JP4784126B2 - 光除電装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような光除電装置にあっては、光源からの光をライトガイドを通して感光体面上で線状の光に変換しているため、感光体表面の全域を感光体の光感度に合わせた一様な光量で照射することが困難であり、感光体の残留電荷を十分除電することができず、ゴースト等の画像欠陥を発生し易かった。
特許文献1では、略円柱形状のライトガイドを用い、このライトガイドの感光体と対向する部位の反対側に略三角形状の断面を有する反射部を設け、この反射部によって光源から照射された光を効率よく感光体側へ照射しようとする提案がなされている。そして、ライトガイドはプロセスカートリッジ側に位置決めされる一方、光源(LED)は装置本体側に取り付けられている。
更に、この特許文献では、図10に示すように、硬質の遮光部材308を用い、ばね309による付勢力でライトガイド306に遮光部材308の端面を当てようとする提示もなされている。
光源2としては、感光体1の感度特性に適合する発光波長を有するものであれば特に限定されないが、小型化、省電力化の観点からLEDが好ましい。また、本件でいう「浮動支持」とは、光源2の光軸方向のみならず、光軸と直交する方向にも追従できる範囲は許容できる移動しろ(遊び)を持つことを意味する。このことにより、導光体3と光源2との位置決めが一層容易になり、導光体3中心への光源2の位置決めが一層やり易くなる。
また、導光体3としては感光体1の有効幅をカバーできる長さであれば、その形状は特に限定されず、通常の導光体3が使用できる。尚、導光体3にプリズムレンズ加工等の処理を施して、感光体1に有効な光照射が行われるようにすることは差し支えない。
また、本発明では、光源2の光軸が延びる方向に光源保持部材5を弾性付勢し、前者の態様にあっては、導光体3が光源保持部材5の端部形状に沿って光軸に交差する方向に移動するときに、光軸方向に沿って光源保持部材5を移動させることで導光体3の光軸方向への移動を伴わずに位置決め凹部7と位置決め凸部8とを着脱自在に嵌合させる弾性部材を備えている。また、後者の態様にあっては、導光体案内部材6が光源保持部材5の端部形状に沿って光軸に交差する方向に移動するときに、光軸方向に沿って光源保持部材5を移動させることで導光体3の光軸方向への移動を伴わずに位置決め凹部7と位置決め凸部8とを着脱自在に嵌合させる弾性部材を備えている。このことにより、位置決め時における光源保持部材5の移動も可能になり、また、浮動支持を行うようにすることも容易になる。尚、弾性部材としては、光源保持部材5を弾性付勢できるものであればよく、代表的態様としてはコイルスプリングが挙げられる。
更にまた、導光体案内部材6が位置決め凸部8を備える態様においては、この位置決め凸部8は導光体3が兼用することも可能で、このように導光体3を直接位置決めに使用することで、導光体案内部材6を小さくでき、装置の小型化が可能になる。尚、導光体3を位置決めする際、導光体3に傷等による弊害を生じないようにすることは必要である。
更に、このとき、カラー画像形成装置に適用することも可能で、画像形成装置本体には複数のプロセスカートリッジを着脱自在に装着し、開閉カバーの開閉動作に連動して複数の光源保持部材5を夫々対応する複数の導光体案内部材6側に移動可能とするようにすればよい。
また、光源保持部材5及び導光体案内部材6のいずれか一方に位置決め凹部7を、他方に位置決め凸部8を設ける態様にあっては、導光体3は、光源2と導光体3とが位置決めされる際に導光体3の入射面が光源保持部材5に接触しないように導光体案内部材6の奥側に位置することが好ましい。
更にまた、本発明は、感光体と上述の光除電装置とを備える画像形成装置をも対象とするものである。
更に、このような光除電装置を利用することで、プロセスカートリッジを備えた小型、省電力の画像形成装置を提供することが可能になる。
更にまた、感光体と上述した光除電装置を備えた小型、省電力の画像形成装置を提供することが可能になる。
◎実施の形態1
図2は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態1を示す。
同図において、画像形成装置は所謂タンデム型のカラー画像形成装置であり、装置筐体21内に4つの色(本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成ユニット22(具体的には22a〜22d)を縦方向に配列し、その下方には供給用の用紙24が収容される給紙カセット23を配設すると共に、各画像形成ユニット22に対応した箇所には給紙カセット23からの用紙24の搬送路となる用紙搬送路25を垂直方向に配置したものである。
ここで、プロセスカートリッジ30は、例えば感光体ドラム31と、この感光体ドラム31を予め帯電する帯電ロール32と、帯電された感光体ドラム31上に前記露光装置40にて露光形成された静電潜像を対応する色トナーで現像する現像装置33と、感光体ドラム31上の廃トナーを除去するクリーニング装置34と、帯電された感光体ドラム31の表面電荷を光除電するライトガイド35とを一体的にカートリッジ化したものである。
一方、露光装置40は、ケース41内に図示外の半導体レーザ、ポリゴンミラー42、結像レンズ43及びミラー44等を格納し、半導体レーザからの光をポリゴンミラー42で偏向走査し、結像レンズ43、ミラー44を介して感光体ドラム31上の露光ポイントに光を導くようにしたものである。
この搬送ベルト53は用紙24を静電吸着し得るベルト素材(ゴム又は樹脂)にて構成され、一対の張架ロール51,52に掛け渡されており、本実施の形態では、上方側の張架ロール52が駆動ロール、下方側の張架ロール51が従動ロールになっている。
更に、最下流画像形成ユニット22dの下流側に位置する用紙搬送路25には定着装置64が設けられると共に、この定着装置64の下流側には用紙排出用の排出ロール66が設けられており、装置筐体21の上部に形成された収容トレイ67に排出用紙が収容されるようになっている。
尚、図2中、符号80は高圧用の装置デバイスに高電圧を供給する高圧電源を示し、符号81は低圧用の装置デバイスに低電圧を供給する低圧電源を示す。
今、図2に示すように、各画像形成ユニット22(22a〜22d)では、感光体ドラム31が帯電ロール32により帯電され、露光装置40により感光体ドラム31上に潜像が形成された後に、現像装置33により可視像(トナー像)が形成される。
一方、給紙カセット23からの用紙24はピックアップロール61にて所定のタイミングで繰り出され、搬送ロール62及びレジストロール63を介して搬送ベルト53の吸着位置へと送り込まれ、搬送ベルト53に吸着された状態で転写位置へと送り込まれるようになっている。
そして、各画像形成ユニット22における感光体ドラム31上のトナー像は転写ロール50により用紙24に夫々転写され、定着装置64にて用紙24上の各色成分未定着トナー像が定着された後、定着済みの用紙24は収容トレイ67へ排出される。
同図において、プロセスカートリッジ30は、感光体ドラム31、帯電ロール32、現像装置33の一部、クリーニング装置34のほかに、クリーニング処理前に感光体ドラム31を光除電する導光体としてのライトガイド35が含まれる感光体カートリッジ30aと、この感光体カートリッジ30aの下方側に前記感光体カートリッジ30aに対して揺動自在で且つ位置決めされた状態で設けられると共に現像装置33の主要部が含まれる現像カートリッジ30bとを備えている。
そして、感光体カートリッジ30aはクリーニング装置34をユニット化したクリーニングユニットとサブトナー補給ユニット120とを横方向に一体化した構成になっており、また、現像カートリッジ30bは現像ユニット100とメイントナー補給ユニット110とを横方向に一体化した構成になっている。尚、図中符号103は感光体ドラム31を現像する現像ロールである。
そして、装置筐体21のカートリッジ受部(図示せず)にプロセスカートリッジ30を装着した時に、感光体ドラム31の支持軸の両端が、カートリッジ受部に設けられた図示外の固定受け部材により所定位置に固定されると共に、前記支持軸に対して回転自在な感光体ドラム31の片端に配設された駆動伝達部材(駆動伝達ギア)が、カートリッジ受部に設けられた図示外の駆動系に連結係合する。また、前記一対の支持突起141がカートリッジ受部の被係合部(凹部や孔等)に係合し、感光体カートリッジ30aが装置筐体21に位置決め固定されるようになっている。ここで、装置筐体21のカートリッジ受部はプロセスカートリッジ30を収容保持できるものであればよく、筐体フレーム自体を用いて構成してもよいし、筐体フレームに別部材を設けて構成してもよい。
特に、本実施の形態にあっては、前記支持突起141は、感光体ドラム31から離れたユニット外壁に設けられると共に、感光体ドラム31の軸方向と異なる方向に対して位置決めされていることから、感光体カートリッジ30aを安定支持することができる。そしてまた、前記支持突起141は一対設けられ、感光体カートリッジ30aの支持点を四つとし、各支持点でのプロセスカートリッジ30の重量負担を少なくし、また、プロセスカートリッジ30のねじれ変形も矯正するようになっている。
尚、図4中、符号142はプロセスカートリッジ30を着脱操作する際の把持アームである。
ライトガイド35は、例えばアクリル樹脂等の透光性材料からなる棒状のもので、その周面のうち感光体ドラム31に対向する部分以外は、ABS樹脂やPS樹脂等のプラスチック製の白いカバー35bで覆われ、ランプユニット200側の端面が入射面35aとなっている。尚、本実施の形態では、ライトガイド35自体には何ら加工を施していないが、例えばプリズム加工等を行い、入射面から入った光を有効に感光体ドラム31表面に導くようにしても差し支えない。
そして、このようなライトガイド35は白いカバー35b毎、プロセスカートリッジ30側に収容され、感光体ドラム31に対し所定の位置に配設される。また、ライトガイド35の入射面35a側の一部がプロセスカートリッジ30から突出するようになっている。
また、このランプハウジング202の外周面にはリング状の突起202aを設け、この突起202aと装置筐体21に固定配置されたストッパ203との間には、弾性部材としてのコイルスプリング204が介挿されている。これにより、ランプハウジング202を光軸方向に移動できるようになり、LED201も同時に移動するようになる。尚、リング状の突起202aは装置筐体21側に固定配置された図示外の部材により、ランプハウジング202がライトガイド35側へ移動しすぎないように規制されている。
更に、本実施の形態ではランプハウジング202のライトガイド35方向端の一部には、ライトガイド35の着脱を行い易くするための傾斜部202bがその外周面及び内周面の両側に亘って設けられている。
本実施の形態では、このような構成を採ることで、ランプユニット200側が位置決め凹部、ライトガイド35側が位置決め凸部を構成するようになっている。
本実施の形態では、ランプハウジング202とストッパ203との間に隙間が設けているため、ランプハウジング202がライトガイド35の移動方向にも多少移動することができるようになり、ランプハウジング202とライトガイド35との組立誤差等によるずれが生じても、このずれを吸収することができ、LED201の光軸をライトガイド35の入射面35aの略中心に合わせることが可能になる。
そのため、LED201の発光光量を有効にライトガイド35に導くことができ、装置の小型化、省電力化に有効な光除電装置を実現することができるようになる。
尚、本実施の形態では、ライトガイド35の入射面35aに傷等ができないようにすることが必要であることは云うまでもない。
また、本実施の形態では、ランプユニット200側が位置決め凹部、ライトガイド35側が位置決め凸部となる構成を採ったが、これとは逆に、ランプユニット200側を位置決め凸部、ライトガイド35側を位置決め凹部とするように構成することも可能であり、この場合にも上述した構成と同様の効果が得られることは云うまでもない。
図6(a)(b)は、本発明が適用された光除電装置の実施の形態2を示す。同図において、ライトガイド35とランプユニット200との位置合わせ機構は実施の形態1と略同様であるが、本実施の形態では位置合わせ時にライトガイド35の入射面35aがランプハウジング202と接触しないようになっている点が実施の形態1と異なる。尚、実施の形態1と同様の構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
そして、最終的にランプハウジング202のストッパ部202cにライトガイド35のカバー35bの周面が達すると移動を停止する。尚、このとき、プロセスカートリッジ30は装置筐体21内への装着を完了していることは云うまでもない。
その結果、(b)に示すように、ライトガイド35の入射面35aはLED201の光軸に合わせた位置に位置決めされるようになる。
このように、本実施の形態においても、実施の形態1と同様の効果を奏する。また、ライトガイド35の入射面35aへの傷等を発生させる懸念もない。
図7は、本発明が適用された光除電装置の実施の形態3が搭載された画像形成装置を示す。同図において、本実施の形態における画像形成装置は実施の形態1の画像形成装置(図2参照)と略同様に構成されるが、本実施の形態では、例えばプロセスカートリッジ30を着脱するために、装置筐体21の一部に開閉扉21aを設け、この開閉扉21aが開いた状態となっている。尚、実施の形態1と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは詳細な説明は省略する。
本実施の形態におけるライトガイド35は、そのカバー35bの端部には内周面に沿って傾斜部35dが設けられ、この傾斜部35dはライトガイド35の入射面35a方向に窪む凹部形状となっている。
一方、ランプユニット200は、実施の形態1,2と異なり、ランプハウジング202の突起202aはライトガイド35側から離れる方向に位置し、ライトガイド35側には装置筐体21に固定配置されるストッパ203が設けられている。
更に、ランプハウジング202のライトガイド35側には、周面に傾斜部202dを設け、ランプハウジング202がライトガイド35に対し凸形状を呈している。更にまた、このランプハウジング202のもう一端側は、周面に傾斜部202eを設けた凸形状(略円錐形状)となっている。
このような構成において、連動板211が開閉扉21aの閉結動作によって図の矢印D方向に移動し、連動板211の傾斜部212がランプハウジング202の傾斜部202eに達すると、ランプハウジング202を矢印E方向に移動させるようになる(ライトガイド35の方向へ移動させる)。
そして、連動板211の傾斜部212を過ぎると、(b)のように、ランプハウジング202の移動は停止するようになる。このとき、ランプハウジング202で構成される位置決め凸部がライトガイド35側の位置決め凹部に嵌合し、また、互いに傾斜部202d,35dを備えているため、両者間での位置決め嵌合が容易になされることになる。
本実施の形態においても、LED201とライトガイド35の入射面35aとの位置決めが良好になされることから、小型化、省電力化の光除電装置が可能になる。
尚、本実施の形態では、連動板211を挿入させる際、連動板211の傾斜部212によってランプハウジング202の移動量が決定するように構成されたが、組立精度等を考慮すると、例えばランプハウジング202と連動板211との間に弾性部材(連動板211側には剛体摺動できるようにすることが好ましい)を設けるようにすれば、組立精度等による誤差を吸収でき、ランプハウジング202とライトガイド35との嵌合時の形状を一層安定化させることができるようになる。
Claims (10)
- 感光体表面に光を照射して当該感光体の残留電荷を除電する光除電装置であって、
光源と、
画像形成装置本体側に浮動支持され且つ前記光源を保持する光源保持部材と、
前記光源からの光を感光体表面に対しその回転軸方向に沿って導く導光体と、
感光体を支持する感光体支持部材に固定配置され且つ前記導光体を案内する導光体案内部材と、
前記光源と前記導光体とを位置決めする位置決め手段と、を備え、
前記位置決め手段は、
前記光源保持部材に設けられる位置決め凹部と、
前記導光体に設けられて前記位置決め凹部と嵌合する位置決め凸部と、
前記光源の光軸が延びる方向に前記光源保持部材を弾性付勢し、前記導光体が前記光源保持部材の端部形状に沿って前記光軸に交差する方向に移動するときに、前記光軸方向に沿って前記光源保持部材を移動させることで前記導光体の前記光軸方向への移動を伴わずに前記位置決め凹部と前記位置決め凸部とを着脱自在に嵌合させる弾性部材と、を有することを特徴とする光除電装置。 - 感光体表面に光を照射して当該感光体の残留電荷を除電する光除電装置であって、
光源と、
画像形成装置本体側に浮動支持され且つ前記光源を保持する光源保持部材と、
前記光源からの光を感光体表面に対しその回転軸方向に沿って導く導光体と、
感光体を支持する感光体支持部材に固定配置され且つ前記導光体を案内する導光体案内部材と、
前記光源と前記導光体とを位置決めする位置決め手段と、を備え、
前記位置決め手段は、
前記光源保持部材及び前記導光体案内部材のいずれか一方に設けられる位置決め凹部と、
前記光源保持部材及び前記導光体案内部材のうち前記位置決め凹部が設けられなかった部材に設けられて前記位置決め凹部と嵌合する位置決め凸部と、
前記光源の光軸が延びる方向に前記光源保持部材を弾性付勢し、前記導光体案内部材が前記光源保持部材の端部形状に沿って前記光軸に交差する方向に移動するときに、前記光軸方向に沿って前記光源保持部材を移動させることで前記導光体の前記光軸方向への移動を伴わずに前記位置決め凹部と前記位置決め凸部とを着脱自在に嵌合させる弾性部材と、を有することを特徴とする光除電装置。 - 請求項1記載の光除電装置において、
位置決め凹部には、導光体の位置決め凸部との着脱を容易にする傾斜部を備えることを特徴とする光除電装置。 - 請求項2記載の光除電装置において、
位置決め凹部又は位置決め凸部の少なくとも一部には、互いの着脱を容易にする傾斜部を備えることを特徴とする光除電装置。 - 感光体表面に光を照射して当該感光体の残留電荷を除電する光除電装置であって、
光源と、
画像形成装置本体側に浮動支持され且つ前記光源を保持する光源保持部材と、
前記光源からの光を感光体表面に対しその回転軸方向に沿って導く導光体と、
感光体を支持する感光体支持部材に固定配置され且つ前記導光体を案内する導光体案内部材と、
前記光源と前記導光体とを位置決めする位置決め手段と、を備え、
前記位置決め手段は、
前記光源保持部材及び前記導光体案内部材のいずれか一方に設けられる位置決め凹部と、
前記光源保持部材及び前記導光体案内部材のうち前記位置決め凹部が設けられなかった部材に設けられて前記位置決め凹部と嵌合する位置決め凸部と、
前記光源保持部材を前記光源の光軸が延びる方向とは逆方向に弾性付勢する弾性部材と、
少なくとも感光体を有し且つ画像形成装置本体側に着脱自在なプロセスカートリッジを着脱可能にする画像形成装置本体側の開閉カバーの開閉動作に連動して前記光源保持部材を摺動することで当該光源保持部材を前記光軸方向に沿って導光体側へ移動させ、前記導光体の前記光軸方向への移動を伴わずに前記位置決め凹部と前記位置決め凸部とを着脱自在に嵌合させる摺動部材と、を有することを特徴とする光除電装置。 - 請求項5記載の光除電装置において、
前記光源保持部材には、摺動部材が摺動可能な斜面を備えることを特徴とする光除電装置。 - 請求項5又は6に記載の光除電装置において、
画像形成装置本体には複数のプロセスカートリッジを着脱自在に装着し、開閉カバーの開閉動作に連動して複数の光源保持部材を夫々対応する複数の導光体案内部材側に移動可能とすることを特徴とする光除電装置。 - 請求項2又は5に記載の光除電装置において、
前記導光体は、前記光源と前記導光体とが位置決めされる際に当該導光体の入射面が前記光源保持部材に接触しないように前記導光体案内部材の奥側に位置することを特徴とする光除電装置。 - 画像形成装置本体に着脱自在に装着され且つ感光体を含むプロセスカートリッジと、
このプロセスカートリッジと画像形成装置本体との間に設けられる請求項1,2,5のいずれかに記載の光除電装置とを含むことを特徴とする画像形成装置。 - 感光体と、
請求項1,2,5のいずれかに記載の光除電装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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