JP3940039B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、回動する感光体の回りにそれぞれ配設された現像装置と転写装置との間に転写前露光装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機，静電プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、帯電器で一様に帯電された感光体の表面を画像露光することによって静電潜像を形成し、それを現像装置により現像してトナー像としている。
そのトナー像は、転写装置の転写チャージャの作用により転写紙に転写され、その転写紙が感光体から分離された後にトナー像が定着器によって定着される。
このようにして画像が転写紙に転写されるが、その現像工程と転写工程との間において、トナー像が形成された感光体に露光ランプからの光を照射してトナー像の下の静電潜像の電荷を減衰させ、それによって転写工程における転写電流を効率よく転写材に作用させて、低い転写電流から高い転写電流まで安定した転写効率が得られるようにする転写前露光装置(ＰＴＬ)が知られている（例えば特開昭５９−１３３５６２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような露光ランプから光を照射する転写前露光装置は、通常の場合において現像装置の下側の近接した位置に設置されることが多いので、現像装置や感光体から飛散するトナーがそのランプの発光面に付着して、それを汚してしまうことが多かった。
そのようになると、感光体に対する転写前露光装置からの光が、その付着したトナーによって遮られるようになるので、感光体上に形成された静電潜像を露光により弱める作用が光量不足により不十分となって、転写不良が発生しやすくなる。
そのため、このような転写前露光装置は、発光部の表面に付着した汚れを短期の周期で清掃することによって取り除いて転写不良の発生を防止する必要があったので、そのメンテナンスに要するコストが多くかかってしまうという問題点があった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、転写前露光装置の発光部を頻繁に清掃しなくても転写不良が発生しないようにして、メンテナンスコストの上昇を抑えることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するため、回動することによりその回動方向に層流を発生させる感光体と、その感光体の回りにそれぞれ配設された現像装置と転写装置との間に設けられ上記感光体へ向けて除電用の光を照射する転写前露光装置とを備えた画像形成装置において、
上記転写前露光装置を、感光体に対向する面と感光体の表面との間の距離が感光体の進行方向上流側よりも下流側で広くなるように取付けることにより、上記対向する面が上記層流の流れの陰の部分に位置するようにしたものである。
【０００５】
【作用】
このように構成した画像形成装置によれば、感光体の回りに浮遊するトナーは回動する感光体によってできる層流に乗ってその回動方向に移動していくが、転写前露光装置の発光部は下流側が広くなっているためその層流の流れの陰となった部分に位置するので、その発光部にはトナーが付着しにくい。
【０００７】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
最初に、この発明による画像形成装置である複写機の感光体周辺について図３を参照して説明する。
図３に示す画像形成装置である複写機は、装置本体（図示せず）の略中央に矢示Ａ方向に回転可能にドラム状の感光体１が設けられており、その回りには帯電装置２と、現像装置６と、転写装置と分離装置とからなる転写・分離装置７と、クリーニングユニット８とがそれぞれ配設されている。
そして、その現像装置６と転写・分離装置７との間に、発光部となる発光ダイオード（以下ＬＥＤと云う）４から感光体１へ向けて除電用の光を照射する転写前露光装置３を配設している。
この複写機は、露光装置９からの光が感光体１の表面１ａに入射して、帯電装置２によって一様に帯電された帯電面が露光されてそこに静電潜像が形成され、それが現像装置６の現像スリーブ６ａによって供給されるトナーにより現像されてトナー像（可視像）となる。
【０００８】
一方、給紙カセツト（図示せず）内の転写紙Ｐは、所定のタイミングで回転する給紙ローラにより１枚ずつ送り出され、それがレジストローラ１３とそれに圧接回転する加圧ローラ１４との間で一旦停止されてタイミング調整された後に、感光体１上のトナー像と一致する正確なタイミングで転写・分離装置７が設けられている転写部に向けて搬送される。
その転写紙Ｐは、図３で上面側にトナー像が転写され、それが感光体１から分離されて図示しない定着装置へ搬送され、そこでトナーが定着された後に装置外部の排紙トレイ等へ排出される。
そして、その転写終了後に感光体１上に残った残留トナー及び紙粉等の異物は、クリーニングユニット８に設けられているクリーニングブレード８ａにより取り除かれ、その感光体１上に残った残留電位は除電ランプ５により取り除かれて、次の帯電装置２による帯電に備える。
【０００９】
次に、転写前露光装置３について、それを使用している図４，図５に示す参考技術を使用して説明する。
図３の現像装置６の下側に近接して設けられている転写前露光装置３は、図４及び図５に参考技術を示すようにプリント基板１１上に、所定の間隔を置いて複数のＬＥＤ４を半田付けしたＬＥＤアレーであり、その各ＬＥＤ４から除電用の光を照射する。
なお、この転写前露光装置３は、発光部に例えば蛍光灯や冷陰極管等を使用したものであってもよい。
１５は、各ＬＥＤ４の光路を遮らないように、その各ＬＥＤ４に近接させて設けた管状のダクトであり、各ＬＥＤ４の発光面に近接した位置に多数の小孔１５ａが形成されている。
そのダクト１５は、図５に示すように一端が塞がれていて、他端側の膨出部１５ｂ内には気流発生手段である送風ファン１７が設けられていて、その送風ファン１７が図示しないモータによって回転されて、矢示Ｂ方向の気流を発生させるようになっている。
【００１０】
その気流は、図中に矢印で示すようにダクト１５の中を通り、各小孔１５ａからダクト外に吹き出るようになっており、その吹き出された気流が転写前露光装置３の各ＬＥＤ４の発光面へ吹き付けられる。
そのため、図３で説明した現像装置６や感光体１から飛散したトナーが、転写前露光装置３の各ＬＥＤ４の発光面に付着しようとしても、その発光面の付近には送風ファン１７によって発生されてダクト１５の各小孔１５ａから吹き出される気流が吹き付けられるので、そのトナーは付着しない。
したがって、その各ＬＥＤ４の発光面は、常にきれいな状態に保たれるので、各ＬＥＤ４から照射されて感光体１に届く光量が弱まらないので、十分な転写前露光ができることによって転写不良が発生しない。
【００１１】
次に、同様に転写前露光装置３を使用している他の参考技術について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６及び図７において図４及び図５と対応する部分には同一の符号を付してある。
この参考技術では、プリント基板１１にダクトを兼ねる透明体からなるカバー１８を取付け、そのカバー１８によってプリント基板１１上の各ＬＥＤ４を覆っている。したがって、この実施例では、このカバー１８が気流案内手段として機能する。
そのカバー１８には、各ＬＥＤ４に対応させて小孔１８ａをそれぞれ形成し、各ＬＥＤ４から照射した光をその小孔１８ａを通して感光体１の表面に直接照射できるようにしている。
【００１２】
また、図７に示すように、カバー１８の図で右側に送風ファン１７を設け、その送風ファン１７によって矢印Ｂ方向に発生させた気流を、カバー１８の中を通して各小孔１８ａから感光体１側へ吹き出させている。
これにより、感光体１等から飛散したトナーは、各ＬＥＤ４の発光面に付着しないばかりか、カバー１８についても各ＬＥＤ４の光路上には小孔１８ａがそれぞれ形成されているので、その各光路がトナー等によって遮られるようなことがない。
したがって、図４及び図５で説明した参考技術と同様な効果が得られる。
【００１３】
次に、この発明による画像形成装置が有する転写前露光装置３の取付けについて、図１を参照して説明する。なお、図１において図３と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施例では、転写前露光装置３を、感光体１に対向する面（正確にはＬＥＤ４の発光面となる図１で左側の面）と感光体１の表面１ａとの間の距離Ｌが、感光体１の進行方向（矢示Ａ方向）上流側よりも下流側（図で下側）で広くなる（Ｌ_１＜Ｌ_２）ように取付ける。
このようにすれば、現像装置６や感光体１から飛散したトナーは、感光体１の回転によって発生する層流（空気の粘性流であり、図中に矢印Ｃで図示）によって運ばれてくるが、転写前露光装置３の発光部である各ＬＥＤ４は、それぞれ感光体１の表面１ａとの間の距離Ｌが下流側の距離Ｌ_２の方が広くなることによって、その層流の流れの陰の部分に位置するようになるので、その各ＬＥＤ４の発光面にトナーが付着しにくい。
【００１４】
図２は転写前露光装置をその発光部であるＬＥＤにトナーが付着しにくいように配置した他の実施例を示す概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施例では、樹脂等からなる透明なカバー２８で各ＬＥＤ４及びプリント基板１１を覆うようにしている。そして、そのカバー２８の形状を、感光体１に対向する面２８ａと感光体１の表面１ａとの間の距離Ｌが、感光体１の進行方向(矢示Ａ方向)上流側よりも下流側で広くなるようにしている（Ｌ_１＜Ｌ_２）。
このようにすれば、カバー２８の面２８ａは上述した矢示Ｃで示す層流の陰の部分になるため、そこにトナーが付着しにくくなるので、各ＬＥＤ４から照射した光が感光体１の表面１ａを露光する光の光量の減少を防止することができる。
【００１５】
図８はコピー枚数と感光体の表面における転写前露光装置から照射した光の光量との関係を示す線図であり、横軸をコピー枚数、縦軸を初期の光量を１００％としたときの減衰率で表わした光量としている。
この図で、曲線Ａは従来の装置を使用した場合のものを示しており、曲線Ｂは図１及び図２で説明したこの発明による転写前露光装置を適用した画像形成装置の場合を示している。
この図から明らかなように、従来の装置を使用したものではコピー枚数に対する光量の減衰が大きいため、通常定められている定期的なメンテナンス時期以前に転写不良が発生してしまうが、この発明を適用したものでは、その光量の減衰は極めて低いため、定期的なメンテナンス時期まで転写不良が発生しない。
【００１６】
図９は転写前露光装置を感光体から所定の距離だけ離すことによって発光部であるＬＥＤにトナーが付着するのを防止するようにした参考技術を示す概略図であり、図１に対応する部分には同一の符号を付してある。
この参考技術は、感光体１の表面１ａと転写前露光装置３の発光部であるＬＥＤ４との距離をＬ（ｍｍ），感光体１の周速度をＶｐ（ｍｍ／sec）としたとき、Ｌ＞０．０８×Ｖｐ を満たす位置に転写前露光装置３を配置するようにしたものである。
このようにすれば、現像装置６や感光体１から飛散したトナーは、感光体１の回転によって発生する矢示Ｃで示す層流によってその矢示Ｃ方向に運ばれるが、図１０に示すように層流は感光体１から離れれば弱くなり、その感光体１の周速が速ければ強くなる性質があるので、転写前露光装置３は層流の影響をほとんど受けることがない。したがって、各ＬＥＤ４の発光面にはトナーの付着が極めて少なくなる。
なお、図９には層流の強弱(風速の強弱)を矢印の長さを変えて図示している。
【００１７】
図１１は透明な転写ベルトの内側に転写前露光装置を配設するようにした参考技術を示す概略図である。
この参考技術は、分離機能も備えた転写装置２３に、感光体１の表面１ａに外周面２５ａが接する透明な転写ベルト２５を使用し、その転写ベルト２５の内側に転写前露光装置３を配設するようにしている。
そして、その転写前露光装置３を、転写ベルト２５の転写領域の近傍に配設し、転写前露光をその透明な転写ベルト２５を通して行う。
このようにすれば、現像装置６(図３)や感光体１から飛散したトナーは転写ベルト２５に付着し、それが矢示Ｅ方向に回動する転写ベルト２５によってベルトクリーニング部材２６が設けられているクリーニング部まで搬送されて、そこでそのベルトクリーニング部材２６の先端部分で掻き落される。
したがって、転写前露光装置３の各ＬＥＤ４及び転写ベルト２５が、トナーの付着による汚れが殆どないきれいな状態に常に保たれる。
【００１８】
図１２は転写前露光装置を振動させる加振部材を設けた参考技術を示す概略図であり、図９と対応する部分には同一の符号を付してある。
この参考技術は、転写前露光装置３を振動させる加振部材３０を設けている。その加振部材３０は、例えば通電されることによって振動片３０ａが、図１２で矢示方向に連続あるいは間欠的に振動するものであり、その振動時に振動片３０ａの先端が転写前露光装置３のプリント基板１１の背面の当接部に当接し、それが振動される。
そのため、現像装置６や感光体１から飛散したトナーは小さな帯電量しか持たないため、弱いクーロン力と分子間に作用する力のみで転写前露光装置３の各ＬＥＤ４の発光面等に付着しているので、それが加振部材３０によって加えられる振動によって容易に落下する。
したがって、その各ＬＥＤ４の発光面を常にきれいな状態に保つことができる。
また、この参考技術では、転写前露光装置３の一部に加振部材３０の振動片３０ａを直接接触させてそれを加振するようにしたが、転写前露光装置３に図２に示したようなカバー２８が設けられている構成の場合には、そのカバーを加振するようにすれば、同様な効果が得られる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による画像形成装置によれば、転写前露光装置を感光体に対向する面と感光体の表面との間の距離が感光体の進行方向上流側よりも下流側で広くなるように取付けているので、感光体の回りにその回動方向に発生する層流に乗って移動する浮遊トナーは、上記層流の流れの陰となった部分に位置する転写前露光装置の発光部には付着しにくい。したがって、非常に簡単な構成でありながら、発光部がトナーで汚れるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例を示す画像形成装置である複写機の転写前露光装置付近を示す概略図である。
【図２】 転写前露光装置をその発光部にトナーが付着しにくいように配置した他の実施例を示す概略図である。
【図３】 同じくその転写前露光装置を備えた複写機の感光体周辺を示す概略構成図である。
【図４】 図１の転写前露光装置を使用している画像形成装置の参考技術を転写前露光装置付近について示す斜視図である。
【図５】 同じくその転写前露光装置の近傍に気流を導く装置を一部を断面にして示す平面図である。
【図６】 転写前露光装置の近傍に気流を導く装置を備えた他の参考技術を示す斜視図である。
【図７】 同じくその装置を断面状態で示す平面図である。
【図８】 コピー枚数と感光体の表面における転写前露光装置からの光量との関係を示す線図である。
【図９】 転写前露光装置を感光体から所定の距離だけ離すことによってトナーが発光部に付着するのを防止するようにした参考技術を示す概略図である。
【図１０】 感光体からの距離とその感光体の回りに発生する層流の風速との関係を示す線図である。
【図１１】 透明な転写ベルトの内側に転写前露光装置を配設するようにした参考技術を示す概略図である。
【図１２】 転写前露光装置を振動させる加振部材を設けた参考技術を示す概略図である。
【符号の説明】
１：感光体 １ａ：表面
３：転写前露光装置 ４：発光ダイオード(ＬＥＤ)
６：現像装置 ７：転写分離装置
２３：転写装置 ２５：転写ベルト
３０：加振部材

Claims (1)

1. 回動することによりその回動方向に層流を発生させる感光体と、その感光体の回りにそれぞれ配設された現像装置と転写装置との間に設けられ前記感光体へ向けて除電用の光を照射する転写前露光装置とを備えた画像形成装置において、
   前記転写前露光装置を前記感光体に対向する面と該感光体の表面との間の距離が前記感光体の進行方向上流側よりも下流側で広くなるように取付けることにより、前記対向する面が前記層流の流れの陰の部分に位置するようにしたことを特徴とする画像形成装置。

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