JP5398487B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体ドラムの表面を除電する除電器を備えた画像形成装置に関するものである。

プリンタやコピー機等の電子写真方式の画像形成装置は、一般的に、感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電器と、前記表面を露光して、該表面上に静電潜像を形成する露光器と、静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像器と、トナー像が転写材に転写された後に、感光体ドラムの表面上に残留する残留トナーを除去するクリーナーと、感光体ドラムの表面上に残留する電荷を除去する除電器とを含む。

除電器としては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）を用いる光除電方式を採用したものが主流である。しかしながら、ＬＥＤのような点光源を用いた除電器では、感光体ドラム上に除電光を照射したときに輝度ムラが生じ易いという問題がある。特に、感光体ドラムの軸方向端部における光量が低下する傾向がある。このため、前記軸方向端部の側においてＬＥＤの配置密度を高くしたり、除電器の軸方向長さを必要以上に長くしたりして、感光体ドラムの軸方向端部の光量低下を抑止する方策が採用されている。しかし、ＬＥＤの配置密度を高くするとＬＥＤの配置個数の増加に伴いコストアップが生じたり、温度が上昇し易くなったりするという弊害が生じる。また、除電器を長くすると、当該除電器が必要以上にスペースを占有し画像形成装置の小型化を阻害するという問題が生じる。このため、例えば特許文献１のような光除電方式の除電器を搭載した画像形成装置が開示されている。

特開２００６−２３４８８２号公報

ＬＥＤのような点光源を用いた除電器では、感光体ドラム上に除電光を照射したときに輝度ムラが生じ易いという問題がある。特に、感光体ドラムの軸方向端部における光量が低下する傾向がある。このため、特許文献１では、除電装置の導光部材の出射端から感光体ドラムまでの照射幅を軸方向中央部よりも軸方向端部で長く設定し、軸方向端部での除電光の照射時間を軸方向中央部よりも長くする方法が採用されている。除電光の照射時間が長いとトータルの除電光量も増加するため、軸方向端部における光量の低下を防ぐことができる。

しかし、この方法では照射時間を長くするため、軸方向端部における感光体ドラム表面では除電光照射範囲を通常より広く取る必要がある。このような照射範囲の拡張の要請は、他の機器の配置位置の自由度を規制し、結果として画像形成装置の小型化を阻害することがある。

本発明は、このような問題を解消するべくなされたものであり、像担持体の表面に除電光を感光体ドラム表面の除電光照射範囲を軸方向中央部と軸方向端部で略一定にすることで、できるだけドラム周りの除電範囲をコンパクトにすることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、トナー像が形成される表面を有し、軸回りに回転する像担持体と、前記トナー像の形成のために前記像担持体の前記表面を帯電させる帯電器と、前記トナー像が前記像担持体から転写材に転写された後、前記像担持体の前記表面を除電する除電器と、を備え、前記除電器は、前記像担持体の軸方向に配列され、除電光を発生する複数の光源と、前記複数の光源と前記表面との間に配置され、前記除電光を前記表面に導光する導光部材と、を含み、前記導光部材は、前記像担持体の軸方向中間部分に前記除電光を導光する第１導光部分と、前記像担持体の軸方向両端部分のそれぞれに前記除電光を導光する第２導光部分とを含み、前記複数の光源は、前記第１導光部分に光を入射させる第１光源と、前記第２導光部分に光を入射させる第２光源とを含み、前記第２導光部分は、前記第１導光部分に入射した前記第１光源の除電光が該第２導光部分に進入することを許容する一方で、該第２導光部分に入射した前記第２光源の除電光が前記第１導光部分に進入することを規制する規制手段を有し、前記第２導光部分は、前記第２光源からの除電光が入射される入射面と、前記除電光が出射される出射面と、前記第１導光部分との境界面とを有しており、前記規制手段による前記規制は前記境界面において行われることを特徴とする。

この構成によれば、規制手段の作用によって、第１導光部分に入射した第１光源の除電光の第２導光部分への進入を許容する一方、第２導光部分に入射した第２光源の除電光については第１導光部分に進入することが規制されるため、像担持体の両端部には、第１光源からの除電光と、第２光源からの除電光とが共に照射されることになり、結果として像担持体の両端部の除電光の光量低下が解消される。

上記構成において、前記第２導光部分は、前記軸方向において外部に向く外側端面を有し、前記規制手段は、さらに、前記第２光源の除電光が前記外側端面から外部に漏洩することを規制することが望ましい。

導光部材が軸方向端部に外側端面を有する場合、除電光は前記外側端面から像担持体の外側に漏洩することがある。上掲の特許文献１の装置においても、このような除電光の漏れが考慮されておらず、感光体ドラム（像担持体）の軸方向端部から外部へ漏洩し、感光体ドラムに照射されない無駄な除電光が生ずることになる。しかし、上記構成によれば、前記規制手段が前記除電光の漏れを抑止する結果、像担持体の表面に除電光を無駄なく均一に照射させることができる。

上記構成において、前記規制手段として、前記第２導光部分の屈折率が、前記第１導光部分の屈折率よりも大きくなるよう、前記第２導光部分を構成する部材が選ばれていることが望ましい。

かかる構成によれば、第１および第２導光部分の屈折率の差によって、除電光は、第１導光部分から前記境界面を超えて第２導光部分に進入することができるが、その逆は阻止される。このように屈折率に注目して第１および第２導光部分の材質を異ならせるという簡便な方策で像担持体の両端部の光量低下を解消することができ、コスト面で非常に有利である。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、トナー像が形成される表面を有し、軸回りに回転する像担持体と、前記トナー像の形成のために前記像担持体の前記表面を帯電させる帯電器と、前記トナー像が前記像担持体から転写材に転写された後、前記像担持体の前記表面を除電する除電器と、を備え、前記除電器は、前記像担持体の軸方向に配列され、除電光を発生する複数の光源と、前記複数の光源と前記表面との間に配置され、前記除電光を前記表面に導光する導光部材と、を含み、前記導光部材は、前記像担持体の軸方向中間部分に前記除電光を導光する第１導光部分と、前記像担持体の軸方向両端部分のそれぞれに前記除電光を導光する第２導光部分とを含み、前記複数の光源は、前記第１導光部分に光を入射させる第１光源と、前記第２導光部分に光を入射させる第２光源とを含み、前記第２導光部分は、前記第１導光部分に入射した前記第１光源の除電光が該第２導光部分に進入することを許容する一方で、該第２導光部分に入射した前記第２光源の除電光が前記第１導光部分に進入することを規制する規制手段を有し、前記規制手段として、前記第２導光部分の屈折率が、前記第１導光部分の屈折率よりも大きくなるよう、前記第２導光部分を構成する部材が選ばれ、前記第２導光部分は、前記第２光源からの除電光が入射される入射面と、前記除電光が出射される出射面と、前記第１導光部分との境界面とを有しており、前記境界面は、前記第１導光部分に向かう前記除電光が全反射される角度に傾斜されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、第２導光部分側の除電光は、前記境界面に到達しても、当該境界面で全反射して第１導光部分への進入が阻止される。従って、この第１導光部分への進入が阻止された光は、第２導光部分から像担持体の端部へ向けて照射されることになるため、像担持体の両端部の光量低下の解消に一層貢献する。

この場合、前記出射面の前記軸方向の長さが、前記入射面の前記軸方向の長さよりも長く設定されていることが望ましい。こうすることで入射面を介して第２導光部分に入射された除電光は、出射面へ向かう割合が多くなるため、結果として像担持体へ向かう光量を多くすることができる。

さらに、前記第２導光部分は、前記軸方向において外部に向く外側端面を有し、前記外側端面に、反射材が取り付けられていることが望ましい。こうすることで、第２導光部分へ進入して第２導光部分の軸方向の外側端面へ向かう除電光は、反射材によって反射されて第２導電部分内へ戻されるため、結果として像担持体の端部の光量低下が補われる。

本発明のさらに他の局面に係る画像形成装置は、トナー像が形成される表面を有し、軸回りに回転する像担持体と、前記トナー像の形成のために前記像担持体の前記表面を帯電させる帯電器と、前記トナー像が前記像担持体から転写材に転写された後、前記像担持体の前記表面を除電する除電器と、を備え、前記除電器は、前記像担持体の軸方向に配列され、除電光を発生する複数の光源と、前記複数の光源と前記表面との間に配置され、前記除電光を前記表面に導光する導光部材と、を含み、前記導光部材は、前記像担持体の軸方向中間部分に前記除電光を導光する第１導光部分と、前記像担持体の軸方向両端部分のそれぞれに前記除電光を導光する第２導光部分とを含み、前記複数の光源は、前記第１導光部分に光を入射させる第１光源と、前記第２導光部分に光を入射させる第２光源とを含み、前記第２導光部分は、前記第１導光部分に入射した前記第１光源の除電光が該第２導光部分に進入することを許容する一方で、該第２導光部分に入射した前記第２光源の除電光が前記第１導光部分に進入することを規制する規制手段を有し、前記第１導光部分は、前記第１光源からの除電光が入射される第１入射面を有し、前記第２導光部分は、前記第２光源からの除電光が入射される第２入射面を有し、前記第１入射面には、前記軸方向に並んだ複数の凹面が形成され、前記第２入射面は、前記規制手段として凸状に膨設され、前記複数の凹面のうち、前記第２導光部分の近傍の凹面は、他の凹面よりも曲率半径が大きく設定されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、第２導光部分の入射面に設定された第２入射面は、凸状に膨設されて凸レンズの作用を備えたものになっているため、第２光源からの光は、この第２入射面を通ることにより拡散が防止され、像担持体の端部に集中的に照射される。従って、像担持体の端部の光量低下が解消される。

また、前記第１導光部分は、前記第１光源からの除電光が入射される第１入射面を有し、前記第１入射面には、前記軸方向に並んだ複数の凹面が形成されている。第１導光部分の入射面に設定された第１入射面は、凹面が形成されて凹レンズの作用を備えたものになっているため、第１光源からの光は、この第１入射面を通ることにより拡散され、像担持体の中央部に広範囲に亘って除電光が照射される。従って、像担持体の中央部の光量が均一化される。

また、前記複数の凹面にのうち、前記第２導光部分の近傍の凹面は、他の凹面よりも曲率半径が大きく設定されている。こうすることで、第２導光部分の近傍の第１光源から出射された光は、中央部程には拡散しないため、第２導光部分へ除電光を効果的に入射させることができる。

上記構成において、前記第１導光部分は、前記第１光源からの前記除電光が入射される第１入射面を有し、前記第２導光部分は、前記第２光源からの前記除電光が入射される第２入射面を有し、前記第２入射面を介した単位長当たりの除電光の入射量が、前記第１入射面を介した単位長当たりの除電光の入射量よりも多いことが望ましい。

かかる構成によれば、通常、必要な光量を確保することが困難であった導光部材の両端部を対象とし、当該両端部に対応する第２入射面を介した単位長当たりの除電光の入射量を、中央の第１入射面を介した単位長当たりの除電光の入射量よりも多いことにより、従来の入射量が少ないという不都合が解消され、結果として像担持体の端部の光量低下を解消することができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、第１導光部分に入射した第１光源からの除電光の第２導光部分への進入を許容する一方、第２導光部分に入射した第２光源の除電光については第１導光部分に進入することが規制手段により規制されるため、像担持体の両端部には、第１光源からの除電光と、第２光源からの除電光とが共に照射されることになり、結果として像担持体の両端部の除電光の光量低下を解消することができる。

このように、規制手段を採用することで、とりわけ除電光が前記外側端面から外部に漏洩することをも規制する規制手段を採用することで、従来行われていたような、感光体ドラムの軸方向端部における除電光の照射時間を長くし、ドラム表面における除電光照射範囲を中央部よりも広くする必要はなく、また、軸方向端部における除電光の外部への漏洩を防ぐことができ、効果的に軸方向端部の除電光量低下を解消させることができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概要を示す説明図である。 図１の画像形成装置の構成要素である画像形成部の拡大説明図である。 感光体ドラム周面の除電光量と、表面電位との関係を示すグラフである。 第１実施形態の導光板が採用された除電器の一実施形態を示す分解斜視図である。 図４に示す第１実施形態の除電器の組み立て斜視図である。 図５に示す第１実施形態の除電器のＶＩ−ＶＩ線視の断面図である。 第２実施形態の除電器が適用された除電器を示す図６と同一視点から見た断面図である。 第３実施形態に係る導光部材を示す斜視図であり、（Ａ）は、第３実施形態の導光部材の第１例、（Ｂ）は、第３実施形態の導光部材の第２例をそれぞれ示している。

まず、除電器が適用された本発明に係る画像形成装置について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概要を示す説明図であり、図２は、図１の画像形成装置の構成要素である画像形成部の拡大図である。なお、図１および図２におけるＸ方向を左右方向といい、特に−Ｘを左方、＋Ｘを右方という。

まず、図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、複写機、プリンタおよびファクシミリ装置としての機能を有する、いわゆる複合機として使用されるものであり、胴内排紙型と称される箱形を呈した装置本体１１と、この装置本体１１の上部に設けられた、原稿画像を読み取る画像読取部１６とを備えた基本構成を有している。

前記装置本体１１には、画像読取部１６が有する光学系ユニットによって読み取られた原稿Ｐ１の画像情報、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報あるいは通信回線を介して伝送された画像情報等に基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、用紙Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１４とが内装されている。装置本体１１の頂部と画像読取部１６との間には、排出された定着処理後の用紙Ｐを受ける胴内排紙トレイ１５１を備えた排紙部１５が形成されている。

前記画像読取部１６は、頂部に設けられた図略のコンタクトガラス上に載置されたり、図略の原稿自動読取装置からコンタクトガラス上に供給されたりする原稿Ｐ１の原稿面に光学系ユニットが有する光源からの光を照射して走査し、原稿面からの反射光で画像情報を読み取るように構成されている。反射光は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ、撮像素子）へ入射され、ここで反射光はアナログ信号に変換される。このアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換され、後述の露光装置１２４へ入力される。

前記画像読取部１６の外装カバーの適所には、原稿画像の読み取りや複写処理等に関する処理条件を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）等が設けられている。

前記画像形成部１２は、入力された画像情報に基づき用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させるものである。かかる画像形成部１２には、感光体ドラム（像担持体）１２１および現像装置１２２がそれぞれ設けられている。感光体ドラム１２１は、図１において時計方向へ向けて回転しつつ現像装置１２２からトナーの供給を受ける。現像装置１２２には、装置本体１１内の適所に着脱可能に装着されたトナーカートリッジ１２９からトナーが補給される。

感光体ドラム１２１の右側であって、現像装置１２２の直上位置には帯電器１２３が設けられているとともに、帯電器１２３の右方位置には露光装置１２４が設けられている。そして、感光体ドラム１２１は、前記帯電器１２３によって周面が一様に帯電され、画像読取部１６で読み取られた画像データに基づくレーザー光が露光装置１２４から帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射される。これにより感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置１２２からトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

感光体ドラム１２１の直上位置には、当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２５が設けられている。そして、このクリーニング装置１２５と前記帯電器１２３との間には、クリーニング処理後の感光体ドラム１２１の周面に残留している電荷を取り除くための除電器２０が設けられている。この除電器２０により除電された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電器１２３へ向かうことになる。

クリーニング装置１２５で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。

因みに、図３は、感光体ドラム周面の除電光量と表面電位との関係を示すグラフである。なお、このグラフで示された感光体ドラム周面の除電光量と表面電位との間の関係は、ＯＰＣ（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：有機光導電体）製の感光体ドラム１２１が採用された場合のものである。このグラフで示すように、感光体ドラム１２１の周面の表面電位の値は、同周面に照射された除電光量に負の比例常数で比例して減少しているのが判る。この関係に基づいて感光体ドラム１２１の周面に照射される除電光量が設定される。

画像形成部１２の図１における左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４からの用紙Ｐがこの搬送ローラ対１１２の駆動で感光体ドラム１２１へ向けて搬送される。

かかる用紙搬送路１１１には、感光体ドラム１２１と対向した位置に当該感光体ドラム１２１と当接する転写ローラ１２６が設けられている。そして、用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐは、転写ローラ１２６と感光体ドラム１２１との間のニップ部へ到達すると、これらに押圧挟持されることによって感光体ドラム１２１上のトナー像が当該用紙Ｐに転写される。

前記定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙Ｐ上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、内部に加熱源である通電発熱体を備えた定着ローラ１３１と、図１における左方でこの定着ローラ１３１と対向配置された加圧ローラ１３２とを備えている。

そして、転写ローラ１２６を介して画像形成部１２から導出された転写処理済の用紙Ｐは、これら定着ローラ１３１および加圧ローラ１３２間のニップ部に押圧挟持されつつ定着ローラ１３１により熱を得てトナー画像の用紙Ｐへの定着処理が施される。これにより用紙Ｐ上のトナー画像は安定した状態になる。

定着処理の完了した用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１３を通って装置本体１１と画像読取部１６との間に形成された排紙部１５の胴内排紙トレイ１５１へ向けて排出される。

前記用紙貯留部１４は、装置本体１１における露光装置１２４の下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４１を有している。この用紙トレイ１４１には用紙束が貯留されている。そして、用紙トレイ１４１に貯留された用紙束からピックアップローラ１４２の駆動で用紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２へ導入される。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０は、用紙Ｐを手差しで給紙する手差し機構、用紙Ｐに両面印刷を施す両面印刷機構、コンピュータ等の外部の機器から伝送された画像情報に基づき印刷処理するプリンタ機能、通信回線を介して画像情報の送信、受信を行うファクシミリ機構等を備えているが、これらについての説明は省略する。

以下、図４および図５を基に、必要に応じて他の図面も参照しながら、第１実施形態に係る導光部材５０が採用された除電器２０について説明する。図４および図５は、第１実施形態の導光部材５０が採用された除電器２０の一実施形態を示す斜視図であり、図４は、分解斜視図、図５は、組み立て斜視図である。なお、図４および図５においてＸ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘを左方、＋Ｘを右方、−Ｙを前方、＋Ｙを後方という。

まず、図４に示すように、第１実施形態に係る除電器２０は、等ピッチで並設される複数のＬＥＤ（光源）３０と、これら複数のＬＥＤ３０を保持する前後方向に長尺のＬＥＤ基板４０と、前記複数のＬＥＤ３０からの光を導光する導光部材５０とがホルダー６０に保持されることによって構成されている。

前記各ＬＥＤ３０は、微小な直方体状を呈し、一面に発光面３０１を有している。かかるＬＥＤ３０は、発光面３０１を左方の導光部材５０に向けた状態で複数個がＬＥＤ基板４０の左面側に前後方向へ向けて等ピッチで並設されている。かかる複数（図４および図６に示す例では、１９個）のＬＥＤ３０の内、両端部のものを除いた中央部の１７個が中央部ＬＥＤ（第１光源）３１として設定され、両端部の２つが最端部ＬＥＤ（第２光源）３２として設定される。

前記ＬＥＤ基板４０は、長さ寸法が画像形成装置１０の装置本体１１の前後の内寸法より若干短めに設定され、これによって感光体ドラム１２１の軸方向の全長に対応し得るように寸法設定されている。かかるＬＥＤ基板４０の前後の端部には、左右方向に貫通したネジ孔４１がそれぞれ螺設されている。ＬＥＤ基板４０は、これらのネジ孔４１にビスＢがそれぞれ螺着され締結されることによりホルダー６０に固定される。

前記導光部材５０は、各ＬＥＤ３０から出射された光を通して感光体ドラム１２１の周面に照射させるためのものである。そして、第１実施形態の導光部材５０は、前後方向に長尺の平面視で台形状を呈する第１導光板（第１導光部分）５１と、この第１導光板５１の前後の縁部にそれぞれ密着状態で連設される前後一対の第２導光板（第２導光部分）５２と、各第２導光板５２の前後の端面にそれぞれ貼設された合成樹脂性の反射シート５３とを備えている。

このような導光部材５０は、これら第１および第２導光板５１，５２が合わされた状態で前後寸法がＬＥＤ基板４０の前後寸法と略同一に設定されているとともに、上下寸法もＬＥＤ基板４０の上下寸法と略同一に設定されている。

前記第１導光板５１は、ＬＥＤ基板４０に対向した対向縁面（右縁面（入射面）５１１）が、前後の端部のＬＥＤ３０を含まない長さ寸法に設定されている。これに対し、右縁面５１１と反対側の左縁面（出射面）５１２の長さ寸法は、右縁面５１１のそれより若干短めに設定されている。これによって第１導光板５１の前後の端面には、それぞれ傾斜縁面５１３が形成されている。前記右縁面５１１に対する前後の傾斜縁面５１３の傾斜角度は同一に設定されている。

前記各第２導光板５２は、ＬＥＤ基板４０に対向した対向縁面（右縁面（入射面）５２１）が、前後の端部の各１つのＬＥＤ３０のみを含みＬ長さ寸法に設定されている。これに対し、右縁面５２１と反対側の左縁面（出射面）５２２の長さ寸法は、右縁面５２１のそれより若干長めに設定されている。これによって前後の第２導光板５２の第１導光板５１に対する対向面には、第１導光板５１の傾斜縁面５１３と傾斜角度が等しい傾斜縁面５２３が形成されている。

また、第２導光板５２における各傾斜縁面５２３に対向した端縁面５２４に前記反射シート５３の鏡面側が貼着される。従って、ＬＥＤ３０からの第２導光板５２を通して反射シート５３に到達した光は、当該反射シート５３の鏡面によって反射されるため、傾斜縁面５２３を通って外部に洩れ出ることはない。

そして、第１導光板５１の前後の縁部には、上下方向に貫通した装着孔５１４がそれぞれ穿設されている。これらの装着孔５１４にビスＢを差し通してナットＮで締結することにより当該第１導光板５１がホルダー６０に固定される。

また、第２導光板５２の中央部には、上下方向に貫通した装着孔５２５がそれぞれ穿設されている。これらの装着孔５２５にビスＢを差し通してナットＮで締結することにより当該各第２導光板５２がホルダー６０にそれぞれ固定される。

前記ホルダー６０は、金属板をプレス処理することによって形成されている。かかるホルダー６０は、前記ＬＥＤ基板４０および導光部材５０に対応したホルダー板６１と、このホルダー板６１の右縁部から下方に向けて折り曲げられた状態の保持板６２と、ホルダー板６１の前後の縁部からそれぞれ上方に向かって突設された前後一対の突片６３とを備えている。前記保持板６２は、前記ＬＥＤ基板４０を保持するためのものである。

前記ホルダー板６１は、左右幅寸法がＬＥＤ基板４０および導光部材５０を合わせたそれらの左右寸法より若干長めに設定されているとともに、前後寸法が導光部材５０のそれと略同一に設定されている。かかるホルダー板６１には、第１導光板５１の一対の装着孔５１４に対応した位置、並びに各第２導光板５２の装着孔５２５に対応した位置にそれぞれ貫通孔６１１が穿設されている。

前記保持板６２には、ＬＥＤ基板４０の一対のネジ孔４１に対応した位置にそれぞれネジ孔６２１が螺設されている。従って、ＬＥＤ基板４０のＬＥＤ３０が設けられた面と反対側の面を保持板６２の左面に当接させた状態で、ビスＢを各ネジ孔４１に差し通し、引き続きネジ孔６２１に螺着して締結することにより、ＬＥＤ３０の発光面３０１が左方へ向いた状態で、ＬＥＤ基板４０がホルダー６０の保持板６２に固定される。

従って、ＬＥＤ基板４０が保持板６２に固定された後に、第１導光板５１および一対の第２導光板５２の各上面をホルダー板６１の下面に当接させ、引き続きビスＢをホルダー板６１の貫通孔６１１を介して第１導光板５１の装着孔５１４および一対の第１導光板５１の装着孔５２５にそれぞれ差し通し、当該ビスＢの先端にナットＮを螺着して締結することにより、第１および第２導光板５１，５２がホルダー６０のホルダー板６１に固定される。

このようにホルダー６０にＬＥＤ基板４０および導光部材５０が固定されることにより、図５に示すように、除電器２０が完成する。かかる除電器２０は、装置本体１１内の所定のフレームＦに突片６３を介してネジ止めされることにより、装置本体１１内の所定の位置に取り付けられる。

そして、第２導光板５２の屈折率の方が第１導光板５１の屈折率より大きくなるように第１および第２導光板５１，５２の材質が選択される。本実施形態においては、第１導光板５１としてポリカーボネートが、第２導光板５２として透明ガラスが採用されている。第１実施形態の導光部材５０においては、屈折率が相違する第１導光板５１と第２導光板５２とによって本発明に係る規制手段が構成されている。

また、第２導光板５２の右縁面５１１に対する傾斜縁面５２３の傾斜角度は、前後の最も端のＬＥＤ３０から第２導光板５２に入射し、かつ、反射シート５３で反射した入射光の全てが傾斜縁面５２３で全反射するように設定されている。従って、ＬＥＤ基板４０の前端および後端のＬＥＤ３０から照射された光は、反射シート５３がそれぞれ貼設された導光部材５０の前端面および後端面から外部に漏洩することはなく、しかも、第２導光板５２内を通って第１導光板５１側へ向かった光は全反射で第１導光板５１内へ入射することはないため、感光体ドラム１２１の周面の軸心方向の両端部が光量低下で充分な除電処理を施すことができなくなるような不都合の発生を防止することができる。

図６は、第１実施形態の導光部材５０の作用を説明するための図であり、図６（Ａ）は、図５のＶＩ−ＶＩ線視の断面図、図６（Ｂ）は、感光体ドラム１２１の周面の軸方向の位置と、同周面に照射される除電光量との関係を示すグラフである。なお、図６におけるＸおよびＹによる方向表示は、図４の場合と同様（−Ｘ：左方、＋Ｘ：右方、−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方）である。

まず、図６（Ａ）に示すように、導光部材５０の第１導光板５１に対応して設けられた複数（図６に示す例では１７個）の除両端ＬＥＤ３１の各々から出射された除電光は、所定の先広がり状態で第１導光板５１内をそれぞれ進行するため、各除両端ＬＥＤ３１からの光は、互いに重なり合った状態になり、これによって感光体ドラム１２１の周面に照射される除電光は、図６（Ｂ）に示すように、感光体ドラム１２１の軸方向に向けて振幅量が小さい波形（ｓｉｎカーブ）になり全体的には平準化している。

なお、最端部ＬＥＤ３２の近傍の除両端ＬＥＤ３１から出射された除電光は、その一部が第１および第２導光板５１，５２の当接面である傾斜縁面５１３，５２３を透過するが、その反射シート５３からの反射光は、第２導光板５２の傾斜縁面５２３で全反射する。従って、除両端ＬＥＤ３１から第２導光板５２へ入射した除電光は、再び第１導光板５１へ戻ることはなく、第２導光板５２の左縁面５２２から感光体ドラム１２１の端部へ向けて出射されることになる。

これらに対し最端部ＬＥＤ３２から出射された除電光は、全反射として最も厳しい条件となる、反射シート５３の最上部に向かったものであっても、当該反射シート５３で反射した後、傾斜縁面５２３で全反射するように当該傾斜縁面５２３のＬＥＤ基板４０に対する傾斜角度が設定されている。従って、最端部ＬＥＤ３２から出射された除電光が傾斜縁面５２３を透過して第１導光板５１側へ入射することはなく、最端部ＬＥＤ３２からの除電光は、全てが左縁面５２２を通り感光体ドラム１２１の端部の周面に向けて照射される。

従って、感光体ドラム１２１の各端部の周面は、点線で示す従来のように光量が低下することがなく、実線の波形で示すように、中央部と同様の除電光量を確保することができる。

以下、図７を基に、必要に応じて他の図面も参照しながら、第２実施形態に係る導光部材５０′が適用された除電器２０′について説明する。図７は、第２実施形態の導光部材５０′が適用された除電器２０′を示す図６の場合と同一視点から見た断面図である。なお、図７におけるＹによる方向表示は、図６の場合と同様（−Ｘ：左方、＋Ｘ：右方、−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方）である。

図７に示すように、第２実施形態に係る導光部材５０は、１枚ものの導光板５１′と、この導光板５１′の前後の端面に貼設される反射シート５３とを備えている。導光板５１′の右縁面５１１には、両端を除く複数（図７に示す例では、１７個）の除両端ＬＥＤ３１に対応する部分によって中央部入射縁部（第１入射面）５４が形成されているとともに、両端部の各１個の最端部ＬＥＤ３２に対応する部分によってそれぞれ端部入射縁部（第２入射面）５５が形成されている。

そして、中央部入射縁部５４には、除両端ＬＥＤ３１のさらに中央の複数（図７に示す例では１３個）の除両端ＬＥＤ３１（中央部ＬＥＤ３１１）に対向した位置に、平面視で半円状を呈した小径凹面５４１がそれぞれ凹設されている。また、中央部入射縁部５４には、その両端に各２つの除両端ＬＥＤ３１（端部ＬＥＤ３１２）に対応した小径凹面５４１より曲率半径の値が大きい大径凹面５４２がそれぞれ形成されている。これらの各小径凹面５４１および大径凹面５４２は、それぞれ光を拡散させる凹レンズとしての作用を有する。端部入射縁部５５の近傍に大径凹面５４２を設けることで、除電光の拡散のし過ぎを防止することができる。

また、各端部入射縁部５５には、平面視で円弧状を呈する膨出面５５１がそれぞれ１つずつ形成されている。これらの膨出面５５１は、最端部ＬＥＤ３２に対応して設けられている。

導光部材５０′がこのように構成された除電器２０′のその他の構成は、第１実施形態の除電器２０と同様である。

第２実施形態の導光部材５０′によれば、中央部入射縁部５４において中央部ＬＥＤ３１１から出射された除電光は、小径凹面５４１において凹レンズとしての作用を受けることから、先広がりに広がった状態で導光板５１′内を透過し、左縁面５１２から出射されるため、複数の中央部ＬＥＤ３１１からの光が互いに重なり合う。これにより感光体ドラム１２１の周面では、バラツキが非常に少ない均等な状態で除電光が感光体ドラム１２１の周面に照射される。

また、端部ＬＥＤ３１２から出射された除電光は、大径凹面５４２において凹レンズとしての作用を受けることから、先広がりに広がった状態で導光板５１′内を透過するが、小径凹面５４１程には拡散しないため、感光体ドラム１２１の周面の端部に対して効果的に照射される。

また、最端部ＬＥＤ３２から出射された除電光は、膨出面５５１の凸レンズ作用によって広がらない状態で導光板５１′内を透過するため、光量が低下することなく感光体ドラム１２１の端部の周面へ照射される。これにより感光体ドラム１２１の周面の除電光量は、図７（Ｂ）に示すように、軸方向の全長に亘ってバラツキの小さい均等状態になる。従って、感光体ドラム１２１の各端部の周面は、点線で示す従来のように光量が低下することなく、実線の波形で示すように、中央部と同様の除電光量を確保することができる。

以下、図８を基に第３実施形態に係る導光部材５０″について説明する。図８は、第３実施形態に係る導光部材５０″を示す斜視図であり、図８（Ａ）は、第３実施形態の導光部材５０″の第１例、図８（Ｂ）は、第３実施形態の導光部材５０″の第２例をそれぞれ示している。なお、図８におけるＸおよびＹによる方向表示は、図４の場合と同様（−Ｘ：左方、＋Ｘ：右方、−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方）である。

図８に示すように、第３実施形態の導光部材５０″は、全体的に同一材料によって一体的に形成されている点については、第２実施形態の導光部材５０′の導光板５１′と同一であるが、右縁面には、第２実施形態のものの右縁面５１１（図７）に形成されているような小径凹面５４１、大径凹面５４２および膨出面５５１が形成されていない。

そして、導光部材５０″の第１導光板５１″の前後の端部からそれぞれ外方へ向かって一体的に延設された前後一対の第２導光板５２′の上下の厚み寸法が、第１導光板５１″のそれより広幅に設定されている。

そして、第１例の導光部材５０″にあっては、第２導光板５２′は、第１導光板５１の前後の端部からそれぞれ前後へ向かうに従い上下の厚み寸法が漸増するように−Ｘ方向から見た側面視で台形状に設定されている。

これに対し、第２例の導光部材５０″にあっては、各第２導光板５２′は、いずれも直方体状に設定されている。

このように構成された第３実施形態に係る導光部材５０″によれば、第２導光板５２′の第２入射面は、第１導光部材の第１入射面より広幅に設定され、これによって第２導光板（第２導光部分）５２′の第２入射面を介した除電光の単位長当たりの入射量は、第１導光板（第１導光部分）５１″の第１入射面を介した単位長当たりの除電光の入射量よりも多くなるため、結果として像担持体の端部の光量低下を解消することができる。

以上詳述したように、上記の各実施形態に係る画像形成装置１０は、トナー像が形成される周面を有し、軸回りに回転する感光体ドラム１２１と、トナー像の形成のために感光体ドラム１２１の表面を帯電させる帯電器１２３と、トナー像が感光体ドラム１２１から転写材に転写された後、感光体ドラム１２１の表面を除電する除電器２０とを備えてなるものである。

前記除電器２０は、感光体ドラム１２１の軸方向に配列され、除電光を発生する光源としての複数のＬＥＤ３０と、これらＬＥＤ３０と感光体ドラム１２１の周面との間に配置され、除電光を周面に導光する導光部材５０とを備えている。

そして、導光部材５０は、感光体ドラム１２１の軸方向中間部分に除電光を導光する第１導光部分（第１実施形態では第１導光板５１（図６参照）、第２実施形態では導光板５１′の内の端部入射縁面５５から入射した除電光が導光されない部分（図７参照）、第３実施形態では導光板５１″（図８参照））と、感光体ドラム１２１の軸方向両端部分のそれぞれに除電光を導光する第２導光部分（第１実施形態では第２導光板５２、第２実施形態では導光板５１′の内の端部入射縁面５５から入射した除電光が導光される部分（図７参照）、第３実施形態では第２導光板５２′）とを備えている。

しかも、複数のＬＥＤ３０は、第１導光部分に光を入射させる除両端ＬＥＤ３１と、第２導光部分に光を入射させる最端部ＬＥＤ３２とを含み、第２導光部分は、第１導光部分に入射した除両端ＬＥＤ３１の除電光が該第２導光部分に進入することを許容する一方で、該第２導光部分に入射した最端部ＬＥＤ３２の除電光が第１導光部分に進入すること、及び外部に漏洩することを規制する規制手段を有している（但し、図８に示す第３実施形態では規制手段について説明していない）。

このような構成によれば、規制手段の作用によって、第１導光部分に入射した除両端ＬＥＤ３１の除電光の第２導光部分への進入を許容する一方、第２導光部分に入射した最端部ＬＥＤ３２の除電光については第１導光部分への進入及び外部への漏洩が規制されるため、感光体ドラム１２１の両端部には、除両端ＬＥＤ３１からの除電光と、最端部ＬＥＤ３２からの除電光とが共に照射されることになり、結果として感光体ドラム１２１の両端部の除電光の光量低下を解消することができる。

このように、規制手段を採用することで、従来行われていたような、感光体ドラム１２１の端部により多くのＬＥＤ３０を配置したり、全体的にＬＥＤ３０の個数を増加させたり、あるいは、除電器２０そのものの長さ寸法を感光体ドラム１２１より長くしたりする必要がなくなるばかりでなく、感光体ドラム１２１の軸方向端部における除電光の照射時間を長くし、ドラム表面における除電範囲を中央部よりも広くする必要はなく、また、軸方向端部における除電光の外部への漏洩を防ぐことができ、効果的に軸方向端部の除電光量低下を解消させることができる。

そして、第１実施形態の導光部材５０においては、規制手段として、第２導光部分の屈折率が、第１導光部分の屈折率よりも大きくなるよう、第２導光部分を構成する部材が選ばれているため、第１および第２導光部分の屈折率の差によって、除電光は、第１導光部分から第２導光部分に進入することができるが、その逆は阻止される。このように屈折率に注目して第１および第２導光部分の材質を異ならせるという簡便な方策で感光体ドラム１２１の両端部の光量低下を解消することができる。

また、第２実施形態の導光部材５０′にあっては、第２導光部分は、最端部ＬＥＤ３２からの除電光が入射される端部入射縁部５５を有し、規制手段として、端部入射縁部５５が凸状に膨設されてなる凸レンズとしての膨出面５５１によって構成されているため、最端部ＬＥＤ３２からの光は、この端部入射縁部５５の膨出面５５１を通ることにより、凸レンズの作用により拡散が防止され、除電光を感光体ドラム１２１の端部に集中的に照射することができる。従って、感光体ドラム１２１の端部の光量低下を解消することができる。

さらに、第３実施形態の導光部材５０″にあっては、第２導光板５２′は、最端部ＬＥＤ３２からの光が入射される第２入射面を有し、第２入射面は、第１導光板５１の第１入射面よりも広幅とされているため、第２導光板５２′への第２入射面を介した単位長当たりの入射量を、第１導光部材５０への第１入射面を介した単位長当たりの入射量より多くすることができる。その結果として感光体ドラム１２１の端部の光量低下を解消することができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、除電器２０を備えた画像形成装置１０として複合機を例に挙げてした。複合機に代えて複写機、プリンタおよびファクシミリ装置のいずれかの機能を備えた単能機であってもよい。

（２）上記の実施形態においては、除電器２０を備えた画像形成装置１０としてモノクロ印刷用のものを例に挙げて説明した。モノクロ印刷用のものに代えてカラー印刷用のものであってもよい。

（３）上記の実施形態においては、除電器２０がクリーニング装置１２５と帯電器１２３との間に設けられている。これに代えて除電器２０を転写ローラ１２６とクリーニング装置１２５との間に設けてもよい。

１０ 画像形成装置 １１ 装置本体
１１１ 用紙搬送路 １１２ 搬送ローラ対
１１３ 排紙搬送路 １２１ 感光体ドラム（像担持体）
１２ 画像形成部 １２２ 現像装置
１２３ 帯電器 １２４ 露光装置
１２５ クリーニング装置 １２６ 転写ローラ
１２９ トナーカートリッジ １３ 定着部
１３１ 定着ローラ １３２ 加圧ローラ
１４ 用紙貯留部 １４１ 用紙トレイ
１４２ ピックアップローラ １５ 排紙部
１５１ 胴内排紙トレイ １６ 画像読取部
２０ 除電器 ３０ ＬＥＤ（光源）
３０１ 発光面 ３１ 除両端ＬＥＤ（第１光源）
３１１ 中央部ＬＥＤ ３１２ 端部ＬＥＤ
３２ 最端部ＬＥＤ（第２光源） ４０ ＬＥＤ基板
４１ 装着孔 ５０ 導光部材
５１ 第１導光板（第１導光部分）
５１１ 右縁面（入射面） ５１２ 左縁面（出射面）
５１３ 傾斜縁面 ５１４ 装着孔
５２ 第２導光板（第２導光部分）
５２１ 右縁面（入射面） ５２２ 左縁面（出射面）
５２３ 傾斜縁面 ５２４ 端縁面
５２５ 装着孔 ５３ 反射シート
５４ 中央部入射縁部（第１入射面）
５４１ 小径凹面 ５４２ 大径凹面
５５ 端部入射縁部（第２入射面）
５５１ 膨出面 ６１１ 貫通孔
６２１ ネジ孔 ６０ ホルダー
６１ ホルダー板 ６２ 保持板
６３ 突片 Ｂ ビス
Ｎ ナット Ｆ フレーム
Ｐ 用紙 Ｐ１ 原稿

Claims (7)

1. トナー像が形成される表面を有し、軸回りに回転する像担持体と、
   前記トナー像の形成のために前記像担持体の前記表面を帯電させる帯電器と、
   前記トナー像が前記像担持体から転写材に転写された後、前記像担持体の前記表面を除電する除電器と、を備え、
   前記除電器は、
   前記像担持体の軸方向に配列され、除電光を発生する複数の光源と、
   前記複数の光源と前記表面との間に配置され、前記除電光を前記表面に導光する導光部材と、を含み、
   前記導光部材は、前記像担持体の軸方向中間部分に前記除電光を導光する第１導光部分と、前記像担持体の軸方向両端部分のそれぞれに前記除電光を導光する第２導光部分とを含み、
   前記複数の光源は、前記第１導光部分に光を入射させる第１光源と、前記第２導光部分に光を入射させる第２光源とを含み、
   前記第２導光部分は、前記第１導光部分に入射した前記第１光源の除電光が該第２導光部分に進入することを許容する一方で、該第２導光部分に入射した前記第２光源の除電光が前記第１導光部分に進入することを規制する規制手段を有し、
   前記第２導光部分は、前記第２光源からの除電光が入射される入射面と、前記除電光が出射される出射面と、前記第１導光部分との境界面とを有しており、前記規制手段による前記規制は前記境界面において行われることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２導光部分は、前記軸方向において外部に向く外側端面を有し、
   前記規制手段は、さらに、前記第２光源の除電光が前記外側端面から外部に漏洩することを規制することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記規制手段として、前記第２導光部分の屈折率が、前記第１導光部分の屈折率よりも大きくなるよう、前記第２導光部分を構成する部材が選ばれていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. トナー像が形成される表面を有し、軸回りに回転する像担持体と、
   前記トナー像の形成のために前記像担持体の前記表面を帯電させる帯電器と、
   前記トナー像が前記像担持体から転写材に転写された後、前記像担持体の前記表面を除電する除電器と、を備え、
   前記除電器は、
   前記像担持体の軸方向に配列され、除電光を発生する複数の光源と、
   前記複数の光源と前記表面との間に配置され、前記除電光を前記表面に導光する導光部材と、を含み、
   前記導光部材は、前記像担持体の軸方向中間部分に前記除電光を導光する第１導光部分と、前記像担持体の軸方向両端部分のそれぞれに前記除電光を導光する第２導光部分とを含み、
   前記複数の光源は、前記第１導光部分に光を入射させる第１光源と、前記第２導光部分に光を入射させる第２光源とを含み、
   前記第２導光部分は、前記第１導光部分に入射した前記第１光源の除電光が該第２導光部分に進入することを許容する一方で、該第２導光部分に入射した前記第２光源の除電光が前記第１導光部分に進入することを規制する規制手段を有し、
   前記規制手段として、前記第２導光部分の屈折率が、前記第１導光部分の屈折率よりも大きくなるよう、前記第２導光部分を構成する部材が選ばれ、
   前記第２導光部分は、前記第２光源からの除電光が入射される入射面と、前記除電光が出射される出射面と、前記第１導光部分との境界面とを有しており、
   前記境界面は、前記第１導光部分に向かう前記除電光が全反射される角度に傾斜されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記出射面の前記軸方向の長さが、前記入射面の前記軸方向の長さよりも長く設定されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第２導光部分は、前記軸方向において外部に向く外側端面を有し、
   前記外側端面に、反射材が取り付けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. トナー像が形成される表面を有し、軸回りに回転する像担持体と、
   前記トナー像の形成のために前記像担持体の前記表面を帯電させる帯電器と、
   前記トナー像が前記像担持体から転写材に転写された後、前記像担持体の前記表面を除電する除電器と、を備え、
   前記除電器は、
   前記像担持体の軸方向に配列され、除電光を発生する複数の光源と、
   前記複数の光源と前記表面との間に配置され、前記除電光を前記表面に導光する導光部材と、を含み、
   前記導光部材は、前記像担持体の軸方向中間部分に前記除電光を導光する第１導光部分と、前記像担持体の軸方向両端部分のそれぞれに前記除電光を導光する第２導光部分とを含み、
   前記複数の光源は、前記第１導光部分に光を入射させる第１光源と、前記第２導光部分に光を入射させる第２光源とを含み、
   前記第２導光部分は、前記第１導光部分に入射した前記第１光源の除電光が該第２導光部分に進入することを許容する一方で、該第２導光部分に入射した前記第２光源の除電光が前記第１導光部分に進入することを規制する規制手段を有し、
   前記第１導光部分は、前記第１光源からの除電光が入射される第１入射面を有し、前記第２導光部分は、前記第２光源からの除電光が入射される第２入射面を有し、
   前記第１入射面には、前記軸方向に並んだ複数の凹面が形成され、
   前記第２入射面は、前記規制手段として凸状に膨設され、
   前記複数の凹面のうち、前記第２導光部分の近傍の凹面は、他の凹面よりも曲率半径が大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
   

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