(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体の上方に配置された電子写真感光体を帯電させる帯電器を有する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電される前記電子写真感光体を露光する露光手段と、
前記露光手段により露光された部分を現像する現像手段と、
前記現像手段により前記電子写真感光体に現像された像を転写する転写手段と、
前記帯電器の開口部を形成する一辺端部に設けられた回転軸を含み、前記帯電器の開口部を前記感光体表面に対向しない位置に離隔し保持する帯電器離隔保持手段と、
少なくとも前記帯電手段と露光手段と現像手段と転写手段による電子写真プロセスを制御し且つ非画像形成時に前記帯電器離隔保持手段に設けられた回転軸を中心に帯電器を回転させ帯電器の開口部が気流に対向する位置に帯電器を感光体から離隔させて保持し、内部に蓄積した放電生成物と滞留する高酸化性ガスを帯電器の開口部から除去し且つ画像形成時に前記帯電器を電子写真プロセス遂行位置に戻す制御手段と、を有し、
前記帯電器離隔保持手段による前記帯電器の離隔保持位置は、以下の式に基づく角度θに対し、電子写真プロセス遂行時の帯電器の位置を基準として９０°±θの範囲であることを特徴とする電子写真装置。
（数１）
θ＝Ｓｉｎ−１（Ｇ／Ｈ）
（式中、Ｇ：感光体表面から帯電器の開口部までのギャップ長、Ｈ：帯電器の高さ、θ：帯電器の離隔傾斜角度θ０として、θ＝｜θ０−９０°｜）
【請求項２】
請求項１に記載の電子写真装置において、
少なくとも前記帯電器の内面と前記帯電器内部の感光体電位制御用グリッド電極表面に、不活性皮膜が形成されていることを特徴とする電子写真装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子写真装置において、
前記気流は、電子写真装置内の温度上昇を抑制する排気装置の動作に起因する気流または電子写真プロセス遂行時の感光体の回転に伴い発生する気流であることを特徴とする電子写真装置。
【請求項４】
請求項２記載の電子写真装置において、
前記不活性皮膜は、テトラヘドラル・アモルファスカーボンからなることを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電器内部をクリーニング可能な電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体を荷電して荷電面に露光することにより静電潜像を形成してこれらトナーにより可視化する電子写真装置において、帯電器により感光体を帯電させる場合、一般に気中放電（コロナ放電）を利用する場合が多く、この気中放電によって放電生成物が生成し、放電生成物としては例えば窒化酸化物が挙げられる。
【０００３】
上記放電生成物は、オゾンのように機外排出規制はされていないが、電子写真装置内部の部材に様々影響を与える。例えば、放電生成物が窒化酸化物の場合には、空気中の水分と反応して硝酸が生成し、またこの硝酸と金属が反応すると金属硝酸塩が生成する。また、上記硝酸及び硝酸塩は、低湿環境下では高抵抗であるが、高湿環境下では空気中の水と反応して低抵抗となる。したがって、感光体表面に硝酸または硝酸塩による膜が形成されると、硝酸または硝酸塩が吸湿しその膜の部分が低抵抗となり感光体表面の静電潜像が崩れ、画像が流れたような異常画像が形成されてしまう（いわゆる、画像流れの発生）。
【０００４】
上述した放電生成物は、例えばコロナ帯電中はイオン風により帯電器内部に蓄積され難いが、帯電器が休止または停止時には、帯電器内部に蓄積し易く、さらに分解されずに帯電器内部に蓄積した放電生成物から高酸化性ガスが発生してしまう。一方、一般的な電子写真装置では、記録媒体搬送の観点から感光体の上方に帯電器が配置されているケースが多い。したがって、仮に帯電器内部に蓄積または滞留していた放電生成物や高酸化性ガスが感光体表面に落下し付着すると、感光体表面の帯電性を変化させてしまう可能性がある。また、例えば、電子写真装置が休止時または停止時に、帯電器内部に蓄積または滞留していた放電生成物や高酸化性ガスが感光体表面に落下し付着した場合、放電生成物や高酸化性ガスは感光体表面から内部に浸透していき、感光体の劣化が促進される可能性もある。
【０００５】
特許文献１には、感光体に対向するコロナ放電方式の帯電器の開口部を、画像形成装置の休止時に遮蔽するために、前記帯電器の開口部に多孔質或いは活性炭素材の蓋部材が設けられている画像形成装置が提案されている。
【０００６】
また、特許文献２には、コロナ放電方式の帯電器を、感光体の垂直下方および下方の一定範囲に配置し、帯電器の開口部から放電生成物が重力により感光体表面に落下することを防止する電子写真装置が提案されている。但し、帯電器に蓄積した放電生成物の重力落下は抑制できるものの、帯電器に蓄積した放電生成物由来の高酸化性ガスは感光体表面に立ち上り、感光体表面を劣化させる可能性はある。
【０００７】
特許文献３には、コロナ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にし、網目状シールド側面の外側に電極板を設けられたコロナ帯電器が提案されている。このコロナ帯電器では、画像形成時に、網目状シールド側面と電極板とコロナ帯電器のグリッド電極は等電位にしておき、一方画像形成終了時には、網目状シールド側面と電極板をグランドに切り替え、これによって、画像形成時に発生させた陽イオンのイオン風がオゾンおよび放電生成物を運びながら網目状シール側面を通過し、その結果、オゾンおよび放電生成物はイオン風とともに帯電器外に放出される。
【０００８】
特許文献４には、コロナ帯電器の休止時に帯電器内に空気を流し込み強制排気を行う画像形成装置が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２６７０３９号公報
【特許文献２】特開２００１−２９０３３８号公報
【特許文献３】特開２００３−２７０９１２号公報
【特許文献４】特開平１０−１２３８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の帯電器と感光体との位置関係を変えることなく、簡便な装置構成で、感光体表面に放電生成物や高酸化性ガスが落下して感光体表面の酸化または変質を抑制する装置構成が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電子写真装置は、以下の特徴を有する。
【００１２】
（１）電子写真感光体の上方に配置された電子写真感光体を帯電させる帯電器を有する帯電手段と、前記帯電手段により帯電される前記電子写真感光体を露光する露光手段と、前記露光手段により露光された部分を現像する現像手段と、前記現像手段により前記電子写真感光体に現像された像を転写する転写手段と、前記帯電器の開口部を形成する一辺端部に設けられた回転軸を含み、前記帯電器の開口部を前記感光体表面に対向しない位置に離隔し保持する帯電器離隔保持手段と、少なくとも前記帯電手段と露光手段と現像手段と転写手段による電子写真プロセスを制御し且つ非画像形成時に前記帯電器離隔保持手段に設けられた回転軸を中心に帯電器を回転させ帯電器の開口部が気流に対向する位置に帯電器を感光体から離隔させて保持し、内部に蓄積した放電生成物と滞留する高酸化性ガスを帯電器の開口部から除去し且つ画像形成時に前記帯電器を電子写真プロセス遂行位置に戻す制御手段と、を有し、前記帯電器離隔保持手段による前記帯電器の離隔保持位置は、以下の式に基づく角度θに対し、電子写真プロセス遂行時の帯電器の位置を基準として９０°±θの範囲である電子写真装置である。
（数１）
θ＝Ｓｉｎ−１（Ｇ／Ｈ）
（式中、Ｇ：感光体表面から帯電器の開口部までのギャップ長、Ｈ：帯電器の高さ、θ：帯電器の離隔傾斜角度θ０として、θ＝｜θ０−９０°｜）
【００１６】
（２）上記（１）に記載の電子写真装置において、少なくとも前記帯電器の内面と前記帯電器内部の感光体電位制御用グリッド電極表面に、放電生成物が付着し難い不活性皮膜が形成されている電子写真装置である。
【００１７】
（３）上記（１）に記載の電子写真装置において、前記気流は、電子写真装置内の温度上昇を抑制する排気ファンの動作に起因する気流または電子写真プロセス遂行時の感光体の回転に伴い発生する気流である電子写真装置である。
【００１８】
（４）上記（２）に記載の電子写真装置において、前記不活性皮膜は、テトラヘドラル・アモルファスカーボンからなる電子写真装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電子写真装置によれば、従来の帯電器と感光体との位置関係を変えることなく、簡便な装置構成で、感光体表面に放電生成物や高酸化性ガスが落下して感光体表面の酸化または変質を抑制させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本実施の形態における電子写真装置の概略模式図である。図１に示す子写真装置の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図１に示す電子写真装置２００は、電子写真感光体７と、電子写真感光体７をコロナ放電方式により帯電させるコロトロンやスコロトロンなどの帯電器８と、帯電器８に接続された電源９と、帯電器８により帯電される電子写真感光体７を露光する露光手段１０と、露光手段１０により露光された部分を現像する現像手段１１と、現像手段１１により電子写真感光体７に現像された像を転写する転写手段１２と、クリーニング装置１３と、除電器１４と、定着装置１５とを備える。
【００２１】
さらに、本実施の形態における電子写真装置は、図２に示すように、帯電器８の開口部３０を電子写真感光体７の表面に対向しない位置に離隔し保持する帯電器離隔保持手段と、少なくとも帯電器８と露光手段１０と現像手段１１と転写手段１２による電子写真プロセスを制御し且つ前記帯電器離隔保持手段による帯電器８の内部クリーニングを制御し且つ帯電器８を電子写真プロセス遂行位置に戻す制御手段とを有する。
【００２２】
帯電器８には、さらに電源９（図１）により定電流制御してコロナ放電する帯電線３４と、電源９により電圧が印加されるグリッド電極２６とが設けられている。これにより、コロナ放電した帯電線３４の周囲に発生した陽イオンはグリッド電極２６をすり抜けてグランド電位に保持された電子写真感光体７側に流れ、電子写真感光体７は陽イオンに帯電される。上記コロナ放電により帯電器８内には、徐々に放電生成物４０が蓄積し、また放電生成物４０由来の高酸化性ガス４２が発生して滞留していく。
【００２３】
また、帯電器８の帯電器離隔保持手段は、帯電器８の開口部３０を形成する辺端部２２，２４等のうち少なくとも一辺端部、図２では一辺端部２２に設けられた回転軸２０を有する。この回転軸２０を後述する制御手段により回転させることによって、図３に示すように、帯電器８の開口部３０を電子写真感光体７の表面に対向しない位置に離隔し保持する。これにより、特に非画像形成時に帯電器８の内部に蓄積した放電生成物４０や高酸化性ガス４２が電子写真感光体７の表面に落下することを抑制する。
【００２４】
さらに、図３に示すように、帯電器８の帯電器離隔保持手段は、帯電器８の周囲に流れる気流に帯電器８の開口部３０が対向する位置に帯電器８を離隔保持する。これにより、気流によって、帯電器８内部に蓄積した放電生成物や高酸化性ガスを除去する。なお、気流の流速が高い場合には、気流方向に逆う方向に帯電器８の開口部３０が向くようにして、電子写真感光体７に対して離隔してもよい。
【００２５】
また、図３に示すように、本実施の形態の帯電器離隔保持手段は、以下の式に基づく角度θに対し、電子写真プロセス遂行時の帯電器の位置（すなわち、電子写真感光体７を帯電可能な位置）を基準として９０°±θの範囲に、帯電器８を離隔保持する。
【００２６】
（数２）
θ＝Ｓｉｎ−１（Ｇ／Ｈ）
（式中、Ｇ：感光体表面から帯電器の開口部までのギャップ長、Ｈ：帯電器の高さ、θ：帯電器の離隔傾斜角度θ０として、θ＝｜θ０−９０°｜）
【００２７】
離隔斜角度θ０は、基準となる電子写真プロセス遂行時における帯電器８の位置、すなわち、電子写真感光体７を帯電可能な位置において、帯電器８の底面に平行であって回転軸２０の位置から延びる基準水平面（図３における「帯電可能な位置」）と、電子写真感光体７の表面から待避した帯電器８の底面に平行であって回転軸２０の位置から延びる待避面とにより形成される角度をいう。したがって、例えば図３の帯電器８Ａの場合には、離隔斜角度θ０は、基準水平面（図３における「帯電可能な位置」）と、帯電器８Ａの底面に平行であって回転軸２０の位置から延びる待避面とにより形成される角度であって、この場合、θ０＝９０°−θの関係になっている。一方、図３の帯電器８Ｂの場合には、離隔斜角度θ０は、基準水平面（図３における「帯電可能な位置」）と、帯電器８Ｂの底面に平行であって回転軸２０の位置から延びる待避面とにより形成される角度であって、この場合、θ０＝９０°＋θの関係になっている。
【００２８】
上述のように、帯電器８を上記離隔保持位置に離隔保持することによって、帯電器８内に蓄積された放電生成物や高酸化性ガスが電子写真感光体７の表面に落下することを抑制し、また気流により放電生成物等を除去することができ、さらに電子写真感光体７の表面に接触するおそれもない。また、一般的な帯電器８の大きさと通常の電子写真感光体７から帯電器８の開口部３０までギャップ長を考慮し、上記θを１５°としてもよい。
【００２９】
帯電器８を［９０°＋θ］を超えて回転させて離隔すると、感光体シールド側面が電子写真感光体７の表面に接触する可能性があり、一方、帯電器８を［９０°−θ］未満で回転させて離隔すると、気流による帯電器８の内部に蓄積した放電生成物等の除去が不十分となり、または長時間気流により除去する必要となる。
【００３０】
さらに、図３に示すように、帯電器８を電子写真感光体７の表面より離隔し所定位置に保持するために、電子写真装置の帯電器８周囲の内壁（図示せず）に制止棒５８を設け、回転軸２０により帯電器８の回動を制御してもよい。
【００３１】
次に、本実施の形態の帯電器離隔保持手段と制御手段の一例を図４に示す。回転軸２０は、帯電器８の一辺端部に設けられた支持体３２によって帯電器８の開口部一辺部と連結されている。さらに、回転軸２０の一方端は、カップリング５２を介して駆動源であるモータ５０と連結され、回転軸２０の他方端には、爪部５６が形成されている。
【００３２】
上述した制御手段である制御部５４を介してモータ５０を駆動させ、モータ５０の回転をカップリング５２によってトルク伝達の制御を行い、これにより回転軸２０を上述した離隔保持位置まで帯電器８を回動させて保持させる。ここで、カップリング５２として、例えば歯車構造を有するギアカップリングを用いてもよい。また、爪部５６を、図示しない電子写真装置の帯電器８周囲の内壁に設けられたピンに接触させ、帯電器８の回動を制御してもよい。
【００３３】
また、上述した気流は、例えば、電子写真装置内の温度上昇を抑制する排気ファンの動作に起因する気流または電子写真プロセス遂行時の感光体の回転に伴い発生する気流を用いる。上述した制御手段である制御部５４により、帯電器８の離間保持の一定時間鑿排気ファンによる気流の流量を制御してもよい。また、上記排気ファンによる気流の流速は、通常の電子写真装置において、０．１ｍ３／ｍｉｎから０．２ｍ３／ｍｉｎであり、内容積約１４７ｃｍ３の帯電器８において、上記流速で、少なくとも５秒以上、好ましくは１０秒から６０秒の間、上記流量の気流を流すことにより、上述した放電生成物等を除去することができる。
【００３４】
また、図５に示すように、帯電器８ａの内壁面と帯電器８の内部２８の感光体電位制御用グリッド電極２６表面に、放電生成物が付着し難い不活性皮膜６０が形成されている。また、不活性皮膜６０は、例えばテトラヘドラル・アモルファスカーボンからなる。上記不活性皮膜６０を帯電器８ａの内壁面およびグリッド電極２６に形成することによって、不活性皮膜６０が形成されていない場合に比べ気流によってより簡単に除去することができ、気流による除去時間も短縮することができる。
【００３５】
次に、本実施の形態の電子写真装置における帯電器内のクリーニング動作の一例を、図６を用いて説明する。なお、図６に示す動作は、制御手段である制御部５４（図４）により制御する。
【００３６】
まず、図１に示す帯電器８と露光手段１０と現像手段１１と転写手段１２の状態を考慮し電子写真装置が停止または印刷ジョブ終了または通算所定枚数（例えば１０，０００枚）以上であるか否かを判定し（Ｓ１００）、電子写真装置の停止または印刷ジョブ終了または通算所定枚数以上である場合には、帯電器８を電子写真感光体７（「感光体７」ともいう）を離隔させ、帯電器８の開口部３０（図３）が気流に対向するように帯電器８の一方辺端部に設けた回転軸２０を支点に回動させ（Ｓ１０２）、そののち所定時間（例えば１０秒から６０秒間）帯電器８を離隔保持位置（上記回動状態）に保持し（Ｓ１０４）、所定時間保持したのち帯電器８を感光体７に帯電する位置に戻し（Ｓ１０６）、帯電器内のクリーニング動作を完了させる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の電子写真装置の内容をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００３８】
実施例および比較例に用いたコロナ放電方式の帯電器８は、内容積１４７ｃｍ３、放電線に４．５〜５．５ｋＶで（７００μＡ）の定電流制御を行い、通算印刷枚数１０，０００枚になった時点で、図３から図５に示す帯電器離隔保持手段および制御手段を用いて、帯電器を電子写真感光体から離隔保持した。なお、排気ファンの流速は、０．１５ｍ３／ｍｉｎであった。
【００３９】
また、上記帯電器の高さＨは１．５ｃｍ、感光体表面から帯電器の開口部までのギャップ長Ｇは、０．２ｃｍであり、上述した式に基づき、帯電器の離隔傾斜角度θ０として、θ＝｜θ０−９０°｜＝８°であった。
【００４０】
実施例１．
通算印刷枚数１０，０００枚印刷後、図４に示すように、帯電器８の開口部３０を気流に対向するようにして帯電器８を感光体７表面帯電可能位置から９０°＋１０°で離隔し、その離隔状態で１０秒間保持して気流により帯電器８の内部をクリーニング処理し、そののち、再度感光体７表面帯電可能位置に戻し、この定位置に戻した状態で２時間放置した。こののち、印刷処理を行ったところ、像流れは確認されなかった。
【００４１】
実施例２．
帯電器８の開口部３０を気流に逆らう方向に帯電器８を感光体７表面帯電可能位置から９０°＋１０°で離隔した以外は、実施例１に準じ、その離隔状態で１０秒間保持して気流により帯電器８の内部をクリーニング処理し、そののち、再度感光体７表面帯電可能位置に戻し、この定位置に戻した状態で２時間放置した。こののち、印刷処理を行ったところ、像流れは確認されなかった。
【００４２】
実施例３．
帯電器８の開口部３０を気流に対向するように帯電器８を感光体７表面帯電可能位置から９０°−１０°で離隔した以外は、実施例１に準じ、その離隔状態で１０秒間保持して気流により帯電器８の内部をクリーニング処理し、そののち、再度感光体７表面帯電可能位置に戻し、この定位置に戻した状態で２時間放置した。こののち、印刷処理を行ったところ、画像として支障のない程度であるが極めて僅かに像流れが発生した。
【００４３】
実施例４．：
帯電器８の開口部３０を気流に対向するようにして帯電器８を感光体７表面帯電可能位置から９０°で離隔した以外は、実施例１に準じ、離隔状態で１０秒間保持して気流により帯電器８の内部をクリーニング処理し、そののち、再度感光体７表面帯電可能位置に戻し、この定位置に戻した状態で２時間放置した。こののち、印刷処理を行ったところ、像流れは確認されなかった。
【００４４】
比較例１．
実施例１において帯電器８の離隔保持を行わなかった以外は、実施例１に準じ、感光体７の帯電可能な定位置で２時間放置した。こののち、印刷処理を行ったところ、帯電器８の開口部３０に対面していた感光体７の表面部部に強い像流れが発生することが確認された。
【００４５】
実施例５．
図５に示すように、帯電器８ａの内壁面およびグリッド電極２６に、テトラヘドラル・アモルファスカーボンをプラズマＣＶＤで５０ｎｍ付着させて不活性皮膜６０を形成させ、この不活性皮膜６０処理された帯電器８ａを用い、帯電器８の開口部３０を気流に逆らう方向に帯電器８ａを感光体７表面帯電可能位置から９０°＋１０°および９０°−１０°で離隔した以外は、実施例１に準じ、その離隔状態で１０秒間保持して気流により帯電器８の内部をクリーニング処理し、そののち、再度感光体７表面帯電可能位置に戻し、この定位置に戻した状態で２時間放置した。こののち、印刷処理を行ったところ、像流れは確認されなかった。また、帯電器８ａのシールド内壁面およびグリッド電極２６の腐食は、累積５００ＫＰＶを超える稼働でも発生しなかった。
【００４６】
比較例２．
コロナ方式の帯電器を感光体７から離隔回動することなく、帯電器の開口部に活性炭を付着させた遮蔽板で塞ぎ２時間開口部を遮蔽したのち、前記遮蔽板を開口部より取り除き印刷を行ったところ、像流れは防止できたものの、画像にプロセス方向に濃度ムラが発生した。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置等への適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施の形態における電子写真装置の一例の構造を説明する概略構成図である。
【図２】本実施の形態の電子写真装置における帯電器離隔保持手段の一例を説明する概略断面図である。
【図３】本実施の形態の電子写真装置における帯電器離隔保持手段の一例の離隔保持位置を説明する概略図である。
【図４】本実施の形態の電子写真装置における帯電器離隔保持手段の一例の離隔位置保持構造を説明する概略構成図である。
【図５】不活性皮膜が形成された本実施の形態の他の帯電器を説明する概略断面図である。
【図６】本実施の形態における帯電器の感光体に対する離隔保持動作の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
７  電子写真感光体、８，８ａ  帯電器、９  電源、１０  露光手段、１１  現像手段、１２  転写手段、１３  クリーニング装置、１４  除電器、２０  回転軸、２２，２４  辺端部、２６  グリッド電極、２８  内部、３０  開口部、３２  支持体、３４  帯電線、４０  放電生成物、４２  高酸化性ガス、５０  モータ、５２  カップリング、５４  制御部、５６  爪部、５８  制止棒、６０  不活性皮膜、２００  電子写真装置。
【図１】
0004862791.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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