(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
基板と、
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムを加熱する発熱体と、
前記感光体ドラムを除電する発光素子と、
前記発熱体からの熱を前記感光体ドラムに伝熱する金属部材と
を備え、
前記基板の一方の主面に、前記発光素子及び前記発熱体が実装され、
前記金属部材が、前記基板の他方の主面に接触している、画像形成装置。
【請求項２】
前記金属部材の前記感光体ドラム側の端部が、前記基板の前記感光体ドラム側の端部よりも、前記感光体ドラムに近い、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記発光素子及び前記発熱体は互いに独立して、オンオフ制御される、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記発光素子及び前記発熱体の各々は、前記基板の前記一方の主面に並列に配置されている、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記発光素子及び前記発熱体は、前記基板の前記一方の主面に直線上に配置されている、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
入力の受電端子及び出力の受電端子を備える制御基板を含み、
前記制御基板及び前記基板は互いに独立して、分離されている、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御基板上に前記発光素子への電流を調整する制限抵抗が実装されている、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記基板上の前記発光素子及び前記発熱体の入力側及び出力側のどちらか一方が、同一端子及び同一配線で前記制御基板に接続されている、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記基板の反りを規制する基板反り規制部材を前記基板に配置している、請求項１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】
電子写真プロセスを利用した画像形成装置では、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー現像して顕像化する。このような画像形成装置には、感光体ドラムの表面の不要な帯電及び静電潜像を消去するために、感光体ドラムの表面に光を照射して除電する除電器が設けられている。【０００３】
感光体ドラムにおいて、一般的には、環境対応の観点から、耐摩耗性に優れ長寿命可能な感光体として、アモルファスシリコンが用いられている。アモルファスシリコンの表面の分子構造が水分を吸着しやすいため、感光体ドラムの表面に水分が吸着されやすくなる。感光体ドラムの表面に水分が吸着されると、感光体ドラムの表面抵抗が下がり、静電潜像のエッジで表面電位が低下する。その結果、画像品質が低下する。【０００４】
そこで、感光体ドラムの近傍に、感光体ドラムの表面を加熱する発熱体を実装した基板を備えることが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の画像形成装置では、基板の一方の主面に感光体ドラムを除電する発光素子が設けられ、基板の他方の主面に感光体ドラムを加熱する発熱体が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６４１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、基板の一方の主面に発光素子を備え、基板の他方の主面に発熱体を備えているため、基板の両面に配線パターンを形成しなければならず、設計工数が増えてしまう。更に、感光体ドラム側に発光素子が設けられており、発光素子の反対側に発熱体が設けられているため、感光体ドラム表面への加熱が不十分となり、高湿環境下において、画像流れによる画像品質の低下を防止することができなかった。【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高湿環境下において画像流れによる画像品質の低下を防止することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、基板と、感光体ドラムと、前記感光体ドラムを加熱する発熱体と、前記感光体ドラムを除電する発光素子と、前記発熱体からの熱を前記感光体ドラムに伝熱する金属部材とを備える。前記基板の一方の主面に、前記発光素子及び前記発熱体が実装される。前記金属部材が、前記基板の他方の主面に接触している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高湿環境下において画像流れによる画像品質の低下を防止することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る除電器を配置したクリーニング装置を示す。
【図２】本実施形態に係る基板上の発熱体と発光素子との配置を示す。
【図３】本実施形態に係る除電器の回路構成図である。
【図４】本実施形態に係る除電器の更に別の回路構成図である。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るクリーニング装置１８０を示す。クリーニング装置１８０は、除電器１６０を含む。除電器１６０は、感光体ドラム１２０の表面に残った電荷を除電する。除電器１６０は、基板１６１と、発光素子１６２と、発熱体１６３と、基板反り規制部材１６５と、金属部材１６７とを備える。発光素子１６２は、感光体ドラム１２０の表面に光を照射することにより感光体ドラム１２０から除電する。発熱体１６３は、感光体ドラム１２０の表面の水分を蒸発させるために感光体ドラム１２０を加熱する。基板１６１の一方の主面に発光素子１６２及び発熱体１６３の両方が実装されている。発光素子１６２及び発熱体１６３は、感光体ドラム１２０の長手方向に沿って並列に配置されている。金属部材１６７は、基板１６１の他方の主面（発光素子１６２及び発熱体１６３の実装されていない面）に接触している。基板１６１上において、発光素子１６２及び発熱体１６３が同一の主面に実装されているため、配線パターンの設計工数を低減することができ、低コストで発光素子１６２及び発熱体１６３を実装できる。また、発光素子１６２と発熱体１６３とを並列に配置することにより、更に設計工数を低減することができる。
【００１３】
金属部材１６７は、発熱体１６３からの熱を感光体ドラム１２０の表面に伝熱する。発熱体１６３を実装している基板１６１が感光体ドラム１２０の表面から離れている場合でも、金属部材１６７が感光体ドラム１２０の表面の近傍にあることにより、効率良く感光体ドラム１２０の表面を加熱することができる。
【００１４】
金属部材１６７は、金属部材１６７の感光体ドラム１２０側の端部が、基板１６１の感光体ドラム１２０側の端部よりも感光体ドラム１２０に近くなるように配置されている。そのため、金属部材１６７は、発光素子１６２からの光を反射させて感光体ドラム１２０の表面に反射光を照射させる。更に、発熱体１６３からの熱を金属部材１６７を介して伝えることにより、発熱体１６３からの熱を効率良く感光体ドラム１２０の表面に伝熱することができる。
【００１５】
基板反り規制部材１６５は、発熱体１６３の熱による基板１６１の反りを規制し、基板１６１の反りの発生を抑制することができる。基板反り規制部材１６５は、基板１６１の長手方向に延在するように設けられている。基板反り規制部材１６５に用いられる材料としては、絶縁材料であれば特に限定されないが、絶縁材料の中でも樹脂であることが好ましい。
【００１６】
クリーニング装置１８０は、クリーニングブレード１７１及びトナー回収スクリュー１７２を更に備え得る。クリーニングブレード１７１は、感光体ドラム１２０の表面に残留するトナーを掻き落とす。トナー回収スクリュー１７２は、掻き落としたトナーをトナー回収路の端部まで搬送する。
【００１７】
図２は、本実施形態に係る基板１６１上の発熱体１６３及び発光素子１６２の配置を示す。基板１６１の一方の主面に、発光素子１６２と発熱体１６３と基板反り規制部材１６５とが配置されている。更に、基板１６１の他方の主面に金属部材１６７が接触している。
【００１８】
基板反り規制部材１６５は、基板１６１の両端に配置されることが好ましい。この場合、基板反り規制部材１６５は、基板１６１の長手方向と直交する方向に延在するように設けられる。
【００１９】
なお、図１と異なり、図２に示すように、発光素子１６２及び発熱体１６３は感光体ドラム１２０の長手方向に沿って交互に直線上に配置されていてもよい。
【００２０】
図３は、本実施形態に係る除電器１６０の回路構成図である。画像形成装置１００において、発光素子１６２は、例えば、発光ダイオードである。発熱体１６３は、例えば、抵抗素子である。除電器１６０は、制御基板１６６を更に備えることができる。制御基板１６６は、入力の受電端子１６８ａ及び１６８ｂ、並びに出力の受電端子１６８ｃを備えている。受電端子１６８ａ及び１６８ｂを介して、発光素子１６２及び発熱体１６３へ電力が供給される。発光素子１６２は、１又は２以上の直列回路を有しており、これらの直列回路が並列に接続されている。また、発熱体１６３は、１又は２以上の直列回路を有しており、これらの直列回路が並列に接続されている。発光素子１６２及び発熱体１６３の並列回路の一端に受電端子１６８ａ、及び１６８ｂが接続され、他端に受電端子１６８ｃが接続されている。なお、受電端子１６８ａ、１６８ｂ、及び１６８ｃは、スルーホールに限らず、コネクターであってもよい。
【００２１】
図３において、発光素子１６２及び発熱体１６３の入力側の配線は別々であり、発光素子１６２及び発熱体１６３の出力側の配線は同一である。除電器１６０の回路構成をこのような回路構成とすることで、発光素子１６２及び発熱体１６３を互いに独立して、オンオフ制御することができる。例えば、発光素子１６２をオンにして感光体ドラム１２０を除電するときに、発熱体１６３をオフにすることができる。発光素子１６２により感光体ドラム１２０の表面を除電するときに、感光体ドラム１２０の表面を不要に加熱しないため、画像品質を良好にすることができる。更に、発光素子１６２及び発熱体１６３の出力側の配線を同一にすることにより、回路構成を簡単にすることができる。基板１６１及び制御基板１６６が分離していることにより、基板１６１を小さくすることができ、その結果、除電器１６０を小さくすることができる。
【００２２】
制御基板１６６は、制限抵抗１６４を備える。制限抵抗１６４は、発光素子１６２の電流値を制御する。制限抵抗１６４により発光素子１６２の電流値を制御することにより、発光素子１６２からの光量は調整される。制限抵抗１６４が、基板１６１上に設けられている場合に、制限抵抗１６４の熱により、基板１６１が加熱される。その結果、発光素子１６２が感光体ドラム１２０を除電するときに、制限抵抗１６４の熱により感光体ドラム１２０が加熱される。
【００２３】
図４は、本実施形態に係る除電器１６０の更に別の回路構成図である。制御基板１６６は、入力の受電端子１６９ａ、並びに出力の受電端子１６９ｂ及び１６９ｃを備える。図４において、発熱体１６３及び発光素子１６２の入力側の配線は同一であり、発熱体１６３及び発光素子１６２の出力側の配線は別々であること以外は、図３と除電器１６０の回路構成の概略は同じである。除電器１６０の回路構成をこのような回路構成にすることで、図３と同様な効果を得ることができる。更に、発光素子１６２及び発熱体１６３の入力側の配線を同一にする場合と、発光素子１６２及び発熱体１６３の入力側の配線を別々にする場合とを比較すると、発光素子１６２及び発熱体１６３の入力側の配線を同一にした場合の方が、回路構成が簡単になり、基板１６１を小さくすることができる。
【００２４】
なお、図３及び図４に示す除電器１６０の回路構成は、図１及び図２を参照して説明した発光素子１６２及び発熱体１６３を感光体ドラム１２０の長手方向に沿って並列に配置する構成、及び、交互に直線上に配置する構成に適用可能である。
【００２５】
図５は、本実施形態に係る画像形成装置１００の内部構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、除電器１６０及び画像形成部１１０を備える。
【００２６】
画像形成部１１０は、感光体ドラム１２０、現像器１３０、露光器１４０、帯電器１５０、及び定着器１７０を備える。画像形成装置１００は、例えば、プリンターである。画像形成部１１０は、シートに画像を形成する。除電器１６０は、感光体ドラム１２０の表面の電荷を除電する。なお、除電器１６０については、図１〜図４を参照して既に説明したため、詳細な説明は省略する。
【００２７】
画像が形成される際には、感光体ドラム１２０は反時計まわりに回転し、帯電器１５０が感光体ドラム１２０の表面を一様に帯電する。次いで、露光器１４０が、パーソナルコンピューター等から画像入力部に入力された画像データに基づいて、感光体ドラム１２０の表面に光を照射し、感光体ドラム１２０の表面に静電潜像を形成する。次いで、現像器１３０において、現像バイアス電圧により、感光体ドラム１２０の表面に形成された静電潜像に各色のトナーが飛翔して付着し、トナー像を形成する。
【００２８】
感光体ドラム１２０の表面に形成された各色のトナー像は、１次転写ローラーにより、中間転写ベルトに順次１次転写されて色重ねされる。これにより、中間転写ベルト上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００２９】
フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着器１７０に搬送される。定着ローラーを用いた加熱及び加圧により、トナー像が用紙の表面に定着し、フルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙は、その後、排出ローラーによって画像形成装置１００の本体の外に排出される。
【００３０】
以上、図１〜図５を参照して本発明の実施形態を説明した。本発明の画像形成装置１００によれば、高湿環境下において、画像流れによる画像品質の低下を防止することができる。なお、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、電子写真プロセスを利用した画像形成装置（例えば、プリンター、複写機、又は複合機）の分野に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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