JPH03209291A - 複写機の除電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真式複写機の像担持体である感光体ド
ラムの周縁部に配設され、感光体ドラム周面の不要部分
の帯電を露光して除去若しくは低下させる複写機の除電
装置に関するものである。

〔発明の背景〕

電子写真式複写機の複写プロセスでは、感光体ドラム周
面の感光層に対する複写原稿像の露光に先立って、前記
感光体ドラム周面の感光層への帯電が行われる。従って
、複写原稿像の露光画像領域の大きさが前記感光体ドラ
ム周面の帯電領域の大きさよりも小さい場合に、原稿カ
バーに汚れがあったり原稿カバーをしないで複写を行う
と、原稿像周辺の非画像部に電荷が残留しこの残留電荷
にトナーが付着してコピーに地汚れが発生する。

また、付着した余分のトナーがクリーニング部に送られ
るためクリーニング装置の寿命を著しく短縮させたり、
必要以上のトナーを消費させるなどの問題点があった。

従来、こうした問題点を解消するとともに、原稿面の選
択部分のみの複写であるトリミング、或は複数の原稿の
選択部分を組み合わせる合成複写などを行うため、感光
体ドラム周縁部ににラム軸と平行に除電装置を配置し、
静電潜像の現像前に不要部分の帯電を露光により除去し
、その不要部分にトナーが付着しないようにしている。

最近では複写機の除電装置の発光素子には、般にＬＥＤ
　（発光ダイオード）が用いられる。

第８図は従来の複写器の除電装置の一例の概略構成を示
す平面図、第９図は第８図のＡ−Ａ断面拡大図である。

図において、ｌは像担持体である感光体ドラムｌ、３ａ
は本発明者が先に提案を行っている複写機の除電装置で
、３２は複数個のＬＥＤが直線上に配列された発光部、
３３は発光部３２の個々のＬＥＤを選択点灯するための
駆動用ＩＣ１３４は各ＬＥＤと直列に接続される電流制
限用の抵抗器、３５は発光部３２と駆動用ＩＣ３３、抵
抗器３４等の回路部品を支持し、その回路部品を設計通
りに接続する配線パターンを有するプリント基板、３６
は発光素子であるＬＥＤ、３７は例えば合成樹脂からな
り個々のＬＥＤ３６の間に隔壁３７ａを有するように成
型された発光素子ハウスである。発光素子ハウス３７は
内壁を反射率の高い白色の塗装が施されていて、前記隔
壁３７ａによってそれぞれのＬＥＤ３６かも発せられる
光が遮断・分離されるようになっている。発光部３２は
プリント基板３５の直線状端面３５ｅ部分とそれに沿っ
て設けられた複数個の前記ＬＥＤ３６及び発光素子ハウ
ス３７とからなっている。

前記除電装置３ａはその発光部３２の長手方向が感光体
ドラムの軸に平行で、発光素子ハウス３７の開口３７ｂ
が感光体ドラム１周面に対向するように複写機の感光体
ドラム１周縁に配設される。

第１Ｏ図は前記複写機の除電装置３ａ（以下除電装置と
もいう）を備えた複写機の一例を示す断面構成図である
。この複写機の画像形成プロセスは、感光体ドラム１が
図示のように時計方向に回転し、その周面を帯電器２が
所定の電位に一様に帯電する。次にその下流側に位置す
る除電装置３ａが、複写する原稿のサイズに合わせ、又
はトリミングのための不要部分に対応する発光部３２の
ＬＥＤ３６が、感光体ドラム１周面の移動のタイミング
に合わせ、装置本体の制御ＣＰＵの制御によって点灯し
、不要部分の除電が行われたのち、像曙光部１１におい
て反射鏡４を経て図示省略したレンズによって入射する
原稿からの露光光りによって静電的潜像が形成される。

この潜像は現像器５によって現像・顕像化されてトナー
像となり、下流側に配設された転写器６によってタイミ
ングを合わせて給送される記録紙Ｐ上に転写され、分離
器７により感光体ドラムｌより分離される。そののちそ
のトナー像は図示省略した定着器により記録紙Ｐに溶着
固定されて機外に排出される。

一方、感光体ドラムｌはさらに回転を続は局面に残留し
たトナーをクリーニング装置９によってクリーニングさ
れ、次の画像形成プロセスに備えられる。

以上の画像形成プロセスに見られるように、除電装置３
ａによって感光体ドラム１周面の不要部分を除電し、不
要部分のトナー付着を防止することができるので、複写
画像のトリミングや合成複写等を行うことができ、また
除電・枠消しにより奇麗なコピーを得ることができ、ク
リーニング装置の寿命を長くすることができる。

なお、前記除電装置３ａの配設位置は帯電器２と像露光
部１１との間に限ることはなく、像露光部１１と現像器
５との間でもよく、要するに帯電器２と現像器５との間
に配設されればよい。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の複写機の除電装置３ａの発光部３２は記録紙サイ
ズがＡ３の場合でＬＥＤ素子数５０〜６０個からなるも
のが使用されている。ところが、ＬＥＤ３６の発光量は
温度依存性が大きく、ＬＥＤ３６自身の温度が高くなる
と著しく発光量が減少するという性質がある。

ＬＥＤ３６自身も通電・発光中は若干発熱するが、発熱
量の大きいのは駆動用ＩＣ３３及び電流制限用の抵抗器
３４で、駆動用ＩＣ３３はプリント基板３５に実装した
状態でＬＥＤ３６発光を連続的に行うと２０〜３０℃の
温度上昇があり、同じく電流制限用の抵抗器３４では１
０〜２０°Ｃの温度上昇がある。この温度上昇の影響を
受けてＬＥＤ３６の温度も上昇しその発光量は減少する
。しかも場所によって温度上昇が異なるため、光量分布
が不均一になる。・第７図は横軸に配列したＬＥＤ３６
と、縦軸に発光光量を示したもので、実線で示したグラ
フ（ａ）は発光直後の光量分布を示し、破線で示したグ
ラフ（ｂ）は、従来の除電装置３ａの通電・発光後相当
時間経過した時点での光量分布を示すグラフである。横
軸はＬＥＤ３６の位置を示し、ｎはプリント基板３５上
に発熱体のない区域、ｒは電流制限用の抵抗器３４が実
装されている区域、Ｃは駆動用ＩＣ３３が実装されてい
る区域を示している。光量の最も低い所は駆動用ＩＣ３
３の実装区域Ｃに対応する所で、次に抵抗器３４の実装
区域ｒに対応する所が低くなっている。駆動用ＩＣ３３
及び抵抗器３４がプリント基板３５上片寄って実装され
ているので、光量分布のグラフもその実装位置に対応し
た片寄りを示している。

このような不均一な光量分布があると、局所的にトナー
の付着が生じ、完全な非画像領域の形成が行われなくな
り、画質の劣化やトナー消費量の増大を招くという問題
点が生じる。これを防ぐには相当時間経過後で最も光量
の低い所でも完全にトナーが付着しないように全体の通
電量を増大して発光初期からの発光量を増加しなければ
ならない。このようにすると、最小光量以外の部分では
必要以上に過剰な電流、光量が与えられるため、ＬＥＤ
３６及び感光体ドラムｌの感光層の疲労が局所的に進み
寿命が短くなる。また除電装置３ａの消費電力が増大し
経済的ではないという問題点があった。

本発明は、前記問題点を解決して、光量分布が均一で長
時間使用しても光量減少が極めて少なく消費電力の少な
い複写機の除電装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、感光体ドラムの周面と対面するように配置
され、感光体ドラムを照明することにより、感光体ドラ
ム上の不要な電荷を消去するだめの複写機の除電装置に
おいて、発光素子の駆動用ＩＣ及び発光素子が配置され
、直線状端面が感光体ドラムに対面する回路基板と、回
路基板上に前記直線状端面と平行に直線状に配置される
複数個の発光素子と、回路基板の直線状端面側に開口を
有し所定位置に隔壁を有する発光素子ハウスとを回路基
板上に設け、該回路基板は熱伝導率０．０２ｃａＩ２／
ｃｍ−５ｃｃ・℃以上の金属又はセラミックス材からな
るベース基板を有することを特徴とする複写機の除電装
置によって達成される。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の複写機の除電装置の実施例に
ついて説明する。

第１図ないし第６図は本発明の複写機の除電装置の実施
例を示す図で、回路基板に熱拡散性をもたすようにした
特長を有するものである。

第１図は本発明の複写機の除電装置（以下除電装置とい
う）の第１実施例を示す断面図である。

第８図及び第９図と同−及び相当部分は同一符号で表し
その詳細な説明は省略する。

図において、３１は全表面に例えば厚さ５０μｍ程度の
（酸化アルミニウム層（アルマイト処理により形成）３
１ｃを形成したアルミニウム板のベース基板３１ａから
なる支持基体を兼ねる回路基板で、回路基板３１の少な
くも一方の側に直線状端面３１ｅを有している。回路基
板３１の表面には接着層を介して銅箔が展着されていて
、化学エツチング等により配線パターン３１ｄが形成さ
れている。配線パターン３１ｄの各ランドにはＬＥＤ３
６、駆動用ＩＣ３３、ＬＥＤ３６の電流制限用の抵抗器
３４等のチップ状または表面実装用の回路部品がハンダ
付けされている。発光部３２は前記回路基板３１の直線
状端面３１ｅに沿って設けられていて、その発光の照射
方向が回路基板３１の板面に平行になるようになってい
る。また発光部３２の開口部は発光部３２（発光素子ハ
ウス３７）の天部と回路基板３１の直線状端面３１ｅ側
の下面を挟持するように装着された透明樹脂からなる防
塵カバー３８によって、トナーその他の塵あいから保護
される。

第２図は本発明の第２実施例を示す断面図である。この
実施例の回路基板３１はアルミニウム板のベース基板３
１ａと、その上に例えば厚さ２５〜１００μｍのエポキ
シ樹脂等の絶縁層３１ｆを介して展着しだ銅箔を化学エ
ツチングにより形成した配線パターン３１ｄからなって
いるものである。他は総て第１実施例と同じであるので
省略する。

なお、第１実施例、第２実施例において、回路基板３１
にスルーホールを形成する場合は第５図に示すようにス
ルーホール３１ｈより直径の大きい穴を先に穿設してお
き、この穴をエポキシ樹脂等の絶縁材３Ｎで一旦充填し
たのち中心にスルーホール３１ｈ用の穴を穿設して導電
層３１ｋを形成してスルーホール３１ｈとすることがで
きる。

第３図は本発明の第３実施例を示す断面図である。この
実施例の回路基板３１はアルミナ（酸化アルミニウム）
粉を焼結させて板状に形成した絶縁性のセラミックから
なるベース基板３１ｂ上に、銀とパラジウムを混合した
導電性ペースト等を用いた印刷によって配線パターン３
１ｇを形成するようにしたものである。

第４図は本発明の第４実施例を示す断面図である。この
実施例の回路基板３１はアルミニウムからなるベース基
板３１ａの上に絶縁性の接着剤である絶縁層３１ｆを介
して通常のプリント基板３５を設ける構成としたもので
ある。

以上いずれの実施例も回路基板３１のベース基板３１ａ
、３１ｂとして熱伝導の良好なアルミニウム板及びアル
ミナを主成分とするセラミック板を用いているので、駆
動用ＩＣ３３や電流制限用の抵抗器３４等から発生する
熱を基板に沿って効率良く拡散・放熱する。従って、上
記実施例の基板を用いたときは、従来の除電装置に比べ
長時間使用しても温度上昇は極めて僅少であり、回路基
板３１上の温度分布も均一になる。その結果、本発明の
除電装置３では、ＬＥＤ３６に通電し発光させた後約３
０分経過した時点での光量分布は初期の光量分布を示す
第７図（ａ）のグラフとの差異は僅少で、均一で高効率
なものとなった。

ここで、ベース基板３１ａ、３１ｂとして用いる材料の
熱伝導率は大きい程好ましいが、前記セラミック板の熱
伝導率である０、０２ｃａ１２／ｃｌＩＩ−５ｅｃ・℃
以上あれば十分な効果を挙げ得ることが確認された。

第６図は前記防塵カバー３８を示す斜視図である。

従来は除電装置３ａのＬＥＤ３６及び発光素子ノ・ウス
３７のトナーなどによる汚れを防止し、清掃を容易にす
るため、発光素子ハウス３７の開目３フｂいたが、発光
素子ハウス３７の壁と透明板との間に隙間ができてトナ
ーその他の塵あいが溜まり易く、装置の使用中に前記透
明板が落下しないようにすると装脱が難しくなるなどの
欠点があった。

また、薄いフィルム材で発光素子／・ウス３７を包むよ
うにする方法もあったが、汚れが急速に進行しその交換
が容易ではないという欠点があった。

本実施例では第６図に示すように、アクリル樹脂などの
透明度の良好な材質からなり断面がコの字状で、その一
端に突起部３８ａを備えた形状に形成された防塵カバー
３８を用いている。除電装置３への装着はその弾性によ
る力に抗してコの字の開口部を広げて行う。装着される
と防塵カバー３８の天部３８ｂと底板３８ｃとが弾性に
よって発光素子ハウス３７の天部と回路基板３１の底部
とを締め付けるようにするとともに、突起部３８ａが発
光素子ハウス３７の角に係合しているので、強い外力が
作用しても容易に外れることはない。しかも着脱は容易
である。この防塵カバー３８はＬＥＤ３６及び発光素子
ハウス３７の内部がトナー等により汚染するのを防止し
、着脱も簡単であるから清掃も容易に行うことができる
等の効果がある。

〔発明の効果〕

本発明の複写機の除電装置は、以上のように構成されて
いるので回路部品による発熱が効率良く拡散・放熱され
、回路基板は長時間使用しても温度上昇が僅少で均一な
温度分布となる。従って、過剰な通電を行う必要がない
ので、過剰な発光量もなく、発光素子及び感光体ドラム
の寿命が長く、長時間使用しても光量低下が僅少で光量
分布が均一に保持され、かつ消費電力の小さい複写機の
除電装置を提供できることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複写機の除電装置の第１実施例を示す
断面図、 第２図は本発明の第２実施例を示す断面図、第３図は本
発明の第３実施例を示す断面図、８４図は本発明の第４
実施例を示す断面図、第５図は前記第１実施例及び第２
実施例の基板にスルーホールを設ける場合を示す断面図
、第６図は本発明の除電装置の防塵カバーを示す斜視図
、 第７図は除電装置の光量分布を示すグラフ、第８図は従
来の複写骨の除電装置の一例を示す磯 平面図、 第９図は第８図のＡ−Ａ断面図、 第１０図は従来の除電装置を備えた複写機の構成の一例
を示す要部断面図である。 ｌ・・・感光体ドラム　　２・・・帯電器３・・・複写
機の除電装置（除電装置）４・・・現像器　　　　　３
１・・・回路基板３１ａ、３１ｂ・・・ベース基板 ３１ｃ・・・酸化アルミニウム層 ３１ｄ、３１ｇ・・・配線パターン ３１ｅ・・・直線状端面　　３１ｆ・・・絶縁層３１ｈ
・・・スルーホール ３３・・・駆動用ＩＣ ３５・・・プリント基板 ３７・・・発光素子ハウス ３８ａ・・・突起部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 感光体ドラムの周面と対面するように配置され、感光体
   ドラムを照明することにより、感光体ドラム上の不要な
   電荷を消去するための複写機の除電装置において、 発光素子の駆動用ＩＣ及び発光素子が配置され直線状端
   面が感光体ドラムに対面する回路基板と、回路基板上に
   前記直線状端面と平行に直線状に配置される複数個の発
   光素子と、回路基板の直線状端面側に開口を有し、所定
   位置に隔壁を有する発光素子ハウスとを回路基板上に設
   け、 該回路基板は熱伝導率０．０２ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・
   ℃以上の金属又はセラミックス材からなるベース基板を
   有することを特徴とする複写機の除電装置。