JPH03209494A - 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
感光体ドラム局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ｔ；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ドラム軸と平社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
。

最近の複写機の除電装置の発光素子としては、一般に発
光ダイオードが用いられる。

第８図（ａ）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８図（ｂ）は第８図（ａ）のＢ−Ｂ
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、３ａは複写機の除電装置で、３２は複数個
の発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｌｎが直線上に配列された
た発光部、３３は発光部３２の個々の発光ダイオードＬ
ｎを選択点灯するための駆動用ＩＣ％Ｒｎは各発光ダイ
オードＬｎと直列に接続される電流制限用抵抗器、３５
は発光部３２と駆動用ＩＣ３３、抵抗器Ｒｎ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で除電装置の基板となる回
路基板、発光部３２は回路基板３５の直線状端縁３５ｅ
部分とそれに沿って設けられた複数個の前記発光ダイオ
ードＬｎ及び之を包囲するようにして設けた発光素子ハ
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の長子方向が感光体ドラムｌ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。

〔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の場合で発光ダイオード素子数５０〜６０個か
らなるものが使用されている。ところが、発光ダイオー
ドＬｎの発光量は温度依存性が大きく、発光ダイオード
Ｌｎ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。

発光ダイオードＬｎ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
抵抗器Ｒｎである。駆動用ＩＣ３３は回路基板３５に実
装した状態で発光ダイオードＬｎ発光を連続的に行うと
２０〜３０℃の温度上昇があり、同じく電流制限用抵抗
器Ｒｎでは１０〜２０℃の温度上昇がある。この温度上
昇の影響を受けて発光ダイオードＬｎ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６図は横軸に配列した発光ダイオードＬｎ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・発覚後相当時間経過し
た時点での光量分布を示すグラフである。横軸は発光ダ
イオードＬｎの位置を示し、ｎは回路基板３５上に発熱
体のない区域、ｒは電流制限用抵抗器Ｒｎ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ＩＣ３３の実装
区域Ｃに対応する所で、次に抵抗器Ｒｎ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Ｒｎが回路基板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。しかしそうすると、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、発光ダ
イオードＬｎ及び感光体ドラムＩ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ための複写機の除電装置に
おいて、除電装置の回路基板上には、発光素子の駆動用
ＩＣと発光素子の電流制限用抵抗器とが集積された駆動
ユニットと発光素子とが搭載されており、前記駆動ユニ
ットは前記回路基板に対して空隙部を有するように配置
されてい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５図は本発明の複写機の除電装置の実施
例を示す図である。

第１図（ａ）は本発明の複写機の除電装置（以下除電装
置という）の実施例の一例を示す平面図、第１図（ｂ）
は第１図（ａ）のＡ−Ａ断面拡大図である。

第８図（ａ）、（ｂ）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、３０は支持基体であるユニット基板３１上
に駆動用［Ｃ３３及び発光素子である発光ダイオードＬ
ｎの電流制限用抵抗器Ｒｎ等の発熱性回路部品を搭載し
た駆動ユニットで詳細は後述する。

３４は駆動ユニット３０の側面に設けられ、駆動ユニッ
ト３０上の回路部品と回路基板３５上の発光ダイオード
Ｌｎとその他の回路部品及び装置本体の制御回路等とを
接続するための接続端子である０回路基板３５は少なく
も一方の側に直線状端縁３５ｅ有していて、チップ状の
複数個の発光ダイオードＬｎが直線状端縁３５ｅに沿っ
てハンダ付けされている。

回路基板３５には発熱を伴わない回路部品が直接ハンダ
付けされているが、駆動ユニット３０は接続端子３４に
よって回路基板３５に空隙部３６を有するようにして実
装される。

３７は例えば合成樹脂からなり個々の発光ダイオードＬ
ｎ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
それぞれの発光ダイオードＬｎから発せられる光が遮断
・分離されるようになっている。上記複数個の発光ダイ
オードＬｎと発光素子ハウス３７及び回路基板３５の直
線状端縁３５ｅ部とによって発光部３２を形成していて
、発光の照射方向は回路基板３５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３７ｂは発光
素子ハウス３７の天部と回路基板３５の直線状端縁３５
ｅ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によって閉鎖され、トナーその他の塵
あいから保護される。

前記駆動用ＩＣ３３は第４図に示すように、シフトレジ
スタ３３１１ラッチ回路３３２、駆動回路３３３からな
り、複写機本体の除電装置３の制御用の制御回路１０１
から送出される信号によって制御され、各駆動用トラン
ジスタＴｒｉ−Ｔｒｎの０Ｎ１０ＦＦを制御する。これ
によって、前記発光部３２の発光ダイオードＬｎを個別
に選択して必要時点に点灯することができる。第４図に
破線で示した範囲３０ａ内の駆動用ＩＣ３３及び電流制
限用抵抗器Ｒｎが駆動ユニット３０に搭載されているこ
とになる。

第２図は本発明の駆動ユニット３０の一実施例を示す斜
視図である。図において、３１ａは例えばアルミナを主
成分とするセラミック板からなるユニット基板、３３は
発光ダイオードＬｎの駆動用ＩＣ。

３４ａはユニット基板３１ａの側端部に設けられた接続
端子、Ｒｎは発光ダイオードＬｎの電流制限用抵抗器（
以下単に抵抗器という）で、ユニット基板３１ａ上に印
刷・焼結によって形成された厚膜抵抗体、或は金属薄層
を蒸着等によって形成した薄膜抵抗体等からなる抵抗器
である。発熱量の大きい駆動用ＩＣ３３及び抵抗器Ｒｎ
を駆動ユニット３０としてまとめ、これを接続端子３４
ａによって回路基板３５との間に空隙部３６を設けるよ
うに回路基板３５に装着する。上記駆動ユニット３０は
さらに上部をセラミックからなるカバー材３１ｃで覆う
ようにすることも可能である。

第３図は駆動ユニット３０の他の実施例を示す斜視図で
ある。３１ｂは通常のプリント基板からなるユニット基
板、Ｒｎは両端にリード線状の端子を有する一般の抵抗
器でありそのリード線状の端子が上記ユニット基板３１
ｂにハンダ付けによって実装されている。３４ｂはユニ
ット基板３１ｂの端縁部に植設された接続端子である。

以上説明した駆動ユニット３０は回路基板３５との間に
空隙部３６を有するように設けることにより駆動用１ｃ
３３や抵抗器Ｒｎから発生する熱を直接回路基板３５に
伝達することを防止し、かつ放熱している。従って、長
時間使用しても回路基板３５及び発光ダイオードＬｎの
温度上昇は殆どなく、回路基板３１上の温度分布も均一
に維持される。その結果、本発明の除電装置３では、そ
の発光量及び光量分布は初期の光量分布を示す第６図（
ａ）に示すグラフとの差異は借手で、発光ダイオードＬ
ｎに通電し発光させた後約３０分経過した時点でも均一
で高効率な結果を得ることができる。

また、抵抗器Ｒｎを第２図に示すように厚膜抵抗体或は
薄膜抵抗体からなるようにするときは、抵抗器Ｒｎの製
造取り付けに要する費用を格段に低減することができる
。

なお、前記駆動ユニッ１−３０は直接回路基板３５に装
着せず装置本体に設け、接続ケーブルを用いて回路基板
３５に接続して発光ダイオードＬｎを選択点灯すること
も可能である。

第５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の発光ダイオードＬｎ及び発光素子
ハウス３７内部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 法が行われることがあったが、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ハウス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５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３５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の角によって係止されているので、強
い外力が作用しても容易に外れることがない。しかも着
脱は容易である。この防塵カバー３８は発光ダイオード
Ｌｎ及び発光素子ハウス３７の内部のトナー等による汚
れを防止し、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。

第７図は前記複写機の除電装置３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ｌが図示のように時計方向に回転し
、その局面を帯電器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３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の発光ダイオードＬｎ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
御回路１０１の制御によって選択点灯され、不要部分の
除電が行われたのち、像露光部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ｔ；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周面に残留し
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。

なお、前記除電装置３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。

以上の画像形成プロセスに見られるように、除電装置３
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・枠消しにより極めて奇麗なコピーを得ることができ
るようになるとともに、クリーニング装置の寿命を長く
することができる。

〔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
いて、発熱性の回路部品による発熱が直接回路基板に伝
導しないので、回路基板及び発光素子は長時間使用して
も温度上昇が僅少で均一な温度分布に維持される。従っ
て、従来の除電装置のように最小光量部に合わせた過剰
な通電を行う必要がないので、過剰な発光もなく、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（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例の一例を示す複
写機の除電装置を示す平面図及び断面拡大図、 第２図は本発明の駆動ユニットの一例を示す斜視図、 第３図は本発明の駆動ユニットの他の例を示す斜視図、 第４図は前記実施例に用いる駆動用ＩＣの構成と配線の
一例を示す配線図、 第５図は本発明の除電装置の防塵カバーを示す斜視図、 第６図は除電装置の光量分布を示すグツ７、第７図は本
発明の除電装置を備えた複写機の一例を示す断面構成図
、 第８図（ａ）、（ｂ）は従来の複写機の除電装置の一例
を示す平面図及び断面拡大図である。 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
０・・・駆動ユニット３１ａ、３１ｂ・・・ユニット基
板 ３２・・・発光部　　　　　３３・・・駆動用ＩＣ３４
，３４ａ、３４ｂ・−接続端子 ３５・・・回路基板　　　　３５ｅ・・・直線状端縁３
６・・・空隙部　　　　　３７・・・発光素子ハウス３
８・・・防塵カバー　　　３８ａ・・・突起部Ｌｎ・・
・発光ダイオード

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、 除電装置の回路基板上には、発光素子の駆動用ＩＣと発
   光素子の電流制限用抵抗器とが集積された駆動ユニット
   と発光素子とが搭載されており、前記駆動ユニットは前
   記回路基板に対して空隙部を有するように配置されてい
   ることを特徴とする複写機の除電装置。