JP2003015436A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写前露光装置の発光部の部分を頻繁に清掃
しなくても転写不良が発生しないようにして、メンテナ
ンスコストの上昇を抑える。 【構成】 転写前露光装置３を、感光体１に対向する面
と感光体１の表面１ａとの間の距離Ｌが、感光体１の矢
示Ａの進行方向上流側よりも下流側が広くなる（Ｌ_１＜
Ｌ_２）ように取付ける。それにより、現像装置６や感光
体１から飛散したトナーが層流により矢示Ｃ方向に運ば
れても、転写前露光装置３の発光部であるＬＥＤ４は、
その層流の流れの陰の部分に位置するようになるので、
そこにはトナーが付着しにくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回動する感光体の回
りにそれぞれ配設された現像装置と転写装置との間に転
写前露光装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機，静電プリンタ等の電子
写真方式を用いた画像形成装置では、帯電器で一様に帯
電された感光体の表面を画像露光することによって静電
潜像を形成し、それを現像装置により現像してトナー像
としている。そのトナー像は、転写装置の転写チャージ
ャの作用により転写紙に転写され、その転写紙が感光体
から分離された後にトナー像が定着器によって定着され
る。このようにして画像が転写紙に転写されるが、その
現像工程と転写工程との間において、トナー像が形成さ
れた感光体に露光ランプからの光を照射してトナー像の
下の静電潜像の電荷を減衰させ、それによって転写工程
における転写電流を効率よく転写材に作用させて、低い
転写電流から高い転写電流まで安定した転写効率が得ら
れるようにする転写前露光装置(ＰＴＬ)が知られている
（例えば特開昭５９−１３３５６２号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな露光ランプから光を照射する転写前露光装置は、通
常の場合において現像装置の下側の近接した位置に設置
されることが多いので、現像装置や感光体から飛散する
トナーがそのランプの発光面に付着して、それを汚して
しまうことが多かった。そのようになると、感光体に対
する転写前露光装置からの光が、その付着したトナーに
よって遮られるようになるので、感光体上に形成された
静電潜像を露光により弱める作用が光量不足により不十
分となって、転写不良が発生しやすくなる。そのため、
このような転写前露光装置は、発光部の表面に付着した
汚れを短期の周期で清掃することによって取り除いて転
写不良の発生を防止する必要があったので、そのメンテ
ナンスに要するコストが多くかかってしまうという問題
点があった。この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、転写前露光装置の発光部を頻繁に清掃し
なくても転写不良が発生しないようにして、メンテナン
スコストの上昇を抑えることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、回動する感光体の回りにそれぞれ配設
された現像装置と転写装置との間に転写前露光装置を備
えた画像形成装置において、上記転写前露光装置を、感
光体に対向する面と感光体の表面との間の距離が感光体
の進行方向上流側よりも下流側で広くなるように取付け
たものである。また、感光体の表面と転写前露光装置と
の距離をＬ（ｍｍ），感光体の周速度をＶｐ（ｍｍ／se
c）としたとき、Ｌ＞０．０８×Ｖｐを満たす位置に転
写前露光装置を配置するとよい。さらに、転写装置を感
光体の表面に外周面が接する透明な転写ベルトとし、そ
の転写ベルトの内側に転写前露光装置を配設するとよ
い。また、転写前露光装置を振動させる加振部材を設け
るとよい。

【０００５】

【作用】このように構成した画像形成装置によれば、感
光体の回りに浮遊するトナーは回動する感光体によって
できる層流に乗ってその回動方向に移動していくが、転
写前露光装置の発光部は下流側が広くなっているためそ
の層流の流れの陰となった部分に位置するので、その発
光部にはトナーが付着しにくい。また、感光体の表面と
転写前露光装置との距離をＬ（ｍｍ），感光体の周速度
をＶｐ（ｍｍ／sec）としたとき、Ｌ＞０．０８×Ｖｐ
を満たす位置に転写前露光装置を配置するようにすれ
ば、上記層流は感光体から離れるほど弱くなり、感光体
の周速が速ければ強くなるが、その層流の影響を受けな
い位置に転写前露光装置を配置することができる。した
がって、層流に乗って移動する浮遊トナーが転写前露光
装置の発光部に付着しにくい。

【０００６】さらに、転写装置を感光体の表面に外周面
が接する透明な転写ベルトとし、その転写ベルトの内側
に転写前露光装置を配設すれば、転写前露光はその透明
な転写ベルトを通して行なわれ、感光体等から飛散した
浮遊トナーは転写ベルトに遮られて転写前露光装置の発
光部には付着しない。そして、その転写ベルトに付着し
たトナーは、そのベルトに摺接するクリーニング部材等
によって容易に取り除くことができる。また、転写前露
光装置を振動させる加振部材を設ければ、転写前露光装
置の発光部にトナーが付着しても、それを振動させるこ
とによって振り落すことができる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。最初に、この発明による画像形成装置
である複写機の感光体周辺について図３を参照して説明
する。図３に示す画像形成装置である複写機は、装置本
体（図示せず）の略中央に矢示Ａ方向に回転可能にドラ
ム状の感光体１が設けられており、その回りには帯電装
置２と、現像装置６と、転写装置と分離装置とからなる
転写・分離装置７と、クリーニングユニット８とがそれ
ぞれ配設されている。そして、その現像装置６と転写・
分離装置７との間に、発光部となる発光ダイオード（以
下ＬＥＤと云う）４から感光体１へ向けて除電用の光を
照射する転写前露光装置３を配設している。この複写機
は、露光装置９からの光が感光体１の表面１ａに入射し
て、帯電装置２によって一様に帯電された帯電面が露光
されてそこに静電潜像が形成され、それが現像装置６の
現像スリーブ６ａによって供給されるトナーにより現像
されてトナー像（可視像）となる。

【０００８】一方、給紙カセツト（図示せず）内の転写
紙Ｐは、所定のタイミングで回転する給紙ローラにより
１枚ずつ送り出され、それがレジストローラ１３とそれ
に圧接回転する加圧ローラ１４との間で一旦停止されて
タイミング調整された後に、感光体１上のトナー像と一
致する正確なタイミングで転写・分離装置７が設けられ
ている転写部に向けて搬送される。その転写紙Ｐは、図
３で上面側にトナー像が転写され、それが感光体１から
分離されて図示しない定着装置へ搬送され、そこでトナ
ーが定着された後に装置外部の排紙トレイ等へ排出され
る。そして、その転写終了後に感光体１上に残った残留
トナー及び紙粉等の異物は、クリーニングユニット８に
設けられているクリーニングブレード８ａにより取り除
かれ、その感光体１上に残った残留電位は除電ランプ５
により取り除かれて、次の帯電装置２による帯電に備え
る。

【０００９】次に、転写前露光装置３について、それを
使用している図４，図５に示す参考技術を使用して説明
する。図３の現像装置６の下側に近接して設けられてい
る転写前露光装置３は、図４及び図５に参考技術を示す
ようにプリント基板１１上に、所定の間隔を置いて複数
のＬＥＤ４を半田付けしたＬＥＤアレーであり、その各
ＬＥＤ４から除電用の光を照射する。なお、この転写前
露光装置３は、発光部に例えば蛍光灯や冷陰極管等を使
用したものであってもよい。１５は、各ＬＥＤ４の光路
を遮らないように、その各ＬＥＤ４に近接させて設けた
管状のダクトであり、各ＬＥＤ４の発光面に近接した位
置に多数の小孔１５ａが形成されている。そのダクト１
５は、図５に示すように一端が塞がれていて、他端側の
膨出部１５ｂ内には気流発生手段である送風ファン１７
が設けられていて、その送風ファン１７が図示しないモ
ータによって回転されて、矢示Ｂ方向の気流を発生させ
るようになっている。

【００１０】その気流は、図中に矢印で示すようにダク
ト１５の中を通り、各小孔１５ａからダクト外に吹き出
るようになっており、その吹き出された気流が転写前露
光装置３の各ＬＥＤ４の発光面へ吹き付けられる。その
ため、図３で説明した現像装置６や感光体１から飛散し
たトナーが、転写前露光装置３の各ＬＥＤ４の発光面に
付着しようとしても、その発光面の付近には送風ファン
１７によって発生されてダクト１５の各小孔１５ａから
吹き出される気流が吹き付けられるので、そのトナーは
付着しない。したがって、その各ＬＥＤ４の発光面は、
常にきれいな状態に保たれるので、各ＬＥＤ４から照射
されて感光体１に届く光量が弱まらないので、十分な転
写前露光ができることによって転写不良が発生しない。

【００１１】次に、同様に転写前露光装置３を使用して
いる他の参考技術について図６及び図７を参照して説明
する。なお、図６及び図７において図４及び図５と対応
する部分には同一の符号を付してある。この参考技術で
は、プリント基板１１にダクトを兼ねる透明体からなる
カバー１８を取付け、そのカバー１８によってプリント
基板１１上の各ＬＥＤ４を覆っている。したがって、こ
の実施例では、このカバー１８が気流案内手段として機
能する。そのカバー１８には、各ＬＥＤ４に対応させて
小孔１８ａをそれぞれ形成し、各ＬＥＤ４から照射した
光をその小孔１８ａを通して感光体１の表面に直接照射
できるようにしている。

【００１２】また、図７に示すように、カバー１８の図
で右側に送風ファン１７を設け、その送風ファン１７に
よって矢印Ｂ方向に発生させた気流を、カバー１８の中
を通して各小孔１８ａから感光体１側へ吹き出させてい
る。これにより、感光体１等から飛散したトナーは、各
ＬＥＤ４の発光面に付着しないばかりか、カバー１８に
ついても各ＬＥＤ４の光路上には小孔１８ａがそれぞれ
形成されているので、その各光路がトナー等によって遮
られるようなことがない。したがって、図４及び図５で
説明した参考技術と同様な効果が得られる。

【００１３】次に、この発明による画像形成装置が有す
る転写前露光装置３の取付けについて、図１を参照して
説明する。なお、図１において図３と対応する部分には
同一の符号を付してある。この実施例では、転写前露光
装置３を、感光体１に対向する面（正確にはＬＥＤ４の
発光面となる図１で左側の面）と感光体１の表面１ａと
の間の距離Ｌが、感光体１の進行方向（矢示Ａ方向）上
流側よりも下流側（図で下側）で広くなる（Ｌ_１＜
Ｌ_２）ように取付ける。このようにすれば、現像装置６
や感光体１から飛散したトナーは、感光体１の回転によ
って発生する層流（空気の粘性流であり、図中に矢印Ｃ
で図示）によって運ばれてくるが、転写前露光装置３の
発光部である各ＬＥＤ４は、それぞれ感光体１の表面１
ａとの間の距離Ｌが下流側の距離Ｌ_２の方が広くなるこ
とによって、その層流の流れの陰の部分に位置するよう
になるので、その各ＬＥＤ４の発光面にトナーが付着し
にくい。

【００１４】図２は転写前露光装置をその発光部である
ＬＥＤにトナーが付着しにくいように配置した他の実施
例を示す概略図であり、図１と対応する部分には同一の
符号を付してある。この実施例では、樹脂等からなる透
明なカバー２８で各ＬＥＤ４及びプリント基板１１を覆
うようにしている。そして、そのカバー２８の形状を、
感光体１に対向する面２８ａと感光体１の表面１ａとの
間の距離Ｌが、感光体１の進行方向(矢示Ａ方向)上流側
よりも下流側で広くなるようにしている（Ｌ_１＜
Ｌ_２）。このようにすれば、カバー２８の面２８ａは上
述した矢示Ｃで示す層流の陰の部分になるため、そこに
トナーが付着しにくくなるので、各ＬＥＤ４から照射し
た光が感光体１の表面１ａを露光する光の光量の減少を
防止することができる。

【００１５】図８はコピー枚数と感光体の表面における
転写前露光装置から照射した光の光量との関係を示す線
図であり、横軸をコピー枚数、縦軸を初期の光量を１０
０％としたときの減衰率で表わした光量としている。こ
の図で、曲線Ａは従来の装置を使用した場合のものを示
しており、曲線Ｂは図１及び図２で説明したこの発明に
よる転写前露光装置を適用した画像形成装置の場合を示
している。この図から明らかなように、従来の装置を使
用したものではコピー枚数に対する光量の減衰が大きい
ため、通常定められている定期的なメンテナンス時期以
前に転写不良が発生してしまうが、この発明を適用した
ものでは、その光量の減衰は極めて低いため、定期的な
メンテナンス時期まで転写不良が発生しない。

【００１６】図９は転写前露光装置を感光体から所定の
距離だけ離すことによって発光部であるＬＥＤにトナー
が付着するのを防止するようにした実施例を示す概略図
であり、図１に対応する部分には同一の符号を付してあ
る。この実施例は、感光体１の表面１ａと転写前露光装
置３の発光部であるＬＥＤ４との距離をＬ（ｍｍ），感
光体１の周速度をＶｐ（ｍｍ／sec）としたとき、Ｌ＞
０．０８×Ｖｐ を満たす位置に転写前露光装置３を配
置するようにしたものである。このようにすれば、現像
装置６や感光体１から飛散したトナーは、感光体１の回
転によって発生する矢示Ｃで示す層流によってその矢示
Ｃ方向に運ばれるが、図１０に示すように層流は感光体
１から離れれば弱くなり、その感光体１の周速が速けれ
ば強くなる性質があるので、転写前露光装置３は層流の
影響をほとんど受けることがない。したがって、各ＬＥ
Ｄ４の発光面にはトナーの付着が極めて少なくなる。な
お、図９には層流の強弱(風速の強弱)を矢印の長さを変
えて図示している。

【００１７】図１１は透明な転写ベルトの内側に転写前
露光装置を配設するようにした実施例を示す概略図であ
る。この実施例は、分離機能も備えた転写装置２３に、
感光体１の表面１ａに外周面２５ａが接する透明な転写
ベルト２５を使用し、その転写ベルト２５の内側に転写
前露光装置３を配設するようにしている。そして、その
転写前露光装置３を、転写ベルト２５の転写領域の近傍
に配設し、転写前露光をその透明な転写ベルト２５を通
して行う。このようにすれば、現像装置６(図３)や感光
体１から飛散したトナーは転写ベルト２５に付着し、そ
れが矢示Ｅ方向に回動する転写ベルト２５によってベル
トクリーニング部材２６が設けられているクリーニング
部まで搬送されて、そこでそのベルトクリーニング部材
２６の先端部分で掻き落される。したがって、転写前露
光装置３の各ＬＥＤ４及び転写ベルト２５が、トナーの
付着による汚れが殆どないきれいな状態に常に保たれ
る。

【００１８】図１２は転写前露光装置を振動させる加振
部材を設けた実施例を示す概略図であり、図９と対応す
る部分には同一の符号を付してある。この実施例は、転
写前露光装置３を振動させる加振部材３０を設けてい
る。その加振部材３０は、例えば通電されることによっ
て振動片３０ａが、図１２で矢示方向に連続あるいは間
欠的に振動するものであり、その振動時に振動片３０ａ
の先端が転写前露光装置３のプリント基板１１の背面の
当接部に当接し、それが振動される。そのため、現像装
置６や感光体１から飛散したトナーは小さな帯電量しか
持たないため、弱いクーロン力と分子間に作用する力の
みで転写前露光装置３の各ＬＥＤ４の発光面等に付着し
ているので、それが加振部材３０によって加えられる振
動によって容易に落下する。したがって、その各ＬＥＤ
４の発光面を常にきれいな状態に保つことができる。ま
た、この実施例では、転写前露光装置３の一部に加振部
材３０の振動片３０ａを直接接触させてそれを加振する
ようにしたが、転写前露光装置３に図２に示したような
カバー２８が設けられている構成の場合には、そのカバ
ーを加振するようにすれば、同様な効果が得られる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による画
像形成装置によれば、転写前露光装置を感光体に対向す
る面と感光体の表面との間の距離が感光体の進行方向上
流側よりも下流側で広くなるように取付けているので、
感光体の回りにその回動方向に発生する層流に乗って移
動する浮遊トナーは、上記層流の流れの陰となった部分
に位置する転写前露光装置の発光部には付着しにくい。
したがって、非常に簡単な構成でありながら、発光部が
トナーで汚れるのを防止することができる。また、感光
体の表面と転写前露光装置との距離をＬ（ｍｍ），感光
体の周速度をＶｐ（ｍｍ／sec）としたとき、Ｌ＞０．
０８×Ｖｐ を満たす位置に転写前露光装置を配置する
ようにすれば、上記の関係式を満たす位置は層流の影響
を受けないので、転写前露光装置の配置位置を考慮する
だけで発光部へのトナーの付着を防止でき、転写不良の
発生を防止できるためコストダウンが図れる。

【００２０】さらに、転写装置を感光体の表面に外周面
が接する透明な転写ベルトとし、その転写ベルトの内側
に転写前露光装置を配設すれば、浮遊トナーは転写前露
光装置の発光部には付着せずにその透明な転写ベルトに
付着するようになり、その転写ベルトはクリーニングブ
レード等によって清掃されるので、常に良好な転写性能
を維持することができる。また、転写前露光装置を振動
させる加振部材を設ければ、転写前露光装置の発光部に
トナーが付着しても、それを振動させることによって振
り落として転写前露光装置の発光部へのトナーの付着を
防止できるので、転写不良の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す画像形成装置である
複写機の転写前露光装置付近を示す概略図である。

【図２】転写前露光装置をその発光部にトナーが付着し
にくいように配置した他の実施例を示す概略図である。

【図３】同じくその転写前露光装置を備えた複写機の感
光体周辺を示す概略構成図である。

【図４】図１の転写前露光装置を使用している画像形成
装置の参考技術を転写前露光装置付近について示す斜視
図である。

【図５】同じくその転写前露光装置の近傍に気流を導く
装置を一部を断面にして示す平面図である。

【図６】転写前露光装置の近傍に気流を導く装置を備え
た他の参考技術を示す斜視図である。

【図７】同じくその装置を断面状態で示す平面図であ
る。

【図８】コピー枚数と感光体の表面における転写前露光
装置からの光量との関係を示す線図である。

【図９】転写前露光装置を感光体から所定の距離だけ離
すことによってトナーが発光部に付着するのを防止する
ようにした実施例を示す概略図である。

【図１０】感光体からの距離とその感光体の回りに発生
する層流の風速との関係を示す線図である。

【図１１】透明な転写ベルトの内側に転写前露光装置を
配設するようにした実施例を示す概略図である。

【図１２】転写前露光装置を振動させる加振部材を設け
た実施例を示す概略図である。

【符号の説明】

１：感光体 １ａ：表面 ３：転写前露光装置 ４：発光ダイオード(ＬＥＤ) ６：現像装置 ７：転写分離装置 ２３：転写装置 ２５：転写ベルト ３０：加振部材

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CG01 2H200 FA02 FA08 FA17 GA23 GA31 GA66 GB02 GB12 GB21 HA12 HA28 HB03 JA02 JB06 JB16 JB20 KA02 KA07 LA12 LA14 LA19 LA22 LA38 LA40 LB02 LB09 LB13 LB28 LB33

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動する感光体の回りにそれぞれ配設さ
   れた現像装置と転写装置との間に転写前露光装置を備え
   た画像形成装置において、 前記転写前露光装置を前記感光体に対向する面と該感光
   体の表面との間の距離が前記感光体の進行方向上流側よ
   りも下流側で広くなるように取付けたことを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 回動する感光体の回りにそれぞれ配設さ
   れた現像装置と転写装置との間に転写前露光装置を備え
   た画像形成装置において、 前記感光体の表面と前記転写前露光装置との距離をＬ
   （ｍｍ），感光体の周速度をＶｐ（ｍｍ／sec）とした
   とき、Ｌ＞０．０８×Ｖｐ を満たす位置に前記転写前
   露光装置を配置したことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 回動する感光体の回りにそれぞれ配設さ
   れた現像装置と転写装置との間に転写前露光装置を備え
   た画像形成装置において、 前記転写装置を前記感光体の表面に外周面が接する透明
   な転写ベルトとし、該転写ベルトの内側に前記転写前露
   光装置を配設したことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 回動する感光体の回りにそれぞれ配設さ
   れた現像装置と転写装置との間に転写前露光装置を備え
   た画像形成装置において、 前記転写前露光装置を振動させる加振部材を設けたこと
   を特徴とする画像形成装置。