JP2017016088A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除電装置の光源として専用の光源を設けることなく別の光源を兼用する場合であっても、像担持体に形成されるトナー像が異常画像となってしまう不具合や、像担持体の光劣化が早められてしまう不具合を軽減することができる、画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１（像担持体）の表面電位を除電する除電装置３０に、液晶パネル１０（被照射物）のバックライト１０ｃ（光源）から照射された光を集光する集光部３１と、感光体ドラム１における除電位置に向けて除電光Ｋを照射する照射部３２と、集光部３１から照射部３２に向けて光を伝送する光ファイバケーブル３３と、照射部３２から除電位置に照射する除電光Ｋの照射量を可変する可変手段（モータ６０）と、が設けられている。【選択図】図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、感光体ドラム等の像担持体の表面電位を除電する除電装置の光源として別の光源を兼用するように構成された画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム、感光体ベルト等の像担持体の表面電位を除電する除電装置における光源として、専用の光源を設置することなく、定着装置の定着ヒータや、原稿読取装置のハロゲンヒータや、像担持体に潜像を形成する露光部の光源、などを兼用する技術が広く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

詳しくは、特許文献１には、定着装置に設置された定着ヒータから照射された光を、感光体ドラムにおける除電位置（転写工程後であってクリーニング工程前の位置である。）に直接的に照射する技術が開示されている。
また、特許文献２には、原稿読取装置に設置されたハロゲンヒータから照射された光を、感光体ドラムにおける除電位置（クリーニング工程後であって帯電工程前の位置である。）に直接的に照射する技術が開示されている。
さらに、特許文献３には、像担持体に潜像を形成する露光部の光源（潜像書込みヘッドモジュール）から照射された光を、光ファイバによって伝送して、感光体ドラムにおける除電位置（クリーニング工程後であって帯電工程前の位置である。）に照射する技術が開示されている。

上述した従来の技術は、除電装置の光源として専用の光源を設けることなく別の光源を兼用しているため、画像形成装置において光源の数を少なくすることができる。
しかし、従来の技術は、像担持体（感光体ドラム）の表面に照射される除電光の照射量が適量でなかったり、除電光の照射タイミングを調整できなかったりして、像担持体に形成されるトナー像が異常画像となってしまう不具合や、像担持体の光劣化が早められてしまう不具合などがあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、除電装置の光源として専用の光源を設けることなく別の光源を兼用する場合であっても、像担持体に形成されるトナー像が異常画像となってしまう不具合や、像担持体の光劣化が早められてしまう不具合を軽減することができる、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、所定方向に走行して、その表面に形成された潜像が現像されてトナー像が担持される像担持体と、所定の除電位置で前記像担持体の表面電位を除電する除電装置と、前記像担持体とは異なる被照射物、又は、前記像担持体における前記除電位置とは異なる位置、に光を照射するための光源と、を備え、前記除電装置は、前記光源から照射された光を集光する集光部と、前記像担持体における前記除電位置に向けて光を照射する照射部と、前記集光部から前記照射部に向けて光を伝送する光ファイバケーブルと、前記照射部から前記除電位置に照射する光の照射量を可変する可変手段と、を具備したものである。

本発明によれば、除電装置の光源として専用の光源を設けることなく別の光源を兼用する場合であっても、像担持体に形成されるトナー像が異常画像となってしまう不具合や、像担持体の光劣化が早められてしまう不具合を軽減することができる、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部の近傍を拡大して示す構成図である。 変形例１としての、作像部の近傍を拡大して示す構成図である。 変形例２としての、作像部の近傍を拡大して示す構成図である。 変形例３としての、作像部の近傍を拡大して示す構成図である。 変形例４としての、画像形成装置を示す全体構成図である。 この発明の実施の形態２における画像形成装置の作像部の近傍を拡大して示す構成図である。 変形例５としての、作像部の近傍を拡大して示す構成図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態２．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１００は画像形成装置としてのプリンタ、６は感光体ドラム１上にトナー像（画像）を形成するプロセスカートリッジ（作像部）、７はパソコンなどの入力装置から入力された画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム１上に照射する露光部（書込み部）、９は感光体ドラム１上に担持されたトナー像を転写位置に搬送される記録媒体Ｐに転写する転写部材としての転写ローラ、１０は画像形成装置１００における種々の操作をユーザーが入力したり種々の情報を確認したりするための液晶パネル、１２は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部（給紙カセット）、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着ローラ、２２は定着装置２０に設置された加圧ローラ、２５は定着ローラを加熱する赤外線ヒータ、３０は感光体ドラム１の表面電位を除電する除電光源（除電手段）、４５は感光体ドラム１と転写ローラ９とが当接する転写位置（転写ニップ）に向けて記録媒体Ｐを搬送するレジストローラ（タイミングローラ）、を示す。

ここで、図１及び図２を参照して、プロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１と、帯電部４（帯電ローラ）と、現像部５（現像装置）と、クリーニング部２（クリーニング装置）と、が一体的にユニットとして構成されている。このプロセスカートリッジ６は、画像形成装置本体１００に対して、着脱可能（交換可能）に設置されている。

さらに詳しくは、像担持体としての感光体ドラム１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。図示は省略するが、感光体ドラム１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層が順次積層されている。また、感光体ドラム１は、不図示の駆動モータによる回転駆動によって、図１の反時計方向に回転（走行）している。
帯電部４は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラであって、感光体ドラム１の当接している。帯電部４には不図示の電源部から所定の電圧（帯電バイアス）が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１の表面を一様に帯電する。

現像部５（現像装置）は、主として、感光体ドラム１に対向する現像ローラ５１と、仕切部材を介して並設された２つの現像搬送スクリュ５３、現像ローラ５１に対向するドクターブレード５２と、で構成される。現像ローラ５１は、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ５１（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ５１上に現像剤が担持されることになる。現像部５内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。また、図示は省略するが、現像部５の上方には、プロセスカートリッジ６とは別に着脱可能に設置されたトナー容器（新品のトナーが収容されている。）が接続されている。

このように構成された現像部５は、次のように動作する。
現像ローラ５１のスリーブは、図１の時計方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ５１上を移動する。ここで、現像部５内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される（トナー容器から不図示のトナー補給口を介して適宜にトナーが補給される）。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、２つの現像搬送スクリュ５３によって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、仕切部材によって幅方向の両端部以外が隔絶された２つの現像剤収容部を循環する（図１、図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。

現像ローラ５１上に担持された現像剤は、図１中の時計方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像ローラ５１に印可される現像バイアスと、感光体ドラム１上の潜像電位と、によって形成される電界である。）によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ５１から離脱される。

図１及び図２を参照して、クリーニング部２には、感光体ドラム１に当接して感光体ドラム１の表面に付着した未転写トナー（記録媒体Ｐから生じる紙粉、未転写トナー同士が凝集したもの（凝集トナー）、帯電部４による放電時に感光体ドラム１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等の付着物も含むものとする。）を除去するクリーニングブレード２ａや、クリーニング部２で除去・回収された未転写トナーを撹拌・搬送する撹拌部材２ｃや、クリーニング部２で除去・回収された未転写トナーを不図示の廃トナー回収容器に向けて幅方向（図１、図２の紙面垂直方向である。）に搬送する搬送スクリュ２ｂ、などが設置されている。

クリーニングブレード２ａは、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料からなる板状のブレード本体が保持板に保持されたものであって、感光体ドラム１の表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１上に付着する未転写トナーが機械的に掻き取られてクリーニング部２内に回収されることになる。なお、本実施の形態１において、クリーニングブレード２ａは、感光体ドラム１の走行方向（回転方向）に対してカウンタ方向にて感光体ドラム１に当接している。
撹拌部材２ｃは、回転軸部に撹拌部が設置されたものであって、不図示の駆動モータからの駆動力を受けて所定方向に回転する。
搬送スクリュ２ｂは、回転軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものであって、不図示の駆動モータからの駆動力を受けて所定方向に回転する。

図１を参照して、画像形成装置１００における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、パソコン等の入力装置から画像形成装置１の露光部７に画像情報が送信されると、露光部７からその画像情報に基づいた露光光Ｌ（レーザ光）が、感光体ドラム１の表面に向けて発せられる。
一方、感光体ドラム１は、矢印方向（反時計方向）に回転している。そして、まず、感光体ドラム１の表面は、帯電部４との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１上には、帯電電位（−９００Ｖ程度である。）が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１の表面は、それぞれの露光光Ｌの照射位置に達する。そして、露光光Ｌが照射された部分の電位が潜像電位（０〜−１００Ｖ程度である。）となって、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される（露光工程である。）。すなわち、感光体ドラム１の表面において、露光光Ｌが照射された部分は画像部（静電潜像）として潜像電位（画像部電位）が形成されて、それ以外の部分は非画像部（地肌部）として帯電電位（非画像電位）が維持される。

その後、静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面は、現像部５（現像ローラ５１）との対向位置に達する。そして、現像部５から感光体ドラム１上にトナーが供給されて、感光体ドラム１上の潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１の表面は、転写部材としての転写ローラ９との転写ニップ（転写位置）に達する。そして、転写ローラ９との転写ニップで、転写ローラ９に印可された転写バイアス（トナーの極性とは異なる極性のバイアスである。）によって、レジストローラ４５により搬送された記録媒体Ｐ上に、感光体ドラム１上に形成されたトナー像が転写される（転写工程である。）。

その後、転写工程後の感光体ドラム１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達する。そして、この位置で、クリーニングブレード２ａによって感光体ドラム１上に残存する未転写トナー（紙粉、凝集トナー等の、その他の付着物も含まれる。）が機械的に除去されて、クリーニング部２内に回収される（クリーニング工程である。）。
そして、クリーニング工程後の感光体ドラム１の表面は、除電装置３０の照射部３２から射出される除電光Ｋ（光）による除電により表面電位がほぼ０Ｖにリセットされる。そして、感光体ドラム１における一連の作像プロセスが終了する。
なお、感光体ドラム１の表面電位を除電するための除電装置３０の構成・動作については、後で図２等を用いて詳しく説明する。

一方、感光体ドラム１と転写ローラ９との転写ニップ（転写位置）に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、給紙ローラ４１によって、搬送経路に向けて給送される。
その後、記録媒体Ｐは、レジストローラ４５の位置に達する。そして、レジストローラ４５の位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム１上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写ニップ（転写ローラ９）に向けて搬送される。

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写ニップ（転写ローラ９）の位置を通過した後に、転写ガイド板４６や定着ガイド板４７によって形成される搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間に送入されて、定着ローラ２１（内部に設置された赤外線ヒータ２５によって加熱されている。）から受ける熱と双方の部材２１、２２から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間（定着ニップ部である。）から送出された後に、画像形成装置本体１００から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

以下、本実施の形態１における画像形成装置１００において、特徴的な構成・動作について詳述する。
先に図１及び図２を用いて説明したように、本実施の形態１における画像形成装置１００には、所定の除電位置で感光体ドラム１（像担持体）の表面電位を除電する除電装置３０が設置されている。ここで、本実施の形態１において、上述した「除電位置」は、クリーニング部２に対して感光体ドラム１の回転方向下流側の位置であって、帯電部４に対して感光体ドラム１の回転方向上流側の位置である。すなわち、除電装置３０によって、クリーニング工程後であって帯電工程前の感光体ドラム１の表面電位が除電されることになる。

そして、本実施の形態１では、除電装置３０の光源として、感光体ドラム１（像担持体）とは異なる被照射物に光を照射するための光源としてのバックライト１０ｃ（被照射物としての液晶パネル１０のエッジライト方式のバックライト１０ｃである。）を用いている。すなわち、除電装置３０は、専用の光源を有さずに、液晶パネル１０用の光源であるバックライト１０ｃを光源として兼用している。これにより、画像形成装置１００において全体として光源の数を少なくすることができるため、省エネルギー化されることになる。

なお、液晶パネル１０は、画像形成装置１００における種々の操作をユーザーが入力したり種々の情報を確認したりするためのものであって、そのパネル面１０ａが画像形成装置１００の外装に露呈するように設置されている。
図２を参照して、液晶パネル１０は、公知のエッジライト方式のものであって、パネル面１０ａ、導光部１０ｂ、バックライト１０ｃ（光源）、反射板１０ｄ、等で構成されている。そして、バックライト１０ｃから射出された光が直接的に又は反射板１０ｄを介して導光部１０ｂに入射されて、その後にパネル面１０ａに達することで、パネル面１０ａ上に所望の表示がされることになる。

そして、図２等を参照して、除電装置３０は、集光部３１、照射部３２、光ファイバケーブル３３、可変手段としてのモータ６０、等で構成されている。
集光部３１は、光源としてのバックライト１０ｃから照射された光を集光するものである。集光部３１は、バックライト１０ｃから射出された光が反射板１０ｄで遮られることなく直接的に集光できる位置に配置されている。照射部３２は、感光体ドラム１（像担持体）における除電位置に向けて光（除電光Ｋ）を照射するものである。また、光ファイバケーブル３３は、集光部３１から照射部３２に向けて光を伝送するものである。このように、集光部３１と照射部３２との間を中継するように光ファイバケーブル３３が接続されたものは、医療用の内視鏡における光を伝送する部分の構成とほぼ同様に構成されている。ただし、照射部３２は、少なくとも、感光体ドラム１における最大通紙領域の全域に除電光Ｋを照射できるように、幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に延在するように形成されている。また、集光部３１は、バックライト１０ｃの長手方向のなるべく長い範囲で集光できるように、長手方向に延在するように形成されている。
このように除電装置３０において光源から除電位置に向かう光路としてフレキシブルな光ファイバケーブル３３を用いることで、感光体ドラム１から離れた位置に光源があるような場合や、感光体ドラム１と光源との間に障害物があってミラーなどを設置しても直線的な光路を確保できないような場合などであっても、その光源を除電装置３０の光源として兼用することが可能になる。

そして、本実施の形態１における除電装置３０には、照射部３２から感光体ドラム１上の除電位置に照射する光Ｋの照射量を可変する可変手段としてのモータ６０（駆動機構）が設けられている。
詳しくは、図２を参照して、可変手段としてのモータ６０は、集光部３１を回動してバックライト１０ｃ（光源）に対する集光部３１の向きを可変するものである。集光部３１は、回転軸３１ａを中心にして図２の時計方向・反時計方向に回動可能に保持されている。モータ６０は、回転軸３１ａに接続された正逆双方向回転型のモータである。そして、制御部による制御によって、集光部３１による集光率を最大の１００％にしたい場合には図２にて実線で示すように集光部３１の集光面がバックライト１０ｃに対向するように集光部３１を回動させたり、集光部３１による集光率を最小の０％にしたい場合には図２にて破線で示すように集光部３１の集光面がバックライト１０ｃに対向しないように集光部３１を回動させたり、集光部３１による集光率をその中間値にしたい場合にはそれらの中間の回動位置になるように集光部３１を回動させたり、することができる。
なお、このように集光部３１を回動させても、光ファイバケーブル３３はフレキシブルであるため、その回動に追従するようにその姿勢を可変することになる。

そして、そのようにモータ６０（可変手段）によって集光部３１を種々の回動位置に回動することで、バックライト１０ｃから集光部３１によって集光される光量が可変されて、照射部３２から感光体ドラム１上の除電位置に照射する除電光Ｋの照射量も可変されることになる。
これにより、感光体ドラム１の表面に照射される除電光Ｋの照射量が大き過ぎたり小さ過ぎたりして適量でない場合であっても、集光部３１の回動位置を調整して、除電光Ｋの照射量を適正化することができる。また、集光部３１の回動位置を調整して、集光部３１から集光される光をオン・オフすることで、感光体ドラム１の表面に照射される除電光Ｋの照射タイミングを調整することもできる。そのため、感光体ドラム１に形成されるトナー像が異常画像となってしまう不具合や、感光体ドラム１の光劣化が早められてしまう不具合などが確実に軽減されることになる。
詳しくは、除電光Ｋの照射量が大き過ぎたり、除電が必要でないときにも無駄に除電光Ｋを照射してしまったりして、感光体ドラム１の光劣化が早められて、感光体ドラム１の交換時期が早まったり、光劣化による異常画像が生じてしまったりする不具合が軽減されることになる。また、除電光Ｋの照射量が小さ過ぎて、画像濃度低下や画像濃度ムラなどの異常画像が生じてしまう不具合も軽減されることになる。

また、本実施の形態１では、上述したように、除電装置３０の光源として兼用される光源として、液晶パネル１０のバックライト１０ｃを用いているが、画像形成装置１００における操作・表示部として機能する液晶パネル１０は、少なくとも、感光体ドラム１において除電工程を含む作像プロセスがおこなわれているときには、常に稼働している（バックライト１０ｃが点灯している。）ため、除電装置３０の光源として好適であるとともに、上述した本発明の構成が有用になる。

ここで、可変手段としてのモータ６０は、感光体ドラム１の劣化の程度、感光体ドラム１の表面にトナー像が形成されるタイミング（作像タイミング）、感光体ドラム１上に形成されるトナー像の明度（画像の種類）、のうち少なくとも１つに応じて除電光Ｋの照射量を可変するように構成されている。
詳しくは、本実施の形態１では、感光体ドラム１の劣化の程度を、感光体ドラム１の累積駆動時間や累積プリント枚数などから判断して、それらの値が小さいとき（初期）に比べて大きいとき（経時）に、異常画像が生じない範囲で、除電光Ｋの照射量が小さくなるように制御している。なお、感光体ドラム１の表面電位を測定する表面電位計を設置して、表面電位計の測定結果に合わせて、除電光Ｋの照射量を調整制御することもできる。
また、連続通紙時における紙間（先行する記録媒体Ｐの後端と、後行の記録媒体Ｐの先端と、の間である。）に相当する部分は、トナー像が形成されない非画像領域であって、表面電位にムラが生じない領域であるため、その領域に除電光Ｋを当てなかったりそれほど強く当てたりしなくても、その後に形成されるトナー像に異常画像が生じにくい。そのため、感光体ドラム１において紙間に相当する領域には、異常画像が生じない範囲で、除電光Ｋの照射量が小さくなるように制御している。
また、明度が中程度（中間調）のハーフトーン画像がトナー像として形成される場合などには、感光体ドラム１の除電不良が生じると画像濃度低下や画像濃度ムラや残像などの異常画像が生じやすくなるため、そのような画像の種類に応じて、感光体ドラム１の光劣化が最小限に留められる範囲で、除電光Ｋの照射量が大きくなるように制御している。
このような制御をおこなうことで、感光体ドラム１に形成されるトナー像が異常画像となってしまう不具合や、感光体ドラム１の光劣化が早められてしまう不具合が効率的に軽減されることになる。

なお、本実施の形態１では、照射部３２から感光体ドラム１上の除電位置に照射する光Ｋの照射量を可変する可変手段として、集光部３１を回動してバックライト１０ｃ（光源）に対する集光部３１の向きを可変するものを用いた。
これに対して、図３に示すように、照射部３２から感光体ドラム１上の除電位置に照射する光Ｋの照射量を可変する可変手段として、照射部３２を回動して感光体ドラム１に対する照射部３２の向きを可変するものを用いることもできる。
詳しくは、照射部３２は、回転軸３２ａを中心にして図３の時計方向・反時計方向に回動可能に保持されている。そして、制御部による制御によって、照射部３２による感光体ドラム１上への照射率を最大の１００％にしたい場合には図３にて実線で示すように照射部３２の照射面が感光体ドラム１に対向するように照射部３２を回動させたり、照射部３２による照射率を最小の０％にしたい場合には図３にて破線で示すように照射部３２の照射面が感光体ドラム１に対向しないように照射部３２を回動させたり、照射部３２による照射率をその中間値にしたい場合にはそれらの中間の回動位置になるように照射部３２を回動させたり、することになる。
このような場合であっても、本実施の形態１のものと同様の効果を得ることができる。

また、図４に示すように、本実施の形態１において、照射部３２から感光体ドラム１上の除電位置に照射する光Ｋの照射量を可変する可変手段として、バックライト１０ｃ（光源）と集光部３１との間の位置に移動可能に構成されたシャッタ部材３５を用いることもできる。
詳しくは、シャッタ部材３５は、不図示の移動機構によって図４の白矢印方向に移動可能に保持されている。そして、制御部による制御によって、集光部３１による集光率を最大の１００％にしたい場合には図４にて実線で示すように集光部３１の集光面の全面がシャッタ部材３５によって遮られることなくバックライト１０ｃに対向するようにシャッタ部材３５を移動させたり、集光部３１による集光率を最小の０％にしたい場合には図４にて破線で示すように集光部３１の集光面の全面がシャッタ部材３５によって遮られてバックライト１０ｃに対向しないようにシャッタ部材３５を移動させたり、集光部３１による集光率をその中間値にしたい場合にはそれらの中間の移動位置になるようにシャッタ部材３５を移動させたり、することになる。
このような場合であっても、本実施の形態１のものと同様の効果を得ることができる。
なお、図４の例では、可変手段として、バックライト１０ｃ（光源）と集光部３１との間の位置に移動可能に構成されたシャッタ部材３５を用いたが、可変手段として、照射部３２と感光体ドラム１との間の位置に移動可能に構成されたシャッタ部材（照射部３２による感光体ドラム１上への照射率を可変するシャッタ部材である。）を用いることもできる。

なお、本実施の形態１では、除電装置３０の光源として液晶パネル１０のバックライト１０ｃを用いたが、図５に示すように、除電装置３０の光源として定着装置２０の赤外線ヒータ２５を用いることもできる。
赤外線ヒータ２５は、赤外線だけではなくて、可視光から中遠赤外線領域まで幅広く放射スペクトルを持っているため、熱源としてだけではなく光源としても利用することができる。集光部３１は、赤外線ヒータ２５から射出された光が定着ローラ２１で遮られることなく直接的に集光できる位置（例えば、定着ローラ２１の幅方向端部から突出するように形成された赤外線ヒータ２５に対向する位置である。）に配置されている。
このように、除電装置３０の光源として兼用される光源として、定着装置２０の赤外線ヒータ２５を用いる場合であっても、本実施の形態１のものとほぼ同様の効果を得ることができる。ただし、定着装置２０の赤外線ヒータ２５は、除電光源として充分な光量を確保しやすい反面、感光体ドラム１において除電工程を含む作像プロセスがおこなわれているときであっても、定着ローラ２１の表面温度が所望の定着温度に達しているときにオフ状態に制御されることがあるため、感光体ドラム１の除電タイミングを逸してしまう可能性がある。そのため、除電装置３０の光源として兼用される光源として、液晶パネル１０のバックライト１０ｃとともに、定着装置２０の赤外線ヒータ２５を併用することが好ましい。

なお、本実施の形態１では、除電装置３０の光源として画像形成装置本体１００の内部に設置された光源（液晶パネル１０のバックライト１０ｃなどである。）を用いた。これに対して、除電装置３０の光源として画像形成装置本体１００の外部にある光源（太陽や、画像形成装置１００が設置された部屋の照明器具などである。）を用いることもできる。
詳しくは、図６に示すように、除電装置３０には、画像形成装置本体１００の外部の光源から照射された光を集光する集光部３１が設けられている。集光部３１は、その集光面が画像形成装置１００の外部に露呈していて、外光を集光できるように構成されている。また、画像形成装置１００には、集光部３１の集光面の集光面を開閉したり、その集光面の開放率を可変したりできるように、モータ６１による駆動によって回転軸３５ａを中心に回動可能（移動可能）に構成されたシャッタ部材３５が設けられている。このシャッタ部材３５とモータ６１とは、除電装置３０の照射部３２から除電位置に照射する光の照射量を可変する可変手段として機能するものであって、本実施の形態１のものと同様に制御される。
すなわち、制御部による制御によって、集光部３１による集光率を最大の１００％にしたい場合には図６にて実線で示すように集光部３１の集光面の全面がシャッタ部材３５によって遮られないようにシャッタ部材３５を回動させたり、集光部３１による集光率を最小の０％にしたい場合には図６にて破線で示すように集光部３１の集光面の全面がシャッタ部材３５によって遮られるようにシャッタ部材３５を回動させたり、集光部３１による集光率をその中間値にしたい場合にはそれらの中間の回動位置になるようにシャッタ部材３５を回動させたり、することになる。
このような場合であっても、本実施の形態１のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態１における画像形成装置１００は、感光体ドラム１（像担持体）の表面電位を除電する除電装置３０に、液晶パネル１０（被照射物）のバックライト１０ｃ（光源）から照射された光を集光する集光部３１と、感光体ドラム１における除電位置に向けて除電光Ｋを照射する照射部３２と、集光部３１から照射部３２に向けて光を伝送する光ファイバケーブル３３と、照射部３２から除電位置に照射する除電光Ｋの照射量を可変する可変手段（モータ６０）と、が設けられている。
これにより、除電装置３０の光源として専用の光源を設けることなく別の光源を兼用する場合であっても、感光体ドラム１に形成されるトナー像が異常画像となってしまう不具合や、感光体ドラム１の光劣化が早められてしまう不具合を軽減することができる。

実施の形態２．
図７及び図８にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における画像形成装置１００の作像部６の近傍を拡大して示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。また、図８は、変形例５としての作像部の近傍を拡大して示す構成図であって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。
本実施の形態２における画像形成装置は、２つの除電装置３０Ａ、３０Ｂが設置されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図５に示すように、本実施の形態２における画像形成装置１００にも、前記実施の形態１のものと同様に、画像形成装置本体１００に設置された光源（液晶パネル１０のバックライト１０ｃである。）を用いた除電装置３０Ａ（第１の除電装置）が設置されている。この第１の除電装置３０Ａは、概ね、前記実施の形態１のものと同様に構成され動作するものである。
ここで、本実施の形態２でおける画像形成装置１００には、第１の除電装置３０Ａとは別に、除電位置で感光体ドラム１の表面電位を除電する第２の除電装置３０Ｂが設置されている。この第２の除電装置３０Ｂは、外光（太陽光や、画像形成装置１００が設置された部屋の照明光などである。）を集光して除電光ＫＢとして感光体ドラム１上に照射するものであって、概ね、前記実施の形態１の変形例として図６を用いて説明したものと同様に構成され動作するものである。

詳しくは、図７に示すように、第２の除電装置３０Ｂには、画像形成装置本体１００の外部の光源から照射された光を集光する集光部３１や、光ファイバケーブル３３を介して集光部３１に接続された照射部３２、が設けられている。第２の除電装置３０Ｂの集光部３１は、その集光面が画像形成装置１００の外部に露呈していて、外光を集光できるように構成されている。また、画像形成装置１００には、集光部３１の集光面の集光面を開閉したり、その集光面の開放率を可変したりできるように、モータ６１による駆動によって回転軸３５ａを中心に回動可能（移動可能）に構成されたシャッタ部材３５が設けられている。このシャッタ部材３５とモータ６１とは、第２の除電装置３０Ｂの照射部３２から除電位置に照射する光の照射量を可変する可変手段として機能するものであって、第１の除電装置３０Ｂのものとは別々に制御できるように構成されている。すなわち、第１の除電装置３０Ａを用いた除電工程と、第２の除電装置３０ＡＢ用いた除電工程と、を切り替えたり、それぞれの除電工程の比率を可変したりできるように構成されている。

このように画像形成装置本体１００に設置された光源（バックライト１０ｃ）を用いた第１の除電装置３０Ａとは別に、外光を用いた第２の除電装置３０Ｂを設けることで、除電工程のバリエーションを広げることができる。例えば、第１の除電装置３０Ａの光源が劣化したり光路が汚れたりするなどして、第１の除電装置３０Ａを用いた除電工程では充分な除電光ＫＡの光量を確保できないような場合には、その光量の不足分を補完するように、第２の除電装置３０Ｂを用いた除電工程を合わせておこなったり、第２の除電装置３０Ｂを用いた除電工程に切り替えたりすることができる。そのため、経時においても安定した除電工程をおこなうことができる。

ここで、本実施の形態２では、上述したように安定した除電工程をおこなうために、第１の除電装置３０Ａの可変手段（モータ６０）と第２の除電装置３０Ｂの可変手段（シャッタ部材３５及びモータ６１）とを別々に制御して、第１の除電装置３０Ａの照射部３２から除電位置に照射する除電光ＫＡの照射量と、第２の除電装置３０Ｂの照射部３２から除電位置に照射する除電光ＫＢの照射量と、の比率を可変して、最終的に除電位置に照射される光の照射量を調整している。

詳しくは、本実施の形態２では、タイマー６５（制御をおこなう時間を設定ができるものである。）に入力された時間に基いて、上述した２つの除電光ＫＡ、ＫＢの比率が可変されることになる。
具体的に、外光を取り入れやすい日中には、第２の除電装置３０Ｂによる除電工程の度合い（外光による除電光ＫＢの照射量）を上げて、第１の除電装置３０Ａによる除電工程の度合い（内光による除電光ＫＡの照射量）を下げるようにする。これに対して、外光を取り入れにくい夜間には、第２の除電装置３０Ｂによる除電工程の度合い（外光による除電光ＫＢの照射量）を下げて、第１の除電装置３０Ａによる除電工程の度合い（内光による除電光ＫＡの照射量）を上げるようにする。そして、そのような制御が可能になるように、タイマー６５に太陽光を取り入れやすい日照時間帯を設定したり、タイマー６５に照明光を取り入れやすい勤務時間帯を設定したりして、そのようにタイマー６５に設定された時間（時間帯）に基いて上述したような切り替えがおこなわれることになる。
このような制御をおこなうことで、効率的で安定した除電工程をおこなうことができる。

なお、図８に示すように、本実施の形態２において、第１の除電装置３０Ａの光源として、前記実施の形態１の変形例として図５を用いて説明したものと同様に、定着装置２０の赤外線ヒータ２５を用いることもできる。

また、図８に示すように、本実施の形態２において、外部の光源から照射される外光の照度を検知する照度検知手段としての照度検知センサ６６の検知結果に基いて、２つの除電光ＫＡ、ＫＢの比率を可変することもできる。
詳しくは、照度検知センサ６６（照度検知手段）は、光半導体などからなる公知のものであって、画像形成装置本体１００の外部に露呈する位置（図８の例では、シャッタ部材３５の外周面上である。）に設置されている。そして、照度検知センサ６６によって検知された照度が高くて、外光を取り入れやすい環境であるときには、第２の除電装置３０Ｂによる除電工程の度合い（外光による除電光ＫＢの照射量）を上げて、第１の除電装置３０Ａによる除電工程の度合い（内光による除電光ＫＡの照射量）を下げるようにする。これに対して、照度検知センサ６６によって検知された照度が低くて、外光を取り入れにくい環境であるときには、第２の除電装置３０Ｂによる除電工程の度合い（外光による除電光ＫＢの照射量）を下げて、第１の除電装置３０Ａによる除電工程の度合い（内光による除電光ＫＡの照射量）を上げるようにする。
このような制御をおこなうことで、効率的で安定した除電工程をさらに確実におこなうことができる。

以上説明したように、本実施の形態２における画像形成装置１００は、感光体ドラム１（像担持体）の表面電位を除電する除電装置３０Ａに、液晶パネル１０（被照射物）のバックライト１０ｃ（光源）から照射された光を集光する集光部３１と、感光体ドラム１における除電位置に向けて除電光Ｋを照射する照射部３２と、集光部３１から照射部３２に向けて光を伝送する光ファイバケーブル３３と、照射部３２から除電位置に照射する除電光ＫＡの照射量を可変する可変手段（モータ６０）と、が設けられている。
これにより、除電装置３０Ａの光源として専用の光源を設けることなく別の光源を兼用する場合であっても、感光体ドラム１に形成されるトナー像が異常画像となってしまう不具合や、感光体ドラム１の光劣化が早められてしまう不具合を軽減することができる。

なお、前記各実施の形態では、作像部として１つの感光体ドラム１が設置されたモノクロ画像形成装置１００に対して本発明を適用したが、作像部として複数色のトナーに対応した複数の感光体ドラムが中間転写ベルトに対向するように設置されたカラー画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。

また、前記各実施の形態では、感光体ドラム１（像担持体）と、帯電部４と、現像部５と、クリーニング部２と、を一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、感光体ドラム（像担持体）と、帯電部と、現像部と、クリーニング部と、をそれぞれ別々のユニットとして、画像形成装置本体に対して着脱可能（交換可能）に構成することもできる。
なお、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部（クリーニング装置）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

また、前記各実施の形態では、除電装置３０（第１の除電装置３０Ａ）の光源として、液晶パネル１０のバックライト１０ｃや、定着装置２０の赤外線ヒータ２５などのように、感光体ドラム１とは異なる被照射物に光を照射するための光源を用いた。これに対して、除電装置３０（第１の除電装置３０Ａ）の光源として、露光部７の光源などのように、感光体ドラム１における除電位置とは異なる位置に光を照射するための光源を用いることもできる。また、除電装置３０（第１の除電装置３０Ａ）の光源として、液晶パネル１０や定着装置２０ではなく、感光体ドラム１とは異なる被照射物に光を照射するための光源を用いることもできる。
また、前記各実施の形態では、除電装置３０によって除電光Ｋ（Ｋ１、Ｋ２）が照射される除電位置を、クリーニング部２に対して感光体ドラム１の回転方向下流側の位置であって、帯電部４に対して感光体ドラム１の回転方向上流側の位置とした。これに対して、除電装置３０によって除電光Ｋ（Ｋ１、Ｋ２）が照射される除電位置を、転写位置に対して感光体ドラム１の回転方向下流側の位置であって、クリーニング部２に対して感光体ドラム１の回転方向上流側の位置とすることもできる。
そして、それらのような場合であっても、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 感光体ドラム（像担持体）、
２ クリーニング部（クリーニング装置）、
４ 帯電部、
６ プロセスカートリッジ（作像部）、
９ 転写ローラ（転写部材）、
１０ 液晶パネル、
１０ｃ バックライト、
２０ 定着装置、
２５ 赤外線ヒータ、
３０ 除電装置、
３０Ａ 第１の除電装置（除電装置）、 ３０Ｂ 第２の除電装置、
３１ 集光部、
３１ａ、３２ａ 回転軸、
３２ 照射部、
３３ 光ファイバケーブル、
３５ シャッタ部材（可変手段）、
６０ モータ（可変手段）、
１００ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
Ｐ 記録媒体、 Ｌ 露光光、 Ｋ 除電光。

特開昭６０−２２１７４号公報 特開昭６３−５８３８０号公報 特開２００８−８７２０２号公報

Claims (11)

1. 所定方向に走行して、その表面に形成された潜像が現像されてトナー像が担持される像担持体と、
   所定の除電位置で前記像担持体の表面電位を除電する除電装置と、
   前記像担持体とは異なる被照射物、又は、前記像担持体における前記除電位置とは異なる位置、に光を照射するための光源と、
   を備え、
   前記除電装置は、
   前記光源から照射された光を集光する集光部と、
   前記像担持体における前記除電位置に向けて光を照射する照射部と、
   前記集光部から前記照射部に向けて光を伝送する光ファイバケーブルと、
   前記照射部から前記除電位置に照射する光の照射量を可変する可変手段と、
   を具備したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光源は、液晶パネルのバックライトであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記光源は、定着装置の赤外線ヒータであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成装置本体の外部の光源から照射された光を集光する集光部と、前記像担持体における前記除電位置に向けて光を照射する照射部と、前記集光部から前記照射部に向けて光を伝送する光ファイバケーブルと、前記照射部から前記除電位置に照射する光の照射量を可変する可変手段と、を具備して、前記除電位置で前記像担持体の表面電位を除電する第２の除電装置を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記除電装置の可変手段と前記第２の除電装置の可変手段とを別々に制御して、前記除電装置の照射部から前記除電位置に照射する光の照射量と、前記第２の除電装置の照射部から前記除電位置に照射する光の照射量と、の比率を可変して、最終的に前記除電位置に照射される光の照射量を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記比率は、前記外部の光源から照射される外光の照度を検知する照度検知手段の検知結果、又は、タイマーに入力された時間、に基いて可変されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 所定方向に走行して、その表面に形成された潜像が現像されてトナー像が担持される像担持体と、
   所定の除電位置で前記像担持体の表面電位を除電する除電装置と、
   を備え、
   前記除電装置は、
   画像形成装置本体の外部の光源から照射された光を集光する集光部と、
   前記像担持体における前記除電位置に向けて光を照射する照射部と、
   前記集光部から前記照射部に向けて光を伝送する光ファイバケーブルと、
   前記照射部から前記除電位置に照射する光の照射量を可変する可変手段と、
   を具備したことを特徴とする画像形成装置。
8. 前記可変手段は、前記集光部を回動して前記光源に対する前記集光部の向きを可変することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記可変手段は、前記照射部を回動して前記像担持体に対する前記照射部の向きを可変することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記可変手段は、前記光源と前記集光部との間の位置、又は、前記照射部と前記像担持体との間の位置、に移動可能に構成されたシャッタ部材であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記可変手段は、前記像担持体の劣化の程度、前記像担持体の表面にトナー像が形成されるタイミング、当該トナー像の明度、のうち少なくとも１つに応じて前記照射量を可変することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。

Images