JP2757873B2 - 電子写真式プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 電子写真記録技術を利用した電子写真式プリンタであ
って、静電潜像の書込みのための光学的露光手段として
固体走査素子アレイ組立体例えばLEDアレイ組立体ある
いは液晶シャッタアレイ組立体等が用いられる電子写真
式プリンタに関し、 固体走査素子アレイ組立体のスペーサローラと静電潜
像担持体の表面との間に紙粉等の異物が入り込まないよ
うにして、固体走査素子アレイ組立体の自己収束性レン
ズの結像面と静電潜像担持体の表面との間の間隔を常に
一定に維持し得るように構成された電子写真式プリンタ
を提供することを目的し、 静電潜像担持体に一様な帯電領域を与え、この帯電領
域に光学的露光手段でもって静電潜像を形成し、静電潜
像を帯電トナーで現像し、その現像トナー像を記録媒体
に静電的に転写して該記録媒体に定着させる電子写真式
プリンタであって、光学的露光手段が固体走査素子アレ
イ組立体から構成され、固体走査素子アレイ組立体がそ
の両端に設けられたスペーサローラを静電潜像担持体の
表面上に転動係合させることによって静電潜像担持体の
表面から所定間隔に維持される電子写真式プリンタにお
いて、静電潜像担持体の表面がそこに転動係合させられ
たスペーサローラの箇所を通過させられる際のその上流
側で払拭要素が静電潜像担持体の表面に払拭係合させら
れることを特徴とする電子写真式プリンタを構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真記録技術を利用した電子写真式プリ
ンタであって、静電潜像の書込みのために固体走査素子
アレイ組立体例えば発光ダイオード（LED）アレイ組立
体あるいは液晶シャッタ（LCS）アレイ組立体等を用い
る電子写真式プリンタに関する。

周知のように、電子写真記録技術では、静電潜像担持
体である感光ドラムの表面上に一様な帯電領域を与え、
該帯電領域に光学的露光手段でもって静電潜像を形成
し、この静電潜像を帯電トナーで現像して可視像とし、
その帯電トナー像に記録紙等の記録媒体を適用させると
共に該記録媒体にその背面から帯電トナーとは逆極性の
電荷を与えて、該帯電トナー像を静電的に該記録媒体側
に転写し、その転写トナー像を持つ記録媒体を例えば熱
定着器等に送って、該転写トナー像を記録媒体に定着
し、これにより記録媒体上にトナー記録像が得られるこ
とになる。

かかる光学的露光手段として、レーザビーム走査型の
光学系を用いることが一般的であったが、近年LEDアレ
イ組立体あるいはLCSアレイ組立体等の固体走査素子ア
レイ組立体が注目されて普及されつつある。というの
は、レーザビーム走査型の光学系では、静電潜像担持体
すなわち感光ドラム面をレーザビームでもって走査させ
るために回転多面鏡等の機械的作動部等が必要とされ、
これが光学系全体を大型化し、しかも走査精度を低下さ
せる原因となるのに対して、LEDアレイ組立体あるいはL
CSアレイ組立体等の固体走査素子アレイ組立体では、そ
の全体構成をコンパクトに纏められると共に信頼性の高
い走査精度が保証されるという利点があるからである。

一方、LEDアレイ組立体あるいはLCSアレイ組立体等の
固体走査素子アレイ組立体においては、それと感光ドラ
ム面との間の距離を一定に維持させて該アレイ組立体上
の発光点すなわちドットを確実に該感光ドラム面に結像
させることが必要である。

〔従来の技術〕

第３図を参照すると、光学的露光手段として固体走査
アレイ組立体を用いる従来の電子写真プリンタが概略的
に示され、この電子写真式プリンタは静電潜像担持体と
して感光ドラム10を具備し、この感光ドラム10は記録作
動時に矢印Ａで示す方向に回転駆動させられる。感光ド
ラム10の周囲面にはその回転方向に沿って帯電器12、LE
Dアレイ組立体14、トナー現像器16、転写器18、クリー
ナ20および除電ランプ22が配置される。感光ドラム10と
転写器18との間に記録紙を通過させるために該転写器18
の一方の側には一対の搬送ローラ24が配置され、この一
対の搬送ローラ24は記録前の記録紙を保持する給紙トレ
イ26から繰出しローラ28によって繰り出された記録紙を
受け取って感光ドラム10と転写器18との間に送り込む。
一方、転写器18の他方の側にはヒートローラ30とバック
アップローラ32とが配置され、この両ローラは後述する
ように記録紙に転写されたトナー像を熱定着するために
用いられる。熱定着された記録紙は受容トレイ34上に集
積される。

帯電器12は例えばコロナ放電器として構成され、この
コロナ放電器によって感光ドラム10の感光面には一様な
帯電領域が形成される。このような帯電領域にはLEDア
レイ組立体14によって静電潜像が一ラインづつ書き込ま
れる。第４図に詳しく図示するように、LEDアレイ組立
体14は感光ドラム10の母線方向に沿って延在する長尺の
フレーム部材14aを有し、このフレーム部材14aにはその
長手方向に沿って空所14bが形成される。フレーム部材1
4aの空所14b内には一直線上に配置された多数のLED素子
14cを保持する回路基板14dが収容され、このとき一直線
上のLED素子14cはフレーム部材14cの底部に形成された
長手方向溝部14eを臨むように配置される。フレーム部
材14aの長手方向溝部14e内には多数の自己収束性レンズ
14fが収容され、これら自己収束性レンズ14fは第４図に
破線で示すように各LED素子14cの発光点を感光ドラム10
の表面上に結像されることになる。なお、第４図では、
感光ドラム10の感光面が便宜的に平面として示されてい
る。一直線上に配置されたLED素子14cの各々は記録画像
の画素（すなわち、１ドット）に対応し、それらLED素
子14cを画像データに基づいて選択的に発光させること
により、静電線像がいわゆる二値画像として感光ドラム
10の帯電領域に書き込まれることになる。

LEDアレイ組立体14によって書き込まれた静電線像は
トナー現像器16によって現像される。トナー現像器16は
例えば二成分トナーを収容するホッパ16aと、このホッ
パ16a内に配置された現像ローラ16bとからなる。現像ロ
ーラ16b内には周知のように磁石が内蔵され、これによ
り現像ローラ16bの周囲面には磁気ブラシが形成され
る。現像ローラ16bの回転中、その磁気ブラシによって
現像剤すなわち帯電トナーが感光ドラム10の表面上の静
電潜像側に搬送されてそこに静電的に付着され、これに
より静電潜像が可視像として現像される。

現像器16によって現像されたトナー像が転写器18を通
過させられるとき、記録紙も感光ドラム10の回転速度に
適当なタイミングで同期されて該感光ドラム10と転写器
18との間を通過させられ、このときトナー像が記録紙に
静電的に転写される。すなわち、転写器18は例えばコロ
ナ放電器として構成され、このコロナ放電によって記録
紙にはトナー像とは逆極性が電荷が与えられ、これによ
りトナー像は感光ドラム10側から記録紙側に転写させら
れる。転写トナー像を担持した記録紙はヒートローラ30
とバックアップローラ32との間に送り込まれ、これによ
り転写トナー像は記録紙上に熱定着される。

一方、感光ドラム10からトナー像が転写されて除かれ
た領域はクリーナ20によって清掃され、そこから残余ト
ナー等が排除される。なお、クリーナ20は例えばファー
ブラシ等から構成される。次いで、感光ドラム10の清掃
領域は除電ランプ22によって除電された後に再び帯電器
12によって一様に帯電されて次の静電潜像の書込みに備
える。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、LEDアレイの発光点を感光ドラム面に結像
させるために用いられる自己収束性レンズの焦点深度は
±0.2ないし0.5mmと非常に浅く、このためLEDアレイを
感光ドラム面から所定間隔を置いて支持したとしても、
感光ドラムの偏心等の影響を受けて感光ドラム面と自己
収束性レンズの結像面との間の距離が変動し得る。した
がって、LEDアレイの発光点の結像がディホーカスとな
って、記録画像の品位が低下するという問題が生じ得
る。

そこで、従来では、第５図に示すように、LEDアレイ
組立体14をスペーサローラ36によって感光ドラム10の感
光面（第５図では、第４図の場合と同様に感光面は便宜
的に平面として図示されている）に対して支持させる方
法が採用されている。詳述すると、スペーサローラ36は
LEDアレイ組立体14の両側から吊下されるような態様で
取り付けられ、LEDアレイ組立体14はその両端のスペー
サローラ36を感光ドラム10の両側周面に対して弾性的に
当接させるような態様で保持される。すなわち、LEDア
レイ組立体14は感光ドラム10の感光面に対して前後方向
に案内移動し得るように保持され、しかも適当な弾性手
段によって該感光ドラム10の感光面側に弾性的に押圧さ
せられる。その結果、感光ドラム10の回転中、スペーサ
ローラ36は該感光ドラム10の両側周囲面に対して常に追
従する態様で転動させられ、このためLEDアレイ組立体1
4の自己収束性レンズの結像面と感光ドラム10の感光面
との間の距離が常に所定間隔に維持されて、LEDアレイ
の発光点の結像が常に焦点の合った状態で得られること
になる。

しかしながら、感光ドラム10の感光面特にその両側周
囲面には記録紙から発生した紙粉等（第５図では微細な
黒点として示される）の異物が存在し、このような異物
がスペーサローラ36と感光ドラム面との間に入り込む
と、該スペーサローラ36が感光ドラム面から離れるよう
に変位し、その結果LEDアレイ組立体14の自己収束性レ
ンズの結像面と感光ドラム10の感光面との間の所定間隔
が維持され得なくなって、LEDアレイの発光点の結像が
ディホーカスとなり得る。なお、このような問題は別の
固体走査素子アレイ組立体例えばLCSアレイ組立体の場
合についても言える。

したがって、本発明の目的は上述したようなタイプの
電子写真式プリンタであって、固体走査素子アレイ組立
体のスペーサローラと静電潜像担持体の表面との間に紙
粉等の異物が入り込まないようにして、固体走査素子ア
レイ組立体の自己収束性レンズの結像面と静電潜像担持
体の表面との間の間隔を常に一定に維持し得るように構
成された電子写真式プリンタを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成するために、本発明による電子写真
式プリンタにあっては、静電潜像担持体に与えられた一
様な帯電領域に静電潜像を書き込むための光学的露光手
段が固体走査素子アレイ組立体から構成され、この固体
走査素子アレイ組立体がその両端に設けられたスペーサ
ローラを静電潜像担持体の表面上に転動係合させること
によって該静電潜像担持体の表面に払拭係合させられ、
該払拭要素は前記固体走査素子アレイ組立体によって支
持されていることが特徴とされる。

〔作 用〕

以上の構成から明らかなように、本発明によれば、ス
ペーサローラが静電潜像担持体に対して転動係合させら
れる面が常に払拭されて清掃されるので、紙粉等の異物
がスペーサローラと静電潜像担持体との転動係合箇所に
入り込むことが防止される。

〔実施例〕

第１図を参照すると、本発明を実施すべき電子写真式
プリンタの概略構造が斜視図として示されており、この
電子写真式プリンタの構成は第３図に示した電子写真式
プリンタの構成と実質的に同じである。すなわち、感光
ドラム40は記録作動中に矢印Ｂで示す方向に回転駆動さ
せられ、該感光ドラム40の周囲にはその回転方向に沿っ
て帯電器42、LEDアレイ組立体44、トナー現像器46、転
写器48、クリーナ50および除電ランプ52が配置され、こ
れら構成要素は第３図に示したものと実質的に同じ構成
を持つ。転写器48の一方の側には一対の搬送ローラ54が
設けられ、この一対の搬送ローラ54には一対の記録紙ガ
イド板56が近接して配置される。一対の記録紙ガイド板
56は図示されない給紙トレイから繰り出された記録紙を
案内して一対の搬送ローラ54に導き、次いで記録紙はそ
の一対の搬送ローラ54によって感光ドラム40と転写器48
との間に送り込まれる。感光ドラム40と転写器48との間
に送り込まれた記録紙には第３図を参照して説明した場
合と同様な態様でトナー像が転写され、この転写トナー
像を担持する記録紙は転写器48の他方の側に設けられた
無端搬送ベルト組立体58によって例えばヒートローラと
バックアップローラとからなる定着部（図示されない）
に送り込まれる。

第１図に示すような電子写真式プリンタのLEDアレイ
組立体44のフレーム部材44aが両端面壁のそれぞれには
適当な支持板部材44bが第２図に示すように下方に延在
するような態様で取り付けられ、この支持板部材44bの
下端はLEDアレイ組立体44のセルホックレンズアレイ44c
（第１図）の結像面の付近まで延びる。支持板部材44b
の下端にはスペーサローラ60が軸着され、このスペーサ
ローラ60は感光ドラム40の両側周囲面に転動係合させら
れることになる。すなわち、LEDアレイ組立体44は第５
図を参照して説明した場合と同様に感光ドラム40の感光
面に対して前後方向に案内移動し得るように保持され、
しかも適当な弾性手段（図示されない）によって該感光
ドラム40の感光面側に弾性的に押圧させられ、その結果
感光ドラム40の回転中、スペーサローラ60は該感光ドラ
ム40の両側周囲面に対して常に追従する態様で転動させ
られて、LEDアレイ組立体44の自己収束性レンズアレイ4
4cの結像面と感光ドラム40の感光面（第２図では、便宜
的に平面として図示されている）との間の距離が常に所
定間隔に維持されることになる。スペーサローラ60の直
径については、自己収束性レンズアレイ44cの焦点が感
光ドラム40の感光面上に一致するように選ばれる。な
お、スペーサローラ60について説明した構成は第５図に
示したスペーサローラ36の場合と実質的に同じである。
尚、LEDアレイ組立体44は感光ドラム40の偏心に追従す
べくドラム40方向にバネ手段100により付勢されてい
る。

本発明によれば、第２図に示すように、払拭要素62が
感光ドラム40の両側周囲面のそれぞれのスペーサローラ
60に近接して適用される。すなわち、各払拭要素62は感
光ドラム40の表面がそこに転動係合させられたスペーサ
ローラ60の箇所を通過させられる際のその上流側に配置
させられる。払拭要素62は例えばシリコンゴム等から形
成され、しかも感光ドラム40の両側周囲面すなわちスペ
ーサローラ60が転動係合する箇所に対して弾性的に押圧
させられ、これにより紙粉等の異物（第２図では、微細
の黒点として示される）が払拭要素62に捉えられて感光
ドラム40とスペーサローラ60との転動係合箇所に入り込
まないようにされる。

払拭要素62を感光ドラム40に対して弾性的に押圧させ
るために、払拭要素62の頂面に剛性板64を取り付け、こ
の剛性板64から直立したピン部材66を支持板部材68の水
平部に摺動自在に挿通させると共に、ピン部材66に取り
付けた圧縮コイルばね要素70を該水平部と剛性板64との
間に拘束させ、これにより払拭要素62は感光ドラム40の
面に対して弾性的に押圧された状態で払拭係合させられ
る。本実施例では、支持板部材68はLEDアレイ組立体44
のフレーム部材44aの側壁部に取付支持されるが、必要
に応じて該支持板部を帯電器42のケーシングあるいはプ
リンタ自体のフレームハウジングに対して取付支持する
ようにしてもよい。

上述の実施例では、固体走査素子アレイとしてLEDア
レイについて述べたが、本発明をLCSアレイ等にも適用
し得ることは言うまでもない。また、上述の実施例で
は、２つの払拭要素を感光ドラムの両側周囲面にそれぞ
れ配置させたが、長尺の単一払拭要素を該感光ドラムの
感光面を横断させるように配置してもよい。更に、スペ
ーサローラ60の全体を覆う部材を設け、この部材とドラ
ム面との間に払拭要素であるスポンジ等の発泡体を介在
させ、第２図のようにスペーサローラ60と払拭要素62と
の間の感光ドラム間に浮遊トナーが付着することも防止
出来る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、固
体走査素子アレイ組立体のスペーサローラが静電潜像担
持体に対して転動係合させられる面が常に払拭されて清
掃されて、紙粉等の異物がスペーサローラと静電潜像担
持体との転動係合箇所に入り込むことが防止されるの
で、固体走査素子アレイ組立体と静電潜像担持体との間
の間隔が常に一定に維持されて、固体走査素子アレイ組
立体の発光点が焦点の合った状態で常に静電潜像担持体
の表面に結像され得ることになり、このため高品位の記
録画像を確実に保証することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施すべき電子写真式プリンタを示す
斜視図、第２図は第１図の電子写真式プリンタのLEDア
レイ組立体を拡大して示す側面図であって、そこにスペ
ーサローラおよび払拭要素とを適用した状態で示す図、
第３図は従来の電子写真式プリンタを原理的に示す概略
図、第４図は第３図の電子写真式プリンタのLEDアレイ
組立体の拡大横断面図、第５図は第４図のLEDアレイ組
立体の側面図であって、その端面壁側にスペーサローラ
を取り付けた状態で示す図である。 40……感光ドラム、42……帯電器、 44……LEDアレイ組立体、 46……トナー現像器、48……転写器、 50……クリーナ、52……除電ランプ、 60……スペーサローラ、62……払拭要素。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電潜像担持体に一様な帯電領域を与え、
   この帯電領域に光学的露光手段でもって静電潜像を形成
   し、この静電潜像を帯電トナーで現像し、その現像トナ
   ー像を記録媒体に静電的に転写して該記録媒体に定着さ
   せる電子写真式プリンタであって、前記光学的露光手段
   が固体走査素子アレイ組立体から構成され、この固体走
   査素子アレイ組立体がその両端に設けられたスペーサロ
   ーラを前記静電潜像担持体の表面上に転動係合させるこ
   とによって該静電潜像担持体の表面から所定間隔に維持
   される電子写真式プリンタにおいて、前記静電潜像担持
   体の表面がそこに転動係合させられた前記スペーサロー
   ラの箇所を通過させられる際のその上流側で払拭要素が
   該静電潜像担持体の表面に払拭係合させられ、該払拭要
   素は前記固体走査素子アレイ組立体によって支持されて
   いることを特徴とする電子写真式プリンタ。