JP3244607B2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置に係り、
特にブレードを常時感光体に密着させて感光体上に残留
するトナーを除去するように構成した光プリンタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術を利用し、画像を形成する
光プリンタは、ドラムあるいはベルト等の感光体の表面
を一様に帯電し、レーザ光を露光することにより感光体
表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成
し、その後トナー像を用紙に転写，定着して画像を作成
する構成である。一方、用紙にトナー像を転写した後の
感光体には転写されずに残留するトナーを、常時感光体
に密着させた矩形状のブレードにより除去した後、感光
体に残留する電荷をイレーズランプで除去し、次の帯
電，露光，現像，転写の工程に移り、繰返し画像を作成
できるようになっている。ところで、感光体は定期交換
品であることからベルト状の感光体の場合、製造コスト
等、経済性を考慮するとシート材から形成することが非
常に有効である。

【０００３】この様な感光体は、シート材に感光層を塗
布後、シート両端を継ぎ合わせて円筒状にして形成する
ため、ベルトの表裏面には継ぎ目が段差となって残って
しまう。したがって、ブレードが継ぎ目を通過する際の
衝撃による負荷変動で感光体の速度が変動し、静電潜像
が乱れ、画像上に濃度ムラとなって現れるといった問題
があった。このため、例えば、特開昭51−58347 号公報
に開示のように、感光体表面に生じる継ぎ目の方向と，
クリーニング部材長手方向とを平行にしないで取り付け
る手段が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベルト
状の感光体ではブレードを安定して感光体に密着させる
ために、ブレードに対向する感光体裏面にバネによるブ
レードの押圧力を受けるためのブレード受け台を設け、
ブレードの接触角，押圧力等を一定に保つように構成さ
れている。しかし、感光体はブレードとブレード受け台
によって挟み込まれており、この間を感光体の継ぎ目が
通過する際に衝撃の発生原因となり、この衝撃による負
荷変動が感光体の速度を変動させ、静電潜像を乱し、画
像上に濃度ムラを発生させる不具合が生じる。

【０００５】本発明の目的は、ブレード及びブレード受
け台に挟まれた間を感光体の継ぎ目が通過する際の衝撃
を緩和し、感光体の速度変動を低減することで良好な画
像を得ることのできる電子写真装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による目的は、ブ
レードは感光体表面に生じる継ぎ目方向に対し角θに取
り付け、ブレード受け台は、感光体裏面に生じる継ぎ目
方向に対し角φに傾斜させて取り付け、さらに、前記ブ
レード受け台を、感光体表面に生じる継ぎ目方向に対す
るブレードの傾斜方向と逆方向に傾斜させる構成、ある
いは感光体流入側及び排出側の両側カド部に丸みを施し
た構成により、ブレード及びブレード受け台に挟まれた
間を感光体の継ぎ目が通過する際の衝撃を緩和し、感光
体の速度変動を低減することにより達成できる。

【０００７】

【作用】本発明によれば、ブレード及びブレード受け台
に挟まれた間を感光体の継ぎ目が通過する際の衝撃は分
散されるため感光体速度の変動も小さくなり、その結
果、濃度ムラのない良好な画像を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による一実施例
を説明する。

【０００９】図１は、カラーレーザプリンタの縦断側面
図であって、プリンタ本体１内の中央部に位置する感光
ベルト２は、カートリッジとして形成したベルトカート
リッジ７の一部をなし、駆動ロール３，回転ロール４，
５及びテンションロール６に張架されて回動自在に保持
されている。

【００１０】駆動ロール３及びテンションロール６は感
光ベルト２に平坦な現像領域を形成するように配置さ
れ、テンションロール６及び回転ロール５は後述するト
ナー像転写領域を形成するように配置される。

【００１１】また、回転ロール４は感光ベルト２に後述
する走査露光のための安定した露光面を形成するように
感光ベルト２を案内する。

【００１２】ベルト駆動用の駆動ロール３は、感光ベル
ト２を約７０mm／ｓの速度で搬送するように回転する。

【００１３】感光ベルト２の下側には、コロナ放電型の
帯電器８と，レーザビーム９ａの走査露光ユニット９
と，感光ベルト２表面に残留するトナーを除去するブレ
ード１０と，感光ベルト２表面に残留する電荷を除去す
るイレーズランプ１１が配置される。

【００１４】感光ベルト２の表面には帯電器８により約
−６００Ｖの電位が一様に帯電され、上位の画像信号発
生装置から与えられるビデオ信号に制御されて走査露光
ユニット９から発生するレーザビーム９ａは、感光ベル
ト２の表面を横切る方向に１.２２５ｍｓ の周期で繰返
し偏向されて感光ベルト２の表面を走査露光し、感光ベ
ルト２の回動方向に約３００ｄｐｉの画素密度の静電潜
像を形成する。

【００１５】感光ベルト２の上側には、この感光ベルト
２が平坦に回動する現像領域に対向させて現像装置１２
〜１５を着脱自在に配置し、それぞれの現像装置１２〜
１５で形成した現像剤磁気ブラシで感光ベルト２の表面
を摺擦して静電潜像を現像する。感光ベルト２と現像装
置１２〜１５との空隙は、ベルトカートリッジ７の側板
に固定したステー２２，２３の両端部と各現像装置に設
けたギャップリングが接触することで管理できる構成と
している。

【００１６】現像装置１２にはイエロー（Ｙ）色のトナ
ーを混合した現像剤を使用し、現像装置１３にはマゼン
タ（Ｍ）色のトナーを混合した現像剤を使用し、現像装
置１４にはシアン（Ｃ）色のトナーを混合した現像剤を
使用し、現像装置１５にはブラック（Ｂ）色のトナーを
混合した現像剤を使用する。

【００１７】そして、これらの現像装置１２〜１５を静
電潜像の対応色に合わせて選択的に感光ベルト２に作用
させることにより、各静電潜像を対応する色のトナー像
に現像する。

【００１８】各静電潜像を現像するために、１つの現像
装置１２（１３〜１５）が選択されて感光ベルト２に作
用する時間は約５秒である。

【００１９】中間転写ドラム１７は、プリンタ本体１内
に位置決めされた感光ベルト２とトナー像転写領域で接
触しながら回転するように配置され、感光ベルト２の表
面に形成されたトナー像がこのトナー像転写領域におい
て転写される。

【００２０】中間転写ドラム１７も約７０mm／ｓの速度
で回転する。これは、感光ベルト２の回動速度に等しい
速度であり、感光ベルト２と中間転写ドラム１７の動き
は同期している。

【００２１】中間転写ドラム１７の周囲には、その外周
表面に対向させて予備帯電器１８と転写ロール１９とド
ラムクリーナ２０とが配置され、中間転写ドラム１７の
外周表面に感光ベルト２から各色のトナー像が重合する
ように順次転写されてカラートナー像となる。

【００２２】予備帯電器１８はコロナ放電器であって、
中間転写ドラム１７の表面に完成したカラートナー像が
記録紙２１へ転写するのを支援する電荷を与えるために
付勢されてコロナ放電を発生する。

【００２３】ドラムクリーナ２０は中間転写ドラム１７
の表面に対して離接移動可能である。感光ベルト２から
中間転写ドラム１７に複数の単色トナー像を重ねて転写
することによりカラートナー像を形成する過程におい
て、ドラムクリーナ２０は中間転写ドラム１７の外周表
面から離れるように操作される。また、中間転写ドラム
１７の外周表面に完成したカラートナー像を記録紙２１
に転写した後において、ドラムクリーナ２０は中間転写
ドラム１７の表面に残留するトナーを除去するために、
この表面に接するように操作される。

【００２４】給紙機構は、走査露光ユニット９の下側の
空間に設置され、給紙カセット２４に収納した記録紙２
１を給紙ロール２５で抽出して送り出すように構成され
る。中間転写ドラム１７の表面に形成したカラートナー
像とこのトナー像を転写する記録紙２１の搬送タイミン
グを整合するレジストロール２６は、給紙ロール２５と
転写ロール１９の間に設けられ、給紙ロール２５から送
り込まれた記録紙２１の搬送タイミングを整えて転写ロ
ール１９に送り込む。

【００２５】レジストロール２６は記録紙２１を約７０
mm／ｓ(感光ベルト２と同一の速度)で搬送するように回
転する。

【００２６】転写ロール１９の下流には搬送ガイド２７
と定着器２８と排紙ロール２９を設け、この排紙ロール
２９から送り出された印刷物（トナー像が定着された記
録紙２１）を載置する排紙トレー３０がプリンタ本体１
の上面に形成される。

【００２７】プリンタ本体１はカラーレーザプリンタの
動作を制御する制御回路を内蔵するが、図示説明は省略
する。

【００２８】このような感光ベルト２は、製造コスト等
の経済性を考慮するとＰＥＴ等のシート材に感光層を塗
布した後にシート両端を継ぎ合わせてベルト状に形成す
る方法がとられる。このため、感光ベルト２の表裏には
図２に示すような継ぎ目３１が段差Ｈとなって残ってし
まう。

【００２９】図３に示すように、ブレード１０はブレー
ドホルダー３２に付けられたバネ３３により押圧力が与
えられ、ベルトカートリッジ７のカートリッジ側板３５
に支持された支軸３４を回動中心として押圧力が与えら
れ、感光ベルト２裏面のブレード受け台３６との間で感
光ベルト２を挟み込むようにして感光ベルトにクリーニ
ング力が与えられるようになっているため、継ぎ目３１
を通過する際に衝撃が発生する。このため、感光ベルト
２は負荷変動により速度が変動してしまう。感光ベルト
２へは、継ぎ目３１を検知してそれ以外の部分の感光ベ
ルト２表面に２色分の画像（カラー画像の場合）を、ま
たは２ページ分の画像(単色の場合)を形成することがで
きる。

【００３０】ブレード１０は感光ベルト２表面に常時密
着されており、感光ベルト２表面に形成したトナー像を
中間転写ドラム１７の外周表面に転写後、転写されずに
感光ベルト２上に残留したトナーを除去する際に継ぎ目
３１で密着状態が急激に変化するため、感光ベルト２に
対する負荷が変動する。

【００３１】また、感光ベルト２は回転ロール４，５に
より張架されており、ブレード受け台３６を継ぎ目３１
が通過する際にも衝撃が発生し、感光ベルト２の負荷変
動となる。

【００３２】レーザビーム９ａは、画像信号発生装置か
ら与えられるビデオ信号に制御されており、感光ベルト
２の回動速度が一定速度で走行することで所望の静電潜
像を形成する。このプロセスでカラー画像あるいは単色
の画像を連続印刷する場合、静電潜像の形成中に継ぎ目
３１がブレード１０及びブレード受け台３６に挟まれた
間を通過することになり、感光ベルト２の速度が変動し
形成中の静電潜像を乱してしまい、トナー像では濃度ム
ラとなって現れる。このため、継ぎ目３１がブレード１
０及びブレード受け台３６を通過する際の衝撃を緩和す
ることが必要となる。

【００３３】図４は感光ベルト２の継ぎ目３１に対し、
ブレード１０を角θ(実験では０.５度から５度に傾斜さ
せて行った）に、ブレード受け台３６を角φ（実験では
１度から１０度まで傾斜させた）に傾斜させて取り付け
た構成を示している。ブレード１０は感光ベルト２の継
ぎ目３１に対し右下がりに傾斜させ、ブレード受け台３
６は左下がりに傾斜させているため、ブレード１０とブ
レード受け台３６の間を継ぎ目３１が通過する際に発生
する衝撃は分散される。実験の結果角度を設ければ図の
ように衝撃が小さくなることが確認された。なお本実験
の結果最も衝撃力の小さい角度はθ＝１度，φ＝３の場
合であったが、このようにブレード及びブレード受け台
の両方を感光体継ぎ目に対して角度を設けると衝撃力の
発生は継ぎ目に並行の場合に比べ小さくできることが確
認された。

【００３４】従来は、ブレード１０及びブレード受け台
３６を継ぎ目３１と並行に取り付けていたため、継ぎ目
３１が通過する際の衝撃は図５に示すように感光ベルト
２の一時的な速度変動として大きく現れていた。

【００３５】これに対し、ブレード１０及びブレード受
け台３６を継ぎ目３１に対し傾斜させて取り付けると、
継ぎ目３１が通過する際の衝撃が分散されるため図６に
示すように感光ベルト２の速度変動も小さくなる。

【００３６】ここで、図５，図６は横軸に時間をとり、
縦軸に感光ベルト２の設定速度Ｖ０に対する速度Ｖの変
化率を示している。

【００３７】したがって、上記構成を取ることにより継
ぎ目３１が通過する際の衝撃を緩和し感光ベルト２の速
度変動を低減できるので、濃度ムラのない良好な画像を
得ることができる。

【００３８】本実施例はブレード受け台３６を傾斜させ
た構成について説明したが、他にも図２に示すようにブ
レード受け台３６カド部の丸みの半径Ｒと感光ベルト２
の継ぎ目３１の段差Ｈとの比率を変化させると、図７に
示す関係のように濃度ムラが良くなる。特に半径Ｒと段
差Ｈの比率を２０以上にすれば濃度ムラの少ない良好な
画像が得られる。

【００３９】また、他にもブレード受け台３６の摩擦係
数μを小さくすることで濃度ムラの低減効果があり、そ
の関係は図８に示すようなる。特にブレード受け台３６
の摩擦係数μを０.２ 以下にすれば濃度ムラが少なくな
る。ブレード受け台３６の摩擦係数μを０.２ 以下にす
る為には、ブレード受け台３６にバフ研磨等により表面
粗さを１μｍ以下にした金属を用いる。また、ブレード
受け台３６をフッ素樹脂等でコーティングすることによ
り所望の摩擦係数を得ることができる。

【００４０】感光ベルト２の速度変動は前述の如く、感
光ベルト２の表裏面に生じる継ぎ目３１の急激な段差Ｈ
により発生するので、図９に示すように継ぎ目３１上
に、例えば、ポリエステル樹脂，アクリル樹脂等を塗布
し、段差Ｈを緩やかに形成しても良い。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ブレード及びブレード
受け台に挟まれた間を感光体の継ぎ目が通過する際の衝
撃を緩和できるため、感光体の速度変動を抑えて濃度ム
ラのない良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるカラーレーザプリンタの縦断側面
図である。

【図２】本発明になる感光ベルトの継ぎ目を示す断面図
である。

【図３】本発明になるブレード取り付け方法を示す側面
図である。

【図４】本発明になるブレード及びブレード受け台の取
り付け状況を示す説明図である。

【図５】従来のブレード及びブレード受け台取り付けに
よる感光ベルトの速度変動説明図である。

【図６】本発明になるブレード及びブレード受け台取り
付けによる感光ベルトの速度変動説明図である。

【図７】本発明になるブレード受け台カド部の丸みＲと
継ぎ目の段差Ｈの比率と画質（濃度ムラ）の関係説明図
である。

【図８】本発明になるブレード受け台の摩擦係数と画質
（濃度ムラ）の関係説明図である。

【図９】本発明になる感光ベルトの継ぎ目をコーティン
グした状態の断面図である。

【符号の説明】

１…プリンタ本体、２…感光ベルト、３…駆動ロール、
４，５…回転ロール、６…テンションロール、７…ベル
トカートリッジ、８…帯電器、９…走査露光ユニット、
１０…ブレード、１１…イレーズランプ、１２〜１５…
現像装置、１７…中間転写ドラム、１８…予備帯電器、
１９…転写ロール、２０…ドラムクリーナ、２５…給紙
ロール、２６…レジストロール、２８…定着器、２９…
排紙ロール、３１…継ぎ目、３２…ブレードホルダー、
３３…バネ、３４…支軸、３５…カートリッジ側板、３
６…ブレード受け台。

フロントページの続き (72)発明者 三上 克雅 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株式会社 日立製作所 電化機器事業部 多賀本部内 (72)発明者 赤崎 鉄郎 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株式会社 日立製作所 電化機器事業部 多賀本部内 (56)参考文献 特開 昭54−110847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−301984（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−125874（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 21/00 350

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト状の感光体を帯電させる帯電手
   段と，帯電された感光体を露光し静電潜像を形成する露
   光手段と，静電潜像を現像し感光体上にトナー像を形成
   する現像手段と，トナー像を転写材に転写する転写手段
   と，トナー像が転写された転写材を定着する定着手段
   と，転写後に感光体上に残留するトナーをブレードで除
   去するクリーニング手段とを備え、前記ブレードを感光
   体表面に生じる継ぎ目方向に対し、角θに傾斜させて取
   り付けた構成の電子写真装置において、 前記ブレードに対向する感光体裏面にブレード受け台を
   有し、前記ブレード受け台を感光体裏面に生じる継ぎ目
   方向に対し、角φに傾斜させて取り付け、前記ブレード
   受け台を、感光体表面に生じる継ぎ目方向に対するブレ
   ードの傾斜方向と逆方向に傾斜させたことを特徴とする
   電子写真装置。
2. 【請求項２】 ベルト状の感光体を一様に帯電させる帯
   電手段と，帯電された感光体を露光し静電潜像を形成す
   る露光手段と，静電潜像を現像し感光体上にトナー像を
   形成する現像手段と，トナー像を転写材に転写する転写
   手段と，トナー像が転写された転写材を定着する定着手
   段と，転写後に感光体上に残留するトナーをブレードで
   除去するクリーニング手段とを備え、前記ブレードを感
   光体表面に生じる継ぎ目方向に対し、角θに傾斜させて
   取り付けた構成の電子写真装置において、前記ブレード
   に対向する感光体裏面にブレード受け台を有し、前記感
   光体搬送方向の直角方向に平行な前記ブレード受け台の
   感光体流入側カド部、または感光体流入側及び排出側の
   両側カド部に丸みを施し、その丸みの半径をＲ、感光体
   裏面に生じる継ぎ目の段差をＨとするとき、Ｒ＞Ｈの関
   係にしたことを特徴とする電子写真装置。