JP3588738B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置で、像形成体の周囲に帯電手段、像露光手段と現像手段を配置して画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置に関し、特に像形成体と現像手段との間隙を保持する突当コロの配設の仕方や像形成体の接地の仕方に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、多色のカラー画像を形成する方法の1つとして、1つの像形成体である感光体の一回転以内に各色毎の帯電、像露光ならびに現像を順次行ってカラー画像を形成するカラー画像形成装置が知られており、像形成体の基体を樹脂やガラス等の透光性の素材によって形成し、その内部に複数の像露光手段を収容して、画像を前記の基体を通してその外周に形成した感光層に露光する形態の装置が、例えば、特開平5−307307号公報によって提案されている。
【0003】
また、現像手段と像形成体との間隙を保持する方法として現像手段の両端に像形成体に従動回転する突当コロを設けたものが従来より用いられている。
【0004】
また、従来の像形成体の接地の仕方として、基体と導電層及び感光層とにより形成される像形成体の端部に露出された導電部を設け、導電部に導通用部材として導電性ブラシを用い、導電性ブラシを導電部に接触させて接地する方法が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の画像形成装置においては、像形成体の内部に像露光手段を配置し内部より像露光を行うため透光性基体が用いられ、透光性基体は絶縁性のため導電層を設け、像形成体の端部よりアースをとることにしているが、像形成体と現像手段とを所定の間隙に保持する突当コロにより導電層が破損され良好な導通が得られないといった問題が生じる。特に突当コロの使用頻度の多いカラー画像形成装置において問題が大きい。
【0006】
また、導通用部材として導電性ブラシを接触させて接地する方法を用いると、導電性ブラシにより導電層が剥離され易く導通不良が生じるといった問題が起こる。
【0007】
本発明は、上記の問題点を解決して改良した結果、導電層を破損することなく突当コロが設けられ、導電層よりの良好な導通が行われる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、像形成体と、前記像形成体を帯電させる帯電手段と、前記像形成体の内部に配設され前記像形成体に像露光し潜像を形成させる像露光手段と、前記像形成体に形成された潜像を現像する現像手段と、前記像形成体をクリーニングするクリーニング部材とを設け、前記現像手段に設けられ前記像形成体と前記現像手段との間隙を所定の値に保つ突当コロを前記像形成体の両端に配設した画像形成装置において、
前記像形成体が絶縁性の透光性基体と前記透光性基体の外周面に透光性の導電層と感光層とを設けて形成されると共に、前記導電層が前記感光層より幅広く形成され、前記導電層端部より導通をとる一方、前記導電層上の両端に絶縁性薄膜層を設け、
前記クリーニング部材と前記像形成体との当接幅を、前記絶縁性薄膜層より内側、且つ前記感光層幅より外側とし、
前記絶縁性薄膜層に、前記現像手段の両端に設けられた突当コロを当接することを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【0009】
また上記目的は、像形成体と、前記像形成体を帯電させる帯電手段と、前記像形成体の内部に配設され前記像形成体に像露光し潜像を形成させる像露光手段と、前記像形成体に形成された潜像を現像する現像手段と、前記像形成体をクリーニングするクリーニング部材とを設け、前記現像手段に設けられ前記像形成体と前記現像手段との間隙を所定の値に保つ突当コロを前記像形成体の両端に配設した画像形成装置において、
前記像形成体が絶縁性の透光性基体と前記透光性基体の外周面に透光性の導電層と感光層とを設けて形成されると共に、前記導電層が前記感光層より幅広く形成され、前記導電層端部より導通をとる一方、前記感光層上の両端に絶縁性薄膜層を設け、
前記クリーニング部材と前記像形成体との当接幅を、前記絶縁性薄膜層より内側、且つ前記感光層幅より内側とし、
前記絶縁性薄膜層に、前記現像手段の両端に設けられた突当コロを当接することを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本願の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0011】
本発明にかかわる画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセス及び構成を図1〜図7により説明する。図1は、本発明にかかわる画像形成装置の一実施形態のカラー画像形成装置の断面構成図であり、図2は、図1の像露光手段の要部拡大断面図であり、図3は、図2の斜視図であり、図4は、像形成体の支持構造を示す正面図であり、図5は、像形成体の支持構造を示す断面図であり、図6は、像形成体ユニットの断面図であり、図7は、露光ユニットの断面図である。
【0012】
図1ないし図3、及び図5によれば、円筒状の像形成体である感光体ドラム10は、例えば、ガラス材や透光性アクリル樹脂の透光性部材によって形成される円筒状の透光性基体1上に、透光性の導電層2及び感光層としての有機感光層(OPC、感光層ともいう)3を該透光性基体1の外周に形成したものであり(後述する図8ないし図10に示す)、導電層2を接地された状態で図1の矢印で示す反時計方向に回転される。
【0013】
本実施形態では、像露光光に対し感光体ドラムの透光性の導電層2及び有機感光層3によって形成される光導電体層は適切なコントラストを生成できる露光感度を有していればよい。従って、本実施形態における感光体ドラム10のガラスや透光性樹脂を用いた基体の光透過率は、100%である必要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光が吸収されるような特性であっても構わない。透光性基体1の素材としては、ガラス材の他にアクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精度、表面性等において優れており好ましく用いられるが、その他一般光学部材などに使用されるフッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透光性樹脂が使用可能である。また、透光性基体1は露光光に対し透光性を有していれば、着色していてもよい。これらの樹脂の屈折率はほぼ1.5である。
【0014】
透光性樹脂による基体の製造方法としては遠心重合法で高精度の素筒をつくることができる。この製造法は、プラスチック材料モノマーを合成し、重合させるための触媒を添加した後、円筒状の型に注ぎ、側板にて密封して固定し、これを回転させると共に、適度に加熱することにより均一な重合を促進させる。重合終了後は冷却し、得られた透光性基体1を型より取り出し、切断し、必要ならば仕上げ工程を経て画像形成装置の感光体ドラム用の基体が製造される(遠心重合法)。
【0015】
遠心重合によって成型される透光性のプラスチックの基体の素材としては、上記のごとくメタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精度、表面性等において最も良いが、その他ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステルあるいはポリ塩化ビニル等、又はこれらの共重合体などが使用され得る。遠心重合法では真円度が成型に用いられる型で決まるので、高精度の基体を得ることができる。また、偏肉は重合時の回転ムラや粘度や重合時の加熱条件で変化する。
【0016】
上記の製造方法によって造られたプラスチックの円筒状の透光性基体1を用いることにより、肉厚が均一で、円筒状の基体の円筒度、真円度に優れ、ガラス材よりも製造が容易でコストが安い感光体ドラム10が提供される。
【0017】
次に、透光性の導電層2の成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種CVD法を用いて、インジウム・スズ・酸化物(ITO)、アルミナ、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Au、Ag、Ni、Al等からなる透光性を維持した薄膜が用いられる。また、好ましくは、浸漬塗工法やスプレー塗布法等を用いて上記透明の導電性(例えばITO)の微粒子とバインダー樹脂とからなる導電性樹脂層等が用いられる。この場合、透光性を高めるためには、層を構成する微粒子を光散乱がほとんどないレイリー散乱(露光波長の1/10以下の大きさの微粒子による散乱)領域の、500オングストローム程度以下に制御することが好ましい。特に、主構成材料として、1次粒子径が400オングストローム以下の導電性微粒子を用い、かつ、粒子半径の分布を±100オングストローム以下に制御したものを好ましく用いることができる。
【0018】
有機感光層3は、電荷発生物質(CGM)を主成分とする電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質(CTM)を主成分とする電荷輸送層(CTL)とに機能分離された二層構成の感光層とされる。二層構成の有機感光層3は、CGLが薄いために像露光光の透過性が良く本発明に適する。なお有機感光層3は、電荷発生物質(CGM)と電荷輸送物質(CTM)を1つの層中に含有する単層構成とされてもよく、該単層構成又は前記二層構成の有機感光層3には、通常バインダー樹脂が含有される。
【0019】
イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)および黒色(K)のコロナ放電用の帯電手段としてのスコロトロン帯電器11は、感光体ドラム10の前述した有機感光層に対し所定の電位に保持されたグリッドと放電電極によるコロナ放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。
【0020】
Y、M、C及びKの各色毎の像露光手段としての露光光学系12は、露光系として基板122上に感光体ドラム10の軸と平行な主走査方向に配列された複数の発光素子としてのLED(発光ダイオード)121をアレイ状に並べた線状の露光素子12aと、結像素子としての光集束性光伝送体(商品名、セルフォックレンズアレイ)12bとよりなり、セルフォックレンズアレイ12bがレンズ保持部材12cに例えば図2及び図3に黒丸で示す接着剤により固定され、また、露光素子12aが例えば黒丸で示す接着剤により熱伝導性の良好な金属部材としての金属ケーシング12dに固定され、更に露光素子12aとセルフォックレンズアレイ12bとが位置出しされた状態で、金属ケーシング12dにレンズ保持部材12cが例えば黒丸で示す接着剤により固定されて露光光学系12が構成される。
【0021】
発光素子としてはその他、FL(蛍光体発光)、EL(エレクトロルミネッセンス)、PL(プラズマ放電)等が用いられる。
【0022】
各色毎の露光光学系12は楔状の貼付部材21を用いて、予め治工具等により感光体ドラム10との主走査方向及び感光体ドラム10の回転方向の副走査方向とを位置出しされる状態に調整されて露光光学系支持部材であり共通支持体としての、例えば取付部が正八角柱の左右の支持部材20a,20bに接着剤にて取付けられる。左右の支持部材20a,20bは左右相互が位置出しされ、各色毎の露光光学系12を保持した状態で、左右の支持部材20a,20bの中心軸を感光体ドラム10の中心軸に合わせて感光体ドラム10の内側に配置される。従って、感光体ドラム10に対し露光光学系12による像露光が感光体ドラム10の中心軸に垂直に行われる。
【0023】
感光体ドラム10としては外径50〜200mmのものが用いられ、左右の支持部材20a,20bとしては差渡し径30〜180mmのものが用いられる。
【0024】
不図示のイメージスキャナにより読込まれたり、外部信号等により入力されて不図示の記憶部、例えばRAM内に記憶された各色の画像信号が装置本体の制御部を通して記憶部より順次読み出され、リード線12Aを通して各色毎の露光光学系12にそれぞれ電気信号として入力され、LED121が、例えばパルス幅変調方式(PWM方式)により発光される。この実施形態で使用される発光素子の発光波長は600〜900nmの範囲のものである。
【0025】
上記の如く、各露光光学系12は何れも露光光学系支持手段として設けた左右の支持部材20a,20bに取り付けられて前記感光体ドラム10の基体内部に収容され、各露光光学系12に設けられたLED121への信号入力を行うリード線12Aが前面側(図5の左側)の支持部材20aの窓20Aから外部に引出される。
【0026】
また、支持部材20a,20bには各色毎の露光光学系12の他に転写同時露光手段としての転写同時露光器12dや光検知手段としての、例えばトナー濃度センサ12fが取付けられて感光体ドラム10の基体内部に収容され、支持部材20a,20bに設けられた転写同時露光手段や光検知手段よりの信号を行うリード線12Bが、リード線12Aに束ねられ、前記前面側(図5の左側)の支持部材20aの窓20Aから外部に引出される。該トナー濃度センサ12fによりトナー濃度補正、γ補正、露光量補正等が行われる。
【0027】
イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)および黒色(K)の各現像剤を収容するY、M、C及びKの各色毎の現像手段としての現像器13は、それぞれ感光体ドラム10の周面に対し、感光体ドラム10と現像スリーブ130との所定の間隙を保持する突当コロ131(図8ないし図10に示す)により感光体ドラム10と所定の間隙を保って配置され、現像領域において感光体ドラム10と同方向に回転する現像スリーブ130を備えている。
【0028】
各現像器13は、前述したスコロトロン帯電器11による帯電,露光光学系12による像露光によって形成される感光体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加により非接触の状態で反転現像する。
【0029】
原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り装置において、撮像素子により読み取られた画像あるいはコンピュータで編集された画像を、Y,M,CおよびKの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納される。
【0030】
画像記録のスタートにより感光体駆動モータの始動により感光体ドラム10を反時計方向へと回転し、同時にスコロトロン帯電器11(Y)の帯電作用により感光体ドラム10に電位の付与が開始される。
【0031】
感光体ドラム10は電位を付与されたあと、前記の露光光学系12(Y)において第1の色信号すなわちイエロー(Y)の画像信号に対応する電気信号による露光が開始されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のイエロー(Y)の画像に対応する静電潜像を形成する。
【0032】
前記の潜像は現像器13(Y)により現像スリーブ130上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ドラム10の回転に応じイエロー(Y)のトナー像が形成される。
【0033】
次いで感光体ドラム10は前記イエロー(Y)のトナー像の上にさらにスコロトロン帯電器11(M)の帯電作用により電位を付与され、露光光学系12(M)の第2の色信号すなわちマゼンタ(M)の画像信号に対応する電気信号による露光が行われ、現像器13(M)による非接触の反転現像によって前記のイエロー(Y)のトナー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が順次重ね合わせて形成されていく。
【0034】
同様のプロセスによりスコロトロン帯電器11(C)、露光光学系12(C)および現像器13(C)によってさらに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像が、またスコロトロン帯電器11(K)、露光光学系12(K)および現像器13(K)によって第4の色信号に対応する黒色(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム10の一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成される。
【0035】
これ等各露光光学系12による感光体ドラム10の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述した露光波長に対し透明な基体を通して行われる。従って第2,第3および第4の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第1の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。なお各現像器による現像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ130に対し直流あるいはさらに交流を加えた現像バイアスが印加され、現像器の収容する一成分或いは二成分現像剤によるジャンピング現像が行われて、透光性の電導層を接地する感光体ドラム10に対して非接触の反転現像が行われるようになっている。
【0036】
かくして感光体ドラム10の周面上に形成されたカラーのトナー像は一旦中間転写手段として設けた中間転写ベルト14の周面に転写される。この際、良好な転写がなされるように、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器12gによる一様露光が行われる。
【0037】
中間転写ベルト14は厚さ0.5〜2.0mmの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウレタンゴムの108〜1012Ω・cmの抵抗値をもつ半導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング防止層として抵抗値1010〜1016Ω・cmで、厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った2層構成とされる。この層も同様な半導電性が好ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ0.1〜0.5mmの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することもできる。中間転写ベルト14がローラ14A,14B,14Cおよび14Dの間に張架され、ローラ14Dに伝達される動力により感光体ドラム10の周速度に同期して時計方向に循環して搬送される。
【0038】
前記の中間転写ベルト14はローラ14Aとローラ14Bの間のベルト面を感光体ドラム10の周面に接し、一方、ローラ14Cの外周のベルト面を転写部材である転写ローラ15に接していてそれぞれの接点においてトナー像の転写域を形成している。
【0039】
感光体ドラム10周面に付着した状態にあるカラートナー像は、先ず前記の中間転写ベルト14との間の接点においてローラ14Bへのトナーと反対極性のバイアス電圧の印加により順次中間転写ベルト14の周面側に転写される。すなわちドラム上のカラートナー像は接地したローラ14Aの案内によりトナーを散らすことなく転写域へと搬送され、ローラ14Bに対する1〜3kVのバイアス電圧の印加によって中間転写ベルト14側に効率良く転写される。
【0040】
一方では給紙カセット(図示せず)の給紙ローラ17の作動により転写材としての転写紙Pが搬出されてタイミングローラ18に給送され、中間転写ベルト14上のカラートナー像の搬送に同期して転写ローラ15の転写域へと給紙される。
【0041】
転写ローラ15は前記中間転写ベルト14の周速度に同期して反時計方向に回動されていて、給紙された転写紙Pは転写ローラ15と前記の接地状態にあるローラ14Cの間のニップ部の形成する転写域において中間転写ベルト14上のカラートナー像に密着され転写ローラ15への1〜3kVのトナーと反対極性のバイアス電圧の印加により順次カラートナー像は転写紙P上に転写される。
【0042】
カラートナー像の転写を受けた転写紙Pは除電され、搬送板19を介して定着装置91に搬送され、熱ローラ91Aと圧着ローラ91Bとの間に挟着搬送して加熱され、トナーを溶着して定着がなされたのち排紙ローラ92を介して装置外部に排出される。
【0043】
前述した感光体ドラム10および中間転写ベルト14にはそれぞれクリーニング装置100および中間転写ベルトクリーニング装置140が設置され、感光体ドラム10は感光体ドラム10に常時圧接されているクリーニング部材としてのクリーニングブレード101により、また、中間転写ベルト14は中間転写ベルト14に常時圧接されている中間転写ベルトクリーニングブレード141により、それぞれ残留した付着トナーの除去がなされて周面が常に清浄な状態に保たれる。
【0044】
図7によれば、120は露光ユニットであり、露光ユニット120は以下の如くして組立、構成される。
【0045】
支持部材20a,20bは各露光光学系12の両端部を支持する左右一対の部材により構成されていて、何れも中心軸である支持軸30に挿入され支持されている。各露光光学系12の両端部は、支持部材20a,20bの外周面に取り付けられ固定される。支持軸30には右側のピン31が所定位置に植設されていて、右側の支持部材20bを支持軸30に挿入したのち、右側のピン31に、図示右側の支持部材20bの右側面のV字型溝を当接させ、次に、支持軸30にピン32を所定位置に植設し、左側のピン32に、図示左側の支持部材20aの右側面を当接させ、軸方向の位置決めが行われる。
【0046】
なお、前記支持部材20a,20bと支持軸30とが初めから一体で形成されているなら、この作業は必要なくなることになる。
【0047】
露光光学系12の両端部を支持し取り付ける支持部材20a,20bの支持部は、正八角柱状の側面をなしていて、該支持部材20a,20bの正八角柱状の側面を予め定盤上で同一平面上になるように設置される。
【0048】
各露光光学系12は、それぞれの両端部を楔状の貼付部材21により感光体ドラム10の感光体層面に対する距離及びそれぞれの間隔が所定の位置関係になるよう不図示の治工具により位置調節されて、接着により前記支持部材20a,20bの正八角柱状の支持部に固定され、露光ユニット120が組立、構成される。
【0049】
図6によれば、支持軸30に支持部材20a,20bを介して各露光光学系12が固定された露光ユニット120が感光体ドラム10に内包された状態で、軸受け部材としての軸受B1,B2の外輪をそれぞれ圧入されたフランジ部材10A,10Bが、露光ユニット120の左右の支持部材20a,20bに、軸受B1,B2の内輪をそれぞれ圧入されて取付けられ、像形成体ユニットとしてのドラムユニット300が構成される。
【0050】
図4及び図5によれば、感光体ドラム10は両端部に備える側面部材としてのフランジ部材10Aおよびフランジ部材10Bがそれぞれ軸受Bを介して前記の支持部材20a,20bに回動自在に支持されていて、フランジ部材10Bの備える歯車10Gの駆動により固定状態にある支持軸30を回転中心として回動される。
【0051】
前記の支持軸30を中心とし感光体ドラム10ならびに各露光光学系12が同軸上にドラムユニット300として一体化され、支持軸30が該ドラムユニット300を支持した状態で、像形成体ユニット及び像露光手段の保持部材として、コの字状に形成して一体に接続された対称形の前後に設けられた各ドラムサポート板40の間に、ドラムユニット300が軸受け支持される。
【0052】
前記の保持部材としてのドラムサポート板40は前後の接続部に、例えば鉄、アルミ等の金属部材を用いた吊り下げ手段としてのレール部材50を設けていて、前記のレール部材50を装置本体の備えるガイド部材60に挿入し係合して吊り下げ状態にすることにより前記の支持軸30は、従って感光体ドラム10ならびに各露光光学系12はほぼ所定の設定位置に置かれる。
【0053】
更に前記の支持軸30は正規の位置まで挿入されると、前述した吊り下げ状態から後方のドラムサポート板40より突出する軸端部30Bが装置基板としての後側板(図5の右側の側板)71の備える受座72に嵌合し、前方のドラムサポート板40より突出する軸端部30Aが、像形成体ユニット及び像露光手段の保持部材としてのドラム支持基板80の備える受座81に対しテーパー嵌合するネジ部材82に支持されることにより、感光体ドラム10を正規の設定位置に正確に規制して歯車10Gを駆動側の歯車に噛合し、一方、各露光光学系12がさらに軸端部30Bの備える貫通ピンP1を前記の受座72に形成した断面形状V字型の溝に係合されることにより、装置本体に対する所定の角度位置に正確に規制され固定状態となる。
【0054】
前述の如く、転写同時露光手段や光検知手段よりの信号出力を行うリード線12Bが束ねられた、各露光光学系12に設けられるLED121の信号入力を行うリード線12Aが、支持部材20aに設けられた窓20Aを通して(図2及び図3にて説明した)、また、前方のドラムサポート板40の切欠部40A、ドラム支持基板80の貫通孔80Bを通してドラムユニット300の外部へ引出される。リード線12Aに対応した窓20A、切欠部40A及び貫通孔80Bはそれぞれ位相を合わせて配置されている。切欠部40Aが孔により、また、貫通孔80Bが切欠きにより形成されていてもよい。
【0055】
上記により、リード線による像露光手段への負荷を掛けずに、像露光手段が変形されることなくリード線が支持部材の外部に引出される。また、位相を合わせて設けられた側面部材の孔や保持部材の切欠部或いは貫通孔を通して、像露光手段への負荷を掛けずにリード線が像形成体ユニットより外部に引出され、像露光手段の変形が防止される。
【0056】
前記のドラム支持基板80は、上下の各基準穴H1が前方の装置基板としての前側板70の備える一対の基準ピンP2に係合してその取付位置が決定された上で複数個所のネジ止メにより前側板70に固定されるもので、さらに複数の窓80Aを開口していて前述した棒状をなす各スコロトロン帯電器11をドラム支持基板80の外部より挿入して感光体ドラム10に対して所定の間隔位置に設定すると共に電極を接続した状態でネジ止メにより固定し支持している。
【0057】
従って前記のドラム支持基板80は、各スコロトロン帯電器11を前記の窓80Aを経て取り外した状態で前記のネジ部材82を取り除くと複数個所のネジ止メを解除するのみにして前側板70より分離される。
【0058】
その状態から前記のドラムサポート板40がガイド部材60の案内によりレール部材50をスライドして引出され、感光体ドラム10ならびに各露光光学系12を一体化したドラムユニット300が水平方向に移動し、装置基板としての前側板70の像形成体開口部としての開口孔70Aより装置本体の外部へと取り出すことが可能となる。
【0059】
前記のドラムサポート板40によって支持された感光体ドラム10の装置本体への着脱操作の開始に先立って、感光体ドラム10の周辺に配置される中間転写ベルト14ならびにクリーニングブレード101の各圧接作用が事前に解除されているクリーニング装置100は、1〜10mm程度退避状態とされており、また、感光体ドラム10の周辺に配置される各現像器13は、感光体ドラム10の引出し方向と同方向に現像器13を引出し可能な30〜50mm程度の位置まで退避状態とされており、装着後再び圧接状態に後帰されるものとする。
【0060】
実施形態1
本発明の像形成体と現像手段との間隙を保持する突当コロの配設の仕方についての第1の例を図8を用いて説明する。図8は、突当コロの配設の仕方の第1の例を示す図である。
【0061】
図8によれば、感光体ドラム10は金属部材よりなる両端のフランジ部材10B,10A(不図示)が、軸受(ベアリング)B2,B1(不図示)を介して後側板71に固定される回転支持軸30に保持される両端の支持部材20b,20a(不図示)に、回動自在に支持されるが、感光体ドラム10の両端にフランジ部材10B,10A(不図示)が圧入され、フランジ部材10B,10A(不図示)により感光体ドラム10が保持される。
【0062】
各現像器13が点線矢印cにて示す感光体ドラム10の中心軸方向であり感光体ドラム10の引出し方向と、直交する実線矢印aにて示す方向に、前記退避位置より移動され感光体ドラム10に当接されるが、例えば厚み3mm、外径20mmの両端の円板状の突当コロ131により、現像スリーブ130が後述する絶縁性薄膜層としてのテープ部材Tを介し、感光体ドラム10と所定の値の間隙、例えば100μm〜600μmをあけて非接触に保たれて各現像器13が装着される。
【0063】
また、後側板71には、その背面に前記の歯車10Gを駆動する駆動モータM1ならびにその動力伝達手段すなわち歯車10Gの駆動系G(T)が取り付け支持されており、駆動系G(T)の駆動をうけて感光体ドラム10が回転される。感光体ドラム10に設けられた歯車10Gと少なくとも歯車10Gに結合する駆動系G(T)の最終歯車G1とをハスバ歯車にて構成し、回転時に感光体ドラム10が実線矢印bで示す方向に押圧され、フランジ部材10B,10A(不図示)と両端の支持部材20b,20a(不図示)とに嵌込まれた軸受B2,B1(不図示)のスラスト方向の遊びを吸収し、一方向に押圧した状態で回転される。これにより、両端の軸受B2,B1(不図示)の遊びによって発生する、各露光光学系間の露光光の像形成体上での位置ズレを防止し、高精度のレジスト合わせがなされた良好な重ね合わせカラートナー像が形成される。
【0064】
また、現像スリーブ130は感光体ドラム10の後側のフランジ部材10Bに設けられた歯車10Gと結合する不図示の歯車により回転駆動される。突当コロ131は感光体ドラム10の回転により従動回転される。
【0065】
前述したように感光体ドラム10は円筒状の透光性基体1とその外周面に導電層2と感光層(有機感光層)3とがその順に塗布されて構成されるが、導電層2は厚み0.1〜5μmであり、感光層(有機感光層)3は厚み20〜40μmであり前述したように電荷発生物質(CGM)を主成分とする0.5〜5μmの電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質(CTM)を主成分とする20〜40μmの電荷輸送層(CTL)とにより構成される。導電層2は感光層3より幅広く設定され透光性基体1の端部まで設けられており、導電層2の端部が金属部材からなるフランジ部材10Bと接触され、歯車10Gを介しこれに連なる歯車列を通して接地される装置本体と導電層2との導通がとられる。フランジ部材10Bに直接軸受(ベアリング)B2を嵌込み導電層2の端部より軸受B2を介して導通をとることも可能である。
【0066】
また、透光性基体1の導電層2の外周面上の両端に絶縁性薄膜層としてのテープ部材Tが巻付けられ、両端のテープ部材Tの外周面に突当コロ131が当接される。テープ部材Tを挟んで突当コロ131が設けられるので、突当コロ131により導電層2が破損されることなく、導電層2よりの良好な導通が行われる。
【0067】
テープ部材Tとしては、厚みが20〜50μmで、例えばテフロンやPET(ポリエチレンテレフタレート)等の絶縁性のフィルムが用いられ、張合わせ部dは突当コロ131との接触回転時の剥がれが防止されるように、傾斜して設けられる。テープ部材Tを絶縁性とすることにより、テープ部材Tが外れたり、剥がれたりしても周囲の帯電手段や現像手段での放電やリークの発生を防止する。
【0068】
感光層3は現像スリーブ130の幅より広く設定され、前記両端のテープ部材Tの内側迄の幅に設定される。
【0069】
また、感光体ドラム10に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレード101の幅はその端部が、テープ部材Tと所定の間隔L1を置いて導電層2の両端に設けられたテープ部材Tより内側に設けられる。クリーニングブレード101はテープ部材Tに重ならなければよく、テープ部材T部分に重なったり、テープ部材Tより幅広く設定されると、クリーニングブレード101に溜まったトナーがテープ部材Tの下に入り込み、テープ部材Tが剥がれたり、浮いたりする原因となるので好ましくない。
【0070】
また、クリーニングブレード101の幅はその端部が、感光層3の端部と所定の間隔L2を置いて感光層3の両端より外側に設けられる。これにより感光層全域の転写残トナーが確実にクリーニングされる。
【0071】
実施形態2
本発明の像形成体と現像手段との間隙を保持する突当コロの配設の仕方についての第2の例を図9を用いて説明する。図9は、突当コロの配設の仕方の第2の例を示す図である。本実施の形態は実施形態1にて説明した構成と同様の構成をとるが、実施形態1にて説明したのと異なり透光性基体1の外周面に塗布される導電層2上の感光層3の幅を実施形態1より長くとり、該感光層3の外周面にテープ部材Tを巻きつけたものである。実施形態1と同様の機能、構造を有する部材には同一の番号を付した。
【0072】
図9によれば、感光体ドラム10は金属部材よりなる両端のフランジ部材10B,10A(不図示)が、軸受(ベアリング)B2,B1(不図示)を介して後側板71に固定される回転支持軸30に保持される両端の支持部材20b,20a(不図示)に、回動自在に支持されるが、感光体ドラム10の両端にフランジ部材10B,10A(不図示)が圧入され、フランジ部材10B,10A(不図示)により感光体ドラム10が保持される。
【0073】
各現像器13が点線矢印cにて示す感光体ドラム10の中心軸方向であり感光体ドラム10の引出し方向と、直交する実線矢印aにて示す方向に、前記退避位置より移動され感光体ドラム10に当接されるが、例えば厚み3mm、外径20mmの両端の円板状の突当コロ131により、現像スリーブ130が後述する絶縁性薄膜層としてのテープ部材Tを介し、感光体ドラム10と所定の値の間隙、例えば100μm〜600μmをあけて非接触に保たれて各現像器13が装着される。
【0074】
また、後側板71には、その背面に前記の歯車10Gを駆動する駆動モータM1ならびにその動力伝達手段すなわち歯車10Gの駆動系G(T)が取り付け支持されており、駆動系G(T)の駆動をうけて感光体ドラム10が回転される。感光体ドラム10に設けられた歯車10Gと少なくとも歯車10Gに結合する駆動系G(T)の最終歯車G1とをハスバ歯車にて構成し、回転時に感光体ドラム10が実線矢印bで示す方向に押圧され、フランジ部材10B,10A(不図示)と両端の支持部材20b,20a(不図示)とに嵌込まれた軸受B2,B1(不図示)のスラスト方向の遊びを吸収し、一方向に押圧した状態で回転される。これにより、両端の軸受B2,B1(不図示)の遊びによって発生する、各露光光学系間の露光光の像形成体上での位置ズレを防止し、高精度のレジスト合わせがなされた良好な重ね合わせカラートナー像が形成される。
【0075】
また、現像スリーブ130は感光体ドラム10の後側のフランジ部材10Bに設けられた歯車10Gと結合する不図示の歯車により回転駆動される。突当コロ131は感光体ドラム10の回転により従動回転される。
【0076】
前述したように感光体ドラム10は円筒状の透光性基体1とその外周面に導電層2と感光層(有機感光層)3とがその順に塗布されて構成されるが、導電層2は厚み0.1〜5μmであり、感光層(有機感光層)3は厚み20〜40μmであり前述したように電荷発生物質(CGM)を主成分とする0.5〜5μmの電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質(CTM)を主成分とする20〜40μmの電荷輸送層(CTL)とにより構成される。導電層2は感光層3より幅広く設定され透光性基体1の端部まで設けられており、導電層2の端部が金属部材からなるフランジ部材10Bと接触され、歯車10Gを介しこれに連なる歯車列を通して接地される装置本体と導電層2との導通がとられる。フランジ部材10Bに直接軸受(ベアリング)B2を嵌込み導電層2の端部より軸受B2を介して導通をとることも可能である。
【0077】
また、感光層3は両端のテープ部材Tの外側の幅より広く設定され、透光性基体1の感光層3の外周面上の両端に絶縁性薄膜層としてのテープ部材Tが巻付けられ、両端のテープ部材Tの外周面に突当コロ131が当接される。テープ部材Tを挟んで突当コロ131が設けられるので、突当コロ131により感光層3が破損されることもなく、また、導電層2よりの良好な導通も行われる。
【0078】
テープ部材Tとしては、厚みが20〜50μmで、例えばテフロンやPET(ポリエチレンテレフタレート)等の絶縁性のフィルムが用いられ、張合わせ部dは突当コロ131との接触回転時の剥がれが防止されるように、傾斜して設けられる。テープ部材Tを絶縁性とすることにより、テープ部材Tが外れたり、剥がれたりしても周囲の帯電手段や現像手段での放電やリークの発生を防止する。
【0079】
また、感光体ドラム10に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレード101の幅はその端部が、テープ部材Tと所定の間隔L3を置いて感光層3上の両端に設けられたテープ部材Tより内側に設けられる。クリーニングブレード101はテープ部材Tに重ならなければよく、テープ部材T部分に重なったり、テープ部材Tより幅広く設定されると、クリーニングブレード101に溜まったトナーがテープ部材Tの下に入り込み、テープ部材Tが剥がれたり、浮いたりする原因となるので好ましくない。
【0088】
上記の如く導通用部材を設けることにより、導電層を破損することなく、導電層よりの良好な導通が行われる。
【0092】
【発明の効果】
本発明によれば、導電層を破損することなく突当コロが設けられ、導電層よりの良好な導通が行われ、クリーニング部材に溜まったトナーの絶縁性薄膜層内への入り込みが少なく、導電層上に設けられた絶縁性薄膜層の剥がれや浮きが防止され、感光層全域の転写残トナーが確実にクリーニングされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかわる画像形成装置の一実施形態のカラー画像形成装置の断面構成図である。
【図2】図1の像露光手段の要部拡大断面図である。
【図3】図2の斜視図である。
【図4】像形成体の支持構造を示す正面図である。
【図5】像形成体の支持構造を示す断面図である。
【図6】像形成体ユニットの断面図である。
【図7】露光ユニットの断面図である。
【図8】突当コロの配設の仕方の第1の例を示す図である。
【図9】突当コロの配設の仕方の第2の例を示す図である。
【符号の説明】
1 透光性基体
2 導電層
3 有機感光層(感光層)
10 感光体ドラム
11 スコロトロン帯電器
12 露光光学系
13 現像器
100 クリーニング装置
101 クリーニングブレード
130 現像スリーブ
131 突当コロ
T テープ部材
Claims (2)
- 像形成体と、前記像形成体を帯電させる帯電手段と、前記像形成体の内部に配設され前記像形成体に像露光し潜像を形成させる像露光手段と、前記像形成体に形成された潜像を現像する現像手段と、前記像形成体をクリーニングするクリーニング部材とを設け、前記現像手段に設けられ前記像形成体と前記現像手段との間隙を所定の値に保つ突当コロを前記像形成体の両端に配設した画像形成装置において、
前記像形成体が絶縁性の透光性基体と前記透光性基体の外周面に透光性の導電層と感光層とを設けて形成されると共に、前記導電層が前記感光層より幅広く形成され、前記導電層端部より導通をとる一方、前記導電層上の両端に絶縁性薄膜層を設け、
前記クリーニング部材と前記像形成体との当接幅を、前記絶縁性薄膜層より内側、且つ前記感光層幅より外側とし、
前記絶縁性薄膜層に、前記現像手段の両端に設けられた突当コロを当接することを特徴とする画像形成装置。 - 像形成体と、前記像形成体を帯電させる帯電手段と、前記像形成体の内部に配設され前記像形成体に像露光し潜像を形成させる像露光手段と、前記像形成体に形成された潜像を現像する現像手段と、前記像形成体をクリーニングするクリーニング部材とを設け、前記現像手段に設けられ前記像形成体と前記現像手段との間隙を所定の値に保つ突当コロを前記像形成体の両端に配設した画像形成装置において、
前記像形成体が絶縁性の透光性基体と前記透光性基体の外周面に透光性の導電層と感光層とを設けて形成されると共に、前記導電層が前記感光層より幅広く形成され、前記導電層端部より導通をとる一方、前記感光層上の両端に絶縁性薄膜層を設け、
前記クリーニング部材と前記像形成体との当接幅を、前記絶縁性薄膜層より内側、且つ前記感光層幅より内側とし、
前記絶縁性薄膜層に、前記現像手段の両端に設けられた突当コロを当接することを特徴とする画像形成装置。
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