(57)【要約】【課題】  簡単な構成且つ低コストで、コピー終了後にコロナ帯電器内に滞留しているオゾンを効率的に拡散させて除去して、像担持体の劣化を防止して良好な画像を得るようにした画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体に電荷を付与する放電電極と、この放電電極をシールドするサイドプレートおよびバックプレートよりなるシールド部を形成するコロナ帯電器が、その前面の第１開口部を前記像担持体に対向させて配置させた画像形成装置において、前記コロナ帯電器の内部に滞留するオゾンを外部に排気させる第２開口部を前記シールド部の最も低い位置にある下部に設けたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図３
2005352112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に電荷を付与する放電電極と、この放電電極をシールドするサイドプレートおよびバックプレートよりなるシールド部を形成するコロナ帯電器が、その前面の第１開口部を前記像担持体に対向させて配置させた画像形成装置において、
前記コロナ帯電器の内部に滞留するオゾンを外部に排気させる第２開口部を前記シールド部の最も低い位置にある下部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２開口部は前記放電電極より前記シールド部の最近接部を避けて設けられた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】
前記第２開口部は前記像担持体と前記サイドプレートの端部との間に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体の表面から前記サイドプレート端部までの高さをｈ１、前記像担持体から前記放電電極までの高さをｈ２としたとき、０．４＜ｈ１／ｈ２＜０．９であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
コロナ帯電器に通気用の吸気口を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に係わり、さらに詳しくは、コロナ帯電器より発生するオゾンによる像担持体の劣化を防止して良好な画像を得るようにした画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コロナ帯電器を備えた画像形成装置では、像担持体に電荷を付与するための放電電極と、この放電電極をシールドするシールド部を有するコロナ帯電器が、その前面の第１開口部を像担持体に対向させて配置されている。
【０００３】
コロナ帯電器は放電電極に高圧電圧を印加して像担持体に電荷を付与する際に、オゾンが発生する。オゾンが発生すると像担持体を劣化させるため、画像形成装置のコピー中（放電中）また休止中に、ファン等により送風または吸引してコロナ帯電器内のオゾンを排気する技術が開示されている（特許文献１参照）。しかしながら、ファン等により送風または吸引しようとすると構造が複雑になり、コスト高となり、画像形成装置を小型化し難いといった問題がある。
【０００４】
また、ファン等により送風または吸引しないで、シールド部にオゾンの排気用の開口部を設け像担持体の劣化を防止する技術が開示されている（特許文献２参照、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−２３６０９６号公報
【特許文献２】特開平６−６７５０９号公報
【特許文献３】特開昭４７−３７４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、画像ボケは、高湿度環境で長時間連続コピーをした後に長時間放置すると発生する。画像ボケが顕著に発生するのがコロナ帯電器位置で、原因は高濃度のオゾンが長時間にわたりコロナ帯電器の内部に滞留することで、その位置にある像担持体の表面の帯電性の劣化により発生する。
【０００６】
しかしながら、ファン等により送風または吸引しない場合、特に、高湿度環境で長時間連続コピーをした後に長時間放置（画像形成装置の休止中ということにする）すると、コロナ帯電器内部に滞留しているオゾンがファン等がある場合に比べ、排気されにくく、コロナ帯電器と対向している像担持体の位置が部分的に劣化し、その劣化の影響により部分的に帯状の画像ボケが生じ易いという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、簡単な構成且つ低コストで、コピー終了後にコロナ帯電器内に滞留しているオゾンを効率的に拡散させて除去して、像担持体の劣化を防止して良好な画像を得るようにした画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、下記の手段のいずれかにより達成される。
【０００９】
（１）像担持体に電荷を付与する放電電極と、この放電電極をシールドするサイドプレートおよびバックプレートよりなるシールド部を形成するコロナ帯電器が、その前面の第１開口部を前記像担持体に対向させて配置させた画像形成装置において、前記コロナ帯電器の内部に滞留するオゾンを外部に排気させる第２開口部を前記シールド部の最も低い位置にある下部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【００１０】
（２）前記第２開口部は前記放電電極より前記シールド部の最近接部を避けて設けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００１１】
（３）前記第２開口部は前記像担持体と前記サイドプレートの端部との間に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【００１２】
（４）前記像担持体の表面から前記サイドプレート端部までの高さをｈ１、前記像担持体から前記放電電極までの高さをｈ２としたとき、０．４＜ｈ１／ｈ２＜０．９であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【００１３】
（５）コロナ帯電器に通気用の吸気口を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように構成したので、下記のような効果を奏する。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、簡単な構成により、低コストで、画像形成装置の休止中に、コロナ帯電器内部に滞留しているオゾンを効率よく排気し、コロナ帯電器と対向している像担持体の部分の劣化を防止して良好な画像が得られるようになった。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、さらに放電効率がよく、放電ムラを防止できるようになった。
【００１７】
請求項３、４に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、特に、画像形成装置の休止中に、コロナ帯電器と対向している像担持体の部分のオゾンの滞留を少なくし、オゾンによる劣化をより少なくできるようになった。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、コロナ帯電器に設けた吸気口からの円滑な空気の吸気によりコロナ帯電器内部の気圧の平衡を保ちやすくなり、滞留するオゾンの排気が効率よく行われるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態に係わる画像形成装置の全体構成について最初に説明する。図１は、コロナ帯電器を備えた画像形成装置の全体構成を示す正面図である。図１に示すように、画像形成装置本体Ａは、画像形成部１、画像処理部２、画像書き込み部３、高圧電源部４、給紙搬送部５、定着装置６、排紙部７、自動両面コピーのための再搬送手段（ＡＤＵ）８等をを備えている。
【００２０】
画像形成装置本体Ａの上部には、画像読み取り装置ＳＣと自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に第１面を上向きにして載置された原稿ｄは、矢印方向に搬送され画像読み取り装置ＳＣの光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサＣ１に読み込まれる。ＣＣＤイメージセンサＣ１により光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部３に信号を送る。
【００２１】
画像書き込み部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部１の像担持体１０に照射され、潜像を形成する。
【００２２】
画像形成部１においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われ、給紙搬送部５から搬送された用紙Ｓに画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置６により定着され、排紙部７から排紙トレイ７Ｃに排出される。或いは排紙路切り替え板７Ａにより再搬送手段８に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは、再び画像形成部１において両面画像処理された後、排紙部７の排紙ローラ７Ｂにより排紙トレイ７Ｃに排出される。
【００２３】
図２は、図１における画像形成部１の構成を示す正面図である。図２に示すように、１０は像担持体で、基体の表面に有機又は無機の光導電性層を設けた像担持体である。像担持体１０は矢印方向に駆動回転される。４０はコロナ帯電器で、像担持体１０の表面を一様に帯電する。１３は像露光手段で、像担持体１０上に光像を照射し静電潜像を形成する。１４は現像器で、像担持体１０上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。５Ｂはレジストローラで、給紙カセット５Ａから給送される用紙Ｓを、像担持体１０上の静電潜像形成に同期して転写位置へ送り込む。１５は転写用コロナ放電器であり、像担持体１０上のトナー像を用紙Ｓに転写する。１６は分離用コロナ放電器であり、転写後の用紙Ｓを像担持体１０面から剥離する。１７は像担持体１０の表面に圧接する分離爪で、像担持体１０上に付着した用紙Ｓを剥離する。１８は帯電前除電手段、１９は転写同時露光手段である。６は定着装置、２０はクリーニング装置である。
【００２４】
次に、前述のコロナ帯電器４０につて詳しく説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図３は実施の形態１に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。図３に示すように、コロナ帯電器４０Ａは、画像形成装置を正面より見て像担持体１０の左側面より少し下方に配置されている。コロナ帯電器４０Ａは、像担持体１０に対向させて第１開口部４７が配置されている。また、コロナ帯電器４０Ａは、放電電極４４、放電電極４４をシールドするシールド部４１より構成され、さらに、シールド部４１はバックプレート４１ｃ、サイドプレート４１ａ、４１ｂより成っている。
【００２６】
放電電極４４は所定の高圧直流電圧が印加されサイドプレート４１ａは接地されてる。シールド部４１は最も低い位置にある下部に第２開口部４６ａを有し、この第２開口部４６ａは、画像形成装置が休止中に、コロナ帯電器４０Ａの内部に滞留しているオゾンをオゾンの自重を利用して効率よく徐々に外部に拡散させて除去させるために設けている。なお、第２開口部４６ａは装置のコピー中（放電中）に発生するオゾンの排気も兼ねている。なお、最も画像ボケが発生するのは、ある程度のコピーを連続してコピー（例えば１０００枚以上）した後に、長時間（例えば夜間）放置した時に発生しやすいので、オゾンの拡散速度が遅くても確実に拡散すればよい。
【００２７】
また、オゾンが第２開口部４６ａより排気され後の気圧の平衡を保つため、像担持体１０の回転方向と直交する方向にコロナ帯電器４０Ａの図示しない吸気口を設けている。なお、後述する他の実施の形態についても同様である。
【００２８】
ここでオゾン除去方法について説明する。最初に、画像形成装置がコピー中（放電中）は、放電電極４４に高圧電圧が印加され、像担持体１０の表面を一様に帯電する。このとき発生したオゾンはオゾン風が発生して第２開口部４６ａより排気される。また、画像形成装置が休止中は、新たなオゾン発生はないがコロナ帯電器４０Ａの内部に滞留しているオゾンは、オゾンが空気より重く下方に溜まろうとする性質を利用して最も低い位置にある下部に設けた第２開口部４６ａより効率よくオゾンを外部に拡散させて除去させる。
【００２９】
以上のように、簡単な構成により、低コストで、画像形成装置の休止中に、コロナ帯電器内部に滞留しているオゾンを効率よく排気し、コロナ帯電器と対向している像担持体の部分の劣化を防止して良好な画像が得られるようになる。なお、コピー中（放電中）のオゾンの排気も良好に行われる。
【００３０】
（実施の形態２）
実施の形態２は実施の形態１の変形例であり、実施の形態１と機構的に同じ部分は同一符号を付け説明を省略する。図４は実施の形態２に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。
【００３１】
図４に示すように、コロナ帯電器４０Ｂは、像担持体１０に電荷を付与する放電電極４４、シールド部４１よりなり、シールド部４１はバックプレート４１ｃ、サイドプレート４１ａ、４１ｂより構成されている。
【００３２】
サイドプレート４１ａは放電電極４４より最近距離ｈ３だけ離れて配置され、最近接部Ｐは放電電極４４より最も近い位置にある。放電電極４４より最近接部Ｐに安定して主に効率よく放電できるようになっている。
【００３３】
第２開口部４６ｂは、シールド部４１の最も低い位置にある下部に最近接部Ｐを避けて設けられている。画像形成装置が休止中に、コロナ帯電器４０Ｂの内部に滞留しているオゾンをオゾンの自重を利用して徐々に外部に拡散させてオゾンを除去させる。なお、第２開口部４６ｂは、コピー中（放電中）に発生するオゾンの排気も兼ねている。
【００３４】
ここでオゾン除去方法について説明する。コピー中（放電中）は、放電電極４４に所定の高圧電圧が印加され、サイドプレート４１ａにある最近接部Ｐに主に効率よく放電し、像担持体１０の表面を一様に帯電する。このとき発生したオゾンは第２開口部４６ｂより排気される。また、休止中は、コロナ帯電器４０Ｂの内部に滞留しているオゾンは、オゾンが空気より重く最も低い位置にある下部に溜まろうとする性質を利用して第２開口部４６ｂより徐々に外部に拡散させてオゾンを除去させる。
【００３５】
以上のように、放電ムラが少なく、放電効率を損なわないで、簡単な構成により、低コストで、画像形成装置の休止中に、コロナ帯電器内部に滞留しているオゾンを効率よく排気し、コロナ帯電器と対向している像担持体の部分の劣化を防止して良好な画像が得られるようになる。なお、コピー中（放電中）のオゾンの排気も良好に行われる。
【００３６】
（実施の形態３）
実施の形態３は実施の形態２の変形例であり、実施の形態２と機構的に同じ部分は同一符号を付け説明を省略する。図５は実施の形態３に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。
【００３７】
図５に示すように、コロナ帯電器４０Ｃは、像担持体１０に電荷を付与する放電電極４４、シールド部４１よりなり、さらにシールド部４１はバックプレート４１ｃ、サイドプレート４１ａ、４１ｂより構成されている。
【００３８】
サイドプレート４１ａは放電電極４４より最近距離ｈ３だけ離れて配置され、サイドプレート４１ａの最近接部Ｐは放電電極４４より最も近い位置にある。放電電極４４より最近接部Ｐに安定して主に効率よく放電できるようになっている。
【００３９】
第２開口部４６ｃは、シールド部４１の最も低い位置にある下部に最近接部Ｐを避け、さらに第２開口部４６ｃは像担持体１０とサイドプレート４１ａとの間に設けられている。像担持体１０の表面とコロナ帯電器４０Ｃの最も低い位置にある下部にオゾンが滞留するのを防止できる。また、第２開口部４６ｃは、画像形成装置が休止中に、コロナ帯電器４０Ｃの内部に滞留しているオゾンをオゾンの自重を利用して徐々に外部に拡散させてオゾンを除去させる。なお、第２開口部４６ｂは、コピー中（放電中）に発生するオゾンの排気も兼ねている。
【００４０】
像担持体１０の表面からのサイドプレート４１ａ端部までの高さをｈ１、像担持体から放電電極４４までの高さをｈ２としたとき、０．４＜ｈ１／ｈ２＜０．９である。
【００４１】
ここでオゾン除去方法について説明する。コピー中（放電中）は、放電電極４４に所定の高圧直流電圧が印加され、像担持体１０の表面を一様に帯電する。このとき発生したオゾンは第２開口部４６ｃより排気される。また、休止中は、コロナ帯電器４０Ｃの内部に滞留しているオゾンは、オゾンが空気より重く最も低い位置にある下部に溜まろうとする性質を利用してオゾンを第２開口部４６ｃより徐々に外部に拡散させオゾンを除去させる。
【００４２】
以上のように、休止中にコロナ帯電器４０Ｃと対向する像担持体の部分にオゾンが澱むのが防止でき、放電ムラが少なく、放電効率を損なわないで、簡単な構成により、低コストで、画像形成装置の休止中に、コロナ帯電器内部に滞留しているオゾンを効率よく排気し、コロナ帯電器と対向している像担持体の部分の劣化を防止して良好な画像が得られるようになる。なお、コピー中（放電中）のオゾンの排気も良好に行われる。
【００４３】
（実施の形態４）
実施の形態４は実施の形態２の変形例であり、実施の形態２と機構的に同じ部分は同一符号を付け説明を省略する。図６は実施の形態４に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。
【００４４】
図６に示すように、コロナ帯電器４０Ｄは、放電電極４４、シールド部４１よりなり、シールド部４１はバックプレート４１ｃ、サイドプレート４１ａ、４１ｂとより構成されている。
【００４５】
バックプレート４１ｃは放電電極４４より最近距離ｈ３だけ離れて配置され、バックプレート４１ｃの最近接部Ｐは放電電極４４より最も近い位置にある。放電電極４４より最近接部Ｐに安定して主に効率よく放電できるようになっている。
【００４６】
また、第２開口部４６ｄは、休止中にコロナ帯電器４０Ｄの内部に滞留しているオゾンを外部に排気させるためにシールド部４１の最も低い位置にある下部に設けているが、コピー中（放電中）に発生するオゾンの排気も兼ねている。
【００４７】
ここでオゾン除去の方法について説明する。コピー中（放電中）は、放電電極４４に高圧電圧が印加され、像担持体１０の表面を一様に帯電する。このとき発生したオゾンは第２開口部４６ｄより排気される。また、休止中は、コロナ帯電器４０Ｄの内部に滞留しているオゾンは、オゾンが空気より重く最も低い位置にある下部に溜まろうとする性質を利用してオゾンを第２開口部４６ｄより徐々に外部に拡散させオゾンを除去する。
【００４８】
以上のように、放電ムラを少なく、放電効率を損なわないで、簡単な構成により、低コストで、画像形成装置の休止中に、コロナ帯電器内部に滞留しているオゾンを効率よく排気し、コロナ帯電器と対向している像担持体の部分の劣化を防止して良好な画像が得られるようになる。なお、コピー中（放電中）のオゾンの排気も良好に行われる。
【００４９】
（実施の形態５）
実施の形態５は実施の形態３の変形例であり、実施の形態３と機構的に同じ部分は同一符号を付け説明を省略する。図７は実施の形態５に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。
【００５０】
図７に示すように、コロナ帯電器４０Ｅは、２つの放電電極４４（４４ａ、４４ｂ）、この放電電極４４をシールドするシールド部４１よりなり、さらにシールド部４１はバックプレート４１ｃ、サイドプレート４１ａ、４１ｂとより構成されている。
【００５１】
コロナ帯電器４０Ｅは像担持体１０に対向させて第１開口部４７が配置されている。放電電極４４は所定の高圧直流電圧が印加されサイドプレート４１ａは接地されている。
【００５２】
サイドプレート４１ａは放電電極４４ａより最近距離ｈ３だけ離れて配置され、サイドプレート４１ａの最近接部Ｐは放電電極４４ａより最も近い位置にある。放電電極４４ａより最近接部Ｐに安定して主に効率よく放電できるようになっている。なお、サイドプレート４１ｂも放電電極４４ｂより最近距離ｈ３だけ離れて配置され、サイドプレート４１ｂの最近接部Ｐは放電電極４４ｂより最も近い位置にある。
【００５３】
第２開口部４６ｅは像担持体１０とサイドプレート４１ａとの間に配置され、像担持体１０の表面からのサイドプレート４１ａ端部までの高さをｈ１、像担持体から放電電極４４ａまでの高さをｈ２としたとき、０．４＜ｈ１／ｈ２＜０．９である。
【００５４】
また、第２開口部４６ｅは、休止中に、コロナ帯電器４０Ｅの内部に滞留しているオゾンを外部に流出させるためにシールド部４１の最も低い位置にある下部に設けているが、コピー中（放電中）に発生するオゾンの排気も兼ねている。
【００５５】
ここでオゾンの除去方法について説明する。コピー中（放電中）は、放電電極４４に高圧電圧が印加され、像担持体１０の表面を一様に帯電する。このとき発生したオゾンは第２開口部４６ｅより排気される。また、休止中は、コロナ帯電器４０Ｅの内部に滞留しているオゾンは、オゾンが空気より重く最も低い位置にある下部に溜まろうとする性質を利用してオゾンを第２開口部４６ｅより徐々に外部に拡散させて除去させる。
【００５６】
以上のように、放電ムラが少なく、放電効率を損なわないで、簡単な構成により、低コストで、画像形成装置の休止中に、コロナ帯電器内部に滞留しているオゾンを効率よく排気し、コロナ帯電器と対向している像担持体の部分の劣化を防止して良好な画像が得られるようになる。
【００５７】
なお、実施の形態では、オゾンが第２開口部より排気され後の気圧の平衡を保つため、像担持体の回転方向と直交する方向にコロナ帯電器の吸気口を設けた例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、シールド部の第２開口部以外の位置に設けても同様の効果がある。
【実施例】
【００５８】
本発明に係わる一実施例について説明するが、この実施例に限定されるものではない。
１）画像形成装置
図１、２に示す画像形成装置を使用、但し、コロナ帯電器は図５を使用。
【００５９】
線速度は２３０ｍｍ／ｓｅｃ
放電電極：線径はφ６０μｍ、材質はタングステンワイヤ、高圧直流電圧は５．７ＫＶ
環境条件；湿度２０％、温度１０℃
２）評価項目と測定方法
画像ボケ：ハーフトーンを使用して評価
放電むら：目視で評価
３）評価方法
連続１０万枚のプリントを行った後の像担持体で評価
４）評価尺度
画像ボケ：５点評価（Ａ最良、Ｂ良、Ｃ普通、Ｄやや悪い、Ｅ不良）
放電むら：３点評価（○良、△中間、×不良）
５）データ
表１に示す通り。
【００６０】
【表１】
2005352112.tif 000003
【００６１】
６）テスト結果
表１に示すように、図５に示すコロナ帯電器のように第２開口部を像担持体とサイドプレート端部との間に配置され、像担持体の表面からサイドプレート端部までの高さをｈ１、像担持体から放電電極までの高さをｈ２としたとき、０．４＜ｈ１／ｈ２＜０．９において良好である。この許容範囲の下限を超えると、オゾンが外部に充分に排気できなくなり、また、この許容範囲の上限を超えると、放電電極４４から効率よく最近接部Ｐに放電し難くなり放電ムラが発生し放電効率も悪くなる。好ましくは０．５＜ｈ１／ｈ２＜０．８である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】コロナ帯電器を備えた画像形成装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１における画像形成部の構成を示す正面図である。
【図３】実施の形態１に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。
【図４】実施の形態２に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。
【図５】実施の形態３に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。
【図６】実施の形態４に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器の構成を示す正面図である。
【図７】実施の形態５に係わる画像形成装置のコピー終了後におけるコロナ帯電器と像担持体の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  像担持体
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ  コロナ帯電器
４１  シールド部
４１ａ、４１ｂ  サイドプレート
４１ｃ  バックプレート
４４、４４ａ、４５ｂ  放電電極
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ  第２開口部
４７  第１開口部
Ｐ  最近接部
【図１】
2005352112.tif 000004
【図２】
2005352112.tif 000005
【図３】
2005352112.tif 000006
【図４】
2005352112.tif 000007
【図５】
2005352112.tif 000008
【図６】
2005352112.tif 000009
【図７】
2005352112.tif 000010