JP2009128749A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電器における放電ワイヤからケーシングの内面までの距離よりも放電ワイヤから感光体ドラムの表面までの距離を短くしてケーシングを回動させても、感光体ドラムの表面に接触しないようにすること。
【解決手段】帯電器１００のケーシング１０２の回動軸心C２から感光体ドラム１０の回転中心C１までの直線上に位置する該感光体ドラム１０の表面Ｐ１までの距離をL１、回動軸心C２から、一方の回動方向Aにおける後端部に位置するケーシング１０２の開口側端部の、回動軸心C２から最も遠い位置にある先端Ｐ２までの直線距離をL２としたとき、回動軸心C２は、L２＜L１となる位置に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、感光体ドラムと、放電ワイヤが内蔵されかつ感光体ドラムの軸方向に延在するケーシングを含む帯電器とを備え、ケーシングは、放電ワイヤにより感光体ドラムの表面を帯電し得る帯電位置に位置付けられた状態で該表面に対向する開口を有している画像形成装置（例えば、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機、などの画像形成装置）に関する。

コロナ放電により感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電器は、オゾンや窒素酸化物などのコロナ生成物を発生する。発生したコロナ生成物が感光体ドラムの表面に付着すると、高湿下において感光体ドラムの表面抵抗が低下していわゆる画像流れが発生する。このような問題を解決するための画像形成装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された画像形成装置は、感光体ドラムと、放電ワイヤが内蔵されかつ感光体ドラムの軸方向に延在する円筒状のケーシングを含む帯電器とを備えている。帯電器のケーシングは、放電ワイヤにより感光体ドラムの表面を帯電し得る帯電位置に位置付けられた状態で該表面に対向する開口を有し、放電ワイヤの軸線回りに回動可能に構成されている。この画像形成装置によれば、帯電器のケーシングが放電ワイヤの軸線回りに１８０°回動してケーシングの開口が感光体ドラムの表面に対し反対方向に向けられるので、ケーシングに付着したコロナ生成物が感光体ドラムに吸引されることがなくなる、とされている。
特開平０３−０５９６８４号公報

一般的に、帯電器からの放電により感光体ドラムの表面を所要のとおりに一様に帯電させるためには、放電ワイヤからケーシングの内面（感光体ドラムの表面に対し半径方向外方に間隔をおいて対向する内面）までの距離よりも、放電ワイヤから感光体ドラムの表面までの距離を短くする必要がある。しかしながら上記画像形成装置においては、ケーシングが、放電ワイヤの軸線回りに回動可能に構成されているので、放電ワイヤからケーシングの内面までの距離よりも、放電ワイヤから感光体ドラムの表面までの距離を短くした場合には、ケーシングを回動させると、ケーシングの開口端が感光体ドラムの表面に衝突してしまう、との問題が存在する。

本発明の目的は、帯電器における放電ワイヤからケーシングの内面までの距離よりも放電ワイヤから感光体ドラムの表面までの距離を短くしてケーシングを回動させても、ケーシングの開口端が感光体ドラムの表面に接触しない、新規な画像形成装置を提供することである。

本発明によれば、
感光体ドラムと、放電ワイヤが内蔵されかつ感光体ドラムの軸方向に延在するケーシングを含む帯電器とを備え、ケーシングは、放電ワイヤにより感光体ドラムの表面を帯電し得る帯電位置に位置付けられた状態で該表面に対向する開口を有している画像形成装置において、
ケーシングは、感光体ドラムの回転軸線に平行な回動軸線であって、感光体ドラムの表面に対し、放電ワイヤよりも半径方向外方に位置付けられた回動軸線回りに帯電位置から一方の回動方向に回動可能に支持され、
ケーシングが帯電位置に位置付けられた状態で感光体ドラムの軸方向に見て、ケーシングの回動軸心から感光体ドラムの回転中心までの直線上に位置する該感光体ドラムの表面までの距離をL１、該回動軸心から、該一方の回動方向における後端部に位置するケーシングの開口側端部の、該回動軸心から最も遠い位置にある先端までの直線距離をL２としたとき、該回動軸心は、L２＜L１となる位置に配置される、
ことを特徴とする画像形成装置、
が提供される。
ケーシングが帯電位置から該一方の回動方向に９０°回動させられると、ケーシングの開口端が付勢手段により付勢されたシャッタ板により閉じられる、ことが好ましい。
ケーシングは、帯電位置に位置付けられた状態で、感光体ドラムの接線方向に間隔をおいて対向する一対の側壁を有するチャンネル形に形成されかつ、側壁の一方は該一方の回動方向における前端に位置し、シャッタ板は、側壁の一方に沿って延在するよう配設されかつ、付勢手段により側壁の一方に向かって付勢され、ケーシングが帯電位置から該一方の回動方向に９０°回動させられると、シャッタ板は、側壁の一方の開口側端部の回動により付勢手段に抗して退避させられた後にシャッタ板に対向するよう位置付けられたケーシングの開口端を付勢手段により押圧して閉じる、ことが好ましい。
ケーシングが帯電位置に位置付けられた状態で、ケーシングは、感光体ドラムの接線方向と一致する幅をもって、感光体ドラムの軸方向に延在する天壁と、天壁の幅方向両側から感光体ドラムの表面に向かって平行に延在しかつ感光体ドラムの接線方向に間隔をおいて対向する一対の側壁とを有するチャンネル形に形成され、ケーシングが帯電位置に位置付けられた状態で感光体ドラムの軸方向に見て、ケーシングの回動軸心は、該一方の回動方向における後端部に位置するケーシングの側壁と天壁とが交わる角部に配置される、ことが好ましい。

以下、本発明に従って構成された画像形成装置の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

先ず、図６を参照して、本発明に従って構成された画像形成装置であるレーザプリンタの実施形態について説明する。

レーザプリンタ２（以下、「プリンタ２と略称する」）は、ほぼ直方体形状の画像形成装置本体であるプリンタ本体４を備えている。プリンタ本体４の上面には、図６において左端部から鉛直下方に延びる段部６と、排紙トレイ８が形成されている。排紙トレイ８は、段部６の下端から図６において右上方に向かってゆるやかなカーブで上昇してから、図６における右端部で水平に延在するよう形成されている。段部６には排出口９が形成されている。

プリンタ本体４内のほぼ中央領域には、像担持体である感光体ドラム１０が図６において時計方向に回転駆動されるよう配設されている。感光体ドラム１０の周囲には、後述する帯電器１００、現像装置１２の現像スリーブ１２A、転写ローラ１４、クリーニング装置１６のクリーニングローラ１６Ａ、及び除電器１８などが備えられている。プリンタ本体４内の上部位置には、入力された画像情報をレーザ光に変換し、感光体ドラム１０の表面に照射するレーザスキャニングユニットＬＳＵが配設されている。

プリンタ本体４内における上下方向のほぼ中央部には用紙を搬送するための搬送路２０が配設され、下端部には給紙カセット２２が装着されている。搬送路２０は、感光体ドラム１０と転写ローラ１４との間を通ってそれらの接線方向にほぼ水平に延在している。搬送路２０の上流端領域は、下方に反転して上記給紙カセット２２に接続されている。搬送路２０における、感光体ドラム１０の上流側には、分離ローラ対２４、搬送ローラ対２６及びレジストローラ対２８が搬送路２０に沿ってかつ、上流から下流に向ってその順に配設されている。給紙カセット２２内には、一端が軸３０まわりに回動自在に支持された用紙載置板であるボトム板３２、ボトム板３２の他端を上方に押し上げる圧縮コイルばね３４などが配設されている。ボトム板３２上に積層・収容された用紙Ｐの先端部における上面は、プリンタ本体４内に配設されたピックアップローラ３６に圧接される。

搬送路２０における感光体ドラム１０の下流側には、定着装置３７が配設されている。定着装置３７は、熱ローラ３７Aと、熱ローラ３７Aに下方から圧接された圧ローラ３７Bとを備えている。搬送路２０における定着装置３７の下流側には、搬送ローラ対３８が配設されている。搬送ローラ対３８の下流側には排出搬送路４０が配設されている。排出搬送路４０は、プリンタ本体４の後壁（図６において左側に位置する壁）の内側に沿って上方に延在し、上端部においてプリンタ本体４の前方側にカーブして上記排出口９に接続されている。排出搬送路４０の、上下方向におけるほぼ中央位置には、搬送ローラ対４２が配設され、上端（下流端）には排出ローラ対４４が配設されている。

上記プリンタ２にプリント信号が送信されると、帯電器１００により一様に帯電された感光体ドラム１０の表面がレーザスキャニングユニットＬＳＵにより露光されることにより該表面に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置１２の現像スリーブ１２Aにより現像されてトナー像となる。このトナー像は、転写ローラ１４によって、給紙カセット２２から所定のタイミングで搬送された用紙Ｐの片面に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送路２０にガイドされて定着装置３７に搬送され、熱ローラ３７Aと圧ローラ３７BAとのニップ部を通過する間に熱定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、搬送ローラ対３８、搬送ローラ対４２及び排出ローラ対４４により、排出搬送路４０を通って排出口９から排紙トレイ８にフェイスダウンの状態で排出される。

次に上記帯電器１００について説明する。図１〜図３を参照して、帯電器１００は、ケーシング１０２を備えている。ケーシング１０２は、ケーシング本体１０３と、後述するシールドケース１０８とを備えている。適宜の合成樹脂から形成されるケーシング本体１０３は、一定の幅で長手方向に直線状に延在する天壁１０４と、天壁１０４の幅方向両側から天壁１０４の片面側に直角に延び出す一対の側壁１０５F及び１０５Rとを備え、天壁１０４と反対側に開口１０６を有するチャンネル形状をなしている。ケーシング本体１０３の長手方向両端には、それぞれ端壁１０７が一体に形成されている。端壁１０７の各々は、側壁１０５F及び１０５Rの各々に直交するよう配置される。側壁１０５F及び１０５Rの各々及び端壁１０７の各々の開口１０６側の先端面は、実質的に共通の仮想平面（不図示）上に位置付けられている。

ケーシング本体１０３の長手方向両端領域を除く中間領域には、ステンレスなどの金属板からチャンネル形に形成されたシールドケース１０８が、三面外方を覆うよう嵌合装着されている。ケーシング本体１０３内には、１本の放電ワイヤ１１０が長手方向に延在するよう張力を付与されて配設されている。ケーシング本体１０３の開口１０６端には、グリッド１１２が配設されている。開口１０６は、放電ワイヤ１１０により感光体ドラム１０の表面を帯電し得る帯電位置（図１〜図３に示される位置）に位置付けられた状態で該表面に対向するよう位置付けられる。

ケーシング１０２は、感光体ドラム１０の回転中心C１を通る回転軸線（不図示）に平行な回動軸線Lであって、感光体ドラム１０の表面に対し、放電ワイヤ１１０よりも半径方向外方に位置付けられた回動軸線L（ケーシング１０２の回動軸心C２を通る回動軸線L）回りに帯電位置（図１〜図３）から一方の回動方向A（図３において矢印Aで示す反時計方向）に回動可能に支持されている。

更に具体的に説明すると、ケーシング１０２が帯電位置（図１〜図３）に位置付けられた状態で、ケーシング本体１０３の上記天壁１０４は、感光体ドラム１０の接線方向（図１及び図３において左右方向）と一致する幅をもって、感光体ドラム１０の軸方向（図１及び図３において紙面に垂直な方向）に延在し、上記一対の側壁１０５F及び１０５Rは、天壁１０４の幅方向両側から感光体ドラム１０の表面に向かって平行に延在しかつ感光体ドラム１０の接線方向に間隔をおいて対向するよう位置付けられる。側壁の一方１０５Fは一方の回動方向Aにおける前端に位置し、側壁の他方１０５Rは一方の回動方向Aにおける後端に位置する。

ケーシング１０２が帯電位置に位置付けられた状態で感光体ドラム１０の軸方向に見て、ケーシング１０２の回動軸心C２は、一方の回動方向Aにおける後端部に位置するケーシング本体１０３の側壁１０５Rと天壁１０４とが交わる角部に配置される。該角部には、ギヤ１１４が、それぞれケーシング本体１０３の端壁１０７の各々からケーシング本体１０３の長手方向（感光体ドラム１０の回転軸線に平行な長手方向）に延び出すよう設けられている。ギヤ１１４の各々の外周面には歯が形成され、中心部には被支持穴１１６が形成されている。被支持穴１１６の各々は、共通の軸線である上記回動軸線Lを有している。ギヤ１１４の各々の被支持穴１１６に対応して、プリンタ本体４には支持軸１１８が配設され、被支持穴１１６の各々が、対応する支持軸１１８に回動可能に支持されることにより、ケーシング１０２は、プリンタ本体４の所定位置に回動可能に支持される。支持軸１１８の各々の軸線も、上記回動軸線L上に位置付けられる。

プリンタ本体４には、ケーシング１０２の上記回動軸線Lに平行に延在する駆動軸１２０が回転自在に配設され、駆動軸１２０の両端にはギヤ１２２が一体回転できるよう配設されている。ギヤ１２２の各々は、それぞれケーシング１０２のギヤ１１４に噛み合わされている。駆動軸１２０の一端は電動モータMに駆動連結されている。

ケーシング１０２の、一方の回動方向Aと反対方向への回動を阻止して、帯電位置に位置付けるため、プリンタ本体４の、ケーシング本体１０３の長手方向両端部における側壁の他方１０５Rに対向した位置には、それぞれストッパ１２４が配設されている。ストッパ１２４の各々はゴムにより形成されている。

図３に明示されているように、ケーシング１０２が帯電位置に位置付けられた状態で、放電ワイヤ１１０からケーシング１０２の内面、具体的には、ケーシング本体１０３の天壁１０４の内面までの距離よりも放電ワイヤ１１０から感光体ドラム１０の表面までの距離は短く設定されている。この構成は、帯電器１００によって感光体ドラム１０の表面を所要のとおりに帯電させることを可能にする。

また、図３に明示されているように、ケーシング１０２が帯電位置に位置付けられた状態で感光体ドラム１０の軸方向に見て、ケーシング１０２の回動軸心C２から感光体ドラム１０の回転中心C１までの直線上に位置する該感光体ドラム１０の表面Ｐ１までの距離をL１、ケーシング１０２の回動軸心C２から、一方の回動方向Aにおける後端部に位置するケーシング１０２の開口１０６側端部の、回動軸心C２から最も遠い位置にある先端P２までの直線距離をL２としたとき、回動軸心Ｃ２は、L２＜L１となる位置に配置される。この実施形態において、先端P２は、シールドケース１０８の一方の回動方向Aにおける後端部に位置する側壁の、開口１０６側先端に存在する。この構成により、ケーシング１０２が帯電位置（図１）から一方の回動方向Aに回動させられても、ケーシング１０２が感光体ドラム１０の表面に接触することはない。よって、本発明によれば、帯電器１００における放電ワイヤ１１０からケーシング１０２の内面までの距離よりも放電ワイヤ１１０から感光体ドラム１０の表面までの距離を短くしてケーシング１０２を回動させても、ケーシング１０２の開口端が感光体ドラム１０の表面に接触することはない。ケーシング１０２の回動により、開口１０６を感光体ドラム１０の表面に対向しない位置に向けることができるので、コロナ生成物の吸着による画像流れを防止することができる。

上記不具合を更に確実に防止するため、本発明においては、ケーシング１０２が帯電位置から一方の回動方向Aに９０°回動させられると、ケーシング１０２の開口１０６端が付勢手段である複数の圧縮コイルばね１２６により付勢されたシャッタ板１３０により閉じられるよう構成されている。

更に具体的に説明する。先に述べたように、ケーシング１０２が帯電位置に位置付けられた状態で、側壁の一方１０５Fは一方の回動方向Aにおける前端に位置付けられ、側壁の他方１０５Rは一方の回動方向Aにおける後端に位置付けられる。シャッタ板１３０は、側壁の一方１０５Fに沿って延在するよう配設されかつ、圧縮コイルばね１２６により側壁の一方１０５Fに向かって付勢される。

シャッタ板１３０は、適宜の合成樹脂から形成されかつ、矩形平板状に形成されている。シャッタ板１３０の長手方向両端部における片面には、それぞれ２個の圧縮コイルばね１２６の一端が連結され、圧縮コイルばね１２６の各々の他端は、プリンタ本体４に設けられたばね保持部１３２に保持されている。このようにして、シャッタ板１３０は、プリンタ本体４に設けられたばね保持部１３２に、４個の圧縮コイルばね１２６を介して保持される。シャッタ板１３０の他面は、ケーシング１０２の側壁の一方１０５Fに対向するよう位置付けられる。実施形態において、ケーシング１０２の側壁の一方１０５Fの長手方向両端部には、開口１０６端から、側壁の他方１０５Rと反対方向に直角に延び出すリブ１３４が形成され、リブ１３４の各々の先端は、ケーシング１０２に嵌合されたシールドケース１０８の一方の回動方向A側に位置する側壁よりも若干、一方の回動方向A側に突出しているので、シャッタ板１３０の他面の長手方向両端部は、それぞれリブ１３４の先端に当接または比較的弱い圧力をもって圧接するよう位置付けられる。

電動モータMを一方に回転駆動して、ケーシング１０２を帯電位置から一方の回動方向Aに９０°回動させると、シャッタ板１３０は、先ず、側壁の一方１０５Fの開口１０６側端部（リブ１３４）の回動により圧縮コイルばね１２６の各々のばね力に抗して退避させられる（図４参照）。続くケーシング１０２の更なる回動により、ケーシング１０２の開口１０６端がシャッタ板１３０の他面に対向するよう位置付けられ、シャッタ板１３０の他面が開口１０６端を圧縮コイルばね１２６の各々のばね力により押圧して閉じる（図５参照）。同時に電動モータMの回転駆動が停止され、ケーシング１０２は、開口１０６がシャッタ板１３０により閉じられる閉位に位置付けられる。プリンタ２において、プリント動作が停止している間、ケーシング１０２の開口１０６は、シャッタ板１３０により閉じられる。この間、帯電器１００内において発生したコロナ生成物が感光体ドラム１０の表面に付着する不具合が阻止されるので、画像流れの発生が防止される。

電動モータMを逆方向に回転駆動して、ケーシング１０２を閉位置から帯電位置まで一方の回動方向Aと逆方向である他方の回動方向に９０°回動させると、ケーシング１０２とシャッタ板１３０との間には、先の動作と逆の動作が行われ、ケーシング１０２は帯電位置（図１〜図３）まで回動させられ、シャッタ板１３０は、図１に示される位置に位置付けられる。これと同時に、電動モータMの回転駆動が停止される。

本発明に従って構成されたレーザプリンタにおける、帯電器を含む要部の実施形態の構成を示す断面概略図である。 図１に示す帯電器の平面図である。 図１に示す帯電器のケーシング及び感光体ドラムを拡大して示す断面概略図である。 図１に示す帯電器の他の作動態様を示す断面概略図である。 図１の更に他の作動態様を示す断面概略図である。 図１に示す帯電器を含むレーザプリンタの構成を示す断面概略図である。

符号の説明

２：レーザプリンタ
４：プリンタ本体
１０：感光体ドラム
１００：帯電器
１０２：ケーシング
１０３：ケーシング本体
１０６：開口
１１０：放電ワイヤ
１２６：圧縮コイルばね（付勢手段）
１３０：シャッタ板
C１：感光体ドラムの回転中心
C２：ケーシングの回動中心

Claims (4)

1. 感光体ドラムと、放電ワイヤが内蔵されかつ感光体ドラムの軸方向に延在するケーシングを含む帯電器とを備え、ケーシングは、放電ワイヤにより感光体ドラムの表面を帯電し得る帯電位置に位置付けられた状態で該表面に対向する開口を有している画像形成装置において、
   ケーシングは、感光体ドラムの回転軸線に平行な回動軸線であって、感光体ドラムの表面に対し、放電ワイヤよりも半径方向外方に位置付けられた回動軸線回りに帯電位置から一方の回動方向に回動可能に支持され、
   ケーシングが帯電位置に位置付けられた状態で感光体ドラムの軸方向に見て、ケーシングの回動軸心から感光体ドラムの回転中心までの直線上に位置する該感光体ドラムの表面までの距離をL１、該回動軸心から、該一方の回動方向における後端部に位置するケーシングの開口側端部の、該回動軸心から最も遠い位置にある先端までの直線距離をL２としたとき、該回動軸心は、L２＜L１となる位置に配置される、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. ケーシングが帯電位置から該一方の回動方向に９０°回動させられると、ケーシングの開口端が付勢手段により付勢されたシャッタ板により閉じられる、請求項１記載の画像形成装置。
3. ケーシングは、帯電位置に位置付けられた状態で、感光体ドラムの接線方向に間隔をおいて対向する一対の側壁を有するチャンネル形に形成されかつ、側壁の一方は該一方の回動方向における前端に位置し、シャッタ板は、側壁の一方に沿って延在するよう配設されかつ、付勢手段により側壁の一方に向かって付勢され、ケーシングが帯電位置から該一方の回動方向に９０°回動させられると、シャッタ板は、側壁の一方の開口側端部の回動により付勢手段に抗して退避させられた後にシャッタ板に対向するよう位置付けられたケーシングの開口端を付勢手段により押圧して閉じる、請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. ケーシングが帯電位置に位置付けられた状態で、ケーシングは、感光体ドラムの接線方向と一致する幅をもって、感光体ドラムの軸方向に延在する天壁と、天壁の幅方向両側から感光体ドラムの表面に向かって平行に延在しかつ感光体ドラムの接線方向に間隔をおいて対向する一対の側壁とを有するチャンネル形に形成され、
   ケーシングが帯電位置に位置付けられた状態で感光体ドラムの軸方向に見て、ケーシングの回動軸心は、該一方の回動方向における後端部に位置するケーシングの側壁と天壁とが交わる角部に配置される、請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。

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