画像形成装置
【課題】 背面露光方式の画像形成装置において、薄肉の背面露光用感光体の支持、駆動に簡易な構成を適用することによって画像形成装置の小型化を実現する。
【解決手段】 背面露光方式による画像形成装置Ａにおいて、光透過性を有する基板上に感光体層が形成され、内包する露光源によって内面から露光される感光体フィルムと、感光体フィルムに内接し、感光体フィルムとの接点において接線方向に駆動する感光体駆動ローラと、感光体駆動ローラと平行な回転軸を有し、感光体フィルムの外側から感光体駆動ローラに向かって加圧される外部ローラ１３と、を備え、感光体フィルムは、感光体駆動ローラの他には感光体フィルムの周方向応力を生じさせるローラを内包しない。
【解決手段】 背面露光方式による画像形成装置Ａにおいて、光透過性を有する基板上に感光体層が形成され、内包する露光源によって内面から露光される感光体フィルムと、感光体フィルムに内接し、感光体フィルムとの接点において接線方向に駆動する感光体駆動ローラと、感光体駆動ローラと平行な回転軸を有し、感光体フィルムの外側から感光体駆動ローラに向かって加圧される外部ローラ１３と、を備え、感光体フィルムは、感光体駆動ローラの他には感光体フィルムの周方向応力を生じさせるローラを内包しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面露光方式を用いた画像形成装置に関し、特に背面露光方式における可撓性感光体の支持、駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背面露光方式で用いられる感光体の形態は、ベルト、フィルム、スリーブ又はシリンダ等があるが、これらの形態を分類する明確な定義は無く、特に可撓性等の剛性面からの区分はできない。
【０００３】
そこで、以下には、支持、駆動の構成の面から従来技術を分類して挙げる。
（１）４本のローラを平行六面体の平行な辺に置き、その間に感光体ベルトを張架し、内部に露光源を設けた構成（例えば、非特許文献１参照）。
（２）３本のローラを感光体シリンダの内径部に内接して支持し、この内１本を駆動して感光体を回転駆動する支持駆動構成（例えば、特許文献１参照）。
（３）感光体スリーブの両端部にベアリングを内接し、接点の近傍の回転方向上流下流の各１箇所に感光体スリーブに外接する加圧ローラを設けて支持する構成（例えば、特許文献２参照）。
（４）また、感光体に対して露光源を精度よく位置決めする手段として露光源の発光面上面に設けた透明フレキシブル基板を感光体内周に接触させて位置を決めるもの（例えば、特許文献３参照）。
（５）スペーサコロを介してレンズアレイと露光源からなる露光ユニットを感光体内径に対して位置決めをする構成（例えば、特許文献４参照）。
【非特許文献１】佐々木 幸雄「光背面記録法」、電子写真学会誌 第３１巻 第４号 １９９２年、ｐ．３１
【特許文献１】特開平２−１４１７７３号公報（第７頁、図１）
【特許文献２】特開平５−２６５２８５号公報
【特許文献３】特開平５−２４１３９９号公報（第５頁、図１）
【特許文献４】特開平６−３９０４号公報（第５頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、背面露光用感光体の支持、駆動における従来の構成は、感光体を小型化することにおいて不適当であった。
【０００５】
それというのも、感光体ベルトはベルトとして駆動軸と１つ以上の従動軸間に張架支持されるものとして扱われ、一方、シリンダは一般的な正面露光の剛性のあるシリンダと同様に軸受による両端支持が採用されていたことに起因する。
【０００６】
より具体的に述べると、感光体ベルト構成ではベルト内に駆動、従動軸の他に露光源を内包するスペースが必要であり、さらにベルト張架のための機構、ベルト走行安定機構などが必要となる。一方、感光体シリンダは剛性維持の点から感光体基板の厚みを維持しつつ、内部に露光源のスペースを確保する必要から、感光体を小径化することが難しい。また、感光体基板の厚み増加は露光時の光学性能の低下を招く。
【０００７】
本発明の目的は、背面露光方式の画像形成装置において、背面露光用感光体の支持、駆動に簡易な構成を適用することによって画像形成装置の小型化を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明にあっては、背面露光方式を用いる画像形成装置の小型化を目的として、以下の構成を採用する。
【０００９】
（構成１）
背面露光方式による画像形成装置において、
光透過性を有する基板上に感光体層が形成され、内包する露光源によって内面から露光される感光体と、
前記感光体に内接し、前記感光体との接点において接線方向に駆動する駆動ローラと、
前記駆動ローラと平行な回転軸を有し、前記感光体の外側から前記駆動ローラに向かって加圧される対向ローラと、
を備え、
前記感光体は、前記駆動ローラの他には前記感光体の周方向応力を生じさせるローラを内包しないことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
（作用１）
背面露光方式の画像形成装置における感光体の支持、駆動構成の概念図を図９に示す。図９（ａ）は本発明における感光体の支持、駆動構成の概念図である。ここで、感光体の一例である感光体スリーブ１００は透明な樹脂フィルムの基板上に感光層が形成された可撓性の円筒形のスリーブであり、画像形成装置本体に対して空間的に固定されたスリーブガイド１０３の外周面に沿って、その内周面を沿わせる様に支持されている。また、スリーブガイド１０３はその長手方向（図における紙面の法線方向）の両端に感光体スリーブ１００のこの長手方向への運動を規制するガイドフランジが設けられている。駆動ローラ１０４は芯金の周囲に弾性のウレタンゴムを被覆したローラであり、その外径を感光体スリーブ１００の内周部に内接するように設けられている。対向ローラ１０５は駆動ローラ１０４と平行な回転軸を有し、図９（ａ）に示すように感光体スリーブ１００を挟んでその外側より駆動ローラ１０４の軸芯方向に加圧される。この状態で、外部の駆動手段によって駆動ローラ１０４が回転駆動されると、対向ローラ１０５による加圧作用により駆動ローラ１０４と感光体スリーブ１００内面での摩擦力が発生し、感光体スリーブ１００が駆動ローラ１０４との接点において接線方向速度を持つ結果、感光体スリーブ１００はスリーブガイド１０３と摺動しつつこれに沿って回転運動を行う。
【００１１】
以上述べた構成の特徴をまとめると、本構成の最大の特徴は、感光体スリーブ１００の周方向応力（張力）を発生させる手段が駆動ローラ１０４と感光体スリーブ１００の接点１ヶ所のみである点にある。
【００１２】
この特徴は、従来の感光体の支持、駆動の構成例と以下のように比較することで明確化される。
【００１３】
例えば、従来の感光体ベルトの支持、駆動構成では、図９（ｂ）に見られるように、感光体ベルト１１５のゆるみ側の張力維持のために、テンションローラ１１２を付設した構成や、図９（ｃ）に見られるように、従動ローラ１１１の軸を可動構成として、感光体ベルト１１５を駆動し、従動ローラ１１１との軸間隔が広がる方向に付勢することによって感光体ベルト１１５に張力を与えるような張力維持機構１１６が必要であった。また、図９（ｄ）に示す構成では、感光体スリーブ１２５を支持するために３本のローラ１２０，１２１ａ，１２１ｂを用いている。ここで、感光体スリーブ１２５の剛性が十分で、半径方向の変形が生じない条件下であれば、軸位置固定の３本のローラで支持可能であるが、本構成のように可撓性の感光体スリーブを用いる場合には、図９（ｄ）のように内径部から半径方向に感光体スリーブ１２５を拡張して支持する必要があり、結果として３本のローラ１２０，１２１ａ，１２１ｂによって周方向応力を発生させている。
【００１４】
このように、本発明の構成によれば、背面露光方式の画像形成装置における感光体の支持、駆動構成が図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示すような従来技術に比して大幅に簡素化され、この結果、画像形成装置の小型化が実現できる。
【００１５】
（構成２）
前記対向ローラは、転写ローラであり、画像形成装置の転写動作時には、転写ニップにおいて、前記駆動ローラと前記転写ローラ間に前記感光体と記録媒体がこの順で挟持されることにより、前記駆動ローラと前記感光体の接触圧が維持されることを特徴とする構成１に記載の画像形成装置である。
【００１６】
（作用２）
構成１における対向ローラとして、画像形成装置に従来から用いられている転写ローラを利用する。転写ローラはその転写ニップにおいて画像形成時には記録媒体、感光体を介して駆動ローラに圧接駆動される。本構成では、対向ローラとして特別な構成を付加することなく従来から用いられている構成を流用することができる。
【００１７】
（構成３）
前記対向ローラは、中間転写体を用いた画像形成装置における１次転写ローラであり、画像形成装置の転写動作時には、１次転写ニップにおいて、前記駆動ローラと前記１次転写ローラ間に前記感光体と前記中間転写体がこの順で挟持されることにより、前記駆動ローラと前記感光体の接触圧が維持されることを特徴とする構成１に記載の画像形成装置である。
【００１８】
（作用３）
構成１における対向ローラとして、中間転写体を有する画像形成装置に従来から用いられている１次転写ローラを利用する。１次転写ローラはその転写ニップにおいて画像形成時には中間転写体、感光体を介して駆動ローラに圧接駆動される。本構成では、対向ローラとして特別な構成を付加することなく従来から用いられている構成を流用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、背面露光方式の画像形成装置における感光体の支持、駆動構成が大幅に簡素化される結果、画像形成装置の小型化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、この発明の最良な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図６を用いて実施例１に係る画像形成装置について説明する。実施例１の画像形成装置Ａは、図１に示すもので、背面露光方式による画像形成を行う作像ユニット２を内部に有するものである。
【００２２】
まず、図２〜図６を用いて作像ユニット２について説明する。本発明の構成を具体化した画像形成装置Ａにおける作像ユニット２の断面を図２に示し、外観を図５に示す。
【００２３】
作像ユニット２は、帯電・クリーニングユニット４０、感光体ユニット２０及び現像ユニット３０から構成されている。
【００２４】
ここで、帯電・クリーニングユニット４０は、感光体としての感光体フィルム２１表面の残留トナーの除去と、帯電によって感光体フィルム２１上に一様な表面電荷密度分布を形成するものである。感光体フィルム２１のクリーニングにはクリーニングブレード４２の先端に設けられたウレタンゴムブレードチップを感光体フィルム２１の運動方向に対してカウンタ方向に加圧接触させて感光体フィルム２１上のトナーを機械的に掻き取る。また、帯電は芯金の周囲に導電性ゴムを被覆した帯電ローラ４３を感光体フィルム２１に加圧接触させて感光体フィルム２１に従動回転させ、感光体フィルム２１の導電層に対して芯金部分を所定の電圧差にすることで、ゴム部表面と感光層表面間の微小空隙に放電を発生させて感光体フィルム２１表面を帯電する。
【００２５】
感光体ユニット２０は、円筒形状のフィルムガイド２２の外周に薄肉スリーブ形状の感光体フィルム２１を迎合させて支持している。感光体フィルム２１の内径とフィルムガイド２２の外径には所定のクリアランスがあり、感光体フィルム２１はフィルムガイド２２の外周面に沿って周回運動を行うことができる。
【００２６】
駆動ローラとしての感光体駆動ローラ２５は、芯金２５ａの周囲にウレタンゴムを被覆したローラであり、芯金２５ａが回転駆動されると、感光体フィルム２１の内面との摩擦力により感光体フィルム２１に接線方向の駆動力を伝達する。
【００２７】
露光源としてのＬＥＤアレイ２３は、ガラスエポキシ基板上に、潜像１画素について１つのＬＥＤ素子をマトリクス状に配置したものであり、ＬＥＤ素子の駆動回路、画像データ転送用のシフトレジスタ、Ｉ／Ｏ制御回路も同一基板上に形成している。マイクロレンズアレイ２４は、ＬＥＤアレイ２３の出力光を感光体フィルム２１背面から感光層に結像するためのレンズである。
【００２８】
図２には、本実施例において、φ３０ｍｍの感光体フィルム２１内に、これら支持体、駆動構成、露光構成を内包するための構成を示した。ここでは、支持体であるフィルムガイド２２を、２２ａと２２ｂの２分割構成とすることによって、駆動構成（感光体駆動ローラ２５等）、露光構成（ＬＥＤアレイ２３やマイクロレンズアレイ２４等）の内蔵を可能とした。
【００２９】
図３には、本実施例における作像ユニット２の露光部の詳細と、感光体フィルム２１の構成を示す。感光体フィルム２１は、透明樹脂製シームレススリーブ７０を基層として、この表層に透明導電層７１を設けた上に、下引層（ＵＣＬ）７２、電荷キャリア発生層（ＣＧＬ）７３、キャリア移動層（ＣＴＬ）７４の３層構成の感光体を形成したものである。本実施例においては、基層として厚さ１００μｍ、外径３０ｍｍの透明ポリイミドの成型シームレススリーブを使用し、導電膜としてＩＴＯを蒸着し、感光層は円筒形の特殊コータによりコーティングして形成した。なお、本実施例における作像ユニット２においては感光体フィルム２１の透明導電層７１は、非図示の接点により、電位０（基準電位）に維持されている。以後の説明では、電位の値を感光体フィルム２１の透明導電層７１を基準電位であるとして示す。
【００３０】
図２における現像ユニット３０は、基本的に従来の２成分現像方式を踏襲している。スクリュＡ３５、スクリュＢ３６は、現像剤の循環スクリュであり、この攪拌、循環作用により、トナーの帯電、現像剤中のトナー／キャリア比の一様化、現像スリーブ３３への現像剤搬送および現像スリーブ３３からの現像剤回収を行う。現像スリーブ３３は、マグネットローラを内包した金属性スリーブであり、その表層に帯電制御、現像剤搬送性制御のための機能性コーティングがほどこされている。スクリュＡ３５より現像スリーブ３３へ移送された現像剤は、マグネットローラの磁場の作用で現像スリーブ３３の外周上に付着
し、規制部材３４と現像スリーブ３３間のクリアランス部でその搬送付着量が規制された後、感光体フィルム２１との最近接部位である現像ニップに送られる。ここで、感光体フィルム２１上の潜像に対して選択的なトナーの移動、即ち現像が行われた後、未現像剤およびキャリアは、現像スリーブ３３の回転と共に現像容器へ戻り、マグネットローラの反発極近傍の磁場作用によって現像スリーブ３３表面より剥離してトナー循環側へ戻される。本実施例における現像ユニット３０構成の特徴の１つは、２体構成の現像器である。従来、感光体と現像スリーブ間の現像間隙を維持する手段として、現像器そのものをスペーサコロ等の間隙規定部材を介して感光体に加圧接触する構成が採られたが、本実施例では、背面露光の採用により、露光用の光路によるクリーニング部と現像部の分割が不要になる特徴を活かし、現像ユニット３０を感光体ユニット２０及び帯電・クリーニングユニット４０と同様に空間的に固定とし、現像スリーブ３３、規制部材３４を含む現像ヘッド部３１のみをスクリュＡ３５の軸回りに揺動可動として、スペーサコロ（非図示）を介して感光体フィルム２１に接触する構成を採っている。ここで、コイルスプリング４７は、この加圧接触のための付勢部材であり、シール３７は、現像固定部３２と現像ヘッド部３１の隙間からの現像剤の漏れを防ぐためのシール部材である。
【００３１】
以下、上記作像ユニット２を用いたトナー像の作像過程を順に説明する。図２において、感光体フィルム２１は、これに内接した感光体駆動ローラ２５からの摩擦駆動により、フィルムガイド２２の外周に沿って１５０ｍｍ／ｓｅｃの接線速度で、図中時計回りに周回駆動される。
【００３２】
帯電・クリーニングユニット４０のクリーニング部では、クリーニングブレード４２の先端のウレタンゴムチップにより、感光体フィルム２１上の残留トナーが機械的に掻き落とされる。ここで、回収されたトナーは、クリーニング容器の下部に設けられた開口部から現像固定部３２の容器内に落下して現像剤循環経路に入り、再利用される。
【００３３】
帯電・クリーニングユニット４０の１次帯電部では、感光体フィルム２１に加圧接触してこれと従動する帯電ローラ４３の芯金に帯電電位として−１．２ｋＶの直流電圧を印加することにより感光体フィルム２１上の表面と帯電ローラ４３の被覆導電性ゴム間の微小空隙での連続的な放電が発生する結果、感光体フィルム２１の表層に約−６００Ｖの表面電位を有する一様な電荷密度分布を形成する。
【００３４】
露光部では、画像形成装置内の画像データ処理部で展開された点灯ドット、階調情報を含む画像データを作像ユニット２の非駆動側に設けられたデータバスからＬＥＤアレイ２３に転送し、このデータに基づいたドット位置、輝度で各画素の一対一対応したＬＥＤ素子を感光体フィルム２１の接線速度に同期して点灯させる。本実施例では、３００ｄｐｉ、即ち約８４．７μｍ間隔で主走査方向１列に配置したＬＥＤ素子を副走査方向に８４．７μｍ間隔で２列設け、２つの列のＬＥＤ位置を主走査方向に半ピッチずらした配置を採ることで、６００ｄｐｉの解像度を実現している。また、点灯方式は、点灯電流の平滑化の目的で、この２列を１組とした画像形成周期をさらに４分割したストローブ周期で時分割点灯する方式を採っている。図３に示す様に、ＬＥＤアレイ２３より出力された光は、マイクロレンズアレイ２４により感光体フィルム２１内側より透明樹脂製シームレススリーブ７０、透明導電層７１、下引層（ＵＣＬ）７２を透過して電荷キャリア発生層（ＣＧＬ）７３に結像する。この際、電子−キャリア対が発生し、一様に負に帯電している感光体フィルム２１の表面のつくる電場の作用によって、キャリアはキャリア移動層（ＣＴＬ）７４を移動して表面電荷と打ち消し合う。この結果、感光体フィルム２１の表面には、画像データに対応した表面電荷密度分布、即ち潜像が形成される。
【００３５】
現像部位では、感光体フィルム２１と現像スリーブ３３表面の間隔が、クリアランス維持手段によって０．５±０．１０に維持されており、この現像スリーブ３３の図中反時計
の回転に伴って規制部材３４の作用で層厚規制された現像剤が現像部位に移送される。ここで、たとえば非露光部の感光体表面電位（ＶＤ）＝−６００Ｖ，露光部の感光体表面電位（ＶＬ）＝−２００Ｖのとき、現像スリーブ３３に現像バイアスとしてＶ＝−４００Ｖを印加すると、現像コントラスト（ＶＣ）＝２００Ｖ、戻り電位（ＶＢＣ）＝２００Ｖのトナーによる選択的な可視像、つまり現像が行われる。なお、本実施例では外乱に対する安定した現像を行うために、上記現像バイアスに振幅１．８ｋＶｐｐ、周波数４ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ５０％の矩形波を乗せている。
【００３６】
転写部９２においては、記録媒体としての記録紙９０が感光体フィルム２１と転写ローラ１０間で挟持搬送される。この際、転写ローラ軸に約１．５ｋＶの転写電圧を印加して転写電場を形成すると、電場から受けるトナーの静電的作用によって感光体フィルム２１上のトナー像は記録紙９０に転写される。
【００３７】
次に、本実施例における作像ユニット２の駆動方法について説明する。図５に示すように作像ユニット２は、ユニットの片側端部に設けられたステッピングモータ５１により駆動される。ステッピングモータ５１への電力供給及び制御は、画像形成装置Ａのモータドライバ（不図示）によって行われている。ステッピングモータ５１から入力された駆動力は、ギアユニット５０により感光体フィルム２１の駆動、現像スリーブ３３の駆動、現像剤搬送の駆動へと伝達される。
【００３８】
図６はギアユニット５０の断面図であり、一連のギア列による駆動力の伝達構成を示している。ここで、ステッピングモータ５１に結合しているピニオン５３からの駆動力は、アイドラ５２、ＯＰＣ駆動ギア５６を介して感光体駆動ローラ２５の芯金２５ａに伝達される。一方、ピニオン５３は、同時に現像スリーブ３３に設けられたスリーブギア５４に噛合っており、さらにスリーブギア５４、スクリュＡギア５５、スクリュＢギア３６ａがこの順に噛合っており、現像スリーブ３３、スクリュＡ３５、スクリュＢ３６の全てに駆動伝達される。
【００３９】
次に、図１を用いて画像形成装置Ａでの画像形成される記録紙９０の流れを説明する。図１は、作像ユニット２を用いた単色の画像形成装置Ａの断面を示したものである。
【００４０】
画像形成装置Ａの下部カセット内に積載された記録紙９０は、画像形成動作の開始と共に給紙機構３の作用により表層の１枚のみ分離され、レジスト／搬送機構４で搬送とトナー像形成の同期を取った後、作像ユニット２と転写ローラ１０で形成された転写部９２へ搬送される。
【００４１】
転写部９２には、作像ユニット２の感光体フィルム２１に加圧接触する転写ローラ１０が配設されている。転写ローラ１０は、外径部に導電性ゴムを有する大径ローラであり、転写電場を形成するための電圧を印加されると、記録紙９０を静電分極の作用により吸着搬送する。
【００４２】
そして、転写部９２では、転写ローラ１０と作像ユニット２の感光体フィルム２１とが加圧するニップに挟み込んで、転写ローラ１０に吸着した記録紙９０を搬送する。このニップ近傍では、感光体フィルム２１の基準電位に対して感光体フィルム２１上のトナー像のトナーの帯電電荷と逆極性の転写電場が生じているため、感光体フィルム２１上のトナー像のトナーは、記録紙９０へ転移する。
【００４３】
その後、トナーの転移によりテナー像が転写された記録紙９０は、定着ユニット６に搬送される。定着ユニット６では、トナー像が記録紙９０に加熱定着される。
【００４４】
トナー像の定着後の記録紙９０は、排紙機構７によって画像形成装置Ａの機外へ排出される。
【００４５】
ここで、本実施例では、作像ユニット２の感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして外部ローラ１３を配設している。外部ローラ１３は、アルミニウム製の中空ローラであり、その軸回りに回転可能なように、両端を軸受支持されている。この軸受は、感光体駆動ローラ２５の軸心方向へ向かって可動であり、外部ローラ１３は、不図示の付勢手段によって感光体フィルム２１を挟んで感光体駆動ローラ２５へ合力約４．９Ｎで加圧されている。
【００４６】
以上の実施例１では、外部ローラ１３が感光体フィルム２１を挟んでその感光体フィルム２１の外側より感光体駆動ローラ２５の軸芯方向に加圧される。この状態で、ステッピングモータ５１によって感光体駆動ローラ２５が回転駆動されると、外部ローラ１３による加圧作用により感光体駆動ローラ２５と感光体フィルム２１内面での摩擦力が発生し、感光体フィルム２１が感光体駆動ローラ２５との接点において接線方向速度を持つ結果、感光体フィルム２１はフィルムガイド２２と摺動しつつこれに沿って回転運動を行う。
【００４７】
このように、本構成では、感光体フィルム２１の周方向応力（張力）を発生させる手段が感光体駆動ローラ２５と感光体フィルム２１の接点１ヶ所のみである。これは、本構成において、感光体フィルム２１は、感光体駆動ローラ２５の他には感光体フィルム２１の周方向応力を生じさせるローラを内包しない構成であるからである。
【００４８】
したがって、感光体フィルム２１の支持、駆動構成が、従来技術に比して大幅に簡素化され、この結果、画像形成装置Ａの小型化が実現できる。
【実施例２】
【００４９】
以下に、図７を用いて実施例２に係る画像形成装置Ｂについて説明する。図７は、実施例２に係る作像ユニット２を用いた単色の画像形成装置Ｂの断面を示したものである。なお、本実施例では上記実施例にて説明した事項については同符号を付して説明を割愛する。
【００５０】
画像形成装置Ｂ上部に積載された記録紙９０は、画像形成動作の開始と共に給紙機構３の作用により表層の１枚のみ分離されて画像形成装置Ｂ内へ搬送され、レジスト／搬送機構４で搬送とトナー像形成の同期を取った後、作像ユニット２と転写ローラ１０で形成された転写部でその図中下面にトナー像を転写される。
【００５１】
その後、定着ユニット６でトナー像を記録紙９０に加熱定着し、排紙機構７によって画像形成装置Ｂの機外へ排出される。
【００５２】
ここで、本実施例では、作像ユニット２の感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして、転写ローラ１０を用いている。転写ローラ１０は、従来の画像形成装置で感光体に加圧接触する構成で用いられており、本実施例では、転写ローラ１０を感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして流用し、画像形成装置Ｂの転写動作時には、転写ニップにおいて、感光体駆動ローラ２５と転写ローラ１０間に感光体フィルム２１と記録紙９０がこの順で挟持されることにより、感光体駆動ローラ２５と感光体フィルム２１の接触圧が維持されている。このため、従来の画像形成装置に新しい構成を付加することなく、小型な作像ユニット２を適用して、画像形成装置Ｂを構成することができる。
【実施例３】
【００５３】
以下に、図８を用いて実施例３に係る画像形成装置Ｃについて説明する。図８は、実施
例３に係る作像ユニット２を用いたフルカラーの画像形成装置Ｃの断面を示したものである。なお、本実施例では上記実施例にて説明した事項については同符号を付して説明を割愛する。
【００５４】
画像形成装置Ｃ下部のカセット内に積載された記録紙９０は、画像形成動作の開始と共に給紙機構３の作用により表層の１枚のみ分離されて画像形成装置Ｃ内へ搬送され、レジスト／搬送機構４で搬送とトナー像形成の同期を取った後、中間転写ベルト５ａと２次転写ローラ８で形成された２次転写部で、その図中左面にトナー像を転写される。
【００５５】
その後、定着ユニット６でトナー像を記録紙９０に加熱定着し、排紙機構７によって画像形成装置Ｃの機外へ排出される。
【００５６】
ここで、作像ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（総称して作像ユニット２ともいう）は、順に黒、シアン、マゼンダ、黄の各色トナー像の形成を行う上記実施例１，２に用いられるものと同様な作像ユニット２であり、各作像ユニット２の上部に配置された１次転写ローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（総称して１次転写ローラ１１ともいう）は、各作像ユニット２の感光体駆動ローラ２５と中間転写ベルト５ａを介して対向位置にあり、感光体駆動ローラ２５を加圧している。
【００５７】
１次転写動作は、この各作像ユニット２の感光体駆動ローラ２５と１次転写ローラ１１で形成される転写ニップで行われ、１次転写ローラ１１に印加される転写電圧による電場の作用の結果、感光体フィルム２１上のトナー像は、中間転写ベルト５ａ上に転写される。
【００５８】
各色の作像ユニット２によって形成されたトナー像は、中間転写ベルト５ａ上で重ね合わされて、フルカラーのトナー像が形成され、２次転写部で中間転写ベルト５ａから記録紙９０へ転写される。
【００５９】
本実施例は、作像ユニット２ａ〜２ｄの感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして、１次転写ローラ１１ａ〜１１ｄを用いている。１次転写ローラ１１は、従来のフルカラー画像形成装置で感光体に加圧接触する構成で用いられており、本実施例では、１次転写ローラ１１を感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして流用し、画像形成装置Ｃの転写動作時には、１次転写ニップにおいて、感光体駆動ローラ２５と１次転写ローラ１１間に感光体フィルム２１と中間転写ベルト５ａがこの順で挟持されることにより、感光体駆動ローラ２５と感光体フィルム２１の接触圧が維持されている。このため、従来のフルカラー画像形成装置に新しい構成を付加することなく、小型な作像ユニット２を適用して、画像形成装置Ｃを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を説明する断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る作像ユニットの構成を説明する断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る感光体ユニットの構成を説明する構成図。
【図４】本発明の実施例１に係る露光方法と感光体フィルムの構成を説明する詳細図。
【図５】本発明の実施例１に係る作像ユニットの構成を説明する外観図。
【図６】本発明の実施例１に係る作像ユニットの駆動構成を説明する断面図。
【図７】本発明の実施例２に係る画像形成装置の構成を説明する断面図。
【図８】本発明の実施例３に係る画像形成装置の構成を説明する断面図。
【図９】感光体の支持駆動方法を説明する図。
【符号の説明】
【００６１】
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 作像ユニット
３ 給紙機構
４ レジスト／搬送機構
５ａ 中間転写ベルト
６ 定着ユニット
７ 排紙機構
８ ２次転写ローラ
１０ 転写ローラ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ １次転写ローラ
１３ 外部ローラ
２１ 感光体フィルム
２３ ＬＥＤアレイ
２４ マイクロレンズアレイ
２５ 感光体駆動ローラ
９０ 記録紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面露光方式を用いた画像形成装置に関し、特に背面露光方式における可撓性感光体の支持、駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背面露光方式で用いられる感光体の形態は、ベルト、フィルム、スリーブ又はシリンダ等があるが、これらの形態を分類する明確な定義は無く、特に可撓性等の剛性面からの区分はできない。
【０００３】
そこで、以下には、支持、駆動の構成の面から従来技術を分類して挙げる。
（１）４本のローラを平行六面体の平行な辺に置き、その間に感光体ベルトを張架し、内部に露光源を設けた構成（例えば、非特許文献１参照）。
（２）３本のローラを感光体シリンダの内径部に内接して支持し、この内１本を駆動して感光体を回転駆動する支持駆動構成（例えば、特許文献１参照）。
（３）感光体スリーブの両端部にベアリングを内接し、接点の近傍の回転方向上流下流の各１箇所に感光体スリーブに外接する加圧ローラを設けて支持する構成（例えば、特許文献２参照）。
（４）また、感光体に対して露光源を精度よく位置決めする手段として露光源の発光面上面に設けた透明フレキシブル基板を感光体内周に接触させて位置を決めるもの（例えば、特許文献３参照）。
（５）スペーサコロを介してレンズアレイと露光源からなる露光ユニットを感光体内径に対して位置決めをする構成（例えば、特許文献４参照）。
【非特許文献１】佐々木 幸雄「光背面記録法」、電子写真学会誌 第３１巻 第４号 １９９２年、ｐ．３１
【特許文献１】特開平２−１４１７７３号公報（第７頁、図１）
【特許文献２】特開平５−２６５２８５号公報
【特許文献３】特開平５−２４１３９９号公報（第５頁、図１）
【特許文献４】特開平６−３９０４号公報（第５頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、背面露光用感光体の支持、駆動における従来の構成は、感光体を小型化することにおいて不適当であった。
【０００５】
それというのも、感光体ベルトはベルトとして駆動軸と１つ以上の従動軸間に張架支持されるものとして扱われ、一方、シリンダは一般的な正面露光の剛性のあるシリンダと同様に軸受による両端支持が採用されていたことに起因する。
【０００６】
より具体的に述べると、感光体ベルト構成ではベルト内に駆動、従動軸の他に露光源を内包するスペースが必要であり、さらにベルト張架のための機構、ベルト走行安定機構などが必要となる。一方、感光体シリンダは剛性維持の点から感光体基板の厚みを維持しつつ、内部に露光源のスペースを確保する必要から、感光体を小径化することが難しい。また、感光体基板の厚み増加は露光時の光学性能の低下を招く。
【０００７】
本発明の目的は、背面露光方式の画像形成装置において、背面露光用感光体の支持、駆動に簡易な構成を適用することによって画像形成装置の小型化を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明にあっては、背面露光方式を用いる画像形成装置の小型化を目的として、以下の構成を採用する。
【０００９】
（構成１）
背面露光方式による画像形成装置において、
光透過性を有する基板上に感光体層が形成され、内包する露光源によって内面から露光される感光体と、
前記感光体に内接し、前記感光体との接点において接線方向に駆動する駆動ローラと、
前記駆動ローラと平行な回転軸を有し、前記感光体の外側から前記駆動ローラに向かって加圧される対向ローラと、
を備え、
前記感光体は、前記駆動ローラの他には前記感光体の周方向応力を生じさせるローラを内包しないことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
（作用１）
背面露光方式の画像形成装置における感光体の支持、駆動構成の概念図を図９に示す。図９（ａ）は本発明における感光体の支持、駆動構成の概念図である。ここで、感光体の一例である感光体スリーブ１００は透明な樹脂フィルムの基板上に感光層が形成された可撓性の円筒形のスリーブであり、画像形成装置本体に対して空間的に固定されたスリーブガイド１０３の外周面に沿って、その内周面を沿わせる様に支持されている。また、スリーブガイド１０３はその長手方向（図における紙面の法線方向）の両端に感光体スリーブ１００のこの長手方向への運動を規制するガイドフランジが設けられている。駆動ローラ１０４は芯金の周囲に弾性のウレタンゴムを被覆したローラであり、その外径を感光体スリーブ１００の内周部に内接するように設けられている。対向ローラ１０５は駆動ローラ１０４と平行な回転軸を有し、図９（ａ）に示すように感光体スリーブ１００を挟んでその外側より駆動ローラ１０４の軸芯方向に加圧される。この状態で、外部の駆動手段によって駆動ローラ１０４が回転駆動されると、対向ローラ１０５による加圧作用により駆動ローラ１０４と感光体スリーブ１００内面での摩擦力が発生し、感光体スリーブ１００が駆動ローラ１０４との接点において接線方向速度を持つ結果、感光体スリーブ１００はスリーブガイド１０３と摺動しつつこれに沿って回転運動を行う。
【００１１】
以上述べた構成の特徴をまとめると、本構成の最大の特徴は、感光体スリーブ１００の周方向応力（張力）を発生させる手段が駆動ローラ１０４と感光体スリーブ１００の接点１ヶ所のみである点にある。
【００１２】
この特徴は、従来の感光体の支持、駆動の構成例と以下のように比較することで明確化される。
【００１３】
例えば、従来の感光体ベルトの支持、駆動構成では、図９（ｂ）に見られるように、感光体ベルト１１５のゆるみ側の張力維持のために、テンションローラ１１２を付設した構成や、図９（ｃ）に見られるように、従動ローラ１１１の軸を可動構成として、感光体ベルト１１５を駆動し、従動ローラ１１１との軸間隔が広がる方向に付勢することによって感光体ベルト１１５に張力を与えるような張力維持機構１１６が必要であった。また、図９（ｄ）に示す構成では、感光体スリーブ１２５を支持するために３本のローラ１２０，１２１ａ，１２１ｂを用いている。ここで、感光体スリーブ１２５の剛性が十分で、半径方向の変形が生じない条件下であれば、軸位置固定の３本のローラで支持可能であるが、本構成のように可撓性の感光体スリーブを用いる場合には、図９（ｄ）のように内径部から半径方向に感光体スリーブ１２５を拡張して支持する必要があり、結果として３本のローラ１２０，１２１ａ，１２１ｂによって周方向応力を発生させている。
【００１４】
このように、本発明の構成によれば、背面露光方式の画像形成装置における感光体の支持、駆動構成が図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示すような従来技術に比して大幅に簡素化され、この結果、画像形成装置の小型化が実現できる。
【００１５】
（構成２）
前記対向ローラは、転写ローラであり、画像形成装置の転写動作時には、転写ニップにおいて、前記駆動ローラと前記転写ローラ間に前記感光体と記録媒体がこの順で挟持されることにより、前記駆動ローラと前記感光体の接触圧が維持されることを特徴とする構成１に記載の画像形成装置である。
【００１６】
（作用２）
構成１における対向ローラとして、画像形成装置に従来から用いられている転写ローラを利用する。転写ローラはその転写ニップにおいて画像形成時には記録媒体、感光体を介して駆動ローラに圧接駆動される。本構成では、対向ローラとして特別な構成を付加することなく従来から用いられている構成を流用することができる。
【００１７】
（構成３）
前記対向ローラは、中間転写体を用いた画像形成装置における１次転写ローラであり、画像形成装置の転写動作時には、１次転写ニップにおいて、前記駆動ローラと前記１次転写ローラ間に前記感光体と前記中間転写体がこの順で挟持されることにより、前記駆動ローラと前記感光体の接触圧が維持されることを特徴とする構成１に記載の画像形成装置である。
【００１８】
（作用３）
構成１における対向ローラとして、中間転写体を有する画像形成装置に従来から用いられている１次転写ローラを利用する。１次転写ローラはその転写ニップにおいて画像形成時には中間転写体、感光体を介して駆動ローラに圧接駆動される。本構成では、対向ローラとして特別な構成を付加することなく従来から用いられている構成を流用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、背面露光方式の画像形成装置における感光体の支持、駆動構成が大幅に簡素化される結果、画像形成装置の小型化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、この発明の最良な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１〜図６を用いて実施例１に係る画像形成装置について説明する。実施例１の画像形成装置Ａは、図１に示すもので、背面露光方式による画像形成を行う作像ユニット２を内部に有するものである。
【００２２】
まず、図２〜図６を用いて作像ユニット２について説明する。本発明の構成を具体化した画像形成装置Ａにおける作像ユニット２の断面を図２に示し、外観を図５に示す。
【００２３】
作像ユニット２は、帯電・クリーニングユニット４０、感光体ユニット２０及び現像ユニット３０から構成されている。
【００２４】
ここで、帯電・クリーニングユニット４０は、感光体としての感光体フィルム２１表面の残留トナーの除去と、帯電によって感光体フィルム２１上に一様な表面電荷密度分布を形成するものである。感光体フィルム２１のクリーニングにはクリーニングブレード４２の先端に設けられたウレタンゴムブレードチップを感光体フィルム２１の運動方向に対してカウンタ方向に加圧接触させて感光体フィルム２１上のトナーを機械的に掻き取る。また、帯電は芯金の周囲に導電性ゴムを被覆した帯電ローラ４３を感光体フィルム２１に加圧接触させて感光体フィルム２１に従動回転させ、感光体フィルム２１の導電層に対して芯金部分を所定の電圧差にすることで、ゴム部表面と感光層表面間の微小空隙に放電を発生させて感光体フィルム２１表面を帯電する。
【００２５】
感光体ユニット２０は、円筒形状のフィルムガイド２２の外周に薄肉スリーブ形状の感光体フィルム２１を迎合させて支持している。感光体フィルム２１の内径とフィルムガイド２２の外径には所定のクリアランスがあり、感光体フィルム２１はフィルムガイド２２の外周面に沿って周回運動を行うことができる。
【００２６】
駆動ローラとしての感光体駆動ローラ２５は、芯金２５ａの周囲にウレタンゴムを被覆したローラであり、芯金２５ａが回転駆動されると、感光体フィルム２１の内面との摩擦力により感光体フィルム２１に接線方向の駆動力を伝達する。
【００２７】
露光源としてのＬＥＤアレイ２３は、ガラスエポキシ基板上に、潜像１画素について１つのＬＥＤ素子をマトリクス状に配置したものであり、ＬＥＤ素子の駆動回路、画像データ転送用のシフトレジスタ、Ｉ／Ｏ制御回路も同一基板上に形成している。マイクロレンズアレイ２４は、ＬＥＤアレイ２３の出力光を感光体フィルム２１背面から感光層に結像するためのレンズである。
【００２８】
図２には、本実施例において、φ３０ｍｍの感光体フィルム２１内に、これら支持体、駆動構成、露光構成を内包するための構成を示した。ここでは、支持体であるフィルムガイド２２を、２２ａと２２ｂの２分割構成とすることによって、駆動構成（感光体駆動ローラ２５等）、露光構成（ＬＥＤアレイ２３やマイクロレンズアレイ２４等）の内蔵を可能とした。
【００２９】
図３には、本実施例における作像ユニット２の露光部の詳細と、感光体フィルム２１の構成を示す。感光体フィルム２１は、透明樹脂製シームレススリーブ７０を基層として、この表層に透明導電層７１を設けた上に、下引層（ＵＣＬ）７２、電荷キャリア発生層（ＣＧＬ）７３、キャリア移動層（ＣＴＬ）７４の３層構成の感光体を形成したものである。本実施例においては、基層として厚さ１００μｍ、外径３０ｍｍの透明ポリイミドの成型シームレススリーブを使用し、導電膜としてＩＴＯを蒸着し、感光層は円筒形の特殊コータによりコーティングして形成した。なお、本実施例における作像ユニット２においては感光体フィルム２１の透明導電層７１は、非図示の接点により、電位０（基準電位）に維持されている。以後の説明では、電位の値を感光体フィルム２１の透明導電層７１を基準電位であるとして示す。
【００３０】
図２における現像ユニット３０は、基本的に従来の２成分現像方式を踏襲している。スクリュＡ３５、スクリュＢ３６は、現像剤の循環スクリュであり、この攪拌、循環作用により、トナーの帯電、現像剤中のトナー／キャリア比の一様化、現像スリーブ３３への現像剤搬送および現像スリーブ３３からの現像剤回収を行う。現像スリーブ３３は、マグネットローラを内包した金属性スリーブであり、その表層に帯電制御、現像剤搬送性制御のための機能性コーティングがほどこされている。スクリュＡ３５より現像スリーブ３３へ移送された現像剤は、マグネットローラの磁場の作用で現像スリーブ３３の外周上に付着
し、規制部材３４と現像スリーブ３３間のクリアランス部でその搬送付着量が規制された後、感光体フィルム２１との最近接部位である現像ニップに送られる。ここで、感光体フィルム２１上の潜像に対して選択的なトナーの移動、即ち現像が行われた後、未現像剤およびキャリアは、現像スリーブ３３の回転と共に現像容器へ戻り、マグネットローラの反発極近傍の磁場作用によって現像スリーブ３３表面より剥離してトナー循環側へ戻される。本実施例における現像ユニット３０構成の特徴の１つは、２体構成の現像器である。従来、感光体と現像スリーブ間の現像間隙を維持する手段として、現像器そのものをスペーサコロ等の間隙規定部材を介して感光体に加圧接触する構成が採られたが、本実施例では、背面露光の採用により、露光用の光路によるクリーニング部と現像部の分割が不要になる特徴を活かし、現像ユニット３０を感光体ユニット２０及び帯電・クリーニングユニット４０と同様に空間的に固定とし、現像スリーブ３３、規制部材３４を含む現像ヘッド部３１のみをスクリュＡ３５の軸回りに揺動可動として、スペーサコロ（非図示）を介して感光体フィルム２１に接触する構成を採っている。ここで、コイルスプリング４７は、この加圧接触のための付勢部材であり、シール３７は、現像固定部３２と現像ヘッド部３１の隙間からの現像剤の漏れを防ぐためのシール部材である。
【００３１】
以下、上記作像ユニット２を用いたトナー像の作像過程を順に説明する。図２において、感光体フィルム２１は、これに内接した感光体駆動ローラ２５からの摩擦駆動により、フィルムガイド２２の外周に沿って１５０ｍｍ／ｓｅｃの接線速度で、図中時計回りに周回駆動される。
【００３２】
帯電・クリーニングユニット４０のクリーニング部では、クリーニングブレード４２の先端のウレタンゴムチップにより、感光体フィルム２１上の残留トナーが機械的に掻き落とされる。ここで、回収されたトナーは、クリーニング容器の下部に設けられた開口部から現像固定部３２の容器内に落下して現像剤循環経路に入り、再利用される。
【００３３】
帯電・クリーニングユニット４０の１次帯電部では、感光体フィルム２１に加圧接触してこれと従動する帯電ローラ４３の芯金に帯電電位として−１．２ｋＶの直流電圧を印加することにより感光体フィルム２１上の表面と帯電ローラ４３の被覆導電性ゴム間の微小空隙での連続的な放電が発生する結果、感光体フィルム２１の表層に約−６００Ｖの表面電位を有する一様な電荷密度分布を形成する。
【００３４】
露光部では、画像形成装置内の画像データ処理部で展開された点灯ドット、階調情報を含む画像データを作像ユニット２の非駆動側に設けられたデータバスからＬＥＤアレイ２３に転送し、このデータに基づいたドット位置、輝度で各画素の一対一対応したＬＥＤ素子を感光体フィルム２１の接線速度に同期して点灯させる。本実施例では、３００ｄｐｉ、即ち約８４．７μｍ間隔で主走査方向１列に配置したＬＥＤ素子を副走査方向に８４．７μｍ間隔で２列設け、２つの列のＬＥＤ位置を主走査方向に半ピッチずらした配置を採ることで、６００ｄｐｉの解像度を実現している。また、点灯方式は、点灯電流の平滑化の目的で、この２列を１組とした画像形成周期をさらに４分割したストローブ周期で時分割点灯する方式を採っている。図３に示す様に、ＬＥＤアレイ２３より出力された光は、マイクロレンズアレイ２４により感光体フィルム２１内側より透明樹脂製シームレススリーブ７０、透明導電層７１、下引層（ＵＣＬ）７２を透過して電荷キャリア発生層（ＣＧＬ）７３に結像する。この際、電子−キャリア対が発生し、一様に負に帯電している感光体フィルム２１の表面のつくる電場の作用によって、キャリアはキャリア移動層（ＣＴＬ）７４を移動して表面電荷と打ち消し合う。この結果、感光体フィルム２１の表面には、画像データに対応した表面電荷密度分布、即ち潜像が形成される。
【００３５】
現像部位では、感光体フィルム２１と現像スリーブ３３表面の間隔が、クリアランス維持手段によって０．５±０．１０に維持されており、この現像スリーブ３３の図中反時計
の回転に伴って規制部材３４の作用で層厚規制された現像剤が現像部位に移送される。ここで、たとえば非露光部の感光体表面電位（ＶＤ）＝−６００Ｖ，露光部の感光体表面電位（ＶＬ）＝−２００Ｖのとき、現像スリーブ３３に現像バイアスとしてＶ＝−４００Ｖを印加すると、現像コントラスト（ＶＣ）＝２００Ｖ、戻り電位（ＶＢＣ）＝２００Ｖのトナーによる選択的な可視像、つまり現像が行われる。なお、本実施例では外乱に対する安定した現像を行うために、上記現像バイアスに振幅１．８ｋＶｐｐ、周波数４ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ５０％の矩形波を乗せている。
【００３６】
転写部９２においては、記録媒体としての記録紙９０が感光体フィルム２１と転写ローラ１０間で挟持搬送される。この際、転写ローラ軸に約１．５ｋＶの転写電圧を印加して転写電場を形成すると、電場から受けるトナーの静電的作用によって感光体フィルム２１上のトナー像は記録紙９０に転写される。
【００３７】
次に、本実施例における作像ユニット２の駆動方法について説明する。図５に示すように作像ユニット２は、ユニットの片側端部に設けられたステッピングモータ５１により駆動される。ステッピングモータ５１への電力供給及び制御は、画像形成装置Ａのモータドライバ（不図示）によって行われている。ステッピングモータ５１から入力された駆動力は、ギアユニット５０により感光体フィルム２１の駆動、現像スリーブ３３の駆動、現像剤搬送の駆動へと伝達される。
【００３８】
図６はギアユニット５０の断面図であり、一連のギア列による駆動力の伝達構成を示している。ここで、ステッピングモータ５１に結合しているピニオン５３からの駆動力は、アイドラ５２、ＯＰＣ駆動ギア５６を介して感光体駆動ローラ２５の芯金２５ａに伝達される。一方、ピニオン５３は、同時に現像スリーブ３３に設けられたスリーブギア５４に噛合っており、さらにスリーブギア５４、スクリュＡギア５５、スクリュＢギア３６ａがこの順に噛合っており、現像スリーブ３３、スクリュＡ３５、スクリュＢ３６の全てに駆動伝達される。
【００３９】
次に、図１を用いて画像形成装置Ａでの画像形成される記録紙９０の流れを説明する。図１は、作像ユニット２を用いた単色の画像形成装置Ａの断面を示したものである。
【００４０】
画像形成装置Ａの下部カセット内に積載された記録紙９０は、画像形成動作の開始と共に給紙機構３の作用により表層の１枚のみ分離され、レジスト／搬送機構４で搬送とトナー像形成の同期を取った後、作像ユニット２と転写ローラ１０で形成された転写部９２へ搬送される。
【００４１】
転写部９２には、作像ユニット２の感光体フィルム２１に加圧接触する転写ローラ１０が配設されている。転写ローラ１０は、外径部に導電性ゴムを有する大径ローラであり、転写電場を形成するための電圧を印加されると、記録紙９０を静電分極の作用により吸着搬送する。
【００４２】
そして、転写部９２では、転写ローラ１０と作像ユニット２の感光体フィルム２１とが加圧するニップに挟み込んで、転写ローラ１０に吸着した記録紙９０を搬送する。このニップ近傍では、感光体フィルム２１の基準電位に対して感光体フィルム２１上のトナー像のトナーの帯電電荷と逆極性の転写電場が生じているため、感光体フィルム２１上のトナー像のトナーは、記録紙９０へ転移する。
【００４３】
その後、トナーの転移によりテナー像が転写された記録紙９０は、定着ユニット６に搬送される。定着ユニット６では、トナー像が記録紙９０に加熱定着される。
【００４４】
トナー像の定着後の記録紙９０は、排紙機構７によって画像形成装置Ａの機外へ排出される。
【００４５】
ここで、本実施例では、作像ユニット２の感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして外部ローラ１３を配設している。外部ローラ１３は、アルミニウム製の中空ローラであり、その軸回りに回転可能なように、両端を軸受支持されている。この軸受は、感光体駆動ローラ２５の軸心方向へ向かって可動であり、外部ローラ１３は、不図示の付勢手段によって感光体フィルム２１を挟んで感光体駆動ローラ２５へ合力約４．９Ｎで加圧されている。
【００４６】
以上の実施例１では、外部ローラ１３が感光体フィルム２１を挟んでその感光体フィルム２１の外側より感光体駆動ローラ２５の軸芯方向に加圧される。この状態で、ステッピングモータ５１によって感光体駆動ローラ２５が回転駆動されると、外部ローラ１３による加圧作用により感光体駆動ローラ２５と感光体フィルム２１内面での摩擦力が発生し、感光体フィルム２１が感光体駆動ローラ２５との接点において接線方向速度を持つ結果、感光体フィルム２１はフィルムガイド２２と摺動しつつこれに沿って回転運動を行う。
【００４７】
このように、本構成では、感光体フィルム２１の周方向応力（張力）を発生させる手段が感光体駆動ローラ２５と感光体フィルム２１の接点１ヶ所のみである。これは、本構成において、感光体フィルム２１は、感光体駆動ローラ２５の他には感光体フィルム２１の周方向応力を生じさせるローラを内包しない構成であるからである。
【００４８】
したがって、感光体フィルム２１の支持、駆動構成が、従来技術に比して大幅に簡素化され、この結果、画像形成装置Ａの小型化が実現できる。
【実施例２】
【００４９】
以下に、図７を用いて実施例２に係る画像形成装置Ｂについて説明する。図７は、実施例２に係る作像ユニット２を用いた単色の画像形成装置Ｂの断面を示したものである。なお、本実施例では上記実施例にて説明した事項については同符号を付して説明を割愛する。
【００５０】
画像形成装置Ｂ上部に積載された記録紙９０は、画像形成動作の開始と共に給紙機構３の作用により表層の１枚のみ分離されて画像形成装置Ｂ内へ搬送され、レジスト／搬送機構４で搬送とトナー像形成の同期を取った後、作像ユニット２と転写ローラ１０で形成された転写部でその図中下面にトナー像を転写される。
【００５１】
その後、定着ユニット６でトナー像を記録紙９０に加熱定着し、排紙機構７によって画像形成装置Ｂの機外へ排出される。
【００５２】
ここで、本実施例では、作像ユニット２の感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして、転写ローラ１０を用いている。転写ローラ１０は、従来の画像形成装置で感光体に加圧接触する構成で用いられており、本実施例では、転写ローラ１０を感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして流用し、画像形成装置Ｂの転写動作時には、転写ニップにおいて、感光体駆動ローラ２５と転写ローラ１０間に感光体フィルム２１と記録紙９０がこの順で挟持されることにより、感光体駆動ローラ２５と感光体フィルム２１の接触圧が維持されている。このため、従来の画像形成装置に新しい構成を付加することなく、小型な作像ユニット２を適用して、画像形成装置Ｂを構成することができる。
【実施例３】
【００５３】
以下に、図８を用いて実施例３に係る画像形成装置Ｃについて説明する。図８は、実施
例３に係る作像ユニット２を用いたフルカラーの画像形成装置Ｃの断面を示したものである。なお、本実施例では上記実施例にて説明した事項については同符号を付して説明を割愛する。
【００５４】
画像形成装置Ｃ下部のカセット内に積載された記録紙９０は、画像形成動作の開始と共に給紙機構３の作用により表層の１枚のみ分離されて画像形成装置Ｃ内へ搬送され、レジスト／搬送機構４で搬送とトナー像形成の同期を取った後、中間転写ベルト５ａと２次転写ローラ８で形成された２次転写部で、その図中左面にトナー像を転写される。
【００５５】
その後、定着ユニット６でトナー像を記録紙９０に加熱定着し、排紙機構７によって画像形成装置Ｃの機外へ排出される。
【００５６】
ここで、作像ユニット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（総称して作像ユニット２ともいう）は、順に黒、シアン、マゼンダ、黄の各色トナー像の形成を行う上記実施例１，２に用いられるものと同様な作像ユニット２であり、各作像ユニット２の上部に配置された１次転写ローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（総称して１次転写ローラ１１ともいう）は、各作像ユニット２の感光体駆動ローラ２５と中間転写ベルト５ａを介して対向位置にあり、感光体駆動ローラ２５を加圧している。
【００５７】
１次転写動作は、この各作像ユニット２の感光体駆動ローラ２５と１次転写ローラ１１で形成される転写ニップで行われ、１次転写ローラ１１に印加される転写電圧による電場の作用の結果、感光体フィルム２１上のトナー像は、中間転写ベルト５ａ上に転写される。
【００５８】
各色の作像ユニット２によって形成されたトナー像は、中間転写ベルト５ａ上で重ね合わされて、フルカラーのトナー像が形成され、２次転写部で中間転写ベルト５ａから記録紙９０へ転写される。
【００５９】
本実施例は、作像ユニット２ａ〜２ｄの感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして、１次転写ローラ１１ａ〜１１ｄを用いている。１次転写ローラ１１は、従来のフルカラー画像形成装置で感光体に加圧接触する構成で用いられており、本実施例では、１次転写ローラ１１を感光体駆動ローラ２５の対向ローラとして流用し、画像形成装置Ｃの転写動作時には、１次転写ニップにおいて、感光体駆動ローラ２５と１次転写ローラ１１間に感光体フィルム２１と中間転写ベルト５ａがこの順で挟持されることにより、感光体駆動ローラ２５と感光体フィルム２１の接触圧が維持されている。このため、従来のフルカラー画像形成装置に新しい構成を付加することなく、小型な作像ユニット２を適用して、画像形成装置Ｃを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を説明する断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る作像ユニットの構成を説明する断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る感光体ユニットの構成を説明する構成図。
【図４】本発明の実施例１に係る露光方法と感光体フィルムの構成を説明する詳細図。
【図５】本発明の実施例１に係る作像ユニットの構成を説明する外観図。
【図６】本発明の実施例１に係る作像ユニットの駆動構成を説明する断面図。
【図７】本発明の実施例２に係る画像形成装置の構成を説明する断面図。
【図８】本発明の実施例３に係る画像形成装置の構成を説明する断面図。
【図９】感光体の支持駆動方法を説明する図。
【符号の説明】
【００６１】
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 作像ユニット
３ 給紙機構
４ レジスト／搬送機構
５ａ 中間転写ベルト
６ 定着ユニット
７ 排紙機構
８ ２次転写ローラ
１０ 転写ローラ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ １次転写ローラ
１３ 外部ローラ
２１ 感光体フィルム
２３ ＬＥＤアレイ
２４ マイクロレンズアレイ
２５ 感光体駆動ローラ
９０ 記録紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面露光方式による画像形成装置において、
光透過性を有する基板上に感光体層が形成され、内包する露光源によって内面から露光される感光体と、
前記感光体に内接し、前記感光体との接点において接線方向に駆動する駆動ローラと、
前記駆動ローラと平行な回転軸を有し、前記感光体の外側から前記駆動ローラに向かって加圧される対向ローラと、
を備え、
前記感光体は、前記駆動ローラの他には前記感光体の周方向応力を生じさせるローラを内包しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記対向ローラは、転写ローラであり、画像形成装置の転写動作時には、転写ニップにおいて、前記駆動ローラと前記転写ローラ間に前記感光体と記録媒体がこの順で挟持されることにより、前記駆動ローラと前記感光体の接触圧が維持されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記対向ローラは、中間転写体を用いた画像形成装置における１次転写ローラであり、画像形成装置の転写動作時には、１次転写ニップにおいて、前記駆動ローラと前記１次転写ローラ間に前記感光体と前記中間転写体がこの順で挟持されることにより、前記駆動ローラと前記感光体の接触圧が維持されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１】
背面露光方式による画像形成装置において、
光透過性を有する基板上に感光体層が形成され、内包する露光源によって内面から露光される感光体と、
前記感光体に内接し、前記感光体との接点において接線方向に駆動する駆動ローラと、
前記駆動ローラと平行な回転軸を有し、前記感光体の外側から前記駆動ローラに向かって加圧される対向ローラと、
を備え、
前記感光体は、前記駆動ローラの他には前記感光体の周方向応力を生じさせるローラを内包しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記対向ローラは、転写ローラであり、画像形成装置の転写動作時には、転写ニップにおいて、前記駆動ローラと前記転写ローラ間に前記感光体と記録媒体がこの順で挟持されることにより、前記駆動ローラと前記感光体の接触圧が維持されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記対向ローラは、中間転写体を用いた画像形成装置における１次転写ローラであり、画像形成装置の転写動作時には、１次転写ニップにおいて、前記駆動ローラと前記１次転写ローラ間に前記感光体と前記中間転写体がこの順で挟持されることにより、前記駆動ローラと前記感光体の接触圧が維持されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１７１２６６（Ｐ２００６−１７１２６６Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６２４５４（Ｐ２００４−３６２４５４）
【出願日】平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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