(57)【要約】【課題】転写後の感光体上残留電位を除電するための除電装置は大型であり、感光体の直径が２０ｍｍ以下では、除電装置を設置するのに困難である。【解決手段】感光体の表面に蓄積された電荷を除去する除電装置であって、シート状のＥＬ素子からなり、前記感光体の表面に接触して配置されている除電装置。これにより、除電装置を複雑で大型化することなく、転写後の感光体上残留電位を均一に除電することができ、オフセット画像を防止することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の表面に蓄積された電荷を除去する除電装置であって、
シート状のＥＬ素子からなり、前記感光体の表面に接触して配置されている除電装置。
【請求項２】
前記シート状のＥＬ素子は、前記感光体の表面の残留トナーを除去回収するクリーニングユニットの前記感光体との対向部に配置され、前記クリーニングユニットからのトナーの飛散を防止する請求項１記載の除電装置。
【請求項３】
前記シート状のＥＬ素子の前記感光体の表面と接触する側の面の動摩擦係数は０．１以下である請求項１記載の除電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファックス等に用いられる電子写真方式の画像形成装置において、感光体の表面に蓄積された電荷を除去するための除電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式の画像形成装置を、図７を用いて説明する。図７は特開２０００−９８８３６号に開示された除電装置１１０の主要部の構成を示す断面図である。図７では、感光体１０２表面の残留電位を除電するためＬＥＤ１０１を用いている。このＬＥＤ１０１により感光体１０２表面に光を当てて、感光体上の残留電位を除電させている。
【０００３】
図７に示す除電装置１１０では、光源としてＬＥＤ１０１を用いているため大型化し、感光体１０２の近傍にＬＥＤ１０１を設置することがスペース的に困難である。そのため、感光体と、ある一定以上の距離をおいて、ＬＥＤ１０１を配置しなければならない。すると、ＬＥＤ１０１の散乱光が帯電器１１１近傍へ回り込み、帯電効率の低下を招くという問題が生じる。そこで、この散乱光を防止するために、遮蔽部材１０３が設けられている。
【特許文献１】特開２０００−９８８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、除電装置としてＬＥＤを使用した場合、除電装置が大型化し感光体周りには配置し難い。特に、感光体直径が２０ｍｍ以下の小型の画像形成装置では、ＬＥＤを用いた除電装置を備えることはスペース的に非常に困難である。
【０００５】
さらに、ＬＥＤは各素子の間で発光特性の差が生じ易く、発光強度が均一なラインヘッドを製作することが困難である。発光強度が不均一な場合には、感光体の残留電荷にむらが生じハイライト画像における濃度むら（オフセット画像）の一因となる。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、装置を大型化することなく感光体の残留電位を均一に除電することを可能とし、小型で高画質の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】
上記課題を解決するために、本発明の除電装置は、感光体の表面に蓄積された電荷を除去する除電装置であって、シート状のＥＬ素子からなり、前記感光体の表面に接触して配置されている除電装置である。
【０００８】
上記構成により、小型の除電装置により転写後の残留電位を均一に除電することができるため、続く帯電工程において感光体上に均一に帯電が行え、オフセット画像の発生が防止できる。また、シート状のＥＬ素子が感光体の表面に接触して配置されることにより感光体との距離が一定し、均一に光照射が行える。さらに、発生した光がシート状のＥＬ素子と感光体との間に閉じ込められるため、外部への光の漏れも低減できる。
【０００９】
また、前記シート状のＥＬ素子は、前記感光体の表面の残留トナーを除去回収するクリーニングユニットの前記感光体との対向部に配置され、前記クリーニングユニットからのトナーの飛散を防止することが好ましい。これにより、クリーニングユニットのトナー飛散防止シートの機能を兼ねることが可能となるため、より小型化が実現できる。
【００１０】
また、前記シート状のＥＬ素子の前記感光体の表面と接触する側の面の動摩擦係数は０．１以下であることが好ましい。これにより、飛散したトナーの付着を防止することができ、経時変化の影響を受けることなく、一定な発光量が保たれ除電効果が維持できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、除電装置を複雑で大型化することなく、転写後の感光体上残留電位を均一に除電することができ、オフセット画像を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図１から図６を用いて詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係る除電装置を用いたカラー画像形成装置を説明するための全体構造図である。図１において、紙面左側より、中間転写ユニット１８、像形成ユニット（感光体ユニットと現像ユニット）５、光学ユニット１が配置され、像形成ユニット５の上方に、定着ユニット１１、下方には供給用の用紙１０が収容される給紙カセット９が配置されている。光学ユニット１の上方には、各色のトナーが収容されるトナーホッパー４０が配置されている。光学ユニット１は、装置本体の後方（紙面右側）に各色に対応して複数個配置され、像形成ユニット５の各ユニットの感光体に対して、略水平にレーザ光３６を照射する。光学ユニット１の構成部品としては、半導体レーザ、ポリゴンミラー、結像レンズ、反射ミラー等から構成されており、半導体レーザからの光をポリゴンミラーで偏向走査し、結像レンズ、反射ミラーを介して感光体上に照射する。
【００１４】
図２は像形成ユニット５の詳細を説明するための概略断面図である。図２を用いて、本実施の形態で用いられる像形成ユニット５の構成を説明する。感光体ユニット８は、図２に示すように、ドラム状の感光体２８と、感光体２８を帯電する帯電ロール２９と、感光体２８上の残留トナーを除去する弾性体のクリーニングブレード３０と、残留トナーを除去する際に発生するトナーの飛散を防止する弾性体のシート３１と、感光体２８上の残留電位を除電する除電装置３２を一体的にカートリッジ化したものであり、感光体２８の直径は、像形成ユニット５間隔の短寸化および転写性の面から２０ｍｍとした。
【００１５】
本実施の形態では、除電装置３２としてシート状の面発光型ＥＬ素子を用いた。シート状ＥＬ素子は一端を固定し、他端は自由端として感光体表面に接触するように配置した。なお、ＥＬ素子には、無機ＥＬと有機ＥＬが存在する。硫化亜鉛などの無機物を使用する無機ＥＬは、寿命が数万時間と有機ＥＬよりも長く、さらに有機ＥＬに比べて振動や温度変化に強いという利点を兼ね備えている。しかし、駆動電圧として１００Ｖ以上の高圧交流を必要とし、周波数８００Ｈｚ以上、ＡＣ電圧３００Ｖ以上の電圧を印可することが好ましい。一方、ジアミン類などの有機物を使用する有機ＥＬは、駆動電圧として５〜２０Ｖの低圧直流で発光するため、消費電力の面では非常に利点がある。
【００１６】
図３に無機ＥＬ素子による感光体の除電の効果を示す。図３は、無機ＥＬ素子への印加電圧値を変化させて、感光体の表面電位の減衰を測定した結果を示すグラフである。周波数を１ｋＨｚに固定した場合、印加電圧３００Ｖ以上において表面電位は十分に減衰しており、印加電圧５００Ｖ以上では完全に感光体が除電されていることがわかった。このように、ＥＬ素子により感光体の残留電荷を十分に除電することできる。
【００１７】
シート状のＥＬ素子からなる除電装置３２を用いた場合には、ＥＬ素子がシート状であることにより、図２に示すようにクリーニング部と帯電ロール部との間のわずかなスペースにも、除電装置を配置することが可能となる。
【００１８】
なお、図４に示すように、クリーニングブレード３０の帯電ロール２９側の面上に、ＥＬ素子からなる除電装置３２を貼り付けることも可能である。この場合、除電装置３２を設置するための平面台座部を別に設ける必要がないため、より小型で低コストの画像形成装置を実現することが可能となる。
【００１９】
また、トナー飛散を防止する補助シート３１として、シート状のＥＬ素子からなる除電装置３２を貼り付けることも可能である。この場合には、小型化および省スペース化に加え、クリーニング性能を向上させる効果がある。即ち、クリーニングブレード３０の上流側で残留トナーの電荷を除電することができるため、感光体と残留トナーとの静電吸着力を低下させ、容易にクリーニングブレード３０で感光体２８上の残留トナーを除去することができる。
【００２０】
また、利用するＥＬ素子としては、端面発光型ＥＬ素子を用いても良い。端面発光型ＥＬ素子は、面発光型ＥＬ素子に比べて発光強度が１００倍程度であり、十分に感光体２８の除電を行うことが可能である。
【００２１】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施例について、図５を用いて説明する。図５は、トナー飛散を防止するトナー飛散防止シートを兼ね備えた除電装置を用いた画像形成装置の概略断面図である。シート形状をした除電装置の長手方向端部を感光体２８の表面に接触させ、除電装置の発光面が感光体２８へ向くように設置する。この構成により、クリーニングブレード３０によって、感光体３０上から除去された残留トナーの飛散を防止することができる。ＥＬ素子上には、ＥＬ素子を保護するために、ＰＥＴフィルムをはり付けているが、シート長手方向端部を感光体２８上に接触させていることから、ＰＥＴフィルムの代わりに、硬度の低いポリウレタンフィルム等を使用することが好ましい。
【００２２】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施例について、図６を用いて説明する。
【００２３】
図６は、ＥＬ素子の発光面に低摩擦表面処理５１を行った除電装置を用いた画像形成装置の概略断面図である。第２実施例にも示したとおり、除電装置がトナー飛散防止シートを兼ね備えた場合、除電装置のシート長手方向端部が感光体２８上に接触させている。シートの感光体２８への押圧力は、非常に小さく、通常残留トナーは、この飛散防止シートをすり抜け、クリーニングブレード３０によって、感光体２８から除去される。しかし、逆帯電した残留トナーは、非常に感光体２８との付着力が低下しているため、低押圧している飛散防止シートによって、感光体２８から除去される。除去された残留トナーは、ＥＬ素子の発光面に付着するため、発光量の低下を招き、除電効果が低下する。これを防止するため、発光面に低摩擦表面処理５１を行うことによって、飛散防止シートによって除去された残留トナーの付着を低減することができ、一定の発光量が保たれ、経時変化の影響を受けにくい除電装置を提供することができる。なお、低摩擦表面処理としては、フッ素をコーティングすることが好ましい。また、低摩擦表面処理後の動摩擦係数としては、０．１以下であれば１万枚枚の印字後においても上記問題は発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の除電装置は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファックス等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１の除電装置を用いたカラー画像形成装置全体構造図
【図２】本発明の実施の形態１の除電装置を用いた画像形成装置概略断面図
【図３】本発明の実施の形態１の除電装置にＥＬ素子を使用した場合の除電効果を表すグラフ
【図４】本発明の実施の形態１の除電装置をクリーニングブレード上に配置した画像形成装置概略断面図
【図５】本発明の実施の形態２の除電装置を用いた画像形成装置概略断面図
【図６】本発明の実施の形態３の除電装置を用いた画像形成装置概略断面図
【図７】従来の除電装置を用いた画像形成装置を示す概略断面図
【符号の説明】
【００２６】
１    光学ユニット
５    画像形成装置
８    感光体ユニット
９    カセット
１０    用紙
１１    定着ユニット
１８    中間転写ユニット
２８    感光体
２９    帯電ロール
３０    クリーニングブレード
３１    トナー飛散防止シート
３２    除電装置
３５    転写ローラ
３６    レーザ光
４０    トナーホッパー
５１    低摩擦係数表面処理
１０１    ＬＥＤ装置
１０２    感光体
１０３    平板部材
１１０    除電装置
１１１    帯電部
【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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【図６】
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【図７】
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