙搬送経路から簡単に取り除ける。

感光体ドラム14は、たとえば感光体ドラム14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116を支持軸118を中心として上
方へ回動させ、転写ローラ92を感光体ドラム14表面から
引き離す。そうすると、感光体ドラム14の上部には、転
写ローラ92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76を緩めて取り外す。そ
うすると、回動把持部66は、位置決め部材54の嵌合部64
に嵌合されている支持軸60を中心として回動可能な状態
になる。そこで、回動把持部66を上方に少し回動させ、
支持軸62を嵌合部64の底部から少し浮かせ、支持軸62を
嵌合部64の出口に導く。そして、両方の支持軸60が嵌合
部64から外せる状態にした後、回動把持部66を持ち上げ
て感光体ドラム14全体を側板28とともに横方向に引き抜
くと、感光体ドラム14およびそれとの一体物が大体12か
ら完全に外れる。

感光体ドラム14の本体12への装着は、本体12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50と感光体ドラム14の露光位置との間隙はギャ
ップローラ51の直径によって決定されているので、本体
12に感光体ドラム14を装着するだけで、マグネットロー
ラ50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66によるマグネ
ットローラ50と感光体ドラム14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14がその外側
に接触する駆動ローラ16によって回転された。しかしな
がら、感光体ドラム14は、たとえばモータによって直接
駆動され、またはタイミングプーリおよびタイミングベ
ルト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。

【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である。第２図はこの実施例の光プリンタの全体を示す断面図解
図である。第３図はこの実施例に用いられ得る感光体ドラムの一例
を示す拡大部分断面図解図である。第４図はこの実施例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
示す側面図である。図において、10は光プリンタ、12は本体、14は感光体ド
ラム、16は駆動ローラ、18,20は固定支持ローラ、22は
可動支持ローラ、28は側板、34はLEDヘッド、36は集束
性光伝送体、40は現像装置、50はマグネットローラ、51
はギャップローラ、54は位置決め部材、56は取付軸、5
8,64は嵌合部、60,62は支持軸、66は回動把持部を示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星野担之東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者鉄谷信二東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者小沢勝東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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れる感
光体と、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、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を備える像形成装置
において、前記露光用光源による前記露光光の照射位置を前記現像
手段に対して相対的に変化可能にしたことを特徴とす
る、像形成装置。
【請求項２】前記感光体は前記光導電体層が外表面とな
る中空筒状のドラムとして形成される、請求項１記載の
像形成装置。
【請求項３】前記露光用光源は前記感光体ドラム内に前
記感光体ドラムと一体的に設けられ、前記露光光の照射
位置の変化を達成するために前記感光体ドラムを変位す
る変位機構を備える、請求項２記載の像形成装置。
【請求項４】前記感光体ドラムおよび前記露光用光源の
一体物を前記感光体ドラムの幅方向両側で支持する支持
軸を備え、前記変位機構は前記支持軸によって前記一体
物を回動する手段を含む、請求項３記載の像形成装置。
【請求項５】前記一体物の回動の状態を確認するための
回動確認手段を備える、請求項４記載の像形成装置。
【請求項６】前記回動確認手段は前記一体物とともに変
位する指示部および前記指示部によって指示される目盛
とを含む、請求項６記載の像形成装置。
【請求項７】前記感光体ドラムの内周に接触してその所
定方向への移動を支持するためのかつ前記感光体ドラム
と一体的に設けられた複数の支持ローラを備え、前記変
位機構は前記感光体ドラム，前記露光用光源および前記
複数の支持ローラの一体物を変位する、請求項３ないし
６のいずれかに記載の像形成装置。