(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の主帯電に用いるスコロトロン型帯電器を備えてなる画像形成装置において、前記スコロトロン型帯電器のシールドケースのいずれかのシールド側面を網目状とし、該網目状シールド側面の外側に網目状シールド側面と略平行になした電極板と、前記電極板および網目状シールド側面への印加電圧を切り替え可能な切替手段とを配設し、該切替手段はグランドとグリッド電極への印加電圧とを選択的に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体をアモルファスシリコン感光体としたことを特徴とする請求項１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】
本発明は、プリンタ、ＦＡＸ、複写機等の画像形成装置に関し、特に、コロナ帯電器を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアモルファスシリコン感光体を用いる画像形成装置は、アモルファスシリコン感光体が長寿命であるために広く使用されている。また、従来から感光体に静電潜像を形成させるための準備段階として、感光体の主帯電を行うことが必要であり、コロナ帯電器により感光体表面の主帯電が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のコロナ帯電器を用いた画像形成装置では、帯電時に空気中の酸素および窒素が酸化されてオゾンやＮＯｘが発生し、これらの放電生成物が感光体表面に付着して劣化させるという問題があった。
【０００４】
特に、非画像形成時には画像形成装置内に気流が発生しないため、放電生成物がコロナ帯電器付近に停留してしまい、感光体に影響を与えていた。
【０００５】
アモルファスシリコン感光体は、放電生成物による劣化傾向が他の感光体に比して大きく、特に、高湿下で感光体表面の抵抗が低下し画像流れが発生しやすくなるという問題があった。
【０００６】
このようなコロナ帯電器の正電極付近に発生する放電生成物による画像流れ対策として、放電生成物を効率よく排除するために排気ファンを設けたものもあるが、画像形成装置の大型化やコストアップ等を引き起こしてしまうという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、感光体の主帯電に用いるスコロトロン型帯電器を備えてなる画像形成装置において、前記スコロトロン型帯電器のシールドケースのいずれかのシールド側面を網目状とし、該網目状シールド側面の外側に網目状シールド側面と略平行になした電極板と、前記電極板および網目状シールド側面への印加電圧を切り替え可能な切替手段とを配設し、該切替手段はグランドとグリッド電極への印加電圧とを選択的に切り替える構成を採用した画像形成装置としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。本実施例では、コロナ帯電器であるスコロトロン型帯電器にオゾン除去手段を形成したことを特徴とする。
図１は、本発明の画像形成装置内のスコロトロン帯電器近傍を示す図であり、外周面に静電潜像を形成する感光層が設けられた感光体ドラム１、感光体ドラム１の感光層を均一に帯電させるスコロトロン型帯電器２、チャージワイヤ３、感光体ドラム１との対向部を除いてチャージワイヤ３を囲むシールドケース４、感光体ドラム１との対向部のグリッド電極５を形成している。そして、本発明では、シールドケース４の側面を網目状に構成し、その網目状シールド側面６の外側に網目状シールド側面６に略平行な電極板７を配置することを特徴とする。
【０００９】
チャージワイヤ3には、湿度や気圧等により電流値が影響されない定電流トランスからなる帯電用高圧電源８が接続され、グリッド電極５には、グリッド電圧制御手段１１が接続され、網目状シールド側面６と電極板７は切替手段９に接続されている。
【００１０】
また、グリッド電極５の対向部に所定距離を隔てて感光体ドラム１が配置され、感光体ドラム１の背面はグランド電位に接続されている。また、シールドケース４には、スコロトロン型帯電器２内に停留している放電生成物を効率良く排除するための通気口１０を設けている。
【００１１】
このような構成において、スコロトロン型帯電器２で感光体ドラム１に帯電させるために、チャージワイヤ３に５ｋｖの高圧電源８によって定電流制御し安定したコロナ放電を行う。電圧を印加し、同時にグリッド電極５に基準電圧３００ｖを印加する。このとき、シールドケース４側に流れる電流以外の感光体ドラム１側に流れる電流は、グリッド電極５に印加される電圧の制御によって感光体ドラム１とグリッド電極５に分かれて流れるが、帯電初期は感光体ドラム１上の電位がほぼ０ｖであるため感光体ドラム１側に多くの電流が流れ、感光体ドラム１が１回転して、感光体ドラム１の表面電位がグリッド電極５の電圧とほぼ等しくなると、感光体ドラム１に流れる電流の大部分がグリッド電極５に流れ、感光体ドラム１の表面電位が正確に一定値に設定される。
【００１２】
次に、スコロトロン型帯電器２のオゾン除去の動作について、図１および図２を用いて説明する。このスコロトロン型帯電器２は、チャージワイヤ３が５ｋｖの高圧電源８によって定電流制御されることにより、安定したコロナ放電が行われる。そして、チャージワイヤ３の周辺で発生した陽イオンはグリッド電極５をすり抜けて、背面がグランド電位に保持された感光体ドラム１側へ流れ出す。これによって感光体ドラム１は陽イオンに帯電される。
【００１３】
このとき、チャージワイヤ３はその周辺に副次的にオゾンを発生させる。また、感光体ドラム１は陽極帯電されているので、スコロトロン型帯電器２の構造や各電極の電圧設定によって、チャージワイヤ３からグリッド電極５および感光体ドラム１の方向へ流れ出す電流、すなわち、陽イオンの流れが、シールドケース４側へ流れ出す陽イオンの流れに比べ多くなると、この陽イオンの流れに誘起されて空気が感光体ドラム１側へ動き出し、イオン風１２を発生させる。図１の場合、シールドケース４の電位に比べグリッド電極５の電位を低くすることで、陽イオンはグリッド電極５側へ多く流れ出し、イオン風もグリッド電極５を通り抜けて感光体ドラム１側へ流れることになる。
【００１４】
このようにして、感光体ドラム１側へ流れ出す陽イオン流は、電荷を帯びていない空気の分子に衝突して運動エネルギーを与え、イオン風１２となって感光体ドラム１側へ移動する。したがってチャージワイヤ３の周辺で発生した電荷を帯びていないオゾンやＮＯxも、感光体ドラム１側へ流れ込むことになる。
【００１５】
一般的に、イオン風１２によって運ばれたオゾンが感光体ドラム１と接触する機会が増加すると、それに比例して感光体ドラム１にオゾン等が反応し感光体ドラム１を劣化させるとされているが、実際は感光体ドラム１の回転（図１上の右から左方向）により気流が生じるため、その気流によってオゾン等の放電生成物が運ばれるため感光体ドラム１へのダメージは考え難くなっている。
【００１６】
しかしながら、感光体ドラム１の回転が停止した場合、つまり待機時（非画像形成時）および電源ＯＦＦ時には感光体ドラム１の回転による気流はおさまり、スコロトロン型帯電器２内のオゾン生成物により感光体ドラム１がオゾン等に影響される結果になる。
【００１７】
そこで、このイオン風１２の発生源であるイオン流の流れる方向を感光体ドラム１の回転が停止した直後、すなわち図２のプリンタエンド時（画像形成終了時）にシールドケース４の網目状シールド側面６側へと変えることで、イオン風１３を誘起させてオゾンをスコロトロン型帯電器２内から除去し、オゾン等による感光体ドラム１へのダメージを軽くすることが出来る。
【００１８】
ここで、イオン風１３を誘起させる方法についてさらに詳しく説明する。図１に示すように、プリントスタート時（画像形成開始時）には網目状シールド側面６を含むシールドケース４とグリッド電極５・電極板７は等電位としている。このとき、チャージワイヤ３で発生した陽イオン流は、感光体ドラム１側に移動し、イオン風１２となって感光体ドラム１側へ流れ込む。そして、プリントエンド時（画像形成終了時）には、再度スコロトロン型帯電器２をＯＮにするが、切替手段９により網目状シールド側面６および電極板７をグランドに切り替えて接続することで、発生した陽イオンは電極板７側に移動し、イオン風１３となって網目状シールド側面６を通過後電極板７側へ流れ込む。このとき、イオン風１３を誘発させる前提条件として、ｄ１＞ｄ２の関係が挙げられる。ｄ１、ｄ２は，それぞれチャージワイヤ３と感光体ドラム１のグランド電位面との距離、チャージワイヤ３と電極板７との距離を示している。なお、網目状シールド側面６と電極板７とは、平行であることは効率面から好ましい形態であるが、必ずしもそれにとらわれる必要はない。
【００１９】
このような切替手段９により、チャージワイヤ３で発生したオゾン及びＮＯｘの放電生成物はイオン風１３によって運ばれ、スコロトロン型帯電器２内に残存せず待機状態および電源ＯＦＦ状態であっても、感光体ドラム１がオゾン生成物等に影響されることは無く良好な画像を長期間得ることができる。
【００２０】
なお、本実施例では、切替手段９により網目状シールド側面６と電極板７の電圧を画像形成時はグリッド電極５と同電圧、非画像形成時はグランドに接続して０ｖとすることにより、新たな電圧を生成せずに実施することができるようにしている。しかして、非画像形成時に、グリッド電極５よりも低い電圧とすることによりイオン風１３を発生させることができるようになる。
【００２１】
また、本実施例では、スコロトロン型帯電器を用いた場合について説明したが、コロトロン型帯電器電極板２および網目状シールド５への印加電圧のみを可変し、グリッド４印加電圧より低くなるようにしてもよい。また、コロトロン型帯電器で画像形成時と非画像形成時とで網目状シールド側面６と電極板７への電圧を可変することにより、本発明の効果を達成することができる。
【００２２】
本実施例のように、電極板７および網目状シールド側面６の両方の印加電圧を可変することにより、イオン風を発生させることができる。また、本実施では、網目状シールド側面６より電極板７の方が長い場合について説明した。このように、長いことにより、効率よくオゾン等を排出させることができるが、イオン流を発生させ、かつ両者に間隙を形成するような構成であればどのような構成であってもよい。
【００２３】
また、本実施例は、感光体ドラム１の回転方向下流側にイオン風１３を発生させるようにしたが、シールドケース４のいずれの側面を網目状シールド側面６として形成してもよい。例えば、スコロトロン型帯電器２の感光体ドラム１の回転方向下流側にＬＥＤヘッドを配設する場合は、イオン風１３によるＬＥＤヘッドへの影響も考えられるために、網目状シールド側面６および電極板７を図1上の右側となる感光体ドラム１の回転方向上流側に配設してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、感光体の主帯電に用いるスコロトロン型帯電器を備えてなる画像形成装置において、前記スコロトロン型帯電器のシールドケースのいずれかのシールド側面を網目状とし、該網目状シールド側面の外側に網目状シールド側面と略平行になした電極板と、前記電極板および網目状シールド側面への印加電圧を切り替え可能な切替手段とを配設し、該切替手段はグランドとグリッド電極への印加電圧とを選択的に切り替える構成を採用したことにより、画像形成開始時と画像形成終了時のコロナ放電に伴なうイオン風を制御することができ、排気ファンを設けて装置の大型化やコストアップすることなく放電生成物をスコロトロン型帯電器から排出する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置内のコロナ帯電器周辺を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置の動作を示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
１：感光体ドラム
２：コロナ帯電器
３：チャージワイヤ
４：シールドケース
５：グリッド電極
６：網目状シールド側面
７：電極板
８：高圧電源
９：切替手段
１０：通気口
１１：グリッド電圧制御手段
１２、１３：イオン風
【図１】
0004041325.tif 000002
【図２】
0004041325.tif 000003