JPH07287492A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体ドラム７における残留電荷を前露光手
段４２により除去できるものでありながら、前露光手段
４２に隣接する箇所の帯電器２３による帯電効果を妨げ
ないことを目的とする。 【構成】 回転可能な感光体ドラム７の外周に、帯電器
２３と、帯電器２３により帯電された感光体ドラム７の
表面上に潜像を形成するためのスキャナユニット１７
と、感光体ドラム７表面にトナー像を形成する現像装置
１０と、転写電圧を印加することにより感光体ドラム７
のトナー像を用紙Ｐに転写する転写ローラとを順に配置
し、帯電器２３の上流側に隣接して発光ダイオードの列
で構成した前露光手段４２を配置し、帯電器２３と前露
光手段４２との間には、帯電ケース５１における隔壁５
１ａを感光体ドラム７表面に接近させるように臨ませ
た。これにより、前露光手段４２から照射された光が隔
壁５１ａに邪魔されて、帯電器２３による帯電領域に侵
入しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、複写機、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。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体としての回転する感光体
ドラムの表面をコロナ帯電手段により予め一様に帯電さ
せ、その帯電表面に画像データに応じた露光を行って、
静電潜像を形成し、この潜像に現像器から帯電トナーを
供給してトナー像を形成させた後、転写ローラと感光体
ドラムとの押圧接触部に用紙を供給し、そのとき転写ロ
ーラに転写電圧を印加して用紙表面にトナー像を転写
し、次いで、用紙の搬送下流側の定着装置にて用紙表面
のトナー像を加熱押圧にて定着させる一方、用紙に転写
しなかったトナーは感光体ドラム表面に摺接するクリー
ナブレードにて除去することが行なわれている。

【０００３】そして従来から、前記転写部より下流側で
の感光体ドラム表面に残留した残留電荷を除去するため
の処理として、前露光手段にて感光体ドラム表面を予め
前露光することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コロナ
帯電手段では感光体ドラムの表面を一様に一方の極性に
帯電させるものである一方、前露光手段で光を照射した
領域は帯電された電荷が除去させられるのであるから、
前露光手段から照射した光がコロナ帯電手段によりに帯
電させる領域と重なる（または侵入する）と、コロナ帯
電手段による帯電効果が妨げられるという問題があっ
た。

【０００５】本発明はこの技術的問題を解決すべくなさ
れたものであり、像担持体における残留電荷を除去でき
るものでありながら、帯電手段による帯電効果を妨げな
いようにした画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、回転可能な像担持体の外周
に、該像担持体を帯電させるための帯電手段と、その帯
電手段により帯電された像担持体上に潜像を形成するた
めの露光手段と、像担持体上にトナー像を形成する現像
手段と、転写電圧を印加することにより像担持体上のト
ナー像を転写部位にて被記録媒体に転写する転写手段と
を順に配置してなる画像形成装置において、前記帯電手
段の上流側に隣接して前露光手段を配置し、該両手段の
間には、前露光手段からの光が帯電手段による帯電領域
に侵入しないようにする隔壁を像担持体表面に接近させ
るように臨ませたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記隔壁が像担持体表面に接近し
て臨む先端部位を、像担持体の回転方向に沿って適宜幅
寸法に形成したことを特徴とするものである。請求項３
記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
前記帯電手段と前露光手段は、前記像担待体の回転軸線
と平行に延びる１個のケース上に支持された、そのケー
スは前記隔壁を一体に備えることを特徴とするものであ
る。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の画
像形成装置において、前記帯電手段は、前記隔壁から間
隔を置いて平行に架設したコロナ放電用のコロナ線と、
そのコロナ線と前記像担持体の間に位置するグリット電
極から構成され、前記隔壁は前記グリッド電極よりも前
記像担持体側へ突出していることを特徴とするものであ
る。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項３記載の画
像形成装置において、前記前露光手段は、前記像担持体
の回転軸線と平行に配列された複数の発光ダイオードか
ら構成され、前記隔壁に近接配置されていることを特徴
とするものである。請求項６記載の発明は、請求項４ま
たは請求項５記載の画像形成装置において、前記ケース
は、前記隔壁の一側と共同して前記像担持体側へ開口し
た箱状空間を形成する枠状の壁を一体に有するととも
に、前記隔壁の他側から側方へ一体に突出する支持壁を
有し、前記箱状空間の中に前記コロナ線を架設するとと
もに、箱状空間の開口部を覆って前記グリッド電極を装
着し、また前記支持壁上に前記発光ダイオードを支持し
たことを特徴とするものである。

【００１０】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について説
明する。図１は画像形成装置としてのプリンタ１の概略
側断面図、図２は現像装置１０及び感光体ユニット９の
側断面図である。本実施例のプリンタ１は、本体ケース
２の一側上側に給紙カセット３を着脱自在に装着し、給
紙ローラ４と分離パッド５とにより、給紙カセット３内
に積層された被記録媒体としての用紙Ｐが一枚づつに分
離されて給送ローラ対６を介して像担持体としての感光
体ドラム７と転写手段としての転写ローラ８等とからな
る感光体ユニット９に給送される。感光体ユニット９に
隣接して前記給紙カセット３に近い側に現像手段として
の現像装置１０が配置され、反対側には、加熱ローラ１
１と押圧ローラ１２とからなる定着ユニット１３が配置
されている。

【００１１】感光体ユニット９の下方には、レーザ発光
部１４、レンズ１５、反射鏡１６等からなるスキャナユ
ニット１７、制御基板１８，１９及び電源ユニット２０
等が配置されており、カバー体２１には複数の操作ボタ
ンを備えたキーボード２２が設けられている。後述する
ように帯電手段としてのコロナ帯電器２３にて予め帯電
させた感光体ドラム７の表面に、図示しないコンピュー
タ等の外部機器から伝送された画像データに応じて、ス
キャナユニット１７から発射された光を照射して、感光
体ドラム７の表面に静電潜像を形成し、次いで、現像装
置１０における現像スリーブ３２が回転して磁化させた
粉体状のトナーの供給により前記潜像を可視像化すると
いう現像を実行した後、この感光体ドラム７と転写ロー
ラ８との間に供給された用紙Ｐに前記トナー像を転写
し、次に、定着ユニット１３にて前記転写された像に熱
及び圧力を付加して用紙Ｐにトナー像を定着させ、排紙
ローラ対２４からプリンタ１の排紙トレイ２５に排出さ
れる。

【００１２】現像装置１０における合成樹脂製等のケー
ス２７は、図２に示すように、攪拌室３０と現像室３４
とが仕切り壁を介して隔てられ、該仕切り壁には現像ス
リーブ３２の周面一側と対向するように開口部３６が開
口されている。攪拌室３０に非磁性トナーまたは磁性ト
ナーを供給するためのトナー供給室としてのトナーボッ
クス２６は、前記ケース２７の一側に突設した左右一対
のブラケット部（図示せず）に対して着脱自在に装着さ
れており、供給されたトナーは、攪拌室３０内の回転羽
根からなる第２攪拌部材３１にて攪拌される。

【００１３】現像室３４には、内径部に磁石ローラ３８
を内蔵した現像スリーブ３２及びその下方の回転羽根等
からなる第１攪拌部材３３を有し、回転自在な現像スリ
ーブ３２の周面一側が感光体ドラム７の外周面と対峙す
るように配置されている。そして、前記開口部３６の近
傍には、規制部材３７が取付けられ、該規制部材３７の
中途部が現像室３４内にてその下方向に延びて現像スリ
ーブ３２の外周面と対向し、且つ規制部材３７はその自
由端が第１攪拌部材３３の回転軌跡の外側に近接するよ
うに配置されている。

【００１４】図２に示すように、アジテーターとしての
第２攪拌部材３１は矢印Ｂ方向に回転して、攪拌室３０
内のトナーを底から開口部３６に向かって掻上げる。第
１攪拌部材３３は矢印Ｃ方向に回転し、開口部３６から
供給されたトナーと、予め現像室３４内に収納されてい
た磁性キャリアとを攪拌しながら一旦現像室３４の底を
介して現像スリーブ３２の下面に向かって撥ね上げる。
現像スリーブ３２は矢印Ｄ方向に回転する一方、その内
径部の磁石ローラ３８（放射状にＮ極とＳ極とが交互に
配列されている）が矢印Ｅ方向に回転し、現像スリーブ
３２は矢印Ｆ方向に回転する感光体ドラム７に近接して
いる。

【００１５】前記現像室３４のうち、感光体ドラム７の
外周面一側に近接する箇所には、現像スリーブ３２の外
周面に磁性キャリアに担持されたトナーの層厚さ（現像
剤層厚さ）を調整するためのトリマーブレード３９が備
えられている。なお、本実施例に使用される現像方式
は、磁性キャリアが９５〜９８％（重量比率）、非磁性
トナーが２〜５％（重量比率）からなるいわゆる２成分
現像方式及び磁性キャリアが３０〜８０％（重量比
率）、磁性トナーが２０〜７０％（重量比率）からなる
いわゆる１．５成分現像方式のいずれであっても良い。

【００１６】感光体ドラム７の円周面のうち上側に位置
された転写ローラ８は導電性スボンジローラであって、
この転写ローラ８を感光体ドラム７の表面（円周面）に
用紙Ｐを押圧させる箇所を転写部位とする。感光体ドラ
ム７の他側周面に摺接するクリーニングブレード４０を
備えたクリーナ４１にて前記転写部位で用紙Ｐに転写し
なかったトナーを拭き取り除去する。このクリーナ４１
と帯電器２３との間に、本発明の前露光手段４２として
の発光素子（発光ダイオード，ＬＥＤ）５０を設ける。

【００１７】本実施例の帯電器２３は、タングステン細
線等のコロナ線５２と帯電制御するためのグリッド電極
５３とからなるスコロトロンであり、数ｋＶの高電圧印
加によりコロナ線５２から放出するコロナ放電で発生し
たイオンにより、感光体ドラム７の表面を正帯電させ
る。このとき、グリッド電極５３に数百Ｖの電圧を印加
することで上記帯電を制御する。

【００１８】前露光手段４２としての発光素子５０は、
帯電器２３における帯電ケース５１の外側に感光体ドラ
ム７の回転軸線方向に沿って複数設ける（図３参照）。
帯電器２３と発光素子５０は、１個の遮光性のある絶縁
材製ケース５１に支持される。ケース５１は、感光体ド
ラム７の回転軸線と平行にかつその全長にわたって延び
る箱状をなし、帯電器２３と発光素子５０の間を隔てる
ように隔壁５１ａを有する。隔壁５１ａの先端は感光体
ドラム７の表面に接近するべく延び出している。ケース
５１は、隔壁５１ａの一側と間隔において平行に延びる
側壁５１ｂ、隔壁５１ｂと側壁５１ｂの両端で両壁を連
結する端壁５１ｃ，５１ｃを枠状に一体成形し、隔壁５
１ａと共同して感光体ドラム７側へ開口する箱状空間を
形成している。コロナ線５２は両端を端壁５１ｃ，５１
ｃに支持し、箱状空間に架設してある。グリッド電極５
３は箱状空間のドラム側開口部を覆って装着してある。
隔壁５１ａの先端はグリッド電極５３よりもドラム側へ
突出している。またケース５１は隔壁５１ａの他側から
外方へ一体に突出する支持壁５１ｄを有し、その支持壁
５１ａ上に、発光素子５０を間隔を置いて配列した配線
基板５０ａを固定する。発光素子５０の列は隔壁５１ａ
に近接して位置し、感光体ドラム７の回転軸線と平行に
並んで、その感光体ドラム７を全長にわたって露光する
ようにドラム７に向いて発光する。

【００１９】ケース５１は、感光体ドラム７を回転可能
に支持する感光体ユニット９の一対の側壁９ａ，９ａ
に、両端の端壁５１ｃにおいて固定される。また、側壁
５０ｂの外側に傾斜状に延びる壁５０ｅを一体に有し、
その壁５０ｅと感光体ユニット９の底壁９ｂとの間に、
スキャナユニット１７から発射された光を感光体ドラム
７へ導入するための通路５６を形成する。

【００２０】図５は感光体ユニット９による用紙Ｐへの
画像形成作動及び前露光手段４２の制御手段の機能ブロ
ック図を示し、コントローラ４４は、感光体ドラム７を
矢印Ｆ方向に回転させるための駆動モータ４３と、感光
体ドラムの表面を帯電させる帯電器２３と、前露光手段
４２と、画像データに応じて感光体ドラム７表面に露光
させるスキャナユニット１７と、現像装置１０と転写ロ
ーラ８とを各々作動制御するものであり、帯電器２３へ
は４ｋＶ〜７ｋＶ程度の高電圧の高圧ユニット４５から
電圧印加される。また、スキャナユニット１７は、ホス
トコンピュータ等の外部装置からの画像データにより制
御されるビデオコントローラ４６及びスキャナコントロ
ーラ４７を介して作動制御される。

【００２１】次に、このように構成されたプリンタ１に
おける画像形成態様について説明すると、感光体ドラム
７が矢印Ｆ方向に一定回転数で回転しているとき、ま
ず、帯電器２３の作動にて感光体ドラム７の表面を＋８
００Ｖ程度に帯電させる。次に、スキャナユニット１７
からの露光によりその明部では感光体ドラム表面の電荷
電位が略＋１００Ｖ程度まで低くなるように中和され、
露光されない暗部は当初の帯電電位のまま（＋８００
Ｖ）で維持される。これにタイミングを合わせて現像装
置１０の箇所で正極性に帯電されたトナーが現像スリー
ブ３２と感光体ドラム７の間に形成された電界により感
光体ドラム７の表面に転移され、顕在化したトナー像が
形成される。次いで、転写ローラ８にて−１ｋＶ〜−４
ｋＶ程度の転写電圧が印加され、この電界の力にて転写
ローラ８と感光体ドラム７との押圧部（転写部）間を通
過する用紙Ｐにトナー像が転写される。

【００２２】ところで、スキャナユニット１７からの露
光により感光体ドラム７の表面の電荷電位が画像データ
に基づいてまだら状に分布されているので、その後いき
なり帯電器２３で帯電させても、前記残留した電荷の影
響が残り、一様な正電荷に帯電させることができない。
そこで、前記前露光手段４２の露光にて、前記残留した
正電荷をレーザ露光による露光部電位以下まで中和させ
ておくのである。

【００２３】このとき、前述のような隔壁５１ａが感光
体ドラム７表面まで接近するように延びていないときに
は、前露光手段４２による感光体ドラム７表面への光照
射の部分が帯電器２３による帯電領域に侵入することに
なり、帯電器２３による帯電効果が損なわれることにな
る。上記実施例にように円筒形の感光体ドラム７と対面
する平面状のグリッド電極５３の両側にできる隙間のう
ち一方を、隔壁５１ａを延ばしてできるだけ小さくする
ことができる。そして、帯電器２３と前露光手段４２と
の間に配置する隔壁５１ａを、その先端と感光体ドラム
７の表面との隙間が例えば１．５ｍｍ程度となるよう
に、隔壁５１ａの先端を感光体ドラム７表面にきわめて
接近するように配置すれば、前露光手段４２から感光体
ドラム７に照射された光が帯電器２３のケース５１を透
過して内側に直接侵入したり、隔壁５１ａを越えて帯電
領域に侵入したりすることが無くなり、帯電器２３によ
る帯電領域での帯電効果を減少させないのである。

【００２４】図４の実施例では、前記ケース５１におけ
る隔壁５１ａの先端部５５を感光体ドラム７の回転方向
に適宜寸法Ｌ１（例えば１ｍｍ以上）となるように広幅
に形成するのである。このように形成することで、前露
光手段４２から感光体ドラム７に照射された光が帯電器
２３の帯電領域に直接または間接的に侵入することを完
全に無くすることができるという効果を奏する。

【００２５】前記隔壁５１ａを帯電ケース５１の側板に
て構成すれば、別途隔壁材としての余分の部品が不要で
あるから、部品点数の省略化にも寄与するという顕著な
効果を奏するのである。なお、感光体ドラム７の感光層
とその内径側の導電層との組合せから、帯電器２３によ
る感光体ドラム７の表面の帯電極性がマイナスであり、
前露光手段４２による帯電がプラスの場合についても、
前記と同様の作用・効果を奏することはいうまでもな
い。

【００２６】

【発明の作用・効果】以上に説明したように、請求項１
の発明は、回転可能な像担持体の外周に、該像担持体を
帯電させるための帯電手段と、その帯電手段により帯電
された像担持体上に潜像を形成するための露光手段と、
像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、転写電圧
を印加することにより像担持体上のトナー像を転写部位
にて被記録媒体に転写する転写手段とを順に配置してな
る画像形成装置において、前記帯電手段の上流側に隣接
して前露光手段を配置し、該両手段の間には、前露光手
段からの光が帯電手段による帯電領域に侵入しないよう
にする隔壁を像担持体表面に接近させるように臨ませた
ものであるから、像担持体における残留電荷を前露光手
段により除去できるものでありながら、前露光手段から
照射された光が隔壁に邪魔されて、帯電手段による帯電
領域に侵入しないので、前露光手段に隣接する箇所の帯
電手段による帯電効果を妨げることがないというすぐれ
た効果を奏するのである。また、これにより帯電手段と
前露光手段を相互に接近して配置できるので、画像形成
装置全体を小型にできる効果も奏する。

【００２７】そして、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の画像形成装置において、前記隔壁が像担持体表面
に接近して臨む先端部位を、像担持体の回転方向に沿っ
て適宜幅寸法に形成したことを特徴とするものであるか
ら、簡単な構造にて前露光手段から照射された光が帯電
手段による帯電領域に侵入しないようにする効果を一層
高めることができるという効果を奏するのである。

【００２８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記帯電手段と前露光手段を、前
記像担持体の回転軸線と平行延びる１個のケース上に支
持し、そのケースに前記隔壁を一体に備えることを特徴
とするものであるから、帯電手段と前露光手段を一層接
近して配置でき、装置全体を一層小型にできるととも
に、両手段を一体に装置に組み込むことができ、製作を
容易にできる効果を奏する。

【００２９】請求項４記載の発明は請求項３記載の画像
形成装置において、前記帯電手段を、前記隔壁から間隔
を置いて平行に架設したコロナ放電用のコロナ線と、そ
のコロナ線と前記像担持体の間に位置するグリッド電極
から構成し、前記隔壁を前記グリッド電極よりも前記像
担持体側へ突出させたことを特徴とするものであるか
ら、円筒状の像担持体と平面状のグリッド電極の間にで
きる隙間を小さくでき、帯電効果を妨げることがないと
いう効果を一層高めることができる。

【００３０】請求項５記載の発明は、請求項３記載の画
像形成装置において、前記前露光手段を前記像担持体の
回転軸線と平行の配列された複数の発光ダイオードから
構成し、前記隔壁に近接配置していることを特徴とする
ものであるから、前露光手段を一層小型にし、帯電手段
と一層接近して配置でき、装置全体を小型にできる効果
を奏する。

【００３１】請求項６記載の発明は、請求項４または請
求項５記載の画像形成装置において、前記ケースに、前
記隔壁の一側と共同して前記像担持体側へ開口した箱状
空間を形成する枠状の壁を一体に設けるとともに、前記
隔壁の他側から側方へ一体に突出する支持壁を設け、前
記箱状空間の中に前記コロナ線を架設するとともに、箱
状空間の開口部を覆って前記グリッド電極を装着し、ま
た前記支持壁上に前記発光ダイオードを支持したことを
特徴とするものであるから、簡単な構造のケースに帯電
手段と前露光手段を容易に組み込むことができ、安価に
製作することができるとともに、装置全体を小型にでき
る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザプリンタの概略側断面図である。

【図２】感光体ユニットの要部一部切欠き側断面図であ
る。

【図３】図２の III−III 線矢視図である。

【図４】たの実施例の側断面図である。

【図５】制御装置の機能ブロック図である。

【符号の説明】

１ プリンタ ７ 感光体ドラム ８ 転写ローラ ９ 感光体ユニット １０ 現像装置 ２３ 帯電器 ４２ 前露光手段 ４４ コントローラ ５０ 発光素子 ５１ 帯電ケース ５１ａ 隔壁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な像担持体の外周に、該像担持
   体を帯電させるための帯電手段と、その帯電手段により
   帯電された像担持体上に潜像を形成するための露光手段
   と、像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、転写
   電圧を印加することにより像担持体上のトナー像を転写
   部位にて被記録媒体に転写する転写手段とを順に配置し
   てなる画像形成装置において、前記帯電手段の上流側に
   隣接して前露光手段を配置し、該両手段の間には、前露
   光手段からの光が帯電手段による帯電領域に侵入しない
   ようにする隔壁を像担持体表面に接近させるように臨ま
   せたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記隔壁が像担持体表面に接近して臨む
   先端部位を、像担持体の回転方向に沿って適宜幅寸法に
   形成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記帯電手段と前露光手段は、前記像担
   待体の回転軸線と平行に延びる１個のケース上に支持さ
   れた、そのケースは前記隔壁を一体に備えることを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記帯電手段は、前記隔壁から間隔を置
   いて平行に架設したコロナ放電用のコロナ線と、そのコ
   ロナ線と前記像担持体の間に位置するグリット電極から
   構成され、前記隔壁は前記グリッド電極よりも前記像担
   持体側へ突出していることを特徴とする請求項３記載の
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記前露光手段は、前記像担持体の回転
   軸線と平行に配列された複数の発光ダイオードから構成
   され、前記隔壁に近接配置されていることを特徴とする
   請求項３記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記ケースは、前記隔壁の一側と共同し
   て前記像担持体側へ開口した箱状空間を形成する枠状の
   壁を一体に有するとともに、前記隔壁の他側から側方へ
   一体に突出する支持壁を有し、前記箱状空間の中に前記
   コロナ線を架設するとともに、箱状空間の開口部を覆っ
   て前記グリッド電極を装着し、また前記支持壁上に前記
   発光ダイオードを支持したことを特徴とする請求項４ま
   たは請求項５記載の画像形成装置。