(57)【要約】【課題】像担持体へ照射される光量の低減を抑制しつつ、容易に発光部の位置決め可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、感光体ドラム５０を有する。画像形成装置１は、発光部１０１と、集光レンズ１０３と、導光体１０５とを備える。発光部１０１は、光を発光する。集光レンズ１０３は、光を集める。導光体１０５は、感光体ドラム５０の長手方向に沿って延び、集光レンズ１０３に集められる光が入射される。感光体ドラム５０には、導光体１０５に入射される光が照射される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を有する画像形成装置であって、
光を発光する発光部と、
前記光を集める集光レンズと、
前記像担持体の長手方向に沿って延び、前記集光レンズに集められる前記光が入射される導光体と
を備え、
前記像担持体には、前記導光体に入射される前記光が照射される、画像形成装置。
【請求項２】
前記集光レンズは、非球面レンズである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記導光体は、前記長手方向における一方の端部領域に前記光が入射される入射面を有し、
前記集光レンズは、前記集光レンズの焦点が前記入射面に位置するように配置される、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記導光体は、前記長手方向における一方及び他方の端部領域のそれぞれに、前記光が入射される複数の入射面を有し、
複数の前記集光レンズは、複数の前記集光レンズのそれぞれの焦点が、複数の前記入射面のそれぞれに位置するように配置され、
複数の前記発光部のそれぞれは、複数の前記集光レンズのそれぞれに向かって光を発光する、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記入射面は、前記集光レンズに対向する、請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記集光レンズの像倍率は、略等倍である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記導光体の長手方向に沿った幅は、前記像担持体の長手方向に沿った幅以上の長さである、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体を保持する筐体をさらに備え、
前記発光部は、前記筐体に取り付けられる、請求項１から請求項７のいずれか１項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】
従来、感光体ドラムを有する電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置は、一般に、帯電、露光、現像、及び転写の各工程を実行することでシートに画像を形成する。
【０００３】
具体的には、まず、帯電工程において、感光体ドラムの表面が均一に帯電される。次に、露光工程において、感光体ドラムが露光され、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。次に、現像工程において、感光体ドラムにトナーが供給され、静電潜像が現像されて感光体ドラムの表面上にトナー像が形成される。その後、転写工程において、現像されたトナー像が中間転写ベルトに転写され、中間転写ベルトに転写されたトナー像がシートに転写される。
【０００４】
中間転写ベルトにトナー像を転写させた後の感光体ドラムには、電荷及びトナーが残留する。従って、再度、帯電工程を実行する前に、感光体ドラムに残留する電荷及びトナーを除去する必要がある。例えば、感光体ドラムの長手方向に沿って、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）のような発光体が配置される基板を設け、感光体ドラムを照射して電荷を除去する。また、例えば、感光体ドラムに圧接するようにローラーを配置し、感光体ドラムを擦ってトナーを除去する。
【０００５】
しかしながら、発光体の配置によっては、感光体ドラムへの照射量が、感光体ドラムの照射される場所によって異なる可能性がある。すなわち、発光体の感光体ドラムへの照射量にむらが発生する可能性がある。従って、感光体ドラムに残留する電荷の除去される量にむらが発生し、再度、帯電工程を実行すると感光体ドラムの表面が不均一に帯電される。その結果、シートに形成される画像に濃度差（ドラムゴースト）が発生する可能性がある。
【０００６】
また、発光体が、直接的に感光体ドラムを照射する構成を有する場合、発光体が発熱源となり、感光体ドラムから除去されるトナーは加熱される。トナーは、熱くなるとブロッキング又はケーキングする。従って、熱くなったトナーにより、トナー回収ローラー（廃棄スクリュー）が固着されて破損する可能性がある。
【０００７】
そこで、特許文献１の画像形成装置は、本体に取り付けられる発光部材と、像保持体の長手方向に沿って配置される光照射体と、発光部材と光照射体との間に配置される中継部材とを備える。発光部材は、光照射体に向かって照射する。発光部材が照射する光は、中継部材を介して光照射体に入射される。光照射体は、入射される光を像保持体に照射する。中継部材は、発光部材の照射する光の光量が光照射体に入射されるまでに低減することを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１６９１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、発光部材を画像形成装置の本体に取り付ける際に、精度良く発光部材の位置決めをすることは困難である。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、像担持体へ照射される光量の低減を抑制しつつ、容易に発光部の位置決め可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の観点によれば、画像形成装置は、像担持体を有する。画像形成装置は、発光部と、集光レンズと、導光体とを備える。発光部は、光を発光する。集光レンズは、前記光を集める。導光体は、前記像担持体の長手方向に沿って延び、前記集光レンズに集められる前記光が入射される。前記像担持体には、前記導光体に入射される前記光が照射される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、像担持体へ照射される光量の低減を抑制しつつ、容易に発光部の位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の除電部を上方から示す図である。
【図４】（ａ）本発明の実施形態に係る画像形成装置の除電部を示す図である。（ｂ）本発明の参考例に係る画像形成装置の除電部を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例に係る画像形成装置の除電部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、同一また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。なお、本明細書では、Ｘ軸及びＹ軸は水平面に平行であり、Ｚ軸は鉛直線に平行である。
【００１５】
図１を参照して本実施形態に係る画像形成装置１について説明する。図１は、画像形成装置１を示す。画像形成装置１は、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ、又は複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。複合機は、例えば、複写機、プリンター、及びファクシミリのうち少なくとも２つの機器を備える。
【００１６】
画像形成装置１は、画像形成部５と、筐体７０と、画像読取部２１０と、収納部２２０と、搬送部２３０と、転写部２５０と、定着部２６０と、排出部２７０と、制御部２８０とを備える。シートＳは、シートＳの搬送方向Ａに沿って画像形成装置１の内部を搬送される。画像形成部５は、筐体７０に保持される。画像形成部５の詳細については後述する。
【００１７】
画像読取部２１０は、複写される原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。収納部２２０は、シートＳを収納する。シートＳは、例えば、普通紙、コピー紙、再生紙、薄紙、厚紙、光沢紙、又はＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ  Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）シートである。シートＳは、収納部２２０から搬送部２３０に給送される。搬送部２３０は、収納部２２０から給送されるシートＳを、転写部２５０及び定着部２６０を経由して排出部２７０まで搬送する。
【００１８】
転写部２５０は、中間転写ベルト２５１、２次転写ローラー２５２、及び従動ローラー２５３を含む。中間転写ベルト２５１は無端状のベルトである。具体的には、中間転写ベルト２５１は、回転方向Ｄに沿って回転する。回転方向Ｄは、正方向を向くＸ軸が反時計回りに回転する方向である。中間転写ベルト２５１には、画像形成部５が画像データに基づいて形成するトナー像が転写される。２次転写ローラー２５２は、中間転写ベルト２５１を介して従動ローラー２５３に押圧される。中間転写ベルト２５１に転写されるトナー像は、２次転写ローラー２５２と従動ローラー２５３との間を通過する際に、シートＳに転写される。
【００１９】
定着部２６０は、定着部材２６１及び加圧部材２６２を含む。定着部材２６１がシートＳを加熱し、加圧部材２６２がシートＳを加圧することで、シートＳに転写されたトナー像は、シートＳに定着される。排出部２７０は、トナー像が定着されたシートＳを画像形成装置１の外部へ排出する。
【００２０】
制御部２８０は、記憶領域を有する。記憶領域は、プログラム、設定情報、及び画像データ等を記憶する。記憶領域は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。制御部２８０は、ＲＯＭに予め記憶された各種の制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１が備える構成要素の全体の動作を制御する。
【００２１】
次に、図１及び図２を参照して画像形成装置１の画像形成部５の詳細について説明する。図２は、画像形成装置１の画像形成部５を示す。画像形成部５は、除電部１０、供給部２０、清掃部３０、露光部４０、像担持体としての感光体ドラム５０、１次転写ローラー５３、及び帯電部６０を備える。除電部１０、供給部２０、清掃部３０、露光部４０、１次転写ローラー５３、及び帯電部６０は、感光体ドラム５０の周囲に配置される。除電部１０の詳細については後述する。
【００２２】
感光体ドラム５０は、中間転写ベルト２５１の外周面に配置される。感光体ドラム５０は、円筒形状であり、回転方向Ｒに沿って回転する。回転方向Ｒは、中間転写ベルト２５１に従動して回転する方向である。感光体ドラム５０の表面には、１０μｍ以上数１０μｍ以下の感光層が形成される。本明細書において、感光体ドラム５０の回転軸に沿った方向を感光体ドラム５０の長手方向とする。
【００２３】
帯電部６０は、帯電ローラー６０１及びクリーニングブラシ６０３を含む。帯電ローラー６０１は、感光体ドラム５０に当接するよう配置され、感光体ドラム５０が回転することにより従動回転する。帯電ローラー６０１は、感光体ドラム５０の表面に電圧を印加させ、感光体ドラム５０の表面を均一に帯電させる。クリーニングブラシ６０３は、帯電ローラー６０１の下方に配置され、帯電ローラー６０１に従動回転する。クリーニングブラシ６０３は、帯電ローラー６０１の表面に付着したトナーを除去する。
【００２４】
露光部４０は、画像読取部２１０によって生成される画像データ又は制御部２８０に記憶される画像データに基づく光を感光体ドラム５０の表面に照射する。その結果、感光体ドラム５０の表面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。
【００２５】
供給部２０は、感光体ドラム５０の表面にトナーを供給し、感光体ドラム５０の表面に形成される静電潜像を現像する。具体的には、供給部２０から供給されるトナーは、感光体ドラム５０の表面に形成される静電潜像に付着し、静電潜像が現像される、つまり、感光体ドラム５０の表面に、静電潜像に対応するトナー像が形成される。
【００２６】
１次転写ローラー５３は、中間転写ベルト２５１を介して、感光体ドラム５０に対向して配置される。１次転写ローラー５３が感光体ドラム５０を圧接することで、感光体ドラム５０の表面に形成されたトナー像が、中間転写ベルト２５１の外周面に転写される。
【００２７】
清掃部３０は、摺擦ローラー３０１及びトナー回収ローラー３０３を含む。摺擦ローラー３０１は、感光体ドラム５０に圧接するように配置される。摺擦ローラー３０１は、回転方向Ｑに沿って回転し、感光体ドラム５０の表面を摺擦し、感光体ドラム５０に残留するトナーを除去する。トナー回収ローラー３０３は、摺擦ローラー３０１に隣接して配置される。トナー回収ローラー３０３は、摺擦ローラー３０１の表面に接触しつつ摺擦ローラー３０１の回転方向Ｑと逆方向に回転することにより、摺擦ローラー３０１に付着するトナーを回収する。なお、トナー回収ローラー３０３に回収されるトナーは、清掃部３０の下方に配置される残留トナー用の搬送経路（不図示）に落とされ、回収される。
【００２８】
次に、図３及び図４を参照して除電部１０について詳細に説明する。図３は、画像形成部５が備える除電部１０を上方から示す。除電部１０は、発光部１０１、集光レンズ１０３、及び導光体１０５を含む。除電部１０は、感光体ドラム５０の表面に残留する電荷を除去する。
【００２９】
発光部１０１は、導光体１０５の長手方向における一方の端部領域に向かって、光を発光する。発光部１０１は、例えばＬＥＤである。集光レンズ１０３は、発光部１０１の発光する光を集める。なお、集光レンズ１０３は、単数のレンズであってもよいし、複数のレンズを組み合わせで構成されてもよい。
【００３０】
導光体１０５は、感光体ドラム５０の長手方向に沿って延びる。導光体１０５は、導光体１０５の長手方向における、発光部１０１に近い一方の端部領域に入射面１０７を有する。入射面１０７は、集光レンズ１０３に対向する。集光レンズ１０３に集められる光は、入射面１０７から導光体１０５に入射され、導光体１０５の内部を通過し、導光体１０５の長手方向における他方の端部領域まで到達する。導光体１０５の感光体ドラム５０に対向する面は、例えば、透光性を有する。従って、感光体ドラム５０には、導光体１０５に入射される光が照射される。
【００３１】
また、導光体１０５の長手方向に沿った幅は、感光体ドラム５０の長手方向に沿った幅以上の長さである。従って、発光部１０１が発光する光は、導光体１０５を介して感光体ドラム５０の一方端から他方端までに照射される。その結果、感光体ドラム５０の表面は、感光体ドラム５０の一方端から他方端まで均一に帯電される。
【００３２】
図４（ａ）は、除電部１０の拡大図である。本実施形態において、集光レンズ１０３ａは、球面レンズである。発光部１０１及び集光レンズ１０３ａは、筐体７０に取り付けられる。例えば、発光部１０１は、筐体７０に形成される開口に埋め込まれて取り付けられる。また、例えば、集光レンズ１０３ａは、筐体７０に形成される一対の窪み７０ｄに嵌め込まれて取り付けられる。従って、筐体７０は、集光レンズ１０３ａのレンズホルダーとして機能する。
【００３３】
本実施形態によれば、画像形成装置１の製造工程において、筐体７０には、予め一対の窪み７０ｄが形成される。従って、集光レンズ１０３ａは、画像形成装置１の組み立て時に、筐体７０の一対の窪み７０ｄに嵌め込まれて取り付けられる。その結果、画像形成装置１の製造工程における、集光レンズ１０３ａの取り付けが容易になる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、集光レンズ１０３ａは、筐体７０に形成される一対の窪み７０ｄに嵌め込まれる。従って、集光レンズ１０３ａの有効口径は狭くなり、集光レンズ１０３ａの球面収差が抑制される。その結果、集光レンズ１０３ａに入射する光Ｌ１のＸ軸に沿う方向での結像位置のズレの発生が抑制され、導光体１０５から感光体ドラム５０に照射される光量の低減が抑制される。
【００３５】
集光レンズ１０３ａは、集光レンズ１０３ａの焦点が導光体１０５の入射面１０７に位置するように配置される。発光部１０１の発光する光Ｌ１は、集光レンズ１０３ａに入射して集光レンズ１０３ａの内部で屈折し、導光体１０５の入射面１０７に入射する。従って、集光レンズ１０３ａは、発光部１０１の発光する光Ｌ１の光量が導光体１０５に入射する際に低減することを抑制できる。その結果、導光体１０５が感光体ドラム５０を照射する際の光量の低減が抑制される。
【００３６】
集光レンズ１０３ａは、集光レンズ１０３ａの焦点が導光体１０５の入射面１０７に位置するように配置される。従って、発光部１０１の発光する光Ｌ１は、集光レンズ１０３ａを通過する際に屈折し、入射面１０７を結像位置として入射する。その結果、入射面１０７に入射する発光部１０１の発光する光Ｌ１の光量が低減することを抑制する。
【００３７】
集光レンズ１０３ａの像倍率は、略等倍であることが好ましい。集光レンズ１０３ａの像倍率を略等倍に設定することにより、集光レンズ１０３ａに入射する光Ｌ１のＸ軸に沿う方向での結像位置のズレの発生を抑制する。従って、発光部１０１の発する光Ｌ１が入射面１０７に入射する際に、結像位置のズレに起因して、光Ｌ１の光量が低減することを抑制できる。その結果、導光体１０５から感光体ドラム５０に照射される光量の低減が抑制される。
【００３８】
図４（ｂ）は、参考例に係る除電部５００を示す。除電部５００は、発光部５０１，及び導光体５０３を備える。導光体５０３は、入射面５０７を有する。発光部５０１は、導光体５０３の入射面５０７に接触して取り付けられ、発光部５０１の発する光Ｌ５が導光体５０３の入射面５０７に直接的に入射される。導光体５０３は、感光体ドラム５５０に沿って延び、感光体ドラム５５０に対向して配置される。感光体ドラム５５０には、導光体１０５に入射される光Ｌ５が照射される。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、発光部１０１と導光体１０５との間に集光レンズ１０３ａを配置することによって、発光部１０１の発光する光Ｌ１は、図４（ｂ）に示す発光部５０１の発光する光Ｌ５と同様に、導光体１０５に入射される。つまり、発光部５０１の発光する光Ｌ５が導光体５０３の入射面５０７に直接的に入射される場合と同様に、発光部１０１の発光する光Ｌ１は、集光レンズ１０３ａを介して導光体１０５に入射される。従って、導光体１０５に入射される光量と導光体５０３に入射される光量とは、略同一でありつつ、発光部１０１と感光体ドラム５０との間の距離は、参考例に係る発光部５０１と感光体ドラム５５０との間の距離より長い。その結果、発光部１０１によって感光体ドラム５０に残留するトナーが熱せられることを抑制しつつ、導光体１０５に入射される光量の低減が抑制される。
【００４０】
次に、本実施形態の変形例に係る集光レンズ１０３ｂについて説明する。図５は、除電部１０の拡大図である。集光レンズ１０３ｂは、図４（ａ）に示す集光レンズ１０３ａに対して形状が異なる。集光レンズ１０３ｂは、例えば、非球面レンズである。発光部１０１の発光する光Ｌ２が入射する集光レンズ１０３ｂの面は、球面になっておらず、例えば、放物面、楕円面、双曲面、又は４次曲面で形成されている。
【００４１】
変形例によれば、集光レンズ１０３ｂは、集光レンズ１０３ｂを通過する光Ｌ２の屈折による収差を低減させる。従って、集光レンズ１０３ｂの焦点位置が定まりやすい。その結果、発光部１０１、集光レンズ１０３ｂ、及び導光体１０５の位置決めが容易になる。
【００４２】
また、変形例によれば、集光レンズ１０３ｂは、集光レンズ１０３ｂを通過する光Ｌ５の屈折による収差を低減させる。従って、発光部１０１の発光する光の焦点位置のＸ軸に沿う方向でのズレの発生を抑制することができる。その結果、発光部１０１から導光体１０５に入射される光量の低減を抑制できる、つまり、導光体１０５から感光体ドラム５０に照射される光の光量の低減が抑制される。
【００４３】
以上、図面（図１〜図５）を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、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可能である（例えば、下記に示す（１）〜（５））。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４４】
（１）図４（ａ）を参照して説明したように、集光レンズ１０３ａは、球面レンズであり、図５を参照して説明したように、集光レンズ１０３ｂは、非球面レンズであった。ただし、集光レンズ１０３ａ又は集光レンズ１０３ｂは、例えば、トロイダルレンズ、フレネルレンズ、非球面シリンドリカルレンズ、露光レンズ、又はフライアイレンズであってもよい。
【００４５】
（２）図２を参照して説明したように、除電部１０は、感光体ドラム５０の回転方向Ｒに沿って供給部２０と１次転写ローラー５３との間に配置される。ただし、除電部１０は感光体ドラム５０の回転方向Ｒに沿って１次転写ローラー５３と清掃部３０との間に配置されてもよい。
【００４６】
（３）図１を参照して説明したように、画像形成装置１の画像形成部５は、４つの感光体ドラム５０を備える。４つの感光体ドラム５０は、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、及びブラックのいずれかの色でトナー像を形成する。感光体ドラム５０の感光層は、例えば有機感光体又はアモルファスシリコンを主とする材料で形成される。４つの感光体ドラム５０の感光層は、それぞれ異なる材料を主として形成されてもよい。
【００４７】
（４）本発明によれば、４つの感光体ドラム５０のそれぞれの感光層が異なる材料を主として形成されても、除電部１０は、同一の形状でよい。従って、異なる材料を主として形成される感光層を有する感光体ドラム５０毎に除電部１０の形状を変更しなくてもよい。その結果、除電部１０の製造工程を簡略化できる。
【００４８】
（５）図３〜図５を参照して説明したように、導光体１０５は、導光体１０５の長手方向における一方の端部領域に入射面１０７を有する。ただし、導光体１０５は、長手方向における一方及び他方の端部領域のそれぞれに、複数の入射面１０７を有してもよい。この場合、画像形成装置１は、複数の集光レンズ１０３と、複数の発光部１０１とを備える。複数の集光レンズ１０３は、複数の集光レンズ１０３のそれぞれの焦点が、複数の入射面１０７のそれぞれに位置するように配置される。複数の発光部１０１のそれぞれは、複数の集光レンズ１０３のそれぞれに向かって光を発光する。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、画像形成装置の分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１      画像形成装置
１０１  発光部
１０３  集光レンズ
１０５  導光体
１０７  入射面
５０    像担持体
７０    筐体
【図１】
2016099556.tif 000003
【図２】
2016099556.tif 000004
【図３】
2016099556.tif 000005
【図４】
2016099556.tif 000006
【図５】
2016099556.tif 000007