JPH02166487A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば電子写真方式のプリンタや複写機など
の画像形成装置に係り、特に像担持体上にトナーにより
形成された画像を用紙上に転写するための転写装置を構
成する転写ローラと、前記像担持体とのニップ巾を安定
して保持するに好適な画像形成装置に関する。

（従来の技術） 電子写真方式のレーザプリンタなどの画像形成装置には
、（像担持体である円筒状の感光体上にトナーにより形
成された画像を用紙などに転写するため、感光体との間
に用紙などを挾持する転写ローラを有する転写装置が設
けられている。この転写ローラには、転写ローラ上に付
着したトナーや紙粉などを除去するため、クリーニング
手段が設けられている。このクリーニング手段は従来は
第１０図に示すように構成されていた。図において、円
筒状の感光体１０１の外周には帯電器１０２、現像器１
０４、転写ローラ１０５、クリ−゛す１０９、除電ラン
プ１１２などが配設されており、用紙Ｐは感光体１０１
と転写ローラ１０５との間に挾持されて、感光体１０１
の外周にトナーにより形成された画像が像現像部１０８
で用紙Ｐ上に転写された後に、搬送路１１０を介して搬
送される。そしてクリーニング手段１１１は転写ローラ
１０５の下部に設けられており、クリーニング手段１１
１に取り付けられたブレード１４２は、感光体１０１と
転写ローラ１０５のそれぞれの中心を結ぶ直径に対して
約９０度近い角度をなす転写ローラ１０５の半径上の外
周に接している。

しかしながら、このように構成された従来の清掃手段に
よると、転写ローラ１０５は両端に設けられた図示せぬ
ガイドローラを介して感光体１０１に押し付けられて位
置決めされているため、感光体１０１の支軸を中心とす
る回転方向には振動などで変位しやすい。また、軸方向
の転写ローラ１０５のたわみも発生しやすい。この結果
、転写ローラ１０５の表面をブレード１４２で清掃する
ときの清掃性能が劣化したり、転写ローラ１０５による
用紙Ｐへの画像の転写不良が発生しやすいという欠点が
あった。この欠点を解消するためには、転写ローラ１０
５自体の剛性を向上させなければならず、装置が大形化
しコスト高となるという問題があった。

一方、弾性体を主体として構成された転写ローラ１０５
を、第１０図に示すように感光体１０１に押し付けると
きに、感光体１０１とのニップ巾を保持する手段として
、第１１図に示すように転写ローラ１０５を支持する支
持シャフト１３６の両端近傍にそれぞれガイドローラ１
０５ａ、１０５ｂを設けていた。そしてこれらのガイド
ローラ１０５ａ、１０５ｂを剛体で形成して感光体１０
１の外周に当接させることにより、感光体１０１と転写
ローラ１０５とのニップ巾を保持していた。

しかしながらこの構造によると、転写ローラ１０５の構
造が複雑となり、同時に感光体１０１の軸方向の長さが
長くなるという問題があった。またガイドローラ１０５
ａ、１０５ｂが感光体１０１の表面に当接するため、感
光体１０１の表面が摩耗したり削れたりし、長期間にわ
たって良好な画像が得られなくなるという欠点もあった
。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の転写装置によれば、転写ローラ
の表面に付着したトナーや紙粉などを除去するクリーニ
ング手段に設けられたブレードが、転写ローラを横方向
から押圧しているため、転写ローラのたわみや振動のた
め清掃性能が劣化し、かつ転写ローラによる用紙への画
像の転写不良が発生しやすいという問題があった。また
感光体と転写ローラとのニップ巾を確保するため、転写
ローラの支持シャフトの両端近傍にガイドローラを設け
ていたために、転写ローラの構造が複雑となり、しかも
感光体の軸方向の長さが長くなるという問題があった。

また感光体表面のガイドローラが当接する部分が損傷し
、ニップ巾が変化して長期間にわたって良好な画像が得
られなくなるという問題もあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な
構成で転写ローラと感光体とのニップ１１を安定して保
持し、かつ転写ローラの転写不良の発生やクリーニング
性能の劣化を防止して、長期間にわたって良好な画像を
出力することのできる画像形成装置を提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、第１の発明は、像
担持体に形成される像を用紙に転写する画像形成装置で
あって、前記転写手段を構成する転写ローラの表面を清
掃するクリーニング手段を設けるとともに、このクリー
ニング手段を前記転写ローラの前記像担持体とほぼ対向
する位置に配設したものである。

また第２の発明は、前記転写手段を構成する転写ローラ
中に弾性層を有し、前記転写ローラを支持する軸に硬質
部材で形成された位置決め部材を設けたものである。

（作用） 上記の第１の発明によると、転写ローラがクリーニング
手段により像担持体に押し付けられるので、転写ローラ
のたわみや振動などによる転写不良の発生を防止し、良
好な画像を出力することができる。同時にクリーニング
手段による転写ローラのクリーニング性能を向上させる
ことができ、用紙の裏汚れを防止することができる。

また第２の発明によると、転写ローラの両端部に設けら
れた導通部材が像担持体の表面に当接して、像担持体に
対して転写ローラが位置決めされるので、従来必要であ
ったガイドローラが不要となり、装置の小型化、低コス
ト化が図れ、同時に導通部材の材質を適正に選定するこ
とにより、この導通部材が当接する像担持体の表面が摩
耗したり削れたりすることが防止でき、長期間安定して
良好な転写画像を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の第１の発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

第２図は、第１の発明に係わる転写装置の概要を示す断
面図である。

図において、１０１は感光体ドラムで例えばＯＰＣドラ
ムを用いている。１０５は転写ローラでその両端のガイ
ドローラ１０５ａ、１０５ｂを保持している。上記転写
ローラ１０５は軸となるシャフト１３６の両端でベアリ
ング１３２及びブツシュ１３１を介してベース１３０に
ガイドされて支持され、ベース１３０から突出した圧縮
コイル１３３により、上記ガイドローラ１０５ａ、１０
５ｂが感光体１０１に押しつけられることにより、ニッ
プ巾をもって接触している。

１１１は転写ローラ１０５に付着したトナーや紙粉を除
去するクリーニング部材を包含したクリニング装置であ
り、このクリーニング装置１１１は、上記転写ローラ１
０５が支持されているブツシュ１３１に支持されており
、これにより、上記クリーニング装置１１１は転写ロー
ラ１０５と一体となって位置決めされている。即ち、転
写ローラ１０５が感光体１０１へ加圧される時にも、転
写ローラ１０５とクリーニング装置１１１との相対位置
は変化することない。

転写ローラ１０５の駆動は感光体１０１の端部に設けら
れたギヤ１３４から転写ローラ１０５の端部に設けられ
たギヤ１３５へ伝達されることにより行なっている。

又、転写ローラ１０５のギヤ１３５のピッチ円径は転写
ローラ１０５のガイドローラ１０５ａ。

１０５ｂの径にほぼ等しく、又感光体１０１のギヤ１３
４のピッチ円径は感光体１０１の径にほぼ等しくなって
いる。

第１図は転写ローラ１０５のクリーニング装置１１１の
詳細を示す図である。

感光体１０１にニップ巾１０８（像転写部）をもって接
触している転写ローラ１０５に、上記感光体１０１と対
向する位置にウレタンゴムやポ°リエチレンテレフタレ
ート等の材料の弾性ブレード１４２をあてることにより
転写ローラ１０５上のトナーや紙粉を除去していて、か
つ転写ローラ１０５のたわみ等による転写ローラの変形
に対する補強としての役割もはたしている。

又、上記弾性ブレード１４２は、保持部材１４３に接着
されてケーシング１４５に固定され、さらにケーシング
１４５は、第１図に示す如く転写ローラ１０５に一体と
なって図示しない加圧バネにより感光体１０１に押しつ
けられる。

次に、第１の発明の一実施例をレーザプリンタに適用し
た場合を第３図を参照して説明する。

第３図は、電子写真方式の単色レーザプリンタの概略的
構成を示している。

このレーザプリンタは、図示しない伝送装置などを介し
てコンピュータあるいは、ワードプロセッサなどのホス
トシステム（外部装置）と電気的に結合されており、外
部装置からのドツトイメージデータを受は入れてレーザ
ビーム光を変調することにより感光体への書き込みを行
ない、書込んだドツトイメージデータを現像して用紙上
に転写するようになっている。

すなわち、１００は装置本体で、この本体ｌ。

Ｏ内にはドラム状の感光体１０１が配設されており、こ
の感光体１０１は、図示しない駆動源によって矢印Ｒ方
向に回転される。

感光体１０１周辺部には、その回転方向に沿って帯電制
御形の帯電用帯電器１０２、静電潜像形成部１０３、図
示しないガイドローラを有した現像部１０４、クリーニ
ング装置１１１を有した転写ローラ１０５、感光体１０
１上の残留トナーを清掃するクリーナ１０９、除電ラン
プ１１２が順次配設されている。

本体１００には、給紙カセット１０６が設けられている
とともに、この給紙カセット１０６がら給紙ローラ１０
７で取出された記録媒体としての用紙Ｐを、感光体１０
１と転写ローラ１０５との間に送給し、像転写部１０８
及び、定着器１１８を経た後、フェースアップ及びフェ
ースダウンの切換部１１５により、それぞれの排紙ロー
ラ１１３．１１４に導かれ、排紙部に排紙される。

静電潜像形成部１０３は、図示しない外部装置からのド
ツトイメージデータに応じて変調されたレーザビーム光
を発生する図示しない半導体レーザ発振器（レーザダイ
オードなど）と、このレーザ発振器から出力されるレー
ザビーム光を集光するコリメータレンズなどのレンズ系
（図示せず）、このレンズ系で集光されたレーザビーム
光を走査する例えば４面の回転ミラー（ポリゴンミラー
）、この回転ミラー１１６を高速回転させるミラーモー
タ１１７、回転ミラーで走査されたレーザビーム光を正
しく感光体へ導くレンズ１２１、レーザビーム光を感光
体１０１の方向に反射させる反射ミラー１１９，１２０
、回転ミラー１１６で走査されたレーザビーム光を検出
するビーム光検出器（図示せず）などからなっている。

このような構成において、外部装置から印字開始信号を
受取ると感光体１０１が回転するとともに、感光体１０
１は帯電用帯電器１０２によって例えば表面電位的ｅ　
６００　ｖになるように一様に帯電される。

次に、外部装置からドツトイメージデータを受取ると、
静電潜像形成部１０３がそのドツトイメージデータに応
じて変調されたレーザビーム光を出力し、そのレーザビ
ーム光によって帯電された感光体１０１の表面を走査露
光することにより、感光体１０１の表面に静電潜像を形
成する。感光体１０１に形成された静電潜像は、ガイド
ローラ１３１ａ、１３１ｂを有した現像器１０４によっ
て反転現像されることにより顕像化されてトナー像とな
る。そして感光体１０１上のトナー像は、像転写部１０
８において、図示されない感光体１０１についたギヤに
より駆動される転写ローラ１０５の作用により、給紙カ
セット１０６から搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される
。

トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１１８へ搬送さ
れてトナー像が定着され、その後排紙ローラ１１３．１
１４により排紙される。

又、前記転写ローラ１０５にはトナーや紙粉の除去のた
めの清掃装置１１１が配設されており、像転写部１０８
において常時汚れのない状態で転写を行なうことができ
る。

転写ローラ１０５によりトナー像を転写された後、感光
体１０１上の転写残りトナーは、感光体１０．１の周囲
部に配設されているクリーナ１０９によりクリーニング
され、例えば赤色ＬＥＤ等の除電ランプ１１２により一
様に除電される。

本実施例によれば、転写ローラ１０５に何首したトナー
や紙粉を除去する弾性ブレード１４２を転写ローラ１０
５上の感光体１０１と対向する位置に配置することによ
り、転写ローラ１０５のたわみを弾性ブレード１４２の
弾性力で補強することができ、かつ、感光体１０１と転
写ローラ１０５とが接触していることに起因する振動に
よるクリーニング不良を吸収することができる。この結
果、転写ムラや転写ヌケなどの現象を改碧でき、かつ用
紙Ｐの裏汚れを防止でき、良好な画像を長期間維持する
ことができる。

第４図に第１の発明に係る転写装置の他の実施例を示す
。この実施例では前記実施例における弾性ブレード１４
２の代りに、フェルトやブラシなどで形成されたローラ
１４４を用いている。本実施例によっても、前記実施例
と同様にローラ１４４を感光体１０１に対向する側の転
写ローラ１０５の位置に配置することにより、同様の効
果を得ることができる。

次に本発明の第２の発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

第５図及び第６図に第２の発明の１実施例を示す。これ
らの図において、第２図に示す第１の発明の一実施例と
同一または同等部分には同一符号を付して示す。本実施
例の特徴は転写ローラ１０５の構造にあり、他の部分は
前記実施例と同様であるので、図示及び説明を省略する
。

第６図は、転写ローラ１０５の詳細を示す断面図である
。

本実施例における転写ローラ１０５は、第６図に示すよ
うに１３７は弾力的に変形可能な弾性層、１３８は導電
層、１３９は抵抗層及び１３６は支持シャフトからなっ
ている。

抵抗層１３９は、たとえば導電性カーボンをポリエステ
ル樹脂に分散させて体積抵抗値１０８Ω・備程度で０．
１■厚のものを使用している。

導電層１３８は、たとえば抵抗層１３９と同じ材料で体
積抵抗値１０４Ω・口程度にしたものを使用し、厚さを
０．１關とした。

弾性層１３７は、たとえばゴム硬度２０＠の発泡ウレタ
ンを使用している。

そして、その軸方向の両端に後述するたとえば導電性ウ
レタンで体積抵抗値１０４Ω・国程度の導電部材１４０
を形成している。

次に、本実施例に係る転写ローラ１０５の作用について
説明する。

感光体１０１上のトナー像１４６は、感光体１０１の回
転方向（矢印Ｒ方向）に従ってトナー転写部（Ｋ−Ｊ間
）に転送される。像転写部１０８でトナー像１４６は、
転写材である用紙Ｐに圧接される。

この間、トナー像１４６には、高圧発生回路１４７によ
り供給されるトナー像の電荷（この図では負極性）と逆
極性の転写電圧が作用し、トナー像１４６は静電的に用
紙Ｐに転写され、用紙Ｐ上に画像を形成する。

このとき、像転写部（Ｋ−Ｊ間）では、転写ローラ１０
５の弾性層１３７の弾性変形により感光体１０１と用紙
Ｐは密着し巾広いニップ巾を形成する。

ローラ転写では、転写圧力が大きすぎるとトナー像の中
央部のトナーが転写材に転写されない現像を生ずる。例
えば文字記録では、白ヌキ文字、すなわち文字形のワク
のみが記録されてしまう。

転写圧力は、弾性層１３７のゴム硬度にも依存するため
、適当な条件で設定しなければ良好な画像を得ることが
できない。

又、抵抗層１３９の体積抵抗値が低すぎると、転写電圧
印加時に感光体１０１との間に放電を生じたり、電荷注
入による単極性トナーが発生し転写効率は著しく低下す
る。

第５図は、転写ローラ１０５の外観（一部所面）を示す
曲である。

前記弾性層１３７の軸方向の両端に、例えばゴム硬度８
０″〜９０″程度の硬めの導電性ウレタンゴムを材料と
した体積抵抗値１０４Ω・（２）程度の導通部材１４０
を具備し、さらに、この導通部材１４０の外周に弾性変
形可能な例えば、体積抵抗値１０４Ω・国程度の導電性
発泡ウレタンからなる導電性弾性層１４８を具備してい
て、支持シャフト１３６にバイアス電圧を給電すること
により導電層１３８に導通される。

又、転写ローラ１０５が感光体１０１に押圧されると、
上記導通部材１４０が硬度が高いので、これにより感光
体１０１と転写ローラ１０５とのニップ巾が保持される
ようになっている。そして、転写ロー−７１０５の両端
部の導通部材１４０の部分は、正規の転写圧がかかって
いないため、画像領域の外側に配置している。

したがって、上記導通部材１４０は、ガイドローラとし
ての働きをももつため、ゴム硬度が軟かいと不安定とな
る。

又、上記導通部材１４０が抵抗層１３９を介して押圧さ
れる感光体１０１の位置において、この位置が感光体１
０１の感光層であれば問題とならないが、図示しない感
光体１０１の基材部となる場合は、上記基材部は接地さ
れているため、そのままでは、転写電圧がリークしてし
まい、転写不良を起すが、上記基材部に例えば絶縁コー
トなどの絶縁処理を施して使用すれば問題はない。

本実施例によれば、転写ローラ１０５の支持シャフト１
３６から転写電圧を給電するための導通部材１４０によ
りニップ巾を保持し、かつ上記導通部材１４０は画像領
域外に配設されているので、従来の如く別にガイドロー
ラなどのニップ巾保持部材を用いることもなく、画像領
域内で良好な画像を簡単な構成の転写ローラ１０５で実
現することができる。

第７図及び第８図は、第１の発明に係わる他の実施例を
示す図である。

第７図は、第５図における導電性弾性層１４８を弾性層
１３７と一体にしたもので、この際、弾性層１３７の両
端の図中Ａの部分を導電処理を施しである。

本実施例によっても、第５図に示す転写ローラ１０５と
同様の作用及び効果を有する。

第８図は、第５図における導電性弾性層１４８をなくし
た例であり、最も簡単な構成となるが、ニップ巾を得る
には感光体１０１の画像領域部分が上記導通部材１４０
のあたる部分よりも大きい径でなければならない。

しかしこのように感光体１０１を形成することにより前
記各実施例と同様の効果を得ることができる。

次に第２の発明の他の実施例を図面を参照して説明する
。第９図は第５図に示す転写ローラ１０５のうちの、弾
性層１３７と支持シャフト１３６のみを示した図であり
、本実施例の特徴はこの弾性層１３７の形状にあり、他
の部分は第５図及び第６図に示す第２の発明の一実施例
と同様であるので、図示及び説明を省略する。

図において、転写ローラ１０５の弾性層１３７は軸方向
の中央部の外径は大きく、両端部に行くほど外径が小さ
くなっていて、いわゆるクラウン形状となっている。す
なわち、両端部の外径をｆ１中央部の外径をｇとすれば
ｇ＞ｆとなっている。

しかし、転写ローラ１０５の導電層１３８及び抵抗層１
３９のそれぞれの外径は軸方向に均一となっており、外
観的には転写ローラ１０５は第１２図に示す従来例と同
様に軸方向に対して均一の外径となっている。また、導
電層１３８の内径をｈとすると、弾性層１３７の外径ｆ
、ｇはｇ＞ｆ≧ｈの関係を有する。なお図中符号１４０
は導電層１３８と支持シャフト１３６とを導通させる導
電ゴムなどの材料からなる導通部材である。

本実施例によれば、周囲環境条件の変化などで転写ロー
ラ１０５にたわみが発生しても、感光体１０１に対して
転写ローラ１０５を押し付けたときの荷重が軸方向で均
一となり、転写ムラや転写ヌケの発生を防止して良好な
画像を得ることができる。

また、前記各実施例では電子写真方式のレーザプリンタ
における転写装置について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、他の画像形成装置にも同様に
適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、転写ローラの表
面を清掃するクリーニング手段を、転写ローラの像担持
体とほぼ対向する位置に配設したので、簡単な構成で転
写ローラのたわみによる転写不良や、トナーや紙粉など
の除去性能の劣化の発生を防ぐことができる。また転写
ローラの両端部に導電性を有する硬質部材で形成された
導通部材を設けたので、簡単な構成でニップ巾を保持す
ることができる。従って長期間にわたって良好な画像を
出力することができる効果がある。さらに転写ローラの
弾性層の直径を軸方向の中央部で大きく両端部で小さく
したので、転写ローラのたわみ発生時においても像担持
体に対する荷重を軸方向に対して均一にすることができ
、転写ムラや転写ヌケのない良好な画像を出力すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の第１の発明の一実
施例によるクリーニング装置の配置を示す側面図、第２
図は本実施例による転写装置の概要を示す一部断面正面
図、第３図は本実施例に係る転写装置が適用されたレー
ザプリンタを概略的に示す措成図、第４図は第１の発明
の他の実施例によるクリーニング装置を示す側面図、第
５図は本発明の第２の発明の一実施例による転写ローラ
を示す一部断面正面図、第６図は第５図の断面図、第７
図及び第８図はそれぞれ第２の発明の他の実施例による
転写ローラを示す一部断面正面図、第９図は本発明の第
２の発明の他の実施例による転写ローラの弾性層を示す
正面図、第１０図は従来の転写装置のクリーニング装置
を示す側面図、第１１図は従来の転写ローラを示す正面
図である。 １０１・・・感光体（像担持体）、 １０２・・・帯電器、 １０３・・・静電潜像形成部、 １０４・・・現像部、 １０５・・・転写ローラ、 １０９・・・クリーナ（清掃手段）、 １１１・・・クリーニング装置、 １１２・・・除電ランプ（除電手段） １３６・・・支持シャフト、 １３７・・・弾性層、 １３８・・・導電層、 １３９・・・抵抗層、 １４０・・・導通部材、 Ｐ・・・用紙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、像担持体に形成される像を用紙に転写する画像形成
   装置であって、 前記転写手段を構成する転写ローラの表面を清掃するク
   リーニング手段を設けるとともに、このクリーニング手
   段を前記転写ローラの前記像担持体とほぼ対向する位置
   に配設したことを特徴とする画像形成装置。 ２、像担持体に形成される像を用紙に転写する画像形成
   装置であって、 前記転写手段を構成する転写ローラ中に弾性層を有し、
   前記転写ローラを支持する軸に硬質部材で形成された位
   置決め部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。