(57)【要約】【課題】電子写真方式の画像形成装置において、感光体の電荷を除去するために感光体に照射する照射光の光量分布を均一化する。【解決手段】導光体１２に、ＬＥＤランプ１１からの光を感光体ドラム１に向けて反射する拡散反射面１２ｃを形成するとともに、その拡散反射面１２ｃの光出射面１２ｂに対する高さＨ及び拡散反射面１２ｃの幅ＷをＬＥＤランプ１１からの距離に応じて変化させて光量補正を行うことで、感光体ドラム１に照射される照射光の光量分布を均一化する。また、導光体１２の後端部近傍上面に貼り付けた反射フィルム１３により拡散反射面１２ｃから漏れ出した光を反射して導光体１２内部に戻しているので、導光体１２の後端部近傍での光出射面１２ｂからの照射光の光量が増大し、照射光の光量分布を更に均一化することができる。【選択図】図３
2006091332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置において感光体の電荷を除電するのに用いられる光除電装置であって、前記感光体に対向して配置される導光体と、その導光体の光入射面に光を照射する光源とを有し、前記導光体には前記光源からの光を前記感光体に向けて反射する拡散反射面が形成され、その拡散反射面は、当該導光体の前記感光体への光出射面に対する高さ、及び、当該拡散反射面の幅が前記光源からの距離に応じて変化し、前記導光体の終端部近傍上面に反射部材が配置されていることを特徴とする光除電装置。
【請求項２】
電子写真方式の画像形成装置において感光体の電荷を除電するのに用いられる光除電装置であって、前記感光体に対向して配置される導光体と、その導光体の光入射面に光を照射する光源とを有し、前記導光体には前記光源からの光を前記感光体に向けて反射する拡散反射面が形成され、その拡散反射面は、当該導光体の前記感光体への光出射面に対する高さ、及び、当該拡散反射面の幅が前記光源からの距離に応じて変化し、前記導光体の終端部近傍上面に該導光体を横切る溝が形成されていることを特徴とする光除電装置。
【請求項３】
前記導光体の終端部近傍上面及び該導光体を横切る溝の内面に反射部材が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光除電装置。
【請求項４】
電子写真方式の画像形成装置において感光体の電荷を除電するのに用いられる光除電装置であって、前記感光体に対向して配置される導光体と、その導光体の光入射面に光を照射する光源とを有し、前記導光体には前記光源からの光を前記感光体に向けて反射する拡散反射面が形成され、その拡散反射面は、当該導光体の前記感光体への光出射面に対する高さ、及び、当該拡散反射面の幅が前記光源からの距離に応じて変化し、前記導光体の終端部が急峻な傾斜面を有することを特徴とする光除電装置。
【請求項５】
前記導光体の終端部近傍上面及び前記急峻な傾斜面に反射部材が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の光除電装置。
【請求項６】
前記導光体が折り返され、該導光体の折り返し箇所で、該導光体の光路を折り曲げるための反射面が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光除電装置。
【請求項７】
それぞれの感光体を含む画像形成部をタンデムに配列した画像形成装置において、前記各感光体に、請求項１乃至６のいずれかに記載の光除電装置がそれぞれ付設されたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成プロセスにおいて、光照射によって感光体の残留電荷を除去する光除電装置、及び、それを備えた複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、帯電・露光・現像・転写・定着の各プロセスにより画像を形成する装置であり、例えば複写機の場合には、上記各プロセスは以下のように行われる。
【０００３】
まず、帯電器チャージャにより均一な電荷を与えた感光体（感光体ドラム）の表面に、光学系を介して原画像の反射光を露光することにより静電潜像を作成し、この静電潜像にトナー（現像剤）を静電付着させて現像して、感光体上にトナー像を形成する。次に、転写体にトナー像と逆極性の静電気を印加してトナー像を記録紙上に転写し、転写されたトナーを加熱・加圧により定着して、記録紙上に原画像に応じた画像を固定化する。
【０００４】
以上のように構成された複写機の基本構成に対して、画像品質の向上及び複写画像形成の効率化を目的とする多くの機能要素が付加されている。例えば、光照射によって感光体上の電荷を除電する光除電装置がこれに該当する。光除電装置としては、現像処理の前に感光体上の非画像領域の不良潜像をイレースするイレーサ、転写処理前の感光体上の電位を光学的に低下させる転写前除電ランプ（ＰＴＬ）、クリーニング処理後において感光体上の残留電荷を除去する除電ランプ（ＱＬ）等が挙げられる。
【０００５】
このような光除電装置の照明用光源としては、蛍光管などの放電管が使用されている。また、図１９に示すように、基板５０１上にＬＥＤチップ５０２を多数配列したＬＥＤアレイ５００が用いられている。特に、近年では、より小型で低価格な製品が要求されているため、このようなＬＥＤアレイ５００を利用したものが多くなっている。
【０００６】
ＬＥＤアレイ５００は、図２０に示すように、ＬＥＤチップ（ＬＥＤランプ）５０２を密に配列することにより、被照明面である感光体ドラム１の表面に対して、実質的に均一化した高い照度を得ることができる。
【０００７】
しかしながら、この構成では、ＬＥＤチップ５０２の使用個数が多いため、コスト的には十分な低価格化を達成することが困難である。また、低コスト化を達成するために、ＬＥＤチップ５０２の使用個数を少なくした場合、ＬＥＤチップ５０２同士の間隔が大きくなり、感光体ドラム１の照度分布にむらが生じて均一な照度を得ることができない。
【０００８】
このような問題を解消する技術として、透光性材料からなる柱状の部材で、長手方向に沿う側面部に設けた光照射面と、この光照射面と対向する面に設けた切削加工や粗面加工による光拡散部とを有する導光体を備え、この導光体の端部に光源を設けた照明装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
また、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられた点光源と、点光源からの入射光を感光体に導く光路を構成する導光体とを備える光除電器が開示されている（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献１】特開平０８−０４３６３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２７８３９５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、上記した各特許文献に記載の構成によれば、導光体から感光体ドラムに光が照射される領域のうち、光源に近い領域では照射光量が多く、光源から遠く離れた領域では照射光量が少ないという問題が依然として残されている。そして、このような感光体ドラムの長手方向において照射光量の分布にばらつきがあると、画像むら等が生じて良好な画像を得ることができない。特に、光源から最も離れた導光体の終端部近傍では、照射光量の低下の度合いが大きく、この点の改善が要求されている。
【００１１】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、電子写真方式の画像形成装置において、感光体の電荷を除去するために感光体に照射する照射光の光量分布を、より均一にすることが可能な光除電装置を提供すること、及び、そのような特徴を有する光除電装置を備え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】
【００１２】
本発明の光除電装置は、電子写真方式の画像形成装置において感光体の電荷を除電するのに用いられる光除電装置であって、前記感光体に対向して配置される導光体と、その導光体の光入射面に光を照射する光源とを有し、前記導光体には前記光源からの光を前記感光体に向けて反射する拡散反射面が形成され、その拡散反射面は、当該導光体の前記感光体への光出射面に対する高さ、及び、当該拡散反射面の幅（感光体の長手方向と直交する方向の長さ）が前記光源からの距離に応じて変化し、前記導光体の終端部近傍上面に反射部材が配置されている。
【００１３】
また、本発明の光除電装置は、電子写真方式の画像形成装置において感光体の電荷を除電するのに用いられる光除電装置であって、前記感光体に対向して配置される導光体と、その導光体の光入射面に光を照射する光源とを有し、前記導光体には前記光源からの光を前記感光体に向けて反射する拡散反射面が形成され、その拡散反射面は、当該導光体の前記感光体への光出射面に対する高さ、及び、当該拡散反射面の幅が前記光源からの距離に応じて変化し、前記導光体の終端部近傍上面に該導光体を横切る溝が形成されている。
【００１４】
そして、前記導光体の終端部近傍上面及び該導光体を横切る溝の内面に反射部材が配置されている。
【００１５】
更に、本発明の光除電装置は、電子写真方式の画像形成装置において感光体の電荷を除電するのに用いられる光除電装置であって、前記感光体に対向して配置される導光体と、その導光体の光入射面に光を照射する光源とを有し、前記導光体には前記光源からの光を前記感光体に向けて反射する拡散反射面が形成され、その拡散反射面は、当該導光体の前記感光体への光出射面に対する高さ、及び、当該拡散反射面の幅が前記光源からの距離に応じて変化し、前記導光体の終端部が急峻な傾斜面を有している。
【００１６】
そして、前記導光体の終端部近傍上面及び前記急峻な傾斜面に反射部材が配置されている。
【００１７】
また、前記導光体が折り返され、該導光体の折り返し箇所で、該導光体の光路を折り曲げるための反射面が設けられている。
【００１８】
一方、本発明の画像形成装置は、それぞれの感光体を含む画像形成部をタンデムに配列した画像形成装置において、前記各感光体に、上記発明の光除電装置がそれぞれ付設されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光除電装置によれば、光源からの光を感光体に向けて反射する拡散反射面が形成された導光体を有し、その導光体の拡散反射面の感光体への光出射面に対する高さ、及び、当該拡散反射面の幅を光源からの距離に応じて変化させているので、感光体に照射される照射光の光量分布をより均一化することができる。
【００２０】
そして、導光体の終端部近傍上面に反射部材が配置されているので、この反射部材での光の反射により導光体の終端部近傍から感光体に照射される照射光の光量を増大させることができ、照射光の光量分布を更に均一化することができる。
【００２１】
あるいは、導光体の終端部近傍上面に該導光体を横切る溝が形成されている場合も、この溝の内面での光の反射により導光体の終端部近傍から感光体に照射される照射光の光量を増大させることができ、照射光の光量分布を更に均一化することができる。
【００２２】
更に、導光体の終端部近傍上面及び該導光体を横切る溝の内面に反射部材が配置されれば、導光体の終端部近傍からの照射光の光量をより増大させることができ、照射光の光量分布の均一化がより改善される。
【００２３】
また、導光体の終端部が急峻な傾斜面を有する場合も、この急峻な傾斜面での光の反射により導光体の終端部近傍から感光体に照射される照射光の光量を増大させることができ、照射光の光量分布を更に均一化することができる。
【００２４】
更に、導光体の終端部近傍上面及び急峻な傾斜面に反射部材が配置されれば、導光体の終端部近傍からの照射光の光量をより増大させることができ、照射光の光量分布の均一化がより改善される。
【００２５】
また、導光体が折り返され、導光体の折り返し箇所で、導光体の光路を折り曲げるための反射面が設けられているので、導光体の光軸方向の長さを長くすることなく、除電領域の光路長を長くすることができる。その結果として、画像形成装置の小型化をはかることができる。
【００２６】
一方、本発明の画像形成装置は、タンデムに配列した各画像形成部の感光体に、上記した特徴を有する光除電装置をそれぞれ付設している。この様な画像形成装置を小型化するには、各画像形成部を小型化する必要があるので、各画像形成部の光除電装置として、小型のものを適用するのが好ましい。上記した特徴を有する光除電装置は、感光体に対向して配置される導光体と、その導光体の光入射面に光を照射する光源とからなる簡単な構成なので、小型化を図ることができる。従って、各画像形成部も小型化を図ることができ、画像形成装置の小型化の実現に効を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
＜実施形態１＞
−画像形成装置−
図１は本発明の画像形成装置の一例を示す図である。
【００２９】
この例の画像形成装置１００は、ファクシミリ動作、コピー動作及びプリンタ動作が可能なデジタル複合機であって、画像読取部１０１、画像形成部１０２、給紙部１０３、及び、後処理装置１０４を備えている。
【００３０】
画像読取部１０１は、画像形成装置１００の画像入力装置として、原稿等の画像を読み取るために設けられるものであり、透明ガラスからなる原稿載置台１０５に加えて、両面自動原稿送り装置（以下、ＲＡＤＦという）１０６、及び、光学系ユニット１１０を備えている。
【００３１】
画像読取部１０１は、原稿載置台１０５上に載置された原稿から１枚ごとに当該原稿の画像を順次読み取る。ＲＡＤＦ１０６は、所定の原稿トレイにセットされた原稿を１枚ずつ原稿載置台１０５に搬送するとともに、光学系ユニット１１０による画像の読取が行われた後に所定の取り出し位置まで搬出する。
【００３２】
光学系ユニット１１０は、原稿載置台１０５に搬送される原稿の画像を、走査線方向に所定の単位毎に読み取る原稿画像読取ユニットとして構成される。光学系ユニット１１０は、第１のミラーベース１１１、第２のミラーベース１１２、光学レンズ１１７、及び、光電変換素子（以下、ＣＣＤという。）１１８を備えている。
【００３３】
第１のミラーベース１１１は、光を照射するためのランプリフレクタアセンブリ１１３と原稿からの反射光を後述する第２のミラーベース１１２に導く第１の反射ミラー１１４とを備えており、原稿載置台１０５に沿って同図中において左から右へと一定速度Ｖで移動しながら原稿に光を照射する。
【００３４】
第２のミラーベース１１２は、第１のミラーベース１１１からの光を、光学レンズ１１７及びＣＣＤ１１８の方向へ導く第２の反射ミラー１１５及び第３の反射ミラー１１６を備えており、第１のミラーベース１１１の動作に追随してＶ／２の速度で移動する。
【００３５】
光学レンズ１１７は、第２のミラーベース１１２からの反射光をＣＣＤ１１８上に結像させる。ＣＣＤ１１８は、光学レンズ１１７によって結像された光を、電気信号に変換する。このＣＣＤ１１８によって得られるアナログの電気信号は、デジタル信号の画像データに変換され、各種の画像処理が施された後、適宜バッファメモリなどを介して画像形成部１０２に転送される。
【００３６】
画像形成部１０２は、画像形成ユニット１２０と露光ユニット１２１とを備えている。露光ユニット１２１は、バッファメモリから読み出した画像データ、または外部の装置から転送される画像データに応じて感光体ドラム１を露光するものである。露光ユニット１２１は、図示はしないが、レーザ光を照射する半導体レーザ光源、レーザ光を等角速度で偏光するポリゴンミラー、及び、ポリゴンミラーからの光をさらに偏光し、感光体ドラム１上において等速運動させるｆ−θレンズなどを備えている。
【００３７】
画像形成ユニット１２０は、図２に示すように、静電潜像を担持する感光体ドラム１を備えている。この感光体ドラム１の周辺には、感光体ドラム１の表面を所定の電位に帯電する帯電装置２、露光ユニット１２１により感光体ドラム１表面に形成される静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像装置３、感光体ドラム１表面のトナー像を用紙に転写する転写装置４、感光体ドラム１の表面を清掃するクリーニング装置５、及び、感光体ドラム１の残留電荷を除電する光除電装置１０がこの順番で配置されており、感光体ドラム１の表面において帯電・露光・現像・転写・清掃・除電の各工程が行われる。なお、画像形成ユニット１２０において所定の画像形成処理が行われた用紙は、画像形成ユニット１２０の下流に設けられた定着装置１０７によって転写トナー像（画像）が加熱定着され、排紙ローラ１３７から排紙される。
【００３８】
画像形成ユニット１２０及び定着装置１０７の下流側には、用紙の両面に画像を形成するために用紙を反転させるスイッチバック搬送路１３６、昇降トレイ１４１を備えているとともに、画像が定着された用紙に対してステープル処理等を施す後処理装置１０４が配置されている。
【００３９】
給紙部１０３は、画像形成ユニット１２０の下方に配置されており、手差しトレイ１３４と、両面ユニット１３５と、用紙カセット１３１，１３２，１３３からなる多段給紙部と、これらの用紙の収容部（１３１〜１３４）から用紙を画像形成ユニット１２０へと搬送する搬送手段を備えている。なお、両面ユニット１３５は、スイッチバック搬送路１３６に通じており、用紙の両面に画像形成を行う時に用いられる。
【００４０】
−光除電装置−
次に、光除電装置１０について説明する。
【００４１】
光除電装置１０は、図３〜図５に示すように、点光源であるＬＥＤランプ１１と導光体（透光性材料製）１２とを備えている。
【００４２】
導光体１２は、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ２０に搭載される。プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置１００の装置本体の前面フレーム２１及び背面フレーム２２に取り付けられたカートリッジ案内部材２３上を摺動することにより着脱自在となっている。
【００４３】
ＬＥＤランプ１１は、感光体ドラム１の非画像形成領域となるプロセスカートリッジ２０の矢印Ｍで示される装着方向の前端側の端部２０ａに対向して配置される。
【００４４】
導光体１２は、図３及び図４に示すように、感光体ドラム１と平行な方向に延びる帯状の部材で、感光体ドラム１と対向する面が光出射面１２ｂとなっている。導光体１２の長手方向の一端面（先端面）が光入射面１２ａとなっており、この光入射面１２ａにＬＥＤランプ１１が対向している。
【００４５】
導光体１２は、ＬＥＤランプ１１からの光の導光路となる導光路部Ｘ１と、除電領域を構成する反射部Ｘ２及び反射部Ｘ３とが形成されている。
【００４６】
反射部Ｘ２は、光出射面１２ｂとその裏面１２ｄとが平行な形状に加工されている。反射部Ｘ３は、光出射面１２ｂに対して裏面１２ｄが傾斜する形状に加工されており、導光体１２の後端面１２ｅに向うに従って裏面１２ｄが光出射面１２ｂに近づく形状となっている。
【００４７】
そして、導光体１２の裏面１２ｄは、反射部Ｘ２及び反射部Ｘ３に対応する領域に、ＬＥＤランプ１１からの光を感光体ドラム１に向けて反射する拡散反射面（プリズム面）１２ｃが形成されている。この拡散反射面１２ｃの光出射面１２ｂに対する高さＨは反射部Ｘ２において一定である。また、反射部Ｘ３における拡散反射面１２ｃの光出射面１２ｂに対する高さＨは、反射部Ｘ３の後端部（導光体１２の後端面１２ｅ）に向うに従って小さくなっている。さらに、拡散反射面１２ｃの幅Ｗ（感光体ドラム１の軸方向と直交する方向の長さ）は一定ではなく、図４（Ｂ）に示すように、反射部Ｘ２の光入射側の端部から反射部Ｘ３に向うに従って幅が小さくなり、反射部Ｘ２の途中から、反射部Ｘ３の後端部（導光体１２の後端面１２ｅ）に向うに従って幅が大きくなるパターンで形成されている。
【００４８】
また、導光体１２の後端部近傍で、拡散反射面１２ｃにアルミニウム蒸着等を施された反射フィルム１３を貼り付けている。拡散反射面１２ｃでは、そのプリズム面で光が殆ど反射されるものの、僅かの光が透過して外部に漏れ出してしまう。反射フィルム１３は、この拡散反射面１２ｃから漏れ出した光を反射して、この反射光を拡散反射面１２ｃを介して導光体１２内部に戻す。
【００４９】
以上のように、この例の導光体１２は、ＬＥＤランプ１１からの光を感光体ドラム１に向けて反射する拡散反射面１２ｃの光出射面１２ｂに対する高さＨ（Ｙ方向の長さ）が、ＬＥＤランプ１１に対する位置（Ｘ方向における位置）に対応して変化しており、さらに拡散反射面１２ｃの幅ＷもＬＥＤランプ１１に対する位置（Ｘ方向における位置）に対応して変化しているので、感光体ドラム１への照射光の光強度分布を、感光体ドラム１の軸方向（長手方向）に全域にわたって均一にすることができる。
【００５０】
また、導光体１２の後端部近傍で、拡散反射面１２ｃに反射フィルム１３を貼り付け、この反射フィルム１３により拡散反射面１２ｃから漏れ出した光を反射して導光体１２内部に戻しているので、導光体１２の後端部近傍での光出射面１２ｂからの照射光の光量が増大し、照射光の光量分布を更に均一化することができる。
【００５１】
この結果として、画像むら等のない良質な画像を得ることができる。
【００５２】
ここで、この例の光除電装置１０に用いる導光体１２は、プリズム面などの凹凸が形成された拡散反射面１２ｃ以外の全表面が平滑な面である。導光体１２は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂またはガラスなどの透明材料をインジェクション成形法や押し出し法で成形され、必要に応じて研磨等の処理を行って作製する。あるいは、導光体１２の全表面を平滑面として、拡散反射面１２ｃとする部分のみに白濁の拡散テープを貼着し、更に導光体１２の後端部近傍で、反射フィルム１３を拡散テープに重ねて貼り付けて作製してもよい。
【００５３】
この例の光除電装置１０に用いるＬＥＤランプ１１は、例えばＬＥＤチップを金属製のリード上にボンディングし、その部分を透明な樹脂でレンズ状に封止することにより作製され、上記導光体１２の光入射面１２ａに近接配置される。ＬＥＤランプ１１としては、例えば、波長が６１８ｎｍ、実験抵抗値２００Ωである超高輝度ＬＥＤランプ（シャープ社、製品番；ＧＬ５ＺＪ４３）を挙げることができる。
【００５４】
尚、ここでは、１つの画像形成部１０２によりモノクロ画像を形成する画像形成装置を例示しているが、カラー画像形成装置にも、上記光除電装置１０を適用することができる。カラー画像形成装置では、黒、マゼンタ、シアン、イエロー等の各色別に、それぞれの画像形成部をタンデムに配列し、各画像形成部によりそれぞれの色の画像を記録用紙に直接重ね合わせて形成するか、あるいは各色の画像を中間転写ベルトを介して記録用紙に重ね合わせて形成している。この様なカラー画像形成装置を小型化するには、各画像形成部を小型化する必要があるので、各画像形成部の光除電装置として、小型のものを適用するのが好ましい。上記した光除電装置１０は、感光体ドラム１に対向して配置される導光体１２と、その導光体１２の光入射面に光を照射するＬＥＤランプ１１とからなる簡単な構成なので、小型化を図ることができる。従って、各画像形成部も小型化を図ることができ、カラー画像形成装置の小型化の実現に効を奏する。
【００５５】
＜実施形態２＞
本発明の光除電装置の他の例を図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す。
【００５６】
この例の光除電装置２１０は、感光体ドラム１（図３参照）に対向して配置される２１２と、その導光体２１２の光入射面２１２ａに光を照射するＬＥＤランプ１１とを備えている。
【００５７】
導光体２１２の裏面２１２ｄは大部分が傾斜面となっており、その傾斜面にＬＥＤランプ１１からの光を感光体ドラム１に向けて反射する拡散反射面（プリズム面）２１２ｃが形成されている。
【００５８】
導光体２１２の拡散反射面２１２ｃは、光出射面２１２ｂに対する高さＨ、及び、当該拡散反射面２１２ｃの幅Ｗ（感光体ドラム１の軸方向と直交する方向の長さ）が、ＬＥＤ光源１１からの距離に応じて、導光体２１２の後端面２１２ｅに向うに従って一定の比率で小さくなるように形成されている。
【００５９】
また、図７に拡大して示す様に導光体２１２の後端部近傍に該導光体２１２を横切るV型溝２１２ｆを形成し、導光体２１２の後端部近傍で、拡散反射面２１２ｃ及びV型溝２１２ｆの各面２１２ｇ，２１２ｈに、アルミニウム蒸着等を施された反射フィルム２１３を貼り付けている。拡散反射面２１２ｃでは、そのプリズム面で光が殆ど反射されるものの、僅かの光が透過して外部に漏れ出してしまう。拡散反射面２１２ｃの反射フィルム２１３は、この拡散反射面２１２ｃから漏れ出した光を反射して、この反射光を拡散反射面２１２ｃを介して導光体２１２内部に戻す。また、導光体２１２の後端部では、光の殆どが後端面２１２ｅから漏れ出ようとする。V型溝２１２ｆの一面２１２ｇの反射フィルム２１３は、後端面２１２ｅから漏れ出ようとする光の一部を反射して、この反射光を導光体２１２内部に戻す。
【００６０】
この例の光除電装置２１０の導光体２１２も、感光体ドラム１への照射光の光強度分布を、感光体ドラム１の軸方向（長手方向）に全域にわたって均一にすることができる。
【００６１】
また、導光体２１２の後端部近傍で、拡散反射面２１２ｃ及びV型溝２１２ｆに反射フィルム２１３を貼り付け、この反射フィルム２１３により拡散反射面２１２ｃから漏れ出した光及び後端面２１２ｅから漏れ出ようとする光の一部を反射して導光体２１２内部に戻しているので、導光体２１２の後端部近傍での光出射面２１２ｂからの照射光の光量が増大し、照射光の光量分布を更に均一化することができる。
【００６２】
なお、この例の光除電装置２１０に用いる導光体２１２の材質・製造方法などは前記した＜実施形態１＞と同様である。
【００６３】
＜実施形態３＞
本発明の光除電装置の別の例を図８に示す。
【００６４】
この例の光除電装置３１０は、図４の光除電装置の変形例であり、導光路部３１２ｆを折り返した構造とするとともに、その導光路部３１２ｆと拡散反射面３１２ｃとの間に、光入射面３１２ａに入射した光（ＬＥＤランプ１１の照射光）を折り曲げて拡散反射面３１２ｃに導くための反射面（全反射面）３１２ｇ，３１２ｈを形成している。なお、この例の導光体３１２の拡散反射面３１２ｃの光出射面３１２ｂに対する高さＨ及び拡散反射面３１２ｃの幅は図４に示した導光体１２と同様である。
【００６５】
また、図９に拡大して示す様に導光体３１２の後端部に急峻な傾斜面３１２ｉを形成し、導光体３１２の後端部近傍で、拡散反射面３１２ｃ及び傾斜面３１２ｉに、アルミニウム蒸着等を施された反射フィルム３１３を貼り付けている。拡散反射面３１２ｃの反射フィルム３１３は、この拡散反射面３１２ｃから漏れ出した光を反射して、この反射光を拡散反射面３１２ｃを介して導光体３１２内部に戻す。また、傾斜面３１２ｉの反射フィルム３１３は、導光体３１２の後端から漏れ出ようとする光を反射して、この反射光を導光体３１２内部に戻す。
【００６６】
この例の光除電装置３１０によれば、導光体３１２の光軸方向の長さを長くすることなく、除電領域の光路長を長くすることができる。その結果として、画像形成装置の小型化を達成できる。
【００６７】
また、導光体３１２の後端部近傍で、拡散反射面３１２ｃ及び傾斜面３１２ｉに反射フィルム３１３を貼り付け、この反射フィルム３１３により拡散反射面３１２ｃから漏れ出した光及び後端から漏れ出ようとする光を反射して導光体３１２内部に戻しているので、導光体３１２の後端部近傍での光出射面３１２ｂからの照射光の光量が増大し、照射光の光量分布を更に均一化することができる。
【００６８】
なお、この例の光除電装置３１０に用いる導光体３１２の材質・製造方法などは前記した＜実施形態１＞と同様である。
【００６９】
ここで、図８の例では、導光路部３１２ｆを折り返した構造としているが、これに限定されることなく、導光路部３１２ｆが拡散反射面３１２ｃに対して交差する方向に沿って延びる構造（略Ｌ型構造）としてもよい。
【００７０】
＜実施形態４＞
本発明の光除電装置の別の例を図１０及び図１１に示す。
【００７１】
この例の光除電装置４１０は、導光体４１２を折り返し形状として第１の反射部Ｒ１及び第２の反射部Ｒ２を設けるとともに、その第１の反射部Ｒ１及び第２の反射部Ｒ２にそれぞれＬＥＤランプ１１からの光を感光体ドラム１（図３参照）に向けて反射する拡散反射面（プリズム面）４１２ｃ，４２２ｃを形成した点、及び、２つの拡散反射面４１２ｃ，４２２ｃの間に、第１の反射部Ｒ１を通過した光を光路を折り曲げて第２の反射部Ｒ２に導くための反射面（全反射面）４１２ｇ，４１２ｆを形成している。
【００７２】
各拡散反射面４１２ｃ，４２２ｃは、それぞれ、導光体４１２の光出射面４１２ｂに対する高さＨ１，Ｈ２、及び、当該拡散反射面４１２ｃ，４２２ｃの幅Ｗ１，Ｗ２（感光体ドラム１の軸方向と直交する方向の長さ）が、各ＬＥＤ光源１１からの距離に応じて、導光体４１２の後端面４１２ｅに向うに従って一定の比率で小さくなるように形成されている。さらに、２つの拡散反射面４１２ｃ，４２２ｃは、光の進行方向が互いに逆向きとなるような配置で形成されている。
【００７３】
また、導光体４１２の後端部近傍で、拡散反射面４２２ｃにアルミニウム蒸着等を施された反射フィルム４１３を貼り付けている。反射フィルム４１３は、この拡散反射面４２２ｃから漏れ出した光を反射して、この反射光を拡散反射面４２２ｃを介して導光体４１２内部に戻す。
【００７４】
なお、図１０の導光体４１２において、第１の反射部Ｒ１の裏面４１２ｄ及び第２の反射部Ｒ２の裏面４２２ｄはそれぞれ傾斜しており、第１の反射部Ｒ１の終端部の光出射面４１２ｂに対する高さと、第２の反射部Ｒ２の前端部の光出射面４１２ｂに対する高さとは略等しくなっている。
【００７５】
そして、この例の光除電装置４１０によれば、導光体４１２に形成した一方の拡散反射面４１２ｃ（または拡散反射面４２２ｃ）による反射光の光量が小さい領域を他方の拡散反射面４２２ｃ（または拡散反射面４１２ｃ）による反射光にて補うことができるので、感光体ドラム１の軸方向におけるトータルの光量分布の均一化をはかることができる。
【００７６】
また、導光体４１２の後端部近傍で、拡散反射面４２２ｃに反射フィルム４１３を貼り付け、この反射フィルム４１３により拡散反射面４２２ｃから漏れ出した光を反射して導光体４１２内部に戻しているので、導光体４１２の後端部近傍での光出射面４１２ｂからの照射光の光量が増大し、照射光の光量分布を更に均一化することができる。
【００７７】
なお、この例の光除電装置４１０に用いる導光体４１２の材質・製造方法などは前記した＜実施形態１＞と同様である。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００７９】
図３及び図４に示す光除電装置１０において、導光体１２の厚みを３ｍｍ、拡散反射面１２ｃの長さを３００ｍｍとし、光出射面１２ｂに対する拡散反射面１２ｃの高さ（導光体高さ）Ｈを、図１２（Ａ）に示すように、拡散反射面１２ｃの前端部（Ｘ＝０）からＸ＝１２５ｍｍまでを一定（Ｈ＝８ｍｍ）とし、Ｘ＝１２５ｍｍの位置から拡散反射面１２ｃの後端部（Ｘ＝３００ｍｍ）までの間を８ｍｍ〜４．２ｍｍの範囲で一定の比率で変化（減少）させた。さらに、拡散反射面１２ｃの幅Ｗを、図１２（Ｂ）に示すように、拡散反射面１２ｃの前端部（Ｘ＝０）からＸ＝５０ｍｍまでの間を４．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲で一定の比率で変化（減少）させ、Ｘ＝５０ｍｍの位置から拡散反射面１２ｃの後端部（Ｘ＝３００ｍｍ）までの間を３ｍｍ〜４ｍｍの範囲で図に示すようなパターンで変化（増大）させた。
【００８０】
そして、図１３（ａ）に示す様に後端部近傍の加工が全く施されない導光体１２を比較例１とし、図１３（ｂ）に示す様に後端部近傍上面に反射フィルム１３が貼り付けられた導光体１２を実施例１とし、図１３（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す様に後端部近傍上面にV型溝１２ｆが形成され、反射フィルム１３が貼り付けられた導光体１２を実施例２、３、４とし、図１３（ｆ）に示す様に後端部に傾斜面１２ｉが形成され、反射フィルム１３が貼り付けられた導光体１２を実施例５としている。
【００８１】
実施例２乃至４におけるV型溝１２ｆの一面１２ｇの傾斜角度θは、図１４に示す様に導光体１２の上面に対して斜め下方に向く角度であり、実施例２では傾斜角度θを７５度に設定し、実施例３では傾斜角度θを４５度に設定し、実施例４では傾斜角度θを１５度に設定している。そして、実施例２乃至４のいずれにおいても、V型溝１２ｆの深さを１ｍｍに設定している。また、実施例５においては、傾斜角度θを４５度に設定している。
【００８２】
図１５の図表に、比較例及び実施例１乃至５別に、導光体１２の後端部近傍の仕様を示す。
【００８３】
図１６は、比較例及び実施例１乃至５別に、ＬＥＤランプ１１から導光体１２の光入射面１２ａに光を入射したときの光出射面１２ｂからの光照射光の光強度分布特性を示すグラフであり、横軸がＬＥＤランプ１１から光照射位置までの距離を示し、縦軸が光強度を示している。また、図１７は、比較例の光強度分布特性を基準にして、比較例及び実施例１乃至５の光強度分布特性を正規化して示すグラフである。
【００８４】
図１６及び図１７のグラフにおいては、比較例の光強度分布特性をHで示し、実施例１の光強度分布特性をJ１で示し、実施例２の光強度分布特性をJ２で示し、実施例３の光強度分布特性をJ３で示し、実施例４の光強度分布特性をJ４で示し、実施例５の光強度分布特性をJ５で示している。
【００８５】
また、図１６及び図１７のグラフにおいては、横軸の距離１０ｍｍ〜３００ｍｍまでが感光体ドラム１の画像形成領域に対応し、また距離３００ｍｍの付近が導光体１２の後端部近傍となる。そして、この画像形成領域において、導光体１２からの光照射光の光強度が閾値ｋ（図１６に示す）以上であれば、感光体ドラム１を十分に除電することができ、画像むら等のない良質な画像を得ることができる。
【００８６】
更に、図１８は、比較例及び実施例１乃至５別に、距離３００ｍｍの付近での光強度を示す棒グラフである。
【００８７】
図１６乃至図１８のグラフから明らかな様に比較例の光強度分布特性H及び実施例１乃至５の光強度分布特性J１〜J５のいずれにおいても、距離５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲で最大の光強度に達してから、距離が長くなるにつれて光強度が徐々に低下している。
【００８８】
そして、比較例の光強度分布特性Hは、距離３００ｍｍの付近、つまり導光体１２の後端部近傍で、光強度が閾値ｋ未満になるまで低下している。従って、比較例の導光体１２を用いた場合は、距離３００ｍｍの付近で、感光体ドラム１を十分に除電することができず、画像むら等が発生する。
【００８９】
また、実施例１の光強度分布特性J１は、距離３００ｍｍの付近、つまり導光体１２の後端部近傍でも、光強度が閾値ｋを僅かに超えている。従って、実施例１の導光体１２を用いた場合は、距離３００ｍｍの付近でも、感光体ドラム１を除電することができ、画像むら等が発生しない。
【００９０】
更に、実施例２乃至５の光強度分布特性J２〜J５は、距離３００ｍｍの付近、つまり導光体１２の後端部近傍でも、光強度が閾値ｋを十分に超えている。従って、実施例２乃至５の導光体１２を用いた場合は、距離３００ｍｍの付近でも、感光体ドラム１を確実に除電することができ、画像むら等が発生しない。
【００９１】
この様な比較例及び実施例１乃至５の比較から明らかな様に、導光体１２の後端部近上面に反射フィルム１３を貼り付けたり、導光体１２の後端部近傍にV型溝１２ｆを形成して、反射フィルム１３を貼り付けたり、導光体１２の後端部に傾斜面１２ｉを形成して、反射フィルム１３を貼り付ければ、導光体１２の後端部近傍で光強度が上昇する。このため、距離３００ｍｍの付近でも、感光体ドラム１を確実に除電することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、電子写真方式の画像形成プロセスにおいて光照射によって感光体の残留電荷を除去する光除電装置、及び、それを備えた複写機等の画像形成装置において、感光体の電荷を除去するために感光体に照射する照射光の光量分布を均一化するのに有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置に用いる画像形成ユニットの構成を示す図である。
【図３】本発明の光除電装置の実施形態の要部構造を示す斜視図である。
【図４】図３の光除電装置の側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）を併記して示す図である。
【図５】図３の光除電装置を画像形成装置に装着した状態を示す図である。
【図６】本発明の光除電装置の他の例を示す側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）を併記して示す図である。
【図７】図６の導光体の後端近傍を拡大して示す側面図である。
【図８】本発明の光除電装置の別の例を示す側面図である。
【図９】図８の導光体の後端近傍を拡大して示す側面図である。
【図１０】本発明の光除電装置の別の例を示す側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）を併記して示す図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ矢視図である。
【図１２】本発明の実施例１の説明図である。
【図１３】比較例１及び実施例１乃至５別に、導光体の後端部近傍を概略的に示す側面図である。
【図１４】導光体の後端部の面の角度の説明図である。
【図１５】比較例１及び実施例１乃至５別に、導光体の後端部近傍の仕様を示す図表である。
【図１６】比較例及び実施例１乃至５別に、導光体からの光照射光の光強度分布特性を示すグラフである。
【図１７】図１６の光強度分布特性を正規化して示すグラフである。
【図１８】比較例及び実施例１乃至５別に、LEDからの距離３００ｍｍの付近での光強度を示す棒グラフである。
【図１９】従来の光除電装置に使用されるＬＥＤアレイの構成を示す斜視図である。
【図２０】従来の光除電装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  感光体ドラム
２  帯電装置
３  現像装置
４  転写装置
５  クリーニング装置
１０  光除電装置
１１  ＬＥＤランプ
１２  導光体
１２ａ  導光体の光入射面
１２ｂ  導光体の光出射面
１２ｃ  拡散反射面
１２ｄ  導光体の裏面
１２ｅ  導光体の後端面
２０  プロセスカートリッジ
２１画像形成装置本体の前面フレーム
２２画像形成装置本体の背面フレーム
２３  カートリッジ案内部材
１００  画像形成装置
１０１  画像読取部
１１０  光学系ユニット
１１１  第１のミラーベース
１１２  第２のミラーベース
１１３  ランプリフレクタアセンブリ
１１４  第１の反射ミラー
１１５  第２の反射ミラー
１１６  第３の反射ミラー
１１７  光学レンズ
１１８  ＣＣＤ
１０２  画像形成部
１２０  画像形成ユニット
１２１  露光ユニット
１０３  給紙部
１３１，１３２，１３３  用紙カセット
１３４  手差しトレイ
１３５  両面ユニット
１３６  スイッチバック搬送路
１３７  排紙ローラ
１０４  後処理装置
１４１  昇降トレイ
１０５  原稿載置台
１０６  両面自動原稿送り装置（ＲＡＤＦ）
１０７  定着装置
【図１】
2006091332.tif 000003
【図２】
2006091332.tif 000004
【図３】
2006091332.tif 000005
【図４】
2006091332.tif 000006
【図５】
2006091332.tif 000007
【図６】
2006091332.tif 000008
【図７】
2006091332.tif 000009
【図８】
2006091332.tif 000010
【図９】
2006091332.tif 000011
【図１０】
2006091332.tif 000012
【図１１】
2006091332.tif 000013
【図１２】
2006091332.tif 000014
【図１３】
2006091332.tif 000015
【図１４】
2006091332.tif 000016
【図１５】
2006091332.tif 000017
【図１６】
2006091332.tif 000018
【図１７】
2006091332.tif 000019
【図１８】
2006091332.tif 000020
【図１９】
2006091332.tif 000021
【図２０】
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