JP5645888B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンター、またはファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。
フルカラー式の画像形成装置においては、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の各色にそれぞれ対応した複数の感光体ドラムの周面に、レーザスキャニングユニットを用いて電気的潜像を形成し、各色のトナーによって各色のトナー像をそれぞれ生成するように構成されている。
各感光体ドラムの周面に生成された各色のトナー像は、無端回走する中間転写ベルトに順次重畳転写され、これにより、中間転写ベルト上にカラー画像が合成される。次いで、この中間転写ベルト上に合成されたカラー画像を、転写ローラーを用いて用紙等からなるシート材に転写した後、定着装置で加圧・加熱することで、カラー画像を形成するように構成されている。
上記感光体ドラムは、装置本体に対して着脱自在にユニット化されており、メンテナンス等の際に、装置本体から取り外し可能に構成されている。この感光体ドラムを含むドラムユニットには、感光体ドラムの他に、クリーニングブレード、帯電装置、除電ランプ等が取り付けられており、それらも感光体ドラムと共に装置本体から取り出すことができるようになっている。
ところで、除電ランプは、飛散トナーや機内の埃等によって発光部が汚染されると、その影響で光量が落ち、ゴースト画像のような除電不良を引き起こすため、定期的なクリーニングが必要とされている。
例えば、下記特許文献1には、除電ランプのクリーニングに関し、クリーニング・トナー・マガジンにクリーニング部材を装着させ、当該マガジンを交換する際に、当該クリーニング部材で除電ランプを自動的にクリーニングするようにしたものが開示されている。
特開平5−188828号公報
しかしながら、ドラムユニットにおいて除電ランプは入り組んだ位置に配置されているケースが多く、上記従来技術を適用してマガジン交換時に自動的にクリーニングすることが困難であるという問題がある。また、このような入り組んだ位置に配置されている除電ランプの清掃は、人の手によっても容易ではなく、特殊な工具が必要になる場合もある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ドラムユニットに取り付けられた除電ランプのクリーニングを容易に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、感光体ドラムと除電ランプとを含むドラムユニットを有する画像形成装置であって、前記ドラムユニットは、前記感光体ドラムを保持するユニットフレーム本体と、前記除電ランプを保持し、前記ユニットフレーム本体に対して着脱自在に設けられたホルダーフレームと、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、飛散トナーや機内の埃等によって、除電ランプの発光部が汚染された場合でも、ユニットフレーム本体から除電ランプ及びそのホルダーフレームを分離して取り外すことができるため、除電ランプのクリーニングが容易に行えるようになる。
また、本発明では、前記ホルダーフレームは、嵌め合いによって、前記ユニットフレーム本体に対して着脱自在に設けられている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、特殊な工具を用いなくても、嵌め合いを外すことで容易にユニットフレーム本体から除電ランプ及びそのホルダーフレームを分離して取り外すことができる。
また、本発明では、前記ホルダーフレームは、前記除電ランプの光の照射先に向かって気流を形成するための開口部を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、除電ランプの光の照射先には感光体ドラムが配置され、感光体ドラムからトナーが飛散してくるので、ホルダーフレームに開口部を形成し、除電ランプの光の照射先に向かって気流を形成することで、除電ランプの汚染を抑制することができる。
また、本発明では、前記開口部は、前記除電ランプの光が照射されない位置に配置されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、除電ランプの光が開口部から漏れて光量が落ちることはないので、ゴースト画像のような除電不良が引き起こされることを防止することができる。
また、本発明では、前記ホルダーフレームは、前記除電ランプを所定方向に複数保持しており、前記所定方向において前記除電ランプの間に配置された前記開口部を複数有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、除電ランプが複数設けられた場合であっても、除電ランプと除電ランプとの間に開口部が配置されているので、除電ランプの光が開口部から漏れることがなく、また、その開口部からの気流によってその両側の除電ランプの汚染を効果的に抑制することができる。
また、本発明では、複数の前記開口部は、所定大きさの第1の開口部と、前記第1の開口部より大きい第2の開口部と、を含んでおり、前記第2の開口部は、前記所定方向の両端側に配置されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、端に配置された除電ランプの近傍は気流が淀み易くトナーが溜まって汚染され易い傾向にあるため、端に対応する両端側の開口部を大きくすることで、除電ランプの汚染を効果的に抑制することができる。
また、本発明では、前記開口部に対して送風を行う送風装置を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、除電ランプの光の照射先に向かう指向性の高い気流を形成することができる。
本発明によれば、ドラムユニットに取り付けられた除電ランプのクリーニングを容易に行うことができる画像形成装置が得られる。
本発明の第1実施形態における複写機の概略構成図である。 本発明の第1実施形態におけるドラムユニットの構成を示す断面図である。 本発明の第1実施形態における除電ランプ及びホルダーフレームの構成を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態におけるホルダーフレームの取り付け方を説明するための図である。 本発明の第2実施形態におけるドラムユニットの構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態におけるホルダーフレームの構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態におけるホルダーフレームに設けられた開口部の長手方向における配置を説明するための模式図である。 本発明の第3実施形態におけるホルダーフレームに設けられた開口部の長手方向における配置を説明するための模式図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、本発明に係る画像形成装置として複写機を例示して説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態における複写機Pの概略構成図である。
複写機(画像形成装置)Pは、排出部a、トナーカートリッジ収納部b、画像形成部c、用紙部dを備えている。また、複写機Pには、下部に位置する用紙部dから上部に位置する排出部aにかけて、搬送部eが設けられている。また、複写機Pには、排出部aの上部に、原稿を読み取るスキャナー部fが設けられている。
排出部aは、所定の画像が形成された用紙(シート材)が搬送部eを介して排出されるように構成されている。この排出部aの底面は傾斜が付されていて、排出される用紙が複数枚のときに一端側が揃えて積層できるように工夫されている。
トナーカートリッジ収納部bは、ブラックトナー(BK)のトナーカートリッジb1、イエロートナー(Y)のトナーカートリッジb2、シアントナー(C)のトナーカートリッジb3及びマゼンダトナー(M)のトナーカートリッジb4を収納できるように構成されている。そして、各カートリッジb1〜b4からは、画像形成部cの現像ユニットc2にトナーを供給できるように構成されている。
画像形成部cは、レーザースキャンニングユニットc1、現像ユニットc2、ドラムユニットc3、転写ユニットc4及び定着ユニットc5を含んで構成されている。現像ユニットc2及びドラムユニットc3は、カートリッジb1〜b4に対応して一対一で設けられている。
レーザースキャンニングユニットc1は、周知のレーザースキャンニングユニットと同様に、レーザー光を発生する光ビーム発生器と、その光ビーム発生器から照射されてくる光ビームを走査するポリゴンミラーと、そのポリゴンミラーにより走査された光ビームを後述する感光体ドラム1上に結像させるfθレンズ等を含んで構成されている。
現像ユニットc2は、感光体ドラム1に対してトナーを供給することによって感光体ドラム1の周面に形成された静電潜像を現像するものであり、感光体ドラム1の周面に対して、その半径方向において対向して配置されている。
ドラムユニットc3は、そのドラム周面にレーザースキャンニングユニットc1を用いて静電潜像が生成されると共に、トナーカートリッジ収納部bから現像ユニットc2に供給されたトナーによりトナー像が形成される感光体ドラム1を有する。
感光体ドラム1の周りには、転写後その周面を除電する除電ランプ2と、転写後その周面に残存したトナーを除去するクリーナー3及び転写前にその周面を帯電状態とさせる帯電器4が対向配置されている。本実施形態の除電ランプ2、クリーナー3及び帯電器4は、感光体ドラム1と共にドラムユニットc3として一体的に着脱自在にユニット化されている。
転写ユニットc4は、感光体ドラム1からトナー像が転写される中間転写ベルト5と、中間転写ベルト5を挟んで感光体ドラム1と対向して配置される一次転写ローラー6と、中間転写ベルト5に転写されたトナー像を二次転写する二次転写ローラー7,8と、中間転写ベルト5をクリーニングするクリーナー9と、を有している。搬送部eを介して所定のシート材、例えば用紙が搬送されてきたときは、その用紙を中間転写ベルト5を間に介在させた状態で二次転写ローラー7,8が回転することで、用紙に対し二次転写が行われ、当該用紙を定着ユニットc5側に搬送することができる。
定着ユニットc5は、転写ユニットc4の設けられているよりも下流側の搬送部eの一部に設けられていて、その搬送部eを搬送する用紙を挟持できるように配置された一対のローラーで構成されている。そして、定着ユニットc5は、その一対のローラーによって加圧・加熱して転写ユニットc4で転写された用紙上のトナー像を用紙に定着できるように構成されている。
用紙部dは、装置本体に対して引き出し自在に設けられている給紙カセットである。そして、用紙部dは、給紙カセットから搬送部eに1枚ずつ用紙を供給できるように構成されている。
搬送部eは、下部に位置する用紙部dから上部に位置する排出部aにかけて設けられていて、複数の搬送ローラー及びガイド板によって構成されている。そして、この搬送部eは、用紙部dから供給された用紙を1枚ずつ排出部aに向けて搬送できるように構成されている。
上記構成からなる複写機Pは、レーザースキャンニングユニットc1から感光体ドラム1に画像データに対応したレーザー光が照射されて静電潜像が形成され、供給されたトナーによってトナー像が現像される。そして、この感光体ドラム1上に担持されたトナー像は転写ユニットc4によって用紙に転写された後、定着ユニットc5で加圧・加熱されて定着処理される。最後に、画像の印刷された用紙が排出部aに排出される。
続いて、図2〜図4を参照してドラムユニットc3の構成について説明する。
図2は、本発明の第1実施形態におけるドラムユニットc3の構成を示す断面図である。図3は、本発明の第1実施形態における除電ランプ2及びホルダーフレーム20の構成を示す斜視図である。図4は、本発明の第1実施形態におけるホルダーフレーム20の取り付け方を説明するための図であり、図2の紙面右方向から見た斜視図である。
図2に示すように、ドラムユニットc3は、感光体ドラム1と除電ランプ2とを含んで構成されている。本実施形態のドラムユニットc3は、さらにクリーナー3と帯電器4とを含んで構成されている。ドラムユニットc3においては、感光体ドラム1の周囲に各構成機器が配置される。このように、ドラムユニットc3では、感光体ドラム1を基準として、除電ランプ2、クリーナー3及び帯電器4の配置が設定されている。
ドラムユニットc3においては、感光体ドラム1と対向するように除電ランプ2、クリーナー3及び帯電器4が配置されている。本実施形態の除電ランプ2は、発光ダイオード(LED)である。除電ランプ2は、照射領域を広く確保する関係で、他の構成機器よりも感光体ドラム1に対して離れて配置されている。また、除電ランプ2は、光漏れによる光量の低下を抑制するべく、上方には庇部22が設けられており、ドラムユニットc3において入り組んだ位置に配置されている。
ドラムユニットc3は、感光体ドラム1を保持するユニットフレーム本体10を有する。ユニットフレーム本体10は、感光体ドラム1と、さらにクリーナー3及び帯電器4を一体的に保持する構成となっている。クリーナー3は、感光体ドラム1の側方に配置されており、帯電器4は、感光体ドラム1の下方に配置されている。ユニットフレーム本体10は、クリーナー3が配置される部分が外側に突出しており、除電ランプ2を支持する支持部11を構成している。
ドラムユニットc3は、除電ランプ2を保持するホルダーフレーム20を有する。ホルダーフレーム20は、庇部22を含み、断面視でT字状に形成されている。本実施形態の除電ランプ2は、ホルダーフレーム20に対し、図3に示すように、長手方向(所定方向)に複数設けられている。この複数の除電ランプ2は、基板21に一体的に取り付けられており、当該基板21がホルダーフレーム20に取り付けられることで、ホルダーフレーム20に保持されている。
ホルダーフレーム20は、ユニットフレーム本体10に対して着脱自在に設けられている。本実施形態のホルダーフレーム20は、図4に示すように、ユニットフレーム本体10の支持部11に対して着脱自在となっている。このように、除電ランプ2及びホルダーフレーム20は、一体的にドラムユニットc3から取り外し可能となっている。本実施形態のホルダーフレーム20は、嵌め合いによって、ユニットフレーム本体10に対して取り付けられている。
ホルダーフレーム20は、図3に示すように、位置決めピン23を有する。位置決めピン23は、ホルダーフレーム20の長手方向(所定方向)の一端部に一体的に設けられている。位置決めピン23は、ホルダーフレーム20の長手方向外側に向かって突設されている。この位置決めピン23は、図4に示すように、ユニットフレーム本体10の位置決め穴13に嵌入することができるようになっている。
ホルダーフレーム20は、図3に示すように、係止片24を有する。係止片24は、ホルダーフレーム20の長手方向の中央部に一体的に設けられている。係止片24は、ホルダーフレーム20の短手方向(所定方向と直交する方向)に突出し、矩形の係止穴24aを有している。この係止穴24aには、図4に示すように、ユニットフレーム本体10の突起14が嵌まり込めるようになっている。
ホルダーフレーム20は、図3及び図4に示すように、フック25を有する。フック25は、ホルダーフレーム20の長手方向の他端部に設けられている。フック25は、ホルダーフレーム20の長手方向の他端部において屈曲し、係止片24が突出する方向と逆方向に延在している。フック25の鉤形状は当該逆方向に向いて上向きになっている。このフック25は、図4に示すように、ユニットフレーム本体10の引っ掛け穴15に嵌まり込めるようになっている。
上記構成のドラムユニットc3によれば、図4に示すように、位置決めピン23と位置決め穴13との間の嵌め合い、係止片24と突起14との間の嵌め合い、フック25と引っ掛け穴15との嵌め合いの、3点の嵌め合い/嵌め合い解除によって、ホルダーフレーム20をユニットフレーム本体10に対して着脱自在にすることができる。このような嵌合構造によれば、例えば、ねじ固定構造等と比較して部品点数が少なくなり、ドライバー等の工具を用いなくてもよくなるため、ユニットフレーム本体10から除電ランプ2及びそのホルダーフレーム20を容易に分離して取り外すことができる。
本実施形態では、このように、除電ランプ2を保持し、ユニットフレーム本体10に対して着脱自在に設けられたホルダーフレーム20を有することから、飛散トナーや機内の埃等によって、除電ランプ2の発光部が汚染された場合でも、ユニットフレーム本体10から除電ランプ2及びそのホルダーフレーム20を分離して取り外すことができるため、ドラムユニットc3に組み込まれた際に入り組んだ位置に配置される除電ランプ2であってもクリーニングを容易に行えるようになる。
取り外された除電ランプ2の下方は、図3に示すように広く開放されており、特殊な工具を用いなくても除電ランプ2の発光部に付着したトナー等を容易に拭き取ることができる。また、除電ランプ2の一部が何らかの原因で故障あるいは破損した場合には、取り外すことで、その交換も容易になる。本実施形態のように除電ランプ2が複数ある場合には、製品寿命のばらつきがあり、感光体ドラム1よりも製品寿命が短くなるものもあるが、このような場合であっても、除電ランプ2のみをドラムユニットc3から分離できるので、ドラムユニットc3全体を交換する必要をなくすことができ、メンテナンスを効率的に行うことができ、交換コストも低減できる。
したがって、上述した本実施形態によれば、感光体ドラム1と除電ランプ2とを含むドラムユニットc3を有する複写機Pであって、ドラムユニットc3は、感光体ドラム1を保持するユニットフレーム本体10と、除電ランプ2を保持し、ユニットフレーム本体10に対して着脱自在に設けられたホルダーフレーム20と、を有する、という構成を採用することによって、ドラムユニットc3に取り付けられた除電ランプ2のクリーニングを容易に行うことができる複写機Pが得られる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図5は、本発明の第2実施形態におけるドラムユニットc3の構成を示す断面図である。図6は、本発明の第2実施形態におけるホルダーフレーム20の構成を示す断面図である。図7は、本発明の第2実施形態におけるホルダーフレーム20に設けられた開口部30の長手方向における配置を説明するための模式図である。
第2実施形態では、ホルダーフレーム20が除電ランプ2の光の照射先に向かって気流F(図6参照)を形成するための開口部30を有する、という点で上記実施形態と異なる。
複写機Pの機内は、各構成機器の発熱により温度が高くなりすぎないように、ファン等によってエア(気体)の流れを形成している。第2実施形態では、このエアの流れを利用し、除電ランプ2の汚染を抑制する構成となっている。図5に示すように、ホルダーフレーム20は、開口部30を有する。開口部30は、庇部22に形成されている。なお、除電ランプ2の光の照射先に向かう指向性の高い気流を形成するために、ファンによる送風を開口部30に案内する送風ダクト(送風装置)31を配置することが好ましい。
開口部30は、図6に示すように、除電ランプ2の光(図6において符号Lで示す)が照射されない位置に配置されている。開口部30は、除電ランプ2の発光部から感光体ドラム1に向かって放射状に広がっていく光の照射範囲から退避した位置に配置されている。本実施形態の開口部30は、除電ランプ2の鉛直上方に開口している。除電ランプ2は、上述のように長手方向に複数保持されているが、ホルダーフレーム20は、図7に示すように、長手方向において除電ランプ2の間に配置された開口部30を複数有している。
上記構成の第2実施形態によれば、ホルダーフレーム20に開口部30を形成し、図6に示すように、除電ランプ2の光の照射先に向かって気流Fを形成することで、除電ランプ2の汚染を抑制することができる。除電ランプ2の光の照射先は、ユニットフレーム本体10とホルダーフレーム20とによって開口されているが、開口先の感光体ドラム1からトナーが飛散してくるので、飛散トナーに対向するように気流Fを形成することで、除電ランプ2の汚染を抑制することができる。
また、第2実施形態では、開口部30は、除電ランプ2の光が照射されない位置に配置されており、除電ランプ2の光が開口部30から漏れて光量が落ちることはないので、ゴースト画像のような除電不良が引き起こされることを防止することができる。また、除電ランプ2が複数設けられた場合であっても、図7に示すように、除電ランプ2と除電ランプ2との間に開口部30を配置することによって、除電ランプ2の光が開口部30から漏れることがなく、また、その開口部30からの気流によってその両側の除電ランプ2の汚染を抑制することができる。すなわち、図6に示すように、除電ランプ2の光は所定の指向性を有するが、光の散乱等は少なからずあるため、図7に示す配置により開口部30を散乱光が通過する場合には斜めに入射することとなる。そうすると、開口部30の見かけ上の開口面積が小さくなって、結果、散乱光が開口部30から直接漏れることを抑制することができる。
このような第2実施形態によれば、除電ランプ2を取り付けるホルダの除電ランプ2の光が照射されない位置に開口部30を設けているので、その開口を利用して、感光体ドラム1に向かって送風することで、飛散トナーや機内の埃等による除電ランプ2の発光部が汚染されるのを防止でき、また、除電ランプ2とホルダーフレーム20を容易に一体的にドラムユニットc3から取り外し可能な構成としているので、直接発光部をクリーニング可能であるため、発光部の透明カバー等は不要になり、コスト的に有利な構成とすることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図7は、本発明の第3実施形態におけるホルダーフレーム20に設けられた開口部30の長手方向における配置を説明するための模式図である。
第3実施形態では、図7に示すように、ホルダーフレーム20が、所定大きさの第1の開口部30Aと、第1の開口部30Aより大きい第2の開口部30Bと、を有する、という点で上記実施形態と異なる。
第1の開口部30A及び第2の開口部30Bは、上記実施形態と同様に、除電ランプ2の光の照射先に向かって気流を形成するためのものである。この第1の開口部30A及び第2の開口部30Bは、ホルダーフレーム20の庇部22に設けられている。ホルダーフレーム20の長手方向両側には、第2の開口部30Bが配置されており、その他の領域には第1の開口部30Aが配置されている。
第3実施形態によれば、長手方向に配置された複数の開口部30は、所定大きさの第1の開口部30Aと、第1の開口部30Aより大きい第2の開口部30Bと、を含んでおり、第2の開口部30Bは、長手方向の両端側に配置されている。長手方向の両端側に配置される除電ランプ2の近傍は気流が淀み易くトナー溜まり易いため、汚染され易い傾向にある。このため、長手方向の両端側に第2の開口部30Bを配置し、両端側の開口面積を大きくすることで気流の流量を大きくすると共に気流を淀み難くすることができる。したがって、このような第3実施形態によれば、除電ランプ2の汚染の抑制を効率的に行うことができる。
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態では、嵌め合いによって、ホルダーフレームをユニットフレーム本体に対して着脱自在に設ける構成について説明したが、例えば、ネジ等を用いて着脱自在な構成としてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、感光体ドラムと除電ランプの間に透明カバーが無い構成について説明したが、例えば、ホルダーフレームに透明カバーを取り付けて、ドラムユニットから一体的に取り外せるような構成としてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、送風装置として送風ダクトを用いる構成について説明したが、除電ランプ2周囲の構成機器が密に配置されている場合には、細い管を通してノズルから送風する構成であってもよい。また、構成機器の隙間(感光体ドラムの軸方向に延びる隙間)に向けてファンから風を送り、当該隙間を風路として長手方向(軸方向)に配置された各開口部にエアを送風する構成であってもよい。
また、例えば、上記実施形態では、画像形成装置として、複写機を例示したが、本発明は、例えば、プリンター、ファクシミリ装置等の画像形成装置にも適用可能である。
P…複写機(画像形成装置)、c3…ドラムユニット、1…感光体ドラム、2…除電ランプ、10…ユニットフレーム本体、20…ホルダーフレーム、30…開口部、30A…第1の開口部、30B…第2の開口部、31…送風ダクト(送風装置)

Claims (4)

  1. 感光体ドラムと除電ランプとを含むドラムユニットを有する画像形成装置であって、
    前記ドラムユニットは、
    前記感光体ドラムを保持するユニットフレーム本体と、
    前記除電ランプを保持し、前記除電ランプの光の照射先に向かって気流を形成するための開口部を備え、前記ユニットフレーム本体に対して着脱自在に設けられたホルダーフレームと、を有し、
    前記ホルダーフレームは、前記除電ランプを所定方向に複数保持しており、前記所定方向において前記除電ランプの間に配置された前記開口部を複数有し、
    複数の前記開口部は、所定大きさの第1の開口部と、前記第1の開口部より大きい第2の開口部と、を含んでおり、
    前記第2の開口部は、前記所定方向の両端側に配置されている、ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記ホルダーフレームは、嵌め合いによって、前記ユニットフレーム本体に対して着脱自在に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記開口部は、前記除電ランプの光が照射されない位置に配置されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記開口部に対して送風を行う送風装置を有する、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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