(57)【要約】      （修正有）【課題】帯電ワイヤーへの放電生成物及び飛散トナーの付着を低減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電ワイヤー７１と当該帯電ワイヤーを格納するシールドケース７２とを有する帯電装置７０を備え、帯電装置のシールドケースは、感光体４３の感光面に対向する開口部７２１ａと、シールドケース内に外気を取り込む導入口７２３ａと、シールドケースから排気を行う排気口７２２ａとが形成され、シールドケースの排気口側に隣接し、画像形成装置の外部に排気を行う排出ダクト７６と、シールドケースの導入口の開閉を行うシャッター７５１とその開閉動作を行う開閉機構とを有するシャッター装置と、帯電装置による感光体に対する帯電動作中はシャッターが導入口を閉じた閉塞状態とし、帯電動作が終了するとシャッターが導入口を開いた開放状態となるように開閉機構を制御する制御部とを備える。【選択図】図３
2014238530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電ワイヤーと当該帯電ワイヤーを格納するシールドケースとを有する帯電装置と、
前記帯電装置によりその感光面が帯電状態となる感光体と、
前記感光体の感光面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記感光体の感光面に、前記静電潜像に基づくトナー像を形成する現像装置とを備える画像形成装置において、
前記帯電装置のシールドケースは、前記感光体の感光面に対向する開口部と、前記シールドケース内に外気を取り込む導入口と、前記シールドケースから排気を行う排気口とが形成され、
前記シールドケースの排気口側に隣接し、前記画像形成装置の外部に排気を行う排出ダクトと、
前記シールドケースの導入口の開閉を行うシャッターと当該シャッターの開閉動作を行う開閉機構とを有するシャッター装置と、
前記帯電装置による前記感光体に対する帯電動作中は前記シャッターが前記導入口を閉じた閉塞状態とし、前記帯電動作が終了すると前記シャッターが前記導入口を開いた開放状態となるように前記開閉機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記導入口と前記排気口とは、前記シールドケースにおいて前記帯電ワイヤーを挟んで互いに逆となる位置に形成され、
前記シールドケースは、前記導入口が底部に位置するように画像形成装置内に装備されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記帯電装置による前記感光体に対する帯電動作の終了から第一の規定時間が経過するまで前記シャッターが前記開放状態を維持してから閉塞状態となるように前記開閉機構を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記導入口の一部の範囲をトナーを捕集するフィルターで覆い、
前記開閉機構は、前記開放状態として、前記導入口の全てを開いた全開放状態と前記導入口のフィルターで覆われた部分のみを開いた半開放状態の二段階に前記シャッターを切り替え可能とし、
前記制御部は、
前記帯電装置による前記感光体に対する帯電動作の終了から第二の規定時間が経過するまで前記シャッターが前記全開放状態を維持し、その後、さらに第三の規定時間が経過するまで前記シャッターが前記半開放状態を維持してから前記閉塞状態となるように前記開閉機構を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記排出ダクトを通じて前記画像形成装置の外部に送風を行うファンを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記排出ダクトを通じて前記画像形成装置の外部に送風を行うファンを備え、
前記制御部は、
前記帯電装置の帯電動作を経て、前記開放状態となった前記シャッターが再び前記閉塞状態に戻ってから第四の規定時間が経過するまで送風状態を維持してから停止するよう前記ファンを制御することを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記排出ダクトを、前記シールドケースの前記感光体の感光面の移動方向下流側に隣接する配置としたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一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、帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー画像を用紙に転写して画像形成を行う画像形成装置では、感光体にトナー像を形成するために、その表面を帯電させるための帯電装置を備えている。
この帯電装置は、帯電ワイヤーと当該帯電ワイヤーを格納するシールドケースと当該シールドケースの開口に設けられたグリッドとを備えており、シールドケースは、その開口を感光体の外周面に近接対向させた状態で画像形成装置内に取り付けられている。そして、帯電ワイヤーに所定の高電圧を印加してコロナ放電を行うことで感光体の外周面上を帯電させている。
このような帯電装置は、帯電ワイヤーがコロナ放電を行うので、オゾンや窒素酸化物等の活性物質及びそれらの反応生成物等からなる放電生成物が発生し、これが感光体の表面に付着すると、その表面抵抗の低下や劣化を生じて画像ボケ等の画像品質低下の原因となる。
【０００３】
このため、従来の帯電装置は、シールドケースの背面側に通風口を設けると共に当該通風口からシールドケース内の排気を行う排気装置を設けている（例えば、特許文献１参照）。また、上記排気装置は、シールドケースに併設され、シールドケースの排気が通過する排気室を有し、当該排気室の内部には放電生成物の吸収・分解部材を備えている。
このような排気装置を設けることによって、シールドケースの内部にオゾン等が発生した場合でも、排気装置がシールドケースの背面側から吸引し、感光体に対する放電生成物の付着の防止を図っていた。
【０００４】
また、他の帯電装置では、シールドケースの開口にシャッターを設け、画像形成終了後、一定の待機時間が経過するとシャッターを閉じて、感光体への放電生成物の付着の防止を図っていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−１９４９６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８６２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の帯電装置では、シールドケースの背面側に設けた排気装置によりシールドケース内の排気を行うので、開口側からの放電生成物の放出を防止することができるが、開口から感光体の表面に付された潤滑剤や現像器から漏れた飛散トナーを吸い込んで帯電ワイヤーに付着し、帯電性能の低下を生じるという問題があった。
また、特許文献２に記載の帯電装置では、シャッターによりシールドケース内への潤滑剤や飛散トナーの侵入を防ぐことができるが、放電生成物が帯電ワイヤーに付着するという問題があった。上記放電生成物に含まれる窒素酸化物が空気中の水分と反応して硝酸アンモニウムが生じ、これが帯電ワイヤーに付着すると、さらなる水分吸収によって玉状となって、帯電ムラを生じさせ、形成画像の画質低下の原因となっていた。
【０００７】
本発明は、帯電装置内の飛散トナー及び放電生成物による付着を低減する画像形成装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、帯電ワイヤーと当該帯電ワイヤーを格納するシールドケースとを有する帯電装置と、前記帯電装置によりその感光面が帯電状態となる感光体と、前記感光体の感光面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の感光面に、前記静電潜像に基づくトナー像を形成する現像装置とを備える画像形成装置において、前記帯電装置のシールドケースは、前記感光体の感光面に対向する開口部と、前記シールドケース内に外気を取り込む導入口と、前記シールドケースから排気を行う排気口とが形成され、前記シールドケースの排気口側に隣接し、前記画像形成装置の外部に排気を行う排出ダクトと、前記シールドケースの導入口の開閉を行うシャッターと当該シャッターの開閉動作を行う開閉機構とを有するシャッター装置と、前記帯電装置による前記感光体に対する帯電動作中は前記シャッターが前記導入口を閉じた閉塞状態とし、前記帯電動作が終了すると前記シャッターが前記導入口を開いた開放状態となるように前記開閉機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明は、前記導入口と前記排気口とは、前記シールドケースにおいて前記帯電ワイヤーを挟んで互いに逆となる位置に形成され、前記シールドケースは、前記導入口が底部に位置するように画像形成装置内に装備されている構成としても良い。
【００１０】
さらに、本発明は、前記制御部は、前記帯電装置による前記感光体に対する帯電動作の終了から第一の規定時間が経過するまで前記シャッターが前記開放状態を維持してから閉塞状態となるように前記開閉機構を制御する構成としても良い。
【００１１】
さらに、本発明は、前記導入口の一部の範囲をトナーを捕集するフィルターで覆い、前記開閉機構は、前記開放状態として、前記導入口の全てを開いた全開放状態と前記導入口のフィルターで覆われた部分のみを開いた半開放状態の二段階に前記シャッターを切り替え可能とし、前記制御部は、前記帯電装置による前記感光体に対する帯電動作の終了から第二の規定時間が経過するまで前記シャッターが前記全開放状態を維持し、その後、さらに第三の規定時間が経過するまで前記シャッターが前記半開放状態を維持してから前記閉塞状態となるように前記開閉機構を制御する構成としても良い。
【００１２】
さらに、本発明は、前記排出ダクトを通じて前記画像形成装置の外部に送風を行うファンを備える構成としても良い。
【００１３】
さらに、本発明は、前記排出ダクトを通じて前記画像形成装置の外部に送風を行うファンを備え、前記制御部は、前記帯電装置の帯電動作を経て、前記開放状態となった前記シャッターが再び前記閉塞状態に戻ってから第四の規定時間が経過するまで送風状態を維持してから停止するよう前記ファンを制御する構成としても良い。
【００１４】
さらに、本発明は、前記排出ダクトを、前記シールドケースの前記感光体の感光面の移動方向下流側に隣接する配置とする構成としても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、帯電動作中は帯電ワイヤーから生じるオゾン風を利用してシールドケースの導入口を閉じたままの状態で排気口から排出ダクトに放電生成物を排出し、帯電動作が終了すると、シールドケースの導入口を開き、当該導入口から排気口への気体の流通を可能な状態として放電生成物を排出する。
上述のように、帯電動作中は導入口を閉じると共に排気口からはオゾン風が吹き出しているので、当該導入口及び排気口からのトナーや潤滑剤の侵入を防ぐと共に放電生成物をシールドケース外に排出することができる。
また、帯電動作終了後はシールドケースの導入口を開くので、当該導入口から排気口への流れを作ることができ、シールドケース内の放電生成物を効果的に排出ダクトに排出することが可能となる。
つまり、上記の構成により、帯電ワイヤーに対する飛散トナーや潤滑剤、放電生成物の付着を効果的に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】帯電装置の一部の構成を示す断面図である。
【図４】帯電装置の一部の構成を示す断面図である。
【図５】制御部が行う帯電装置及び排出ダクトの動作制御を示すフローチャートである。
【図６】帯電装置の一部の構成の配置を換えた場合を例示する断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の帯電装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の帯電装置を示す断面図である。
【図９】第２の実施形態において、制御部が行う帯電装置及び排出ダクトの動作制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施形態］
以下図面を参照して、本発明の第１の実施形態としての画像形成装置１について説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００１８】
［画像形成装置の概略構成］
まず、図１及び図２を参照して、本発明に係る画像形成装置１の装置構成を説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。図２は、画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１、２に示す画像形成装置１は、原稿に形成されているカラー画像を読み取って取得された画像データ、又は、ネットワークを介して外部の情報機器（例えばパーソナルコンピューター）から入力された画像データに基づいて、用紙に色を重ね合わせることにより画像を形成する。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する感光体としての感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋを被転写体（画像形成装置１では中間転写ベルト４７ａ）の走行方向に直列配置し、被転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式の画像形成装置である。
【００２０】
図１、２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着装置６０及び制御部８０を備えて構成される。
【００２１】
［制御部］
制御部８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３等を備えて構成されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ８３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロック（画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着装置６０等）の動作を集中制御する。このとき、記憶部（不図示）に格納されている各種データが参照される。記憶部は、例えば不揮発性の半導体メモリー（いわゆるフラッシュメモリー）や、ハードディスクドライブで構成される。
【００２２】
また、制御部８０は、通信部（不図示）を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。通信部は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００２３】
［画像読取部］
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えて構成される。
【００２４】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
【００２５】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０によって読み取られた画像（アナログ画像信号）には、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２６】
［操作表示部］
操作表示部２０は、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部８０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部８０に出力する。
【００２７】
また、この操作部２２からは、後述する帯電装置７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋの制御における規定の開放時間及び規定の換気時間がユーザーにより入力される。
操作部２２から入力された規定の開放時間及び規定の換気時間については、制御部８０の記憶部に設定情報として記録される。
【００２８】
［画像処理部］
画像処理部３０は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路等を備えて構成される。画像処理部３０は、画像読取部１０からのアナログ画像信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによりデジタル画像データ（ＲＧＢ信号）を生成する。また、画像処理部３０は、このデジタル画像データに、色変換処理、初期設定又はユーザー設定に応じた補正処理（シェーディング補正等）、及び圧縮処理等を施す。これらの処理が施されたデジタル画像データ（ＹＭＣＫ信号）に基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２９】
［画像形成部：概要］
画像形成部４０は、図１に示すように、異なる色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応して設けられた、露光装置４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、現像装置４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ、感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ、帯電装置７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋ、排出ダクト７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋ、クリーニング装置４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋ、一次転写ローラー４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ、及び中間転写ユニット４７等を備えて構成される。
【００３０】
なお、上記露光装置４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、現像装置４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ、感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ、帯電装置７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋ、クリーニング装置４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋ、一次転写ローラー４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋは、各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋごとにその構造及び構成に違いはなく同一である。但し、例外として、現像装置４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋはそれぞれ異なる色成分のトナーを収容している点が異なっている。
従って、上記露光装置、現像装置、感光体ドラム、帯電装置、クリーニング装置及び一次転写ローラーのそれぞれについて、それぞれの装置ごとに共通する構造及び構成について説明する場合には、必要に応じて、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」を除いた符号を使用することで重複する説明を省略するものとする。
【００３１】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体ドラム４３は、アルミ材よりなる円筒状の金属基体の外周面上に、保護層としてのオーバーコート層を設けた有機感光体層（ＯＰＣ）が形成され、これを感光面とする像担持体である。感光体ドラム４３は、接地された状態で後述する中間転写ベルト４７ａに従動して図１及び後述する図３における反時計方向に回転される。
【００３２】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの帯電装置７０は、スコロトロン式であって、その長手方向を感光体ドラム４３の回転軸方向に沿わせた状態で対応する感光体ドラム４３に近接配設されおり、トナーと同極性のコロナ放電によって、当該感光体ドラム４３の表面に一様な電位を与える。
また、各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの排出ダクト７６は、帯電装置７０に併設され、主に帯電装置７０から発生する放電生成物を画像形成装置１の外部に排気する。
なお、この帯電装置７０及び排出ダクト７６の詳細については図３及び図４を用いて後述する。
【００３３】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光装置４１は、例えばポリゴンミラーなどによって感光体ドラム４３の回転軸と平行に走査を行い、一様に帯電された対応する感光体ドラム４３の表面上に画像データに基づいて像露光を行うことにより静電潜像を形成させる。
【００３４】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニング装置４５は、一次転写後に対応する感光体ドラム４３上に残留した残留トナーを回収する。
また、クリーニング装置４５の感光体ドラム４３の回転方向下流側には図示しない潤滑剤の塗布機構が隣接状態で設けられており、対応する感光体ドラム４３の感光面に潤滑剤の塗布を行っている。
ベルトクリーニング装置４８は、二次転写後に中間転写ベルト４７ａに残存するトナーを除去する。
【００３５】
各色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置４２は、対応する色成分の小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤を収容しており、トナーを感光体ドラム４３の表面に搬送して、当該感光体ドラム４３に担持された静電潜像をトナーにより顕像化する。
【００３６】
中間転写ユニット４７は、複数の支持ローラー４７ｂに被転写体となる無端状の中間転写ベルト４７ａが張架されて構成される。一次転写ローラー４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋによって、中間転写ベルト４７ａが感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋに圧接されると、中間転写ベルト４７ａに各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、一次転写された中間転写ベルト４７ａが二次転写ローラー４９によって用紙に圧接されると、用紙にトナー像が二次転写される。
【００３７】
［搬送部］
搬送部５０は、図１に示すように、給紙装置５１、搬送機構５２、及び排紙装置５３等を備えて構成される。給紙装置５１は、三つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃを備えている。これらの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された規格用紙や特殊用紙が予め設定された種類ごとに収容される。給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙は、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構５２により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー５２ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙の傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
【００３８】
そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４７ａのトナー像が用紙の一方の面に一括して二次転写され、定着装置６０に送られる。
【００３９】
［定着装置］
定着装置６０は、図１に示すように、熱源となる加熱ローラー６１と定着ローラー６２とに掛け渡された定着ベルト６３と、加圧ローラー６４とを備え、定着ベルト６３を介して定着ローラー６２に対して加圧ローラー６４が圧接されており、当該圧接部がニップ部を構成している。そして、加熱ローラー６１で加熱された定着ベルト６３と各ローラー６２，６４とによりニップ部を通過する用紙を加熱加圧し、用紙に形成された未定着のトナー像を定着させることを可能としている。
また、定着装置６０は、ニップ部に対して用紙の搬送方向下流側から送風するエア送風部６５を備えており定着ベルト６３からの用紙の分離を促すようになっている。
そして、定着により画像形成された用紙は、排紙ローラー５３ａを備えた排紙装置５３により機外の排紙トレイ５３ｂに排紙される。
【００４０】
［帯電装置と排出ダクトの詳細］
前述したように、帯電装置７０と排出ダクト７６について図３及び図４に基づいて詳細に説明する。
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ成分の帯電装置７０は、所定の電圧が印加されて感光体ドラム４３の外周の感光面にコロナ放電を行う帯電ワイヤー７１と、この帯電ワイヤー７１を内部で張架支持する筐体としてのシールドケース７２と、帯電ワイヤー７１のコロナ放電を感光面に対して均一に行う為のグリッド７３とを備えている。
【００４１】
シールドケース７２は、ステンレス等の導電性材料からなる略直方体の箱体であって、その長手方向を感光体ドラム４３の回転中心線方向に平行に向けた状態で画像形成装置１内に装備されている。また、このシールドケース７２は、感光体ドラム４３の外周の感光面の近傍であって、露光装置４１及び現像装置４２に対して感光体ドラム４３の回転方向（感光面の移動方向）上流側且つ現像装置４２の下方に配置されている。また、このシールドケース７２は、画像形成装置１の装置内部に対して着脱可能に取り付けられており、帯電装置７０全体を交換することが可能となっている。
【００４２】
また、シールドケース７２は、感光体ドラム４３の感光面に直方体形状の一面を対向させており、この対向面７２１にはそのほぼ全体を開放状態とした開口部７２１ａが形成されている。
シールドケース７２は、この対向面７２１が垂直状態よりも幾分上側に傾斜した方向を向くように、全体的に傾斜状態で設置されている。
また、対向面７２１に対して感光体ドラム４３の回転方向下流側で隣接する上面７２２における対向面７２１側の端部には、シールドケース７２のほぼ全長に渡って、シールドケース７２から排気を行う為の排気口７２２ａが形成されている。
また、対向面７２１の逆側に位置する背面７２３における下端部には、シールドケース７２のほぼ全長に渡って、シールドケース７２の内部に外気を取り込むための導入口７２３ａが形成されている。
【００４３】
シールドケース７２は、前述したように全体的に傾斜した状態で設置されているため、上記背面７２３の下端部に形成された導入口７２３ａは、シールドケース７２全体の底部に位置した状態となる。シールドケース７２内の帯電ワイヤー７１のコロナ放電時に発生するオゾンや窒素酸化物等からなる放電生成物は重力方向下方に溜まる性質がある。
そこで、導入口７２３ａをシールドケース７２の底部に配置することでシールドケース７２の内底部に溜まった放電生成物を効果的に排気できる。
【００４４】
また、帯電ワイヤー７１は、感光体ドラム４３の回転中心線方向に沿った状態で、シールドケース７２の長手方向の両端部に位置する側面部の中心に取り付けられている。従って、上記排気口７２２ａと導入口７２３ａとは、シールドケース７２において帯電ワイヤー７１を挟んで互いに逆側に位置している。このため、導入口７２３ａから取り込まれた外気が排気口７２２ａから抜ける場合に、外気は必ず帯電ワイヤー７１を通過することとなり、帯電ワイヤー７１から発生する放電生成物の排気を効果的に行うことが可能となっている。
なお、これら導入口７２３ａ及び排気口７２２ａは、複数のスリットや複数の小孔から形成しても良い。
【００４５】
上記帯電ワイヤー７１は、例えばタングステンからなり、表面に金メッキが施されている。
また、グリッド７３は板状又はシート状に形成されており、シールドケース７２の開口部７２１ａの全体を覆うように装備されている。かかるグリッド７３は、導電性、例えばステンレスから形成されており、そのほぼ全面にはレーザー加工又はエッチング加工によりメッシュ構造が形成されている。
【００４６】
上記帯電ワイヤー７１とグリッド７３とには高電圧回路７４（図２参照）が接続されており、これらの間に高電圧を印加することにより、帯電ワイヤー７１からグリッド７３を介して感光体ドラム４３の感光面にコロナ放電を行うことができる。従って、コロナ放電中に感光体ドラム４３を一定速度で回転駆動することにより、その感光面を正又は負極性に均一に帯電することが可能となっている。
高電圧回路７４による感光体ドラム４３の感光面に対する帯電の実行と停止は制御部８０によって制御される。
【００４７】
また、シールドケース７２の背面７２３には、導入口７２３ａを開閉可能なシャッター装置７５（図２参照）が設けられている。このシャッター装置７５は、シールドケース７２の背面７２３に沿って上下動可能に支持されたシャッター７５１とシャッター７５１に上下動を付与して導入口７２３ａの開放状態と閉塞状態とに切り換える動作を行う図示しない開閉機構とを備えている。
即ち、上記シャッター装置７５の開閉機構は、例えば、モーターやソレノイドなどのアクチュエーターを駆動源としてシャッター７５１の開閉動作を行い、当該アクチュエーターの動作は制御部８０により制御される。
つまり、シールドケース７２の導入口７２３ａは、制御部８０の制御により開閉されるようになっている。
【００４８】
［排出ダクト］
図３及び図４に示すように、帯電装置７０の感光体ドラム４３の回転方向下流側には、排出ダクト７６が隣接して配置されている。この排出ダクト７６は、帯電装置７０とその下流側に位置する現像装置４２との間に配置されている。
この排出ダクト７６は、シールドケース７２の排気口７２２ａと近接対向する吸気口７６１を備え、画像形成装置１の外部まで延びて機外への排気を可能とする。また、排出ダクト７６には、機外への排気を行う方向へ送風するファン７６２が設けられている。
従って、ファン７６２の駆動により、吸気口７６１から積極的に吸引を行い、機外への排気を行うことが可能となっている。
なお、排出ダクト７６のファン７６２の駆動と停止及び駆動時の風量は、制御部８０に制御される。
ファン７６２の駆動時の風量は操作部２２により任意に設定可能である。ファンの駆動時の風量が大きすぎる場合には、現像装置４２から余分にトナーを引き寄せて帯電装置７０のシールドケース７２内をトナーで汚す虞があり、風量が適量であれば現像装置４２から漏れた少量のトナーを吸引し、排出ダクト７６を通じて機外に排出することができる。
【００４９】
［画像形成における帯電装置の制御］
制御部８０が行う画像形成における帯電装置７０及び排出ダクト７６の制御について図３及び図４に基づいて説明する。この制御は、ＲＯＭ８２に格納された制御プログラムをＣＰＵ８１が実行することにより行われる。
【００５０】
制御部８０は、帯電ワイヤー７１からコロナ放電を行って感光体ドラム４３の感光面を帯電させている間、シャッター７５１がシールドケース７２の導入口７２３ａを閉塞状態となるよう開閉機構を制御する。そして、帯電動作の終了から「第一の規定時間」としての規定の開放時間が経過するまではシャッター７５１を開放状態に維持し、その後、閉塞状態に戻すように開閉機構を制御する。
また、制御部８０は、帯電の開始からファン７６２の駆動を開始し、帯電終了後にシャッター７５１が開放状態から閉塞状態に戻され、さらに、「第四の規定時間」としての規定の換気時間が経過するまでファン７６２の駆動を継続し、その後、停止するよう制御する。
【００５１】
上記制御において、規定の開放時間と規定の換気時間とについては、いずれも操作部２２からユーザーが任意の時間を適宜設定することができる。
また、上記帯電装置７０及び排出ダクト７６の制御は、各色成分の帯電装置７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋごとに、それぞれが個別のタイミングで開始される。
【００５２】
［画像形成処理の全体的な流れ］
次に、画像形成装置１における画像形成処理の全体的な流れについて説明する。
まず、制御部８０の制御により、画像読取部１０の自動原稿給紙装置１１から原稿画像走査装置１２に原稿が搬送され、原稿画像の読み取りが行われる。
次いで、画像処理部３０においてデジタル画像データが生成され、さらに、当該画像データに各種の処理が施される。
これにより最終的に得られた画像データに基づいて、画像形成部４０では画像形成を行う。
まず、各感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋは、帯電装置７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋにより外周面が帯電され、それぞれの露光装置４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋにより各色彩成分の静電潜像が形成され、各現像装置４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋにより各色トナー像が形成される。
そして、中間転写ユニット４７により、各感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋから中間転写ベルト４７ａに各色トナー像が順次重ねて一次転写される。
一方、給紙装置５１では、給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃの中から選択された用紙が送出され、レジストローラー５２ａにより用紙の傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、トナー像が形成された中間転写ベルト４７ａと同期を図りつつ、レジストローラー５２ａから用紙の搬送が開始される。
さらに、トナー像が転写された用紙は、定着装置６０において加熱加圧されて定着された後に、排紙装置５３により機外の排紙トレイ５３ｂに排紙される。
【００５３】
［画像形成における帯電装置及び排出ダクトの制御の流れ］
画像形成における帯電装置７０及び排出ダクト７６の制御の流れを図３及び図４を参照しつつ、図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、ここでは、各色成分の複数の帯電装置及び排出ダクトの中で一つのみに対する制御の流れを示すものとする。
制御部８０は、高電圧回路７４により帯電ワイヤー７１に電圧を印加し、コロナ放電により回転する感光体ドラム４３の感光面に対して帯電を開始する（ステップＳ１）。
この帯電の開始と共に、制御部８０は、シャッター装置７５のシャッター７５１が開放状態にある場合には開閉機構によって閉塞状態に切り換える。また同時に、排出ダクト７６のファン７６２を起動させる（ステップＳ３）。
【００５４】
上記帯電中は、シールドケース７２の導入口７２３ａが閉じられて外気の侵入が阻止された状態にあるが、図３に示すように、帯電ワイヤー７１からオゾン風Ｏが発生するので、その気流によってシールドケース７２内の放電生成物が排気口７２２ａから排出される。また、排出ダクト７６では、ファン７６２が起動しているので、吸気口７６１から積極的に吸気が行われ、放電生成物は開口部７２１ａ側には流れずに、排気口７２２ａ側に誘導される。従って、帯電中に発生する放電生成物は、排出ダクト７６を通じて効果的に機外に排出される。
【００５５】
そして、帯電ワイヤー７１への電圧印加を停止して感光体ドラム４３の帯電を終了すると（ステップＳ５）、帯電ワイヤー７１から生じていたオゾン風Ｏの発生が停止する。
さらに、制御部８０は、開閉機構を制御してシャッター７５１を開放状態とする（ステップＳ７）。これにより、導入口７２３ａが開放されるので、図４に示すように、シールドケース７２内では導入口７２３ａから帯電ワイヤー７１を通過して排気口７２２ａに向かう気流Ｋが形成される。導入口７２３ａはシールドケース７２の底部に位置しているので、帯電ワイヤー７１の周りの放電生成物と底部に残留する放電生成物とを全てシールドケース７２外に排出することが可能である。
【００５６】
そして、制御部８０は、シャッター７５１を開放状態にすると同時に計時を開始して、規定の開放時間の経過を判定する（ステップＳ９）。規定の開放時間が経過していない場合には、判定を継続し、経過した場合には、開閉機構を制御してシャッター７５１を閉塞状態とする（ステップＳ１１）。
このように、帯電完了後の導入口７２３ａの開放を規定の開放時間に制限して行うことにより、シールドケース７２内の残留放電生成物を効果的に排出しつつも、導入口７２３ａからのトナーや潤滑剤の侵入を抑制する。
【００５７】
そして、制御部８０は、シャッター７５１を閉塞状態にすると同時に新たに計時を開始して、規定の換気時間の経過を判定する（ステップＳ１３）。規定の換気時間が経過していない場合には、判定を継続し、経過した場合には、排出ダクト７６のファン７６２を停止するよう制御する（ステップＳ１５）。そして、帯電装置７０及び排出ダクト７６の制御を終了する。
このように、ファン７６２の駆動を規定の換気時間に制限して行うことにより、シールドケース７２内の残留放電生成物を効果的に排出しつつも、排出ダクト７６の吸引により現像装置４２から帯電装置７０側に余分にトナーを引き寄せることを防止している。
【００５８】
［第１の実施形態の技術的な効果］
以上のように、画像形成装置１は、制御部８０の制御により、帯電動作中は導入口７２３ａが閉塞されると共に排気口７２２ａからはオゾン風が吹き出しているので、導入口７２３ａ及び排気口７２２ａからのトナーや潤滑剤の侵入を防ぐと共にシールドケース７２からの放電生成物の排出を行うことができる。
また、帯電動作終了後はシールドケース７２の導入口７２３ａが開放されるので、排出ダクト７６の吸引力と相まって、導入口７２３ａから排気口７２２ａへの流れを作ることができ、シールドケース７２内の放電生成物を効果的に排出ダクト７６に導き、機外へ排出することが可能である。
このため、帯電ワイヤー７１に対する飛散トナーや潤滑剤、放電生成物の付着を効果的に低減することが可能となる。
【００５９】
また、画像形成装置１の制御部８０は、帯電動作が終了してから規定の開放時間が経過するまでの間、シャッター７５１が開放状態となるように開閉機構を制御するので、シールドケース７２からの放電生成物の排出をより効果的に行うことができる。そして、規定の開放時間が経過すると、シャッター７５１が閉塞状態となるよう開閉機構を制御するので、帯電動作の終了後も、導入口７２３ａからのトナーや潤滑剤の侵入を抑制することができ、帯電ワイヤー７１に対する飛散トナーや潤滑剤、放電生成物の付着をさらに効果的に低減することが可能となる。
【００６０】
さらに、画像形成装置１の制御部８０は、シャッター７５１が再び閉塞状態に戻ってから規定の換気時間が経過するまでファン７６２が送風を行い、その後停止するので、シールドケース７２内から十分に放電生成物を排出すると共にシールドケース７２内にトナー等を引き入れることを抑制することが可能となる。
これにより、帯電ワイヤー７１に対する飛散トナーや潤滑剤、放電生成物の付着をさらに効果的に低減することが可能となる。
【００６１】
さらに、画像形成装置１では、排出ダクト７６を、シールドケース７２の感光体の感光面の移動方向下流側、即ち、感光体ドラム４３の回転方向下流側に隣接する配置としている。
これにより、シールドケース７２の感光体ドラム４３の回転方向下流側に配置される現像装置４２とシールドケース７２との間に排出ダクト７６が位置する状態となるので、排出ダクト７６は、現像装置４２から飛散するトナーがシールドケース７２内の帯電ワイヤー７１に至る前に捕捉し、排出することが可能となる。
図６は、排出ダクト７６を感光体ドラム４３の回転方向上流側に配置した場合を例示している。なお、排出ダクト７６の配置に対応して、シールドケース７２の排気口７２２ａも、開口部７２１ａに対して感光体ドラム４３の回転方向下流側の配置から上流側に移設している。
この図６の構成では、排出ダクト７６に対してシールドケース７２が現像装置４２側に位置しているので、図３の構成に比べて、現像装置４２からこぼれたトナーが落下してシールドケース７２内に侵入しやすく、また、飛散したトナーが排出ダクト７６のファン７６２の吸引によりシールドケース７２側に引き寄せられやすくなる。
従って、排出ダクト７６をシールドケース７２に対して感光体ドラム４３の回転方向下流側に隣接する配置とした場合には、排出ダクト７６を回転方向下流側に隣接する配置とした場合よりも、効果的にシールドケース７２へのトナーの侵入を回避し、帯電ワイヤー７１に対するトナーの付着をより効果的に抑制することが可能となることが分かる。
なお、排出ダクト７６を図６に示す配置とした場合でも、制御部８０がシャッター装置７５及び排出ダクト７６に対して図５に示す動作制御を行う場合には、当該制御に基づく帯電ワイヤー７１への飛散トナーや放電生成物等の一定の付着低減効果を得られることは言うまでもない。
【００６２】
［第２の実施形態］
図７及び図８に基づいて、シールドケース７２の導入口７２３ａにトナーを捕集するフィルター７２４を設けた帯電装置７０Ａの例を説明する。なお、この第２の実施形態における画像形成装置は、シールドケース７２にフィルター７２４を設け、帯電動作の際に、帯電装置７０Ａ及び排出ダクト７６について、当該フィルター７２４に固有の動作制御を行う点が、第１の実施形態と異なっている。以下の説明では、第１の実施形態の画像形成装置１と同一の構成については、同一の符号を付して重複する説明は省略し、第２の実施形態の画像形成装置の特徴的な構成及び制御についてのみ説明を行うものとする。
なお、画像形成装置に上記の帯電装置７０Ａを適用する場合には、各色成分ごとに同一構造の帯電装置７０Ａが搭載される。
【００６３】
上記フィルター７２４はその目の粗さが少なくともトナーを捕集可能なものを利用する。そして、フィルター７２４は、シールドケース７２の導入口７２３ａに対して、当該導入口７２３ａの下側の一部分を覆うように取り付けられている。より詳細には、導入口７２３ａにおける、シャッター７５１が導入口７２３ａを閉塞する方向に移動する際の移動方向における下流側の一部分、例えは半分の領域を覆うようにフィルター７２４が取り付けられている。
そして、これに対応して、シャッター７５１による導入口７２３ａの開放状態として、図７に示す導入口７２３ａの全体を開放した「全開放状態」と、図８に示す導入口７２３ａのフィルター７２４で覆われている部分のみを開放した「半開放状態」の二段階で開放するように、制御部８０が開閉機構を制御する。なお、この場合、開閉機構のアクチュエーターとしては、シャッター７５１を「全開放状態」、「半開放状態」、「閉塞状態」とする三位置に位置決め可能なものが使用される。例えば、ステッピングモータやサーボモーター等の動作量が任意に制御可能なものが好適である。
【００６４】
次に、図９のフローチャートにより、上記帯電装置７０Ａ及び排出ダクト７６を用いた帯電動作時の制御内容について説明する。
なお、ここでは、各色成分の複数の帯電装置及び排出ダクトの中で一つのみに対する制御の流れを示すものとする。
制御部８０は、高電圧回路７４により帯電ワイヤー７１に電圧を印加し、コロナ放電により回転する感光体ドラム４３の感光面に対して帯電を開始する（ステップＳ２１）。
この帯電の開始と共に、制御部８０は、シャッター装置７５のシャッター７５１を閉塞状態とし、排出ダクト７６のファン７６２を起動させる（ステップＳ２３）。
帯電動作中において、オゾン風Ｏと排出ダクト７６の吸引とにより放電生成物を排出すると共にシャッター７５１により導入口７２３ａからの飛散トナー等の侵入を抑制する点は帯電装置７０の場合と同一ある。
【００６５】
そして、帯電ワイヤー７１への電圧印加を停止して感光体ドラム４３の帯電を終了すると（ステップＳ２５）、制御部８０は、開閉機構を制御してシャッター７５１を全開放状態とする（ステップＳ２７）。これにより、図７に示すように、導入口７２３ａが全て開放されるので、導入口７２３ａから排気口７２２ａへの円滑な流れを形成し、速やかに放電生成物の排出が行われる。
そして、制御部８０は、シャッター７５１を全開放状態にすると同時に計時を開始して、「第二の規定時間」としての規定の全開放時間の経過を判定する（ステップＳ２９）。規定の全開放時間が経過していない場合には、判定を継続し、経過した場合には、開閉機構を制御してシャッター７５１を半開放状態とする（ステップＳ３１）。
【００６６】
これにより、図８に示すように、導入口７２３ａのフィルター７２４で覆われた部分のみが開放されるので、導入口７２３ａから排気口７２２ａへ流れを形成しつつ導入口７２３ａからの飛散トナーの侵入を抑制することができる。
そして、制御部８０は、シャッター７５１を半開放状態にすると同時に新たに計時を開始して、「第三の規定時間」としての規定の半開放時間の経過を判定する（ステップＳ３３）。規定の半開放時間が経過していない場合には、判定を継続し、経過した場合には、開閉機構を制御してシャッター７５１を閉塞状態とする（ステップＳ３５）。
【００６７】
そして、制御部８０は、シャッター７５１を閉塞状態にすると同時に新たに計時を開始して、規定の換気時間の経過を判定する（ステップＳ３７）。規定の換気時間が経過していない場合には、判定を継続し、経過した場合には、排出ダクト７６のファン７６２を停止するよう制御する（ステップＳ３９）。そして、帯電装置７０Ａ及び排出ダクト７６の制御を終了する。
【００６８】
上記の制御において、「第二の規定時間」としての規定の全開放時間と「第三の規定時間」としての規定の半開放時間と「第四の規定時間」としての規定の換気時間とは、予め、操作表示部２０の操作部２２からユーザーが適宜設定することができ、これらの設定値は制御部８０の記憶部に設定情報として記録される。
【００６９】
上述のように、帯電装置７０Ａは、シールドケース７２の導入口７２３ａにフィルター７２４を装備し、制御部８０が、帯電動作終了時に、導入口７２３ａを全開放状態とフィルター７２４の部分のみを開放した半開放状態とに二段階で開放した後に閉塞するように制御を行っている。このため、帯電動作終了時において、シールドケース７２から放電生成物を効果的に排出すると共に、導入口７２３ａからの飛散トナー及び潤滑剤の侵入をフィルター７２４によってより効果的に抑制することができ、帯電ワイヤー７１に対する飛散トナー、潤滑剤及び放電生成物の付着をさらに効果的に低減することが可能となる。
なお、導入口７２３ａに対するフィルター７２４が覆う範囲の比率は半分でなくとも良く、その比率は適宜調節することが可能だが、半開放状態のシャッター７５１の開度もこれに応じて調節する必要がある。
【００７０】
［その他］
上記第１及び第２実施形態では、排出ダクト７６にファン７６２を設ける場合を例示したが、これを設けず、帯電装置７０の帯電ワイヤー７１から生じるオゾン風等を利用して放電生成物の排気を行うことも可能である。
また、帯電装置７０，７０Ａのグリッド７３は板状、シート状の物を例示したが、例えば平行に複数張設されたワイヤー状の物を使用することも可能である。
また、帯電装置７０，７０Ａはグリッド７３を有するいわゆるスコロトロン式の物を例示したが、例えば、グリッド７３を備えていないコロトロン式の物を使用することも可能である。
また、帯電装置７０，７０Ａの導入口７２３ａは背面７２３に設ける場合を例示したが、対向面７２１に隣接し、上面７２２に対向する下面に設けても良い。その場合でも、導入口は、シールドケースの底部に設けること、帯電ワイヤー７１を挟んで排出口７２２ａの逆側の配置とすることが望ましい。
【００７１】
なお、制御部８０が、シャッター７５１を閉じてから規定の換気時間の経過を待ってからファン７６２を停止させる制御を行っているが、ファン７６２の制御はこれに限られるものではない。例えば、シールドケース７２内の換気が十分であれば、シャッター７５１を閉じた時点でファン７６２も停止させる制御を行っても良い。
【符号の説明】
【００７２】
１  画像形成装置
１０  画像読取部
１１  自動原稿給紙装置
１２  原稿画像走査装置
２０  操作表示部
２１  表示部
２２  操作部
３０  画像処理部
４０  画像形成部
４１，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ  露光装置
４２，４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋ  現像装置
４３，４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ  感光体ドラム（感光体）
４５，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｋ  クリーニング装置
４６，４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋ  一次転写ローラー
４７  中間転写ユニット
４９  二次転写ローラー
５０  搬送部
６０  定着装置
７０，７０Ａ，７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋ  帯電装置
７１  帯電ワイヤー
７２  シールドケース
７３  グリッド
７４  高電圧回路
７５  シャッター装置
７６，７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｋ  排出ダクト
８０  制御部
７２１ａ  開口部
７２２ａ  排気口
７２３ａ  導入口
７２４  フィルター
７５１  シャッター
７６２  ファン
Ｋ  気流
Ｏ  オゾン風
【図１】
2014238530.tif 000003
【図２】
2014238530.tif 000004
【図３】
2014238530.tif 000005
【図４】
2014238530.tif 000006
【図５】
2014238530.tif 000007
【図６】
2014238530.tif 000008
【図７】
2014238530.tif 000009
【図８】
2014238530.tif 000010
【図９】
2014238530.tif 000011