JPH09114238A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シームドベルトの継ぎ目に起因する不都合を解
消する小型で簡単な構成の画像形成装置を提供する。 【解決手段】現像器２１はトナー２８を収容し支持台２
２に載設され背面に押しバネ２３を介装され全体が前方
に付勢される。現像器２１の下部開口部に現像ローラ２
４が回転可能に支持され、両端に同軸にギャップコロ２
５が配設される。ドクターブレード２９は現像ローラ２
４の周面に当接し現像器２１の開口上部を封止する。現
像ローラ２４に対峙して対向ローラ２６が自幅よりも幅
の狭いシームドベルト２７を張架して配置される。ギャ
ップコロ２５はシームドベルト２７にではなく、シーム
ドベルト２７の両側から外に突出して露出する対向ロー
ラ２６の端部周面に当接して、現像ローラ２４周面とシ
ームドベルト２７との距離を継ぎ目２７ａが現像部にき
たとき現像ローラ２４周表面に当接しない程度の距離に
維持する。これで支持台２２の逃げ機構等が不要とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に係
わり、更に詳しくは接合部を有する無端状像担持体ベル
トと現像ロールとの位置決めを常に一定に維持して現像
を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式を用いた画像形
成装置に用いる感光体ベルトは、継ぎ目が無いシームレ
スベルトと継ぎ目のあるシームドベルトの２つに大別さ
れる。シームレスベルトは、製法上ではドラム状感光体
とほぼ同一製造工程を必要とするものであって極めて高
価である。一方、シームドベルトは長大なシートを連続
的に生産し、これを一定長に切断したのち端部を継ぎ合
わせて作るので、製法が簡単であることに加えて大量生
産が利き、またシームドベルトを任意の長さに自由に製
作できるので比較的多くの利点を有している。したがっ
て、画像形成装置にはシームドベルトを用いるのが一般
的であり、また広く普及している。

【０００３】図４(a),(b) は、シームドベルトを用いた
電子写真式画像形成装置の現像器近傍の構成を側断面図
で示している。これを簡単に説明すると、同図(a) に示
すように、シームドベルト１は、対向ローラ２及び図示
しない複数のローラにより張架され、図示しない駆動ロ
ーラにより駆動されて、図の矢印Ａで示す時計回り方向
へ一定速度で移動している。

【０００４】上記対向ローラ２に、その軸方向に平行に
対向して現像ローラ３が配設される。現像ローラ３は、
現像器４の開口部に回転可能に支持されて配置され、不
図示の駆動機構に係合して図の矢印Ｂで示す反時計回り
方向に回転し、対向ローラ２との対向部において対向ロ
ーラ２と同方向へ同速度で回転する。

【０００５】この対向ローラ２と現像ローラ３との対向
部におけるシームドベルト１表面と現像ローラ３周面と
の間隔を、現像に最適な一定の距離Ｌに維持するため
に、現像ローラ３と同軸で現像ローラ３の外径よりも上
記距離Ｌだけ外径の大きなギャップコロ５が設けられて
いる。ギャップコロ５は、現像器４の背面と、この現像
器４を保持する支持体６の内壁間に配設されている押し
バネ７により、シームドベルト１へ圧接するように付勢
されている。これによって、シームドベルト１表面と現
像ローラ３周面との間隔が常に距離Ｌに維持される。

【０００６】上記の現像器４には、トナー８が収納され
ている。トナー８は、現像ローラ３に接触しているゴム
等の弾性体で出来たドクターブレード９により規制され
て現像ローラ３の表面上に一定の厚さの層を形成し、現
像ローラ３の上記矢印Ｂ方向への回転に伴ってシームド
ベルト１と現像ローラ３との対向部へ搬送される。シー
ムドベルト１上には、例えばマイナス高電位の帯電部
と、露光により電位が減衰したマイナス低電位部とから
なる静電潜像が形成されており、現像ローラ３で搬送さ
れてくるトナー８が上記低電位部に転移してトナー像が
形成（現像）される。

【０００７】図４(b) は、シームドベルト１の継ぎ目１
ａが対向ローラ２と現像ローラ３との最近接点（対向
部）へ移動してきた状態を示している。このシームドベ
ルト１の継ぎ目１ａは、ベルト材を重ね合わせ、熱溶着
等により接着されている。このため、継ぎ面１ａ部分の
ベルト厚みは非シームド部に比較して約２倍となってい
る。このシームドベルト１に代表される感光体ベルト
は、一般に、ＰＥＴ等の基材層が約８０μｍ、導電層お
よび感光層が約２０μｍの合計およそ１００μｍ程度の
厚さを有している。したがって、継ぎ目１ａの厚さはお
よそ２００μｍである。この継ぎ目１ａに、同図(b) に
示すように、ギャップコロ５が乗り上げる瞬間、および
乗り上げた状態から外れる瞬間には、夫々シームドベル
ト１に負荷変動が生ずる。そして、シームドベルト１に
負荷変動が生ずると、ベルト走行ムラが発生し、ベルト
走行ムラが生ずると、これに伴う種々の不都合が発生す
る。例えば画像ブレが発生して、画質の低下を免れな
い。これを防止しようとすれば、ベルト走行ムラが発生
するタイミングで他のプロセス、例えば露光（潜像形
成）や転写等の一時停止、このためのベルトの長大化、
装置の大型化等の問題が派生する。

【０００８】図５は、上記の不都合を解消すべく改良さ
れ、従来から広く用いられている現像器近傍の構成を側
断面図で示している。同図に示すように、この改良され
た現像器近傍の構成は、上述した現像器４の支持体６の
背面に滑動自在に当接するカム１１を配設し、支持体６
の下面側方に現像器側係合部材１２を張り出して設け、
本体装置のフレーム内壁にフレーム側係合部材１３を突
設して、これら現像器側係合部材１２とフレーム側係合
部材１３とに端部が夫々係止する引きバネ１４を配設し
ている。その他の構成は図４(a) に示した改良前の構成
と同一であり、図４(a) と同一の番号を付して示してい
る。

【０００９】上記図５の構成は、引きバネ１４により、
支持体６を介して現像器４つまり現像ローラ５をシーム
ドベルト１から離隔する方向に常に付勢し、その支持体
６の位置をカム１１によって調整するというものであ
る。そして、通常の動作時では、支持体６背面のカム１
１が、その最大半径周面が支持体６に当接するように回
転して、引きバネ１４の付勢力に抗して支持体６を対向
ローラ２方向へ押出し、これによって、ギャップコロ５
は、現像器４の背面に設けた押しバネ７に付勢されてい
ることによりシームドベルト１へ当接する。一方、シー
ムドベルト１の継ぎ目１ａが現像ローラ３と対向ローラ
２との対向部へ移動してきたときは、その移動のタイミ
ングに同期して、再びカム１１が回転し、その最小半径
周面が支持体６背面に対峙する。このカム１１の回転に
伴って、支持体６が引きバネ１４の付勢力により、シー
ムドベルト１から離隔する方向へ移動する。すなわち、
ギャップコロ５がシームドベルト１との当接から離脱す
る。これによって、シームドベルト１の負荷変動が生ず
ることなく、問題が解消されるというものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この画
像形成装置は、複雑な機構を備えている。図６(a) は、
この画像形成装置の現像器近傍の構成を平面図で示した
ものである。この図は装置の前後を図の上下に配する通
常の平面図を９０度回転させ、一方の側面を図の上向き
に、他方の側面を図の下向きにして図示している。同図
(b) はその側断面図である。この同図(b) は、図５に示
した側断面図と同一である。但し、上述したシームドベ
ルト１の継ぎ目１ａが現像ローラ３と対向ローラ２との
対向部へ移動してきたときの状態を示している。同図
(a),(b) に示す各構成部分には、図５と同一の番号を付
して示している。

【００１１】同図に示すように、この画像形成装置の現
像器近傍の構成では、上述したカム１１を固着して回転
させるカムシャフト１５及びこのカムシャフト１５を回
転駆動するカム駆動モータ１６が配設されている。ま
た、装置の両側部には、支持体６を常時後方に付勢する
上述した２個の引きバネ１４及びこれらの引きバネ１４
の両端を夫々係止する現像器側係合部材１２及びフレー
ム側係合部材１３が夫々配設され、上記夫々の連結部、
当接部、係止部等において機械的誤差を包含して構成さ
れている。また、同図(a),(b) に示すように、現像器近
傍においてかなりの空間を占めて配設されている。

【００１２】このように機構的に複雑な構成であるため
各部の機械的誤差が動作上で累積され精度的に信頼性の
問題が発生する。また、装置全体が大型となるために製
品コストが上昇するという問題も有していた。

【００１３】本発明の課題は、シームドベルトの継ぎ目
に起因する不都合を解消する小型で簡単な構成の画像形
成装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、接合部を有す
る無端状像担持体ベルトに対向した現像ロールにより上
記無端状像担持体ベルト上に形成された潜像をトナーで
現像する画像形成装置に適用される。

【００１５】本発明の画像形成装置は、上記現像ロール
表面と上記無端状像担持体ベルト裏面との距離を上記接
合部の厚み以上の略一定値に保持する保持手段を備えて
構成される。上記保持手段は、例えば請求項２記載のよ
うに、上記現像ロールと同軸に設けられたギャップコロ
と、上記無端状像担持体ベルトを支持する支持部材とか
らなり、上記ギャップコロを上記無端状像担持体ベルト
を介さずに上記支持部材と当接させるように構成され
る。

【００１６】これにより、シームドベルトの継ぎ目に起
因する不都合を小型で簡単な構成で解消できるようにな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、一実施の形態におけ
る画像形成装置の現像器を中心とする主要部の構成を示
す側断面図である。また、図２(a) には、その平面一部
断面図を示し、同図(b) にその側断面図を示している。
同図(a) の平面図は、装置の前後を図の上下に配する通
常の平面図を９０度回転させ、一方の側面を図の上向き
に、他方の側面を図の下向きにして図示している。ま
た、同図(b) は、図１と同一の側断面図であり、但し図
１は通常の動作時における状態を示す図であり、図２
(b) はシームドベルトの継ぎ目が現像ローラと対向ロー
ラとの対向部（現像部）へ移動してきたときの状態を示
す図である。

【００１８】図１において、現像器２１は、支持台２２
に載設されている。現像器２１の背面（図の右方の面）
と支持台２２の立設する壁面との間には押しバネ２３が
介装されており、この押しバネ２３により現像器２１全
体が前方（図の左方）に付勢されている。現像器２１の
下部開口部に現像ローラ２４が回転可能に支持されてお
り、この現像ローラ２４の両端に現像ローラ２４と同軸
にギャップコロ２５が配設されている。そして、上記現
像器２１内にはトナー２８が収容されており、また、現
像ローラ２４の周面に当接し現像器２１の開口上部を封
止してドクターブレード２９が立設している。

【００１９】一方、現像ローラ２４に対峙して対向ロー
ラ２６が配置されている。対向ローラ２６は、図示を省
略しているが、本体装置のフレームに軸支されており、
シームドベルト２７を張架して、図の矢印Ｄで示す反時
計回り方向に回転する。対向ローラ２６は、図２(a) に
示すように、シームドベルト２７の幅よりも広幅であ
り、両端部が、シームドベルト２７の側縁から外方へ突
出して夫々露出している。この対向ローラ２６の露出す
る周面に、ギャップコロ２５が上述の押しバネ２３によ
り現像器２１を介して付勢されて当接する。これによ
り、現像ローラ２４と対向ローラ２６との対向部におい
て、現像ローラ２４周面と対向ローラ２７周面すなわち
シームドベルト２７裏面との距離が、常に一定に維持さ
れる。

【００２０】このシームドベルト２７裏面から現像ロー
ラ２４周面までの一定距離は、上記ギャップコロ２５の
半径を適宜に選択することにより、シームドベルト２７
の継ぎ目２７ａの厚さ以上の適宜の値に設定される。シ
ームドベルト２７の継ぎ目は二重であるが、高周波溶着
を用いた圧着である場合が多く、必ずしも倍の厚さにな
るものではなく、概ね倍以下の厚さに収まる傾向にあ
る。したがって、上記シームドベルト２７裏面から現像
ローラ２４周面までの距離をシームドベルト２７の厚さ
の２倍以上に設定する必要は殆どなく、シームドベルト
２７の厚さ以上で２倍以内としても支障はない。

【００２１】この構成において、現像ローラ２４には、
図示しない電源より直流あるいは交流あるいは直流に交
流を重畳した例えば４００Ｖ（ボルト）〜２０００Ｖの
高電圧が印加される。一方、現像器２１内のトナー２８
が、ドクターブレード２９により弱いマイナス電位に帯
電し且つ現像ローラ２４の表面に一定の層厚に規制され
つつ付着し、現像ローラ２４の図の矢印Ｅで示す反時計
回り方向の回転に乗って現像部へ搬送される。

【００２２】シームドベルト２７には、その導電層に不
図示の電源からマイナスの高電圧を印加されて表面の感
光層がマイナスの高電位に帯電し、その後これも不図示
のＬＥＤヘッドからの画像情報に応じた選択的な露光に
よって電位が減衰したマイナス低電位部が形成され、そ
の低電位部と上記高電位部とからなる静電潜像が表面上
に形成されている。

【００２３】上記の弱いマイナス電位に帯電して現像ロ
ーラ２４に乗って搬送されたトナー２８は、現像部にお
いて、シームドベルト２７に形成されている静電潜像の
低電位部に転移してトナー像を形成する。このトナー像
は不図示の用紙に転写されて用紙に定着され、画像形成
が完了する。

【００２４】このような動作中において、図２(b) に示
すように、シームドベルト２７の継ぎ目２７ａが現像ロ
ーラ２４と対向ローラ２６との対向部である現像部に移
動してきたとき、前述した一定の距離が設定されている
ことにより、現像ローラ２４周面が継ぎ目２７ａに当接
するようなことはない。また、ギャップローラ２５は、
対向ローラ２６に当接しているのであって、シームドベ
ルト２７に当接しているわけではないから、同図(b) の
ように、シームドベルト２７の継ぎ目２７ａが現像部に
きても、逃げ機構の駆動によって継ぎ目２７ａを回避す
る必要がなく、通常の動作状態のままで継ぎ目２７ａを
通過させることができ、これでシームドベルト２７に負
荷変動が生じることもない。

【００２５】そして、逃げ機構を駆動する構造ではない
から動作の精度も良く、また、図２(a) に示すように、
構成が簡単であり、逃げ機構が無い分だけその専有空間
が減少し装置の小型化が実現する。

【００２６】尚、上記の実施の形態では、ギャップロー
ラ２５を対向ローラ２６の表面に当接させているが、こ
れに限ることなく、例えば図３(a) に示すように、対向
ローラ２６の支持軸３０を適宜の直径に構成してこの支
持軸３０の周面に当接するようにしても同様の効果が得
られる。また、対向ローラ２６に代えて、例えば図３
(b) に示すように、曲面を形成したプラテン板３１とし
てもよく、この場合も、プラテン板３１の幅を両端とも
にシームドベルト２７の幅よりも広く構成して、そのプ
ラテン板３１のシームドベルト２７よりも外部にでる端
部にギャップローラ２５を当接するようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
本体装置の幅方向におけるギャップコロの位置をシーム
ドベルトの幅よりも外側としシームドベルトの支持部材
面に直接当接させシームドベルトの継ぎ目が現像ローラ
に当接しないように一定距離を維持してシームドベルト
に負荷変動の発生を解消するので、シームドベルトの負
荷変動に対処するためのカム及びその駆動装置並びにカ
ムの動作を助成するための引きバネ及びその係止機構等
の付勢機構等が不要となり、したがって、動作の精度が
向上すると共に装置の小型化が可能となり、これによ
り、安価で且つ信頼性の高い画像形成装置を提供するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態における画像形成装置の現像器を
中心とする主要部の構成を示す側断面図である。

【図２】(a) は図１の平面一部断面図、(b) は図１と同
一側断面図でシームドベルトの継ぎ目が現像ローラと対
向ローラとの対向部（現像部）へ移動してきたときの状
態を示す図である。

【図３】(a),(b) はギャップローラとの係合部材の他の
実施形態例を示す図である。

【図４】(a),(b) は従来のシームドベルトを用いた電子
写真式画像形成装置の現像器近傍の構成を示す側断面図
である。

【図５】従来の改良型の画像形成装置の現像器近傍の構
成を示す側断面図である。

【図６】(a) は図５の平面図、(b) は図５と同一側断面
図でシームドベルトの継ぎ目が現像ローラと対向ローラ
との対向部へ移動した状態を示す図である。

【符号の説明】

１ シームドベルト １ａ 継ぎ目 ２ 対向ローラ ３ 現像ローラ ４ 現像器 ５ ギャップコロ ６ 支持体 ８ トナー ９ ドクターブレード １１ カム １２ 現像器側係合部材 １３ フレーム側係合部材 １４ 引きバネ １５ カムシャフト １６ カム駆動モータ ２１ 現像器 ２２ 支持台 ２３ 押しバネ ２４ 現像ローラ ２５ ギャップコロ ２６ 対向ローラ ２７ シームドベルト ２７ａ 継ぎ目 ２８ トナー ２９ ドクターブレード ３０ 支持軸 ３１ プラテン板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合部を有する無端状像担持体ベルトに
   対向した現像ロールにより前記無端状像担持体ベルト上
   に形成された潜像をトナーで現像する画像形成装置にお
   いて、 前記現像ロール表面と前記無端状像担持体ベルト裏面と
   の距離を前記接合部の厚み以上の略一定値に保持する保
   持手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記保持手段は、前記現像ロールと同軸
   に設けられたギャップコロと、前記無端状像担持体ベル
   トを支持する支持部材とからなり、前記ギャップコロを
   前記無端状像担持体ベルトを介さずに前記支持部材と当
   接させて成ることを特徴とする請求項１記載の画像形成
   装置。