JP2009069734A - Destaticizing device, and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に備えられている感光体の表面に光を照射することによって当該表面に帯びている電荷を除去する除電装置に関する。 The present invention relates to a static eliminator that removes electric charges on a surface of a photoconductor provided in an electrophotographic image forming apparatus by irradiating the surface with light.
電子写真方式の画像形成装置には、感光体ドラム、露光装置、帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、定着装置等の他に、除電装置が備えられている。また、除電装置には様々な方式のものがあるが、感光体ドラム表面に光を照射することによって当該感光体ドラム表面の電荷を除去する光照射方式のものが多用されている。 In addition to the photosensitive drum, the exposure device, the charging device, the developing device, the transfer device, the cleaning device, the fixing device, and the like, the electrophotographic image forming apparatus includes a static eliminator. There are various types of static eliminators, but a light irradiation type is often used in which the surface of the photosensitive drum is removed by irradiating the surface of the photosensitive drum with light.
光照射方式の除電装置としては導光板を利用したものが知られている。導光板を利用した除電装置は、LED等の発光装置から照射される光が導光板に入射し、入射した光によって導光板が面発光し、導光板から面発光された光が感光体ドラムに照射されるようになっている。なお、導光板(光ガイド)を利用した除電装置の典型例が特許文献1の図5に示されている。
ところで、発光装置には製造誤差があり、発光装置内部における発光部(LEDの場合はPN接合部)から発せられる光束の進行方向は発光装置毎で微妙に異なる。それゆえ、導光板の入射面に対する発光装置の取り付け位置精度をいかに向上させても、発光装置内部における発光部から発せられる光束の進行方向のばらつきまでを解消する事はできない。その結果、発光装置から出射する光束の進行方向が除電装置毎でばらついてしまい、このばらつきに起因して、導光板から感光体ドラムに照射される光の照射範囲の位置および広さが除電装置毎でばらついてしまうという問題が生じていた。このような問題が生じると、当然、画像形成プロセスにて要求される除電機能が得られないという事態が起こる。 By the way, there is a manufacturing error in the light emitting device, and the traveling direction of the light beam emitted from the light emitting portion (PN junction in the case of LED) inside the light emitting device is slightly different for each light emitting device. Therefore, no matter how much the mounting position accuracy of the light emitting device with respect to the incident surface of the light guide plate is improved, it is not possible to eliminate the variation in the traveling direction of the light beam emitted from the light emitting unit inside the light emitting device. As a result, the traveling direction of the light beam emitted from the light emitting device varies among the static eliminators, and due to this variation, the position and width of the irradiation range of the light radiated from the light guide plate to the photosensitive drum varies. There was a problem that it fluctuated every time. When such a problem occurs, naturally, a situation occurs in which the charge eliminating function required in the image forming process cannot be obtained.
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、除電装置間において感光体に対する光の照射範囲の位置および広さがばらついてしまう事を抑制可能な除電装置を提供する事を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a static eliminator capable of suppressing variations in the position and area of the light irradiation range with respect to the photoreceptor between the static eliminators. .
以上の目的を達成するために、本発明は、電子写真方式の画像形成装置に備えられる感光体ドラムへ光を照射することによって前記感光体ドラムから電荷を除く除電装置において、入射面を有し、前記入射面から入射した光束に基づいて発光することによって前記感光体ドラムへ光を照射する導光板と、前記入射面に向けて光束を出射する光源装置と、前記光源装置から出射する光束の進行方向を調整する方向調整機構とを有する構成である。 In order to achieve the above object, the present invention has an incident surface in a static eliminator that removes charges from a photosensitive drum by irradiating light to the photosensitive drum provided in the electrophotographic image forming apparatus. A light guide plate that emits light to the photosensitive drum by emitting light based on a light beam incident from the incident surface, a light source device that emits a light beam toward the incident surface, and a light beam emitted from the light source device. And a direction adjustment mechanism that adjusts the traveling direction.
前記構成によれば、除電装置毎に光源装置から出射する光束の進行方向を調整する事が可能になるため、光源装置から出射する光束の進行方向を除電装置間で揃える事が可能になる。それゆえ、導光板から発せられる光の照射範囲の広さも除電装置間で揃えることができ、除電装置間において感光体ドラムに対する光の照射範囲の位置および広さがばらついてしまう事を抑制できるという効果を奏する。 According to the above configuration, since the traveling direction of the light beam emitted from the light source device can be adjusted for each static elimination device, the traveling direction of the light beam emitted from the light source device can be made uniform among the static elimination devices. Therefore, the width of the irradiation range of the light emitted from the light guide plate can be made uniform between the static eliminators, and it is possible to suppress the variation in the position and the width of the light irradiation range with respect to the photosensitive drum between the static eliminators. There is an effect.
また、本発明の除電装置は、前記構成に加えて、前記光源装置は、前記光束を出射する発光素子と前記発光素子を固定しながら保持する保持部材とを含み、前記方向調整機構は、前記進行方向が調整されるように、前記保持部材を回転する回転機構であることが好ましい。これにより、前記光源装置から出射する光束の進行方向を簡単に変更(調整)することが可能になる。 Further, the static eliminator of the present invention, in addition to the above configuration, the light source device includes a light emitting element that emits the light beam and a holding member that holds the light emitting element while being fixed, and the direction adjusting mechanism includes It is preferable that the rotating mechanism rotate the holding member so that the traveling direction is adjusted. This makes it possible to easily change (adjust) the traveling direction of the light beam emitted from the light source device.
さらに、本発明の除電装置において、前記回転機構は、一方の端部が前記保持部材の外面に固着されており、前記回転機構における回転軸となるシャフトと、前記シャフトを支持する軸受と、前記シャフトが前記軸受に固定されている固定状態と、前記シャフトが回転可能なように前記シャフトが前記軸受に支持される回転可能状態とを切り替える切替部材とを有する構成であってもよい。 Furthermore, in the static eliminator of the present invention, the rotating mechanism has one end fixed to the outer surface of the holding member, a shaft serving as a rotating shaft in the rotating mechanism, a bearing that supports the shaft, A configuration may be provided that includes a switching member that switches between a fixed state in which the shaft is fixed to the bearing and a rotatable state in which the shaft is supported by the bearing so that the shaft can rotate.
また、本発明の除電装置において、前記回転機構は、一方の端部が前記保持部材の外面に固着されており、前記回転機構における回転軸となるシャフトと、前記シャフトを支持する軸受と、前記回転軸と平行な方向の軸を回転の中心とする偏心カムと、前記保持部材と前記画像形成装置の壁面との間に挿入されており、弾性力によって前記保持部材を前記偏心カムの周面に当接させる弾性部材とを有する構成であってもよい。 In the static eliminator of the present invention, the rotation mechanism has one end fixed to the outer surface of the holding member, a shaft that serves as a rotation shaft in the rotation mechanism, a bearing that supports the shaft, An eccentric cam having an axis parallel to the rotation axis as a center of rotation, and the holding member and a wall surface of the image forming apparatus, are inserted between the holding member and the wall surface of the image forming apparatus. The structure which has an elastic member made to contact | abut may be sufficient.
また、感光体ドラムを有し、前記感光体ドラムの周囲において前記感光体ドラムの回転方向の上流側から順に、感光体ドラムを帯電する帯電部と、帯電された感光体ドラムを露光して潜像を形成する露光部と、前記潜像を現像する現像部と、前記現像部によって現像された画像を用紙に転写する転写部と、前記転写後の感光体ドラムの周面に残存しているトナーを除去するクリーニング部とが設定されている電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体ドラムの周囲であって、前記帯電部よりも前記回転方向の上流側且つ前記クリーニング部よりも前記回転方向の下流側に前記除電装置を配置することが好ましい。以上の構成によれば、前記除電装置は、転写後の感光体ドラムの外周面に残存している静電潜像を消去することによって、次の画像形成プロセスにおいて前の画像形成プロセスの影響が及ぶ事を防止する機能を担うものとなる。 In addition, a photosensitive drum is provided, and a charging unit that charges the photosensitive drum in order from the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum around the photosensitive drum, and the charged photosensitive drum is exposed and latently exposed. An exposure unit that forms an image, a developing unit that develops the latent image, a transfer unit that transfers an image developed by the developing unit to a sheet, and the peripheral surface of the photosensitive drum after the transfer. In an electrophotographic image forming apparatus in which a cleaning unit for removing toner is set, around the photosensitive drum, upstream of the charging unit in the rotation direction and the rotation of the cleaning unit It is preferable to arrange the static eliminator on the downstream side in the direction. According to the above configuration, the static eliminator erases the electrostatic latent image remaining on the outer peripheral surface of the photosensitive drum after transfer, so that the influence of the previous image forming process is influenced in the next image forming process. It will bear the function to prevent it from reaching.
さらに、感光体ドラムを有し、前記感光体ドラムの周囲において前記感光体ドラムの回転方向の上流側から順に、感光体ドラムを帯電する帯電部と、帯電された感光体ドラムを露光して潜像を形成する露光部と、前記潜像を現像する現像部と、前記現像部によって現像された画像を用紙に転写する転写部と、前記転写後の感光体ドラムの周面に残存しているトナーを除去するクリーニング部とが設定されている電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体ドラムの周囲であって、前記転写部よりも前記回転方向の上流側且つ前記現像部よりも前記回転方向の下流側に前記除電装置を配置することが好ましい。以上の構成によれば、前記除電装置は、転写処理前における感光体ドラムの外周面の電位を低下させることにより、転写部において感光体ドラムの電位によって用紙が感光体ドラムに吸着されてしまう事を抑制する機能を担うものとなる。 In addition, a photosensitive drum is provided, and a charging unit that charges the photosensitive drum in order from the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum around the photosensitive drum, and the charged photosensitive drum is exposed and latently exposed. An exposure unit that forms an image, a developing unit that develops the latent image, a transfer unit that transfers an image developed by the developing unit to a sheet, and the peripheral surface of the photosensitive drum after the transfer. In an electrophotographic image forming apparatus in which a cleaning unit for removing toner is set, around the photosensitive drum and upstream of the transfer unit in the rotation direction and the rotation of the developing unit It is preferable to arrange the static eliminator on the downstream side in the direction. According to the above configuration, the static eliminator reduces the potential of the outer peripheral surface of the photosensitive drum before the transfer process, so that the sheet is attracted to the photosensitive drum by the potential of the photosensitive drum in the transfer unit. It will be responsible for the function to suppress.
以上のように、本発明は、電子写真方式の画像形成装置に備えられる感光体ドラムへ光を照射することによって前記感光体ドラムから電荷を除く除電装置において、入射面を有し、前記入射面から入射した光束に基づいて発光することによって前記感光体ドラムへ光を照射する導光板と、前記入射面に向けて光束を出射する光源装置と、前記光源装置から出射する光束の進行方向を調整する方向調整機構とを有する構成である。 As described above, the present invention relates to a static eliminator that removes charges from the photosensitive drum by irradiating light to the photosensitive drum provided in the electrophotographic image forming apparatus. A light guide plate that emits light to the photosensitive drum by emitting light based on a light beam incident from the light source, a light source device that emits the light beam toward the incident surface, and a traveling direction of the light beam emitted from the light source device And a direction adjusting mechanism.
それゆえ、導光板から発せられる光の照射範囲の広さを除電装置間で揃えることができ、除電装置間において感光体ドラムに対する光の照射範囲の位置および広さがばらついてしまう事を抑制できるという効果を奏する。 Therefore, the width of the irradiation range of the light emitted from the light guide plate can be made uniform between the static eliminators, and the variation in the position and width of the light irradiation range with respect to the photosensitive drum between the static eliminators can be suppressed. There is an effect.
本発明の画像形成装置の一実施形態について図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置11を示す図である。
An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an
画像形成装置11は、外部装置から受信するデジタル画像データに基づいて用紙にモノクロ画像(単色且つ黒色画像)を形成する電子写真方式のプリンタである。
The
図1に示すように、画像形成装置11は、露光装置13、現像器15、感光体ドラム17、帯電器19、クリーナユニット21、定着ユニット23、給紙トレイ25、レジストローラ29、給紙搬送路27、用紙搬送路31、排紙トレイ33等を含む。なお、給紙搬送路27は、給紙トレイ25からレジストローラ29の配置位置に至る範囲に形成されている経路である。用紙搬送路31は、レジストローラ29の配置位置から、画像転写部47、定着ユニット23を経て排紙トレイ33に至る範囲に形成されている経路である。
As shown in FIG. 1, the
帯電器19は、回転する感光体ドラム17の外周面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図1の画像形成装置11ではチャージャー型の帯電器19が用いられているが、感光体ドラム17に接触する構成のローラ型の帯電器やブラシ型の帯電器が用いられてもよい。
The charger 19 is a charging unit for uniformly charging the outer peripheral surface of the rotating
露光装置13は、レーザ照射部35および反射ミラー37を備えたレーザスキャニングユニット(LSU)である。露光装置13は、入力された画像データに応じて、帯電器19によって均一に帯電された感光体ドラム17の外周面を露光することによって、感光体ドラム17の外周面に入力画像データに応じた静電潜像を形成するものである。なお、本実施形態では、高速印刷においてレーザ光源の照射速度が速くなり過ぎる事を防止すべく、2ビーム方式のレーザスキャニングユニットを露光装置13としている。但し、露光装置13は、レーザスキャニングユニットに限定されず、EL(electroluminescence)やLED(light emitting diode)等をアレイ状に並べたユニットでもよい。
The
現像器15は感光体ドラム17の外周面に形成された静電潜像に対してトナーを供給することによって当該静電潜像を現像する(顕像化する)ものである。クリーナユニット21は、現像・画像転写後における感光体ドラム17の外周面に残留したトナーを除去または回収するものである。
The developing
感光体ドラム(感光材料)17の外周面にて顕像化されたトナー像(画像)は画像転写部47において用紙上に転写される。この転写を行うための転写機構39には、感光体ドラム17の外周面に付着しているトナーに帯電している電荷の極性とは逆極性の電界が印加されており、この電界によって感光体ドラム17の外周面に付着しているトナーが用紙に転写される。例えば、感光体ドラム17の外周面のトナーがマイナス極性の電荷を帯びている場合、転写機構39へ印加される電界の極性はプラス極性となる。
The toner image (image) visualized on the outer peripheral surface of the photosensitive drum (photosensitive material) 17 is transferred onto a sheet by the
転写機構39は、駆動ローラ41と従動ローラ43と弾性導電性ローラ49と他のローラとこれらローラに架けられる転写ベルト45とを有する構成である。
The transfer mechanism 39 includes a driving roller 41, a driven
転写ベルト45は、体積抵抗値が1×109Ω・cm〜1×1013Ω・cmのベルト部材である。また、感光体ドラム17と転写ベルト45とが接触している領域である画像転写部47の近傍には、転写電界を印加するための弾性導電性ローラ49が配置されている。
The transfer belt 45 is a belt member having a volume resistance value of 1 × 10 9 Ω · cm to 1 × 10 13 Ω · cm. Further, an elastic
弾性導電性ローラ49は、転写ベルト45を感光体ドラム17に押し付けるように転写ベルト45および感光体ドラム17を押圧している。これによって、感光体ドラム17と転写ベルト45との接触領域である画像転写部47(転写ニップ部)は、線形状ではなく、所定幅を有する面形状になっている。それゆえ、搬送される用紙への転写効率の向上が図られる。
The elastic
さらに、画像転写部47よりも用紙搬送方向下流側には、画像転写部47を通過する際に帯電した用紙に対して除電処理を行い、定着ユニット23へ向けて用紙をスムーズに搬送するための除電ローラ51が配置されている。除電ローラ51は、転写ベルト45の背面に配置されている。
Further, on the downstream side of the
また、転写機構39には、転写ベルト45のトナー汚れを除去するクリーニングユニット53と、転写ベルト45に対して除電処理を行う除電機構55とが配置されている。除電機構55による除電手法には、装置を介して転写ベルト45を接地する手法、または前記転写電界の極性とは逆極性の電界を転写ベルト45に印加する手法がある。なお、転写機構39によってトナー像(画像)の転写された用紙は定着ユニット23に搬送される。
Further, the transfer mechanism 39 is provided with a cleaning unit 53 that removes toner stains on the transfer belt 45 and a static elimination mechanism 55 that performs static elimination processing on the transfer belt 45. As a static elimination method by the static elimination mechanism 55, there is a method of grounding the transfer belt 45 through an apparatus, or a method of applying an electric field having a polarity opposite to the polarity of the transfer electric field to the transfer belt 45. The sheet on which the toner image (image) is transferred by the transfer mechanism 39 is conveyed to the fixing
定着ユニット23は、加熱ローラ57、加圧ローラ59を備えており、加熱ローラ57の周囲には、用紙剥離爪61、サーミスタ63(ローラ表面温度検出部材)、ローラ表面クリーニング部材65が配置される。また、加熱ローラ57の内部には、ローラの外周面を所定温度(定着設定温度:概ね160〜200℃)に加熱する熱源67が配置される。
The fixing
加圧ローラ59の軸方向両端部においては荷重バネ等の機構が備えられ、この機構によって加圧ローラ59は加熱ローラ57に対して所定の荷重で圧接されている。また、加圧ローラ59の周囲には、加熱ローラ57の周囲と同様に、用紙剥離爪、ローラ表面クリーニング部材が配置されている。
At both ends in the axial direction of the
定着ユニット23においては、加熱ローラ57と加圧ローラ59との圧接部である定着処理部にて、加熱ローラ57表面の温度と加圧ローラ59による圧接力とによって用紙上の未定着トナー像が当該用紙に熱定着される。
In the fixing
給紙トレイ25は、印刷に使用する用紙(印刷用紙)を蓄積しておくためのトレイであり、本実施形態の画像形成装置11では、感光体ドラム17や転写機構39等から構成される画像形成部の下側に設けられている。なお、本実施形態の画像形成装置11では、極めて大量の用紙に対しても連続印刷を可能にすべく、定型サイズの用紙を500〜1500枚収納可能な給紙トレイ25を複数配置するようにしている。さらに、装置の側面には、互いに異なる複数の種類の用紙を多量に収納可能な大容量給紙カセット73、主に不定型サイズの用紙に対して印刷を行う際に用いられる手差しトレイ75が配置されている。
The
排紙トレイ33は、手差しトレイ75とは反対側の装置側面に配置されているが、排紙トレイ33を取り外し、排紙用紙の後処理装置(ステープル、パンチ処理等)や、複数段排紙トレイをオプションとして配置する事も可能な構成となっている。
The
また、画像形成装置11には、画像形成装置11の動作を制御するための制御部が備えられる。制御部は、たとえば、マイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータが実行する処理の手順を示した制御プログラムを格納するROM(Read Only Memory)と、作業用のワークエリアを提供するRAM(Random Access Memory)と、制御に必要なデータをバックアップして保持する不揮発性メモリと、センサやスイッチからの信号を入力する回路であって入力バッファやA/D変換回路を含む入力回路と、モータやソレノイドまたはランプなどを駆動するドライバを含む出力回路とから構成される。
Further, the
つぎに、画像形成装置11において実行される用紙搬送について詳細に説明する。まず、制御部は、搬送対象となる用紙が収納されている給紙トレイ25を選択し、給紙搬送路27に沿って設けられている各ローラの動作を制御することによって、前記選択した給紙トレイ25に収納されている用紙をレジストローラ29へ向けて搬送する。これにより、用紙はレジストローラ29の手前に到達し一旦停止する。
Next, the sheet conveyance executed in the
つぎに、制御部は、用紙の先端と感光体ドラム17の外周に形成されている画像の先端とが重なるようなタイミングにてレジストローラ29を再回転させることによって用紙を画像転写部47に搬送する。そして、転写機構39によって用紙上に画像(トナー像)が転写され、その後、用紙は、定着ユニット23へ導かれ、用紙に転写されたトナーからなる画像は当該用紙に定着され、排紙トレイ33に排出される。
Next, the control unit conveys the sheet to the
さらに、制御部は、印刷モード(コピアモード、プリンタモードもしくはFAXモードなど)および印刷処理手法(片面印刷/両面印刷)の相違に応じて、定着ユニット23から排紙トレイ33までの搬送経路を切り替える。
Further, the control unit switches the conveyance path from the fixing
通常、コピアモードでは、ユーザーが装置の近傍で操作を行う事から、印刷面を上側にして用紙を排出することが多い。これは、「フェースアップ排出」と呼ばれる。一方、プリンタ、FAXの各モードでは、ユーザーが装置の近傍にいない事から、排出用紙のページ順を揃える「フェースダウン排出」手法が多く用いられている。画像形成装置11は、印刷モードに応じてフェースアップ排出とフェースダウン排出とを切り替え可能な機構を有している。前記切り換え機構は、定着ユニット23と排紙トレイ33との間に配置されている複数の搬送路と複数の分岐爪とから構成され、印刷モードに応じた用紙排出を行うようになっている。
Usually, in the copier mode, since the user performs an operation near the apparatus, the sheet is often discharged with the printing surface facing upward. This is called “face-up discharge”. On the other hand, in each of the printer and FAX modes, since the user is not in the vicinity of the apparatus, the “face-down discharge” method for aligning the page order of discharged sheets is often used. The
また、本実施形態の画像形成装置11では、図1に示されるように、感光体ドラム17の周囲において、第1除電装置80と第2除電装置180とが備えられている。
Further, as shown in FIG. 1, the
第1除電装置80は、クリーナユニット21よりも感光体ドラム17の回転方向220の下流側且つ帯電器19よりも回転方向220上流側に配置され、クリーナユニット21による残留トナー除去後且つ帯電器19による帯電処理前の感光体ドラム17の外周面に光を照射することによって当該外周面から電荷を除去するものである。これにより、感光体ドラム17の外周面に残存している静電潜像の履歴を消去でき、次の画像形成プロセスにおいて前の画像形成プロセスの影響が及ぶ事を防止している。
The first
第2除電装置180は、現像器15よりも回転方向220の下流側且つ画像転写部47よりも回転方向220の上流側に配置され、現像処理後且つ転写処理前の感光体ドラム17の外周面に光を照射することによって当該外周面から電荷を一部除去し、この外周面の電位を低下させるものである。これにより、画像転写部47において感光体ドラム17の電位によって用紙が感光体ドラム17に吸着されてしまう事を抑制している。
The second
つぎに、第1除電装置80の構成について詳細に説明する。なお、第1除電装置80と第2除電装置180とは同一構成であるため、以下では第1除電装置80の構成についてのみ説明し、第2除電装置180の構成の説明は省略する。
Next, the configuration of the first
図2は、感光体ドラム17および第1除電装置80を示した斜視図である。また、図3は、図2に示されるA方向およびB方向に平行な平面によって感光体ドラム17と第1除電装置80とを切断した場合の断面図である。なお、A方向は、感光体ドラム17の軸方向と平行な方向であり、B方向は、A方向と垂直であって、後述する導光板120における感光体ドラム17に対向している面(図3の発光面122)と垂直な方向である。
FIG. 2 is a perspective view showing the
図2および図3に示されるように、第1除電装置80は光源ユニット110および導光板120を有している構成である。光源ユニット110は、図3に示されるように、LED(発光ダイオード)111と、LED111を収容する収容ケース112とを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first
導光板120は、楔形状のガラス部材(または透過性樹脂)であり、入射した光をA方向に沿って導くと共に、この入射した光によって感光体ドラム17の外周面上の帯電領域に対して面発光するように形成されている。なお、帯電領域とは、感光体ドラム17の外周面のうち、帯電器19によって帯電され得る領域である。
The
具体的に、導光板120は、導光板120の端部に形成されており導光板120の内部へ光を入射する入射面121と、A方向に沿って伸ばされるように形成され且つ感光体ドラム17の外周面に対向する発光面122と、導光板120の内部において光を乱反射する反射面123とを有している。なお、反射面123は、導光板120の内部においてアルミ蒸着が施されている壁面、または、粗面化されている壁面である。
Specifically, the
また、図3に示されるように、導光板120の内部から発光面122に入射する光のうち、発光面122に対する入射角が所定値より高い光は発光面122にて全反射されることによって導光板120の内部に戻され、発光面122に対する入射角が所定値より低い光は発光面122を透過して感光体ドラム17の外周面に導かれるようになっている。これは、導光板120内部の屈折率と外部の屈折率との差異に起因するものである。
Also, as shown in FIG. 3, among the light incident on the
LED111は、導光板120の入射面121に対面するように配置され、入射面121を介して導光板120の内部へ光束を入射する光源である。また、図3において、参照符111bは、LED111内部のPN接合部(半導体層)であり、発光の源(輝点)となる部分である。
The
収容ケース112は、開口部を有する円筒状部材であって、ケース内部においてLED111を固定且つ収容(保持)するものである。そして、LED111から出射する光束は開口部および入射面121を介して導光板120内部に導かれるようになっている。
The
以上示した構成によれば、図3に示すように、導光板120内部に導かれる光束には、導光板120内部に進行して直ぐに導光板120の手前側(入射面121に近い側)の反射面123に導かれると共に反射面123にて乱反射する光線161が含まれているだけでなく、導光板120内部に進行した後に一旦発光面122に低入射角で入射することによって発光面122にて全反射され、この全反射によって導光板120内部を進行し、導光板120の奥側(入射面121から離れた側)の反射面123に導かれて乱反射する光線160も含まれる。これにより、反射面123のほぼ全体に渡って光の乱反射が生じ、この乱反射によって発光面122のほぼ全体に渡って高入射角の光が入射する。それゆえ、発光面122のほぼ全体に渡って光の透過が生じ、透過した光は感光体ドラム17の帯電領域へ導かれ、感光体ドラム17上の帯電領域全体に対して均一に光が照射される。
According to the configuration described above, as shown in FIG. 3, the light beam guided into the
ところで、LED111には製造誤差があり、LED111内部のPN接合部111bから発せられる光束の進行方向はLED毎でばらついている。それゆえ、入射面121に対するLED111の取り付け位置精度をいかに向上させても、PN接合部から発せられる光束の進行方向のばらつきまでを解消する事はできない。その結果、LED111から放される光束の進行方向が除電装置毎でばらつき、これにより、導光板120の発光面122から感光体ドラム17へ照射される光の照射範囲の広さおよび位置が除電装置毎でばらついてしまうという問題が生じる。以下、この問題についてより詳細に説明する。
Incidentally, there is a manufacturing error in the
例えば、図4に示されるように、第1除電装置80(図3)と同一構成である除電装置80aを製造したとする。つまり、図4に示される除電装置80aは、図3の第1除電装置80と同様、導光板120aと光源ユニット110aとを含み、LED111aを含んでいる。また、図4の除電装置80aにおいての入射面121aとLED111aとの位置関係(距離,方位等)は、図3の第1除電装置80においての導光板120とLED111との位置関係と同一である。
For example, as shown in FIG. 4, it is assumed that a
しかしながら、LEDから放たれる光束の進行方向はLED毎で微妙に異なるため、除電装置毎でLEDから放たれる光束の進行方向が異なるという事態が生じる。例えば、図3の第1除電装置80では、LED111から放たれる光束はA方向に沿って進行しつつ導光板120へ入射するのに対し、図4の除電装置80aでは、LED111から放たれる光束はA方向から傾斜した向きに進行しつつ導光板120へ入射する。
However, since the traveling direction of the light beam emitted from the LED is slightly different for each LED, a situation occurs in which the traveling direction of the light beam emitted from the LED is different for each static elimination device. For example, in the first
そして、図3の第1除電装置80では、導光板120の発光面122のほぼ全体から外部に光が放たれ、帯電領域全体に均一に光が照射されるのに対し、図4の除電装置80aでは、導光板120aの発光面122aにおいて光の放されない領域が広範に生じ、帯電領域において光の照射される領域と光の照射されない領域とが生じ、帯電領域において除電されない箇所が生じる(除電ムラ)という不都合がもたらされる。
In the first
これは、図3および図4に示される除電装置では、LEDから放たれる光束がA方向に沿って進行する事を前提として導光板が設計されているからである。具体的に説明すると、A方向に沿って進行する光束が導光板に入射した場合は図3に示されるように発光面122のほぼ全体から均一に光が照射されるようになっているが、A方向から傾斜した方向に沿って進行する光束が導光板に入射した場合、図4に示すように、導光板120内部において乱反射の生じる領域が減ってしまい、これに伴い、発光面122において外部に光を放つ領域が減ってしまい、帯電領域において光の照射されない非照射領域が一部生じてしまうからである。
This is because in the static eliminator shown in FIGS. 3 and 4, the light guide plate is designed on the assumption that the light beam emitted from the LED travels along the A direction. More specifically, when a light beam traveling along the A direction is incident on the light guide plate, light is emitted uniformly from almost the entire
そして、以上のような不都合がもたらされると、当然、画像形成プロセスにおいて様々な問題が発生する。例えば、仮に第1除電装置80にて以上の不都合が生じた場合、感光体ドラム17の外周面に残存している静電潜像の履歴を消去しきれず、次の画像形成プロセスにおいて前回の画像形成プロセスの影響が及んでしまい、印刷画質が劣化してしまう。また、仮に第2除電装置180にて以上の不都合が生じた場合、感光体ドラム17の外周に帯びている過剰な電荷によって用紙が感光体ドラム17に吸着され、用紙搬送不良が生じてしまう。
When the above disadvantages are brought about, naturally, various problems occur in the image forming process. For example, if the above inconvenience occurs in the first
そこで、本実施形態では以上の不都合を抑制するために、図5に示すように、前述した光源ユニット110を回転させることによって、LED111から放される光束の進行方向を調整する方向調整機構130を備えている。以下では、方向調整機構130について詳細に説明する。なお、図5(a)は、B方向側から見た方向調整機構130および光源ユニット110の断面図であり、図5(b)は、A方向およびB方向と直交するC方向側から見た光源ユニット110を示す側面図である。
Therefore, in this embodiment, in order to suppress the above inconvenience, as shown in FIG. 5, a
方向調整機構130は、収容ケース112を回転させるための機構であり、収容ケース112が回転することによって、収容ケース112に固定されているLED111も回転するようになっている。そして、LED111が回転すると、LED111から放たれる光束の方向は変化することになる。
The
図5(a)に示すように、方向調整機構130は、第1シャフト131と、第2シャフト132と、第1軸受133、第2軸受134、調整ノブ135、締結ネジ136を有する構成である。なお、図2および図5(b)では、第1軸受133、第2軸受134、調整ノブ135、締結ネジ136は、省略されているものの、現実には存在する。
As shown in FIG. 5A, the
また、図5(a)に示されるように、収容ケース112の回転軸は、C方向と平行な方向であって、LED111内部のPN接合部111bを通過するように設定されている。
Further, as shown in FIG. 5A, the rotation axis of the
第1シャフト131および第2シャフト132は、図5(a)(b)に示されるように、収容ケース112を挟み込むように対向配置され、いずれもシャフトも端部が収容ケース112に固定されている。また、第1シャフト131および第2シャフト132は、シャフトの軸方向と収容ケース112の回転軸とが一致するように収容ケース112に固定されている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
第1軸受133は、第1シャフト131が回転可能なように第1シャフト131を支持する部材である。第2軸受134は、第2シャフト132が回転可能なように第2シャフト132を支持する部材である。
The
締結ネジ136は、ネジ先端が第1シャフト131に当接するように第1軸受133に嵌めこまれている。そして、締結ネジ136を締めると、第1シャフト131が第1軸受133に押圧されることによって、第1シャフト131および収容ケース112が第1軸受133に固定されるようになっている。また、締結ネジを緩めると、第1シャフト131と第1軸受133との間に遊が生じ、第1シャフト131および収容ケース112は第1軸受133に対して回転可能に支持される状態となる。
The
調整ノブ135は、第1シャフト131において収容ケース112に接続されている側とは反対側の端部に取り付けられている取っ手である。
The
以上の構成では、締結ネジ136が締められている状態では収容ケース112は第1軸受133に固定されている事になるが、オペレータによって締結ネジ136が緩められると、収容ケース112は図5(a)に示される回転軸を中心として回転可能な状態になり、オペレータは調整ノブ135を廻す事によって収容ケース112を回転させる事が可能になる。
In the above configuration, the
そして、収容ケース112が回転すると、収容ケース112に固定されているLED111も回転し、この回転に伴って、収容ケース112に固定されているLED111から出射する光束の進行方向を変更させることができる。例えば、図7(a)に示されるように、収容ケース112内のLED111から出射する光束の進行方向がA方向から所定角度傾斜した方向であったとしても、収容ケース112を前記所定角度だけ回転させると、図7(b)に示されるように、収容ケース112内のLED111から出射する光束の進行方向をA方向に平行にする事が可能になる。
When the
それゆえ、本実施形態のように、光源ユニット110に方向調整機構130を備えた場合、複数の除電装置間において、LED111から出射する光束の進行方向を導光板に好適な方向(本実施形態ではA方向)に揃える事ができ、各除電装置共、帯電領域全体に均一に光を照射でき、感光体ドラム17に対する照射範囲の広さおよび位置が除電装置間でばらついてしまうという事態を抑制できる。
Therefore, when the
つぎに、方向調整機構の変形例について図6に基づいて説明する。図6(a)に示されるように、方向調整機構130aは、偏心カム145と弾性部材140とを含む構成である。
Next, a modification of the direction adjustment mechanism will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, the
また、図6においては省略されているが、図5(a)にて示される第1シャフト131、第2シャフト132、第1軸受133、第2軸受134も図6の方向調整機構130aに含まれている。但し、図6の方向調整機構130aでは、締結ネジ136は備えられておらず、第1シャフト131は回転可能な状態で第1軸受133に支持されている。
Although omitted in FIG. 6, the
偏心カム145は、前記回転軸と平行な軸を回転の中心とし、収容ケース112の外周面に当接するように配置されている。弾性部材140は、コイルスプリングであり、一方の端部が収容ケース112の外周面に接続され、他方の端部が画像形成装置11の壁面に接続されている。弾性部材140は、弾性力によって収容ケース112を偏心カム145の外周に当接させるようになっている。そして、図6(a)および図6(b)に示されるように、偏心カム145が回転すると、弾性部材140の伸縮力によって、収容ケース112が第1シャフト131および第2シャフト132を回転軸として回転するようになっている。これにより、図7に示すように、収容ケース112内のLED111から出射する光束の進行方向を変更する事が可能になる。
The
以上の実施形態によれば、第1除電装置80または第2除電装置180は、電子写真方式の画像形成装置11に備えられる感光体ドラム17へ光を照射することによって感光体ドラム17から電荷を除く装置であり、入射面121から入射した光束に基づいて発光することによって感光体ドラム17へ光を照射する導光板120と、入射面121に向けて光束を出射する光源ユニット(光源装置)110と、光源ユニット110から出射する光束の進行方向を調整する方向調整機構130とを有する構成であるといえる。この構成によれば、光源ユニット110から出射する光束の進行方向を除電装置毎で調整する事が可能になるため、光源ユニット110から出射する光束の進行方向を除電装置間で揃える事が可能になる。それゆえ、導光板120から発せられる光の照射範囲の広さも除電装置間で揃えることができ、除電装置間において感光体ドラム17に対する光の照射範囲の位置および広さがばらついてしまう事を抑制できるという効果を奏する。
According to the above embodiment, the first
なお、光源ユニット110は、前記光束を出射するLED(発光素子)111とLED111を固定しながら保持する収容ケース(保持部材)112とを含み、方向調整機構130は、前記光束の進行方向が調整されるように、収容ケース112を回転させる回転機構である。
The
また、方向調整機構130は、図5(a)に示すように、一方の端部が収容ケース112の外面に固着されており前記回転機構における回転軸となる第1シャフト131と、第1シャフト131を支持する第1軸受133と、第1シャフト131が第1軸受133に固定されている固定状態と第1シャフト131が回転可能なように第1シャフト131が第1軸受133に支持される回転可能状態とを切り替える締結ネジ136とを有する。
Further, as shown in FIG. 5A, the
また、本実施形態の画像形成装置11は、感光体ドラム17を有し、感光体ドラム17の周囲において回転方向220の上流側から順に、感光体ドラム17を帯電する帯電部と、帯電された感光体ドラム17を露光して潜像を形成する露光部と、前記潜像を現像する現像部と、前記現像部によって現像された画像を用紙に転写する転写部と、前記転写後の感光体ドラム17の周面に残存しているトナーを除去するクリーニング部とが設定されているといえる。そして、第1除電装置80は、感光体ドラム17の周囲であって、前記帯電部よりも回転方向220の上流側且つ前記クリーニング部よりも前記回転方向220の下流側に配置されることになる。また、第2除電装置180は、感光体ドラム17の周囲であって、前記転写部よりも回転方向220の上流側且つ前記現像部よりも回転方向220の下流側に配置されることになる。
Further, the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining the respective technical means disclosed in the above-described embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.
本発明の除電装置は電子写真方式の画像形成装置に好適である。 The static eliminator of the present invention is suitable for an electrophotographic image forming apparatus.
11 画像形成装置
17 感光体ドラム
80 第1除電装置
110 光源ユニット(光源装置)
111 LED(発光素子)
112 収容ケース(保持部材)
120 導光板
121 入射面
122 発光面
123 反射面
130 方向調整機構
130a 方向調整機構
131 第1シャフト(シャフト)
132 第2シャフト
133 第1軸受(軸受)
134 第2軸受
135 調整ノブ
136 締結ネジ(切替部材)
140 弾性部材
145 偏心カム
180 第2除電装置
220 回転方向
DESCRIPTION OF
111 LED (light emitting element)
112 Storage case (holding member)
120
132
134
140
Claims (6)
入射面を有し、前記入射面から入射した光束に基づいて発光することによって前記感光体ドラムへ光を照射する導光板と、
前記入射面に向けて光束を出射する光源装置と、
前記光源装置から出射する光束の進行方向を調整する方向調整機構とを有することを特徴とする除電装置。 In the static eliminator that removes charges from the photosensitive drum by irradiating light to the photosensitive drum provided in the electrophotographic image forming apparatus,
A light guide plate having an incident surface and irradiating light to the photosensitive drum by emitting light based on a light beam incident from the incident surface;
A light source device that emits a light beam toward the incident surface;
And a direction adjusting mechanism for adjusting a traveling direction of a light beam emitted from the light source device.
前記方向調整機構は、前記進行方向が調整されるように、前記保持部材を回転する回転機構であることを特徴とする請求項1に記載の除電装置。 The light source device includes a light emitting element that emits the light beam, and a holding member that holds the light emitting element while being fixed,
The static eliminator according to claim 1, wherein the direction adjustment mechanism is a rotation mechanism that rotates the holding member so that the traveling direction is adjusted.
一方の端部が前記保持部材の外面に固着されており、前記回転機構における回転軸となるシャフトと、
前記シャフトを支持する軸受と、
前記シャフトが前記軸受に固定されている固定状態と、前記シャフトが回転可能なように前記シャフトが前記軸受に支持される回転可能状態とを切り替える切替部材とを有することを特徴とする請求項2に記載の除電装置。 The rotation mechanism is
One end is fixed to the outer surface of the holding member, and a shaft serving as a rotating shaft in the rotating mechanism;
A bearing that supports the shaft;
3. A switching member that switches between a fixed state in which the shaft is fixed to the bearing and a rotatable state in which the shaft is supported by the bearing so that the shaft can rotate. The static eliminator described in 1.
一方の端部が前記保持部材の外面に固着されており、前記回転機構における回転軸となるシャフトと、
前記シャフトを支持する軸受と、
前記回転軸と平行な方向の軸を回転の中心とする偏心カムと、
前記保持部材と前記画像形成装置の壁面との間に挿入されており、弾性力によって前記保持部材を前記偏心カムの周面に当接させる弾性部材とを有することを特徴とする請求項2に記載の除電装置。 The rotation mechanism is
One end is fixed to the outer surface of the holding member, and a shaft serving as a rotating shaft in the rotating mechanism;
A bearing that supports the shaft;
An eccentric cam having an axis parallel to the rotation axis as a center of rotation;
3. The elastic member according to claim 2, further comprising an elastic member inserted between the holding member and a wall surface of the image forming apparatus and abutting the holding member on a circumferential surface of the eccentric cam by an elastic force. The static elimination apparatus of description.
前記感光体ドラムの周囲であって、前記帯電部よりも前記回転方向の上流側且つ前記クリーニング部よりも前記回転方向の下流側に、請求項1から4のいずれか1項に記載の除電装置が配置されることを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive drum, and a charging unit for charging the photosensitive drum in order from the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum around the photosensitive drum; and exposing the charged photosensitive drum to form a latent image. An exposure portion to be formed, a developing portion for developing the latent image, a transfer portion for transferring an image developed by the developing portion to a sheet, and toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum after the transfer. In an electrophotographic image forming apparatus in which a cleaning unit to be removed is set,
5. The static eliminator according to claim 1, around the photosensitive drum, upstream of the charging unit in the rotation direction and downstream of the cleaning unit in the rotation direction. 6. An image forming apparatus comprising:
前記感光体ドラムの周囲であって、前記転写部よりも前記回転方向の上流側且つ前記現像部よりも前記回転方向の下流側に、請求項1から4のいずれか1項に記載の除電装置が配置されることを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive drum, and a charging unit for charging the photosensitive drum in order from the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum around the photosensitive drum; and exposing the charged photosensitive drum to form a latent image. An exposure portion to be formed, a developing portion for developing the latent image, a transfer portion for transferring an image developed by the developing portion to a sheet, and toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum after the transfer. In an electrophotographic image forming apparatus in which a cleaning unit to be removed is set,
5. The static eliminator according to claim 1, around the photosensitive drum, on an upstream side in the rotation direction with respect to the transfer unit and on a downstream side in the rotation direction with respect to the developing unit. An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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