JP2017227704A

JP2017227704A - 画像形成装置、画像形成ユニット

Info

Publication number: JP2017227704A
Application number: JP2016122482A
Authority: JP
Inventors: 陽介齋藤; Yosuke Saito
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2017-12-28
Also published as: US9933723B2; US20170363986A1

Abstract

【課題】除電部における光源の集光部に対する位置ずれを抑制可能な画像形成装置、及び画像形成ユニットを提供すること。
【解決手段】画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラムの除電に用いられる光Ｌ１を射出する光源１５１、光源１５１から射出される光Ｌ１を感光体ドラムの表面に集光する集光部１５２、及び集光部１５２と一体に形成されて光源１５１と集光部１５２とが予め定められた位置関係となる支持位置で光源１５１を支持する光源支持部１５５を有する除電部１５と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、及び画像形成装置に設けられる画像形成ユニットに関する。

電子写真方式で画像を形成可能なプリンターなどの画像形成装置は、像担持体と、除電部とを備える。前記像担持体の表面には静電潜像が形成される。像担持体に形成された静電潜像は、トナーを用いた現像工程を経てトナー像として現像された後、中間転写ベルトなどの被転写部材に転写される。前記除電部は、トナー像が転写された後の像担持体の表面に光を照射して、像担持体の表面を除電する。ここで、像担持体の表面の除電に用いられる光を射出する光源、及び前記光源から射出される光を像担持体の表面に集光する集光部を有する除電部を備える画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。

実開平５−６４８６８号公報

ところで、画像形成装置の部品の寸法誤差などによって、光源の集光部に対する位置がずれることがある。この場合、集光部によって像担持体の表面に集光される光の光量が低下して、像担持体の表面の除電が不十分となることがある。像担持体の表面の除電が不十分になると、次の画像形成工程で形成される画像に前の画像形成工程で形成された画像が表れる露光メモリーと呼ばれる不具合が発生することがある。

本発明の目的は、除電部における光源の集光部に対する位置ずれを抑制可能な画像形成装置、及び画像形成ユニットを提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、像担持体と、除電部とを備える。前記像担持体には、静電潜像が形成される。前記除電部は、前記像担持体の除電に用いられる光を射出する光源、前記光源から射出される光を前記像担持体の表面に集光する集光部、及び前記集光部と一体に形成されて前記光源と前記集光部とが予め定められた位置関係となる支持位置で前記光源を支持する光源支持部を有する。

本発明の他の局面に係る画像形成ユニットは、像担持体と、除電部とを備える。前記像担持体には、静電潜像が形成される。前記除電部は、前記像担持体の除電に用いられる光を射出する光源、前記光源から射出される光を前記像担持体の表面に集光する集光部、及び前記集光部と一体に形成されて前記光源と前記集光部とが予め定められた位置関係となる支持位置で前記光源を支持する光源支持部を有する。

本発明によれば、除電部における光源の集光部に対する位置ずれを抑制することが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の構成を示す図である。図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の除電部の構成を示す図である。図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の光源支持部の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、複数の画像形成部１〜４、中間転写ベルト５（本発明の被転写部材の一例）、光走査装置６、二次転写ローラー７、定着装置８、排紙トレイ９、トナーコンテナー２１〜２４、給紙カセット３１、及び搬送路３２などを備える。画像形成装置１０は、給紙カセット３１から搬送路３２に沿って供給されるシート状の用紙に、情報処理装置から入力される画像データに基づくカラー画像又はモノクロ画像を形成するカラープリンターである。また、ファクシミリ、コピー機、及び複合機なども、本発明に係る画像形成装置の一例である。

画像形成装置１０は、所謂タンデム型のものである。画像形成部１〜４は、中間転写ベルト５のベルト回転方向Ｄ１（本発明の移動方向の一例）に沿って並設されている。画像形成部１ではＹ（イエロー）、画像形成部２ではＭ（マゼンタ）、画像形成部３ではＣ（シアン）、画像形成部４ではＫ（ブラック）に対応するトナー像が形成される。

図２は、画像形成部１の概略構成を示す模式図である。図２に示されるように、画像形成部１は、感光体ドラム１１（本発明の像担持体の一例）と、感光体ドラム１１に対応して設けられた帯電部１２、現像部１３、一次転写ローラー１４（本発明の転写部の一例）、及びクリーニング装置１６（本発明のクリーニング部の一例）を備える。また、画像形成部１には、除電部１５が設けられている。なお、画像形成部２〜４も同様に構成されているためここでは説明を省略する。

感光体ドラム１１、帯電部１２、除電部１５、及びクリーニング装置１６は、画像形成ユニット１Ａとしてユニット化されている。画像形成ユニット１Ａは、画像形成装置１０の筐体に着脱可能に設けられている。例えば、画像形成ユニット１Ａは、画像形成ユニット１Ａのメンテナンス時又は交換時に、画像形成装置１０の筐体から取り外される。

感光体ドラム１１各々は、中間転写ベルト５のベルト回転方向Ｄ１に沿って並設されている。感光体ドラム１１は、静電潜像及びトナー像を担持する像担持体である。感光体ドラム１１は、回転方向Ｄ２に回転可能に設けられる。帯電部１２各々は、帯電ローラー１２１を有する。帯電部１２は、帯電ローラー１２１を用いて、不図示の電源から供給される電力により感光体ドラム１１を所定電位に帯電させる。そして、帯電部１２により帯電された感光体ドラム１１に、光走査装置６によってレーザー光が照射され、画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム１１の外周面に形成される。現像部１３各々は、現像ローラー１３１を有する。現像部１３は、現像ローラー１３１を用いて、感光体ドラム１１に形成された静電潜像をトナー（現像剤）により現像する。なお、現像部１３による静電潜像の現像には、トナーと共に滑材又は研磨剤などの外添材が用いられる。現像部１３各々には、各色に対応する着脱可能なトナーコンテナー２１〜２４からトナーが補給される。

一次転写ローラー１４各々は、現像部１３によって現像された感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト５に転写する。中間転写ベルト５は、画像形成部１〜４各々の感光体ドラム１１の上方を走行し、感光体ドラム１１各々に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される被転写部材である。中間転写ベルト５上のトナー像は、二次転写ローラー７により、給紙カセット３１から搬送路３２を経て搬送される用紙に転写される。その後、用紙に転写されたトナー像は、定着装置８で加熱されて用紙に定着する。クリーニング装置１６各々は、一次転写ローラー１４より感光体ドラム１１の回転方向Ｄ２の下流側に設けられ、感光体ドラム１１の表面を清掃する。クリーニング装置１６各々は、クリーニングローラー又はクリーニングブレード等のクリーニング部材１６１、及びクリーニング装置１６の構成部材を収容する筐体１６２を有する。

次に、図２〜図４を参照しつつ、除電部１５について説明する。なお、図３は除電部１５の構成を示す模式図である。また、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。なお、図３では、光Ｌ１が一点鎖線によって示されている。

除電部１５は、トナー像が転写された後の感光体ドラム１１の表面に光Ｌ１を照射して、感光体ドラム１１の表面を除電する。

除電部１５は、図２に示されるように、一次転写ローラー１４より感光体ドラム１１の回転方向Ｄ２の下流側であって、クリーニング装置１６より回転方向Ｄ２の上流側に設けられる。具体的に、除電部１５は、クリーニング装置１６の筐体１６２の上面に設けられる。

なお、除電部１５は、現像部１３より感光体ドラム１１の回転方向Ｄ２の下流側であって、一次転写ローラー１４より回転方向Ｄ２の上流側に設けられてもよい。また、除電部１５は、クリーニング装置１６より感光体ドラム１１の回転方向Ｄ２の下流側であって、帯電部１２より回転方向Ｄ２の上流側に設けられてもよい。

図２及び図３に示されるように、除電部１５は、光源１５１、集光部１５２、カバー部１５３、反射部１５４、及び光源支持部１５５を備える。

光源１５１は、感光体ドラム１１の除電に用いられる光Ｌ１を射出する。図３及び図４に示されるように、光源１５１は、複数のＬＥＤ素子１５１Ａ及び基板１５１Ｂを有する。

基板１５１Ｂは、感光体ドラム１１の回転軸１１Ａの軸方向Ｄ３（図４参照）に沿って長尺状に設けられる。また、基板１５１Ｂは、後述する光源支持部１５５によってクリーニング装置１６の上方で支持される。複数のＬＥＤ素子１５１Ａは、基板１５１Ｂに実装される。複数のＬＥＤ素子１５１Ａは、図４に示されるように、基板１５１Ｂにおいて軸方向Ｄ３に沿って等間隔に配置される。複数のＬＥＤ素子１５１Ａは、感光体ドラム１１へ向けて光Ｌ１を射出する。

集光部１５２は、光源１５１から射出される光Ｌ１を感光体ドラム１１の表面に集光する。例えば、集光部１５２は、入射した光Ｌ１を上下方向に屈折させるシリンドリカルレンズである。集光部１５２は、感光体ドラム１１の回転軸１１Ａの軸方向Ｄ３（図４参照）に沿って長尺状に設けられる。

集光部１５２は、光源１５１から射出される光Ｌ１の移動経路上に配置される。例えば、光源１５１及び集光部１５２は、集光部１５２の光軸上で光源１５１が集光部１５２から予め定められた距離だけ離間する位置関係で配置される。例えば、光源１５１及び集光部１５２は、図２に示されるように、一次転写ローラー１４によるトナー像の転写位置Ｐ１（図２参照）より中間転写ベルト５のベルト回転方向Ｄ１の下流側に位置するクリーニング装置１６の上方で、ベルト回転方向Ｄ１に沿って並んで配置される。

ここで、転写位置Ｐ１よりベルト回転方向Ｄ１の下流側では、中間転写ベルト５に転写されたトナーが浮遊することがある。浮遊したトナーが光源１５１に付着すると、光源１５１から射出される光Ｌ１の光量が低下する。また、浮遊したトナーが集光部１５２に付着すると、感光体ドラム１１の表面に集光される光Ｌ１の光量が低下する。そこで、除電部１５には、カバー部１５３が設けられている。

カバー部１５３は、ベルト回転方向Ｄ１に沿って延在して、光源１５１及び集光部１５２と中間転写ベルト５とを隔てる。例えば、カバー部１５３は、図３に示されるように、天板部１５３Ａ及び側壁部１５３Ｂを有する。

天板部１５３Ａは、光源１５１及び集光部１５２の上方に配置される。天板部１５３Ａは、感光体ドラム１１の回転軸１１Ａの軸方向Ｄ３（図４参照）に沿って長尺状である。また、天板部１５３Ａは、集光部１５２の上方から転写位置Ｐ１側へ向けて延出している。側壁部１５３Ｂは、天板部１５３Ａにおけるベルト回転方向Ｄ１の下流端で下方へ向けて立設される。

光源１５１及び集光部１５２は、天板部１５３Ａ、側壁部１５３Ｂ、及びクリーニング装置１６の筐体上面に囲まれた空間内に配置される。これにより、中間転写ベルト５から浮遊したトナーが光源１５１及び集光部１５２に付着することが防止される。

ここで、カバー部１５３は、集光部１５２と一体に形成される。例えば、集光部１５２及びカバー部１５３は、アクリル又はポリカーボネートなどの透明な樹脂によって形成される。これにより、画像形成装置１０の部品数が低減して、部品を組み付ける工程数が低減する。例えば、集光部１５２は、カバー部１５３の天板部１５３Ａにおける下面から下方へ突出して形成される。なお、カバー部１５３は、集光部１５２とは別個の部材であってもよい。

反射部１５４は、カバー部１５３における中間転写ベルト５との対向面１５３Ｃ（図３参照）に設けられ、光源１５１から射出される光Ｌ１を感光体ドラム１１へ向けて反射する。これにより、光源１５１から射出される光Ｌ１のうち、カバー部１５３を通過して外部へ漏れる光の一部を感光体ドラム１１へ照射することが可能となる。そのため、感光体ドラム１１の表面に照射される光Ｌ１の光量が増加する。

反射部１５４は、カバー部１５３の対向面１５３Ｃに貼付される鏡面を有するシール状の部材である。反射部１５４は、カバー部１５３の対向面１５３Ｃにおけるベルト回転方向Ｄ１の上流側の一部領域に設けられる。なお、反射部１５４は、カバー部１５３の対向面１５３Ｃの全面に設けられてもよい。また、反射部１５４は、カバー部１５３の対向面１５３Ｃに載置される鏡面を有する金属部材であってもよい。

ところで、画像形成装置１０の部品の寸法誤差などによって、光源１５１の集光部１５２に対する位置がずれることがある。この場合、集光部１５２によって感光体ドラム１１の表面に集光される光の光量が低下して、感光体ドラム１１の表面の除電が不十分となることがある。感光体ドラム１１の表面の除電が不十分になると、次の画像形成工程で形成される画像に前の画像形成工程で形成された画像が表れる露光メモリーと呼ばれる不具合が発生することがある。これに対し、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０では、以下に説明するように、除電部１５における光源１５１の集光部１５２に対する位置ずれを抑制することが可能である。

光源支持部１５５は、光源１５１と集光部１５２とが予め定められた位置関係となる支持位置で、光源１５１の基板１５１Ｂを支持する。例えば、前記支持位置は、集光部１５２から集光部１５２の光軸上に予め定められた距離だけ離間した位置である。

ここで、光源支持部１５５は、集光部１５２及びカバー部１５３と一体に形成される。即ち、光源支持部１５５は、アクリル又はポリカーボネートなどの透明な樹脂によって集光部１５２及びカバー部１５３と一体に形成される。これにより、光源支持部１５５が集光部１５２とは別個の部材で構成される場合と比較して、集光部１５２に対する光源１５１の位置決め精度が向上する。従って、画像形成装置１０の部品の寸法誤差などに起因する光源１５１の集光部１５２に対する位置ずれが抑制される。

例えば、光源支持部１５５は、図３及び図４に示されるように、一対の第１支持部１５５Ａ、一対の第２支持部１５５Ｂ、第３支持部１５５Ｃ、及び第４支持部１５５Ｄを備える。

一対の第１支持部１５５Ａは、図４に示されるように、基板１５１Ｂにおける感光体ドラム１１の回転軸１１Ａの軸方向Ｄ３の両端部の底面を支持する。例えば、一対の第１支持部１５５Ａは、図３に示されるように、カバー部１５３の側壁部１５３Ｂの軸方向Ｄ３における両端部から光源１５１による光Ｌ１の射出方向に向けて延出して設けられる。

一対の第２支持部１５５Ｂは、図４に示されるように、基板１５１Ｂにおける感光体ドラム１１の回転軸１１Ａの軸方向Ｄ３の両端部の上面を支持する。例えば、一対の第２支持部１５５Ｂは、図３に示されるように、カバー部１５３の側壁部１５３Ｂの軸方向Ｄ３における両端部から光源１５１による光Ｌ１の射出方向に向けて延出して設けられる。第１支持部１５５Ａ及び第２支持部１５５Ｂによって、基板１５１Ｂの上下方向における位置が固定される。

なお、カバー部１５３は、複数の光源１５１の軸方向Ｄ３における両側の側方を覆う側壁部を有していてもよい。この場合、第１支持部１５５Ａ及び第２支持部１５５Ｂは、前記側壁部に設けられていてもよい。また、第２支持部１５５Ｂは設けられていなくてもよい。

第３支持部１５５Ｃは、図４に示されるように、基板１５１Ｂにおける感光体ドラム１１の回転軸１１Ａの軸方向Ｄ３の両端部より内側の底面を支持する。例えば、第３支持部１５５Ｃは、カバー部１５３の側壁部１５３Ｂから光源１５１による光Ｌ１の射出方向に向けて延出して設けられる。例えば、第３支持部１５５Ｃは複数設けられる。

第４支持部１５５Ｄは、図４に示されるように、基板１５１Ｂにおける感光体ドラム１１の回転軸１１Ａの軸方向Ｄ３の両端部より内側の上面を支持する。例えば、第４支持部１５５Ｄは、カバー部１５３の側壁部１５３Ｂから光源１５１による光Ｌ１の射出方向に向けて延出して設けられる。例えば、第４支持部１５５Ｄは複数設けられる。第３支持部１５５Ｃ及び第４支持部１５５Ｄによって、基板１５１Ｂの軸方向Ｄ３の中央部が上下方向に撓むことが防止される。

例えば、除電部１５は、第１支持部１５５Ａ及び第３支持部１５５Ｃの底面とクリーニング装置１６の筐体上面とが両面テープなどの接着部材で接着されることで、クリーニング装置１６の筐体上面に取り付けられる。なお、集光部１５２の底面とクリーニング装置１６の筐体上面とが接着部材で接着されていてもよい。また、カバー部１５３の側壁部１５３Ｂが第１支持部１５５Ａ及び第３支持部１５５Ｃより下方へ延出されていてもよい。この場合、側壁部１５３Ｂとクリーニング装置１６の筐体側面とが接着部材で接着されていてもよい。

このように、画像形成装置１０では、集光部１５２及び光源支持部１５５が一体に形成されている。これにより、画像形成装置１０の部品の寸法誤差などに起因する光源１５１の集光部１５２に対する位置ずれが抑制される。

なお、上述の実施形態では、カバー部１５３及び反射部１５４を有する除電部１５を例示して説明したが、除電部１５は、カバー部１５３及び反射部１５４を有していなくてもよい。また、除電部１５は、カバー部１５３を有し、反射部１５４を有していなくてもよい。

また、本発明は、感光体ドラム１１に形成されるトナー像を給紙カセット３１から搬送路３２に沿って供給されるシート状の用紙に転写する直接転写方式の画像形成装置に適用されてもよい。この場合、シート状の用紙が、本発明における被転写部材の他の一例である。

１〜４：画像形成部
５：中間転写ベルト
６：光走査装置
７：二次転写ローラー
８：定着装置
９：排紙トレイ
１０：画像形成装置
１１：感光体ドラム
１２：帯電部
１３：現像部
１４：一次転写ローラー
１５：除電部
１６：クリーニング装置
１２１：帯電ローラー
１３１：現像ローラー
１５１：光源
１５２：集光部
１５３：カバー部
１５４：反射部
１５５：光源支持部

Claims

静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の除電に用いられる光を射出する光源、前記光源から射出される光を前記像担持体の表面に集光する集光部、及び前記集光部と一体に形成されて前記光源と前記集光部とが予め定められた位置関係となる支持位置で前記光源を支持する光源支持部を有する除電部と、
を備える画像形成装置。
前記像担持体は回転可能に設けられ、
前記画像形成装置は、
トナーを用いて前記像担持体に形成された静電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前記像担持体上のトナー像を被転写部材に転写する転写部と、
前記転写部より前記像担持体の回転方向の下流側に設けられ、前記像担持体の表面を清掃するクリーニング部と、を備え、
前記除電部は、前記転写部より前記回転方向の下流側であって前記クリーニング部より前記回転方向の上流側に設けられる請求項１に記載の画像形成装置。
前記光源及び前記集光部は、前記転写部によるトナー像の転写位置より前記被転写部材の移動方向の下流側で前記移動方向に沿って並んで配置され、
前記除電部は、前記移動方向に沿って延在して前記光源及び前記集光部と前記被転写部材とを隔てるカバー部を有する請求項２に記載の画像形成装置。
前記カバー部は、前記集光部及び前記光源支持部と一体に形成されている請求項３に記載の画像形成装置。
前記カバー部は、前記集光部と共に透明に形成され、
前記画像形成装置は、
前記カバー部における前記被転写部材との対向面に設けられ、前記光源から射出される光を前記像担持体へ向けて反射する反射部を更に備える請求項４に記載の画像形成装置。
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の除電に用いられる光を射出する光源、前記光源から射出される光を前記像担持体の表面に集光する集光部、及び前記集光部と一体に形成されて前記光源と前記集光部とが予め定められた位置関係となる支持位置で前記光源を支持する光源支持部を有する除電部と、
を備える画像形成ユニット。