JPH08123117A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真法を用いる画像形成装置におい
て、感光体に近接して対向する複数の円筒状部材を、異
なる間隙で支持するとともに、感光体表面を傷つけるこ
とを防止する。 【構成】 ドラム状感光体２の軸線方向の両端部にこ
の感光体２と同軸上に支持されたスペーサローラを有す
る。このスペーサローラの径は段階的に変化し軸線の外
側に行くほど径が拡大された複数の周面を有するもので
ある。該感光体に近接して対向する複数の円筒状部材
は、感光体と各円筒状部材の間隙に応じて、スペーサロ
ーラの周面を選択し、両端部を当接させる。これによ
り、感光体を傷つけることなく感光体と複数の円筒状部
材とを所定の間隙で保持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機、レザー
ビームプリンター、静電記録装置などの画像形成装置に
係り、特に、感光体とその周辺に配設された円筒状部材
との間隙を一定に保つためのスペーサローラを有する画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置では、感光体
表面に露光を行い、形成された静電潜像を感光体の回転
により現像装置と対向させ、トナーを選択的に転移させ
ることにより現像を行う。そして、形成されたトナー像
を記録用紙に転写し、定着させて画像を形成している。
このような画像形成装置において、感光体とその周辺の
各装置は特定の位置関係で配置されている。特に感光体
と、これに近接・対向して配置されている現像装置内の
現像ローラとの間隙は、画像濃度や画質に大きく影響す
るため、正確に保持する必要がある。

【０００３】また近年、装置の小型化のために、帯電装
置・転写装置としてコロトロンに代えて、帯電ローラ・
転写ローラが用いられる。帯電ローラ・転写ローラ等は
感光体と接触するように配置されることもあるが、わず
かの間隙を置いて配置されることもある。したがって、
このような複数の円筒状部材が一つの感光体の周囲に近
接して対向することになる。

【０００４】これらの複数の円筒状部材と感光体との間
隙を正確に維持するために、多くの場合には、各円筒状
部材と同軸上に支持されたスぺーサローラが用いられ
る。各スペーサローラは、円筒状部材と同軸上に支持さ
れると共に、感光体周面の両端部の非画像領域に当接さ
れることにより、感光体と円筒状部材の間隙を保つもの
で、各スぺーサローラの径を適切に設定することによっ
て、円筒状部材と感光体との間隙を所定の量に維持でき
る。また、スぺーサローラを円筒状部材と独立して回転
可能に支持することにより感光体および円筒状部材のそ
れぞれが適切な周速で回転することを許容している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置においては、各スペーサローラが感光体の両端
部に接触するため、その圧力や摩擦により、感光体表面
の有機感光体層がはがれるという問題がある。はがれた
有機感光体層は感光体の画像領域や現像ローラに付着
し、潜像の形成に影響を及ぼすばかりでなく、塗装片が
感光体と円筒状部材の間で電気経路を構成してしまい、
これにより円筒状部材から感光体に局部的な電流が流
れ、感光体の寿命を著しく縮める原因となる。

【０００６】このような問題を回避することができる装
置として、特開昭６２−８６３７０号公報には、感光体
のスペーサローラの当接部において、有機感光体層の上
に表面層を施し、この上にスペーサローラを当接させる
画像形成装置が示されている。しかしながら、このよう
な装置では感光体の製造工程が複雑になるという欠点が
あり、また複数の円筒状部材を有する場合に、各々にス
ペーサローラを取り付ける必要があるので、部品数が増
加して構成が複雑になってしまう。

【０００７】また特開平４−１７５７７９号公報には、
感光体と同軸上に当接ローラを設け、これにスペーサロ
ーラを当接させることにより、感光体と現像ローラの間
隙を保つ画像形成装置が開示されている。しかしながら
この装置では、部品数が増加すると同時に、スペーサロ
ーラによる誤差に加え、当接ローラによる誤差が付加さ
れるため、誤差が大きくなって、感光体と現像ローラの
間隙を精度良く保つことができない。また複数の円筒状
部材を有する場合には、上記装置と同様各々にスペーサ
ローラを取り付ける必要があるので部品数も増えてしま
う。

【０００８】一方特開昭６３−２９２１７３号公報で
は、感光体表面にスペーサローラを装着して、これを現
像ローラに当接させることにより、感光体表面の塗装層
のはがれるのを防止する方法が提案されている。しかし
ながらこの装置においては、感光体と対向する円筒状部
材が複数の場合について考慮されておらず、帯電ローラ
や転写ローラといった間隙幅の異なる複数の円筒状部材
を有する画像形成装置には適用できない。

【０００９】その他、感光体と周辺の円筒状部材の間隙
を保つ方法としては、スペーサローラを設けるのではな
く、それぞれを所定の間隙を保ちながら配置、固定する
ことも可能であるが、装置の調整に多くの時間と労力を
要する。本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、感光体に対向する複数の円筒状部
材を、感光体に対してそれぞれ異なる間隙に容易に支持
することが可能な画像形成装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 周面の帯電及び光照
射によって潜像電位が形成される円筒状の感光体と、こ
の感光体と平行に配置され、近接して対向する複数の円
筒状部材とを有する電子写真式の画像形成装置におい
て、 前記感光体の軸線方向の両端部で同一軸心上に支
持され、前記円筒状部材の両端部における周面と圧接さ
れるスぺーサローラを有し、このスぺーサローラは、径
が段階的に変化し、軸線方向の外側へ行くほど径が拡大
された複数の周面を有するものとする。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、 請求項
１に記載の画像形成装置において、前記スぺーサローラ
は、径の異なる複数の周面が独立して周回可能な構造を
有するものとする。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の画像形成装置では、スペーサ
ローラは感光体の軸線方向の両端部で同軸上に支持さ
れ、円筒状部材の周面がこのスペーサローラに当接され
ているため感光体の表面を傷つけることがない。また、
スペーサローラは軸線方向の外側に行くほど径が段階的
に拡大された複数の周面を有するため、感光体が異なる
間隙をおいて複数の円筒状部材に近接・対向する場合
も、必要な間隙に応じたスペーサローラの段を選択し、
各円筒状部材を当接させることができる。このため複数
の円筒状部材を、それぞれが感光体に対して所定の間隙
を有するように近接させて配置することが容易となる。
また、剥れた有機感光体層により画質が低下したり装置
を傷つけたりすることがなく、更に、部品数も減り低コ
ストで製造できる。

【００１３】また、請求項２に記載の画像形成装置で
は、スペーサローラの径の異なる複数の周面が各々独立
して周回可能な構造となっている。このため、各円筒状
部材をそれぞれ異なる間隙に支持することが可能である
ばかりでなく、各円筒状部材を感光体と異なる周速で回
転させることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の第一の実施例である画像形成装置を
示す概略構成図である。この画像形成装置は、一様に帯
電した後、像光を照射することにより表面に静電潜像が
形成される像担持体２（感光体）と、この像担持体と対
向して設けられ、像担持体の表面を一様に帯電させる帯
電装置３と、画像信号に基づいて像担持体の周面にレー
ザービームを照射する露光装置９と、前記像担持体の回
転方向における前記レーザービーム照射位置の下流側
で、像担持体と対向して配置される現像装置４と、前記
像担持体上に形成されたトナー像を用紙搬送路１５より
供給された用紙に転写するための転写装置１１と、転写
後の像担持体２上に残留するトナーを除去するクリーニ
ング装置５と、用紙に転写されたトナー像を定着させる
定着装置１３と、トナー像の定着された用紙が排出され
る排紙トレイ１４とを有している。また像担持体２、帯
電装置３、現像装置４、クリーニング装置５は、一体化
しており着脱可能なカートリッジ１となっている。

【００１５】前記像担持体２は、導電性材料からなる円
筒体の周面に有機感光体層を形成したものであり、円筒
体は電気的に接地されている。その軸線方向の両端部に
は図２（ａ）に示されるように、像担持体の軸線方向の
端部側へ段階的に径が大きくなる三段構造のスペーサロ
ーラ１２が取りつけられており、このスペーサローラと
一体に取り付けられた回転ギア（図示せず）が駆動ギア
と噛み合わされている。したがって駆動ギアが回転駆動
されることにより、スペーサローラ及び像担持体は一体
となって回転するようになっている。

【００１６】前記帯電装置３は鉄、ステンレスなど導電
性を有する金属からなる芯部と、カーボン含有エチレン
プロピレンゴムなどで形成された弾性体層とからなる円
筒状部材からなり、弾性体層の表面はピンホールリーク
防止のためにカーボン含有のアクリル樹脂でコーティン
グされている。また、この円筒状部材の芯部には直流に
交流を重畳させたバイアス電圧を印加する電源が接続さ
れ、円筒状部材が像担持体に近接した状態で電圧を印加
することにより像担持体表面を帯電することができる。
このとき交流電圧は、円筒状部材に直流電圧のみを印加
したときに帯電が開始される電圧の二倍以上のピークツ
ーピーク電圧を有するように設定される。前記転写装置
１１も帯電装置３と同様の円筒状部材からなるが、トナ
ーと逆極性の電圧が印加され、用紙搬送路１５から送り
込まれる用紙を背面から帯電して像担持体上のトナー像
を用紙上に転写するようになっている。

【００１７】前記現像装置４の内部には磁性トナーが充
填され、その開口部には現像ローラ６を有している。現
像ローラ６は磁石を内蔵し、磁性トナーを周面に吸着し
てトナー層を形成する。現像剤規制部材７は現像ローラ
に圧接され、現像ローラの周面に形成されたトナー層の
層厚を一定にするようになっている。現像ローラ６及び
帯電装置３を構成する円筒状部材は図２（ａ）に示され
るように、その支持軸がハウジングに回動自在に支持さ
れるとともに、これらの両端部が、像担持体２の両端部
に支持されたスペーサローラ１２の周面に選択的に当接
される。これにより、像担持体と所定の間隔を保って回
転が可能となる。なお図２（ａ）に明示されていない
が、転写装置１１も現像ローラや帯電装置と同様にスペ
ーサローラに当接し、感光体と近接している。

【００１８】図２（ｂ）は、像担持体２とこれらの円筒
状部材の配置を示す断面図であり、各円筒状部材は必要
な間隔に応じたスペーサローラの段に当接することによ
り像担持体と所定の間隙を保っている。

【００１９】このような画像形成装置では、画像形成動
作が開始されると像担持体２が起動され、帯電装置３に
交流重畳直流電圧が印加される。これにより、像担持体
２が一様に帯電される。その後、露光装置９から画像信
号に基づいて点滅するレーザービームが照射され、像担
持体２上に帯電電位の差による潜像が形成される。像担
持体２の回転により、上記潜像は現像装置４の対向位置
に移動し、現像装置４からトナーが選択的に転移される
ことにより可視化される。このようにして形成されたト
ナー像は、用紙搬送路１５に沿って搬送された用紙と当
接され、転写装置１１によって用紙上に転写される。そ
の後定着装置１３により用紙上のトナー像は定着され、
排紙トレイ１４に排出される。一方、トナー像を転写し
た後の像担持体２はクリーニング装置５により表面の残
留トナーが除去され、再び帯電装置３と対向し、次の画
像を形成する工程が行われる。

【００２０】本実施例によれば像担持体２と同軸的に支
持されたスペーサローラの段差を有する周面に、帯電装
置３、現像装置４、転写装置１１の各円筒状部材を適切
な径の周面を選択して当接させることにより、像担持体
と各円筒状部材の間隔を正確に保つことができ、装置の
調整に時間や労力を要しない。また、ひとつのスペーサ
ローラに複数の円筒状部材を当接させ、間隙を正確に維
持することができるため、部品数も減らすことができ、
装置も安価に製造できる。

【００２１】図３は、本発明の第２の実施例である画像
形成装置で用いられる像担持体及びスペーサローラを示
す部分側面図、および部分断面図である。このスペーサ
ローラ２２は上記第一の実施例と同様に、像担持体の端
部２１に取り付けられ、像担持体と一体化して回転する
ものであり、円筒状部材と一体となって回転する径の異
なる複数の周面部の他に、軸線方向の一番外側に回転ギ
ア２２ａを有している。なお、このスペーサローラが用
いられる画像形成装置の他の構成は第一の実施例と同様
とする。

【００２２】このようなスペーサローラを備えた画像形
成装置では、スペーサローラと一体となった回転ギア２
２ａが、像担持体を駆動させるための駆動ギアと噛み合
うことにより、感光体を回転させ、露光、現像、転写を
行う。このような画像形成装置においては、スペーサロ
ーラとギアを一体化することにより、部品数を一層少な
くでき、像担持体と複数の円筒状部材とを、容易に異な
る間隔で保持することができる。

【００２３】図４は本発明の第３の実施例である画像形
成装置で用いられる像担持体及びスペーサローラ３２を
示す部分側面図、部分断面図である。このスペーサロー
ラ３２も上記第一の実施例と同様に像担持体３１と一体
化して回転するものであるが、スペーサローラは像担持
体の表面に装着されるものではなく、像担持体の内側に
その凸部３２ａを挿入することにより固定されるもので
ある。なお、このスペーサローラが用いられる画像形成
装置の他の構成は第一の実施例と同様である。このよう
な画像形成装置においては、像担持体の周面にスペーサ
ローラを取り付ける必要がないので、感光体層の形成
等、加工が容易となる。

【００２４】図５は本発明の第４の実施例である画像形
成装置で用いられる像担持体及びスペーサローラを示す
部分側面図、部分断面図である。このスペーサローラ４
２は各周面が独立して回転可能な三段構造を有するもの
であり、最大径の周面を有する部分が支持軸と連続し、
像担持体と一体となって回転する。一方、その他の二つ
の周面はそれぞれ支持軸の回りで独立して回転可能とな
っている。なお、このスペーサローラが用いられる画像
形成装置の他の構成は第一の実施例と同様とする。この
ようなスペーサローラを備えた画像形成装置では、スペ
ーサローラの各周面が独立して回転が可能となっている
ので、像担持体に対して異なる周速比の円筒状部材を当
接させることができる。

【００２５】図６は本発明の第５の実施例である画像形
成装置で用いられる像担持体及びスペーサローラを示す
部分側面図・部分断面図である。このスペーサローラ５
２は第４の実施例と同様に各周面が、それぞれ独立して
回転可能な三段構造を有するものであるが、本実施例に
おいては最小径の周面を有する部分が支持軸と連続し、
像担持体と一体化して回転するものである。そして他の
周面は、支持軸の回りで独立して回転が可能に支持され
た円板状部材の外周上に形成され、像担持体の軸線方向
の外側に向かって徐々に径が大きくなっている。なお、
このスペーサローラが用いられる画像形成装置の他の構
成は第一の実施例と同様とする。このようなスペーサロ
ーラを備えた画像形成装置では、スペーサローラの各周
面が独立して回転可能であるので、像担持体に対して異
なる周速比の円筒状部材を当接させることができる。

【００２６】図７は本発明の第６の実施例である画像形
成装置で用いられる像担持体及びスペーサローラを示す
部分側面図、部分断面図及び組み立て図である。このス
ペーサローラ６２は、スペーサローラの各周面６２ａ、
６２ｂ、６２ｃが、それぞれ独立して回転可能な三段構
造を有している。本実施例では、最大径の周面６２ａを
有する部分は支持軸と連続すると共に、その凸部表面に
その他の周面６２ｂ、６２ｃを構成する環状部材が回転
自在に装着されている。また、支持軸と一体となった凸
部が像担持体を形成する円筒部材に挿着され、一体化さ
れている。なお、このスペーサローラが用いられる画像
形成装置の他の構成は第一の実施例と同様である。この
ようなスペーサローラを備えた画像形成装置は、スペー
サローラの各周面が独立して回転可能であるので、像担
持体に対して異なる周速比の円筒状部材を当接させるこ
ともでき、また簡単な構造で各周面を独立して回転させ
ることができる。

【００２７】図８は本発明の第７の実施例である画像形
成装置で用いられる像担持体及びスペーサローラを示す
部分側面図、部分断面図また組み立て図である。このス
ペーサローラ７２は、異なる径の外周面を有する環状部
材７２ａ、７２ｂ、７２ｃを回転可能に支持することに
より構成されており、これらの環状部材は支持体７３
に、それぞれが独立して回転可能に挿着されている。更
にこの支持体７３は像担持体７１を形成する円筒部材に
挿着され、さらにギア付きフランジ７４が装着される。
これにより、ギア、支持体及び像担持体が一体化してい
る。なおここで、予め支持体とギア付きフランジが一体
化したものを用いることも可能であり、部品数を減らす
点で好ましい。なおこのスペーサローラが用いられる画
像形成装置の他の構成は第一の実施例と同様とする。

【００２８】本発明においては、スペーサローラ７２の
各周面を構成する環状部材７２ａ、７２ｂ、７２ｃの構
造が単純であるので、様々な外径を有する周面を容易に
安価で製造することができる。このため、円筒状部材を
様々な間隙で像担持体に近接させる場合にも、間隙に応
じた外径を有する環状部材と取り替えることにより、容
易に適用することができる。またスペーサローラを構成
するすべての段が像担持体に対し独立して回転するの
で、すべての周面に像担持体と周速比の異なる円筒状部
材を当接させることができ、一層適用範囲が広がる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明に係
る画像形成装置では、感光体と円筒状部材の間隙を一定
に保つためのスペーサローラが、感光体と同軸上に支持
され、これに円筒状部材が当接されるので、スペーサロ
ーラによって感光体表面が傷つくことはない。また、ス
ペーサローラは径の異なる複数の周面を有するので、感
光体と異なる間隙で支持される複数の円筒状部材を当接
させることができる。このため、部品数も減らせ、感光
体と各円筒状部材との間隙を適切に保つことが出来、優
れた画像が得られる。

【００３０】また本発明の請求項２に記載の画像形成装
置では、スペーサローラの複数の周面が独立して周回可
能であるので、感光体に対して異なる周速比で回転する
複数の円筒状部材を同時に当接させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である画像形成装置を示
す概略構成図である。

【図２】図１に示す画像形成装置における像担持体とそ
の周囲の円筒状部材との配置状態を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例である画像形成装置で用
いられる感光体およびスぺーサローラの部分側面図、部
分断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例である画像形成装置で用
いられる感光体およびスぺーサローラの部分側面図、部
分断面図である。

【図５】本発明の第４の実施例である画像形成装置で用
いられる感光体およびスぺーサローラの部分側面図、部
分断面図である。

【図６】本発明の第５の実施例である画像形成装置で用
いられる感光体およびスぺーサローラの部分側面図、部
分断面図である。

【図７】本発明の第６の実施例である画像形成装置で用
いられる感光体およびスぺーサローラの部分側面図、部
分断面図および組立図である。

【図８】本発明の第７の実施例である画像形成装置で用
いられる感光体およびスぺーサローラの部分側面図、部
分断面図および組立図である。

【符号の説明】

１ カートリッジ ２、２１、３１、４１、５１、６１、７１ 像担持体 ３ 帯電装置 ４ 現像装置 ５ クリーニング装置 ６ 現像ローラ ７ 現像剤規制部材 ９ 露光装置 １１ 転写装置 １２、２２、３２、４２、５２、６２、７２ スペーサ
ローラ １３ 定着装置 １４ 排紙トレイ １５ 用紙搬送路 ７３ 支持体 ７４ ギア付フランジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面の帯電及び光照射によって潜像電
   位が形成される円筒状の感光体と、この感光体と平行に
   配置され、近接して対向する複数の円筒状部材とを有す
   る電子写真式の画像形成装置において、 前記感光体の軸線方向の両端部で同一軸心上に支持さ
   れ、前記円筒状部材の両端部における周面と圧接される
   スぺーサローラを有し、このスぺーサローラは、径が段
   階的に変化し、軸線方向の外側へ行くほど径が拡大され
   た複数の周面を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記スぺーサローラは、径の異なる複数の周面が独立し
   て周回可能な構造を有することを特徴とする画像形成装
   置。