CN107422622A - 电荷去除装置以及具备电荷去除装置的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供电荷去除装置以及具备电荷去除装置的图像形成装置。本发明的电荷去除装置具备光源和棒状的导光部件。导光部件具有来自光源的光入射的一端面，并边引导入射到一端面的光边向像载体出射。导光部件具有反射光的反射部和将光向像载体出射的光出射面。在一端面上形成有凹部，所述凹部在沿从反射部朝向像载体的光出射方向的第一方向上具有圆弧状的凹曲面。

Description

电荷去除装置以及具备电荷去除装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及电荷去除装置以及具备该电荷去除装置的图像形成装置，特别是涉及包括光源和引导来自光源的光并向像载体出射的导光部件的电荷去除装置以及具备该电荷去除装置的图像形成装置。

背景技术

在图像形成装置中，在像载体的周围设置有带电部、曝光部，显影部、转印部、清洁部以及电荷去除装置等。在像载体的表面由带电部均匀地带电后，由曝光部进行曝光，在像载体的表面形成静电潜影，并且静电潜影由显影部显影。然后，已显影的调色剂图像由转印部转移到记录介质上，在记录介质输送向定影部并被定影后，被排出到装置外。转印时残留于像载体上的调色剂由清洁部去除。另外，转印后由电荷去除装置去除像载体上的残留电荷，像载体再次由带电部带电。由于在带电前去除残留电荷，能够使此后的像载体的表面均匀地带电。残留电荷的去除可采用利用光去除电荷等。

例如，以往，具备LED灯(光源)和具有来自LED灯的光所入射的光入射部并沿感光鼓的轴向延伸的棒状导光件(导光部件)的电荷去除装置已为公众所知。在导光件的与感光鼓相反一侧的部分上形成有反射来自LED灯的光的反射部。入射到导光件的光边漫射边在导光件内行进，利用反射部反射到感光鼓侧，向感光鼓出射。

但是，在以往的电荷去除装置中，从导光件的LED灯侧的端面(以下，称为一端面)附近出射的光，比从导光件的其他部分出射的光多。因此，感光鼓中的LED灯侧的端部局部除电超过需要，所以在感光鼓的表面产生除电不均，导致出现图像质量下降的不利情况。此外，从导光件的一端面附近出射的光比从导光件的其他部分出射的光多，可以认为是由于以下原因。即，从LED灯出射的强度以及指向性高的光，在导光件的表面等未散射(漫射)就到达反射部，并由反射部反射到感光鼓侧时，强度以及指向性比较高的光到达感光鼓。

为了改善这种不利情况，通过在导光件的一端面上形成多个微小棱镜，使从一端面入射的光漫射的结构已为公众所知。

但是，当导光件的一端面上形成多个微小棱镜时，形成导光件的模具结构变复杂。

此外，为了解决具备所述LED灯以及棒状导光件的以往的电荷去除装置的不利情况(因从导光件的一端面附近出射的光变多而导致图像质量下降的不利情况)，可以考虑通过延长导光件的一端面侧来防止入射到一端面的、强度以及指向性比较高的光到达感光鼓的对策，但是此时存在导光件大型化的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供能抑制因除电不均导致的图像质量下降、并能抑制形成导光部件的模具的结构变复杂、且能够抑制导光部件大型化的电荷去除装置以及具备该电荷去除装置的图像形成装置。

本发明提供一种电荷去除装置，用于对像载体去除电荷，其包括：光源，出射光；棒状的导光部件，具有来自所述光源的光入射的一端面，沿所述像载体的轴向延伸，并沿所述像载体的轴向引导入射到所述一端面的光，向所述像载体出射，所述导光部件具有：反射部，沿所述轴向延伸地设置在与所述像载体相反一侧的表面上，反射入射到所述一端面的光；以及光出射面，设置在所述像载体侧，将由所述反射部反射的光向所述像载体出射，所述一端面上形成有凹部，所述凹部在沿从所述反射部朝向所述像载体的光出射方向的第一方向上，具有圆弧状的凹曲面。

本发明还提供一种图像形成装置，包括上述构成的电荷去除装置以及由所述电荷去除装置去除表面的电荷的像载体。

按照本发明的电荷去除装置以及图像形成装置，导光部件的一端面上形成有凹部，所述凹部在沿从反射部朝向像载体的光出射方向的第一方向上具有圆弧状凹曲面。由此，当从光源出射的强度以及指向性高的光入射到导光部件的一端面时，能够利用凹曲面进行散射(漫射)，所以能够抑制强度以及指向性比较高的光到达像载体。因此，能够抑制像载体中的光源侧的端部局部除电超过需要，所以能够抑制图像质量下降。

另外，不需要象以往的结构那样在导光部件的一端面上形成多个微小棱镜，由一个凹曲面就能够散射(漫射)光。因此，能够抑制形成导光部件的模具的结构变复杂。

另外，为了抑制强度以及指向性比较高的光到达像载体，不需要延长导光部件的一端面侧，所以能够抑制导光部件以及电荷去除装置的大型化。

通过以下说明的实施方式可以进一步明确本发明的其他目的以及由本发明得到的具体优点。

附图说明

图1是表示具备本发明一实施方式的电荷去除装置的图像形成装置的结构的断面图。

图2是图1的图像形成部的局部放大图。

图3是表示本发明一实施方式的电荷去除装置以及感光鼓的结构的图。

图4是表示从光出射面侧观察本发明一实施方式的电荷去除装置的结构的立体图。

图5是表示从背面侧观察本发明一实施方式的电荷去除装置的结构的立体图。

图6是表示本发明一实施方式的电荷去除装置的导光部件的光射入面周围的结构的断面图。

图7是本发明一实施方式的电荷去除装置的导光部件的光射入面的结构的图。

具体实施方式

以下参考附图来说明本发明的实施方式。

参照图1～图7，对具备本发明一实施方式的电荷去除装置30的图像形成装置100进行说明。如图1所示，图像形成装置100(此处为黑白打印机)具备供纸盒2，该供纸盒2收容叠放在装置主体1下部的纸张(记录介质)。此外，在图1中，将右侧图示为图像形成装置100的前方侧。在供纸盒2的上方形成有纸输送通道4，该纸输送通道4从装置主体1的前方朝后方大体水平延伸并进一步向上方延伸，到达形成在装置主体1上表面的出纸部3，沿所述纸输送通道4从上游侧依次配置有搓纸辊5、给纸辊6、中间输送辊7、校准辊对8、图像形成部9、定影装置10和排出辊对11。此外，在图像形成装置100内配置有控制部90，该控制部90控制所述各辊、图像形成部9、定影装置10等的动作。

在供纸盒2内具备纸叠放板12，该纸叠放板12通过设置在纸输送方向后端部的转动支点12a，相对于供纸盒2能够转动地被支承，叠放在纸叠放板12上的纸被搓纸辊5按压。此外，在供纸盒2的前方侧以与给纸辊6压力接触的方式配置有延迟辊13，当通过搓纸辊5同时提供多张纸时，通过所述给纸辊6和延迟辊13将纸分开，仅输送最上层的一张纸。

此外，被给纸辊6和延迟辊13分开的纸张，通过中间输送辊7将输送方向改变为朝向装置后方，向校准辊对8输送，并且通过校准辊对8调整时机向图像形成部9供给。

图像形成部9通过电子照相方式在纸上形成规定的调色剂像，图像形成部9包括：作为像载体的感光鼓14，被轴支承为在图1中能够绕顺时针方向转动；带电装置15，配置在所述感光鼓14的周围；显影装置16；清洁装置17；转印辊(转印部件)18，以隔着纸输送通道4与感光鼓14相对的方式配置；曝光装置(LSU)19，配置在感光鼓14的上方；以及电荷去除装置30(参照图2)。在显影装置16的上方配置有调色剂容器20，该调色剂容器20向显影装置16补充调色剂。

感光鼓14是通过在铝等导电性基板(筒体)的外周面上层叠非晶态硅构成的感光层14a形成的。如图3所示，在新的感光鼓14中，感光层14a中的后面所述的光源31侧的规定区域R的厚度(例如31～32μm)比感光层14a中的其他区域的厚度(例如30μm)厚约1～2μm。此外，规定区域R是从感光层14a的光源31侧的端部向内侧例如到50mm的区域。

如图2所示，带电装置15在带电壳体内具有：带电辊41，与感光鼓14接触并向鼓表面施加带电偏压；以及带电辊清洁刷43，用于清洁带电辊41。带电辊41由导电性橡胶形成，配置为与感光鼓14相抵接。

并且，当感光鼓14向图2的顺时针方向旋转时，与感光鼓14的表面接触的带电辊41向图2的逆时针方向从动旋转。此时，通过对带电辊41施加规定的电压，使感光鼓14的表面均匀地带电。另外，与带电辊41相接触的带电辊清洁刷43随着带电辊41的旋转，沿图2的顺时针方向从动旋转，去除附着于带电辊41表面的异物。

显影装置16通过显影辊16a向已形成于感光鼓14上的静电潜影供给调色剂。从调色剂容器20(参照图1)通过料斗(未图示)向显影装置16供给调色剂。

转印辊18相对于感光鼓14的旋转方向在显影装置16的下游侧与感光鼓14接触地配置，并形成转印夹缝部N，形成于感光鼓14表面的调色剂像，在送纸通道4中输送来的纸张P通过转印夹缝部N时转印于纸张P上。

清洁装置17具有滑动摩擦辊45、清洁刮板47以及调色剂回收辊50。滑动摩擦辊45以规定的压力与感光鼓14压力接触，由辊清洁电动机(未图示)驱动，在和感光鼓14的抵接面上向同一方向旋转，去除感光鼓14表面的残留调色剂并且使用残留调色剂摩擦并研磨感光鼓14表面的感光层。另外，由显影装置16供给的调色剂是含有研磨剂的调色剂(研磨调色剂)。该研磨调色剂不仅附着到感光鼓14的静电潜影上形成调色剂像，还被用于利用转印辊18上未转印的残留调色剂研磨感光鼓14的表面。

在感光鼓14表面的、比与滑动摩擦辊45的抵接面靠旋转方向下游侧，以和感光鼓14抵接的状态固定有清洁刮板47。调色剂回收辊50通过边与滑动摩擦辊45的表面接触边与滑动摩擦辊45反向旋转，回收附着到滑动摩擦辊45上的调色剂等。

电荷去除装置30相对于感光鼓14的旋转方向配置在清洁装置17的下游侧，且在带电装置15的上游侧。电荷去除装置30对感光鼓14照射去除电荷光，去除感光鼓14表面的残留电荷，使其达到规定电位以下。此外，对电荷去除装置30的详细结构将在后面进行说明。

如果从个人计算机等上位装置输入图像数据，则首先通过带电装置15使感光鼓14的表面均匀带电。接着，通过来自曝光装置(LSU)19的激光束，在感光鼓14上形成基于输入的图像数据的静电潜影。此外，通过显影装置16使调色剂附着在静电潜影上从而在感光鼓14的表面形成调色剂像。

形成在感光鼓14的表面的调色剂像通过转印辊18被转印到提供到感光鼓14和转印辊18的夹缝部(转印夹缝部N)的纸张P上。转印有调色剂像的纸张P从感光鼓14分离，被输送向定影装置10。该定影装置10相对于送纸方向配置在图像形成部9的下游侧，在图像形成部9中，已转印有调色剂像的纸张P被定影装置10所具备的加热辊22以及与该加热辊22压力接触的加压辊23加热、加压，由此已转印于纸张P的调色剂像被定影。此外，在图像形成部9和定影装置10中进行了图像形成的纸张P，通过排出辊对11向出纸部3排出。

下面，对电荷去除装置30的具体结构进行说明。如图3所示，电荷去除装置30包括发射去除电荷光的光源31、和沿感光鼓14的轴向延伸的棒状导光部件32。

光源31由发射去除电荷光的发光二极管(LED)等构成，并安装在未图示的光源基板上。

如图4和图5所示，导光部件32形成为具有大致半圆形断面的细长形状，通过使用模具注塑成型具有透光性的树脂来形成。导光部件32边沿导光部件32的延伸方向(感光鼓14的轴向)引导来自光源31的光，边向感光鼓14出射。

导光部件32具有：作为光射入面的一端面32a，与光源31相对配置，射入来自光源31的光；另一端面32b，配置在与光源31相反的一侧；断面圆弧状的光出射面32c，配置在一端面32a以及另一端面32b之间，并朝向感光鼓14配置；以及背面32d，配置在一端面32a和另一端面32b之间并且配置在与感光鼓14相反的一侧。

背面32d的边缘部以外的区域形成反射部32e，所述反射部32e以在感光鼓14的轴向上延伸的方式形成，将入射到导光部件32的光反射到感光鼓14侧(光出射面32c侧)。反射部32e上形成有多个在与感光鼓14的轴向交叉的方向(相对于图3的纸面垂直方向)上延伸的V型沟等构成的棱镜(未图示)。

光源31出射的并入射到导光部件32的一端面32a的光，边漫射边在导光部件32内行进，并由反射部32e反射到光出射面32c侧，从光出射面32c向感光鼓14出射。

其中，在本实施方式中，一端面32a上以对着光源31的方式形成具有凹曲面32f的凹部32g。如果将沿从反射部32e朝向感光鼓14的光出射方向的方向作为箭头A方向(第一方向)，将垂直于感光鼓14的轴向以及箭头A方向的方向作为箭头B方向(第二方向)，则凹曲面32f在箭头A方向以及箭头B方向上形成为圆弧状，例如形成为半球面状。另外，如图3所示，凹曲面32f的箭头A方向的长度比光源31的箭头A方向的长度长。

凹曲面32f具有由导光部件32的材质和凹曲面32f的形状确定的焦点F(参照图3)，光源31配置在与焦点F相比远离凹曲面32f的位置。

如图6所示，光源31的指向角(光的强度变为峰值的50％的角度)α是小于等于连结一端面32a的箭头A方向的两端部(端部32h以及32i(也参照图7))与光源31的两根直线L1以及L2所构成的角度。并且，光源31配置在从以光源31的光轴M为中心的指向角范围内出射的全部光都到达一端面32a的位置。

优选光源31的指向角α是小于等于连结凹曲面32f的箭头A方向的两端部(端部32j以及32k(也参照图7))与光源31的两根直线L3以及L4所构成的角度。并且，光源31配置在从以光源31的光轴M为中心的指向角范围内出射的全部光都到达凹曲面32f的位置。

在本实施方式中，如上所述，导光部件32的一端面32a上形成有凹部32g，该凹部32g在沿着从反射部32e朝向感光鼓14的光出射方向的箭头A方向上具有圆弧状凹曲面32f。由此，由于将从光源31出射的强度以及指向性高的光入射到导光部件32的一端面32a时，能够由凹曲面32f进行散射(漫射)，所以能够抑制强度以及指向性比较高的光到达感光鼓14。因此，能够抑制感光鼓14中的光源31侧的端部(规定区域R)局部除电超过需要，所以能够抑制图像质量下降。

另外，与以往结构那样、在导光部件的一端面形成棱镜的情况不同，不需要形成多个微小棱镜，而是由一个凹曲面32f就能够散射(散射)光。因此，能够抑制形成导光部件32的模具的结构变复杂。

另外，不需要为了抑制强度以及指向性比较高的光到达感光鼓14而延长导光部件32的一端面32a侧，所以能够抑制导光部件32以及电荷去除装置30大型化。

另外，如上所述，光源31配置在与焦点F相比远离凹曲面32f的位置。由此，能够进一步散射(漫射)从光源31出射并入射到凹曲面32f的光。

另外，如上所述，光源31的指向角α小于等于连结一端面32a的箭头A方向的两端部(端部32h和32i)和光源31的两根直线L1以及L2所构成的角度。由此，由于能够使从以光源31的光轴M为中心的指向角范围内出射的全部光都到达一端面32a，所以能够容易地抑制光的利用效率降低。

另外，如上所述，光源31的指向角α是小于等于连结凹曲面32f的箭头A方向的两端部(端部32j以及32k)与光源31的两根直线L3以及L4所构成的角度。由此，从以光源31的光轴M为中心的指向角范围内出射的全部光都能够到达凹曲面32f，所以能够进一步散射(漫射)较多的光。因此，能够有效地抑制强度以及指向性比较高的光到达感光鼓14。

另外，如上所述，凹曲面32f在箭头B方向也形成为圆弧状。由此，由于也能够利用凹曲面32f在箭头B方向上散射(漫射)从光源31出射的强度以及指向性高的光，所以能够更有效地抑制强度以及指向性比较高的光到达感光鼓14。

另外，如上所述，凹曲面32f的箭头A方向的长度比光源31的箭头A方向的长度长。由此，从光源31出射的较多的光容易由凹曲面32f散射(漫射)，所以能够容易地抑制强度以及指向性比较高的光到达感光鼓14。

另外，如上所述，感光层14a中的光源31侧的规定区域R的厚度比感光层14a中的其他区域的厚度厚。即使在导光部件32的一端面32a上形成凹曲面32f的情况下，到达感光鼓14的光也不会完全均匀。因此，感光鼓14的光源31侧的规定区域R与其他区域相比，去除电荷光量比较多，去除了电荷时的电位容易降低，从而容易引起感光层剥离。为此，当长期使用时，只有规定区域R与其他区域相比厚度减小(膜厚差增大)，会导致图像质量变化。因此，在新的感光鼓14中，通过使感光层14a的规定区域R的厚度，与感光层14a的其他区域的厚度相比增大，能够延迟感光层14a的膜厚差变大的时间。即，能够延长图像质量良好的期间。

另外，本发明实施方式的所有的内容都是例示性而不是限制性的。本发明的范围不限于上述说明的实施方式，而是由权利要求表示，并进一步包含与权利要求等同的内容以及在权利要求范围内的所有变更。

例如，虽然以黑白打印机上应用本发明为例进行了说明，但是本发明不限于此。当然也可以是彩色打印机、黑白复印机、数码复合机和传真机等其他图像形成装置。

另外，在所述实施方式中，表示了将导光部件32形成为具有大致半圆形的断面的例子，但本发明不限定于此。例如，也可以将导光部件32形成为具有大致圆形或矩形的断面。

另外，在所述实施方式中，表示了将凹曲面32f形成为在箭头A方向以及箭头B方向上为圆弧状的半球面状的例子，但本发明不限定于此，也可以将凹曲面32f形成为只在箭头A方向上为圆弧状的圆柱状。

另外，在所述实施方式中，表示了感光鼓14的感光层14a由非晶态硅构成的例子，但感光层14a也可以由有机感光体(OPC感光体)形成。

Claims (8)

1.一种电荷去除装置，用于对像载体去除电荷，其特征在于，包括：

光源，出射光；

棒状的导光部件，具有来自所述光源的光入射的一端面，沿所述像载体的轴向延伸，并沿所述像载体的轴向引导入射到所述一端面的光，向所述像载体出射，

所述导光部件具有：反射部，沿所述轴向延伸地设置在与所述像载体相反一侧的表面上，反射入射到所述一端面的光；以及光出射面，设置在所述像载体侧，将由所述反射部反射的光向所述像载体出射，

所述一端面上形成有凹部，所述凹部在沿从所述反射部朝向所述像载体的光出射方向的第一方向上，具有圆弧状的凹曲面。

2.根据权利要求1所述的电荷去除装置，其特征在于，

所述凹曲面具有焦点，

所述光源配置在与所述焦点相比远离所述凹曲面的位置。

3.根据权利要求1或2所述的电荷去除装置，其特征在于，

所述光源的指向角小于等于连结所述一端面的所述第一方向的两端部和所述光源的两根直线所成的角度。

4.根据权利要求3所述的电荷去除装置，其特征在于，

所述光源的指向角小于等于连结所述凹曲面的所述第一方向的两端部和所述光源的两根直线所成的角度。

5.根据权利要求1或2所述的电荷去除装置，其特征在于，

所述凹曲面在与所述轴向以及所述第一方向这两个方向垂直的第二方向上也形成为圆弧状。

6.根据权利要求1或2所述的电荷去除装置，其特征在于，

所述凹曲面的所述第一方向的长度比所述光源的所述第一方向的长度长。

7.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

如权利要求1～6中任意一项所述的电荷去除装置；以及

由所述电荷去除装置去除表面的电荷的像载体。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，

所述像载体的表面设置有感光层，

所述感光层中的所述光源侧的规定区域的厚度，比所述感光层中的其他区域的厚度小。