JP2968571B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「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を用いる画像形成装置に関
する。

「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
同時に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58−153957号他、以下背面露光装置と
いう） 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挿入固定した状態で該
感光体ドラムを回転させる構成を取る為に、感光体ドラ
ムと露光手段間の焦点距離設定が極めて面倒であり、而
も前記装置は露光とほぼ同時に現像を行なうために前記
露光位置上で併せて現像ギャップ調整を行なわなければ
ならず、結果として一方の間隔調整を行なえば他方の間
隔規制が狂ってしまい、前記三つのユニットを精度よく
間隔設定を行なうのが中々困難であった。

この為例えば特開昭２−141774号に示す技術によれ
ば、ドラム内に一体的に組込んだ露光ヘッドに、ドラム
内周面に内接可能に３個の支持ローラを取り付け、該支
持ローラの内現像ローラと対面する側に位置する支持ロ
ーラを固定とし、これにより前記感光体ドラムと露光手
段間の焦点距離を固定的に設定するとともに、該ヘッド
を前記３つのローラを利用して軸線を中心としてドラム
が回転可能に位置決め固定しつつ該ドラムユニットと現
像ローラ間に間隔調整部材を配し、該間隔調整部材を利
用して現像ギャップの調整を行うように構成している。

「発明が解決しようとする技術的課題」 しかしながらかかる従来技術によれば前記プリンタヘ
ッドがLEDヘッドと集束レンズという複数の部材の組合
せからなり、而もドラム内周面に固定支持ローラを介し
て位置決め支持する構成を取るために、必然的に組み立
て誤差が生じやすく、この様な組み立て誤差が生じるの
を避けられない部分に固定的な位置規制手段を配するの
は画像鮮明度の向上を図る上で得策でない。

而も焦点距離は感光体ドラムが表面に位置する光導電
体層と集束レンズとの間で決定しなければならないの
に、前記のように固定支持ローラを用いてドラム内周面
を基準位置として設定する構成を取るために、ローラの
径のバラツキやドラムの真円度に影響されてドラム回転
によりやはり結像誤差のバラツキが出易い。

又前記技術においては感光体ドラムと露光手段間の焦
点距離側を固定にし、現像ギャップ側を間隔調整可能に
構成しているが、現像ユニットは色替えやトナー交換等
により適宜取外す必要がありその交換の都度前記間隔調
整をする事はユーザに過度の負担を強いる事になる。

而も現像ギャップはあくまでも現像ローラとドラム外
周面間の間隔を精度よく維持する事が重要であるにも拘
らず、前記技術においては感光体ドラムが中空スリーブ
状をなす為にドラム内に内挿した前記プリンタヘッドの
固定軸を代用して該軸と現像ローラの回転軸間の間隔調
整を行うように構成しているために、これらの部材の累
積誤差により必ずしも精度よい間隔調整が出来ず、特に
前記ドラム等は軸方向に長く延設するものであるため
に、前記現像ギャップが軸方向に高精度に維持出来ない
という問題が生じる。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、感光体ドラム
と露光手段間の焦点距離と現像ギャップを最も効率よく
而も高精度に規制若しくは調整し得る画像形成装置を提
供することを目的とする。

「課題を解決する為の技術手段」 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潜像形成用の
露光手段を、又外周側に現像手段を配し、前記感光体ド
ラムを回転させながら前記露光手段による露光と同時若
しくはその直後に前記現像手段よるトナー現像を行なう
ように構成した画像形成装置において、 装置本体フレームに所定間隔離間して配置され、前記
感光体ドラムの外周と接触して前記感光体ドラムの位置
を規制する一対の固定支持ローラと、 前記固定支持ローラもしくは前記感光体ドラムの外周
に当接するとともに、前記一対の固定支持ローラ間の前
記感光体ドラム外周に対面して所定距離離間して現像位
置を形成する前記現像手段が配置されるように前記現像
手段と感光体ドラム間の間隔規制を行うギャップ規制手
段と、 感光体ドラム軸心の反対側において前記現像位置に向
う方向に押圧して、前記感光体ドラムの外周が前記一対
の固定支持ローラに接触した状態で前記感光体ドラムを
回転駆動する駆動ローラと、 前記露光手段が保持されるとともに、前記感光体ドラ
ムの露光位置とドラム軸心を結ぶほぼ線上に沿って調整
移動可能に前記装置本体フレームに配置される焦点距離
調整手段とを備え、 前記現像手段と感光体ドラム間の間隔規制を固定規制
としつつ、前記焦点調整手段により前記露光手段を焦点
方向に移動させて前記感光体ドラムと露光手段間の間隔
を調整可能にして焦点距離調整を行なうように構成した
事を特徴とする。

すなわち、第１の特徴とするところは、本発明は前記
従来技術とは逆に前記現像手段と感光体ドラム間の間隔
規制を固定規制としつつその規制基準面をドラム外周面
とした点にある。

この場合、この固定規制の手段は、装置本体フレーム
に所定間隔離間して配置され、前記感光体ドラムの外周
と接触して前記感光体ドラムの位置を規制する一対の固
定支持ローラに、駆動ローラにより感光体ドラム軸心の
反対側において前記現像位置に向う方向に押圧して、前
記感光体ドラムの外周が前記一対の固定支持ローラに接
触した状態で前記感光体ドラムを回転駆動するととも
に、前記現像手段のギャップ規制手段が前記固定支持ロ
ーラもしくは前記感光体ドラムの外周に当接して、前記
一対の固定支持ローラ間の前記感光体ドラム外周に対面
して所定距離離間して前記現像手段が配置されるように
構成される。

この場合、現像ローラ外周面に環設したコロを用いて
もよく、又、ハウジングに軸支させて現像位置両側に配
した前記一対の支持ローラの少なくとも一つに現像手段
側の規制部材を当接させてもよい。

そして第２の特徴とする所はドラム外周面を基準面と
して前記感光体ドラムと露光手段間の間隔を調整可能に
構成した点にある。

この様な調整手段は例えば前記固定支持ローラにより
前記感光体ドラム外周面の現像位置側を位置規制しつ
つ、前記露光位置とドラム軸心を結ぶほぼ線上に沿って
配設した焦点距離調整手段を利用して前記露光手段を移
動可能に構成すればよい。

また、前記露光手段がドラム軸心を中心として調整回
動可能な角度調整手段を前記焦点調整手段に配置して構
成することも本発明の有効な手段である。

かかる技術手段によれば、前記角度調整手段は前記焦
点距離調整手段と一体的に移動可能である為に、前記焦
点距離調整手段により焦点距離調整した後前記角度調整
手段を周方向に揺動させることにより容易に現像位置と
露光位置の周方向の合致が可能であり、前記合致後前記
角度調整手段を前記焦点距離調整手段に固定すればよ
い。

「作用」 かかる発明によれば、現像ギャップの規制は感光体ド
ラム外周面、もしくは、前記一対の支持ローラに現像手
段側の規制部材（前記コロを含む）を当接させているの
で、ドラム外周面を基準として直接位置規制を行なう結
果となるがために感光体ドラムが中空スリーブ状であっ
ても組み立て累積誤差や軸方向の平行度誤差等を考慮す
ることなく精度よいギャップ規制が可能であるととも
に、該規制は固定規制であるために、現像ユニットの交
換／再装着によっても自動的に間隔設定が出来、長期に
亙って高精度に安定したギャップ規制が可能となる。

一方露光側においても結像位置と対応する現像位置側
のドラム外周面を基準として、焦点距離調整を行なうよ
うに構成しているために、前記基準面が結像位置と対応
し而もドラムの真円度等に影響されることもない為に、
精度よい焦点距離調整が可能であり、画質の向上が図れ
る。

而も前記基準規制手段となるべき支持ローラやコロ等
がドラム外周側に配設され、その内周側にはいずれのロ
ーラも挿設されない構成を取るために、言換えればドラ
ム内には露光手段や除電手段等の必要最小限のものしか
挿設されない為に、感光体ドラムの小径化が容易に達成
し得る。

又本発明によれば複数の部材による組み立て誤差が生
じるのを避けられない露光手段側を位置調整可能に構成
しているために画像鮮明度の向上を図る上で極めて有利
である。

「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。

第２図は本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構
成を示し、１は感光体ドラムで、ドラム状の透光性支持
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、後記する駆動ローラ11により矢印方向に
回転可能に構成している。

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と後記現像ローラ31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。

３は現像装置で、導電性磁性トナーを収納するトナー
容器32の感光体ドラム１と対面する側を開口し、該開口
部33に固定磁石集成体34を内包する現像ローラ31を配す
るとともに第４図に示す如くハウジング41側に形成した
ガイド溝51と該ガイド溝51に係合させた現像ローラ軸31
aを利用して感光体ドラム１から離接する方向に抜出可
能に構成する。又前記現像ローラ31はその周囲に環設し
た間隔規制コロ3Aにより現像ギャップ規制を行なってい
るが、必ずしもこのようなコロ3Aを用いる事なく後記
（第１図）する固定支持ローラ12,13とガイド溝51に係
合させた現像ローラ軸31a間でギャップ調整を行なう事
も出来る。

第２図に戻り、前記装置においては現像ローラ31を矢
印方向に回転させることにより、容器32側に形成された
ドクタブレード36により層厚規制されたトナーが前記露
光系の結像位置と対応する現像位置に導かれ、該現像位
置上で結像した潜像を現像した後、該感光体ドラム１上
に担持させたトナー像をドラム１の回転に従って転写ロ
ーラ４側に導き、該転写ローラ４によりレジストローラ
５によりタイミングを採って挿通された普通紙上に転写
した後、該転写された未定着トナー像を定着ローラ６で
定着した後排紙トレー７上に排紙する。

一方前記トナー転写後の、感光体ドラム１はイレーサ
24により除電された後再度現像位置に導かれ、該現像位
置直前に於けるトナーとの摺擦により残留トナーを除電
した後、前記動作を繰返す。

尚、８は給紙カセット９に積層された普通紙をレジス
トローラ５に導く給紙ローラである。

さて前記露光ユニット２は、非透光性の絶縁材からな
る支持体21上に、LED列22と集束性レンズ23とからなる
露光系と、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
して固定配置するとともに、前記イレーサ24と集束性レ
ンズ23間の間に位置する支持体21外周側を隠蔽する断面
半円弧状の絶縁性カバー部材25を取り付け、該カバー部
材25と支持体21により２つの分割空域26a,26bを形成す
るとともに、該分割空域26a,26bに前記LED列22及びイレ
ーサ24接続用のリード線群27を収納するとともに、前記
集束性レンズ23の光路をその両端に設けた中心軸29（第
３図）の軸心を通る半径方向に設定するとともに、該ユ
ニットの画像領域から外れた区域にドラム内径より僅か
に小径のスペーサを介装し、後記する様に感光体ドラム
１の支持ローラによる支持が解除された場合にも感光体
ドラムが脱落する事なくスペーサ28により露光ユニット
と非接触の状態で中空支持可能に構成されている。

そして第３図に示す如く前記露光ユニット２は、両端
に設けた中心軸29を介してハウジング41にネジ42止めさ
れた一対の焦点距離調整板43により焦点方向に間隔調整
可能に位置決め軸支されている。

そして前記焦点距離調整板43は第１図に示す如く前記
集束レンズの光路に対応する焦点線上に沿って、言換え
ればドラム露光位置とドラム軸心を結ぶほぼ線上に沿っ
て、軸心を挟んでその両側対称位置に一対の長円状の長
穴43aを穿設し、該長穴43aにハウジング41より立設する
ピン41bを係合する。この場合、前記ピン41bは前記長穴
43aの短手幅と同径に形成する。

尚、45は前記焦点距離調整板43上に取り付けられた角
度調節板で、角度調節板45の中心穴45bにＤカットした
前記中心軸29端を嵌着するとともに、該中心穴45aより
所定距離隔てた任意箇所に、前記中心穴45aを中心とし
て弧状に穿設した角度調整穴45bを穿設し、該調整穴45b
と対応する焦点距離調整板43の所定箇所にネジ穴43bを
穿設する。

一方、感光体ドラム１は、第１図及び前記第３図に示
すようにハウジング41に軸支された一対の固定支持ロー
ラ12,13と、揺動板14（第４図）を介してバネ15力が付
勢された揺動駆動ローラ11とにより３点支持することに
より前記現像ローラ31とのギャップを精度よく保持しな
がら感光体ドラム１を回動自在に支持されている。

その構成を説明するに、固定支持ローラ12,13は現像
位置の周方向両側に感光体ドラム１外周面側に接触させ
てほぼ対称角度（振分け角度を例えば30゜）位置に配置
するとともに、該支持ローラ12,13を夫々の画像領域Ａ
から外れた軸方向両端側に位置する感光体ドラム１外周
面上に接触させてハウジング41に軸支する。

一方、揺動駆動ローラ11は、バネ15により現像位置側
に向けて弾性力を付勢させた揺動板14を介してその接触
位置を現像位置とドラム中心を通る線上に一致するよう
に配置する。

この場合前記揺動板14は後記する転写ローラ４の軸歯
車と揺動駆動ローラ11の軸歯車に同期させて回転力を伝
達する中継歯車16cの回転軸に揺動自在に軸支させる。

又前記揺動板14はクリッククラックバネ18に付勢され
たレバー部材19に連設され、前記レバー部材19を時計方
向に回動させることにより、該レバー部材19を介して駆
動ローラ11と感光体ドラム１との圧接を解除し、離間し
た状態で下方に位置固定させる事が出来る。

転写ローラ４は前記駆動ローラ11と支持ローラ12,13
の間に位置し、感光体ドラム１側に圧接可能にバネ17に
より付勢させている。

16a〜16cは中継歯車列で、モータ軸歯車16Aの駆動を
定着ローラの軸歯車16a、中継歯車16b,16cを介して駆動
ローラ11と転写ローラ４の夫々の軸歯車に伝達し、前記
両ローラ11,14が同期回転可能に構成されている。

次に前記各装置の組み付け方法について説明すると、
先ずクリッククラックバネ18に付勢されたレバー部材19
を下方に倒した状態で、第４図に示すように現像装置３
をハウジング41側に形成したガイド溝51と該ガイド溝51
に係合させた現像ローラ軸31aを利用して所定位置に装
着した後、スペーサ28を介して該露光ユニット２に感光
体ドラム１を仮保持させた状態で該ユニット２を中心軸
29及び焦点距離調整板43を介してハウジング41間に架設
固定した後、レバー部材19を起立させることにより、駆
動ローラ11がバネ15により弾性力が付勢されて感光体ド
ラム１外周面上に圧接され、一方現像位置側にはハウジ
ング41により軸支された一対の固定支持ローラ12,13と
コロ3A（第１図）が存在するために、前記コロ3Aにより
現像ギャップ規制と、固定支持ローラ12,13により感光
体ドラムの位置規制が行なわれる。

そして前記位置規制後、露光ユニット２を焦点距離調
整板43を介してピン431bにより長穴43a短手方向に位置
規制されつつ焦点方向に移動させて焦点距離調整を行な
う。そして前記焦点距離調整後、バカ穴43dに螺合する
ネジ42により前記距離調整板43をハウジング41に固定す
る。

又、前記角度調節板45は焦点距離調整板43と一体的に
移動可能である為に、該調整板43により焦点距離調整し
た後該角度調節板45を周方向に揺動させることにより容
易に現像位置と露光位置の周方向の合致が可能であり、
前記合致後前記ネジ穴43bにネジ46を螺着して固定すれ
ばよい。

従ってかかる実施例によれば本発明の作用が円滑に達
成される。

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、感光体ドラムと露
光手段間の焦点距離と、現像ローラと感光体ドラム間の
現像ギャップを最も効率よく而も高精度に規制若しくは
調整し得るとともに特に各装置のユニット交換をした場
合においても安定して前記規制や調整を精度よく行なう
事が出来る。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第２図は本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成
図、第３図は該露光ユニットを組込んだ感光体ドラムの
取り付け状態を示す側面図、第４図はその駆動系と感光
体ドラムの支持状態を駆動系作用図、第１図は感光体ド
ラムの支持状態と露光ユニットの角度調整機構を示す組
み立て概略図である。 １……感光体ドラム、２……露光ユニット（露光手
段）、 ３……現像装置（現像手段）、3A……間隔規制コロ（ギ
ャップ規制手段）、 11……揺動駆動ローラ（駆動ローラ）、22、23……固定
支持ローラ、 43……焦点距離調整板（焦点距離調整手段）、 45……角度調整板（角度調整手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/05 G03G 15/04 111

Claims (2)

(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潜像形成用の
   露光手段を、又外周側に現像手段を配し、前記感光体ド
   ラムを回転させながら前記露光手段による露光と同時若
   しくはその直後に前記現像手段よるトナー現像を行なう
   ように構成した画像形成装置において、 装置本体フレームに所定間隔離間して配置され、前記感
   光体ドラムの外周と接触して前記感光体ドラムの位置を
   規制する一対の固定支持ローラと、 前記固定支持ローラもしくは前記感光体ドラムの外周に
   当接するとともに、前記一対の固定支持ローラ間の前記
   感光体ドラム外周に対面して所定距離離間して現像位置
   を形成する前記現像手段が配置されるように前記現像手
   段と感光体ドラム間の間隔規制を行うギャップ規制手段
   と、 感光体ドラム軸心の反対側において前記現像位置に向う
   方向に押圧して、前記感光体ドラムの外周が前記一対の
   固定支持ローラに接触した状態で前記感光体ドラムを回
   転駆動する駆動ローラと、 前記露光手段が保持されるとともに、前記感光体ドラム
   の露光位置とドラム軸心を結ぶほぼ線上に沿って調整移
   動可能に前記装置本体フレームに配置される焦点距離調
   整手段とを備え、 前記現像手段と感光体ドラム間の間隔規制を固定規制と
   しつつ、前記焦点調整手段により前記露光手段を焦点方
   向に移動させて前記感光体ドラムと露光手段間の間隔を
   調整可能にして焦点距離調整を行なうように構成した事
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記露光手段がドラム軸心を中心として調
   整回動可能な角度調整手段を前記焦点調整手段に配置し
   たことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。