JP6247901B2 - プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に備えられるプロセスユニットに関し、特に、除電部およびクリーニング部を有するプロセスユニットおよびこれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムの周囲に多くの機能部が配置され、これらの機能部の連携した作用により画像形成が行われる。用いられる機能部としては、例えば、帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部、除電部等が挙げられる。

画像形成装置は、メンテナンスの容易性等を考慮して、感光体ドラムおよび各機能部が単独もしくは複数単位でユニット化され、装置本体に対して容易に挿脱できるようになっているものが多い。また、装置の小型化要求に伴い、各ユニットにおいては限られた配置スペースに部品を配置することが求められている。

特許文献１〜４には、クリーニングブレードを透光性部材とし、除電ランプの出射光をクリーニングブレードを介して感光体ドラムに照射する技術が開示されている。これにより、除電ランプは感光体ドラムに対して直接光を照射できる位置に配置される必要がなくなり、除電ランプの配置スペースを確保しやすくなる。

特開２００８−２２５３１９号公報 特開２００２−２４４５１９号公報 特開平７−２６１６１６号公報 特開昭６１−１６９８７６号公報

特許文献１〜４の構成では、除電ランプの配置の自由度を向上させることで、限られた配置スペースでの部材配置が容易になる。しかしながら、上記構成によっても、部材の配置スペースを削減できるものではないため、装置の小型化の効果には限界がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画像形成装置をより小型化することが可能なプロセスユニットおよび画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明のプロセスユニットは、静電潜像が形成される像担持体の残留トナーを除去するクリーニング部と前記像担持体表面の残留電荷を除電する除電部とがユニット化されたプロセスユニットであって、透光性を有するクリーニングブレードと、除電用の光を出射する発光部と、前記発光部から光が入射され、この光を前記像担持体へ導光して出射する導光板と、を備え、前記発光部は、前記像担持体の回転軸方向に平行な方向から前記導光板に光を入射するように前記導光板の側面に配置され、前記導光板から出射される光の少なくとも一部は、前記クリーニングブレードを透過して前記像担持体へ出射される構造であることを特徴としている。

上記の構成によれば、発光部が導光板に対して側面から（像担持体の回転軸方向に平行な方向から）光を入射するため、像担持体の外周面に沿って発光部を配置する必要が無い。これにより、発光部の配置スペースを削減でき、プロセスユニットの小型化、ひいては画像形成装置の小型化をはかることができる。

さらに、導光板から出射される光は、少なくともその一部がクリーニングブレードを透過して像担持体に照射される。これにより、クリーニングブレードと帯電部とを近接して配置することが可能となり、プロセスユニットを小型化することができる。

また、上記プロセスユニットは、前記導光板を保持するホルダ板と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電部と、を有し、前記ホルダ板が、前記除電部と前記帯電部との間を遮蔽する遮蔽板の機能を有する構成とすることができる。

上記の構成によれば、帯電部における上流側のサイドカバーを省略しても、帯電部と除電部との間をホルダ板によって遮蔽できる。これにより、帯電部におけるサイドカバーの配置領域が省略でき、プロセスユニットを小型化できる。

また、上記プロセスユニットは、前記発光部が、前記導光板のフロント側の側面に配置されている構成とすることができる。

上記の構成によれば、ユニット全体を取り外すことなく、発光部のみの交換を行うことが容易となり、画像形成装置のメンテナンス性が向上する。

また、上記プロセスユニットは、プロセスユニットのフロント側で脱着可能なカバー部材を有し、前記発光部は、前記カバー部材に取り付けられ、前記カバー部材が装着されている状態の時に前記導光板の側面に配置され、前記プロセスユニットは、前記カバー部材が装着されている状態では、画像形成装置本体から取り外せない構造とすることができる。

上記の構成によれば、カバー部材が取り付けられた状態では、プロセスユニットの抜き取りが行えない。これにより、発光部に電力を供給する配線が接続されている状態でプロセスユニットが発光部ごと抜き取られ、上記配線が千切れるといった不具合を回避することができる。

また、上記プロセスユニットでは、前記像担持体は、感光体ドラムである構成とすることができる。

本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、上記に記載のプロセスユニットを備えることを特徴としている。

本発明のプロセスユニットおよび画像形成装置は、像担持体の外周面に沿って発光部を配置する必要が無く、発光部の配置スペースを削減でき、プロセスユニットの小型化、ひいては画像形成装置の小型化をはかることができるといった効果を奏する。また、クリーニングブレードと帯電部とを近接して配置することが可能となり、プロセスユニットを小型化することができるといった効果を奏する。

画像形成装置における感光体ドラム周辺の構成を模式的に示す図である。 実施の形態１に係るプロセスユニットを示す断面図である。 図２のプロセスユニットにおけるクリーニング部および除電部の分解斜視図である。 プロセスユニットが画像形成装置に装着された状態を示す図である。 プロセスユニットが画像形成装置に装着された状態で、カバー部材が取り外された状態を示す図である。 実施の形態３に係るデジタル複合機の全体構成を模式的に示す縦断面図である。

〔実施の形態１〕
本実施の形態１では、本発明が適用されるプロセスユニットを図面を参照して説明する。本実施の形態１に係るプロセスユニットは、電子写真方式の画像形成装置に備えられるものである。先ずは、画像形成装置における感光体ドラム（像担持体）周辺の一般的な基本配置を図１を参照して説明する。

感光体ドラム１は、軸線回りを矢印方向に回転駆動可能に設けられたローラ状部材であり、表面に静電潜像及びトナー像が形成される感光膜を有する。帯電器２は、感光体ドラム１の外周面に対向して設けられたメインチャージャであり、感光体ドラム１の外周面を所定の極性及び電位に帯電させる。

露光器３（図６参照）は、画像データに応じた信号光Ｌを、帯電状態にある感光体ドラム１に照射する。これによって、感光体ドラム１の外周面に、画像データに応じた静電潜像が形成される。

現像器４は、感光体ドラム１の外周面にトナーＴを供給し、上記静電潜像をトナー像として顕像化する。転写器５は、感光体ドラム１及び転写器５の間を通る記録用紙Ｐの裏面から転写バイアスを与え、上記トナー像を記録用紙Ｐ上に転写する。

定着器６は、定着ローラ６１と加圧ローラ６２とからなり、記録用紙Ｐの搬送路に沿って転写器５の下流に配置される。定着器６は、定着ニップ部を通過する記録用紙Ｐを加熱・加圧することで、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を溶融・固着させる。

クリーニング部７は、クリーニングブレードによって、感光体ドラム１の外周面に残留するトナーＴ、紙粉などを感光体ドラム１の外周面から掻きとって取り除く。除電部８は、クリーニング部７によるクリーニング処理後において感光体ドラム１の外周面上に光を照射し、残留する電荷を光学的に除電する。

本実施の形態１に係るプロセスユニットは、図１に示す感光体ドラム１、帯電器２、クリーニング部７および除電部８をユニット化したものであり、その配置構成は図１と異なっている。このプロセスユニットについて、図２及び図３を参照して具体的な構成を説明する。尚、図２は本実施の形態１に係るプロセスユニット１０を示す断面図であり、図３はプロセスユニット１０におけるクリーニング部７および除電部８の分解斜視図である。

プロセスユニット１０は、感光体ドラム１、クリーニングブレード１１、導光板１２、ホルダ板１３、メインチャージャ１４および除電ランプ（発光部）１５（図３参照）を具備している。

クリーニングブレード１１、導光板１２、ホルダ板１３およびメインチャージャ１４は、感光体ドラム１の回転軸方向を長手方向とする部材であって、感光体ドラム１の外周に沿って配置されている。

クリーニングブレード１１は、一辺側の縁が感光体ドラム１の外周面に当接するように設けられた板状部材である。導光板１２は、除電ランプ１５から照射される光をその内部で導光し、感光体ドラム１へ向けて出射する。ホルダ板１３は、導光板１２を固定・支持する部材である。メインチャージャ１４は、帯電器として感光体ドラム１の外周面を帯電させる。

除電ランプ１５は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源であり、図３に示すように、導光板１２に対して側面から（感光体ドラム１の回転軸方向に平行な方向から）光を入射するようになっている。また、導光板１２の背面（感光体ドラム１に対向する面と反対側の面）は多数の凹凸が形成された光反射部１２ａとなっており、除電ランプからの入射光はこの光反射部１２ａによって感光体ドラム側へ反射される。すなわち、プロセスユニット１０では、感光体ドラム１の外周面に沿って除電ランプ１５を配置する必要が無いため、除電ランプ１５の配置スペースを削減でき、プロセスユニットの小型化、ひいては画像形成装置の小型化をはかることができる。尚、プロセスユニット１０では、感光体ドラム１の周囲に除電ランプの代わりに導光板１２が配置されることになるが、導光板１２は除電ランプ（ライン光源として用いる場合）に比べると十分に小さな部材であるため、本発明の構成はプロセスユニット１０の小型化に十分有益である。

導光板１２から出射される光は、一部はクリーニングブレード１１とホルダ板１３との隙間から直接感光体ドラム１に照射されるが、残りは透光性を有するクリーニングブレード１１を透過して感光体ドラム１に照射されるようになっている。本発明では、導光板１２から出射される光の少なくとも一部が、クリーニングブレード１１を透過して感光体ドラム１に照射される。これにより、クリーニングブレード１１とメインチャージャ１４とを近接して配置することが可能となり、プロセスユニット１０を小型化することができる。また、クリーニングブレード１１は拡散性を有することが好ましく、これにより感光体ドラムへの均一な光照射が可能となる。

また、プロセスユニット１０において、ホルダ板１３はクリーニングブレード１１および導光板１２からなるクリーニング部７および除電部８と、帯電器２であるメインチャージャ１４とを区画する遮蔽板としても機能する。すなわち、感光体ドラム１の外周面において、帯電器２による帯電領域に除電ランプ１５からの光が入射することは回避されなければならない。このため、通常の画像形成装置では、帯電部におけるチャージャの両側（感光体ドラムの回転方向に沿った両側）にはサイドカバーが設けられ、帯電領域に除電ランプからの光や他の外光が入射されないようになっている。

これに対し、プロセスユニット１０では、メインチャージャ１４における上流側のサイドカバーが省略されており、メインチャージャ１４と除電部８との間はホルダ板１３によって遮蔽される。これにより、メインチャージャ１４におけるサイドカバーの配置領域が省略でき、プロセスユニット１０を小型化できる。尚、ホルダ板１３は、薄くて十分な強度があり、光遮蔽効果もある金属板で形成されることが好ましい。

上記説明のプロセスユニット１０は、感光体ドラム１、帯電器２、クリーニング部７および除電部８をユニット化したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係るプロセスユニットは、少なくともクリーニング部と除電部とがユニット化されていればよい。すなわち、感光体ドラムおよび帯電部は、クリーニング部および除電部とは別にユニット化され、画像形成装置に装着した状態で図２に示すような構成となるものであっても良い。

尚、上記説明では、静電潜像が形成される像担持体として感光体ドラムを例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。像担持体としては、例えば、表面に感光体層が形成され、複数のローラ間に架け渡されたベルト状の部材を用いても良い。

〔実施の形態２〕
本実施の形態２は、プロセスユニット１０のより詳細な構造の一例について説明する。

プロセスユニット１０は、画像形成装置に対してフロント側（操作パネルが設けられる側）から容易に挿脱できる構成となっている。図４は、プロセスユニットが画像形成装置に装着された状態を示す斜視図である。

プロセスユニット１０は、感光体ドラム１、クリーニングブレード１１、導光板１２、ホルダ板１３、メインチャージャ１４を所定の位置関係（図２で示す位置関係）で保持するために、フロントサイド板１６およびリアサイド板（図示せず）によって、これらの部材を狭持している。プロセスユニット１０が画像形成装置に挿入された後は、フロントサイド板１６がビス１８によって画像形成装置のハウジングに固定される。

また、プロセスユニット１０において、フロントサイド板１６のさらにフロント側には、カバー部材１７が取り付けられるようになっている。カバー部材１７には除電ランプ１５が取り付けられる。すなわち、カバー部材１７がフロントサイド板１６に取り付けられることで、除電ランプ１５が導光板１２のフロント側の側面に対向し、導光板１２に対して光入射が可能となる。これにより、プロセスユニット１０は、ユニット全体を取り外すことなく、除電ランプ１５のみの交換を行うことが容易となり、メンテナンス性が向上する。尚、図４はカバー部材１７が取り付けられている状態を示しており、カバー部材１７が取り外された状態は図５に示す。

カバー部材１７は、プロセスユニット１０を固定するビスの少なくとも一つ（ここでは、図５に示すビス１８ａ）を覆うように取り付けられる。このため、カバー部材１７が取り付けられた状態では、プロセスユニット１０の抜き取りが行えない。これにより、除電ランプ１５に電力を供給する配線が接続されている状態でプロセスユニット１０が除電ランプ１５ごと抜き取られ、上記配線が千切れるといった不具合を回避することができる。

〔実施の形態３〕
本実施の形態３は、実施の形態１，２で説明したプロセスユニットが適用される画像形成装置の一構成例について説明する。本実施の形態３では、画像形成装置として、スキャナ２０において読み取られる原稿の印刷、又はネットワークを介して外部機器から入力される画像データの印刷が行えるデジタル複合機１００を例示する。

図６は、デジタル複合機１００の全体構成を模式的に示す縦断面図である。デジタル複合機１００は、感光体ドラム１、帯電器２、露光器３、現像器４、転写器５、定着器６、クリーニング部７、除電部８、スキャナ２０、給紙トレイ２１および排紙トレイ２２を含む。デジタル複合機１００では、感光体ドラム１、帯電器２、クリーニング部７および除電部８として、実施の形態１，２で説明したプロセスユニット１０が使用される。

スキャナ２０は原稿セットトレイ、自動原稿搬送装置（ＲＡＤＦ、Reversing Automatic Document Feeder）などが設けられている。また、スキャナ２０は原稿読み取り装置を備えており、該原稿読み取り装置は、原稿載置台と、原稿走査装置とを有する。

給紙トレイ２１は、普通紙、コート紙、カラーコピー用紙、ＯＨＰフィルムなどの記録用紙Ｐを収容するトレイである。給紙トレイ２１は複数設けられ、それぞれの給紙トレイ２１にはサイズの異なる記録用紙Ｐが収容されるものであってもよい。排紙トレイ２２には、画像形成された記録用紙Ｐが、排出され、積載される。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電器
３ 露光器
４ 現像器
５ 転写器
６ 定着器
７ クリーニング部
８ 除電部
１０ プロセスユニット
１１ クリーニングブレード
１２ 導光板
１３ ホルダ板
１４ メインチャージャ（帯電部）
１５ 除電ランプ（発光部）
１６ フロントサイド板
１７ カバー部材
１８ ビス
２０ スキャナ
２１ 給紙トレイ
２２ 排紙トレイ
１００ デジタル複合機（画像形成装置）

Claims (5)

1. 静電潜像が形成される像担持体の残留トナーを除去するクリーニング部と前記像担持体表面の残留電荷を除電する除電部とがユニット化されたプロセスユニットであって、
   透光性を有するクリーニングブレードと、
   除電用の光を出射する発光部と、
   前記発光部から光が入射され、この光を前記像担持体へ導光して出射する導光板と、を備え、
   前記発光部は、前記像担持体の回転軸方向に平行な方向から前記導光板に光を入射するように前記導光板の側面に配置され、
   前記導光板から出射される光の少なくとも一部は、前記クリーニングブレードの前記像担持体側の端面に対向する面から前記クリーニングブレードに入射され、前記クリーニングブレードを透過して、前記クリーニングブレードの前記像担持体側の端面から前記像担持体へ出射される構造であり、
   プロセスユニットのフロント側で脱着可能なカバー部材を有し、
   前記発光部は、配線接続によって画像形成装置本体から電力を供給されるものであり、前記カバー部材に取り付けられ、前記カバー部材が装着されている状態の時に前記導光板の側面に配置され、
   前記プロセスユニットは、前記カバー部材が装着されている状態では、画像形成装置本体から取り外せない構造となっていることを特徴とするプロセスユニット。
2. 請求項１に記載のプロセスユニットであって、
   前記導光板を保持するホルダ板と、
   前記像担持体の表面を帯電させる帯電部と、を有し、
   前記ホルダ板は、前記導光板から前記像担持体方向に突出する突出部を備え、前記除電部と前記帯電部との間を遮蔽する遮蔽板の機能を有することを特徴とするプロセスユニット。
3. 請求項１または２に記載のプロセスユニットであって、
   前記発光部が、前記導光板のフロント側の側面に配置されていることを特徴とするプロセスユニット。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載のプロセスユニットであって、
   前記像担持体は、感光体ドラムであることを特徴とするプロセスユニット。
5. 請求項１から４の何れか一つに記載のプロセスユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。