(57)【要約】【課題】画像形成装置の感光ドラムユニットにおいて、感光ドラムから巻き上げられた残留トナー等の異物を含んだ空気によって露光器の光照射面が汚れ、画質を低下させることがあった。【解決手段】画像形成装置としての複合機が備える感光ドラムユニット５２は、感光ドラム４１と、この感光ドラム４１を回転自在に支持するハウジング５１と、を備える。前記ハウジング５１には開口部５３を備え、当該開口部５３に、露光器としてのＬＥＤヘッド４３をセット可能に構成する。４枚の回転羽根４９を有する羽根車４７を、前記ＬＥＤヘッド４３よりも前記感光ドラム４１の回転方向下流側に備える。前記羽根車４７の回転軸４８は前記感光ドラム４１と平行に配置されており、感光ドラム４１の回転方向と羽根車４７の回転方向が逆方向となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムと、この感光ドラムを回転自在に支持するフレームと、を備え、
前記フレームには開口部を備え、当該開口部に露光器をセット可能に構成するとともに、
１以上の回転羽根を有する気流発生手段を、前記露光器よりも前記感光ドラムの回転方向下流側に備えることを特徴とする感光ドラムユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の感光ドラムユニットであって、
前記感光ドラムの端部に駆動ギアを備え、前記気流発生手段は前記駆動ギアからの動力を受けて回転駆動することを特徴とする感光ドラムユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の感光ドラムユニットであって、
前記気流発生手段は入力ギアを備え、この入力ギアが前記駆動ギアと噛合していることを特徴とする感光ドラムユニット。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の感光ドラムユニットであって、
前記気流発生手段の回転軸は前記感光ドラムと平行に配置されており、
前記感光ドラムの回転方向と前記気流発生手段の回転方向が逆方向であることを特徴とする感光ドラムユニット。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の感光ドラムユニットを備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の感光ドラムユニット及び画像形成装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、画像形成装置のプロセス装置において、感光体に対して画像の書き込みを行う書込み装置を位置させるフレームの開口部に対して整流手段（下部突出部材と側部突出部材）を配置している。特許文献１は、この構成により、感光ドラムの回転により生じる空気流（浮遊トナーを含んだ空気流）が書込み装置のＬＥＤヘッドアレイの光出力部に当たるのを阻止でき、トナーのＬＥＤヘッドアレイへの付着による画質低下を防止できる。
【特許文献１】特開２０００−２５８９６８号公報（図１、００１２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１の構成は、トナーを含んだ空気流がＬＥＤヘッドアレイに直接当たることは阻止できるものの、ＬＥＤヘッドアレイの汚れをより確実に回避する観点から改善の余地が残されていた。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００５】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の感光ドラムユニットが提供される。即ち、感光ドラムと、この感光ドラムを回転自在に支持するフレームと、を備える。前記フレームには開口部を備え、当該開口部に露光器をセット可能に構成する。そして、１以上の回転羽根を有する気流発生手段を、前記露光器よりも前記感光ドラムの回転方向下流側に備える。
【０００６】
これにより、前記気流発生手段の回転羽根が発生させる気流によって、前記露光器に対面する部分の異物を含んだ空気を、感光ドラム回転方向下流側に積極的に流すことができる。従って、前記露光器の光照射面の異物による汚染を抑制でき、良好な画質の画像を形成することができる。
【０００７】
前記の感光ドラムユニットにおいては、前記感光ドラムの端部に駆動ギアを備え、前記気流発生手段は前記駆動ギアからの動力を受けて回転駆動することが好ましい。
【０００８】
これにより、感光ドラムの駆動力を気流発生手段の回転駆動力として利用できるので、気流発生手段の回転羽根の駆動構成を簡素化できる。
【０００９】
前記の感光ドラムユニットにおいては、前記気流発生手段は入力ギアを備え、この入力ギアが前記駆動ギアと噛合していることが好ましい。
【００１０】
これにより、２つのギアで気流発生手段へ動力を伝達して駆動することができ、感光ドラムから気流発生手段への動力伝達構成を簡素化できる。
【００１１】
前記の感光ドラムユニットにおいては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記気流発生手段の回転軸は前記感光ドラムと平行に配置されている。前記感光ドラムの回転方向と前記気流発生手段の回転方向が逆方向である。
【００１２】
これにより、感光ドラム及び気流発生手段をコンパクトなスペースに配置できるとともに、感光ドラムの表面近傍に、感光ドラムの周面移動方向に沿う向きの空気流を確実に発生させることができる。
【００１３】
本発明の第２の観点によれば、前記の感光ドラムユニットを備える画像形成装置が提供される。
【００１４】
これにより、露光器の光照射面の汚染を気流発生手段によって防止できるので、画質の低下が発生しにくい画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る複合機の全体的な構成を示した正面図一部断面図、図２は複合機の記録部の様子を示す正面断面拡大図、図３は羽根車の支持及び駆動構成を示す要部拡大図である。
【００１６】
図１に示す電子写真式画像形成装置としての複合機１は、ファクシミリ機能とコピー機能を兼ね備えたものに構成されている。この複合機１の筐体１０の上部には、ファクシミリ送信原稿やコピー原稿をセット可能な原稿読取部１１が備えられる。また、筐体１０の下部には、記録媒体としての用紙２を積層した状態でストック可能な給紙部１２が備えられる。そして、筐体１０の中段部分には、記録部１３、定着部１４及び排紙部１５が並べて備えられている。
【００１７】
原稿読取部１１は、オートドキュメントフィーダ及びフラットベッドを備え、ＣＣＤセンサによって原稿を読み取るように構成されている。給紙部１２は、正面側に引出可能な２つの給紙トレイ、即ち上段トレイ２１及び下段トレイ２２を備えている。
【００１８】
上段トレイ２１において、用紙２は、回動自在に備えられた板状のフラッパ３１の上に複数枚重ねて積層される。このフラッパ３１の上方には扇型の給紙ローラ３２が配置されている。そして、図示しない付勢バネによって前記フラッパ３１を上方へ押し上げつつ、前記給紙ローラ３２が図１の矢印方向に駆動されることで、最上層の用紙２が分離されて１枚ずつピックアップされ、記録部１３へ向けて送り出される。なお、下段トレイ２２においても、上段トレイ２１と全く同様の構成の給紙機構が構成されている。
【００１９】
図１に示すように、複合機１の筐体１０の内部には、給紙部１２から記録部１３及び定着部１４を経由して排紙部１５に至る、湾曲状の用紙搬送経路１６が構成されている。この用紙搬送経路１６において、給紙ローラ３２より下流側にはフィードローラ３３が配置され、更に下流側にはレジストローラ３４が配置される。また、フィードローラ３３及びレジストローラ３４に対向するように従動ローラがそれぞれ設けられており、各従動ローラはフィードローラ３３及びレジストローラ３４に対して付勢されている。この構成で、フィードローラ３３及びレジストローラ３４は、従動ローラとの間で用紙２をニップしながらそれぞれ回転駆動することで、用紙２を下流側の記録部１３へ搬送する。
【００２０】
記録部１３の拡大図が図２に示され、この図２に示すように、画像形成部としての記録部１３は、感光ドラム４１の周囲に、帯電ブラシ４２と、ＬＥＤヘッド４３と、現像器４４と、転写ローラ４５と、メモリ除去ブラシ４６と、を配置して構成されている。
【００２１】
感光ドラム４１は、合成樹脂製のハウジング（フレーム）５１に回転軸５０を支持し、この回転軸５０の周囲にアルミニウム製の筒を固着して構成されている。この筒体の外周面には有機感光体層が形成されている。また、帯電ブラシ４２は、金属の軸の表面に導電性ブラシを植え付けた構成とするとともに、図示しない高圧電源から高電圧が印加されている。この構成で、感光ドラム４１及び帯電ブラシ４２を図２の矢印の方向に回転させ、帯電ブラシ４２の表面で感光ドラム４１の周面（表面）を擦ることで、感光ドラム４１の表面が均一に帯電する。
【００２２】
露光器としてのＬＥＤヘッド４３は、前記帯電ブラシ４２より下流側（感光ドラム４１の回転方向の下流側をいう。以下同じ。）に配置されており、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用紙幅方向に多数並べて備えた構成となっている。前記ハウジング５１には開口部５３が形成されており、この開口部５３に前記ＬＥＤヘッド４３が下向きに挿入されて、当該ＬＥＤヘッド４３の光照射面が感光ドラム４１の表面に対向する。
【００２３】
そしてＬＥＤヘッド４３は、電話回線を介して受信したファクシミリ原稿の画像データや、原稿読取部１１で読み取った画像データに対応して選択的に発光する。この結果、感光ドラム４１の表面が選択的に露光され、露光部分の電荷エネルギーが消失することで静電潜像が形成される。
【００２４】
現像器４４はＬＥＤヘッド４３の下流側に配置されており、非磁性一成分トナーを収容するトナー容器６１を備えるとともに、トナーの撹拌のためにトナー容器６１の内部で回転駆動される撹拌ブレード６２を備えている。更に、現像器４４は、トナー容器６１の内部に配置される供給ローラ６３と、この供給ローラ６３及び前記感光ドラム４１の両方に接触して配置される現像ローラ６４と、この現像ローラ６４の外周面に接触するように配置される規制ブレード６５と、を備えている。
【００２５】
この構成で、供給ローラ６３と現像ローラ６４とは、互いに周面を逆方向に擦るように回転駆動される。また、規制ブレード６５の先端は、回転駆動される現像ローラ６４の周面を擦ることになる。この結果、トナー容器６１内のトナーは摩擦帯電され、現像ローラ６４の表面に電位差によって付着する。現像ローラ６４の表面のトナーｔは、規制ブレード６５によって付着厚さが均一になるよう調整されるとともに、当該現像ローラ６４の回転によって感光ドラム４１側へ送られる。
【００２６】
その後、感光ドラム４１と現像ローラ６４との接触部分において、現像ローラ６４の表面のトナーｔは、感光ドラム４１の前記ＬＥＤヘッド４３による露光部に相当する部分においてのみ、選択的に感光ドラム４１の表面へ移動する。この結果、感光ドラム４１の表面上にトナー像が形成される。
【００２７】
転写ローラ４５は、前記現像器４４の下流側に配置されるとともに、感光ドラム４１から用紙２（用紙搬送経路１６）を挟んで反対側に配置されている。また、この転写ローラ４５には高圧電源からの高電圧が印加されている。従って、感光ドラム４１の表面に形成されたトナー像は、感光ドラム４１の回転によって転写ローラ４５側へ近づくように移動し、その電界吸引力によって用紙２に転写される。ただし、トナー像のトナーｔが用紙２に全て転写されることはなく、転写しきれなかったトナーは感光ドラム４１の表面に残留トナー（未転写トナー）ｔｒとして残留することになる。
【００２８】
メモリ除去ブラシ４６は転写ローラ４５の下流側に配置されており、そのブラシ先端が感光ドラム４１の表面に接触するとともに、所定のバイアス電圧が印加されている。この構成で、感光ドラム４１の表面の残留トナーｔｒは、メモリ除去ブラシ４６により、感光ドラム４１の表面に均一に拡散（分散）される。なお、メモリ除去ブラシ４６には前述のようにバイアス電圧が印加されているので、残留トナーｔｒはより効果的に分散されることになる。
【００２９】
上記のように感光ドラム４１の表面に拡散された残留トナーｔｒは、当該感光ドラム４１の回転に伴って、下流側の帯電ブラシ４２を通過し、更にＬＥＤヘッド４３を通過する。ＬＥＤヘッド４３により露光された部分の残留トナーｔｒは、現像ローラ６４からのトナーｔとともに用紙２に転写される。未露光部分の残留トナーｔｒは、電位差により現像ローラ６４の表面に移動し、現像器４４に回収される。
【００３０】
ここで、感光ドラム４１は相当な高速で回転し、また、感光ドラム４１の表面にはメモリ除去ブラシ４６や帯電ブラシ４２が接触するので、感光ドラム４１の表面に付着している残留トナーｔｒや紙粉等の異物の一部は、当該表面から巻き上がって浮遊することが避けられない。この浮遊トナー等を含んだ空気流が前記ＬＥＤヘッド４３に当たると、ＬＥＤヘッド４３の光照射面が汚れ、画像の画質を劣化させる原因になる。
【００３１】
この点に鑑み、本実施形態では、前記ＬＥＤヘッド４３より下流側（前記開口部５３より下流側）であって前記現像器４４の現像ローラ６４より上流側に、１以上の回転羽根４９を有する羽根車（気流発生手段）４７を備えている。この羽根車４７は、ハウジング５１に支持される回転軸４８と、この回転軸４８から放射状に突設される４枚の回転羽根４９と、を備えている。
【００３２】
回転羽根４９としては、例えば合成樹脂を薄いシート状に成形したものを採用することができる。回転羽根４９は、それぞれ９０度ずつ位相を異ならせて、等間隔で配置されている。
【００３３】
羽根車４７の駆動構成が図３に示され、この図３に示すように、羽根車４７の回転軸４８は、感光ドラム４１の回転軸５０と平行に配置されている。また、感光ドラム４１の軸端部には平歯車からなる駆動ギア５６が固設されるとともに、羽根車４７の回転軸４８の軸端部には平歯車からなる入力ギア５７が固定されている。そして、前記入力ギア５７は、前記駆動ギア５６に噛合している。
【００３４】
この構成で、感光ドラム４１が図示しない電動モータによって回転駆動されると、駆動ギア５６が感光ドラム４１と一体的に回転し、この駆動ギア５６に噛合する入力ギア５７が回転する。この結果、感光ドラム４１の駆動力を羽根車４７に伝達し、羽根車４７を回転駆動することができる。
【００３５】
なお、前記駆動ギア５６及び入力ギア５７は何れも外歯車に構成しているので、互いに噛合する両歯車は互いに逆方向に回転する。従って、図２に示すように、感光ドラム４１の回転方向と羽根車４７の回転方向は互いに逆向きとなる。
【００３６】
また、回転する前記回転羽根４９の先端が感光ドラム４１の表面近傍を通過するように、羽根車４７の配設位置や回転羽根４９の寸法が設定されている。従って、羽根車４７の回転により、ＬＥＤヘッド４３に対面している部分の空気に、感光ドラム４１の表面に沿って回転方向下流側へ向かう流れｆを積極的に形成することができる。この結果、残留トナーｔｒを含む異物がＬＥＤヘッド４３の光照射面に付着することが防止される。
【００３７】
更に、前記帯電ブラシ４２よりも下流側でＬＥＤヘッド４３より上流側の位置には、整流部材５４が設置されている。この整流部材５４は前記特許文献１に記載のものと同様に、前記ハウジング５１の、前記開口部５３の近傍位置に固定されている。また、整流部材５４は、感光ドラム４１に向けて突出させた下部突出部と、ＬＥＤヘッド４３の発光時の光路に近接させる方向に突出させた側部突出部と、を備えている。この整流部材５４は、巻き上がった残留トナーｔｒ等の異物を含む空気の流れがＬＥＤヘッド４３の照射面に直接衝突することのないように、空気の流れを案内するものである。
【００３８】
上述した記録部１３の構成のうち、少なくとも感光ドラム４１、帯電ブラシ４２、メモリ除去ブラシ４６、整流部材５４、及び羽根車４７は、前記ハウジング５１に収納され、感光ドラムユニット５２として一体的に取り扱うことが可能になっている。また、少なくとも撹拌ブレード６２、供給ローラ６３、現像ローラ６４、及び規制ブレード６５は、合成樹脂製の前記トナー容器６１に取り付けられており、トナーカートリッジ６８として一体的に取り扱うことが可能になっている。感光ドラムユニット５２及びトナーカートリッジ６８は、複合機１に対し脱着可能に構成されており、必要に応じて交換することができる。
【００３９】
記録部１３において上述のように用紙２に転写された前記トナー像は、前記転写ローラ４５に近接して配置されている除電ブラシ５５によって電位を除かれる。用紙２は、感光ドラム４１の回転によって、用紙搬送経路１６の下流側の定着部１４へ送られる。
【００４０】
図１に示すように、定着部１４は、加熱源（ハロゲンランプ等）を内蔵するとともに回転駆動されるヒートローラ７１と、このヒートローラ７１に対向して配置されるプレスローラ７２と、を備えている。プレスローラ７２は図略の付勢バネによって、ヒートローラ７１に対して押し付けられている。この構成で、用紙２がヒートローラ７１とプレスローラ７２との間を通過すると、高温のヒートローラ７１の熱及びプレスローラ７２による圧力によって、トナー像のトナーｔが融解して用紙２に定着する。なお、定着部１４には、用紙２がヒートローラ７１に貼り付いたまま周囲に巻き付くことを防止するための分離爪７３が設けられている。
【００４１】
排紙部１５は、回転駆動される排紙ローラ７７と、排出された用紙２をストックする排紙トレイ７８と、を備えている。この構成で、定着部１４から送られてきた用紙２は、排紙ローラ７７とそれに対向配置される従動ローラとの間でニップされ、排紙トレイ７８上に排出される。
【００４２】
以上に説明したように、本実施形態の複合機１において、記録部１３における感光ドラムユニット５２は、感光ドラム４１と、この感光ドラム４１を回転自在に支持するハウジング５１と、を備える。そして、前記ハウジング５１には開口部５３を備え、この開口部５３にＬＥＤヘッド４３を差し込んでセットできるように構成している。そして、４枚の回転羽根４９を有する羽根車４７を、前記ＬＥＤヘッド４３よりも前記感光ドラム４１の回転方向下流側に備えている。
【００４３】
これにより、前記羽根車４７の回転羽根４９が発生させる気流によって、前記ＬＥＤヘッド４３に対面する部分（光照射面近傍の部分）の残留トナーｔｒ等を含んだ空気を、感光ドラム４１の回転方向下流側へ積極的に流すことができる。従って、ＬＥＤヘッド４３の光照射面の異物による汚染を抑制でき、良好な画質の画像を形成することができる。
【００４４】
また、図３に示すように、感光ドラム４１の端部には駆動ギア５６が備えられており、前記羽根車４７は前記駆動ギア５６からの動力を受けて回転駆動するように構成されている。
【００４５】
これにより、感光ドラム４１の駆動力を羽根車４７の回転駆動力として利用できるので、羽根車４７の回転羽根を駆動するための特別な構成が不要になり、駆動構成を簡素化することができる。
【００４６】
また、前記羽根車４７は入力ギア５７を備え、この入力ギア５７が前記駆動ギア５６と噛合している。
【００４７】
これにより、駆動ギア５６と入力ギア５７の２つのギアで羽根車４７へ動力を伝達して駆動することができる。従って、感光ドラム４１から羽根車４７の動力伝達構成を簡素化できる。
【００４８】
また、前記羽根車４７の回転軸４８は前記感光ドラム４１と平行に配置されており、前記感光ドラム４１の回転方向と前記羽根車４７の回転方向が逆となるように構成されている。
【００４９】
これにより、感光ドラム４１及び羽根車４７をコンパクトなスペースに配置できる。また、回転方向を上記のように設定することにより、回転軸４８よりも感光ドラム４１に近い側において、羽根車４７の回転に伴う回転羽根４９の移動方向は、感光ドラム４１の回転に伴う表面の移動方向に沿うことになる。従って、感光ドラム４１の表面近傍に、感光ドラム４１の周面移動方向に沿う向きの空気流を確実に発生させることができる。この結果、残留トナーｔｒ等の浮遊物を感光ドラム４１の表面から過度に浮かせることなく感光ドラム４１の周方向に沿って円滑に排出できるので、ＬＥＤヘッド４３の表面の汚れを一層効果的に抑制できる。
【００５０】
以上に説明した実施形態は、例えば以下のように変更することができる。
【００５１】
羽根車４７の回転羽根４９は、例示した４枚羽根のものに代えて、１枚羽根、２枚羽根、３枚羽根、５枚以上の羽根等、適宜の枚数の羽根のものに変更することができる。
【００５２】
回転羽根４９は、軸心から放射状に延びる断面直線状の羽根に構成することに代えて、例えば断面円弧状の羽根を採用することができる。
【００５３】
羽根車４７の駆動構成としては、駆動ギア５６及び入力ギア５７を使用する構成に代えて、例えばベルトとプーリを用いた構成に変更することができる。また、羽根車４７を駆動する電動モータ等の駆動手段を特別に備える構成に変更することができる。
【００５４】
ハウジング５１や整流部材５４の形状、ＬＥＤヘッド４３や羽根車４７の配置等は、適宜変更することができる。
【００５５】
上記に例示した記録部１３は、複合機１に限らず、ファクシミリ機、コピー機、プリンタ等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合機の全体的な構成を示した正面図一部断面図。
【図２】記録部の様子を示す正面断面拡大図。
【図３】羽根車の支持及び駆動構成を示す要部拡大図。
【符号の説明】
【００５７】
１  複合機（画像形成装置）
２  用紙
１０  筐体
１１  原稿読取部
１２  給紙部
１３  記録部
１４  定着部
１５  排紙部
１６  用紙搬送経路
２１  上段トレイ
２２  下段トレイ
３１  フラッパ
３２  給紙ローラ
３３  フィードローラ
３４  レジストローラ
４１  感光ドラム
４２  帯電ブラシ
４３  ＬＥＤヘッド（露光器）
４４  現像器
４５  転写ローラ
４６  メモリ除去ブラシ
４７  羽根車（気流発生手段）
４８  羽根車の回転軸
４９  回転羽根
５０  感光ドラムの回転軸
５１  ハウジング（フレーム）
５２  感光ドラムユニット
５３  開口部
５４  整流部材
５５  除電ブラシ
５６  駆動ギア
５７  入力ギア
６１  トナー容器
６２  撹拌ブレード
６３  供給ローラ
６４  現像ローラ
６５  規制ブレード
６８  トナーカートリッジ
７１  ヒートローラ
７２  プレスローラ
７３  分離爪
７７  排紙ローラ
７８  排紙トレイ
ｔ  トナー
ｔｒ  残留トナー（未転写トナー）
【図１】
2008032976.tif 000003
【図２】
2008032976.tif 000004
【図３】
2008032976.tif 000005