JP2011158843A - プロセスユニット - Google Patents

Abstract

【課題】帯電ワイヤへの異物の付着を良好に抑制することができる、プロセスユニットを提供する。
【解決手段】感光ドラム５および帯電ワイヤ３１は、帯電フレーム３４に保持されている。帯電フレーム３４内には、第１流路空間５５および第２流路空間５６が提供されている。第１流路空間５５は、左右方向に延びている。第２流路空間５６は、第１流路空間５５と連通している。そのため、第１流路空間５５を流れる空気は、第１流路空間５５から第２流路空間５６に供給され、第２流路空間５６内を前側上方から後側下方に向けて流れる。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に備えられるプロセスユニットに関する。

電子写真方式のカラープリンタにおいて、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色に対応した４つの感光ドラムを並列に配置した、いわゆるタンデム型のものが知られている。

このタンデム型のカラープリンタには、各感光ドラムに対応して、スコロトロン型帯電器および現像カートリッジが設けられている。

スコロトロン型帯電器は、感光ドラムの並び方向において、各感光ドラムの一方側に配置されている。スコロトロン型帯電器は、図７に示すように、帯電ワイヤ（放電線）１０１および帯電ワイヤ１０１を清掃するワイヤクリーナ（図示せず）を収容する枠体１０２を備えている。枠体１０２は、感光ドラム１０３側と反対側の側面が開放されており、枠体１０２には、その開放された側面を閉塞するための平板状の開閉蓋部１０４が取り付けられている。開閉蓋部１０４の内側には、仕切片１０５が設けられている。

開閉蓋部１０４が閉められた状態で、スコロトロン型帯電器内の空間は、仕切片１０５により、帯電ワイヤ１０１およびワイヤクリーナが配置される空間（以下、単に「帯電空間１０６」という。）と帯電ワイヤ１０１に空気を供給するための送風空間１０７とに区画される。送風空間１０７から帯電ワイヤ１０１（帯電空間１０６）に空気が送られることにより、帯電ワイヤ１０１への異物の付着を抑制することができる。

特開２００７−７２４２０号公報

しかしながら、上記提案に係る構成では、送風空間１０７から帯電空間１０６に流入した空気の流れについては、帯電ワイヤ１０１に空気を導くための配慮が何らなされておらず、帯電空間１０６に流入した空気は、平板状の開閉蓋部１０４の内面に沿って流れ、帯電ワイヤ１０１から外れた位置に導かれる。そのため、帯電ワイヤ１０１に異物が付着するのを良好に抑制することができないおそれがある。

本発明の目的は、帯電ワイヤへの異物の付着を良好に抑制することができる、プロセスユニットを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明は、プロセスユニットであって、感光ドラムと、前記感光ドラムの軸線方向に延び、放電により前記感光ドラムの表面を帯電させるための帯電ワイヤと、前記感光ドラムおよび前記帯電ワイヤを保持し、前記軸線方向に延びる第１流路空間、および前記第１流路空間と連通し、前記第１流路空間から流入する空気が前記軸線方向と直交する方向に流れる第２流路空間を提供するケーシングとを備え、前記ケーシングには、前記第２流路空間に臨み、前記帯電ワイヤに向けて延び、前記第２流路空間を流れる空気を前記帯電ワイヤに向けて案内するための案内面が形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、感光ドラムおよび帯電ワイヤは、ケーシングに保持されている。ケーシング内には、第１流路空間および第２流路空間が提供されている。第１流路空間は、感光ドラムの軸線方向に延びている。第２流路空間は、第１流路空間と連通している。そのため、第１流路空間を流れる空気は、第１流路空間から第２流路空間に供給され、第２流路空間内を軸線方向と直交する方向に流れる。

そして、ケーシングには、第２流路空間に臨み、帯電ワイヤに向けて延びる案内面が形成されている。そのため、第２流路空間内を軸線方向と直交する方向に流れる空気は、案内面に案内されて、帯電ワイヤに供給される。よって、帯電ワイヤに空気を効率よく供給することができ、帯電ワイヤへの異物の付着を良好に抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタの側断面図である。 図２は、図１に示すドラムユニットの左後側上方から見た斜視図である。 図３は、図２に示す右側の側板の前端部の側面図である。 図４は、スコロトロン型帯電器および感光ドラムの側面図である。 図５は、カバー部材の斜視図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に係るスコロトロン型帯電器および感光ドラムの側面図である。 図７は、従来のスコロトロン型帯電器および感光ドラムの側面図である。

以下では、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
１．カラープリンタの全体構成
プリンタ１は、タンデム型のカラープリンタである。図１に示すように、プリンタ１の本体ケーシング２内には、プロセスユニットの一例としてのドラムユニット３が装着されている。このドラムユニット３は、本体ケーシング２の一方側壁に設けられたフロントカバー４を開けて、本体ケーシング２に対して着脱可能となっている。

なお、以下の説明において、フロントカバー４が設けられる側（図１における左側）を前側（正面側）とし、その反対側（図１における右側）を後側（背面側）とする。また、プリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。

ドラムユニット３には、４つの感光ドラム５が備えられている。４つの感光ドラム５は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色に対応して設けられ、前後方向に沿って、前側からブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの順に等間隔に並列に配置されている。

また、ドラムユニット３には、各感光ドラム５に対応して、帯電器の一例としてのスコロトロン型帯電器６と、現像カートリッジ７とが備えられている。現像カートリッジ７は、感光ドラム５にトナー（現像剤）を供給するための現像ローラ８と、内部にトナーを収容するボックス形状をなし、下端部に現像ローラ８をその周面の一部が露出する状態で保持する現像フレーム９とを含む構成である。各現像カートリッジ７は、ドラムユニット３に対して着脱可能に装着されている。

ドラムユニット３の上方には、各色に対応した４本のレーザビームを出射する露光器１０が配置されている。

感光ドラム５の回転に伴って、感光ドラム５の表面は、スコロトロン型帯電器６からの放電によって一様に帯電された後、露光器１０からのレーザビームにより選択的に露光される。この露光によって、感光ドラム５の表面から電荷が選択的に除去され、感光ドラム５の表面に静電潜像が形成される。静電潜像が現像ローラ８に対向すると、現像ローラ８から静電潜像にトナーが供給される。これにより、感光ドラム５の表面にトナー像が形成される。

なお、露光器１０に代えて、４つのＬＥＤアレイが各感光ドラム５に対応して設けられてもよい。

本体ケーシング２の底部には、用紙Ｐを収容する給紙カセット１１が配置されている。給紙カセット１１に収容されている用紙Ｐは、各種ローラにより、搬送ベルト１２上に搬送される。搬送ベルト１２は、４つの感光ドラム５に下方から対向して配置されている。感光ドラム５に対して搬送ベルト１２の上側部分を挟んで対向する各位置には、転写ローラ１３が配置されている。搬送ベルト１２上に搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト１２の走行により、搬送ベルト１２と各感光ドラム５との間を順次に通過する。そして、感光ドラム５の表面上のトナー像は、用紙Ｐと対向したときに、転写ローラ１３に印加された転写バイアスによって、用紙Ｐに転写される。

搬送ベルト１２に対して用紙Ｐの搬送方向における下流側には、定着器１４が設けられている。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１４に搬送される。定着器１４では、加熱および加圧により、トナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着した用紙Ｐは、各種ローラにより、本体ケーシング２の上面の排紙トレイ１５に排出される。
２．ドラムユニット
図２に示すように、ドラムユニット３は、左右方向に間隔を空けて対向配置される１対の側板２１と、両側板２１の前端部間に架設されるフロントビーム２２と、両側板２１の後端部間に架設されるリヤビーム２３とを備えている。

４つの感光ドラム５は、フロントビーム２２とリヤビーム２３との間において、等間隔で並列に配置され、その両端部が側板２１に回転自在に保持されている。

スコロトロン型帯電器６は、各感光ドラム５の後側に配置され、両側板２１に左右方向両側から挟持されている。

また、各感光ドラム５の前側には、現像カートリッジ７（図１参照）が着脱可能に装着される装着位置２４が設定されている。

フロントビーム２２は、樹脂からなる。フロントビーム２２の左右方向中央部には、前側把持部２５が一体的に形成されている。前側把持部２５は、正面視略Ｕ字状をなし、その各遊端部がフロントビーム２２に連結され、フロントビーム２２から上方に突出するように設けられている。

リヤビーム２３は、樹脂からなる。リヤビーム２３の左右方向中央部には、後側把持部２６が一体的に形成されている。後側把持部２６は、背面視略Ｕ字状をなし、その各遊端部がリヤビーム２３に連結され、後側下方から前側上方に傾斜して、リヤビーム２３から斜め上方に突出するように設けられている。

フロントカバー４（図１参照）が開かれた状態で、前側把持部２５を把持して、ドラムユニット３を本体ケーシング２（図１参照）に対して前後方向にスライドさせることができる。そして、後側把持部２６が本体ケーシング２の前端部に位置するまでドラムユニット３が引き出された状態で、前側把持部２５および後側把持部２６の両方を把持して、ドラムユニット３を本体ケーシング２から離脱させることができる。

各側板２１の左右方向内側の面（左側の側板２１の右側面、右側の側板２１の左側面）には、両側板２１間に対する現像カートリッジ７の着脱を案内するための４つのカートリッジ案内部２７が前後方向に互いに一定間隔を空けて形成されている。カートリッジ案内部２７は、側板２１の内側面を外側に向かって切り欠いた形状に形成され、側板２１の上端部から後側下方に向けて一定勾配で傾斜し、その下端部が感光ドラム５に向けられている。各カートリッジ案内部２７は、現像カートリッジ７が装着される装着位置２４に左右方向外側から対向している。

図３に示すように、右側の側板２１には、４つの略四角形状の空気孔３０が左右方向に貫通して形成されている。空気孔３０は、各スコロトロン型帯電器６（図２参照）と左右方向に対向する位置に設けられている。これにより、スコロトロン型帯電器６の内部は、空気孔３０を介して側板２１の外側（右側）と連通している。よって、スコロトロン型帯電器６の内部には、側板２１の外側から空気孔３０を通して空気が供給される。
３．スコロトロン型帯電器
図４に示すように、スコロトロン型帯電器６は、帯電ワイヤ３１と、帯電グリッド３２と、紙粉取りローラ３３と、これらを一括して保持するケーシングの一例としての帯電フレーム３４と、帯電フレーム３４に取り付けられるカバー部材３５とを備えている。

帯電フレーム３４は、左右方向に延び、その両端部が側板２１（図２参照）の内面に固定されている。帯電フレーム３４内には、上側空間３６と、上側空間３６に対して下側に隣接し、感光ドラム５に対して後側に配置される下側空間３７とが提供されている。

上側空間３６は、後斜め上方に向けて開放されている。言い換えれば、帯電フレーム３４には、後斜め上方に向かって開放された開口３８が形成されており、上側空間３６は、その開口３８に臨んでいる。

また、上側空間３６の下部は、帯電ワイヤ３１および帯電グリッド３２が配置される帯電空間３９として形成されている。帯電空間３９は、帯電フレーム３４に囲まれており、前斜め下方および後斜め上方に向けて開放されている。帯電空間３９は、帯電フレーム３４を略上下方向に貫通するフレーム開口４０を介して、上側空間３６の下部と連通している。

下側空間３７は、前方に向けて開放されている。紙粉取りローラ３３は、下側空間３７内に配置され、その周面が感光ドラム５の周面における後側部分に当接している。感光ドラム５の表面に付着している紙粉などの除去対象物（異物）は、感光ドラム５の回転に伴って紙粉取りローラ３７と対向したときに、紙粉取りローラ３７に回収される。

そして、図４に破線で示すように、帯電フレーム３４の右側面には、後述する第１流路空間５５と左右方向に対向する位置に、帯電フレーム３４を左右方向に貫通する略四角形状の空気供給口４１が形成されている。空気供給口４１は、右側の側板２１に形成された空気孔３０（図３参照）と左右方向に対向している。これにより、側板２１（図３参照）の外側から空気孔３０を通して供給される空気は、空気供給口４１を通して上側空間３６に流入し、上側空間３６（第１流路空間５５）を左側に向かって流れる。

カバー部材３５は、帯電フレーム３４とほぼ同じ左右方向の幅を有する板状に形成されている。図５に示すように、カバー部材３５は、帯電フレーム３４に取り付けられた状態で、前側下方に向けて開放される側面視コ字状の支持部４５と、支持部４５から連続して前側上方に延びる封止部４６とを一体的に備えている。

支持部４５の内側には、帯電フレーム３４におけるフレーム開口４０に臨む部分が挿入される。これにより、カバー部材３５が帯電フレーム３４に支持される。また、この支持部４５を支点としてカバー部材３５が揺動されることにより、カバー部材３５が上側空間３６を開放する開位置と上側空間３６を閉塞する閉位置とに変位される。

封止部４６は、帯電フレーム３４の開口３８を覆い尽くす大きさに形成されている。封止部４６の内面（カバー部材３５が帯電フレーム３４に取り付けられた状態で、上側空間３６に臨む面）には、流量調整板５０が左右方向に沿って設けられている。

流量調整板５０は、封止部４６の内面から、封止部４６に対してほぼ垂直方向に突出して形成され、カバー部材３５とほぼ同じ幅を有する略矩形板状に形成されている。流量調整板５０には、その突出方向に延びる矩形状の送風孔５１が、左右方向にわたって等間隔に複数形成されている。これにより、流量調整板５０は、封止部４６から垂直方向に延び、その先端部が閉塞された櫛歯形状をなしている。

図４に示すように、カバー部材３５が帯電フレーム３４に取り付けられた状態で、流量調整板５０は、上側空間３６内に配置される。これにより、上側空間３６は、空気供給口４１（図４参照）と左右方向に対向する第１流路空間５５と、第１流路空間５５に対して後側下方に隣接する第２流路空間５６とに区画される。

封止部４６における第２流路空間５６に臨む部分は、支持部４５側に近づくにつれて帯電ワイヤ３１に向かうように湾曲する案内面５７をなしている。具体的には、案内面５７は、その内面が平面６０をなす平面部５８と、平面部５８に連続し、その内面が湾曲面６１をなす湾曲部５９とを一体的に備えている。

平面６０は、流量調整板５０に対してほぼ直交している。

湾曲面６１は、平面６０に連続し、帯電フレーム３４の外側に向けて膨出する円弧状に形成されている。湾曲面６１は、４ｍｍ以上２０ｍｍ以下の曲率半径を有している。また、湾曲面６１は、平面部５８に連続する側とは反対側の端部（以下、単に「下流側端部」という。）の接線Ｌが帯電ワイヤ３１の近傍を通過するように湾曲している。

湾曲面６１の下流側端部の接線Ｌと帯電ワイヤ３１との直線距離Ｄ１は、たとえば、５ｍｍ以内である。また、湾曲面６１の下流側端部と帯電ワイヤ３１との直線距離Ｄ２は、たとえば、１０ｍｍ以内、好ましくは８ｍｍ以内である。

側板２１（図３参照）の外側の空気は、空気孔３０および空気供給口４１を通して上側空間３６における第１流路空間５５に流入し、第１流路空間５５内を右側から左側に向けて流れる。そして、第１流路空間５５を流れる空気は、流量調整板５０の送風孔５１（図６参照）を介して第２流路空間５６に流入する。

第２流路空間５６に流入した空気は、案内面５７における平面６０および湾曲面６１により、その流れ方向を変えつつ案内され、帯電ワイヤ３１が収容されている帯電空間３９に流入する。
４．作用効果
以上のように、感光ドラム５および帯電ワイヤ３１は、帯電フレーム３４に保持されている。帯電フレーム３４内には、第１流路空間５５および第２流路空間５６が提供されている。第１流路空間５５は、左右方向に延びている。第２流路空間５６は、第１流路空間５５と連通している。そのため、第１流路空間５５を流れる空気は、第１流路空間５５から第２流路空間５６に供給され、第２流路空間５６内を帯電空間３９に向けて流れる。

そして、帯電フレーム３４には、第２流路空間５６に臨み、帯電ワイヤ３１に向けて延びる案内面５７が形成されている。そのため、第２流路空間５６内を帯電空間３９に向けて流れる空気は、案内面５７により、帯電ワイヤ３１に向かう方向に案内される。よって、帯電ワイヤ３１に空気を効率よく供給することができ、帯電ワイヤ３１への異物の付着を良好に抑制することができる。

また、案内面５７は、第２流路空間５６を流れる空気の流れ方向の下流側端部が湾曲面６１である。そのため、湾曲面６１に案内される空気を、その流れが淀むことなく帯電ワイヤ３１へスムーズに供給することができる。

また、湾曲面６１は、その下流側端部の接線Ｌが帯電ワイヤ３１の近傍を通過するように湾曲している。この湾曲面６１は、４ｍｍ以上２０ｍｍ以下の曲率半径を有している。

また、帯電ワイヤ３１と接線Ｌとの直線距離Ｄ１が５ｍｍ以内であり、帯電ワイヤ３１と案内面５７の流れ方向の下流側端部との直線距離Ｄ２が１０ｍｍ以内である。これにより、案内面５７に案内される空気を帯電ワイヤ３１により効率よく供給することができる。
５．第２実施形態
図６に示すように、カバー部材３５の案内面５７は、複数の平面部８０〜８２を有している。

第１平面部８０は、その内面が第１平面８３をなしている。第１平面８３は、流量調整板５０とカバー部材３５との接続部分から流量調整板５０に対してほぼ直交する方向に延びている。

第２平面部８１は、その内面が第２平面８４をなしている。第２平面８４は、第１平面８３における空気の流れ方向の下流側端部（以下、単に「下流側端部」という。）に連続し、第１平面８３よりも帯電ワイヤ３１側に向けて延びている。

第３平面部８２は、その内面が第３平面８５をなしている。第３平面８５は、第２平面部８４の下流側端部に連続し、第２平面部８４よりも帯電ワイヤ３１側に向けて延びている。また、第３平面８５は、その延長線が、帯電ワイヤ３１の近傍を通過するような角度をなしている。

したがって、第１平面８３、第２平面８４および第３平面８５は、全体として擬似的な円弧を描くように接続されている。そのため、第２流路空間５６を流れる空気は、案内面５７における各平面８３〜８５により、その流れ方向を変えつつ案内され、帯電ワイヤ３１が収容されている帯電空間３９に流入する。

以上のように、案内面５７は、第１平面部８０、第２平面部８１および第３平面部８２を備えている。第３平面部８２は、帯電ワイヤ３１に向けて延びている。そのため、第２流路空間５６を流れる空気は、第１平面８３、第２平面８４および第３平面８５に沿って案内されて、帯電ワイヤ３１に供給される。よって、帯電ワイヤ３１に空気を効率よく供給することができ、帯電ワイヤ３１への異物の付着を良好に抑制することができる。

また、第３平面８５は、側面視において、その延長線が帯電ワイヤ３１の近傍を通過するような角度に形成されている。これにより、第３平面８５に案内される空気を帯電ワイヤ３１に向けてより効率よく供給することができる。
６．変形例
以上、本発明の２つの実施形態を説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。

たとえば、第２実施形態において、案内面５７は、第１平面部８０、第２平面部８１および第３平面部８２の３つの平面部からなるとしたが、案内面５７は、空気の流れ方向の下流側端部に配置される平面部が帯電ワイヤ３１に向けられていればよく、２つの平面部により構成されてもよいし、４つ以上の平面部により構成されていてもよい。

また、カバー部材３５は、帯電フレーム３４と同一の材料（たとえば、樹脂材料）により形成されていてもよいし、弾性を有するゴム材料により形成されていてもよい。

また、流量調整板５０は、帯電フレーム３４に対して固定的に配置されていてもよい。

また、スコロトロン型帯電器６には、帯電ワイヤ３１を清掃するためのクリーニング部材が設けられていてもよい。たとえば、フレーム開口４０にクリーニング部材を左右方向にスライド移動可能に設け、カバー部材３５を帯電フレーム３４から取り外した状態で、クリーニング部材をスライドさせることにより、帯電ワイヤ３１の表面に付着した除去対象物（異物）を除去することができる。

１ プリンタ
２ 本体ケーシング
３ ドラムユニット
５ 感光ドラム
６ スコロトロン型帯電器
３１ 帯電ワイヤ
３４ 帯電フレーム
５５ 第１流路空間
５６ 第２流路空間
５７ 案内面
６１ 湾曲面
８０ 第１平面部
８１ 第２平面部
８２ 第３平面部
Ｄ１ 直線距離
Ｄ２ 直線距離
Ｌ 接線

Claims (8)

1. 感光ドラムと、
   前記感光ドラムの軸線方向に延び、放電により前記感光ドラムの表面を帯電させるための帯電ワイヤと、
   前記感光ドラムおよび前記帯電ワイヤを保持し、前記軸線方向に延びる第１流路空間、および前記第１流路空間と連通し、前記第１流路空間から流入する空気が前記軸線方向と直交する方向に流れる第２流路空間を提供するケーシングとを備え、
   前記ケーシングには、前記第２流路空間に臨み、前記帯電ワイヤに向けて延び、前記第２流路空間を流れる空気を前記帯電ワイヤに向けて案内するための案内面が形成されている、プロセスユニット。
2. 前記案内面は、少なくとも前記第２流路空間を流れる空気の流れ方向の下流側端部が湾曲面である、請求項１に記載のプロセスユニット。
3. 前記案内面の前記下流側端部は、前記軸線方向と直交する方向に沿って切断したときの断面において、前記流れ方向の下流端における接線が前記帯電ワイヤの近傍を通過するように、湾曲している、請求項２に記載のプロセスユニット。
4. 前記帯電ワイヤと前記接線との直線距離が５ｍｍ以内である、請求項３に記載のプロセスユニット。
5. 前記帯電ワイヤと前記案内面の前記流れ方向の下流端との直線距離が１０ｍｍ以内である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセスユニット。
6. 前記湾曲面は、４ｍｍ以上２０ｍｍ以下の曲率半径を有している、請求項２〜５のいずれか一項に記載のプロセスユニット。
7. 前記案内面は、多角形状に連続する複数の平面部を含み、
   複数の前記平面部のうち、前記第２流路空間を流れる空気の流れ方向の最下流側の前記平面部は、前記帯電ワイヤに向けて延びている、請求項１に記載のプロセスユニット。
8. 前記流れ方向の最下流側の前記平面部は、前記軸線方向と直交する方向に沿って切断したときの断面において、その延長線が前記帯電ワイヤの近傍を通過するように延びている、請求項７に記載のプロセスユニット。