(57)【要約】【課題】コストの上昇を招いたり、帯電特性に影響を与えることなく、像担持体上の残留電位を十分に除電可能な画像形成ユニット及び画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体と、前記像担持体の周囲に回転方向に沿って配置された帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置を備えて構成され、本体に対して着脱自在な画像形成ユニットであって、前記像担持体の転写部とクリーニング部との間に転写後の残留電荷を除電する第一の除電ランプ１５を設けるとともに、前記クリーニング部と帯電部の間に前記第一の除電ランプ１５より低光量で除電する第二の除電ランプ１６を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体の周囲に回転方向に沿って配置された帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置を備えて構成され、本体に対して着脱自在な画像形成ユニットであって、前記像担持体の転写部とクリーニング部との間に転写後の残留電荷を除電する第一の除電ランプを設けるとともに、前記クリーニング部と帯電部の間に前記第一の除電ランプより低光量で除電する第二の除電ランプを設けてある画像形成ユニット。
【請求項２】
前記第二の除電ランプを前記第一の除電ランプに対する駆動信号と同期して選択的に駆動させる駆動回路を備えている請求項１記載の画像形成ユニット。
【請求項３】
前記駆動回路が前記画像形成ユニットと前記本体とを電気的に接続するコネクタに設けられ、前記第一の除電ランプに対する給電回路と並列接続する配線部材で構成されている請求項２記載の画像形成ユニット。
【請求項４】
請求項２または３記載の画像形成ユニットがイェロー、マゼンダ、シアン、ブラックの異なるトナー色に応じて複数設けられ、前記駆動回路により少なくともシアン、ブラックに対応する画像形成ユニットに設けられた前記第二の除電ランプを前記第一の除電ランプに対する駆動信号と同期して駆動させる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体と、前記像担持体の周囲に回転方向に沿って配置された帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置を備えて構成され、本体に対して着脱自在な画像形成ユニット及び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の画像形成部は、前記画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットの前記像担持体を露光する露光装置と、前記記録用紙を搬送する搬送部等を備えて構成されている。特にタンデム型のカラー画像形成装置においては前記画像形成ユニットが各色のトナー毎に備えられ、装置の小型化・省メンテナンスが確保されている。
【０００３】
特許文献１には、正帯電単層型電子写真感光体を使用した、転写メモリ画像や露光メモリ画像が発生しない反転現像式の画像形成装置を提供することを目的として、静電潜像形成手段としての正帯電単層型電子写真感光体と、前記正帯電単層型電子写真感光体の進行方向に沿って、少なくとも主帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、除電工程及びクリーニング工程とを備え、前記転写工程で印加される電圧の極性が負で、帯電工程で印加される電圧の極性が正であり、且つ、前記除電工程が、転写工程よりも下流側、クリーニング工程よりも上流側に配置されることを特徴とする反転現像式の画像形成装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、正帯電型有機感光体を使用し、反転現像方式を利用して画像形成する画像形成装置において、低品質の転写紙を用いた場合にも、長期間にわたって安定して良質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することを目的として、正帯電型有機感光体の周囲に、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段が配置される画像形成装置において、前記クリーニング手段は、クリーニングブレードと、感光体の移動方向に対して該ブレードよりも上流側に配置されているファーブラシとから構成され、該ファーブラシのブラシ材は、非導電性であり且つポリアミドからなっているとともに、感光体の移動方向に対して、前記転写手段よりも下流側で且つ前記クリーニング手段よりも上流側の位置に除電手段が配置されていることを特徴とする画像形成装置が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５５６７８号公報
【特許文献２】特開２００４−１１７６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記感光体の移動方向に対して、前記転写手段よりも下流側で且つ前記クリーニング手段よりも上流側の位置に除電ランプを配置する場合、前記感光体の表面には残留トナーが付着しているため、前記除電ランプの光の透過性の良いトナーを備えた前記画像形成ユニットではトナーを通して前記像担持体の除電は可能だが、前記除電ランプの光の透過性の悪いトナーを備えた前記画像形成ユニットでは前記除電ランプの光はトナーを通して十分に前記像担持体表面まで到達しないため、前記像担持体を十分に除電しえず、次の画像形成に悪影響を及ぼす問題があった。
【０００７】
そこで、前記クリーニング手段よりも下流側の位置にも除電ランプを配置する場合には、除電処理の直後に帯電処理がなされる結果、その強度が強いと帯電特性が不安定になるという不都合や、狭い設置空間に帯電装置への除電光の漏洩を回避しながら設置することの困難性による画像形成ユニットの大型化という不都合が生じるのみならず、前記クリーニング手段よりも上流側に配置された除電ランプにより十分に除電可能な画像形成ユニットと、除電不能な画像形成ユニットとの間で除電ランプを設置するか否かを管理するとそのための煩雑な管理作業や管理コストが上昇するという問題があった。
【０００８】
さらに、前記クリーニング手段よりも下流側に配置した除電ランプに対する駆動回路の増加によりコストが上昇するという問題もあった。
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、コストの上昇を招いたり、帯電特性に影響を与えることなく、像担持体上の残留電位を十分に除電可能な画像形成ユニット及び画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成ユニットの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、像担持体と、前記像担持体の周囲に回転方向に沿って配置された帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置を備えて構成され、本体に対して着脱自在な画像形成ユニットであって、前記像担持体の転写部とクリーニング部との間に転写後の残留電荷を除電する第一の除電ランプを設けるとともに、前記クリーニング部と帯電部の間に前記第一の除電ランプより低光量で除電する第二の除電ランプを設けてある点にある。
【００１１】
上述の構成によると、クリーニング部の上流側の第一の除電ランプで十分に除去できなかった残留電位が、クリーニング部の下流側の第二の除電ランプにより除電されるようになるので、残留電位による次画像への悪影響を回避することができる。また、第二の除電ランプによる除電光量は第一の除電ランプによる除電光量より低光量に設定されているので、像担持体から径方向に離れた設置スペースが十分に確保できる位置に設けても十分に光量が確保でき、画像形成ユニットの大型化を回避できるようになるばかりでなく、そのような低光量の除電光であれば、次の帯電工程において安定した帯電特性を確保できるようになる。
【００１２】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記第二の除電ランプを前記第一の除電ランプに対する駆動信号と同期して選択的に駆動させる駆動回路を備えている点にある。
【００１３】
前記第一の除電ランプによる十分な除電効果が得られない場合には前記像担持体表面の前記残留電位の除去が必要であり、前記第一の除電ランプによる十分な除電効果が得られる場合には前記像担持体表面のさらなる除電を行う必要はない。上述の構成によれば、駆動回路により前記第二の除電ランプが前記第一の除電ランプに対する駆動信号により選択的に駆動されるため、夫々に別途の駆動信号を発生させるための回路を設ける必要が無く、前記第一の除電ランプによる除電で不十分な場合のみ前記第二の除電ランプを選択的に駆動するスイッチ等の簡単な回路で駆動回路を構成できる。
【００１４】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記駆動回路が前記画像形成ユニットと前記本体とを電気的に接続するコネクタに設けられ、前記第一の除電ランプに対する給電回路と並列接続する配線部材で構成されている点にある。
【００１５】
上述の構成によると、コネクタに前記配線部材を設けることにより第一の除電ランプに対する駆動信号と同期して第二の除電ランプが点灯され、前記配線部材を設けないか、切断することにより第二の除電ランプに対する制御が行なわれないように切替可能になるので、駆動回路をシンプルに構成でき、また、製造時のみならず市場において簡単に管理できるようになる。
【００１６】
本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項４に記載した通り、請求項２または３記載の画像形成ユニットがイェロー、マゼンダ、シアン、ブラックの異なるトナー色に応じて複数設けられ、前記駆動回路により少なくともシアン、ブラックに対応する画像形成ユニットに設けられた前記第二の除電ランプを前記第一の除電ランプに対する駆動信号と同期して駆動させる点にある。
【００１７】
シアン及びブラックのトナーは前記除電ランプの光の透過性が悪く、前記第一の除電ランプだけでは、前記像担持体表面の残留トナー部位の除電は十分に行えない可能性があり、一方、イェロー及びマゼンダのトナーは前記除電ランプの光の透過性が良いため、前記第一の除電ランプだけで前記像担持体表面の除電は十分に行うことができる。
【００１８】
上述の構成によると、少なくともシアンまたはブラックに対応する前記画像形成ユニットでは、前記第一の除電ランプが前記像担持体表面を除電し、前記クリーニング装置が前記残留トナー部位のトナーをクリーニングした後に、さらに前記第一の除電ランプに対する駆動信号と同期して駆動した前記第二の除電ランプが前記残留トナー部位の除電を行うため、異なるトナー色に応じて複数設けられた前記画像形成ユニット全てにおいて前記像担持体表面が除電されて、次の帯電を安定して行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明した通り、本発明によれば、コストの上昇を招いたり、帯電特性に影響を与えることなく、像担持体上の残留電位を十分に除電可能な画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による画像形成ユニット及び画像形成装置を備えた電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置について説明する。
【００２１】
前記画像形成装置において、記録用紙に画像を形成する画像形成部では、図２に示すように、イェロー・シアン・マゼンダ・ブラックの色のトナー毎に用意された４つの前記画像形成ユニット１が、搬送部２の上部に並べて配置されている。
【００２２】
前記画像形成ユニット１は、図３に示すように、正帯電型有機感光体からなる像担持体１０と、前記像担持体１０の周囲に回転方向に沿って配置された帯電装置１１、現像装置１２、転写装置１３、第一除電ランプ１５、クリーニング装置１４及び第二の除電ランプ１６とを備えて、前記画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されている。
【００２３】
前記帯電装置１１は帯電ローラから構成され、前記帯電装置１１には遮光板１１０が設けられ、前記帯電装置１１が前記像担持体１０表面に帯電を行う帯電部１９に前記第二の除電ランプ１６からの光が当らないように構成されている。
【００２４】
前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６は、図４に示すように、基板上に複数の赤色ＬＥＤを備え、前記赤色ＬＥＤは電源ケーブルからの電力供給を受けて発光するように構成されており、前記第一の除電ランプ１５の光が前記転写装置１３と前記クリーニング装置１４の間で前記像担持体１０表面を除電できるように、また、前記第二の除電ランプ１６の光が前記クリーニング装置１４と前記帯電装置１１の間で前記像担持体１０表面を除電できるように、前記第一及び前記第二の除電ランプ１５、１６が前記クリーニング装置１４のケーシングに取り付けられている。
【００２５】
前記搬送部２は、記録用紙を搬送する搬送ローラや画像形成タイミングを合わせて記録用紙を搬送するレジストローラ等の複数のローラと転写ベルト等から構成される。
【００２６】
前記画像形成部は、図５に示すように、画像形成制御部３により制御され、前記画像形成制御部３では、Ｉ／Ｏポートを介して前記画像形成部を構成する各エレメントに対する駆動信号を出力するＣＰＵと、前記ＣＰＵの作業領域となるＲＡＭ、前記ＣＰＵが実行する制御プログラムなどが保存されたＲＯＭとがバスを介して接続されている。
【００２７】
前記画像形成装置の給電部から配線された電源ケーブルと前記Ｉ／Ｏポートからの駆動信号用のケーブル等を収容する本体側コネクタ４０が本体背面側に設けられ、本体に対して手前側に引き出し操作可能な前記画像形成ユニット１の背面に設けられ、その構成エレメントへの配線を収容するユニット側コネクタ４１とが離合可能に接続されるように構成されている。
【００２８】
前記本体側コネクタ４０は前記画像形成ユニット１毎に設けられ、各色のトナー毎の前記画像形成ユニット１に用意された前記ユニット側コネクタ４１と接続する構成となっている。
【００２９】
前記画像形成制御部３からの指令に基づいて、前記帯電装置１１により前記像担持体１０の表面が一様に帯電され、図示しない露光装置からのレーザー光により潜像が形成され、前記現像装置１２により顕像化され、顕像化されたトナー画像が前記転写装置１３に一次転写され、さらに前記記録用紙に二次転写される。
【００３０】
トナー像が転写された前記記録用紙は、前記搬送部２により図示しない定着部へ搬送され、前記トナー像が定着され、図示しない排紙トレイへ排紙される。
【００３１】
全ての前記画像形成ユニット１において、転写部１７と前記クリーニング装置１４との間に配置された前記第一の除電ランプ１５により前記像担持体１０表面の除電が行われる。
【００３２】
さらに前記シアンまたはブラックのトナーを備えた前記画像形成ユニット１では、前記クリーニング装置１４と前記帯電装置１１の間に配置された前記第二の除電ランプ１６により、前記像担持体１０表面の除電が行われる。ここで、前記第二の除電ランプ１６の発光光量は前記第一の除電ランプ１５の発光光量より低く設定されている。
【００３３】
前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６が行う前記像担持体１０表面の除電について詳述する。
【００３４】
前記第一の除電ランプ１５は、図１に示すように、前記ユニット側コネクタ４１を介して前記給電部より給電される。トランジスタで構成される制御スイッチ４３がオン状態となると、前記第一の除電ランプ１５には電流が流れ、前記第一の除電ランプ１５の複数のＬＥＤ１が発光して前記像担持体１０表面の除電を行う。
【００３５】
ここで前記制御スイッチ４３は、エミッタ端子が接地されたトランジスタで構成され、前記トランジスタのベース端子は、前記ユニット側コネクタ４１を介して、前記画像形成制御部のＩ／Ｏポートと接続されており、前記ＣＰＵより駆動信号が出力されると前記制御スイッチ４３がオン作動する。
【００３６】
前記ユニット側コネクタ４１には、前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６への夫々の給電ラインが接続されたコネクタピンを備え、前記本体側コネクタ４０には、前記第一の除電ランプ１５に対する電源ラインが接続されたコネクタピンと、前記電源ラインから分岐したジャンパケーブル４２が接続されたコネクタピンを備えている。従って、前記第一の除電ランプ１５と並列に、前記給電部から前記第二の除電ランプ１６に給電を行うことが可能となり、前記制御スイッチ４３がオン状態となるとき、前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６に電流が流れて前記像担持体１０表面の除電が行われるように構成されている。
【００３７】
つまり、前記ジャンパケーブル４２が、前記第一の除電ランプに対する給電回路と並列接続する配線部材となり、前記第二の除電ランプ１６を前記第一の除電ランプ１５の駆動信号と同期して選択的に駆動させる駆動回路となる。
【００３８】
また、前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６は内部抵抗Ｒ１、Ｒ２を夫々備え、夫々の抵抗値はＲ１＜Ｒ２となるように構成されているため、前記第一の除電ランプ１５に比べ前記第一の除電ランプ１５には大きな電流が流れ、前記第一の除電ランプ１５が備えるＬＥＤ１に比べ、前記第二の除電ランプが備えるＬＥＤ２は低光量で前記像担持体１０表面を除電する。
【００３９】
前記画像形成装置が備えるイェロー・マゼンダ・シアン・ブラックの４色のトナーの内、シアン及びブラックのトナーは赤色ＬＥＤの光の透過性が悪いため、４色全ての前記画像形成ユニット１において、前記第一の除電ランプ１５により前記像担持体１０表面の除電が行われ、前記クリーニング装置１４により前記像担持体の残留トナーのクリーニングが行われた後、さらにシアン及びブラックのトナーを持つ前記画像形成ユニット１では、前記第二の除電ランプ１６により前記像担持体１０表面の除電が行われるように、前記ジャンパケーブル４２が設けられている。
【００４０】
イェロー及びマゼンダのトナーは赤色ＬＥＤの光の透過性が良いため、前記第二の除電ランプ１６により前記像担持体１０表面の除電を行う必要は無く、前記ジャンパケーブル４２を設けないか、或いは前記ジャンパケーブル４２をカットすることにより対応することができる。
【００４１】
以下に、別実施形態を説明する。
【００４２】
上述の構成では、ブラックまたはシアンのトナーを持つ前記画像形成ユニット１で前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６による除電を行う構成としたが、前記画像形成ユニット１で前記第一の除電ランプ１５による除電を行った後、何れかの色に対応するトナーを備える前記画像形成ユニット１で前記第二の除電ランプ１６による除電を行う構成であっても良い。
【００４３】
上述の構成では、駆動信号により開閉する１つの前記制御スイッチ４３を前記第一及び第二の除電ランプ４０、４１の駆動制御に共通に使用したが、前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６の夫々の駆動回路に、駆動信号により同期して開閉する前記制御スイッチ４３を夫々設ける構成であっても良い。
【００４４】
上述の構成では、前記本体側コネクタ４０において前記第一の除電ランプ１５への電源ラインが接続された端子と前記第二の除電ランプ１６への電源ラインが接続された端子とをジャンパケーブル４２で繋ぎ前記第一及び第二の除電ランプへ並列に給電実施できる構成としたが、前記本体側コネクタ４０において前記第一の除電ランプ１５への電源ラインが接続された端子と前記第二の除電ランプ１６への電源ラインが接続された端子とをジャンパケーブル４２で繋ぐ構成であっても良い。
【００４５】
上述の構成では、前記画像形成ユニット１は、前記第二の除電ランプ１６を前記第一の除電ランプ１５に対する駆動信号と同期して選択的に駆動する駆動回路を備える構成したが、前記第二の除電ランプ１６と前記第一の除電ランプ１５とが別々の駆動信号で駆動する駆動回路を備える構成であっても良い。
【００４６】
上述の構成では、前記本体側コネクタ４０と前記ユニット側コネクタ４１とで前記第一の除電ランプ１５に対する給電回路と並列接続する配線部材で、前記第二の除電ランプ１６を前記第一の除電ランプ１５に対する駆動信号と同期して選択的に駆動する駆動回路を構成したが、前記駆動回路を前記画像形成装置本体、または前記画像形成ユニット１の何れかに備える構成であっても良い。
【００４７】
上述の構成では、シアンまたはブラックのトナーを持つ前記画像形成ユニット１で前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６による除電を行う構成としたが、前記第二の除電ランプ４１の複数のＬＥＤ２による光が前記帯電部１９における帯電処理に影響を及ぼさないくらいに低光量で、かつ、前記像担持体１０の表面電位を下げすぎない場合は、前記画像形成装置に備えられた各色のトナー毎の画像形成ユニット１で前記第一及び第二の除電ランプ１５、１６による除電を行っても良い。
【００４８】
上述の構成では、第二の除電ランプ１６の発光光量を第一の除電ランプ１５の発光光量より低くして像担持体１０での表面の光量を低光量としたが、前記像担持体１０の表面での光量が低ければ、前記第二の除電ランプ１６の発光光量は前記第一の除電ランプ１５と同じ光量または、それ以上でも良い。
【００４９】
上述の実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】除電ランプを駆動する駆動回路の説明図
【図２】本発明の実施形態による画像形成装置の画像形成部の説明図
【図３】本発明の実施形態による画像形成ユニットの説明図
【図４】除電ランプの説明図
【図５】本発明の実施形態による画像形成制御部と画像形成ユニットの電気的な接続の説明図
【符号の説明】
【００５１】
１：画像形成ユニット
２：搬送部
１５：第一の除電ランプ
１６：第二の除電ランプ
４０：本体側コネクタ
４１：ユニット側コネクタ
４２：ジャンパケーブル
４３：制御スイッチ（トランジスタ）
【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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