JP7465721B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置に関する。

シートに画像を形成する画像形成装置が利用されている。画像形成装置は、感光体ドラムと、除電用の光源と、を有する。感光体ドラムは、現像剤の画像を担持する。光源は、感光体ドラムに光を照射して、感光体ドラムを除電する。飛散した現像剤により光源が汚染されると、除電性能が低下する。除電性能の低下を抑制することができる画像形成装置が求められる。

特開平８－７６６６２号公報

本発明が解決しようとする課題は、除電性能の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することである。

実施形態の画像形成装置は、第１像担持体と、被転写体と、光源と、遮蔽板と、を持つ。第１像担持体は、現像剤の画像を担持する。被転写体は、第１像担持体の画像が転写され、第１方向に移動する。光源は、第１像担持体に光を照射して除電する。遮蔽板は、被転写体と光源との間に配置される。第１方向とは反対の第２方向における光源から遮蔽板の先端までの長さが２．５ｍｍ以上である。光源は、除電ユニットに装着される。除電ユニットは、被転写体と光源との間に、遮蔽板の厚さより厚い頭部を有する。頭部の第２方向の先端は、光源より第２方向に配置される。遮蔽板は、頭部の第２方向の先端から第２方向に伸びる。

実施形態の画像処理装置の概略構成図。 ＥＰＵおよび除電ユニットの正面断面図。 除電ユニットの斜視図。 除電ユニットの正面断面図。 遮蔽板の遮蔽作用の説明図。 光源の光量の変化を示すグラフ。

以下、実施形態の画像形成装置を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の画像処理装置の概略構成図である。画像形成装置は、シートに画像を形成する処理を行う。画像形成装置１は、ハウジング１ａと、スキャナ部２と、画像形成部３と、シート供給部４と、搬送部５と、反転ユニット６と、排紙トレイ７と、コントロールパネル８と、制御部９と、を有する。

ハウジング１ａは、画像形成装置１の外形を形成する。ハウジング１ａは、画像形成装置１の構成部材を内部に収容して支持する。
スキャナ部２は、複写対象物の画像情報を光の明暗として読み取り、画像信号を生成する。スキャナ部２は、生成した画像信号を画像形成部３に出力する。

画像形成部３は、スキャナ部２から受信した画像信号または外部から受信した画像信号に基づいて、トナー等を含む現像剤により画像（以下、トナー像という）を形成する。画像形成部３は、トナー像をシートＳの表面上に転写する。画像形成部３は、トナー像をシートＳに定着させる。すなわち画像形成部３は、シートに画像形成処理を施す。画像形成部３の構成は後述される。

シート供給部４は、画像形成部３がトナー像を形成するタイミングに応じて、シートＳを１枚ずつ搬送部５に供給する。シート供給部４は、カセット１２と、ピックアップローラ１４と、を有する。カセット１２は、所定のサイズおよび種類のシートＳを収納する。ピックアップローラ１４は、カセット１２からシートＳを１枚ずつ取り出す。ピックアップローラ１４は、取り出したシートＳを搬送部５へ供給する。

搬送部５は、シート供給部４から供給されるシートＳを画像形成部３に搬送する。搬送部５は、搬送ローラ１６と、レジストローラ１８と、を有する。搬送ローラ１６は、ピックアップローラ１４から供給されるシートＳをレジストローラ１８へ搬送する。搬送ローラ１６は、シートＳの搬送方向の先端をレジストローラ１８のニップＮに突き当てる。レジストローラ１８は、ニップＮにおいてシートＳを撓ませることにより、シートＳの搬送方向の先端の位置を整える。レジストローラ１８は、画像形成部３がトナー像をシートＳに転写するタイミングに応じてシートＳを搬送する。

画像形成部３の構成について説明する。
画像形成部３は、複数の電子写真プロセスユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｕｎｉｔ；以下、ＥＰＵと言う。）２０と、トナーカートリッジ２８と、露光器２４と、中間転写ベルト（被転写体）３０と、除電ユニット４０と、２次転写部３２と、定着器３４と、を有する。

ＥＰＵ２０は、スキャナ部２または外部からの画像信号に応じたトナー像を感光体ドラム２２に形成する。複数のＥＰＵ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーによるトナー像を形成する。ＥＰＵ２０は、ハウジング１ａに対して着脱可能である。

図２は、ＥＰＵおよび除電ユニットの正面断面図である。ＥＰＵ２０は、感光体ドラム（第１像担持体、第２像担持体）２２と、帯電器２３と、現像装置２６と、クリーニング部２９と、を有する。
感光体ドラム２２は、露光により帯電状態が変化する感光層を外周面に有する。感光体ドラム２２は、中心軸の周りを回転可能である。帯電器２３は、感光体ドラム２２の感光層を帯電させる。露光器２４は、ＬＥＤ光源またはレーザ光源などの光により感光体ドラム２２を露光する。露光器２４は、画像信号に応じた静電潜像を感光体ドラム２２に形成する。現像装置２６は、トナーを含む現像剤を収容する。現像装置２６は、感光体ドラム２２の静電潜像をトナーで現像し、感光体ドラム２２にトナー像を形成する。感光体ドラム２２は、トナー像を担持する。トナーカートリッジ２８（図１参照）は、トナーを収容し、現像装置２６にトナーを補充する。除電ユニット４０は、感光体ドラム２２に光を照射して感光体ドラム２２を除電する。除電ユニット４０については後に詳述される。クリーニング部２９は、感光体ドラム２２に残留するトナーを除去する。

中間転写ベルト３０は、周回移動する無端ベルトである。中間転写ベルト３０は、複数のＥＰＵ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに跨って配置される。感光体ドラム２２と中間転写ベルト３０との接触部分である１次転写部２８において、感光体ドラム２２のトナー像が中間転写ベルト３０に１次転写される。
図１に示されるように、２次転写部３２は、中間転写ベルト３０に１次転写されたトナー像を、シートＳの表面上に２次転写する。
定着器３４は、シートＳに熱および圧力を加えて、トナー像をシートＳに定着させる。

反転ユニット６は、シートＳの裏面に画像を形成するためにシートＳを反転させる。反転ユニット６は、定着器３４から排出されるシートＳを、スイッチバックにより表裏反転させる。反転ユニット６は、反転したシートＳをレジストローラ１８に向けて搬送する。
排紙トレイ７は、排紙ローラ３６により排出されたシートＳを載置する。排紙ローラ３６は、画像形成部３において画像が形成されたシートＳを排紙トレイ７に排出する。
コントロールパネル８は、操作者が画像形成装置１を操作するための情報を入力する入力部の一部である。コントロールパネル８は、タッチパネルや各種ハードキーを有する。
制御部９は、画像形成装置１の各部の制御を行う。

除電ユニットについて詳細に説明する。
本願において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が以下のように定義される。Ｘ方向は、複数のＥＰＵ２０の配列方向である。＋Ｘ方向（第１方向）は、複数のＥＰＵ２０との接触部分における中間転写ベルト３０の移動方向である。－Ｘ方向（第２方向）は、＋Ｘ方向の反対方向である。Ｙ方向は、中間転写ベルト３０の幅方向である。Ｚ方向は、複数のＥＰＵ２０との接触部分における中間転写ベルト３０の厚さ方向である。
複数のＥＰＵ２０は、上下方向の位置をわずかにずらして配置される。Ｘ方向は、概ね水平方向である。複数のＥＰＵ２０は、＋Ｘ方向のＥＰＵ２０ほど下方向に配置される。＋Ｚ方向は、概ね上方向である。

除電ユニット４０は、樹脂材料等により形成される。除電ユニット４０は、ハウジング１ａに固定される。図２に示されるように、除電ユニット４０は、感光体ドラム２２の回転方向において、１次転写部２７とクリーニング部２９との間に配置される。

図３は、除電ユニットの斜視図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線（ＸＺ面）における除電ユニットの正面断面図である。図３に示されるように、除電ユニット４０はＹ方向に長い。図４に示されるように、除電ユニット４０は略Ｔ字状である。除電ユニット４０は、胴部４１と、頭部４４と、を有する。図４において、胴部４１はＺ方向に長く、頭部４４はＸ方向に長い。頭部４４はＸ方向に略平行である。頭部４４のＸ方向の中央部が、胴部４１の＋Ｚ方向の端部に配置される。

除電ユニット４０は、ガイドレール４８と、基板４２と、光源ＬＳと、遮蔽板４５と、を有する。
ガイドレール４８は、胴部４１のＺ方向の中央部より－Ｚ方向に形成される。胴部４１のＺ方向の中央部から－Ｘ方向に第１リブ４６が立設される。胴部４１の－Ｚ方向の端部から－Ｘ方向に第２リブ４７が立設される。第１リブ４６、第２リブ４７および胴部４１により形成される溝部がガイドレール４８である。ガイドレール４８には、ＥＰＵ２０の第３リブ２１が挿入される。ガイドレール４８は、ＥＰＵ２０のＹ方向の着脱に伴う第３リブ２１の移動をガイドする。

図３に示されるように、ガイドレール４８はＹ方向に長い。ガイドレール４８を有する除電ユニット４０は、ハウジング１ａ（図１参照）に固定される。ＥＰＵ２０は、ハウジング１ａに対してＹ方向に着脱可能である。ガイドレール４８は、ＥＰＵ２０のＹ方向の着脱をガイドする。

基板４２は、図４に示されるように、胴部４１のＺ方向の中央部より＋Ｚ方向であって、胴部４１の－Ｘ方向の表面に装着される。図３に示されるように、基板４２はＹ方向に長い。基板４２のＹ方向の長さは、中間転写ベルト３０のＹ方向の幅以上である。

光源ＬＳは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等である。光源ＬＳは、基板４２の－Ｘ方向の表面に配置される。複数の光源ＬＳが、Ｙ方向に等間隔で並んで配置される。図３の例では、１０個の光源Ｌ１－Ｌ１０が配置されている。光源ＬＳは、感光体ドラム２２に向かって光を照射する。図４に示されるように、光源ＬＳの光軸ＬＸは、－Ｘ方向から＋Ｚ方向に傾斜する。

遮蔽板４５は、平板状であり、Ｘ方向と平行に配置される。遮蔽板４５は、頭部４４の－Ｘ方向に隣接して配置される。遮蔽板４５は、頭部４４と一体に形成される。遮蔽板４５は、頭部４４と別体に形成されて頭部４４に接続されてもよい。遮蔽板４５は、中間転写ベルト３０（図５参照）と光源ＬＳとの間に配置される。遮蔽板４５の－Ｘ方向の先端は、光源ＬＳの－Ｘ方向の先端より、－Ｘ方向に配置される。光源ＬＳの－Ｘ方向の先端から遮蔽板４５の－Ｘ方向の先端までの、－Ｘ方向に沿う長さＥは、２．５ｍｍ以上である。長さＥは、４．０ｍｍ以上であることが望ましい。長さＥは、６．５ｍｍ以上であることがより望ましい。長さＥは、光源ＬＳから照射された光を遮蔽板４５が遮ることになる長さ１６ｍｍ以下である。長さＥは、遮蔽板４５が感光体ドラム２２の表面に接触する長さ２８ｍｍ以下である。

光源ＬＳおよび遮蔽板４５は共に除電ユニット４０の一部であり、両者の相対位置は固定される。遮蔽板４５の長さＥが１６ｍｍ以下であれば、光源ＬＳから照射された光を遮蔽板４５が遮らない。
前述されたように、除電ユニット４０はハウジング１ａ（図１参照）に固定される。ＥＰＵ２０は、ハウジング１ａに対してＹ方向に着脱可能である。除電ユニット４０のガイドレール４８は、ＥＰＵ２０の着脱に伴う移動をガイドする。光源ＬＳとＥＰＵ２０の感光体ドラム２２との相対位置の変化が抑制されるので、感光体ドラム２２の受光量の変化が抑制される。

図５は、遮蔽板の遮蔽作用の説明図である。図５には、ＥＰＵ２０Ｍの感光体ドラム（第１像担持体、第１感光体ドラム）２２を除電する除電ユニット４０の遮蔽板４５が例として記載されている。前述されたように、ＥＰＵ２０Ｍの１次転写部２７において、感光体ドラム２２から中間転写ベルト３０にトナー像が１次転写される。一部のトナーＴが、中間転写ベルト３０に付着せずに飛散する場合がある。中間転写ベルト３０は１次転写部２７から＋Ｘ方向に移動するので、中間転写ベルト３０の表面に沿って＋Ｘ方向への気流が発生する。飛散したトナーＴは、気流に乗って＋Ｘ方向に移動する。

＋Ｘ方向におけるＥＰＵ２０Ｍの下流側には、ＥＰＵ２０Ｃが配置されている。気流に乗って＋Ｘ方向に移動したトナーＴは、ＥＰＵ２０Ｃの感光体ドラム（第２像担持体、第２感光体ドラム）２２に衝突する。トナーＴは、移動方向を反転させて、－Ｘ方向に移動する。トナーＴは、中間転写ベルト３０と除電ユニット４０との間を通って、－Ｘ方向に移動する。トナーＴは、ＥＰＵ２０ＭとＥＰＵ２０Ｃとの間に滞留する。

前述されたように、遮蔽板４５は、中間転写ベルト３０と光源ＬＳとの間に配置される。遮蔽板４５は、滞留するトナーＴが光源ＬＳの近くに侵入するのを抑制する。遮蔽板４５の－Ｘ方向の先端は、光源ＬＳの－Ｘ方向の先端より、－Ｘ方向に配置される。トナーＴは、遮蔽板４５に案内されて、光源ＬＳの－Ｘ方向に移動する。遮蔽板４５は、トナーＴによる光源ＬＳの汚染を抑制する。これにより、光源ＬＳから感光体ドラム２２に照射される光量の低下が抑制される。

前述されたように、ＥＰＵ２０Ｍの感光体ドラム２２を除電する除電ユニット４０は遮蔽板４５を有する。遮蔽板４５は、滞留するトナーＴによる光源ＬＳの汚染を抑制する作用効果を有する。この作用効果は、ＥＰＵ２０Ｍの＋Ｘ方向の下流側に他のＥＰＵ２０Ｃが配置されている場合に顕著である。図１に示される画像形成装置１の場合には、ＥＰＵ２０Ｙ、ＥＰＵ２０ＭおよびＥＰＵ２０Ｃの＋Ｘ方向の下流側に、他のＥＰＵが配置される。ＥＰＵ２０Ｙ、ＥＰＵ２０ＭおよびＥＰＵ２０Ｃの除電ユニット４０に、遮蔽板４５を採用することが望ましい。

図６は、光源の光量の変化を示すグラフである。光源ＬＳが配置される基板４２の表面から、光源ＬＳの光軸方向に２４ｍｍ離れた位置に、１ｍｍ×１ｍｍのスリットを置いて、そのスリットを通る光量を測定した。スリットの位置は、感光体ドラム２２の近くである。測定される光量は、感光体ドラム２２の単位面積当たりの受光量に相当する。光源Ｌ１－Ｌ１０のそれぞれに対応するスリットを設定して光量を測定した。画像形成装置１で７０万枚のシートＳを印刷し、光源ＬＳがトナーで汚染された状態での光量を、印刷前の初期状態での光量と比較した。長さＥが２．５ｍｍ、４．０ｍｍおよび６．５ｍｍの３種類の遮蔽板４５を使用して、所定枚数印刷後の光量を比較した。

遮蔽板４５の長さＥが２．５ｍｍの場合には、印刷後の光量の最低値が、初期状態での光量の最低値から低下した。ただし、この印刷後の光量は、感光体ドラム２２の除電に必要な光量（必要光量）と同等である。長さＥが２．５ｍｍであれば、所定枚数印刷後にも必要な除電性能が得られる。遮蔽板４５の長さＥが４．０ｍｍの場合には、所定枚数印刷後の光量の最低値が、初期状態での光量の最低値から少しだけ低下した。この場合には、所定枚数印刷後にも除電に十分な光量が得られる。遮蔽板４５の長さＥが６．５ｍｍの場合には、所定枚数印刷後の光量の最低値が、初期状態での光量の最低値と同等であった。この場合には、初期状態から所定枚数印刷後にかけて光量がほとんど低下しない。これらの遮蔽板４５が、画像形成装置１の除電性能の低下を抑制する。

以上に詳述されたように、実施形態の画像形成装置１は、感光体ドラム２２と、中間転写ベルト３０と、光源ＬＳと、遮蔽板４５と、を持つ。感光体ドラム２２は、トナー像を担持する。中間転写ベルト３０は、感光体ドラム２２の画像が転写され、＋Ｘ方向に移動する。光源ＬＳは、感光体ドラム２２に光を照射して除電する。遮蔽板４５は、中間転写ベルト３０と光源ＬＳとの間に配置される。－Ｘ方向における光源ＬＳから遮蔽板４５の先端までの長さＥが２．５ｍｍ以上である。
－Ｘ方向における光源ＬＳから遮蔽板４５の先端までの長さＥは、４．０ｍｍ以上であることが望ましい。

遮蔽板４５は、トナーＴの侵入による光源ＬＳの汚染を抑制する。光源ＬＳから感光体ドラム２２に照射される光量の低下が抑制される。遮蔽板４５の長さＥが２．５ｍｍ以上であれば、所定枚数印刷後にも感光体ドラム２２の除電に必要な光量が得られる。長さＥが４．０ｍｍ以上であれば、所定枚数印刷後にも感光体ドラム２２の除電に十分な光量が得られる。このような画像形成装置１の構造が、除電性能の低下を抑制する。

画像形成装置１は、第２感光体ドラム２２をさらに備える。第２感光体ドラム２２は、＋Ｘ方向において第１感光体ドラム２２の下流側に配置される。第２感光体ドラム２２は、トナー像を担持し、中間転写ベルト３０に画像を転写する。光源ＬＳおよび遮蔽板４５は、＋Ｘ方向において第１感光体ドラム２２と第２感光体ドラム２２との間に配置される。

第１感光体ドラム２２から飛散したトナーＴは、第１感光体ドラム２２と第２感光体ドラム２２との間に滞留する。第１感光体ドラム２２と第２感光体ドラム２２との間に遮蔽板４５が配置されることで、トナーＴの侵入による光源ＬＳの汚染が抑制される。このような画像形成装置１の構造が、除電性能の低下を抑制する。

画像形成装置１は、中間転写ベルト３０を支持するハウジング１ａをさらに有する。感光体ドラム２２は、ハウジング１ａに対して着脱可能である。光源ＬＳおよび遮蔽板４５は、ハウジング１ａに対して固定される。
光源ＬＳと遮蔽板４５との相対位置が固定されるので、光源ＬＳから照射された光を遮蔽板４５が遮らない。このような画像形成装置１の構造が、除電性能の低下を抑制する。

光源ＬＳは、除電ユニット４０に装着される。除電ユニット４０は、感光体ドラム２２の着脱をガイドするガイドレール４８を有する。
光源ＬＳと感光体ドラム２２との相対位置の変化が抑制されるので、感光体ドラム２２の受光量の変化が抑制される。このような画像形成装置１の構造が、除電性能の低下を抑制する。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、－Ｘ方向における光源ＬＳから遮蔽板４５の先端までの長さＥが２．５ｍｍ以上である遮蔽板４５を持つ。これにより、除電性能の低下を抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Ｅ…長さ、ＬＳ…光源、＋Ｘ…第１方向、－Ｘ…第２方向、１…画像形成装置、１ａ…ハウジング、２２…感光体ドラム（第１像担持体、第２像担持体）、３０…中間転写ベルト（被転写体）、４０…除電ユニット、４５…遮蔽板、４８…ガイドレール。

Claims (5)

1. 現像剤の画像を担持する第１像担持体と、
   前記第１像担持体の画像が転写され、第１方向に移動する被転写体と、
   前記第１像担持体に光を照射して除電する光源と、
   前記被転写体と前記光源との間に配置され、前記第１方向とは反対の第２方向における前記光源から先端までの長さが２．５ｍｍ以上である遮蔽板と、を有し、
   前記光源は、除電ユニットに装着され、
   前記除電ユニットは、前記被転写体と前記光源との間に、前記遮蔽板の厚さより厚い頭部を有し、
   前記頭部の前記第２方向の先端は、前記光源より前記第２方向に配置され、
   前記遮蔽板は、前記頭部の前記第２方向の先端から前記第２方向に伸びる、
   画像形成装置。
2. 前記第２方向における前記光源から前記遮蔽板の先端までの長さが、４．０ｍｍ以上である、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１方向において前記第１像担持体の下流側に配置され、現像剤の画像を担持し、前記被転写体に画像を転写する第２像担持体をさらに備え、
   前記光源および前記遮蔽板は、前記第１方向において前記第１像担持体と前記第２像担持体との間に配置される、
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記被転写体を支持するハウジングをさらに有し、
   前記第１像担持体は、前記ハウジングに対して着脱可能であり、
   前記光源および前記遮蔽板は、前記ハウジングに対して固定される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記光源は、除電ユニットに装着され、
   前記除電ユニットは、前記第１像担持体の着脱をガイドするガイドレールを有する、
   請求項４に記載の画像形成装置。

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