(57)【要約】【課題】コロナ放電によって発生したオゾンや窒素酸化物を帯電装置及び感光体ドラム付近から排除するとともに、帯電装置を長期間使用する場合にも良好な帯電性能を維持する。【解決手段】この画像形成装置には、帯電装置２付近に送風するファン１５及びダクト１６と、この付近の滞留空気を排除するためのファン１７及びダクト１８が設けられている。ファン１５、１７は帯電装置２が駆動時には停止されているため、コロナ放電中に帯電装置２のグリッド２ｃが接触する空気量が少ない。このため、グリッドの表面に酸化物の層が形成されるのを抑制し、帯電性能を維持することができる。そして、ファン１５、１７は帯電装置２が停止直後、所定時間強く駆動され、コロナ放電中に発生したオゾン・窒素酸化物及び現像領域に浮遊するトナー等が感光体ドラム付近から排除される。【選択図】　　図１
2004109538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電電位の差による潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面をコロナ放電によって一様帯電させる帯電装置と、
前記像担持体に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体上の潜像をトナーの選択的な付着によって可視化する現像装置と、
前記帯電装置付近に空気流を形成するファンとを有し、
前記ファンは、前記帯電装置が駆動時に停止又はゆるやかな空気流を形成するように駆動され、前記帯電装置が停止した直後に所定時間、該帯電装置付近の滞留空気を排除する強い空気流を形成するように駆動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置が複数のトナー像を連続して形成するときには、所定数のトナー像の形成を行う毎に、前記帯電装置の駆動を前記所定時間以上停止するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
静電電位の差による潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面をコロナ放電によって一様帯電させる帯電装置と、
前記像担持体に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体上の潜像をトナーの選択的な付着によって可視化する現像装置と、
前記帯電装置付近に空気流を形成するファンとを有する画像形成装置であって、
前記ファンは、
前記帯電装置の駆動開始時には、停止又はゆるやかな空気流を形成するように駆動され、
該画像形成装置が複数のトナー像を連続して形成するときには、所定数のトナー像の形成を行う毎に、前記帯電装置の駆動を継続したまま、該帯電装置付近の滞留空気を排除するように強い空気流を形成するように所定時間駆動され、
前記帯電装置の駆動が停止された直後には、前記強い空気流を形成するように所定時間駆動されるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記ファンによって形成された空気流を、前記帯電装置の背面側から前記像担持体側へと吹き付けるように誘導するダクトを備えることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、電子写真方式・静電記録方式及びイオノグラフィー等、静電電位の差による潜像にトナーを転移して可視像を形成する画像形成装置に係り、より詳細には、像担持体の表面をコロナ放電によって一様帯電させる帯電装置を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式・静電記録方式等の粉状のトナーを用いて可視像を形成する画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等として広く普及している。このような画像形成装置では、帯電装置によって像担持体表面を一様に帯電し、像光を照射して静電電位の差による潜像を形成する。そして、この潜像にトナーを転移してトナー像を形成し、直接あるいは中間転写体に一次転写した後記録媒体に転写する。
【０００３】
帯電装置としては、導電性を有する金属からなるロールを像担持体に当接させ、このロールに所定の電圧を印加して帯電させるものの他、電極ワイヤに高電圧を印加し、像担持体との間でコロナ放電を発生して帯電させるコロナ放電器が知られている。コロナ放電による帯電装置では、コロナ放電する際にオゾンや窒素酸化物が生成され、これらが像担持体の表面付近に滞留していると像担持体表面の感光層が劣化するおそれがある。そして、画像濃度斑等の画像劣化の原因となってしまう。
【０００４】
このため、従来より、装置内の空気を循環させたり、コロナ放電器の周辺に清浄な空気を送風して、オゾンや窒素酸化物を排除又は拡散する方法が知られている。下記特許文献１に記載の画像形成装置は、帯電装置の長手方向、つまり画像形成領域の幅方向の一端に送風機構と、他端に吸引機構とを設けるものである。この画像形成装置では、帯電装置が駆動されているときに、その周辺に清浄な空気を送り込むとともに、この空気を吸引して外部に排出する。これにより帯電装置から発生したオゾンや窒素酸化物とともに浮遊するトナー等を外部に排出することができる。また、下記特許文献２に記載の画像形成装置は、帯電装置周辺の空気を外部に排出するファンと、このファンによる空気流量を調節する板状部材とを備えるものである。このファンは、メインモータ及び帯電装置の駆動時には常に駆動され、板状部材によって空気流量を調整することによって異物が帯電装置内に入り込むのを防止する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−３０１９７７号公報
【特許文献２】
特開平１０−１２３８８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記画像形成装置には次のような問題点がある。
コロナ放電による帯電装置には、像担持体を所定の電位に帯電するために、多孔が設けられた金属の薄板又は金属メッシュ等からなるグリッドが備えられているものがある。このグリッドはコロナ放電中に過剰な空気と接触すると、表面にケイ素等の酸化物の層が形成される。グリッドの表面に酸化物の層が形成されると電気抵抗値が変化し、帯電極性も変化することになる。また、グリッドが絶縁化してしまうこともある。
【０００７】
上記のような従来の画像形成装置では、帯電装置の駆動中に空気流が形成され、帯電装置付近に送風されるため、コロナ放電中にグリッドが過剰に空気と接触する。このため、グリッドに酸化物が付着し易く、グリッドの電気抵抗値が変動することがある。このようにグリッドの電気抵抗値が変動すると、像担持体の帯電電位にむらが生じたり、所定の帯電電位が得られなくなる。
【０００８】
このような現象は、本件の出願前には知られていなかった現象であるが、コロナ放電中にグリッドが接触する空気量が低減されると、上記のような現象も生じにくくなることも見出された。
【０００９】
本願発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、コロナ放電によって発生したオゾンや窒素酸化物を帯電装置及び感光体ドラム付近から排除するとともに、帯電装置を長期間使用する場合にも良好な帯電性能を維持することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、　静電電位の差による潜像が形成される像担持体と、　前記像担持体の表面をコロナ放電によって一様帯電させる帯電装置と、　前記像担持体に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置と、　前記像担持体上の潜像をトナーの選択的な付着によって可視化する現像装置と、　前記帯電装置付近に空気流を形成するファンとを有し、　前記ファンは、前記帯電装置が駆動時に停止又はゆるやかな空気流を形成するように駆動され、前記帯電装置が停止した直後に所定時間、該帯電装置付近の滞留空気を排除する強い空気流を形成するように駆動されることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１１】
上記ファンは帯電装置の駆動中には停止又はゆるやかな空気流を形成するため、帯電装置の駆動中に帯電装置付近を通過する空気の流量が減少する。このため、帯電装置が金属からなるグリッドを有する場合、グリッドがコロナ放電中に接触する空気が減少する。これにより、グリッドの表面に酸化物の層が形成されるのを抑制することができ、像担持体を良好に帯電させることができる。そして、コロナ放電によって発生したオゾンや窒素酸化物は、帯電装置が停止した直後に、上記ファンによって形成される空気流によって帯電装置の付近から排除される。このため、オゾンや窒素酸化物が像担持体の表面に接触して、表面の感光層が劣化するのを防ぐことができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、　請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置が複数のトナー像を連続して形成するときには、所定数のトナー像の形成を行う毎に、前記帯電装置の駆動を前記所定時間以上停止するように設定されているものとする。
【００１３】
上記帯電装置は画像形成装置が所定数のトナー像を形成する毎に停止し、この直後に上記ファンによって形成される空気流によって、帯電装置付近の滞留空気が排除される。このため、複数のトナー像を連続して形成する場合にも、帯電装置付近にオゾンや窒素酸化物が長い時間滞留することがない。そして、帯電装置が停止する時間はファンが所定時間駆動される時間以上に設定されているため、帯電装置が駆動を再開したときには、ファンは停止又はゆるやかな空気流を形成している。このため、コロナ放電中に帯電装置付近を通過する空気の流量が減少し、帯電装置が有するグリッドに酸化物の層が形成されるのを防止することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、　静電電位の差による潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面をコロナ放電によって一様帯電させる帯電装置と、　前記像担持体に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置と、　前記像担持体上の潜像をトナーの選択的な付着によって可視化する現像装置と、　前記帯電装置付近に空気流を形成するファンとを有する画像形成装置であって、　前記ファンは、　前記帯電装置の駆動開始時には、停止又はゆるやかな空気流を形成するように駆動され、　該画像形成装置が複数のトナー像を連続して形成するときには、所定数のトナー像の形成を行う毎に、前記帯電装置の駆動を継続したまま、該帯電装置付近の滞留空気を排除するように強い空気流を形成するように所定時間駆動され、　前記帯電装置の駆動が停止された直後には、前記強い空気流を形成するように所定時間駆動されるものであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１５】
上記ファンは帯電装置が停止した直後、及び帯電装置が駆動したまま画像形成装置が所定数のトナー像を形成する毎に強い空気流を形成する。このため、複数のトナー像を連続して形成する場合でも、画像を形成する速度を維持したまま帯電装置付近からオゾンや窒素酸化物を排除することができる。そして、像担持体が劣化するのを防止することができる。このとき、ファンが駆動される所定時間を適切に設定することによって、帯電装置が有するグリッドが過剰に空気と接触するのを抑えることができる。また、ファンは所定時間駆動されているとき以外には停止又はゆるやかな空気流を形成しているため、コロナ放電中にグリッドが過剰な空気と接触して、酸化物の層が形成されるのを抑制することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、　請求項１、請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置において、前記ファンによって形成された空気流を、前記帯電装置の背面側から前記像担持体側へと吹き付けるように誘導するダクトを備えるものとする。
【００１７】
ファンによって形成された空気流は上記ダクトを通過して、帯電装置の背面から像担持体側へ吹き付けられるため、帯電装置付近の滞留空気は像担持体側に排除される。このため、オゾンや窒素酸化物を排除する際に、帯電装置付近に浮遊するトナーや微小な塵等が帯電装置側に入り込んでグリッドや電極ワイヤ等に付着してしまうのを防止することができる。これにより、電極ワイヤと像担持体との間には常に良好なコロナ放電が生じ、像担持体を所定の電位に帯電させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置は、一様帯電後に像光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成される円筒状の感光体ドラム１を備えており、この感光体ドラム１の周囲に、感光体ドラム１の表面をコロナ放電によって一様に帯電させる帯電装置２と、感光体ドラム１に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置３と、感光体ドラム上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像ユニット４と、可視化されたトナー像に電荷を付与する転写前コロトロン６と、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルト５に転写する一次転写ロール１０と、トナー像が転写された後の感光体ドラム上に残留するトナーを除電するクリーニング前コロトロン７と、感光体ドラム１上の残留トナーを排除するクリーニング装置８と、感光体ドラム１の表面を除電する除電露光装置９とを備えている。
【００１９】
上記一次転写ロール１０は、周面が周回可能に支持される無端状の中間転写ベルト５の内周面に当接され、この中間転写ベルト５を感光体ドラム１に押圧するものとなっている。中間転写ベルト５は、３つの支持ロール１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、二次転写を行うための転写対向ロール１２とに張架され、周回駆動されるものである。
【００２０】
上記転写対向ロール１２と対向する位置には、中間転写体上のトナー像を記録材に転写する二次転写ロール１３が配設され、中間転写ベルト５を介して上記転写対向ロール１２に押圧されている。二次転写ロール１３と転写対向ロール１２との間には転写バイアス電圧が印加されており、用紙トレイ（図示しない）から搬送されて双方のロール間を通過する記録材に、中間転写ベルト上のトナー像を二次転写するようになっている。そして、二次転写ロール１３と転写対向ロール１２とが対向する部分の下流側には、記録材上のトナー像を加熱溶融して記録材に圧着する定着装置１４が設けられている。
【００２１】
上記帯電装置２はコロナ放電器であり、金属製のシールドケース２ａと、電極ワイヤ２ｂと、多孔を有する金属の薄板からなり、感光体ドラムを所定の電位に帯電するためのグリッド２ｃとで構成されている。電極ワイヤ２ｂに高電圧を印加し、感光体ドラム１との間でコロナ放電を発生させることによって、感光体ドラム１が一様に帯電される。そして、露光装置３によって感光体ドラム上に静電潜像が形成される。この時帯電装置２のコロナ放電によって、オゾンや窒素酸化物が生成される。これらが感光体ドラム１の表面付近に滞留していると感光体が劣化するおそれがあり、これらを排除するために、帯電装置付近に送風するファン１５及びダクト１６が設けられている。
【００２２】
また、感光体ドラム上に形成された静電潜像は、現像ユニット４に設けられた現像装置によってトナーが転移され、トナー像として可視化される。この時トナーの一部がクラウド化して現像領域付近に浮遊する。これらを吸引して排除するとともに、上記帯電装置２で生成されたオゾン・窒素酸化物等を排除するためのファン１７及びダクト１８が設けられている。また、このファン１７は、転写前コロトロン６及びクリーニング前コロトロン７によって生成されるオゾン及び窒素酸化物をも吸引して排除するものとなっている。このファン１７によって排除される空気はダクト１８内でフィルタ１９を通過し、浮遊するトナーや吸引した空気中に含まれるオゾン・窒素酸化物を排除するものとなっている。
【００２３】
上記感光体ドラム上で形成されたトナー像は、一次転写ロール１０によって中間転写５ベルト上に転写され、４色のトナー像が順次中間転写ベルト上で重ね合わされる。そして、二次転写ロール１３と転写対向ロール１２とが押圧される位置で中間転写ベルト５上のトナー像が記録材２０上に二次転写され、定着装置１４に搬送される。定着装置１４では、所定の温度に加熱された定着ロールによって記録材上のトナー像を加熱するとともに加圧ロールとの間で加圧する。これにより、トナー像が記録材２０上に溶融圧着される。
【００２４】
次に、画像形成時における帯電装置２とファン１５、１７との動作を、図２に示すタイミングチャートに基づいて説明する。
画像形成が開始されると、図２（ａ）に示すように、帯電装置２が駆動を開始し、電極ワイヤ２ａに高電圧が印加される。そして、帯電装置２と感光体ドラム１との間でコロナ放電が発生し、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される。この間ファン１５は停止されている。帯電装置２は感光体ドラム１の４色のトナー像に相当する領域を帯電した後停止し、この直後ファン１５は所定時間、強い空気流を形成するように駆動され、空気流がダクト１６を通過して帯電装置２の背面側へ送り込まれる。そして、空気流は帯電装置２のシールドケース２ａに設けられたスリットを通過し、帯電装置２と感光体ドラム１とが対向する帯電領域付近へ吹き込まれ、この付近のオゾン及び窒素酸化物を含む滞留空気が排除される。
【００２５】
また、上記ファン１７はファン１５と連動して動作するものであり、ファン１５が駆動されるのと同時に駆動される。ファン１５によって帯電領域から排除された空気はファン１７によって吸引され、ダクト１８を通過して外部へ排出される。これとともに、現像領域付近に浮遊するトナー及び、転写前コロトロン６及びクリーニング前コロトロン７によって生成されるオゾン及び窒素酸化物がファン１６によって吸引され、フィルタ１９に吸着される。
【００２６】
一方、図２（ｂ）に示すように、複数のトナー像を連続して形成する場合には、ファン１５及びファン１７が停止されている状態で帯電装置２が駆動され、感光体ドラム上に所定数のトナー像が連続して形成される。帯電装置２は感光体ドラム１の所定数のトナー像に相当する領域を帯電した後停止し、この直後にファン１５が強い空気流を形成するように所定時間駆動され、これと同時にファン１７が駆動される。これにより、帯電領域のオゾン及び窒素酸化物を含む空気が帯電装置２の背面側から感光体ドラム１側へ押し流されるとともにダクト１８内に吸引され、外部へと排除される。また、現像領域付近に浮遊するトナー及び、転写前コロトロン６及びクリーニング前コロトロン７付近のオゾン及び窒素酸化物を含む空気も、ファン１７によって外部へと排除される。そして、ファン１５及びファン１７が停止した後、帯電装置２が再び駆動され、トナー像の形成が再開される。画像形成が終了して帯電装置２が停止した直後には、ファン１５及びファン１７が所定時間駆動され、帯電領域のオゾン及び窒素酸化物が排除される。
【００２７】
上記ファン１５及びファン１７は、帯電装置２が駆動中には停止されているため、コロナ放電中に帯電領域を通過する空気の流量を抑えることができる。このため、帯電装置２が有するグリッド２ｃが過剰に空気と接触して、表面に酸化物の層が形成されるのを抑制することができる。そして、帯電装置２が駆動中に発生したオゾンや窒素酸化物は、長時間滞留する前にファン１５及びファン１７によって排除されるため、感光体ドラム１が劣化しにくくなる。また、帯電領域の滞留空気は、帯電装置２の背面からスリット２ｄを通過して送り込まれた空気流によって感光体ドラム１側へ押し流され、ダクト１７内に吸引される。このため、現像領域に浮遊するトナー等が帯電装置２のケース２ａ内に入り込んで、電極ワイヤ２ｂやグリッド２ｃに付着するのを防ぐことができる。
【００２８】
なお、上記駆動例では、帯電装置２の駆動中はファン１５、１７の駆動を停止しているが、ファン１５、１７は駆動時の送風量を調節可能なものとし、図２（ｂ）中の破線で示すように帯電装置２の駆動中は弱く駆動し、ゆるやかな空気流を形成してもよい。この場合にも、コロナ放電が生じているときにグリッド２ｃが接触する空気量が抑制され、同様の効果が得られる。
【００２９】
次に、上記画像形成装置において複数のトナー像を連続して形成する場合の、帯電装置２とファン１５、１７との他の駆動例について説明する。
図２（ｃ）に示すように、ファン１５及びファン１７が停止されている状態で帯電装置２が駆動され、帯電装置２が感光体ドラム１の所定数のトナー像に相当する領域を帯電する毎に、ファン１５が所定時間強い空気流を形成するように駆動される。また、これと同時にファン１７が駆動される。このとき、帯電装置２の背面から送り込まれた空気流によって帯電領域の滞留空気が排除され、ダクト１８内に吸引される。画像形成が終了すると帯電装置２が停止し、この直後ファン１５及びファン１７が所定時間駆動され、帯電領域のオゾン及び窒素酸化物が排除される。
【００３０】
このように帯電装置２を駆動させたまま、所定間隔毎にファン１５及びファン１７を駆動させることによって、複数のトナー像を連続して形成する場合でも画像を形成する速度を維持し、帯電領域のオゾン及び窒素酸化物を排除することができる。そして、ファン１５及びファン１７は、所定時間駆動されているとき以外には停止されているため、コロナ放電中にグリッドが過剰な空気と接触して酸化するのを抑制することができる。
なお、この場合も、図２（ｃ）中に破線で示すように、帯電装置２が駆動されるときにファン１５及びファン１７を弱く駆動してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本願に係る発明では、像担持体の表面をコロナ放電によって一様帯電させる帯電装置を有する画像形成装置において、帯電装置の駆動中には、帯電領域に空気流を送り込むファンが停止又はゆるやかな空気流を形成する。このため、帯電装置が有するグリッドがコロナ放電中に接触する空気が減少し、グリッドの表面に酸化物の層が形成されるのを抑制することができる。また、帯電装置が停止した直後にファンが駆動され、コロナ放電によって発生したオゾンや窒素酸化物が排除される。このため、オゾンや窒素酸化物が像担持体の表面に接触して、表面の感光層が劣化するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の帯電装置及びファンの動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１　　感光体ドラム
２　　帯電装置
３　　露光装置
４　　現像ユニット
５　　中間転写ベルト
６　　転写前コロトロン
７　　クリーニング前コロトロン
８　　クリーニング装置
９　　除電露光装置
１０　　一次転写ロール
１１　　支持ロール
１２　　転写対向ロール
１３　　二次転写ロール
１４　　定着装置
１５、１７　　ファン
１６、１８　　ダクト
１９　　フィルタ
【図１】
2004109538.tif 000003
【図２】
2004109538.tif 000004