JP2008310039A - 露光口保有部材、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニット使用時にも対応し、装置の大型化や高コスト化を回避しつつ、露光口へのゴミや埃の付着を防止した露光口保有部材及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体１の表面を露光する光を通過させるための露光口８１を有し、感光体１を収容するプロセスカートリッジ６の下側に配置される露光口保有部材８３であって、非帯電性材料、自己放電性を有する材料又は帯電防止処理が施された材料のいずれかによって形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、像担持体の表面を露光するための露光口を備えた露光口保有部材及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関する。

一様に帯電された像担持体（感光体）の表面をレーザによって露光し、静電潜像を形成した後、現像剤担持体（現像ローラ）を有する現像装置によって現像する作像プロセスが一般的に用いられている。

ここで、レーザ光の通り道となる露光口を有する露光口保有部材に着目すると、露光口保有部材が絶縁性の高い材質（帯電しやすい材質）で形成されている場合、ユニット組み付け時やユニット操作時に他部材と擦れて帯電してしまい、ゴミや埃などを吸い寄せて付着させてしまうことがある。

特に、下側から露光されるユニットの場合は、露光口も下側に位置するため、机などの上に置いた際にゴミや埃などが付着する可能性が高くなる。

露光口にゴミや埃などが付着するとレーザ光が遮られてしまい、感光体を露光することができず。結果的には白スジなどの異常画像を発生させてしまうこととなる。

上記問題の解決を目的とする従来技術として、特許文献１〜７に開示される発明がある。

特許文献１では、上記の問題に対して、露光部近傍に異物を回収する異物保持部材を設け、ユニット使用時に露光口から取り除くことによって対応している。

また、特許文献２では、上記の問題に対して、作像に有害な要因物質を除去した空気を供給する空気調整手段を設けることによって対応している。

特許文献３に開示される発明は、光束規制穴を有する防塵ブラケットを光学ベースに設けている。

特許文献４に開示される発明は、シャッタを設けた構成である。

特許文献５に開示される発明は、現像フレーム、シャッタが帯電防止樹脂製とするか、帯電防止フィルムを貼り付けたものである。

特許文献６に開示される発明は、光学系にカバーガラスを設けた構成である。

特許文献７に開示される発明は、投影露光式やデジタル処理方式の画像処理装置などのフィルム搬送路において帯電を防止するものである。
特開平４−１４０７７０号公報 特開２００４−１０９８１０号公報 特開平５−５９５６号公報 特開２０００−７５６４９号公報 特開平１１−２８８１６８号公報 特開平９−７１００５号公報 特開２００２−１４８７２３号公報

特許文献１に開示される発明は、組み付け時や保管時には有効であるが、ユニット使用時には対応できていない。

特許文献２に開示される発明は、装置の大型化や高コスト化が避けられないという問題がある。

特許文献３〜７はいずれも、感光体を下側から露光する構成ではないし、現像ユニット、感光体ユニット及びプロセスカートリッジのいずれかに露光口保有部材を設けるものではない。よって、露光口へのゴミや埃の付着を防止することはできていない。

このように、従来は、ユニット使用時にも対応し、装置の大型化や高コスト化を回避しつつ、露光口へのゴミや埃の付着を防止することはできていなかった。

本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、ユニット使用時にも対応し、装置の大型化や高コスト化を回避しつつ、露光口へのゴミや埃の付着を防止した露光口保有部材及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、感光体の表面を露光する光を通過させるための露光口を有し、感光体を収容するユニットの下側に配置される露光口保有部材であって、非帯電性材料、自己放電性を有する材料又は帯電防止処理が施された材料のいずれかによって形成されたことを特徴とする露光口保有部材を提供するものである。

本発明の第１の態様においては、金属材料、又は、導電性樹脂材料で形成されることが好ましい。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、感光体の表面を露光する光を通過させるための露光口を有し、感光体を収容するユニットの下側に配置される露光口保有部材であって、露光口の周縁部が、非帯電性材料、自己放電性を有する材料又は帯電防止処理が施された材料のいずれかによって形成されたことを特徴とする露光口保有部材を提供するものである。

本発明の第２の態様においては、周縁部は、金属材料又は導電性樹脂材料で形成されることが好ましい。

本発明の第１又は第２の態様のいずれの構成においても、ユニットは、現像ユニット、感光体ユニット、又はプロセスカートリッジであることが好ましい。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、感光体を帯電させるための帯電手段と、露光によって感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像手段と、感光体上に残留する現像剤を除去するためのクリーニング手段とを備えたプロセスカートリッジであって、本発明の第１又は第２の態様のいずれかの構成に係る露光口保有部材が装着されたことを特徴とするプロセスカートリッジを提供するものである。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、上記本発明の第１又は第２の態様のいずれかの構成に係る露光口保有部材を少なくとも一つ備えた画像形成装置を提供するものである。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第５の態様として、上記本発明の第３の態様のプロセスカートリッジが少なくとも一つ装着される画像形成装置を提供するものである。

本発明によれば、ユニット使用時にも対応し、装置の大型化や高コスト化を回避しつつ、露光口へのゴミや埃の付着を防止した露光口保有部材及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供できる。

本発明の好適な実施の形態について説明する。
以下の説明においては、電子写真方式のプリンタ（以下、単位プリンタと言う）を例とし、プロセスカートリッジが作像部に対応する。ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体に構成して装置本体に着脱可能としたものである。

図１に、本実施形態に係るプリンタの構成を示す。プリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック（以下、各色に対応する構成要素にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付して表す）のトナー像を生成するための四つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成となっており、寿命到達時に交換される。

イエロートナー像を形成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例とすると、図２に示すようにドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、不図示の除電装置、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙなどを備えている。プロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ１００本体に着脱可能であり、消耗部品を一度に交換できるようになっている。

帯電装置４Ｙは、不図示の駆動手段によって図中時計回りに回転させられる感光体１Ｙの表面を一様に帯電させる。一様に帯電させられた感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されて、イエロー画像用の静電潜像を担持する。

イエロー画像用の静電潜像は、イエローのトナーを用いる現像装置５によってイエロートナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

他の色用のプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおいても、同様にして１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。

図１において、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの図中下方には露光装置７が設置されている。潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。

この露光により、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック画像用の静電潜像がそれぞれ形成される。
なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌをモータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。

露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８などを有する給紙手段が設けられている。

紙収容カセット２６は、記録体たる転写紙Ｐが複数枚重ねて収容されており、それぞれ一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接している。
給紙ローラ２７が不図示の駆動手段によって図中反時計回りに回転させられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。

レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送出する。

かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７とタイミングローラ対たるレジストローラ対２８との組み合わせによって搬送手段が構成されている。

この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット２６から後述の二次転写ニップまで搬送するものである。

プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト８を張架しながら無端移動させる中間転写ユニット１５が配置されている。中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、四つの一次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋやクリーニング装置１０を備える。また、二次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４も有する。

中間転写ベルト８は、これら三つのローラに張架されながら、少なくともいずれか一つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動させられる。

一次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、このように無端移動させられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。一次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを除く全てのローラは、電気的に接地されている。

中間転写ベルト８は、その無端移動に伴って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が重ね合わされて一次転写される。

これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

二次転写バックアップローラ１２は、二次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで二次転写ニップを形成している。

中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。

二次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と二次転写ローラ１９との間に挟まれて、レジストローラ対２８側とは反対側に搬送される。

二次転写ニップから送り出された転写紙Ｐの表面に転写された４色トナー像は、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とによって転写紙Ｐに定着させられる。その後、転写紙Ｐは排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。

プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外へ排出された転写紙Ｐは、スタック部３０に順次スタックされる。

なお、スタック部３０の下側には各色のトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが設けられている。これらはトナーボトル保持台３１によって保持されている。

プロセスカートリッジ６Ｙ内の現像装置５Ｙの構成を図２に示す。また、プロセスカートリッジ６Ｙの上面斜視図を図３に、下面斜視図を図４にそれぞれ示す。
現像装置５Ｙは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーとを含む二成分系現像剤を表面担持して搬送する現像剤担持体としての現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙ上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター５２Ｙとを備える。

ここで、現像ローラ５１Ｙが収納される場所を第１の部屋５３Ｙとする。また、現像剤を収容する場所を第２の部屋５４Ｙとし、第２の部屋５４Ｙにはトナーを撹拌搬送するためのトナー搬送スクリュー（搬送体）５５Ｙ（第１の搬送スクリュー５５Ｙａ、第２の搬送スクリュー５５Ｙｂ）、トナーを第２の部屋５４Ｙに取り込むためのトナー補給口５８Ｙと第１の部屋５３Ｙとの連通口５９Ｙとを備えている。

トナー補給口５８Ｙの上部には、トナー補給口５８Ｙを塞ぐためのシャッタ７１Ｙとシャッタ７１Ｙを保持し、トナー補給口５８Ｙを覆うように設けられたトナー補給口ケース７２が設けられている。

濃度検知センサ５６Ｙは、現像剤のトナー濃度を検知するための濃度センサである。濃度検知センサ５６Ｙが第２の部屋５４Ｙ内でトナー濃度不足を検知すると、制御部５７からの補給信号によって駆動モータ４１Ｙが回転し、トナーボトル３２Ｙが回転することによってトナーが補給される。

また、現像装置５Ｙは、第１の部屋５３Ｙの内壁を含む第１部材７５Ｙ（上ケース）と第２の部屋５４Ｙの内壁を含む第２部材７６Ｙ（下ケース）とに大別できる。

露光口８１Ｙを備えた露光口保有部材８３Ｙは、現像装置５Ｙの第２部材７６Ｙに下カバーとして取り付けられている。
図示する通り、露光装置７の光源から発せられたレーザ光Ｌが露光口８１Ｙを通り、感光体１Ｙに照射し露光されている。

露光口保有部材８３Ｙは、帯電しにくい材質又は帯電してもすくに除電される材質（自己放電する材質）若しくは帯電防止処理が施された材質で形成されている。このような材質としては、金属や導電性樹脂などがあげられる。

なお、露光口保有部材８３Ｙ全体を上記の材質で形成するのではなく、図５に示すように、露光口８１Ｙを含む周辺部８２Ｙのみ上記の材質で形成してもよい。これにより、露光口保有部材８３Ｙの大部分は安価な材料で形成できるため、製造コストを低減できる。

このように、本実施形態に係る露光口保有部材は、プロセスカートリッジ６Ｙの組み付け時やプロセスカートリッジ６Ｙの操作時に露光口８１が他の部材と擦れても帯電しないため（又は帯電してもすぐに放電してしまうため）、ゴミや埃などが吸い寄せられて付着することがない。その結果、白スジなどの異常画像の発生を防止できる。

なお、露光口保有部材８３や周辺部８２は、帯電防止の効果をより高めるために接地しても良い。

本実施例においては露光口保有部材について説明したが、これを使用したプロセスカートリッジ、画像形成装置、カラー画像形成装置に関してもゴミや埃の付着を防止し、異常画像の発生を防止できる。

なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記の説明においては、下側から感光体を露光する構成を例としたが、上側から感光体を露光する構成であっても良い。
また、上記の説明においては、露光口保有部材を現像装置の第２部材（下ケース）に下カバーとして取り付ける構成を例としたが、クリーニング装置の下カバーであっても良い。
また、露光口を備えない他のケースに関しても上記の材質を用いて形成するようにしても良い。
このように本発明は様々な変形が可能である。

本発明の好適な実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示す図である。 プロセスカートリッジの構成を示す図である。 プロセスカートリッジの上面斜視図である。 プロセスカートリッジの下面斜視図である。 プロセスカートリッジの下面斜視図である。

符号の説明

１ 感光体
２ クリーニング装置
４ 除電装置
５ 現像装置
６ プロセスカートリッジ
７ 露光装置
８ 中間転写ベルト
９ 一次転写バイアスローラ
１０ クリーニング装置
１２ バックアップローラ
１３ クリーニングバックアップローラ
１４ テンションローラ
１５ 中間転写ユニット
１９ 二次転写ローラ
２０ 定着装置
２６ 紙収容カセット
２７ 給紙ローラ
２８ レジストローラ対
２９ 排紙ローラ対
３０ スタック部
３１ トナーボトル保持台
３２ トナーボトル
４１ 駆動モータ
５１ 現像ローラ
５２ ドクター
５３ 第１の部屋
５４ 第２の部屋
５５ａ 第１搬送スクリュー
５５ｂ 第２搬送スクリュー
５６ 濃度検知センサ
５７ 制御部
５８ トナー補給口
５９ 連通口
７１ シャッタ
７２ トナー補給口ケース
７５ 第１部材
７６ 第２部材
８１ 露光口
８２ 周辺部
８３ 露光口保有部材

Claims (10)

1. 感光体の表面を露光する光を通過させるための露光口を有し、前記感光体を収容するユニットの下側に配置される露光口保有部材であって、
   非帯電性材料、自己放電性を有する材料又は帯電防止処理が施された材料のいずれかによって形成されたことを特徴とする露光口保有部材。
2. 金属材料で形成されたことを特徴とする請求項１記載の露光口保有部材。
3. 導電性樹脂材料で形成されたことを特徴とする請求項１記載の露光口保有部材。
4. 感光体の表面を露光する光を通過させるための露光口を有し、前記感光体を収容するユニットの下側に配置される露光口保有部材であって、
   前記露光口の周縁部が、非帯電性材料、自己放電性を有する材料又は帯電防止処理が施された材料のいずれかによって形成されたことを特徴とする露光口保有部材。
5. 前記周縁部は、金属材料で形成されたことを特徴とする請求項１記載の露光口保有部材。
6. 前記周縁部は、導電性樹脂材料で形成されたことを特徴とする請求項１記載の露光口保有部材。
7. 前記ユニットは、現像ユニット、感光体ユニット、又はプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の露光口保有部材。
8. 前記感光体を帯電させるための帯電手段と、露光によって前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像手段と、前記感光体上に残留する現像剤を除去するためのクリーニング手段とを備えたプロセスカートリッジであって、
   請求項１から６のいずれか１項記載の露光口保有部材が装着されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項１から７のいずれか１項記載の露光口保有部材を少なくとも一つ備えた画像形成装置。
10. 請求項７記載のプロセスカートリッジが少なくとも一つ装着される画像形成装置。

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