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CN1752871A - 光除电装置及具有该装置的图像形成装置 - Google Patents

光除电装置及具有该装置的图像形成装置 Download PDF

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CN1752871A
CN1752871A CN 200510106811 CN200510106811A CN1752871A CN 1752871 A CN1752871 A CN 1752871A CN 200510106811 CN200510106811 CN 200510106811 CN 200510106811 A CN200510106811 A CN 200510106811A CN 1752871 A CN1752871 A CN 1752871A
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Abstract

在用于电子照相方式的图像形成装置的光除电装置中,在导光体上形成将来自LED灯的光朝向感光鼓反射的扩散反射面,并且根据距LED灯的距离改变该扩散反射面相对于光射出面的高度及扩散反射面的宽度,并进行光量校正,从而使照射到感光鼓上的照射光的光量分布均匀化;并且,通过粘贴在导光体的后端部附近的上面的反射膜,反射从扩散反射面泄漏的光,并使其返回到导光体内部,因此导光体的后端部附近的来自光射出面的照射光的光量增大,可进一步使照射光的光量分布均匀化;或者,在用于电子照相方式的图像形成装置的光除电装置中,设置与图像形成装置的感光鼓相对配置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的LED灯;并且,在导光体上形成将来自LED灯的光朝向感光鼓反射的扩散反射面;并且,通过将导光体的后端面作为透光面,并在该导光体的后端面的后方形成反射面,使从导光体的后端部附近照射到感光鼓上的照射光的光量增大。

Description

光除电装置及具有该装置的图像形成装置
本申请请求基于2004年9月22日在日本申请的特愿2004-275713号、及2004年10月13日在日本申请的特愿2004-299329号的优先权。因此上述申请的所有内容包含在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种在电子照相方式的图像形成处理中,通过光照射除去感光体的剩余电荷的光除电装置、及具有该装置的复印机等图像形成装置。
背景技术
作为复印机等电子照相方式的图像形成装置,包括形成黑白图像的单色图像形成装置、及形成彩色图像的彩色图像形成装置。作为彩色图像形成装置包括:多旋转方式的图像形成装置,经由各种颜色(黑、青色、品红、黄)的色粉图像形成设备将各成分颜色的色粉图像依次形成在单一感光体上;串列方式的图像形成装置,将多个色粉图像形成设备沿着中间转印材料串联配置,上述多个色粉图像形成设备分别将各颜色成分的色粉图像大致同时形成在各个感光体上。
这种电子照相方式的图像形成装置是通过带电、曝光、显影、转印、定影等各种处理而形成图像的装置,例如当装置是复印机时,如下进行所述各处理。
首先,在通过带电充电器而被赋予了均匀电荷的感光体(感光鼓)的表面上,经由光学系统对原图像的反射光进行曝光,从而做成静电潜影,将色粉(显影剂)静电附着到该静电潜影上并使之显影,在感光体上形成色粉图像。接着,向转印体施加与色粉图像极性相反的静电,将色粉图像转印到记录纸上,通过加热、加压将转印的色粉图像定影,并在记录纸上将与原图像对应的图像固定化。
在如上构成的复印机的基本结构中,附加了旨在提高图像质量及复印图像形成效率的多个功能要素。例如,通过光照射除去感光体上的电荷的光除电装置即相当于该要素。作为光除电装置例如包括:在显影处理前擦去感光体上非图像区域的不佳潜影的擦除器;光学性地降低转印处理前的感光体上的电位的转印前除电灯(PTL);在清洁处理后除去感光体上的剩余电荷的除电灯(QL)等。
作为这种光除电装置的照明用光源,使用荧光管等放电管。并且,如图29所示,使用LED阵列500,该LED阵列500,在基板501上排列有多个LED芯片502。特别是近些年来,由于出现了对小型化、低价格的产品的需求,因此利用LED阵列500的产品越来越多。
LED阵列500如图30所示,通过密集地排列LED芯片(LED灯)502,相对于作为被照明面的感光鼓401的表面,可实质性地获得均匀化的较高的照明度。
但是在这种结构中,由于所使用的LED芯片502的个数较多,因此在成本上很难实现低价格。并且,为了实现低成本,而减少LED芯片502的使用个数时,LED芯片502之间的间隔变大,在感光鼓401的照明度分布上产生不均,从而无法获得均匀的照明度。
作为解决这种问题的技术,公开了如下所示的照明装置(例如参照特开平08-043633号公报):具有导光体,并在该导光体的端部设置有光源,上述导光体具有:光照射面,利用由透光性材料构成的柱状部件,被设置在沿着长度方向的侧面部上;光扩散部,被设置在与该光照射面相对的面上,并利用切削加工或粗面加工而成导光。
并且,还提出了如下所示的光除电器(例如参照特开2002-278395号公报2):具有:点光源,被设置在图像形成装置主体上;导光体,被搭载在可自由装卸地安装于图像形成装置主体上的处理盒(processcartridge)上,将来自点光源的光引导到感光体上。
但是,根据上述各专利文献所述的结构,在将光从导光体照射到感光鼓的区域中,依然存在以下问题:在靠近光源的区域中照射光量较多,在远离光源的区域照射光量较少。并且,在这种感光鼓的长度方向上,当照射光量分布上存在不均时,会出现图像不均,无法获得良好的图像。特别是在离光源最远的导光体的后端部附近,照射光量的下降程度较大,需要对此有所改善。
发明内容
本发明正是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种在电子照相方式的图像形成装置中,可使为了除去感光体的电荷而向感光体照射的照射光的光量分布较为均匀的光除电装置,及提供一种具有具备了上述特征的光除电装置的图像形成装置。
本发明的光除电装置,用于在电子照相方式的图像形成装置中除去感光体的电荷,其特征在于:具有与上述感光体相对设置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源,在上述导光体中形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,该扩散反射面相对于该导光体的上述感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度(与感光体的长度方向垂直的方向的长度),根据距上述光源的距离而变化,在上述导光体的末端部附近的上表面配置反射部件。
根据本发明的光除电装置,具有形成了将来自光源的光朝向感光体反射的扩散反射面的导光体,该导光体的扩散反射面相对于感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度,根据距光源的距离而变化,因此可使照射到感光体的照射光的光量分布较为均匀。
并且,在导光体的末端部附近上表面配置反射部件,因此可以通过由该反射部件的光的反射使从导光体末端部附近照射到感光体上的照射光的光量增大,并可以使照射光的光量分布更为均匀。
并且,本发明的光除电装置,用于在电子照相方式的图像形成装置中除去感光体的电荷,其特征在于:具有与上述感光体相对设置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源,在上述导光体中形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,该扩散反射面相对于该导光体的上述感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度,根据距上述光源的距离而变化,在上述导光体的末端部附近的上表面形成横贯该导光体的沟槽。
根据本发明的光除电装置,具有形成了将来自光源的光朝向感光体反射的扩散反射面的导光体,该导光体的扩散反射面相对于感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度根据距光源的距离而变化,因此可使照射到感光体的照射光的光量分布较为均匀。
并且,由于在导光体的末端部附近的上表面形成横贯该导光体的沟槽,因此通过在该沟槽内面的光的反射,可以增大从导光体的末端部附近照射到感光体的照射光的光量,从而可进一步使照射光的光量分布均匀。
在上述结构中,也可以在上述导光体的末端部附近上表面及横贯该导光体的沟槽的内面配置反射部件。
如上所述,如果在上述导光体的末端部附近上表面及横贯该导光体的沟槽的内面配置反射部件,则可增大来自导光体的末端部附近的照射光的光量,从而可改善照射光的光量分布的均匀化。
进一步,本发明的光除电装置,用于在电子照相方式的图像形成装置中除去感光体的电荷,其特征在于:具有与上述感光体相对设置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源,在上述导光体中形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,该扩散反射面相对于该导光体的上述感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度,根据距上述光源的距离而变化,上述导光体的末端部具有陡峭的倾斜面。
根据本发明的光除电装置,具有形成了将来自光源的光朝向感光体反射的扩散反射面的导光体,在上述导光体上形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,该扩散反射面相对于上述感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度,根据距光源的距离而变化,因此可使照射到感光体的照射光的光量分布较为均匀。
并且,由于导光体的末端部具有陡峭的倾斜面,因此通过该陡峭的倾斜面的光的反射,可以增大从导光体的末端部附近照射到感光体的照射光的光量,从而可进一步使照射光的光量分布均匀。
并且,在上述结构中,也可在上述导光体的末端部附近的上表面及上述陡峭的倾斜面上配置反射部件。
这种情况下,如果在导光体的末端部附近的上表面及陡峭的倾斜面上配置反射部件,则可增大来自导光体的末端部附近的照射光的光量,从而可改善照射光的光量分布的均匀化。
并且,在上述结构中,上述导光体被折返,在该导光体的折返处,设有用于使该导光体的光路弯曲的反射面。
这种情况下,由于导光体被折返,在导光体折返处设有用于使该导光体的光路弯曲的反射面,因此可增长除电区域的光路长度,而无需增长导光体在光轴方向的长度。其结果是可实现图像形成装置的小型化。
并且,本发明的光除电装置,用于在电子照相方式的图像形成装置中除去感光体的电荷,其特征在于:具有与上述感光体相对设置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源,在上述导光体中形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,并且该导光体的后端面成为透光面,在该导光体的后端面的后方配置反射面。
根据本发明的光除电装置,由于将导光体的后端面作为透光面,在该导光体的后端面的后方配置反射面,因此可将透过导光体的后端面的光朝向导光体反射,通过由该反射面进行的光的反射效果,可以增大从导光体的后端部附近照射到感光体的照射光的光量。其结果是可使照射到感光体上的照射光的光量分布进一步均匀化。
在此,作为提高导光体的后端部附近的照射光量的方法,包括在导光体的后端面直接粘合反射带,或者对后端面实施铝蒸镀等方法,但这些方法中,由于导光体是较长的物体,存在着在进行反射带粘合及铝蒸镀等加工时其作业性较差的问题。并且,还存在导光体的后端面的表面状态不均、及由于存在后端面的连接层而反射率较低的问题。与之相对,在本发明中,在导光体的后端面在分离状态下将反射面配置到后方,从而无需对导光体自身进行加工,因此作业性较好。进一步,通过把反射面从导光体分离,可不被导光体的后端面的表面状态所左右,以确保较高的反射率。
并且,在上述结构中,也可以在支承上述导光体的后端部的支承部件上,一体形成具有上述反射面的反射部件。
当采用这种结构时,可使导光体的后端面和其后方的反射面之间的位置关系保持恒定,因此可确保没有波动的稳定的反射率。并且,通过将反射部件一体形成于支承部件上,可减少配件个数。
并且,在上述结构中,配置在导光体的后端面的后方的反射面,例如可通过金属蒸镀的金属薄膜形成。并且,这种情况下,作为金属薄膜的材料可以使用铝,但从对带电器等生成的臭氧的耐腐蚀性的角度出发,优选使用镍、铬、镍-铬合金或者金。
并且,在上述结构中,优选的是,导光体的扩散反射面,为其相对于该导光体的感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度根据距光源的距离而变化的形状。这样一来,使导光体的扩散反射面相对于感光体的光射出面的高度及该扩散反射面的宽度,根据距光源的距离而变化,并进行光量校正,从而可将照射到感光体的照射光的光量分布较为均匀。
并且,在上述结构中,可以通过向与上述支承部件一体形成的带电部件的导光体的后端面相对的相对面(包括与后端面接触的面)粘贴反射膜(例如聚碳酸酯膜+镍蒸镀),在导光体的后端面后方形成反射面,也可以通过向上述支承部件的相对面直接蒸镀镍、铬、镍-铬合金或者金等金属,来形成反射面(金属薄膜)。并且,当反射部件由金属构成时,也可向与导光体的后端面相对的相对面实施镜面加工从而形成反射面。
本发明的图像形成装置的特征在于具有具备了上述特征的光除电装置。
并且,在上述结构中,作为使感光体表面带电的带电器,具有电晕带电器时,可经由支承部件将上述导光体支承在该电晕带电器的箱体上。
通过这种将导光体支承在电晕带电器的箱体上的结构,可以缩小导光体的设置空间。特别是当图像形成装置是彩色串列式时,在现有技术中,导光体的设置空间(占用空间)是妨碍实现小型化的一个因素,但当将导光体支承在电晕带电器的箱体上时,与各颜色对应的图像形成部(图像站)中,可分别减小导光体的设置空间,因此装置整体上可实现较大程度的小型化。
并且在上述结构中,也可在上述电晕带电器的箱体上设有用于抽出空气的开口部,上述导光体被支承在比该开口部高的位置上。
这种情况下,可以防止带电器箱体内生成的臭氧对导光体的不良影响。即,由于电晕除电所生成的臭氧通过自身重量通过开口部而排出到下方,因此通过将导光体配置在比箱体的开口部高的位置,可防止导光体的扩散反射面及反射部件的反射面等由于臭氧而劣化(腐蚀等)。
并且,在这种情况下,也可以设置排气管及排气扇等排气设备,用于排出包括在电晕带电器的箱体内生成的臭氧在内的空气,从而将包括臭氧在内的空气强制性排出。
并且,本发明的图像形成装置,将含有各个感光体的图像形成部串列排列,其特征在于,上述本发明的光除电装置分别设置在上述各感光体上。
如上所述,根据本发明的图像形成装置,在串列排列的各图像形成部的感光体上分别设有具有上述特征的光除电装置。为了使这种图像形成装置小型化,需要使各图像形成部小型化,因此作为各图像形成部的光除电装置,优选使用小型的材料。具有上述特征的光除电装置是由与感光体相对配置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源构成的简单的结构,因此可实现小型化。所以各图像形成部也可实现小型化,有利于实现图像形成装置的小型化。
如上所述,根据本发明的图像形成装置,由于具有本发明的光除电装置,因此可获得良好的图像。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1涉及的图像形成装置的结构的图。
图2是表示图1的图像形成装置中所使用的图像形成单元的结构的图。
图3是本发明的实施方式1涉及的光除电装置的主要部分结构的透视图。
图4是同时表示图3的光除电装置的侧视图(A)及俯视图(B)的图。
图5是表示将图3的光除电装置安装到图像形成装置的状态。
图6是同时表示本发明的实施方式2涉及的光除电装置的侧视图(A)及俯视图(B)的图。
图7是将图6的导光体的后端附近放大表示的侧视图。
图8是表示本发明的实施方式3涉及的光除电装置的侧视图。
图9是将图8的导光体的后端附近放大表示的侧视图。
图10是同时表示本发明的实施方式4涉及的光除电装置的侧视图(A)及俯视图(B)的图。
图11是图10的D-D向视图。
图12是表示本发明的实施方式5涉及的图像形成装置的简要结构图。
图13是将示意地表示本发明的实施方式5涉及的光除电装置的侧视图(A)及底面图(B)同时表示的图。
图14是图13的光除电装置中所使用的导光体的侧视图。
图15是表示将图13的光除电装置安装到电晕带电器上的状态的透视图。
图16是表示将图13的光除电装置安装到电晕带电器上的状态的侧视图。
图17是图16的M-M截面图。
图18是图16的N-N截面图。
图19是示意地表示电晕带电器的强制排气机构的结构的图。
图20是本发明的实施例的说明图。
图21是针对比较例1及实施例1至5,简要表示各个导光体的后端部附近的侧视图。
图22是导光体后端部的面的角度的说明图。
图23是针对比较例1及实施例1至5,表示各个导光体的后端部附近的情形的图表。
图24是针对本发明的实施例1至5,表示测量各个光强度分布的结果的图表。
图25是将图24的光强度分布特性标准化表示的图表。
图26是针对比较例1及实施例1至5,表示在距离各个LED300mm附近的光强度的条形图。
图27表示光强度分布测量系统的结构,并表示LED灯及计测器的配置。
图28是针对本发明的实施例及比较例,表示测量光强度分布的结果的图表。
图29是表示现有的光除电装置中所使用的LED阵列的结构的透视图。
图30是表示现有的光除电装置的结构的侧视图。
具体实施方式
以下根据附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
-图像形成装置-
图1是表示本发明的实施方式1涉及的图像形成装置的图。
该例子中的图像形成装置1100是可进行传真动作、复印动作及打印动作的数字复合机,具有:图像读取部1101、图像形成部1102、送纸部1103、及后处理装置1104。
图像读取部1101,作为图像形成装置1100的图像输入装置,用于读取原稿等图像而被设置,除了由透明玻璃构成的原稿放置台1105外,还包括双面自动送纸装置(以下称为RADF)1106、及光学系统单元1110。
图像读取部1101从放置在原稿放置台1105上的原稿中逐张依次读取对应的原稿图像。RADF 1106,将放置在预定的原稿盘中的原稿逐张地传送到原稿放置台1105,并且在光学系统单元1110进行完图像的读取后,传送到预定的取出位置。
光学系统单元1110作为将传送到原稿放置台1105上的原稿图像在扫描线方向上按照各预定单位读取的原稿图像读取单元而构成。光学系统单元1110包括:第一反射镜基部1111、第二反射镜基部1112、光学透镜1117、及光电转换元件(以下CCD)1118。
第一反射镜基部1111,具有用于照射光的灯反射器组件1113、及将来自原稿的反射光引导到下述第二反射镜基部1112的第一反射镜1114,沿着原稿放置台1105在同一图中从左向右以恒定的速度V移动,同时向原稿照射光。
第二反射镜基部1112,具有将来自第一反射镜基部1111的光引导到光学透镜1117及CCD 1118方向的第二反射镜1115及第三反射镜1116,其追随第一反射镜基部1111的动作,以V/2的速度移动。
光学透镜1117,使来自第二反射镜基部1112的反射光成像在CCD1118上。CCD 1118,将由光学透镜1117成像的光转换为电信号。通过该CCD 1118获得的模拟电信号被转换为数字信号的图像数据,并在进行完各种图像处理后,经由适当的缓冲存储器传送到图像形成部1102。
图像形成部1102具有图像形成单元1120和曝光单元1121。曝光单元1121,根据从缓冲存储器读出的图像数据、或者从外部装置转送的图像数据,使感光鼓11曝光。曝光单元1121具有未图示的下述部件:照射激光的半导体激光光源;使激光以等角速度偏光的多棱镜;以及进一步使来自多棱镜的光偏光、并在感光鼓11上匀速运动的f-θ透镜。
图像形成单元1120如图2所示,具有承载静电潜影的感光鼓11。在该感光鼓11的周边以下述顺序依次配置有:带电装置12,使感光鼓11的表面带预定电位;显影装置13,将色粉提供到通过曝光单元1121而形成在感光鼓11表面的静电潜影上,并使之显影化;转印装置14,将感光鼓11表面的色粉图像转印到纸张上;清洁装置15,对感光鼓11的表面进行清洁;以及光除电装置110,除去感光鼓11的剩余电荷,在感光鼓11的表面上进行带电、曝光、显影、转印、清洁、除电等各种工艺。并且,在图像形成单元1120中,进行了预定的图像形成处理的纸张,通过设置在图像形成单元1120的下游的定影装置1107对转印色粉图像(图像)进行加热定影,并将其从排纸辊1137排出。
在图像形成单元1120及定影装置1107的下游一侧,具有:为了在纸张的双面形成图像而使纸张反转的回转传送路径1136、升降盘1141,并且配置有对进行完图像定影的纸张实施装订处理等的后处理装置1104。
送纸部1103,被配置在图像形成单元1120的下方,具有:手动盘1134、双面单元1135、由纸盒1131、1132、1133构成的多级送纸部、以及将纸张从这些纸张的存放部(1131~1134)传送到图像形成单元1120的传送设备。并且,双面单元1135在通过回转传送路径1136而在纸张双面形成图像时使用。
-光除电装置-
接着对本发明的实施方式1涉及的光除电装置110进行说明。
光除电装置110如图3~图5所示,具有作为点光源的LED灯111和导光体(透光性材料制)112。
导光体112如图5(A)及(B)所示,被搭载在处理盒120上。处理盒120,通过在安装在图像形成装置1100的装置主体的前面框121及背面框122上的盒引导部件123上滑动,而变得可自由装卸。
LED灯111,与感光鼓11的非图像形成区域即处理盒120的箭头M所示的安装方向的前端一侧端部120a相对配置。
导光体112如图3及图4所示,是在与感光鼓11平行的方向上延伸的带状部件,与感光鼓11相对的面成为光射出面112b。导光体112的长度方向的一个端面(前端面)成为光入射面112a,LED灯111与该光入射面112a相对。
导光体112上,形成:成为来自LED灯111的光的导光路径的导光路径部X1、构成除电区域的反射部X2及反射部X3。
反射部X2被加工为光射出面112b和其背面112d平行的形状。反射部X3被加工为背面112d相对光射出面112b倾斜的形状,是随着靠近导光体112的后端面112e、背面112d靠近光射出面112b的形状。
并且,导光体112的背面112d,在与反射部X2及反射部X3对应的区域中,形成将来自LED灯111的光朝向感光鼓11反射的扩散反射面(棱镜)112c。该扩散反射面112c相对于光射出面112b的高度H,在反射部X2中恒定。并且,反射部X3中的扩散反射面112c相对于光射出面112b的高度H,随着靠近反射部X3的后端部(导光体112的后端面112e)而变小。进一步,扩散反射面112c的宽度W(与感光鼓11的轴方向垂直的方向的长度)不是恒定的,如图4(B)所示,形成如下图案:从反射部X2的光入射一侧的端部开始到反射部X3,宽度逐渐变小,从反射部X2的中途到反射部X3的后端部(导光体112的后端面112e),宽度逐渐变大。
并且,在导光体112的后端部附近,向扩散反射面112c粘贴进行了铝蒸镀等的反射膜113。在扩散反射面112c中,虽然通过该棱镜面光几乎全部被反射,但有微小部分的光透过并泄漏到外部。反射膜113反射该从扩散反射面112c泄漏出的光,并将该反射光经由扩散反射面112c返回到导光体112内部。
如上所述,该实施例中的导光体112中,将来自LED灯111的光朝向感光鼓11反射的扩散反射面112c相对于光射出面112b的高度H(Y方向的长度),根据相对于LED灯111的位置(X方向的位置)而变化,并且,扩散反射面112c的宽度W也根据相对于LED灯111的位置(X方向的位置)而变化,因此可在感光鼓11的轴方向(长度方向)的全部区域中使照射到感光鼓11的照射光的光强度分布均匀化。
并且,在导光体112的后端部附近,将反射膜113粘贴到扩散反射面112c,通过该反射膜113反射从扩散反射面112c泄漏的光并使其返回到导光体112内部,因此导光体112的后端部附近的来自光射出面112b的照射光的光量增大,可进一步使照射光的光量分布均匀化。
其结果是,可获得没有图像不均等的质优的图像。
本例的光除电装置110中所使用的导光体112,除了扩散反射面112c以外所有表面均是平滑的面,上述扩散反射面112c上形成棱镜面等凹凸。导光体112通过将丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、氯乙烯树脂或者玻璃等透明材料用注射成形法、或者挤压法成形,并根据需要进行研磨等处理而制造的。或者,也可以将导光体112的所有表面做成平滑面,仅向作为扩散反射面112c的部分粘贴白浊的扩散带,并在导光体112的后端部附近将反射膜113重叠粘贴到扩散带上来制造。
本例的光除电装置110中所使用的LED灯111,例如通过将LED芯片粘接到金属制的导线上、并将该部分用透明的树脂密封为透镜状来制造,且靠近上述导光体112的光入射面112a进行配置。LED灯111例如包括波长618nm、实验电阻值为200Ω的超高亮度LED灯(夏普公司,产品号码:GL5ZJ43)。
此外,这里列举了通过一个图像形成部1102形成单色图像的图像形成装置,也可以将上述光除电装置110应用于彩色图像形成装置。在彩色图像形成装置中,按照黑色、品红、青色、黄色等颜色类别,将各个图像形成部串列排列,通过各图像形成部将各个颜色的图像直接重合到记录纸上来形成,或者将各种颜色的图像经由中间转印带重叠到记录纸上来形成。为了将这种彩色图像形成装置小型化,需要将各图像形成部小型化,因此作为各图像形成部的光除电装置,优选应用小型部件。上述光除电装置110,是由与感光鼓11相对配置的导光体112、及将光照射到该导光体112的光入射面的LED灯111构成的简单的结构,因此可实现小型化。因此,各图像形成部也可实现小型化,从而有助于实现彩色图像形成装置的小型化。
(实施方式2)
本发明的实施方式2涉及的光除电装置如图6(A)及(B)所示。
该光除电装置1210具有:与感光鼓11(参照图3)相对配置的1212、及向该导光体1212的光入射面1212a照射光的LED灯111。
导光体1212的背面1212d的大部分是倾斜面,在该倾斜面上形成扩散反射面(棱镜面)1212c,该扩散反射面用于将来自LED灯111的光朝向感光鼓11反射。
导光体1212的扩散反射面1212c相对于光射出面1212b的高度H、及该扩散反射面1212c的宽度W(与感光鼓11的轴方向垂直的方向的长度),根据距LED光源111的距离,随着靠近导光体1212的后端面1212e而以一定的比率变小。
并且,如图7中的放大显示所示,在导光体1212的后端部附近形成横贯该导光体1212的V型沟槽1212f,在导光体1212的后端部附近,向扩散反射面1212c及V型沟槽1212f的各个面1212g、1212h粘贴实施了铝蒸镀等的反射膜1213。在扩散反射面1212c中,通过该棱镜面光几乎全被反射,但有微小部分的光透过并泄漏到外部。扩散反射面1212c的反射膜1213反射从该扩散反射面1212c泄漏的光,将该反射光经由扩散反射面1212c返回到导光体1212内部。并且,在导光体1212的后端部,几乎所有光要从后端面1212e泄漏。V型沟槽1212f的一个面1212g的反射膜1213反射要从后端面1212e泄漏的光的一部分,并将该反射光返回到导光体1212内部。
本例的光除电装置1210的导光体1212,也可使对感光鼓11的照射光的光强度分布在感光鼓11的轴方向(长度方向)的全体区域中均匀化。
并且,在导光体1212的后端部附近,向扩散反射面1212c及V型沟槽1212f粘贴反射膜1213,通过该反射膜1213反射从扩散反射面1212c泄漏的光、及要从后端面1212e泄漏的光的一部分,并使其返回到导光体1212内部,因此在导光体1212的后端部附近的来自光射出面1212b的照射光的光量增大,可进一步使照射光的光量分布均匀化。
此外,该光除电装置1210所使用的导光体1212的材质、制造方法和上述实施方式1相同。
(实施方式3)
本发明的实施方式3涉及的光除电装置如图8所示。
该光除电装置1310,是图4的光除电装置的变形例,是把导光路径部1312f做成折返的结构,并且在该导光路径部1312f和扩散反射面1312c之间,形成用于将入射到光入射面1312a的光(LED灯111的照射光)弯曲并引导到扩散反射面1312c的反射面(全反射面)1312g、1312h。并且,本例的导光体1312的扩散反射面1312c相对于光射出面1312b的高度H及扩散反射面1312c的宽度,与图4所示的导光体112相同。
并且,如图9的放大显示所示,在导光体1312的后端部形成陡峭的倾斜面1312i,在导光体1312的后端部附近,向扩散反射面1312c及倾斜面1312i粘贴实施了铝蒸镀等的反射膜1313。扩散反射面1312c的反射膜1313反射从该扩散反射面1312c泄漏的光,并将该反射光经由扩散反射面1312c返回到导光体1312内部。并且,倾斜面1312i的反射膜1313反射要从导光体1312的后端泄漏的光,并将该反射光返回到导光体1312内部。
根据本例的光除电装置1310,可增长除电区域的光路长度,而无需增长导光体1312在光轴方向的长度。其结果是可实现图像形成装置的小型化。
并且,在导光体1312的后端部附近,向扩散反射面1312c及倾斜面1312i粘贴反射膜1313,通过该反射膜1313反射从扩散反射面1312c泄漏的光及要从后端泄漏的光,并使其返回到导光体1312内部,因此导光体1312的后端部附近的来自光射出面1312b的照射光的光量增大,可进一步使照射光的光量分布均匀化。
此外,该光除电装置1310所使用的导光体1312的材质、制造方法和上述实施方式1相同。
在图8的例子中,是将导光路径部1312f折返的结构,但不限于此,也可以是导光路径部1312f相对于扩散反射面1312c沿着交叉的方向延伸的结构(大致L型结构)。
(实施方式4)
本发明的实施方式4涉及的光除电装置如图10及图11所示。
该光除电装置1410,将导光体1412做成折返形状并设置第一反射部R1及第二反射部R2,并且在该第一反射部R1及第二反射部R2上分别形成将来自LED灯111的光朝向感光鼓11(参照图3)反射的扩散反射面(棱镜面)1412c、1422c,以及在二个扩散反射面1412c、1422c之间形成反射面(全反射面)1412g、1412f,用于将通过第一反射部R1的光的光路弯曲并引导到第二反射部R2。
各扩散反射面1412c、1422c分别如下形成:相对于导光体1412的光射出面1412b的高度H1、H2,以及该扩散反射面1412c、1422c的宽度W1、W2(与感光鼓11的轴方向垂直的方向的长度),根据距各LED光源111的距离,随着靠近导光体1412的后端面1412e而以一定的比率变小。并且二个扩散反射面1412c、1422c以光的前进方向互相相反的配置而形成。
并且,在导光体1412的后端部附近,向扩散反射面1422c粘贴施加了铝蒸镀等的反射膜1413。反射膜1413反射从该扩散反射面1422泄漏的光,并将该反射光经由扩散反射面1422c返回到导光体1412。
并且在图10的导光体1412中,第一反射部R1的背面1412d及第二反射部R2的背面1422d分别倾斜,第一反射部R1的末端部相对于光射出面1412b的高度、与第二反射部R2的前端部相对于光射出面1412b的高度大致相等。
并且,根据本例中的光除电装置1410,对于导光体1412上形成的一个扩散反射面1412c(或者扩散反射面1422c)的反射光的光量较小的区域,可以通过另一个扩散反射面1422c(或者扩散反射面1412c)的反射光进行补充,因此可实现感光鼓11的轴方向的全部光量分布的均匀化。
并且,在导光体1412的后端部附近,向扩散反射面1422c粘贴反射膜1412,通过该反射膜1413反射从扩散反射面1422c泄漏的光并使其返回到导光体1412内部,因此在导光体1412的后端部附近的来自光射出面1412b的照射光的光量增大,可进一步使照射光的光量分布均匀化。
并且,该光除电装置1410所使用的导光体1412的材质、制造方法等与上述实施方式1相同。
(实施方式5)
图12是表示本发明的实施方式5涉及的图像形成装置的图。
本例的图像形成装置2200,是根据从外部传送的图像数据在预定的记录纸上形成多色及单色图像的彩色串列式的图像形成装置,由以下各部分构成:曝光单元21、显影器22a~22d、感光鼓23a~23d、带电器25a~25d、光除电装置2100a~2100d、清洁单元24a~24d、中间转印带27、中间转印带单元28、定影单元212、纸张传送路径2S、送纸盘210、及排纸盘215等。
在图像形成装置2200中处理的图像数据,与使用了黑色(K)、青色(C)、品红(M)、黄色(Y)各种颜色的彩色图像相对应。因此如图12所示,显影器22a、22b、22c、22d,感光鼓23a、23b、23c、23d,带电器25a、25b、25c、25d,光除电装置2100a、2100b、2100c、2100d,及清洁单元24a、24b、24c、24d,为了形成与各种颜色(K、C、M、Y)对应的四种潜影而分别设有四个,构成与各种颜色(K、C、M、Y)对应的四个图像站Sa、Sb、Sc、Sd。并且,各符号“a”、“b”、“c”、“d”分别对应于黑色、青色、品红、黄色。
感光鼓23a~23d被配置在图像形成装置2200的上部。
带电器25a~25d是一种带电装置,用于使感光鼓23a~23d的表面均匀带有预定的电位,在本例中,如图15、图17及图18所示,使用了具有锯齿状的放电电极251、网状的栅格252、及覆盖放电电极251的带电箱体250的电晕带电器。光除电装置2100a~2100d用于除去感光鼓23a~23d表面的电荷。此外对光除电装置2100a~2100d在稍后详细论述。
曝光单元21具有以下功能:根据输入的图像数据,将带电的感光鼓23a~23d曝光,从而在各感光鼓23a~23d的表面上形成与图像数据对应的静电潜影。曝光单元21使用具有激光照射部21a及反射镜21b等的激光扫描单元(LSU)。并且,作为曝光单元21也可使用将发光元件排列为阵列状的例如EL、LED写入头等。
显影器22a~22d是通过各种颜色(K、C、M、Y)的色粉而将各个感光鼓23a~23d上形成的静电潜影显影的装置。清洁单元24a~24d用于除去、回收残留在显影、图像转印后的感光鼓23a~23d表面上的色粉。
中间转印带单元28被配置在感光鼓23a~23d的上方。中间转印带单元28具有:中间转印带27;中间转印带驱动辊271;中间转印带张力机构273;中间转印带从动辊272;中间转印辊26a、26b、26c、26d;以及中间转印带清洁单元29。这些中间转印带驱动辊271、中间转印带张力机构273、中间转印辊26a~26d、以及中间转印带从动辊272等,是张架中间转印带并驱动中间转印带27使其沿箭头Z方向旋转的装置。
中间转印辊26a~26d,可旋转地支承在转印带单元28的中间转印带张力机构273的中间转印辊安装部(未图示)上,并施加转印偏压,用于将感光鼓23a~23d上的色粉图像转印到中间转印带27上。
中间转印带27被设置为与各个感光鼓23a~23d接触,通过将各感光鼓23a~23d上形成的各种颜色的色粉图像依次重叠转印到中间转印带27上,在中间转印带27上形成彩色的色粉图像(多色色粉图像)。中间转印带27使用厚100~150μm左右的膜形成为环状。并且在单色印刷时,只有黑色(K)的感光鼓23a与中间转印带27接触。
从感光鼓23a~23d到中间转印带27的色粉图像的转印,通过与中间转印带27的背面接触的中间转印辊26a~26d来进行。向中间转印辊26a~26d施加高压转印偏压(与色粉的带电极性(-)相反极性(+)的高电压),用于转印色粉图像。
中间转印辊26a~26d,以直径8~10mm的金属(例如不锈钢)轴为基部,在其表面覆盖导电性的弹性材料(例如EPDM、发泡尿烷等)。通过该导电性的弹性材料,可向中间转印带27施加均匀的高压。并且在本例中,作为转印电极使用中间转印辊26a~26d,但除此之外也可以使用刷子等。
如上所述,各感光鼓23a~23d上与各色相对应的、显影了的静电图像,通过中间转印带27层积,成为输入到装置中的图像信息。这样层积的图像信息,通过中间转印带27的旋转,由配置在下述记录纸和中间转印带27的接触位置上的转印带211转印到记录纸上。
此时,中间转印27和转印辊211以预定的辊隙被压接,并且向转印辊211施加用于将色粉转印到记录纸上的电压(与色粉的带电极性(-)相反极性(+)的高压)。进一步,转印辊211为了总能获得上述辊隙,优选使转印辊211或者上述中间转印带驱动辊271的任意一方为硬质材料(金属等),另一方为弹性辊等软质材料(例如弹性橡胶辊或发泡性树脂辊等)。
并且,如上所述,通过与感光鼓23a~23d的接触而附着在中间转印带27上的色粉,或者未通过转印辊211向记录纸进行转印而残留在中间转印带27上的色粉,会成为在后面工序中使色粉混色的原因,因此通过中间转印带清洁单元29除去、回收。
中间转印带清洁单元29具有与中间转印带27接触的部件,例如作为清洁部件具有清洁刮板,该清洁刮板接触的中间转印带27,从内侧由中间转印带从动辊27支承。
送纸盘210是用于存储图像形成中所使用的记录纸的盘,被设置在图像形成装置2200的曝光单元21的下侧。并且,设置在图像形成装置2200的上部的排纸盘25,是用于将打印完的记录纸正面朝下放置的盘。
并且,在图像形成装置2200中,设有用于将送纸盘210的记录纸经由转印部211、定影单元212而传送到排纸盘215的、大致呈垂直状的纸张传送路径S。并且,从送纸盘210到排纸盘215的纸张传送路径S的附近,配置有拾取辊216、阻力辊214、转印辊211、定影单元212、传送记录纸的传送辊221~228。
传送辊221~226是为了促进、辅助记录纸传送而使用的小型辊,沿着纸张传送路径S设有多个。
拾取辊216被设置在送纸盘210的端部。拾取辊216是用于从送纸盘210将记录纸逐张提供到纸张传送路径S的引入辊。阻力辊214是用于暂时保存在纸张传送路径S上传送的记录纸的辊,在中间转印带27上的色粉图像的前端和记录纸的前端对齐的时刻,将记录纸传送到转印辊211。
定影单元212具有加热辊212a及加压辊212b等。这些加热辊212a及加压辊212b夹持记录纸并旋转。
并且,加热辊212a,被设定为通过基于来自未图示的温度检测器的信号的控制而变为预定的定影温度,并通过与加压辊212b一起对记录纸进行热压着,将转印到记录纸的多色色粉熔融、混合、压接,并热定影到记录纸上。
并且,多色色粉图像定影后的记录纸,通过传送辊222、223被传送到纸张传送路径S的反转排纸路径,在反转的状态下(将多色色粉图像朝向下侧)排出到排纸盘215上。
接着对纸张传送路径进行详细说明。
首先,在本例的图像形成装置2200中配置有:送纸盒210,预先存放记录纸;和手动盘220,用户进行较少张纸的打印时,可以不进行送纸盒210的开关动作。这些送纸盒210及手动盘220的送纸通过以下方法进行:通过分别设置在各盘210、220的端部的拾取辊216、217,将记录纸逐张传送到传送路径。
从送纸盒210传送来的记录纸,通过传送路径中的传送辊221被传送到阻力辊214,在记录纸的前端和中间转印带27上的图像信息的前端匹配的时刻,传送到转印辊211,并将图像信息写入到记录纸上。之后,记录纸通过定影单元212,从而记录纸上的未定影色粉被热熔融、固定,经过传送辊222从排纸辊223排出到排纸盘215上(单面打印请求时)。
另一方面,累积在手动送纸盘220上的记录纸由拾取辊217提供,并经过多个传送辊226、225、224到达阻力辊214,之后经过与从送纸盒210提供的记录纸同样的路径,被排出到排纸盘215(要求单面打印时)。
当打印请求内容为双面打印请求时,在进行完如上所述的单面打印后,通过了定影单元212的记录纸的后端被排纸辊223夹住,通过排纸辊223的反向旋转被引导到传送辊227、228。并且,在经过阻力辊214进行完双面打印后,排出到排纸盘215。
-光除电装置-
接着对光除电装置2100a~2100d(以下称为“光除电装置2100”)进行说明。并且在以下说明中各感光鼓23a~23d称为“感光鼓23”。
光除电装置2100如图13~图18所示,具有作为点光源的LED灯2101和导光体(透光性材料制)2102。
导光体2102如图16所示,是在与感光鼓23平行的方向上延伸的带状部件,与感光鼓23相对的面成为光射出面2102b。导光体2102的长度方向的一个端面(前端面)成为光入射面2102a,LED灯2101与该光入射面2102a相对。
导光体2102如图13所示,形成:成为来自LED灯2101的光的导光路径的导光路径部X1、及构成除电区域的反射部X2及反射部X3。反射部X2被加工为光射出面2102b与其背面2102d平行的形状。反射部X3被加工为背面2102d相对光射出面2102b倾斜的形状,其形状是随着靠近导光体2102的后端面2102e、背面2102d靠近光射出面2102b。并且,导光体2102的后端面2102e,通过端部处理成为可透光的透光面。
并且,导光体2102的背面2102d中,在与反射部X2及反射部X3对应的区域中,形成将来自LED灯2101的光朝向感光鼓23反射的扩散反射面(棱镜面)2102c。该扩散反射面2102c相对于光射出面2102b的高度H在反射部X2中恒定。并且,反射部X3中的扩散反射面2102c相对于光射出面2102b的高度H,随着靠近反射部X3的后端部(导光体2102的后端面2102e)而变小。并且,扩散反射面2102c的宽度W(与感光鼓23的轴方向垂直的方向的长度)不固定,如图13(B)所示,形成如下图案:从反射部X2的光入射一侧的端部到反射部X3,宽度逐渐变小,从反射部X2的中途到反射部X2的后端部(导光体2102的后端面2102e),宽度逐渐变大。
如上所述,该例的导光体2102中,将来自LED灯2101的光朝向感光鼓23反射的扩散反射面2102c相对于光射出面2102b的高度H(Y方向的长度),根据相对于LED灯2101的位置(X方向的位置)而变化,并且,扩散反射面2102c的宽度W也根据相对于LED灯2101的位置(X方向的位置)而变化,因此可在感光鼓23的轴方向(长度方向)的全部区域中使照射到感光鼓23的照射光的光强度分布均匀化。
本例的光除电装置2100中所使用的导光体2102,除了扩散反射面2102c以外所有表面均是平滑的面,上述扩散反射面2102c上形成棱镜面等凹凸。导光体2102通过将丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、氯乙烯树脂或者玻璃等透明材料用注射成形法、或者挤压法成形,并根据需要进行研磨等处理而制造的。或者,也可以将导光体2102的所有表面做成平滑面,仅向作为扩散反射面102c的部分粘贴白浊的扩散带来制造。
本例的光除电装置2100中所使用的LED灯2101,例如通过将LED芯片粘接到金属制的导线上、并将该部分用透明的树脂密封为透镜状来制造,且靠近上述导光体2102的光入射面2102a进行配置。LED灯2101例如包括波长618nm、实验电阻值为200Ω的超高亮度LED灯(夏普公司,产品号码:GL5ZJ43)。
-导光体的安装结构等-
接着对导光体2102的安装结构等进行说明。
导光体2102如图15~图18所示,经由前部支承部件2104及后部支承部件2105被支承在带电器25a~25d(以下称为“电晕带电器25”)的带电箱体250的侧面。前部支承部件2104及后部支承部件2105分别被固定在带电箱体250的侧面。
在导光体2102中,如图14所示,在前端部的下部及后端部的下部,分别一体形成前部支承片2121及后部支承片2122。前部支承片2121及后部支承片2122的中央部上分别设置用于定位固定的贯通孔2121a、2122a。
另一方面,前部支承部件2104及后部支承部件2105均是树脂成形品。前部支承部件2104中,如图17所示,设有可嵌入导光体2102的前部支承片2121的嵌合凹部2104a,在该嵌合凹部2104a的内面中央设有止动突起2104b、2104b。并且如图18所示,在后部支承部件2105上也设有可嵌入导光体2102的后部支承片2122的嵌合凹部2105a,在该嵌合凹部2105的内面中央设有止动突起2105b、2105b。
并且,将导光体2102的前部支承片2121及后部支承片2122分别嵌入到前部支承部件2104的嵌合凹部2104a及后部支承部件2105的嵌合凹部2105a,并且在前部支承片2121的贯通孔2121a内嵌入止动突起2104b,2104b,进而在后部支承片2122的贯通孔2122内嵌入止动突起2105b、2105b,从而可使导光体2102的前端部及后端部分别由前部支承部件2104及后部支承部件2105支承,并使导光体2102全体在带电箱体250的侧面定位固定。
并且,在如此将导光体2102固定到带电箱体250的状态下,如图15及图16所示,设定前部支承部件2104及后部支承部件2105等各部分的形状、尺寸,以使导光体2102的光射出面2102b位于比带电箱体250的上表面低的位置。并且,LED灯2101被设置在与固定在带电箱体250上的状态下的导光体2102的光入射面2102a相对的位置。该LED灯2101经由支承部件2103被支承在图像形成装置的后部一侧的侧壁金属板(未图示)的侧面。
如上所述,通过将导光体2102支承在电晕带电器25的带电箱体250上,可以缩小导光体2102的设置空间。特别是当图像形成装置是彩色串列方式的图像形成装置2200时,在现有技术中,导光体2102的设置空间(占有空间)是阻碍小型化实现的因素,但在本例中,按照与各种颜色对应的图像站Sa、Sb、Sc、Sd,可分别缩小导光体2102的设置空间,因此可实现装置整体上大幅的小型化。
进一步,在本例中其特征在于以下两点:如上所述将导光体2102的后端面2102e作为透光面;以及在导光体2102的后端面2102e的后方配置反射面2151a。对其具体结构说明如下。
首先,在本例中,如图15及图16所示,在支承导光体2102的后端部的后部支承部件2105上一体形成反射部件2150。反射部件2150,是沿着上下方向从导光体2102的后端面2102e的下方延伸到上方的四棱柱部件,被配置在导光体2102的后端面2102e的后方。反射部件2150中,将反射膜2151粘贴在与导光体2102的后端面2102e相对的相对面2150a上,该反射膜2151的前面成为反射面2151a。反射部件2150的反射面2151a,是和垂直于感光鼓23的中心轴的平面平行的面,被配置在反射面2151a相对于导光体2102的后端面2102e相距预定的间隔(例如0.5mm)的位置上。并且,作为反射膜2151,例如使用在聚碳酸酯膜的表面通过蒸镀等形成了铝、铬、镍、铬-镍合金或者金等金属薄膜而成的膜。
如上所述,通过将导光体2102的后端面2102e作为透光面、将反射面2151a在分离的状态下配置到该导光体2102的后端面2102e的后方,除了上述扩散反射面2102c的形状(高度、宽度)所带来的照射光的均匀效果外,还可以增大从导光体2102的后端部附近照射到感光鼓23上的照射光的光量,因此可进一步使照射到感光鼓23的照射光的光量分布均匀化。
进一步,由于在支承导光体2102的后端部的后部支承部件2105上一体形成反射部件2150,因此可使导光体2102的后端面2102e和其后方的反射面2151a的位置关系保持一定,从而可确保没有波动的稳定的反射率。
并且在以上例子中,将反射面2151a相对导光体2102的后端面2102e具有间隔进行配置,但也可以配置为使反射面2151a接触到导光体2102的后端面2102e(间隔=0mm)。
并且,将反射膜2151粘贴到反射部件2150的相对面2150a上来形成反射面2151a,但也可以在反射部件2150的相对面2150a上直接形成铬、镍、铬-镍合金或金等金属薄膜,从而形成反射面2151a。进一步,也可在后部支承部件2105(反射部件2150)由金属构成情况下,向与导光体2102的后端面2102e相对的相对面2150a实施镜面加工,从而形成反射面151a。
在此,本发明的光除电装置中,作为构成要素,也包括以上所说明的前部支承部件2104及后部支承部件2105(也包括反射部件2150)等支承部件等。
-其他特征部分-
本例中所使用的电晕带电器25的带电箱体250中,如图17及图18所示,在箱体底板250b上开有用于抽出空气的开口部250a、250a。各开口部250a、250a,是沿着带电箱体250的长度方向延伸的狭缝状的开口。通过如此在带电箱体250的箱体底板250b设置用于抽出空气的开口部250a、250a,并且在比这些开口部250a、250a高的位置上配置导光体2102,可以防止带电箱体250内生成的含有臭氧的空气对导光体2102的不良影响。即,电晕放电所产生的臭氧由于自身重力滞留在带电箱体250的底部,但该滞留臭氧通过开口部250a、250a排出到下方,因此通过将导光体2102配置在比开口部250a、250a高的位置上,可防止导光体2102的扩散反射面2102c及反射部件2150的反射面2151a等因臭氧而劣化(腐蚀等)。
并且如图19所示,在带电箱体250的下方设置用于排出包括臭气在内的空气的排气管2106、排气扇2107及除臭氧过滤器2108,通过排气扇2107的驱动,将带电箱体250内产生的包括臭氧在内的空气通过带电箱体250的底部的开口部250a、250a引导到排气管2106内,强制性地进行排气,在这种结构下,可更为有效地防止导光体2102及反射部件2150的劣化。进一步,在进行这种强制排气时,也可以与各种颜色对应的图像站Sa~Sd上配置的各个电晕带电器25(25a~25d)上所设置的四个排气管与一个收集管连接,并利用排气扇将收集在该收集管中的空气经由除臭氧过滤器进行排气,当采用这种结构时,由于可进一步实现装置整体的小型化,因此优选使用。
在以上例子中,使导光体2102的扩散反射面2102c的宽度变化,但本发明并不限于此,也可应用于使用了扩散反射面的宽度恒定仅高度(导光体高度)变化的导光体的图像形成装置。
在以上例子中,以将本发明应用于彩色串列方式的图像形成装置为例进行了说明,本发明也可应用于形成单色图像的图像形成装置。
以下对本发明的实施方式1~5涉及的光除电装置的例子与比较例一同进行说明。
(实施例及比较例)
首先,在实施方式1~4涉及的图3及图4所示的光除电装置110中,导光体112的厚为3mm,扩散反射面112c的长度为300mm,扩散反射面112c相对于光射出面112b的高度(导光体高度)H如图20(A)所示,从扩散反射面112c的前端部(X=0)开始到X=125mm为止恒定(H=8mm),从X=125mm的位置开始到扩散反射面112c的后端部(X=300mm)为止的期间内,在8mm~4.2mm的范围内以一定的比率变化(减少)。进一步,扩散反射面112c的宽度W如图20(B)所示,从扩散反射面112c的前端部(X=0)开始到X=50mm为止的期间内,在4.5mm~3mm的范围内以一定的比率变化(减少),从X=50mm的位置开始到扩散反射面112c的后端部(X=300mm)为止的期间内,在3mm~4mm的范围内,以如图所示的图案进行变化(增大)。
并且,如图21(a)所示,将完全未进行后端部加工的导光体112作为比较例1,并如图21(b)所示,将在后端部附近上表面粘贴了反射膜113的导光体112作为实施例1,如图21(c)、(d)、(e)所示,在后端部附近上面形成V型沟槽112f并粘贴了反射膜113的导光体112作为实施例2、3、4,如图21(f)所示,将在后端部形成倾斜面112i并粘贴了反射膜113的导光体112作为实施例5。
实施例2至4中的V型沟槽112f的一个面112g的倾斜角度θ如图22所示,是相对于导光体112的上表面向下方倾斜的角度,在实施例2中将倾斜角度θ设定为75度,在实施例3中将倾斜角度θ设定为45度,在实施例4中将倾斜角度θ设定为15度。并且,在实施例2至4的任意一个实施例中,V型沟槽112f的深度均设为1mm。并且在实施例5中将倾斜角度θ设定为45度。
在图23的图表中表示比较例1及实施例1至5的导光体112的后端部附近的情形。
图24是分别表示比较例1及实施例1至5中、从LED灯111向导光体112的光入射面112a入射光时来自光射出面112b的光照射光的光强度分布特性的图表,其中横轴表示从LED灯111开始到光照射位置为止的距离,纵轴表示光强度。并且,图25是以比较例1的光强度分布特性为基准,对比较例1及实施例1至5的光强度分布特性进行标准化表示的图表。
在图24及图25的图表中,比较例1的光强度分布特性用H表示,实施例1的光强度分布特性用J1表示,实施例2的光强度分布特性用J2表示,实施例3的光强度分布特性用J3表示,实施例4的光强度分布特性用J4表示,实施例5的光强度分布特性用J5表示。
并且,在图24及图25的图表中,横轴的距离10mm~300mm与感光鼓11的图像形成区域对应,并且距离300mm的附近变为导光体112的后端部附近。并且在该图像形成区域中,如果来自导光体112的光照射的光强度大于等于阈值k(图24中所示)时,可以对感光鼓11进行充分的除电,可获得没有图像不均等的优质的图像。
进一步,图26是表示比较例1及实施例1至5的距离300mm附近的光强度的柱形比较图。
从图26至图28的图表可明确,在比较例1的光强度分布特性H及实施例1至5的光强度分布特性J1~J5的任意一个中,均在距离50mm~100mm的范围内到达最大光强度后,随着距离变长光强度渐渐下降。
并且,比较例1的光强度分布特性H在距离300mm的附近、即在导光体112的后端部附近,下降到光强度低于阈值k。因此,当使用比较例1的导光体112时,在距离300mm的附近无法对感光鼓11进行充分除电,会发生图像不均等。
并且,实施例1的光强度分布特性J1在距离300mm的附近、即在导光体112的后端部附近,光强度也略微超过阈值k。因此,当使用实施例1的导光体112时,即使在距离300mm的附近,也可以对感光鼓11进行充分除电,不会发生图像不均等。
进一步,实施例2至5的光强度分布特性J2~J5,在距离300mm的附近、即在导光体112的后端部附近,光强度也远远超过阈值k。因此当使用实施例2至5的导光体12时,即使在距离300mm的附近,也可以对感光鼓11进行充分除电,不会发生图像不均等。
通过比较例1及实施例1至5的比较可明确,在导光体112的后端部附近上表面粘贴反射膜113、或者在导光体112的后端部附近形成V型沟槽112f并粘贴反射膜113,或者在导光体112的后端部形成倾斜面112i并粘贴反射膜113,均可在导光体112的后端部附近提高光强度。因此,即使在距离300mm的附近也可切实地对感光鼓11进行除电。
接着,在实施方式5涉及的图13所示的导光体2102中,与上述实施方式1~4的示例一样,如图20(A)所示,厚为3mm,扩散反射面2102c的长度为300mm,扩散反射面2102c相对于光射出面2102b的高度(导光体高度)H,为从扩散反射面2102c的前端部(X=0)开始到X=125mm为止恒定(H=8mm),从X=125mm的位置开始到扩散反射面2102c的后端部(X=300mm)为止的期间内,在8mm~4.2mm的范围内以一定的比率变化(减少)。进一步,扩散反射面2102c的宽度W如图20(B)所示,从扩散反射面2102c的前端部(X=0)开始到X=50mm为止的期间内,在4.5mm~3mm的范围内以一定的比率变化(减少),从X=50mm的位置开始到扩散反射面2102c的后端部(X=300mm)为止的期间内,在3mm~4mm的范围内,以如图20(B)所示的图案进行变化(增大)。
在上述导光体2102中,将后端面2102e作为透光面,将该导光体2102以图15及图16所示的方式进行设置,在导光体2102的后端面2102e的后方配置反射面2151a。并且以将反射部件2150的反射面2151a与导光体2102的后端面2102e接触(间隔=0)的方式作为实施例6,将使导光体2102的后端面2102e和反射面2151a之间的间隔分别为0.5mm、1mm、2mm的方式作为实施例7(间隔=0.5mm)、实施例8(间隔=1mm)、实施例9(间隔=2mm)。其中反射面2151a通过在反射部件2150的相对面2150a粘贴反射膜(聚碳酸脂薄膜+铝蒸镀)2151而形成。
另一方面,在上述导光体2102中,将完全未进行后端部附近加工的作为比较例2。并且将对上述导光体2102进行后端部的端部处理(端部切削)、向进行该处理后的后端面粘贴聚酯薄膜(涤特伦(Tetolon)薄膜+铝蒸镀)作为反射膜的作为比较例3。
对上述实施例5~9及比较例2、3的各个导光体测定从LED灯向导光体的光入射面照射光时出射光的光强度分布。其结果如图28的图表所示。并且光强度分布的测定,通过以图27所示的位置关系配置LED灯、导光体及计测器来进行。并且,图28的图表中仅记载了距离为240mm~310mm的范围。
在图28的图表中,到横轴的300mm为止的范围与感光鼓23的图像形成区域对应,距离300mm的附近与导光体的后端部附近对应。并且,在感光鼓23的图像形成区域中,如果来自导光体的照射光的光强度超过阈值k,则可以对感光鼓23进行充分的除电,可获得没有图像不均等的优质的图像。
从以上图28的图表可明确,比较例2的光强度分布,在距离300mm的附近、即在导光体的后端部附近下降到光强度低于阈值k。因此在比较例2的结构中,在距离300mm的附近无法对感光鼓23进行充分除电,会发生图像不均等。
与之相对,实施例9的光强度在距离300mm的附近、即在导光体2102的后端部附近,光强度也略微超过阈值k。因此,通过采用实施例9的结构,即使在距离300mm的附近,也可以对感光鼓23进行充分除电,不会发生图像不均等。进一步,实施例6~8的光强度分布在距离300mm的附近、即在导光体2102的后端部附近,光强度也远远超过阈值k。因此,通过采用实施例6~8的结构,即使在距离300mm的附近,也可以对感光鼓23进行充分除电,不会发生图像不均等。
并且,在实施例6~8中,距离300mm附近的光强度比比较例3的光强度(距离300mm附近)大,因此可以明确,与向导光体的后端面粘贴反射膜的方法相比,将反射面在分离状态下配置到导光体的后端面的方法可获得较高的反射率。
以上实施例6~9的测量结果中,将距离300mm的光强度通过比较例2的光强度(距离300mm)进行标准化的值R如下表1所示。并且,在上述实施例1~5的测量结果中,将距离300mm的光强度通过比较例2(距离300mm)的光强度进行标准化的值R如下表2所示。
表1
  R
  比较例2   1
  实施例6   1.7
  实施例7   1.63
  实施例8   1.52
  实施例9   1.3
表2
  R
  比较例2   1
  实施例1   1.2
  实施例2   1.66
  实施例3   1.52
  实施例4   1.39
  实施例5   1.64
在上述表1及表2中,对实施例1~9进行比较,可发现实施例6~9具有与实施例1~5同等或超过它们的效果(后端部的光强度增大效果)。并且根据实施例6~9,不用象实施例1~5那样由较长的导光体自身进行以下后端部加工:在导光体的后端部上表面粘贴反射膜的处理、在导光体的后端部附近形成V型沟槽并粘贴反射膜的处理、或者在导光体的后端部形成倾斜面并粘贴反射膜的处理等。因此在实施例6~9的情况下,通过在导光体的后端面的后方将反射面分离配置,可增大从导光体的后端部附近向感光鼓照射的照射光的光量,并使照射到感光鼓上的照射光的光量分布均匀化。
因此,本发明可有效地用于以下目的:在电子照相方式的图像形成处理中通过光照射除去感光体的剩余电荷的光除电装置、及具有该光除电装置的复印机等图像形成装置中,使为了除去感光体的电荷而向感光体照射的照射光的光量分布均匀化。
并且,本发明在不脱离其主旨或主要特征的前提下能以其他各种方式实施。因此上述实施例无论从哪一方面而言均只是单纯的示例,不得作限定性的解释。本发明的范围如权利要求范围所示,不受说明书正文的任何约束。并且属于权利要求范围的均等范围内的变形、变更均属于本发明范围之内。

Claims (17)

1.一种光除电装置,用于在电子照相方式的图像形成装置中除去感光体的电荷,其特征在于:
具有与上述感光体相对设置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源,在上述导光体中形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,该扩散反射面相对于该导光体的向上述感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度,根据距上述光源的距离而变化,在上述导光体的末端部附近的上表面配置反射部件。
2.一种光除电装置,用于在电子照相方式的图像形成装置中除去感光体的电荷,其特征在于:
具有与上述感光体相对设置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源,在上述导光体中形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,该扩散反射面相对于该导光体的向上述感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度,根据距上述光源的距离而变化,在上述导光体的末端部附近的上表面形成横贯该导光体的沟槽。
3.根据权利要求2所述的光除电装置,其特征在于:
在上述导光体的末端部附近上表面及横贯该导光体的上述沟槽的内面,配置反射部件。
4.一种光除电装置,用于在电子照相方式的图像形成装置中除去感光体的电荷,其特征在于:
具有与上述感光体相对设置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源,在上述导光体中形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,该扩散反射面相对于该导光体的向上述感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度,根据距上述光源的距离而变化,上述导光体的末端部具有陡峭的倾斜面。
5.根据权利要求4所述的光除电装置,其特征在于:
在上述导光体的末端部附近上表面及上述陡峭的倾斜面上配置反射部件。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的光除电装置,其特征在于:
上述导光体被折返,在该导光体的折返处,设有用于使该导光体的光路弯曲的反射面。
7.一种图像装置,将含有各个感光体的图像形成部串列排列,其特征在于:
在上述各感光体上分别设有权利要求1至6的任意一项所述的光除电装置。
8.一种光除电装置,用于在电子照相方式的图像形成装置中除去感光体的电荷,其特征在于:
具有与上述感光体相对设置的导光体、及向该导光体的光入射面照射光的光源,在上述导光体中形成将来自上述光源的光朝向上述感光体反射的扩散反射面,并且该导光体的后端面成为透光面,在该导光体的后端面的后方配置反射面。
9.根据权利要求8所述的光除电装置,其特征在于:
在支承上述导光体的后端部的支承部件上,一体形成具有上述反射面的反射部件。
10.根据权利要求8或9所述的光除电装置,其特征在于:
上述反射面由金属薄膜形成。
11.根据权利要求10所述的光除电装置,其特征在于:
形成上述反射面的金属薄膜的材料是镍、铬、镍-铬合金或者金。
12.根据权利要求8~11的任意一项所述的光除电装置,其特征在于:
上述扩散反射面相对于该导光体的向上述感光体的光射出面的高度、及该扩散反射面的宽度,根据距上述光源的距离而变化。
13.一种图像形成装置,其特征在于:
具有权利要求8~12的任意一项所述的光除电装置。
14.一种图像形成装置,其特征在于:
在权利要求13所述的图像形成装置中,具有使感光体的表面带电的电晕带电器,上述导光体,经由支承上述导光体的后端部的支承部件而被支承在该电晕带电器的箱体上。
15.根据权利要求14所述的图像形成装置,其特征在于:
在上述电晕带电器的箱体上设有用于抽出空气的开口部,上述导光体被支承在比该开口部高的位置上。
16.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
设有排气设备,用于排出包括在上述电晕带电器的箱体内生成的臭氧在内的空气。
17.根据权利要求13~16的任意一项所述的图像形成装置,其特征在于:
该图像形成装置,是将多个色粉图像形成设备沿着中间转印材料的传送方向串联配置的串列式的图像形成装置,其中上述多个色粉图像形成设备,用于将各色成分的色粉图像分别形成在各个感光体上。
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