(57)【要約】【課題】除電光量のムラを低減し、且つ帯電性能に与える影響を抑制すること。【解決手段】感光体ドラム１０１の表面の除電を行うための除電装置１であって、感光体ドラム１０１の軸１０１ａと実質上平行に配列された複数の光源２と、複数の光原２と感光体ドラム１０１の間に設けられ、光源２からの光を拡散して感光体ドラム１０１に照射するための楕円拡散板３とを備え、楕円拡散板３は、その一方の主面３１が複数の光源２に対向し、他方の主面３２が感光体ドラム１０１に対向するように配置されており、光が楕円拡散板３を通過する際に、軸１０１ａと実質上平行な方向の方が、前記軸と垂直な方向よりも大きく拡散するような構造を有している、除電装置１である。【選択図】図４
2010008975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面の除電を行うための除電装置であって、
前記像担持体の軸と実質上平行に配列された複数の光源と、
前記複数の光原と前記像担持体の間に設けられ、前記光源からの光を拡散して前記像担持体に照射するための板状の拡散部材とを備え、
前記拡散部材は、
その一方の主面が前記複数の光源に対向し、他方の主面が前記像担持体に対向するように配置されており、
前記光が前記拡散部材を通過する際に、前記軸と実質上平行な方向の方が、前記軸と垂直な方向よりも大きく拡散するような構造を有している、除電装置。
【請求項２】
前記複数の光源と前記拡散部材の間に設けられた、前記複数の光源からの光を前記拡散部材に導く導光部材を備えた、請求項１記載の除電装置。
【請求項３】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面の残留電荷を除電するための請求項１又は２に記載の除電装置とを備えた、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除電装置、及びそれを用いたプリンタ、複写機、及びファクシミリなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、感光体ドラムの周辺に帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、及び除電装置等が設けられている。この帯電装置によって感光体ドラムの表面が一様に帯電された後、露光装置によって露光が行われて感光体ドラムの表面に静電潜像が形成され、現像装置によって現像される。その後、現像されたトナー画像は転写装置によって記録媒体上に転写される。そして、記録媒体は定着装置へと搬送されて定着された後、装置外へと排出される。一方、転写の際に、感光体ドラムに残留したトナーは、クリーニング装置によって除去される。
【０００３】
このような画像形成装置では、感光体ドラムのクリーニングの後に、除電装置によって感光体ドラム上の残留電荷が除去（以下、除電という）され、感光体ドラムは再び帯電装置によって帯電される。この帯電前の残留電化の除去によって、その後の感光体ドラム表面の均一な帯電を実現することが出来る。尚、クリーニングの後に限らず、転写後、クリーニングの前に除電が行われる場合もある。
【０００４】
残留電化の除電には、光による除電又はＡＣチャージ等の電気的な除電などが用いられるが、コストや安全性の点より光除電が主流となっており、光源としては安価なＬＥＤを複数並べた構成が一般的に用いられている。
【０００５】
図７は、除電装置１６００及び感光体ドラム１０００の平面図と、感光体ドラム１０００の軸１０００ａ方向の位置における除電光量を示す図である。図７に示すように、除電装置１６００は、感光体ドラム１０００の軸１０００ａ方向に沿って設けられている複数のＬＥＤからなる点光源１６０１を備えている。尚、点光源１６０１から伸びている矢印は光の広がりを示している。
【０００６】
このような点光源１６０１を複数用いた除電装置１６００では、図７のグラフ２０００に示すように、点光源１６０１に対向する位置Ｊ１における光量は大きくなり、点光源１６０１の間に対向する位置Ｊ２における光量は小さくなるため、光源の輝点にムラが発生しやすい。位置Ｊ１に対応するグラフ２０００上の点がＫ１、位置Ｊ２に対応するグラフ２０００上の点がＫ２として示されている。図８は、感光体ドラム上に照射される除電光量と表面電位の関係を示す図である。図８から、除電光量と表面電位には相関関係があり、除電光にムラが発生すると、感光体ドラムの表面電位にもムラが発生することがわかる。
【０００７】
このムラを回避するために、点光源１６０１の数を増やし光源間の距離を短くした構成や、点光源１６０１自体の発光広がり角を大きくするとともに、点光源１６０１と感光体ドラム１０００間の距離を長くとることで輝点のムラを抑制し、感光体ドラム１０００上の除電光量のムラを低減することが行われている。
【０００８】
しかしながら、このように光源の数を増やす場合には、コストアップを引き起こし、又、光源１６０１と感光体ドラム１０００間の距離を長くすると、装置が大型化するという問題が発生する。
【０００９】
そこで、除電装置と感光体ドラムの間に、拡散板を配置することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このように拡散板を配置することによって光源からの光がより広げられ、点光源による輝点ムラが抑制される。
【特許文献１】特開平３−３３８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の構成では、図９に示すように、光源１６０１と感光体ドラム１０００の間に配置された拡散板１６０２によって、感光体ドラム１０００の周方向に拡散された光の一部（矢印Ａで示す）が、除電装置１６００の隣に配置されている帯電装置１１００側に侵入する場合がある。
【００１１】
このように、除電光が帯電装置１１００側に侵入すると、表面電位が更に下がり、帯電性能が低下したり、帯電した感光体ドラム１０００の表面が再び除電される場合等があり、帯電性能に影響を与える場合がある。尚、図９では、帯電装置１１００として、非接触方式（例えば、帯電チャージャ）の帯電装置が図示されているが、接触方式（例えば、帯電ローラ）の帯電装置が用いられた場合であっても、除電光の侵入により表面電位の低下や、帯電された表面が侵入光により再び除電されることがあるため、同様の課題が発生する。
【００１２】
本発明は、上記従来の画像形成装置の課題を考慮して、除電光量のムラを抑制し、且つ帯電性能に与える影響も抑制することが可能な除電装置、及び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】
【００１３】
上記目的を達成するために、第１の本発明は、
像担持体の表面の除電を行うための除電装置であって、
前記像担持体の軸と実質上平行に配列された複数の光源と、
前記複数の光原と前記像担持体の間に設けられ、前記光源からの光を拡散して前記像担持体に照射するための板状の拡散部材とを備え、
前記拡散部材は、
その一方の主面が前記複数の光源に対向し、他方の主面が前記像担持体に対向するように配置されており、
前記光が前記拡散部材を通過する際に、前記軸と実質上平行な方向の方が、前記軸と垂直な方向よりも大きく拡散するような構造を有している、除電装置である。
【００１４】
又、第２の本発明は、
前記複数の光源と前記拡散部材の間に設けられた、前記複数の光源からの光を前記拡散部材に導く導光部材を備えた、第１の本発明の除電装置である。
【００１５】
又、第３の本発明は、
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面の残留電荷を除電するための第１又は２の本発明の除電装置とを備えた、画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、除電光量のムラを抑制し、且つ帯電性能に与える影響も抑制することが可能な除電装置、及び画像形成装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる画像形成装置の一例である複写機について図面を参照しながら説明するとともに、本発明の除電装置の一例についても同時に述べる。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる実施の形態１の複写機１００の正面構成図である。この複写機１００は、モノクロ画像を形成する複写機であって、その上部に、露光ランプ、レンズ、ミラー等により原稿の画像を読み取る原稿読み取り装置１２０を備えており、その底部に、用紙を収納するための複数の給紙カセット１３０を備えている。
【００１９】
又、複写機１００は、その中央左よりに、原稿読み取り装置１２０によって読み取られた画像データに基づいて、トナー画像を作成する画像形成ユニット１１０を備えている。
【００２０】
図２は、画像形成ユニット１１０を模式的に示した正面図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、画像形成ユニット１１０は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）系の感光体ドラム１０１と、感光体ドラム１０１を帯電させる帯電装置１１１と、原稿読み取り装置１２０によって読み取られた画像データに基づいて、感光体ドラム１０１に静電潜像を形成する露光装置１１２（図１、図２矢印Ｔ参照）と、感光体ドラム１０１上の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像装置１１３と、トナー画像を用紙に転写するための転写装置１１４と、感光体ドラム１０１の表面を研磨するためのクリーニング装置１１５と、感光体ドラム１０１の表面の残留電荷を除電するための除電装置１を備えている。尚、本発明の像担持体の一例は、本実施の形態の感光体ドラム１０１に相当する。
【００２２】
又、転写装置１１４は、感光体ドラム１０１を押圧する転写ローラ１１４ａと、転写ローラ１１４ａを感光体ドラム１０１に押圧する押圧機構１１４ｂを有している。又、現像装置１１３は、感光体ドラム１０１にトナーを供給する現像ローラ１１３ａと、トナータンクから現像ローラ１１３ａにトナーを撹拌しながら搬送する搬送スクリュー１１３ｂとを有している。
【００２３】
クリーニング装置１１５は、感光体ドラム１０１を圧接する摺擦ローラ１１６と、摺擦ローラ１１６に当接するスクレーパ１１７を有している。また、感光体ドラム１０１の表面に当接して残留トナーを掻き取るゴムブレード１１８と、摺擦ローラ１１６、スクレーパ１１７、ゴムブレード１１８によって感光体ドラム１０１の表面から取り除かれたトナーを回収する回収ローラ１１９が設けられている。
【００２４】
また、図１に示すように、用紙搬送方向Ｖを基準として、上記感光体ドラム１０１の下流側には、転写されたトナー画像を用紙に定着するための定着ユニット１４０が設けられている。定着ユニット１４０の更に下流側には、排出ローラ１５０と、排出ローラ１５０によって排出された紙が載置される排出トレイ１６０が設けられている。
【００２５】
次に、本実施の形態の除電装置１の構成について説明する。
【００２６】
図３は、本実施の形態の除電装置１の断面構成図である。又、図４は、本実施の形態の除電装置１と感光体ドラム１００の平面図と、感光体ドラム１０１の軸１０１ａ方向の位置における除電光量を示す図である。尚、図３及び図４における点光源２からの矢印は、光の広がりを示している。
【００２７】
図４に示すように、感光体ドラム１０１の軸１０１ａ方向と実質上平行に複数のＬＥＤからなる点光源２が設けられている。又、図３及び図４に示すように、複数の点光源２と感光体ドラム１０１の間には、点光源２からの光を拡散させて感光体ドラム１０１へと照射するための本発明の拡散部材の一例である楕円拡散板３と、点光源２からの光を楕円拡散板３に導くための本発明の導光部材の一例である導光板４が設けられている。この導光板４は、その端面の１つが、光源２からの光が入射する入射面４１であり、入射面４１に対向する端面が光の出射する出射面４２となっている。一方、楕円拡散板３は、一方の主面が入射面３１として出射面４２と密着して対向し、他方の主面が出射面３２として感光体ドラム１０１と対向するように配置されている。この入射面３１は点光源２とも対向することになる。尚、図３中、導光板４の主面は、上下方向に配置されている。又、本発明の一方の主面の一例は、本実施の形態の入射面３１に相当し、本発明の他方の主面の一例は、本実施の形態の出射面３２に相当する。
【００２８】
図５は、１つの光源２からの光が楕円拡散板３を通過した状態を示す図である。図５に示すように、光源２から出射された光は、一定の割合で全方位に広がりながら導光板４を通過し、楕円拡散板３に照射される。楕円拡散板３に照射された光が、符号２０で示されている。
【００２９】
楕円拡散板３は、入射する光が、軸１０１ａと平行な方向（図中矢印Ｘ方向）には広がるように拡散し、軸１０１ａと垂直な方向（図中矢印Ｙ方向）にはなるべく広がず拡散しないような表面構造を有している。このような表面構造を有しているため、円形状の光が楕円拡散板３を通過すると、軸１０１ａと平行な方向に長軸を有する楕円形状の光となる。図中、２１が、点光源２から照射された光のうち、拡散されずに点光源２から一定の割合で全方位に広がった部分を示しており、その周囲の領域である２２は、点光源２から照射された光のうち拡散した部分を示している。
【００３０】
以上のように、１つの点光源２からの光が、軸１０１ａ方向に広がるため、図４のグラフ２００に示すように、軸１０１ａ方向の除電光をより均一化することが出来る。
【００３１】
又、図３及び図５に示すように、光源２からの光の軸１０１ａと垂直な方向への広がりが抑えられているため、帯電装置１１１方向へと光が拡散することを抑制することが出来るので、拡散板を配置したとしても帯電性能の低下の発生を抑制することが出来る。
【００３２】
尚、楕円拡散板３としては、例えば、楕円形に拡散整形可能なLuminit  LLC製のレンズ拡散板を用いることが出来る。
【００３３】
尚、本実施の形態の楕円拡散板３では、通過前後の光において、軸１０１ａ方向と垂直な方向の拡散ができるだけ抑えられているが、少なくとも軸１０１ａと平行な方向の方が、軸１０１ａと垂直な方向より大きく拡散すればよく、除電光のバラツキを抑制し、かつ帯電装置１１１に与える影響を従来と比較して抑制することが出来る。
【００３４】
ここで、軸１０１ａと平行な方向（図５中矢印Ｘ方向）の方が、軸１０１ａと垂直な方向（図５中矢印Ｙ方向）より大きく拡散するということについて、図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）は、軸１０１ａ方向から見た図であり、図６（ｂ）は、軸１０１ａと垂直な方向から見た図である。
【００３５】
図６（ａ）では、楕円拡散板３を通過する前の光Ｎｂと通過した後の光Ｎａとで、軸１０１ａと垂直な方向に広がる角度が、光軸２ｓを基準としてαからβに大きくなっている。一方、図６（ｂ）では、楕円拡散板３を通過する前の光Ｎｂと通過した後の光Ｎａとで、軸１０１ａと平行な方向に広がる角度が、光軸２ｓを基準としてγからδに大きくなっている。上記軸１０１ａと平行な方向の方が、軸１０１ａと垂直な方向より大きく拡散するとは、楕円拡散板３を通過する前後において、軸１０１ａと平行な方向の方が、軸１０１ａと垂直な方向より光の広がる角度が大きくなる割合が大きいことであり、（β／α）＜（δ／γ）となることに相当する。尚、本実施の形態では、点光源２からの照射光が円形状であるため、楕円拡散板３を通過する前の光は全方位に均等に広がるため、αとγは実質上等しい値となっている。
【００３６】
又、照射光が円形でなく楕円形の光源を用いてもよいが、感光体ドラム１０１の周方向への拡散を低減するため、楕円の長軸方向が感光体ドラム１０１ａの軸方向と一致するような配光分布となるように光源を配置する方が好ましい。
【００３７】
尚、図２では、帯電装置１１１として非接触方式（例えば、帯電チャージャ）の帯電装置が図示されているが、接触方式（例えば、帯電ローラ）の帯電装置が用いられてもよい。
【００３８】
又、本実施の形態では、光源２と楕円拡散板３の間に導光板４が設けられていたが、導光板４が設けられていなくても良い。但し、導光板４を配置した方が、光源２からの除電光が楕円拡散板４に到達するまでの軸１０１ａと垂直な方向（感光体ドラム１０１の周方向）への拡散を低減することが可能となり、除電光の照射効率を上げることが出来ると共に、帯電装置へ与える影響も防止出来る。
【００３９】
又、感光体ドラム１０１の周方向への拡散を低減し、帯電装置への影響を抑制するために、導光板４の代わりに黒色ルミラー等の薄膜シートを配置してもよいが、楕円拡散板３に光が到達するまでに薄膜シートで吸収される光があるため、照射効率が低下することになる。一方、導光板４を用いた場合、主面（図４中、符号４３で示す）で全反射するため照射効率の低下を抑制することが出来るため、より好ましい。
【００４０】
又、本実施の形態では、光源２、導光板４、楕円拡散板３の順に配置されているが、光源２、楕円拡散板３、導光板４の順に配置されていても良い。但し、光源２と楕円拡散板３の距離をなるべく短くした方が、除電光が感光体ドラム１０１の周方向に拡散することを低減することが出来るためより好ましい。
【００４１】
又、本発明の画像形成装置としてモノクロの複写機を例に挙げて説明しているが、カラー複写機であってもよく、プリンタ、ファクシミリであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の除電装置及び画像形成装置によれば、除電光量のムラを低減し、且つ帯電性能に与える影響を抑制することが可能な効果を有し、プリンタ、ファクシミリ、複写機などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明にかかる実施の形態１における複写機の正面構成図
【図２】本発明にかかる実施の形態１における画像形成ユニット１１０の構成図
【図３】本発明にかかる実施の形態１における除電装置１の断面構成図
【図４】本発明にかかる実施の形態１における除電装置１と感光体ドラム１０１の平面図、及び感光体ドラムの軸方向の位置における除電光量の関係を示す図
【図５】本発明にかかる実施の形態１における１つの光源２からの光が楕円拡散板３を通過した状態を示す図
【図６（ａ）】本発明にかかる実施の形態１における楕円拡散板による光の拡散を説明するための感光体ドラムの軸方向から見た平面図
【図６（ｂ）】本発明にかかる実施の形態１における楕円拡散板による光の拡散を説明するための感光体ドラムの軸と垂直な方向から見た平面図、
【図７】従来の除電装置と感光体ドラムの平面図、及び感光体ドラムの軸方向の位置における除電光量の関係を示す図
【図８】感光体ドラム上における除電光量と表面電位の関係を示す図
【図９】従来の画像形成装置における除電ユニット近傍の構成図
【符号の説明】
【００４４】
１  除電装置
２  光源
３  楕円拡散板
４  導光板
１００  複写機
１０１  画像形成ユニット
１１１  帯電装置
１１２  露光装置
１１３  現像装置
１１４  転写装置
１１５  クリーニング装置
１１６  感光体ドラム
１２０  原稿読み取り装置
１３０  給紙カセット
１４０  定着ユニット
１５０  排出ローラ
１６０  排出トレイ
【図１】
2010008975.tif 000003
【図４】
2010008975.tif 000004
【図５】
2010008975.tif 000005
【図６（ａ）】
2010008975.tif 000006
【図６（ｂ）】
2010008975.tif 000007
【図７】
2010008975.tif 000008
【図８】
2010008975.tif 000009
【図２】
2010008975.tif 000010
【図３】
2010008975.tif 000011
【図９】
2010008975.tif 000012