(57)【要約】      （修正有）【課題】除電用光源から導光部材までの距離が短くなるように除電用光源を配置した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は筐体２を備えている。また画像形成装置１は、感光ドラム５１と、感光ドラム５１の表面に除電用の光を導く導光部材５６とを有し、筐体２に着脱可能なプロセスカートリッジ５０を備えている。また画像形成装置１は、感光ドラム５１に対向するベルトと、感光ドラム５１を除電するための光を導光部材５６に向かって出射する除電用光源３５とを有し、筐体２に着脱可能なベルトユニット３０を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
感光ドラムと、前記感光ドラムの表面に除電用の光を導く導光部材とを有し、前記筐体に着脱可能なプロセスカートリッジと、
前記感光ドラムに対向するベルトと、前記感光ドラムを除電するための光を前記導光部材に向かって出射する除電用光源とを有し、前記筐体に着脱可能なベルトユニットと、を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記導光部材は、
前記感光ドラムの回転軸線方向に延びる第１導光部であって、前記感光体ドラムの表面に対向して配置され、前記感光体ドラムの表面に向かって光を照射する出射面を有する第１導光部と、
前記第１導光部の前記回転軸線方向の第１端に連結され、前記感光ドラムの回転軸線と交差する方向に延びる第２導光部であって、前記除電用光源から光を受け入れる入射面と、前記入射面から受け入れた光を前記第１導光部内に向けて反射する反射面とを有する、第２導光部と、
を有し、
前記除電用光源は、前記入射面に向けて光を出射することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記プロセスカートリッジは、前記導光部材の前記入射面を囲む筒状の遮光リブを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ベルトユニットは、下面に前記除電用光源と電気的に接続されるベルトユニット側コネクタを有し、
前記筐体は、前記ベルトユニットが前記筐体に装着された場合に前記ベルトユニット側コネクタと接続される筐体側コネクタを有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記除電用光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からプリンタ等の画像形成装置において、電子写真式の画像形成装置が知られている。電子写真式の画像形成装置には、感光ドラム上の残留トナーの電荷を除去するための除電用光源と、除電用光源の光を感光ドラムの表面に導く導光部材とが設けられている。そして、除電用光源及び導光部材については様々な配置が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、除電用光源が装置本体に設けられ、導光部材が中間転写ベルトユニットに設けられた画像形成装置が開示されている。また特許文献２には、除電用光源が装置本体に設けられ、導光部材がプロセスカートリッジを支持する引出トレイに設けられた画像形成装置が開示されている。また特許文献３には、除電用光源が装置本体に設けられ、導光部材がプロセスカートリッジに設けられた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９１３２８号公報
【特許文献２】特開２０１１−６４７１１号公報
【特許文献３】特開２０１５−１９４５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１から特許文献３の技術によれば、除電用光源が装置本体に設けられているため、除電用光源から導光部材までの距離が長くなる。そのため、画像形成装置の小型化や除電用光源の小光量化が困難であった。
【０００６】
本発明は、除電用光源から導光部材までの距離が短くなるように除電用光源を配置した画像形成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】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、筐体と、感光ドラムと、前記感光ドラムの表面に除電用の光を導く導光部材とを有し、前記筐体に着脱可能なプロセスカートリッジと、前記感光ドラムに対向するベルトと、前記感光ドラムを除電するための光を前記導光部材に向かって出射する除電用光源とを有し、前記筐体に着脱可能なベルトユニットと、を備える。
【０００８】
上記の構成によれば、除電用光源を感光ドラムの近くに配置されるベルトユニットに設けることにより、除電用光源を筐体に設ける構成よりも除電用光源から導光部材までの距離を短くすることができる。よって、画像形成装置を小型化でき、除電用光源を小光量化できる。
【０００９】
上記の画像形成装置において、前記導光部材は、前記感光ドラムの回転軸線方向に延びる第１導光部であって、前記感光体ドラムの表面に対向して配置され、前記感光体ドラムの表面に向かって光を照射する出射面を有する第１導光部と、前記第１導光部の前記回転軸線方向の第１端に連結され、前記感光ドラムの回転軸線と交差する方向に延びる第２導光部であって、前記除電用光源から光を受け入れる入射面と、前記入射面から受け入れた光を前記第１導光部内に向けて反射する反射面とを有する、第２導光部と、を有し、前記除電用光源は、前記入射面に向けて光を出射するようにしてもよい。
【００１０】
上記の構成によれば、感光ドラムの回転軸線方向と交差する方向に光を出射するように除電用光源を配置することで、ベルトユニットにおける除電用光源の配置の自由度が高くなる。
【００１１】
また上記の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは、前記導光部材の前記入射面を囲む筒状の遮光リブを有していてもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、導光部材の入射面と除電用光源との隙間を遮光リブで遮光することにより、入射面と除電用光源との隙間から漏れた光が感光ドラムに照射されることを防止できる。
【００１３】
また上記の画像形成装置において、前記ベルトユニットは、下面に前記除電用光源と電気的に接続されるベルトユニット側コネクタを有し、前記筐体は、前記ベルトユニットが前記筐体に装着された場合に前記ベルトユニット側コネクタと接続される筐体側コネクタを有していてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、ベルトユニットの着脱動作によってコネクタも着脱できる。
【００１５】
また上記の画像形成装置において、前記除電用光源が発光ダイオードであってもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、光源を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、除電用光源を感光ドラムの近くに配置されるベルトユニットに設けることにより、除電用光源を筐体に設ける構成よりも除電用光源から導光部材までの距離を短くすることができる。よって、画像形成装置を小型化でき、除電用光源を小光量化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態の画像形成装置の中央断面図である。
【図２】図３のＢ−Ｂ位置における画像形成装置の断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ位置における画像形成装置の断面図である。
【図４】ベルトユニットの斜視図である。
【図５】ベルトユニットの平面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】除電用光源ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［画像形成装置の全体構成］
図１に示す画像形成装置１は、本発明に係る電子写真式の画像形成装置の一実施形態であり、用紙Ｓに複数色の画像を形成するタンデム型カラープリンタである。
【００２０】
以下の説明では、図１における左側を画像形成装置１の前側、図１における右側を画像形成装置１の後側と規定し、図１における紙面手前側を画像形成装置１の右側、図１における紙面奥側を画像形成装置１の左側と規定する。また、図１における上側及び下側を、それぞれ画像形成装置１の上側及び下側と規定する。
【００２１】
画像形成装置１は、筐体２と、用紙Ｓを支持する給紙トレイ１０と、用紙Ｓに画像を形成する画像形成部５とを備えている。
【００２２】
筐体２は略直方体形状に形成されており、給紙トレイ１０及び画像形成部５を収容している。筐体２の上端部には、後端部の回動支点２３Ｂを中心として揺動可能なトップカバー２３が設けられている。トップカバー２３には、前側から後側へ向かうにつれて下方に傾斜する排紙トレイ２３Ａが形成されている。
【００２３】
筐体２内には、給紙トレイ１０から画像形成部５を経由して排紙トレイ２３Ａへ至る用紙Ｓの搬送経路Ｐが構成されている。筐体２内には、給紙ローラ１１と、分離ローラ１２と、分離パッド１２Ａと、搬送ローラ対１３と、レジストローラ対１４とが備えられている。
【００２４】
給紙トレイ１０に支持される用紙Ｓは、給紙ローラ１１、分離ローラ１２及び分離パッド１２Ａにより１枚ずつ分離されて搬送経路Ｐに送り出される。
【００２５】
搬送経路Ｐに送り出された用紙Ｓは、搬送ローラ対１３と、レジストローラ対１４とにより画像形成部５に向けて搬送される。レジストローラ対１４は、搬送される用紙Ｓの先端の移動を規制して一旦停止させた後、用紙Ｓを所定のタイミングにて画像形成部５に向けて搬送する。
【００２６】
画像形成部５は給紙トレイ１０の上方に配置されており、前後方向に並設される４つのプロセスカートリッジ５０と、ベルトユニット３０とを備えている。各プロセスカートリッジ５０は、筐体２に着脱可能に装着されており、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色に対応して設けられている。
【００２７】
プロセスカートリッジ５０は、感光ドラム５１及び現像ローラ５２を有している。感光ドラム５１は、左右方向を軸方向とする略円筒形状に形成されており、プロセスカートリッジ５０に回転可能に支持されている。現像ローラ５２は、左右方向に延出しており、プロセスカートリッジ５０に回転可能に支持されている。現像ローラ５２は、感光ドラム５１の前上部に接触している。
【００２８】
感光ドラム５１の上側には、感光ドラム５１に対向配置され、感光ドラム５１の表面を露光するＬＥＤユニット５３が設けられている。ＬＥＤユニット５３は、トップカバー２３に支持されている。
【００２９】
また、プロセスカートリッジ５０は、供給ローラ５４と、スコロトロン型帯電器５５と、導光部材５６と、クリーナブラシ５７と、プロセスフレーム５８とを有している。供給ローラ５４は、現像ローラ５２に現像剤となるトナーを供給する。トナーは、プロセスカートリッジ５０における現像ローラ５２及び供給ローラ５４の上方に収容されている。
【００３０】
スコロトロン型帯電器５５は、感光ドラム５１の後上方において感光ドラム５１に対向配置されている。導光部材５６は、感光ドラム５１の表面に除電用の光を導く部材であり、スコロトロン型帯電器５５の下方において感光ドラム５１に対向配置されている。クリーナブラシ５７は、導光部材５６とスコロトロン型帯電器５５の間において感光ドラム５１に対向配置されている。プロセスフレーム５８は、プロセスカートリッジ５０の各部材を支持するフレームであり、すなわち供給ローラ５４と、スコロトロン型帯電器５５と、導光部材５６と、クリーナブラシ５７とを支持する。
【００３１】
ベルトユニット３０は、プロセスカートリッジ５０の搬送経路Ｐを挟んだ下方に対向配置されている。ベルトユニット３０は、交換を容易にするため、筐体２に着脱可能に装着されている。ベルトユニット３０は、ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、転写ローラ３４と、除電用光源３５（図２参照）と、ベルトフレーム３６とを有している。
【００３２】
ベルト３１は、感光ドラム５１の搬送経路Ｐを挟んだ下方に対向配置されている。ベルト３１は、駆動ローラ３２と駆動ローラ３２の前方に配置される従動ローラ３３との間に掛け渡されている。転写ローラ３４は、ベルト３１を挟んだ各感光ドラム５１に対向する位置にそれぞれ配置されている。
【００３３】
除電用光源３５は、導光部材５６の入射面５６Ａに対向する位置に配置されている。ベルトフレーム３６は、ベルトユニット３０の各部材を支持するフレームであり、すなわちベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、転写ローラ３４と、除電用光源３５とを支持する。
【００３４】
画像形成部５においては、感光ドラム５１の表面は、スコロトロン型帯電器５５によって一様に帯電された後、ＬＥＤユニット５３によって所定の画像データに基づいて選択的に露光される。これにより、感光ドラム５１の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００３５】
一方、プロセスカートリッジ５０内に収容されるトナーは、供給ローラ５４と現像ローラ５２との間で正極性に帯電され、現像ローラ５２の表面に担持される。現像ローラ５２に担持されたトナーが感光ドラム５１の表面における静電潜像に供給されることにより、感光ドラム５１の表面にトナー像が担持される。
【００３６】
画像形成部５へ向けて搬送された用紙Ｓがベルト３１上に到達すると、ベルト３１により搬送されて、ベルト３１と各感光ドラム５１との間を順次通過する。そして、感光ドラム５１の表面上のトナー像は、用紙Ｓと対向したときに、転写ローラ３４に印加された転写バイアスによって用紙Ｓに転写される。このように、感光ドラム５１が担持するトナー像は、ベルトユニット３０により用紙Ｓに転写される。
【００３７】
このとき、感光ドラム５１の表面には、用紙Ｓに転写しきれなかったトナーが残留する場合がある。感光ドラム５１の表面に残留する残留トナーは、感光ドラム５１の回転に伴って導光部材５６と対向する。導光部材５６と対向した残留トナーは、除電用光源３５からの光によってその付着電荷が除去され、感光ドラム５１から取れやすくされる。その後、クリーナブラシ５７によって残留トナーが取り除かれる。これで感光ドラム５１表面が完全にきれいになり、次ページの印刷準備が整ったことになる。
【００３８】
なお、本実施形態におけるベルト３１は、トナー像が転写される用紙Ｓを搬送する搬送ベルトに構成されているが、トナー像がベルト自身に転写され、ベルトに転写されたトナー像がさらに用紙Ｓに転写される中間ベルトに構成することも可能である。
【００３９】
トナー像が転写された用紙Ｓは、画像形成部５の下流側に配置される定着装置１６に搬送される。定着装置１６は加熱ローラ１７と加熱ローラ１７に圧接する加圧ローラ１８とを備えており、定着装置１６に搬送された用紙Ｓは、加熱ローラ１７と加圧ローラ１８との間を通過する間にトナー像が熱定着される。
【００４０】
トナー像が熱定着された用紙Ｓは、定着装置１６から搬送方向下流側に搬送され、さらに排紙ローラ１９により搬送されて、トップカバー２３の排紙トレイ２３Ａに排紙される。
【００４１】
以下に、画像形成装置１において、除電用光源から導光部材５６までの距離を短くするための構成について詳しく説明する。
【００４２】
［プロセスカートリッジにおける導光部材］
図２は、図３のＢ−Ｂ位置における画像形成装置１の断面図、図３は、図２のＡ−Ａ位置における画像形成装置１の断面図である。図２及び図３では、トップカバー２３等の外観を構成するカバーの図示を省略している。
【００４３】
導光部材５６は、ガラスや樹脂を材料として略Ｌ字型に形成され、第１導光部５６１と、第２導光部５６２とを有している。第１導光部５６１は、感光ドラム５１の回転軸線方向である左右方向に延びる長尺状の部分であり、感光ドラム５１の表面に対向して配置されている。第１導光部５６１の感光ドラム５１に対向する面は、感光ドラム５１の表面に向かって光を照射する出射面５６Ｂとなっている。
【００４４】
第２導光部５６２は、第１導光部５６１における左右方向の第１端の一例としての左端に連結され、感光ドラム５１の回転軸線と交差する方向の一例としての下方向に延びる部分である。第２導光部５６２の下端面は、除電用光源３５から光を受け入れる入射面５６Ａとなっている。また、第２導光部５６２の第１導光部５６１との連結部分は、入射面５６Ａから第２導光部５６２内に受け入れた光を第１導光部５６１内に向けて反射する反射面５６Ｃとなっている。
【００４５】
導光部材５６は、入射面５６Ａを含む第２導光部５６２の一部がプロセスフレーム５８の底面から下方へ突出することでプロセスフレーム５８外に配置され、その他の部分はプロセスフレーム５８内に配置されている。
【００４６】
プロセスフレーム５８は、入射面５６Ａを囲む筒状の遮光リブ５８Ａを有している。遮光リブ５８Ａは入射面５６Ａよりも下方まで延び、ベルトフレーム３６の上面に当接している。これにより、導光部材５６の入射面５６Ａと除電用光源３５との隙間を遮光リブ５８Ａで遮光することができ、入射面５６Ａと除電用光源３５との隙間から漏れた光が感光ドラム５１に照射されることを防止できる。なお、遮光リブ５８Ａは、ベルトフレーム３６に設けてもよい。
【００４７】
［ベルトユニットにおける除電用光源］
図４は、ベルトユニット３０の斜視図、図５は、ベルトユニット３０の平面図、図６は、図５のＣ−Ｃ断面図、図７は、図５のＤ−Ｄ断面図、図８は、除電用光源ユニット４０の斜視図である。
【００４８】
ベルトユニット３０のベルトフレーム３６は、駆動ローラ３２、従動ローラ３３及び転写ローラ３４の左端部を回転可能に支持する左フレーム３６１と、それらローラの右端部を支持する右フレーム３６２とを有する。またベルトフレーム３６は、従動ローラ３３の前方に配置され、左フレーム３６１と右フレーム３６２とを接続する前フレーム３６３を有する。前フレーム３６３には、ベルトユニット３０を筐体２に着脱しやすくするための取手３６４が設けられている。
【００４９】
ベルトユニット３０は、左フレーム３６１内部に除電用光源ユニット４０を有している。除電用光源ユニット４０は、４つの除電用光源３５と、４つのホルダ３７と、基板３８と、ベルトユニット側コネクタ３９とを有している。
【００５０】
除電用光源３５は、左フレーム３６１内部における導光部材５６の入射面５６Ａの直下にそれぞれ配置されている。除電用光源３５にはＬＥＤを用いることで小型化できる。除電用光源３５は、感光ドラム５１の回転軸線方向と交差する方向、本実施形態では上方向に光を出射する。感光ドラム５１の回転軸線方向と交差する方向に光を出射するように除電用光源３５を配置することで、ベルトフレーム３６における除電用光源３５の配置の自由度が高くなる。なお、除電用光源３５は、ベルトユニット３０においてベルトフレーム３６とは別に設けられたフレームに支持されるようにしてもよい。
【００５１】
ホルダ３７は、除電用光源３５を囲む筒状の部材である。ホルダ３７は除電用光源３５よりも上方まで延び、左フレーム３６１の上面に形成された孔部３６Ａに嵌合されている。これにより、除電用光源３５からの光が左フレーム３６１の内部に漏れることを防止でき、除電用光源３５からの光を孔部３６Ａ及び遮光リブ５８Ａを通じて導光部材５６の入射面５６Ａへ導くことができる。
【００５２】
基板３８は、前後方向に延びる略矩形の回路基板であり、除電用光源３５及びホルダ３７を搭載する。基板３８は、左フレーム３６１内部に左フレーム３６１の上面と平行に配置され、左フレーム３６１にネジで固定されている。
【００５３】
ベルトユニット側コネクタ３９は、基板３８の下面に搭載され、各除電用光源３５と電気的に接続されるコネクタである。筐体２にはベルトユニット３０が筐体２に装着された場合にベルトユニット側コネクタ３９と接続される筐体側コネクタ２１が設けられている。筐体側コネクタ２１はフレキシブル基板２２により、画像形成装置１全体を制御する図示しないメイン基板に接続されている。
【００５４】
このようにベルトユニット側コネクタ３９を基板３８の下面に設け、筐体２のベルトユニット側コネクタ３９に対向する位置に筐体側コネクタ２１を設けることにより、ベルトユニット３０の着脱動作によってベルトユニット側コネクタ３９も着脱できる。よって、ベルトユニット側コネクタ３９を着脱する操作が不要となり、操作性が向上する。
【００５５】
なお、ベルトユニット３０は筐体２に挿入された状態で後端部を支点として前端部が下げられることで装着され、逆に筐体２に装着された状態で前端部が持ち上げられることで取り外される。そのため、筐体側コネクタ２１に対してベルトユニット側コネクタ３９をスムーズに着脱可能とするには、ベルトユニット側コネクタ３９を支点となるベルトユニット３０の後端部から適度に離すことが必要となる。したがって、ベルトユニット側コネクタ３９は、ベルトユニット３０の前後方向の中央付近に配置することが好ましい。
【００５６】
このような構成の画像形成装置１によれば、除電用光源３５を感光ドラム５１の近くに配置されるベルトユニット３０に設けることにより、除電用光源３５を筐体２に設ける構成よりも除電用光源３５から導光部材５６までの距離を短くすることができる。よって、画像形成装置１を小型化できるとともに、除電用光源３５を小光量化できる。また、メイン基板とは別の基板３８に除電用光源３５を搭載することにより、メイン基板に除電用光源３５を搭載する場合よりもメイン基板を小型化できる。
【００５７】
上記の実施形態では、画像形成装置１としてタンデム型カラープリンタを例に説明したが、モノクロプリンタにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１          画像形成装置
２          筐体
２１        筐体側コネクタ
３０        ベルトユニット
３１        ベルト
３５        除電用光源
３９        ベルトユニット側コネクタ
５０        プロセスカートリッジ
５１        感光ドラム
５６        導光部材
５６Ａ      入射面
５６Ｂ      出射面
５６Ｃ      反射面
５８Ａ      遮光リブ
５６１      第１導光部
５６２      第２導光部
【図１】
2020201319.tif 000003
【図２】
2020201319.tif 000004
【図３】
2020201319.tif 000005
【図４】
2020201319.tif 000006
【図５】
2020201319.tif 000007
【図６】
2020201319.tif 000008
【図７】
2020201319.tif 000009
【図８】
2020201319.tif 000010