JP2007041270A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 露光手段の防塵壁に埃等が静電的に付着することを抑制し、画像スジを防止し、また、フレアー光を吸収するとともに、吸引されないで落下する埃やトナーの露光手段側への落下を防止する。
【解決手段】 露光手段により感光体の表面を露光する画像形成装置において、露光手段と感光体の間に非磁性で、少なくとも一部が表面抵抗率１×１０^９Ω以下の導電性の表面をもった防塵壁手段を設け、また、前記導電性の表面はカーボンを含有する導電材の塗装やフィルム及び導電樹脂、或いは非磁性金属で構成し、また、防塵壁の下方には露光手段の光路とは別の第３の開口を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光を照射して画像形成を行う、例えばレーザプリンターや複写機等の画像形成装置に関する。

従来、プリンターや複写機等の画像形成装置は、電子写真方式を用いたものが多い。

電子写真方式の一般的な構成は、光学手段からの光を、一様に帯電させた像担持体に露光して潜像を形成し、この潜像をトナーで顕像化するとともに、該トナー像を記録媒体に転写して画像記録を行うものである。このような光を照射して画像を形成するものにあっては、光学手段にトナー、塵埃及びゴミ等の付着による汚れが発生すると高品位の画像を記録できない。

例えば、下記特許文献１は、このような不具合を改善するもので、図１１に示すように、下方から上方にある感光体に画像を形成するための露光構成において遮蔽板を設け、露光口に塵埃が付着し難くしている。

また、上記従来例の遮蔽板は、特に現像手段との間に設けると効果的であるが、磁性の遮蔽板を用いた場合隣接する現像手段の性能に影響するため、これらの遮蔽板はプラスチックで構成されていた。
特開２００２−２６７９８３号公報

しかしながら、図１１に示すような従来の実施形態においては、露光口にトナーや埃が進入することを極力低減する為露光開口を極力小さくする必要性があったが、遮蔽手段の露光光に近い部位に、帯電した繊維状の付着物が静電的に吸着し、露光の一部を遮ることで、感光体上に形成される画像にスジが生じる不具合があった。

特にプラスチック製の遮蔽板の表面は帯電しやすく、結果として遮蔽板の表面とは逆極性に帯電したトナーや塵埃を積極的に吸引し、露光光路周辺を汚しやすくする傾向もあった。さらに、装置本体内に進入する塵埃等は、画像形成装置本体が使用する環境により種類を限定することができなく、その帯電の極性も制限することはできないため、遮蔽板自体の帯電を低減する必要があった。

本発明は上述の問題点に鑑みて成されたものであって、防塵壁に埃等が静電的に付着することを抑制するとともに、落下する埃等が露光光線を部分的に遮ったり、所謂フレアーが感光体に照射されることも抑制し、画像スジを防止することができる画像形成装置の提供を目的とする。

本発明では、上記課題に鑑み、一様に帯電させた感光体の表面に露光手段で潜像を形成し、現像手段により現像を行う画像形成装置において、露光手段と感光体の間に、少なくとも一部の表面が導電性である導電部を有する、非磁性の防塵壁手段を設けることを行うものである。

さらに、防塵壁は、絶縁体のプラスチックを基材とし、該導電部のＪＩＳ−Ｋ−６９１１の試験方法による表面抵抗率は１×１０^９Ω以下であるとよい。

さらに、防塵壁の該導電部は防塵壁の表面に導電材による塗装、印刷、メッキを施したものであるとよい。

さらに、防塵壁の該導電部には、導電フィルムが設けられていることを特徴とする。

さらに、前記導電材又はフィルムは、カーボンを含有するとよい。

さらに、防塵壁の該導電部には金属部材が設けられているとよい。

さらに、防塵壁は、導電物質を混合させた樹脂材料で成形され、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１の試験方法による表面抵抗率は１×１０^９Ω以下の導電樹脂で構成されているとよい。

さらに、防塵壁の該導電部、又は導電性の防塵壁は、装置本体の金属フレームとの当接部を有するとよい。

さらに、防塵壁は、露光手段の光路の出入り口とは別に、第３の開口を下方側に有するとよい。

さらに、防塵壁の該導電部のＪＩＳ−Ｋ−６９１１の試験方法による表面抵抗率は１×１０^５Ω以下であるとよい。

さらに、防塵壁は、金属部材で構成されているとよい。

請求項１記載の発明によれば、防塵壁に埃やトナー等が静電的に付着することを低減でき、特に繊維状のケバ等が露光手段の光路に進入し、スジ状の画像不良を生じる不良が改善できる。

また、請求項２記載の発明によれば、防塵壁が高圧印加部と近接しても、短絡、リーク、不要な電界の発生等が生じることなく、また導電性の表面の表面抵抗率を１０^９Ω以下とすることで、防塵壁に静電吸着するケバが確実に減少させることができる。

また、請求項３、請求項４及び請求項６記載の発明によれば、限定した範囲に導電部が設けられ、スペースを損なうこともなく、効果的に導電部を設けることができる。

また、請求項５記載の発明によれば、赤外光も吸収するカーボンを含有することで、露光手段若しくは機内外から漏れた不要光を吸収し、不要光の反射光を感光体に照射されることを防止でき、所謂フレアー光によるスジ状の画像不良も改善することができる。

また、請求項７記載の発明によれば、防塵壁が静電的に帯電することを防止することができ、表面抵抗率を１０^９Ω以下とすることで、防塵壁に静電吸着するケバを確実に減少させることができる。

また、請求項８記載の発明によれば、導電部が接地され、確実に帯電することを防止することができる。

また、請求項９記載の発明によれば、吸着することなく落下する埃、トナー等が、露光手段の露光を遮ることがなく、また、短周期の清掃等を要することがない。

また、請求項１０及び１１記載の発明によれば、防塵壁に静電吸着するケバがほぼ確実に無くすることができる。

以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。

以下、好ましい実施例に基づき、本発明の第１の実施例を説明する。

図１は実施例１を用いたカラーレーザプリンターの概略図で、図２は図１のカラーレーザプリンターの露光部を示す概略図である。

ここでは、説明の順序としてプリンターの全体構成について説明し、次に本発明に係る露光部の防塵壁について詳しく説明する。

図１において、カラーレーザプリンター１０は、カラー画像データをプリンターコントローラ９９から受け取り、露光手段であるレーザスキャナ５に対して露光信号として送出する。

画像形成プロセスとしては、まず、帯電ローラ２２で感光体ドラム２１の表面を一様に帯電した後、露光装置であるレーザスキャナ５から画像情報に応じたレーザ光を照射して感光体ドラム２１に静電潜像を形成する。

次に、回転軸３５を中心に回転する回転体３に設けられたＹ現像器３１Ｙ、Ｍ現像器３１Ｍ、Ｃ現像器３１Ｃ、Ｂｋ現像器３１Ｋにおいて所定色のトナーで現像を行い、中間転写ベルト２６の一次転写ローラ２４において、中間転写ベルト２６上にトナー像として転写する。

中間転写ベルト２６は前記一次転写ローラ２４と、不図示のモータに駆動連結された駆動ローラ２３と従動ローラ２９に張架されており、その表面には接離可能な二次転写ローラ２７と転写クリーナユニット２８が設けられている。

そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像を、各色毎の潜像について回転体３の現像器においてトナー現像を行い、中間転写ベルト２６上に位置よく重ねて転写する。

その後、二次転写ローラ２７を当接させ、レジローラ対６４でタイミングよく搬送されるシート材Ｓ上に転写し、定着ローラ対２５で加圧及び加熱することで、シート材Ｓの表面に定着されたフルカラー画像として形成している。ここで、シート材Ｓは、給紙カセット７０から給紙ローラ６１で給紙され、搬送ローラ対６２及び６３によりレジストローラ対に給送されるもので、定着ローラ対２５通過後は排紙ローラ対６５で排紙トレイ７２上に整合よく積載される。尚、一次転写後のドラム表面は帯電ローラにより帯電されるまでの間にクリーニングユニット１２で残留トナーの回収が行なわれ、また、二次転写後の中間転写ベルト２６の表面も、ベルトクリーナユニット２８がベルト表面に当接することで、同様に残留トナーの回収され、引き続き画像形成が行なわれる。

次に第１の実施例に用いているレーザスキャナユニットについて説明する。

図３はレーザスキャナユニットの構成を示す概略図で、図４はその断面図である。また、図５は第１の実施例のプリンターに付属される防塵ガラス清掃具の概略図である。

図３において、５２は赤外光を発光する半導体レーザを内蔵し、その発光駆動部とレーザ光をコリメートする光学手段を備えたレーザユニットである。レーザユニット５２から出射されるビーム光はモータ手段の回転軸に設けられた回転ポリゴンミラー５１により偏向され、レンズ５３，５４により結像位置で所定のスポットサイズとなるように整えられ、反射ミラー５５で折り返され、図４の防塵ガラス６０を透過して感光体ドラムの表面に照射される。また、５６〜５８は感光体ドラム上にレーザ光を走査する際の、ライン毎の基準信号を作成する手段であって、５６はＢＤミラー、５７はＢＤレンズ、５８はＢＤセンサである。

次に防塵ガラスの清掃手段について説明する。

図５は第１の実施例に用いられているガラス清掃具の概略図である。ガラス清掃具４３は長い棒の一端に、プリンターのオペレータが防塵ガラス６０の表面を清掃する際に手で持つ把手部４３−１を、そして他端側に着脱可能な清掃パッド４５が取り付けられている。

ガラス清掃具４３は、補助的な手段で通常使うものではなく、プリンターの不図示の扉に収納されているが、使用時はプリンター本体の前後フレームに固定され、鋼板をプレス加工により作成した図１及び図２に示すステイ９のレール９−１にプリンター前面から挿入することで、清掃パッド４５が防塵ガラス６０の上面に一定の圧をもって当接し、防塵ガラス上面に載っている少量の塵埃等を除去するものである。

本第１の実施例のプリンターにおいては、上記清掃具を用いることで、防塵ガラス６０の表面に汚れが生じても、レーザスキャナを着脱する必要もなく容易に清掃ができる。

次に本発明である防塵壁について説明する。

図２において４１はレーザスキャナユニット５から感光体ドラム２１の表面を露光するレーザ光の光線で、光線４１を囲むように、樹脂製の２部材１、２を接合させた防塵フードが設けられている。

防塵フードは一般に画像プロセスユニット間の限られた空間に設け、画像プロセス同士の良好な配置に対し影響を与えることを防ぐため、本実施例においても、回転体３と光線４１との間の隙間に、互いに干渉することのないように設けている。

ここで、防塵フードの部材１、２について夫々説明すると、まず防塵フードの部材１は絶縁材の樹脂で成形されているが、光線４１に対向した面１−１はカーボンを含有したアクリル樹脂を膜圧２０μｍで塗装を施し、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１の試験方法による表面抵抗率で１×１０^５Ω以下とした導電塗装部であり、導電塗装部１−１の一部が本体フレームに電気的アースされたステイ９に面接触し、防塵フードの部材１の光線４１に対向する領域が帯電することを防止している。

また、防塵フードの部材１の上端側においては、導電塗装部１−１が感光体ドラム２１や現像器３１と一定の距離を保つよう前記塗装加工においてマスキングを施している。

ここで、３０は現像器３１に設けられたトナー飛散防止電極で、各色の現像器に設けられ、現像時に現像スリーブ３２に印加する高圧電圧と同極性かつ絶対値が高い電圧を印加することで、現像時に現像スリーブ３２からトナーが飛散することを防止するものである。

防塵フードの部材１の上端部は、感光体ドラム２１、現像スリーブ３２、飛散防止電極３０に近接し、高圧電極や帯電された表面とのギャップが小さいが、防塵フードのこれらに対向、近接する表面は絶縁体であるので、リークや帯電不良等を生じるものではない。

また、防塵フードの部材１は、回転体３が回転する際、各現像器及びそのスリーブが特に近接するため、磁性材料で構成されていると、スリーブ上の現像剤を吸引及び吸着することがある為、本実施例のように導電面も含め非磁性であることが望ましい。

次に防塵フードの部材２はＡＢＳ樹脂とカーボン切削粉を混合した導電プラスチックで成形したものであり、その頂点Ｑが防塵フードの部材１の頂点Ｐより防塵フードの部材１側にあることで、鉛直方向から落下する埃や、現像器から飛散するトナーが防塵フード内に入りにくくしている。

また、さらに、ステイ９との間に開口部４を設けることで、フード内に入り込んだ埃やトナー等が静電吸着されることなく落下する際に、防塵ガラス６０上に行くことなく、着脱可能な回収ケース４７へ排出されるようにしている。

上記のように本実施例の防塵フードは成形した樹脂材を用いていることで、限られたスペースにおいても隙間なく構成することができ、またカーボンを含有した構成によりレーザスキャナから漏れでる赤外光のフレアー光を反射することなく吸収できる。さらに、防塵フードの部材１、部材２とも非光沢の黒色としているので、可視の迷光についても反射することを低減している。

図６は防塵フードの部材１について導電塗装の表面抵抗率による繊維状の所謂ケバの付着頻度を加速試験により測定した結果として示したものである。

図６の結果より表面抵抗率を１×１０^９Ω以下にすると、絶縁体に比べケバの付着頻度が半減し、１×１０^５Ω以下にするとケバの付着は殆ど見られなくなっている。

尚、図６の加速試験は、図８に示す測定装置９０を使用し、図７に示すフローチャートにて行ったものである。

図８において、９１は導電塗装の表面抵抗率を変化させた防塵フードの部材１のサンプルで、９３は接地されたアルミ製の測定台で、９２はサンプル９１を測定台９３に固定するネジで、９４及び９５は送風ファンである。測定は測定装置９０内に、プリンターが設置されるオフィスで採取した繊維状の埃を数種類入れ、送風ファン９４、９５で装置内を一定時間攪拌し、サンプルに付着した単位面積あたりの繊維状の埃数をカウントして行ったものである。

図９は本発明第２の実施例を示す、レーザプリンターの露光部を示す概略図である。第２の実施例では感光体ドラム２１の露光手段として長尺のＬＥＤアレイ１０５を用いており、ＬＥＤアレイ１０５の各発光点で発光光はレンズアレイ１０７によって、感光体ドラム２１の表面に結像されるものである。１０１はレンズアレイ１０７及びＬＥＤアレイ１０５に埃等が付着するのを防止する防塵庇で、その先端部には表面抵抗率が１０^５Ω以下の導電フィルムがフィルムの裏面一面に設けた粘着材により貼り付けられている。

尚、第２の実施例では導電フィルムとしてＰＥＴシート表面にカーボン層を設けた厚さ０．１５ｍｍのフィルムを用いているが、材質としてはＰＥＴ材に導電材を混入させた導電シートでもよく、或いはアルミやステンレスの非磁性金属の薄板を貼付けや防塵庇１０１にインサート成形したものでもよい。

図１０は本発明第３の実施例を示すレーザプリンターの概略図である。第３の実施例では、下方にある感光体ドラムをレーザスキャナ５で露光する構成において、レーザスキャナ５から感光体ドラム２１の間の露光光路を、不図示の本体の金属フレームに固定した２枚の非磁性金属のアルミ板６、７で挟むように構成したものである。

以上説明したように、本発明の画像形成装置は上記の構成としたので、防塵壁に埃等が静電的に付着することを抑制するとともに、落下する埃等が露光光線を部分的に遮ったり、所謂フレアーが感光体に照射されることも抑制し、画像スジを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係るカラーデジタルプリンタの概略図 本発明の第１の実施形態に係るデジタルプリンターの露光部を示す概略図 レーザスキャナユニットの概略図 レーザスキャナユニットの断面概略図 ガラス清掃部材を説明する図 加速試験によるケバの付着密度を示すグラフ 加速試験のフローチャート 加速試験の測定容器概略図 本発明の第２の実施形態に係るプリンターの露光部を示す概略図 本発明の第３の実施形態に係るデジタルプリンターの概略図 従来の他の実施形態に係るデジタルプリンターの露光部を示す概略図

符号の説明

１、２ 防塵フードの部材
１−１ 導電塗装部
３ 回転体
４ 開口部
５ レーザスキャナユニット
６、７ 防塵壁
９ ステイ
９−１ レール
１０ カラーレーザプリンター
１１ レーザプリンター
１２ クリーニングユニット
２０ 転写ローラ
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電ローラ
２３ 駆動ローラ
２４ 一次転写ローラ
２５ 定着ローラ対
２６ 中間転写ベルト
２７ 二次転写ローラ
２８ 転写クリーナユニット、ベルトクリーナユニット
２９ 従動ローラ
３０ 飛散防止電極
３１、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ 現像器
３２ 現像スリーブ
４１、２４１ 光線
４３ ガラス清掃具
４３−１ 把手部
４５ 清掃パッド
４７ 塵埃回収容器、回収ケース
５０ スキャナーケース
５１ ポリゴンミラー
５２ レーザユニット
５３、５４ ｆθレンズ
５５ 反射ミラー
５６ ＢＤミラー
５７ ＢＤレンズ
５８ ＢＤセンサ
５９ スキャナーカバー
６０ 防塵ガラス
６１ 給紙ローラ
６２、６３ 搬送ローラ対
６４ レジローラ対
６５ 排紙ローラ対
７０ 給紙カセット
７２ 排紙トレイ
８１ ケバの付着状態を示す線
９０ 測定装置
９１ 測定サンプル
９２ 固定ネジ
９３ 測定台
９４、９５ 送風ファン
１０１ 防塵庇
１０１−１ 導電フィルム
１０５ ＬＥＤアレイ
１０６ 基板
１０７ レンズアレイ
２０１、２０２ 防塵壁
Ｓ シート材
Ｐ、Ｑ 頂点

Claims (11)

1. 一様に帯電させた感光体の表面に露光手段で潜像を形成し、現像手段により現像を行う画像形成装置において、露光手段と感光体の間に、少なくとも一部の表面が導電性である導電部を有する、非磁性の防塵壁を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、前記防塵壁は、絶縁体のプラスチックを基材とし、該導電部の表面抵抗率は１×１０^９Ω以下であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、該導電部は防塵壁の表面に導電材による塗装、印刷、メッキを施したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または２記載の画像形成装置において、該導電部には、導電フィルムが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３または４記載の画像形成装置において、導電材又は導電フィルムは、カーボンを含有することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１または２記載の画像形成装置において、該導電部には金属部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１記載の画像形成装置において、前記防塵壁は、導電物質を混合させた樹脂材料で成形され、表面抵抗率は１×１０^９Ω以下の導電樹脂で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか記載の画像形成装置において、前記防塵壁の該導電部、又は導電性の防塵壁は、装置本体の金属フレームとの当接部を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１記載の画像形成装置において、前記防塵壁は、露光手段の光路の出入り口とは別に、第３の開口を下方側に有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１または２記載の画像形成装置において、該導電部の表面抵抗率は１×１０^５Ω以下であることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１記載の画像形成装置において、前記防塵壁は、金属部材で構成されていることを特徴とする画像形成装置。

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