JP2868320B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は透光性支持体上に透光性
導電層と光導電体層を積層してなる感光体ドラムの内周
側に、画像形成用の露光手段を配した画像形成装置に係
り、特に露光手段を固定した状態で感光体ドラムを回転
可能に構成した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より透光性支持体上に透光性導電層
と光導電体層を積層してなる感光体ドラムの内周側に、
画像情報に対応した光出力を生成する露光手段を配し、
該露光手段の光出力を集束化して前記光導電体層に潜像
を結像すると同時若しくはその直後に前記感光体ドラム
と対面配置させた現像手段を介して前記潜像を可視像
（トナー像）化した後、該トナー像を転写ローラその他
の転写手段を介して普通紙に転写可能に構成した画像形
成装置は公知である。（特開昭58ー153957号他、以下背
面露光装置若しくは基本技術という）

【０００３】この種の画像形成装置においては、露光手
段を感光体ドラム外周面上に配置した公知の電子写真装
置と異なり、露光手段を感光体ドラム内に中空維持した
状態で該感光体ドラムを回転させる構成を取る為に、従
来装置の様に感光体ドラムを軸止するドラム軸を用いる
事が出来ず、この為公知のように該ドラム軸に歯車やプ
ーリ等枢支する公知の駆動手段を取る事が出来ない。

【０００４】この為前記構成を取る背面露光装置におい
ては例えば特開昭2ー141774号に示すように、前記露光手
段をドラム内に中空維持した状態で組込むとともに、該
ドラム内周面に内接する３個の支持ローラを前記ヘッド
に取り付け、これにより前記ヘッドを位置決め固定しつ
つドラム外周面側に取り付けた駆動ローラ等を利用して
前記ドラムを回転可能にした技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記技術
の様に複数の支持ローラを可動可能に感光体ドラム内に
挿設する構成を取ると、これらとともにドラム内に光プ
リンタヘッドやイレーサ等が組込まれた露光手段を挿設
する本基本技術にあっては、前記支持ローラ等を前記ヘ
ッドやイレーサの光路の妨げのならない位置に配設せね
ばならず、必然的にこれらの収納空間を確保する為に、
ドラム内径を大きくせねばならず、背面露光装置の最も
重要なメリットである装置小型化が滅失してしまう。

【０００６】又前記したように駆動ローラは、歯車列等
の駆動系より歯合回転により伝達された振動が前記駆動
ローラに伝達され、而もこの様な振動は前記駆動ローラ
を可動にしたとしてもこれを精度よく吸収し得ず、この
結果前記ドラムが振動しながら回転する事となり、結果
として露光手段とドラム内周面間の焦点距離が変動して
しまい、鮮明な画像形成が困難になる。

【０００７】而も前記ドラムの支持は外周側に位置する
駆動ローラと内周側に位置する固定支持ローラ間の一点
支持であるために、該支持点を中心としてドラムが周方
向に微小揺動する恐れもあり、結果としてドラムと現像
ローラ間の現像位置／間隔や焦点位置等を精度よく維持
できず、画像鮮明度の低下につながる。

【０００８】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、前
記感光体ドラムの小径化を達成しつつ、該ドラムと露光
手段間の位置間隔を精度よく維持できる画像形成装置を
提供することを目的とする。

【０００９】又本発明の他の目的とする所は、前記ドラ
ムに回転力を付与した場合においても感光体ドラム側に
振動が伝達される事なく前記現像間隔や焦点距離を高精
度に維持可能な画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記従来技術の
様にドラム内周側と外周側を挟圧支持するローラ対を用
いて感光体ドラムに駆動力を付与するものでなく、モ−
タのステータとロータを効果的に利用してステータを露
光手段に、ロータを感光体ドラムに、夫々固設した点を
主要構成とするものである。

【００１１】この場合ロータの外周側にステータを有す
るかご型誘導モ−タは用いる事が出来ず、例えばステー
タの外周側にロータを配したアウターロータ型の電磁モ
−タ若しくは前記ステータの端面側にロータを配した超
音波モ−タを用いる事が前提となる。これが本発明の第
１の特徴である。

【００１２】又前記ステータはドラム内に挿設した露光
手段を支持するものであるために、その外径を少なくと
もドラム内径より小にする必要がある。これが本発明の
第２の特徴とする所である。

【００１３】そして前記モ−タのステータを露光手段
に、ロータを感光体ドラムに、夫々固設するわけである
が、この場合、露光手段側の精度よい焦点精度を確保す
るために前記ステータの軸心を感光体ドラムの仮想軸心
に一致させつつ、前記ロータを感光体ドラム側に、ステ
ータを前記露光手段に夫々固設しなければならない。こ
れが本発明の第三の特徴とする所である。

【００１４】尚、前記モ−タは露光手段の露光の妨げに
ならないようにドラムの画像形成領域から外れたドラム
軸端側に配するのがよい。

【００１５】

【作用】かかる技術手段によれば、モ−タのステータが
ドラムと同心状に配設されているために、ローラその他
の特別な伝導系を介する事なくロータを直接ドラムに取
り付ける事が出来、これにより前記ローラ等の伝導系を
不用にし、言換えれば前記ドラムはロータ自体で回転可
能に支持されているためにドラム内外周に亙って複数の
ローラを配設する必要がなく、結果としてドラム小径化
と共に装置小型化が容易に達成される。

【００１６】又ステータ側も別異な支持手段により支持
されているのではなく、露光手段側に固設されている為
に、結果として露光手段とドラム間が前記モ−タを介し
て精度よく且つ同心状に位置決め可能であり、これによ
り感光体ドラム側に振動が伝達される事なく而も現像間
隔や焦点距離を高精度に維持することが出来る。

【００１７】又前記ステータはドラム内径より小径に形
成されている為に、ロータをその外周側に形成しても容
易にドラム内に挿設する事が出来、これによりドラム内
に挿設されている露光手段との直接取り付けが容易にな
ると共に、該モ−タを軸受け部材と兼用して機能させる
事も出来、これにより省部品点数化とモ−タの軸方向の
突設を防止できる。

【００１８】又前記ドラムの軸端側はステータとロータ
により封止されている為に、ドラム内部に塵埃やトナー
の侵入を防止でき、特に露光面のトナー付着等に起因す
る画像汚れを防止出来る。

【００１９】又前記モ−タにアウターロータ型電磁モ−
タを用いる事により、低速度高トルクで滑らかな回転を
可能にする。

【００２０】又ステータ周面にロータを取り付ける構造
は超音波モ−タが有効であり、該モ−タを用いる事によ
り通電制御により任意の位置でロータを停止する事が可
能であり、現像開始位置を精度よく位置決めし得るとと
もに、超音波モ−タは停止時ステータとロータが接触支
持されているために、独立した軸受けを設けなくてもユ
ニット軸とドラム間の位置決めが容易であり、従って前
記超音波モ−タを用いた場合には該モ−タが軸受け機能
を有するために該モ−タ取り付け側の軸受けを除去でき
る。

【００２１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図２
は本発明の実施例に係る背面露光装置に使用されるドラ
ムユニットの内部構成を示し、１は感光体ドラムで、中
空スリーブ状の透光性支持体1a上に透光性導電層1bと光
導電体層1cを積層して形成するとともに、図示しない駆
動ローラにより回転可能に構成している。

【００２２】２は前記感光体ドラム１内に内挿された露
光ユニットで、非透光性の絶縁材からなる支持体21上に
画像情報に対応した光出力を生成するＬＥＤ列22と集束
性レンズ23（商品名：セルフォックレンズ）からなる露
光系を、又前記支持体21を挟んでその周方向反対側位置
にイレーサ24を、夫々感光体軸方向全域に亙って延設し
て固定配置されている。そして前記露光系の結像位置は
感光体ドラム1と現像スリーブ（図示せず）の軸心を結
ぶ焦点線上に位置する光導電体層1cに結像するように構
成されている。

【００２３】そして前記集束性レンズ２３の光軸とＬＥ
Ｄ列22面と交差する位置を通るユニット軸線上に沿って
ユニット２両端側にユニット軸３を突設する。そして該
軸３夫々にドラム内径と同径の外径を有する軸受け５
Ａ，５Ｂを取り付け、該軸受け５Ａ，５Ｂを介して感光
体ドラムを露光ユニット中心線と同心上に軸支させる。
尚、前記軸受けの内、一の軸受け５Ｂはドラム端側より
所定幅奥側に侵入した位置に取り付け、その端側内周域
に後記するアウターロータ型電磁モ−タ４が嵌合可能な
空間域を設定する。

【００２４】アウターロータ型電磁モ−タ４はステータ
４ａの外周側にドラム内径と同径のロータ４ｂが環設さ
れており、前記ステータ４ａの軸穴をユニット軸３に嵌
着固定し、一方ロータ４ｂ外周はネジ等を介してドラム
１内周側に固定させる。かかる実施例によれば前記アウ
ターロータ型電磁モ−タは低速度で高トルクが得られる
ために特別な減速機構を設ける事なく所望のドラム回転
力を得る事が出来る。

【００２５】図３は超音波モ−タを用いた本発明の実施
例で、超音波モ−タ４０は二枚の圧電セラミック４２と
弾性体４３からなるステータ４ａと、ライニング材４４
と回転体４５とからなるロータ４ｂからなり、前記圧電
セラミック４２に時間的に９０°位相のずれた交流電圧
を印加する事により、前記弾性体４３に進行波が励振さ
れ、ライニング材４４を介して進行波と逆方向に回転体
４５が回転するものである。そして前記圧電セラミック
４２の端面側に、中心に軸嵌合部４１ａを有する固定台
４１を取り付け、該軸嵌合部４１にユニット軸３を嵌着
固定する。一方回転体４５側の端面には外径をドラム１
内径と同径に設定した、円板状支持リング体４６を取り
付け該支持リング体４６の外周面に前記ドラム１内径を
嵌着固定する。

【００２６】図１はステータ４ａの外周側に進行波を励
振可能に構成し、ライニング材４４を介してその外周側
に前記進行波により回転可能な回転体４５を配した他の
実施例で、該実施例によればアウターロータ型の超音波
モ−タ４０’を構成する事が出来、そして前記回転体４
５外径をドラム１内径と同一に設定する事によりロータ
４ｂ外径に直接ドラム１を嵌設固定できる。

【００２７】さて前記図１及び図２においては超音波モ
−タ４０，４０’を用いたが故に下記の様なメリットを
有する。即ち超音波モ−タは停止時ステータ４ａとロー
タ４ｂが接触支持されているために、独立した軸受けを
設けなくてもユニット軸３とドラム間の位置決めが容易
であり、従って前記超音波モ−タ４０，４０’を用いた
場合には該モ−タが軸受け機能を有するために該モ−タ
取り付け側の軸受けを除去できるとともに、 而もこの
事は必然的に密封性能も高くなり、メッシュの細かいト
ナーでもその侵入を完全に阻止する事が出来る。

【００２８】

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、前記
感光体ドラムの小径化を達成しつつ、該ドラムと露光手
段間の位置間隔を精度よく維持できる。又、前記ドラム
に回転力を付与した場合においても感光体ドラム側に振
動が伝達される事なく前記現像間隔や焦点距離を高精度
に維持出来る。等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る背面露光装置に使用され
るドラムユニットの内部構成を示す断面図でアウターロ
ータ型超音波モ−タを用いている。

【図２】本発明の実施例に係る背面露光装置に使用され
るドラムユニットの内部構成を示す断面図と、そのＡ−
Ａ線及びＢ−Ｂ線断面図で、アウターロータ型電磁モ−
タを用いたものを開示している。

【図３】本発明の実施例に係る背面露光装置に使用され
るドラムユニットの内部構成を示す断面図でディスク若
しくはリング円板型の超音波モ−タを用いている。

【符号の説明】 １ 感光体ドラム ２ 露光ユニット ４、４０，４０’ モ−タ ４ａ ステータ ４ｂ ロータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 G03G 15/05

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性支持体上に透光性導電層と光導電
   体層を積層してなる感光体ドラムの内周側に、画像形成
   用の露光手段を配し、該露光手段を固定した状態で前記
   感光体ドラムを回転可能に構成した画像形成装置におい
   て、少なくともドラム内径より小に形成したステータの
   外周側若しくは該ステータ部端面側にロータを配したド
   ラム駆動モ−タを有し、前記ステータ部の軸心を感光体
   ドラムの仮想軸心に一致させつつ、前記ロータ部を感光
   体ドラム側に、又ステータを前記露光手段に夫々固設し
   た事を特徴とする画像形成装置
2. 【請求項２】 前記ドラム駆動モ−タを超音波モ−タ、
   若しくはアウターロータ型電磁モ−タで形成した請求項
   １記載の画像形成装置。を特徴とする請求項1)記載の装
   置
3. 【請求項３】 前記モ−タがドラムの画像形成領域から
   外れたドラム軸端側に配されている請求項１記載の画像
   形成装置