JP2001022158A - コロナ帯電器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電ムラの発生を防止できるようにする。 【解決手段】 コロナ帯電器２のシールドケース５０の
一方の外側面にヒータ５３を配置し、ヒータ５３に通電
してシールドケース５０を加熱することにより、シール
ドケース５０に付着する水分を除去して電解質による放
電ムラをなくし、帯電ムラの発生を防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光ドラム等の像
担持体をコロナ放電によって帯電するコロナ帯電器、及
び該コロナ帯電器を備え電子写真方式によって画像形成
を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置では、像担持体とし
ての感光ドラムの被帯電面を帯電する帯電器として、従
来よりコロナ帯電器が広く用いられている。

【０００３】コロナ帯電器は、図６に示すようにシール
ドケース５０内に放電ワイヤ５１とグリッド電極５２を
有しており、感光ドラム１表面をコロナ放電によって発
生するコロナイオンにより、所定の電位に一様に帯電す
ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したコ
ロナ帯電器では、コロナ放電時にオゾンが多く発生する
が、このオゾンはＮＯｘなどに変化してコロナ帯電器内
にこもる。コロナ帯電器内にこもったＮＯｘなどは、図
６に示すようにシールドケース５０の内側に塩などの放
電生成物６０になって付着する。

【０００５】この際、画像形成装置の装置本体雰囲気の
湿度が高いと、シールドケース５０に内側に付着した塩
などの放電生成物６０が吸湿して電解質となり、シール
ドケース５０の側面の抵抗分布が変化してしまう。この
ため、コロナ帯電器で感光ドラムを帯電処理する際に放
電ムラが起こり、帯電ムラが発生して良好な画像が得ら
れなくなってしまう。上記帯電ムラは、特に電源投入時
のコロナ帯電器が暖まっていないときに発生しやすい。

【０００６】そこで本発明は、帯電ムラの発生を防止す
ることができるコロナ帯電器及び画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、シールドケース内にグリッド電極と放電ワ
イヤを有するコロナ帯電器において、前記シールドケー
スに当接あるいは近接して、該シールドケースを加熱す
る加熱部材を設けたことを特徴としている。

【０００８】また、前記加熱部材に常時通電して前記シ
ールドケースを加熱することを特徴としている。

【０００９】また、前記加熱部材に高温高湿環境下の場
合のみに通電して前記シールドケースを加熱することを
特徴としている。

【００１０】また、電子写真感光体と、該電子写真感光
体をコロナ放電によって帯電するコロナ帯電器とを備え
た画像形成装置において、前記コロナ帯電器が、請求項
１、２又は３記載のコロナ帯電器であることを特徴とし
ている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。

【００１２】〈実施の形態１〉図１は、本発明の実施の
形態１に係るコロナ帯電器を備えた画像形成装置（本実
施の形態ではデジタル方式のフルカラー複写機）を示す
概略構成図である。

【００１３】この画像形成装置では、コピーボタン（不
示図）が押されると、原稿台ガラス３１上に載せた原稿
３０を露光ランプ３２により露光走査することにより、
原稿３０からの反射光像を、結像レンズ３３によりフル
カラーセンサ（ＣＣＤ）３４に集光し、カラー色分解画
像信号を得る。フルカラーセンサ３４は、原稿３０を多
数の画素に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信
号を発生する。

【００１４】フルカラーセンサ３４から出力される画像
信号は、図２に示すように、アナログ信号処理部２０１
に入力されてゲインやオフセットが調整された後、Ａ／
Ｄ変換部２０２で各色成分毎に、例えば８ｂｉｔ（０〜
２５５レベル：２５６階調）のＲＧＢデジタル信号に変
換され、シェーディング補正部２０３において、色毎に
基準白色板（不示図）を読み取った信号を用いて一列に
並んだＣＣＤのセンサセル群毎の感度バラツキを無くす
ために、各ＣＣＤセンサセル毎に対応させてゲインを最
適化して、公知のシェーディング補正が施される。

【００１５】ラインディレイ部２０４は、シェーディン
グ補正部２０３から出力された画像信号に含まれている
空間的ずれを補正する。この空間的ずれは、フルカラー
センサ３４の各ラインセンサが、副走査方向に互いに所
定の距離を隔てて配置されていることにより生じたもの
である。具体的には、Ｂ色成分信号を基準として、Ｒ及
びＧの各色成分信号を副走査方向にライン遅延し、３つ
の色成分信号の位相を同期させる。

【００１６】入力マスキング部２０５は、ラインディレ
イ部２０４から出力された画像信号の色空間を、下記に
示す式（１）のマトリクス演算により、ＮＴＳＣの標準
色空間に変換する。つまり、フルカラーセンサ３４から
出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィル
タの分光特性で決まっているが、これをＮＴＳＣの標準
色空間に変換するものである。

【００１７】

【式１】 また、外部入力２１３から、不図示のコンピュータのデ
ィスプレイ上に表示されているカラーオリジナル画像情
報を画像形成装置へ画像信号として入力される。

【００１８】ＬＯＧ変換部２０６は、例えばＲＯＭなど
からなるルックアップテーブル（ＬＵＴ）で構成され、
入力マスキング部２０５から出力されたＲＧＢ輝度信号
をＣＭＹ濃度信号に変換する。ライン遅延メモリ２０７
は、黒文字判定部（不図示）が入力マスキング部２０５
の出力から制御信号ＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮなど
を生成する期間（ライン遅延）分、ＬＯＧ変換部２０６
から出力された画像信号を遅延する。

【００１９】マスキング・ＵＣＲ部２０８は、ライン遅
延メモリ２０７から出力された画像信号から黒成分信号
正を抽出し、更に転写色材の色濁りを補正するマトリク
ス演算をＹＭＣＫ画像信号に施して、各読み取り動作毎
にＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋ順に例えば８ｂｉｔの色成分画像信号
を出力する。なお、マトリクス演算に使用するマトリク
ス係数は、ＣＰＵ（不図示）によって設定されるもので
ある。

【００２０】γ補正部２０９は、画像信号を理想的な階
調特性に合わせるために、マスキング・ＵＣＲ部２０８
から出力された画像信号に濃度補正を施す。出力フィル
タ（空間フィルタ処理部）２１０は、ＣＰＵ（不図示）
からの制御信号に従って、γ補正部２０９から出力され
た画像信号にエッジ強調またはスムージング処理を施
す。

【００２１】ＬＵＴ２１１は、原画像の濃度と出力画像
の濃度とを一致させるためのもので、例えばＲＡＭなど
の画像メモリ２１４で構成され、その変換テーブルは、
ＣＰＵ（不図示）によって設定されるものである。パル
ス幅変調器（ＰＷＭ）２１２は、入力された画像信号の
レベルに対応するパルス幅のパルス信号を出力し、その
パルス信号はレーザ光源（不図示）を駆動するレーザド
ライバ２１５へ入力される。

【００２２】レーザ露光装置３は、入力される上記パル
ス信号（画像信号）をレーザ出力部（不示図）にて光信
号に変換し、変換された光信号であるレーザ光Ｌを高速
回転するポリゴンミラー３ａで反射してｆ／θレンズ３
ｂ及びミラー３ｃを介して、矢印方向（時計方向）に回
転されている感光ドラム１上に各分解色毎に投影する。

【００２３】この際、感光ドラム１は、コロナ帯電器２
により一様に所定の電位・極性に帯電されており、上記
レーザ光Ｌの投影により感光ドラム１上に静電潜像を形
成する。

【００２４】次に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラ
ックの各色のトナーをそれぞれ収納した各現像器４ｙ、
４ｃ、４ｍ、４ｂｋのうちから所定の現像器（例えばイ
エロー現像器４ｙ）を感光ドラム１に近接させて、感光
ドラム１上の静電潜像を、負極性に帯電しているトナー
によって反転現像してトナー像（例えばイエロートナー
像）として可視像化する。各現像器４ｙ、４ｃ、４ｍ、
４ｂｋは、それぞれ偏心カム２４ｙ、２４ｃ、２４ｍ、
２４ｂｋの駆動により各分解色に応じて択一的に感光ド
ラム１に接近される。

【００２５】そして、感光ドラム１上への上記トナー像
の形成に同期して、各カセット２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄのうちから選択された所定サイズの転写材Ｐ
が搬送系２３を介して転写装置５に供給される。

【００２６】転写装置５は、転写材Ｐを担持搬送する転
写ドラム５ａ、転写手段としての転写ブラシ５ｂ、転写
材Ｐを静電吸着させるための吸着ブラシ５ｃと吸着ロー
ラ５ｇ、内側除電器５ｄ、外側除電器５ｅ、分離帯電器
５ｈ、分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ、転写ドラム
クリーナ１６等を有している。

【００２７】また、回転駆動されるように軸支された転
写ドラム５ａの周面開口域には、誘電体を用いた転写材
担持シート（以下、転写シートという）５ｆが円筒状に
一体的に張設されている。転写シート５ｆとしては、ポ
リカーボネイトの樹脂フィルムが用いられている。

【００２８】そして、吸着ブラシ５ｃに吸着電流を印加
して、吸着ローラ５ｇが転写材Ｐを転写シート５ｆに当
接するように付勢されることによって、転写シート５ｆ
上に転写材Ｐが静電吸着される。転写シート５ｆ上に静
電吸着された転写材Ｐは、転写ドラム５ａの矢印方向
（反時計方向）の回転によって感光ドラム１と対向した
位置に移動して当接し、転写ブラシ５ｂによって感光ド
ラム１上のトナー像（イエロートナー像）が転写材Ｐに
転写される。

【００２９】この転写後、感光ドラム１上に残留してい
る転写残トナーは感光ドラムクリーニング装置６によっ
て除去され、次の色のトナー像の形成に供される。

【００３０】以下、同様にしてシアン、マゼンタ、ブラ
ックの各色のトナーをそれぞれ収納した各現像器４ｃ、
４ｍ、４ｂｋにより感光ドラム１上にそれぞれ形成担持
されたシアントナー像、マゼンタトナー像、ブラックト
ナー像が、転写ブラシ５ｂにより転写シート５ｆ表面に
吸着担持された転写材Ｐ上に順次多重転写され、フルカ
ラー画像が形成される。

【００３１】そして、転写材Ｐを分離帯電器５ｈの作用
と、分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂの作用によっ
て、転写材Ｐを転写ドラム５ａ上の転写シート５ｆ表面
から分離する。転写ドラム５ａ上の転写シート５ｆ表面
から分離された転写材Ｐは、熱ローラ定着器９の定着ロ
ーラ９ａと加圧ローラ９ｂ間で加熱加圧され、表面にフ
ルカラー画像が熱定着された後、トレイ１０に排紙され
る。

【００３２】また、転写ドラム５ａ上の転写シート５ｆ
に付着した飛散トナー等は転写ドラムクリーナ１６によ
って清掃され、次の画像形成の転写に供される。更に、
その後転写シート５ｆは、内側除電器５ｄ、外側除電器
５ｅの作用により転写によって与えられた電位を略０Ｖ
に除電された後、再度、次の画像形成の転写に供され
る。

【００３３】また、上記画像形成終了後に感光ドラム１
表面は、クリーニング装置６によって転写残トナーが除
去され、更に感光ドラム１表面は、前露光ランプ１１で
除電され、次の画像形成に備える。

【００３４】次に、本実施の形態におけるコロナ帯電器
２の構成、動作について説明する。

【００３５】本実施の形態では、図３に示すように、コ
ロナ帯電器２の一体に形成されたシールドケース５０の
一方の外側面にヒータ５３を設置した。シールドケース
５０内には、図１に示すように放電ワイヤ５１とグリッ
ド電極５２が配置されている。

【００３６】そして、電源（不図示）が投入されると、
通電されたヒータ５３が発熱することによってシールド
ケース５０が加熱される。なお、ヒータ５３は、電源
（不図示）投入後は常時通電状態にする。この際、ヒー
タ３を、例えば４５度に発熱制御する。

【００３７】このように、ヒータ５３によりシールドケ
ース５０を加熱することによって、特に電源投入時の高
湿環境下の状況においてもシールドケース５０に付着す
る水分を除去することができるので、上述した従来例の
ように電解質による放電ムラによる帯電ムラの発生を防
止することができ、良好な画像を得ることができた。

【００３８】また、本実施の形態では、コロナ帯電器２
のシールドケース５０は一体に形成されていたが、例え
ば図４に示すように、分割されたシールドケース５０
ａ，５０ｂの場合には、各シールドケース５０ａ，５０
ｂの外側にヒータ５３ａ，５３ｂをそれぞれ設置するよ
うにする。

【００３９】なお、分割されたシールドケース５０ａ，
５０ｂの場合において、どちらか一方のシールドケース
５０ａ又は５０ｂの外側にのみヒータを設置することも
可能であるが、この場合には、一方のヒータのみでヒー
タが設置されたいない反対側のシールドケースも加熱さ
れるように、ヒータの熱量を調整する。

【００４０】〈実施の形態２〉本実施の形態において
も、図１乃至図３に示した実施の形態１のコロナ帯電器
を備えた画像形成装置を用いて説明する。

【００４１】実施の形態１では、常時ヒータ５３に通電
してコロナ帯電器２のシールドケース５０を加熱するよ
うにしていたが、本実施の形態では、装置本体の雰囲気
（温湿度）に応じてヒータ５３への通電を制御するよう
にした。他の構成及び動作は実施の形態１と同様であ
る。

【００４２】図５に示すように、コロナ帯電器２の放電
ムラによって帯電ムラが発生しやすいのは、高温高湿環
境下である。このため、本実施の形態では、画像形成装
置内の温湿を温湿センサ（不図示）で測定し、測定結果
が高温高湿（例えば温度３０℃、湿度８５％）の場合
に、ヒータ５３に通電してコロナ帯電器２のシールドケ
ース５０を加熱するようにする。なお、測定結果が低温
低湿の場合には、ヒータ５３への通電を停止する。

【００４３】このように本実施の形態では、帯電ムラが
発生しやすい高温高湿環境の場合のみに、ヒータ５３に
通電してコロナ帯電器２のシールドケース５０を加熱す
ることにより、電力の無駄な消費を抑えて、上述した従
来例のように電解質による放電ムラによる帯電ムラの発
生を防止することができ、良好な画像を得ることができ
る。

【００４４】また、上記した各実施の形態では、フルカ
ラーの画像形成装置（フルカラー複写機）の場合であっ
たが、これ以外にも例えばモノクロの画像形成装置（モ
ノクロ複写機）の場合においても、同様に本発明を適用
することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱部材によってシールドケースを加熱することによって
シールドケースの水分を除去することができるので、帯
電ムラが発生しやすい高温高湿環境下においても、上述
した従来例のように電解質による放電ムラによって生じ
る帯電ムラを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るコロナ帯電器を備
えた画像形成装置を示す概略構成図。

【図２】フルカラーセンサ（ＣＣＤ）からの電気信号を
処理する処理回路を示すブロック図。

【図３】本発明の実施の形態１に係るコロナ帯電器のシ
ールドケースを示す斜視図。

【図４】本発明の実施の形態１の変形例におけるコロナ
帯電器を示す正面図。

【図５】温度と湿度に対する帯電ムラの発生領域を示す
図。

【図６】従来例におけるコロナ帯電器のシールドケース
内に付着した放電生成物を示す概略図。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ コロナ帯電器 ３ レーザ露光装置 ４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｂｋ 現像器 ５ 転写装置 ５ａ 転写ドラム ５ｂ 転写ブラシ ５ｃ 吸着ブラシ ５ｆ 転写材担持シート ５ｇ 吸着ローラ ９ 定着装置 ５０、５０ａ，５０ｂ シールドケース ５１ 放電ワイヤ ５２ グリッド電極 ５３、５３ａ，５３ｂ ヒータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドケース内にグリッド電極と放電
   ワイヤを有するコロナ帯電器において、 前記シールドケースに当接あるいは近接して、該シール
   ドケースを加熱する加熱部材を設けた、 ことを特徴とするコロナ帯電器。
2. 【請求項２】 前記加熱部材に常時通電して前記シール
   ドケースを加熱する、 ことを特徴とする請求項１記載のコロナ帯電器。
3. 【請求項３】 前記加熱部材に高温高湿環境下の場合の
   みに通電して前記シールドケースを加熱する、 ことを特徴とする請求項１記載のコロナ帯電器。
4. 【請求項４】 電子写真感光体と、該電子写真感光体を
   コロナ放電によって帯電するコロナ帯電器とを備えた画
   像形成装置において、 前記コロナ帯電器が、請求項１、２又は３記載のコロナ
   帯電器である、 ことを特徴とする画像形成装置。