JP2788638B2 - 電子写真方式の画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子写真複写機，光プリンタ，フアクシ
ミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

電子写真方式の画像形成装置は、一般にコロナイオン
流を感光体に放射して帯電させるコロナイオン流発生手
段を備えており、それによつて帯電させた感光体上に、
露光ランプやレーザ書込み装置を用いて露光走査して静
電潜像を形成し、さらにその感光体上に現像器によつて
トナーを付着させて静電潜像を現像し、その顕像化した
画像を用紙に転写する作像プロセスによつて画像を作成
し、その転写したトナー像を用紙に定着した後排出する
ようになつている。

ところで、このような画像形成装置において、感光体
にコロナイオン流を放射するコロナイオン流発生手段と
して、一般に帯電チヤージヤが使用される。その場合、
帯電チヤージヤに高電圧を印加し、感光体との間にコロ
ナ放電を起こさせて感光体の表面を帯電させるのである
が、このコロナ放電に伴つて、オゾンあるいはオゾン生
成物（以下単に「オゾン」という）が多量に発生する。

このオゾンは、感光体の帯電ムラや感光体劣化の原因
となるものであり、極めて不都合なものであつた。

そこで、従来から感光体の近傍に空気吸引装置を設
け、それを上述した作像プロセスあるいは装置本体の駆
動と同期して駆動させて、滞留するオゾンを吸引除去す
るようにしたもの、あるいは特開昭62−47661号公報に
見られるように、作像プロセス中はその空気吸引装置を
駆動せず、作像プロセス終了後それを駆動するようにし
たものも提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、空気吸引装置を作像プロセスに同期さ
せて駆動するのでは、作像プロセスが終了すると同時に
空気吸引装置の動作も停止し、空気の流れが止まつてし
まう。そのため、作像プロセス中に除去しきれなかつた
オゾンが感光体の近傍に残留することになる。

オゾンは空気の1.65倍の重さがあるので、空気の流れ
が止まるとオゾンが感光体上に滞留したままになり、特
に多量にプリントした後は極めて多量のオゾンが滞留す
ることになる。

そして、オゾンが感光体上に滞留したままの状態で放
置されると、感光体のオゾン滞留部が酸化し、感光体表
面の電気抵抗が下がつて電荷保持能力が著しく低下す
る。そのため、次の作像プロセスにおける現像時にトナ
ーが充分に付着しなくなり、画像の濃度低下が起こる。

このように、感光体上でのオゾンの滞留は感光体の性
能を著しく劣化させ、その寿命を短縮させてしまう等の
問題があつた。

また、作像プロセス終了後に空気吸引装置を駆動させ
るのでは、作像プロセス中にオゾンの感光体上での滞留
が発生し、特に多量の連続プリント中に上述し同様な問
題が発生することになる。

そこで、実願昭60−23178号（実開昭61−140363号）
のマイクロフィルムに見られるように、作像プロセス中
及び作像プロセス終了後も一定時間だけ継続して、空気
吸引装置（排気ファン）を作動させるようにしたものも
提案されている。

このようにすれば、作像プロセス中にコロナイオン流
発生手段の稼動に伴って発生するオゾンを感光体近傍か
ら排除でき、作像プロセス終了後に感光対の近傍に滞留
するオゾンも排除することができる。

しかしながら、コロナイオン流発生手段の稼動時間が
長くなる程、感光体の近傍に滞留するオゾン濃度が高く
なるので、作像プロセス終了後一定時間だけ継続して空
気吸引装置を作動させるのでは、コロナイオン流発生手
段の稼動時間が長かったときには滞留するオゾンを完全
に排出できなくなり、その稼働時間が短かつたときには
滞留したオゾンを完全に排出した後も、空気吸引装置を
無駄に駆動し続けることになるという不都合がある。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、
作像プロセス中及びその後にも感光体上にオゾンが滞留
しないようにして、感光体の劣化やそれによる画像品質
の低下を招かないようにすると共に、空気吸引装置（空
気流発生ファン）を無駄に駆動し続けることなく、オゾ
ンの除去を効率的に行うことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するため、前述のよう
な電子写真方式の画像形成装置において、コロナイオン
流発生手段によつてコロナイオン流を放射する際のコロ
ナ放電によつて発生し、感光体との間に滞留したオゾン
あるいはオゾン生成物を感光体の近傍から除去する空気
流発生フアンを設けると共に、 その空気流発生フアンを、作像プロセス中、及びその
終了後前記コロナイオン流発生手段の連続稼働時間に応
じた量に基づいて定められる設定時間に亘つて継続して
駆動するフアン駆動制御手段を有し、上記連続稼働時間
に応じた量が所定値を超えた場合には、上記設定時間を
一定にするようにしたものである。

〔作 用〕

このように構成した画像形成装置によれば、フアン駆
動制御手段が、空気流発生フアンを作像プロセス中及び
その終了後、コロナイオン流発生手段の連続稼働時間に
応じた量に基づく設定時間に亘つて継続して作動させる
ので、作像プロセス中にコロナイオン流発生手段の稼働
によつて発生するオゾンは直ちに除去され、作像プロセ
ス終了後残留したオゾンも感光体上に滞留することなく
除去される。したがつて、前述したオゾンの滞留の伴う
問題を確実に解消することができる。

また、コロナイオン流発生手段の稼働時間が長くなる
程オゾン濃度が高くなるが、その稼働時間が所定時間以
上になると、オゾン濃度が飽和してそれ以上増加しなく
なるので、作像プロセス終了後における空気流発生フア
ンの駆動時間の設定をコロナイオン流発生手段の連続稼
働時間に応じた量に基づいて増加させ、その連続する稼
働時間に応じた量が所定値を越えた場合は一定時間に設
定するので、残留オゾンの除去を完全に行え、且つ空気
流発生フアンの駆動時間を最小限にして、オゾンの除去
を効率的に行うことができる。

〔実 施 例〕

以下、この発明の実施例を添付図面を参照して具体的
に説明する。

第２図は、この発明を実施して電子写真方式の画像形
式装置であるレーザプリンタの全体構成を示す概略図で
ある。

このレーザプリンタの本体１内に設けられた感光体ド
ラム２は、作像プロセスが開始されると図示しない駆動
モータによつて矢示方向へ回転駆動され、その上方に設
けられたコロナイオン流発生手段である帯電チヤージヤ
３によつてコロナイオン流が放射され、感光体ドラム２
の表面が一様に帯電させる。

そして、光書込み部４によつて画像データに応じて変
調されたレーザビームを感光体ドラム２の軸方向に主走
査しながら照射して露光し、感光体ドラム２上に静電潜
像を形成する。

その静電潜像を、現像部５によつてトナーを付着させ
て現像して可視像化する。

一方、本体１に備えられた給紙トレイ6,7あるいはテ
ーブル８に備えられた大量給紙ユニツト９のいずれかか
ら、給紙ローラ10,11,12のいずれかの回転によつて用紙
13が選択的に給紙され、その用紙13は分離ローラ対14,1
5,16のいずれかによつて１枚ずつに分離された後、感光
体ドラム２の近傍に位置するレジストローラ対17に挟持
された状態で待機する。

そして、トナー像を担持する感光体ドラム２が回転し
てくるのと同期してレジストローラ対17も所定のタイミ
ングで回転を開始し、用紙13を感光体ドラム２の下方に
設けられた転写及び分離部18に送出する。

転写及び分離部18によつて感光体ドラム２上のトナー
像が用紙13に転写されると共に、その用紙13は感光体ド
ラム２から分離され、搬送ベルト19によつて定着部20に
送られて転写された画像が加熱定着される。

その後、用紙13は用紙進路変更爪21,22の切換動作に
よつて進路が選択され、本体１の後部の排紙スタツカ23
あるいは本体１の上部の排紙スタツカ24,25のいずれか
へ選択的に排出される。

なお、トナー像を用紙に転写した後、感光体ドラム２
上に残留するトナーはクリーニングユニツト26によつて
除去される。さらに、感光体ドラム２の残留電位は除電
ランプ27によつて除電される。こうして、感光体ドラム
２は初期化されて次のページの作像プロセスの帯電に進
み、同様な動作を繰り返す。

上記本体１内にはさらに、このレーザプリンタ全体の
制御及び印字データの処理等を司どる画像コントローラ
30の基板、上記作像部を構成するプリンタエンジンの制
御を司どるエンジンドライバ40の基板、および電源部50
等が設けられている。

ところで、前述した作像プロセスが行われる間、帯電
チサージヤ３が感光体ドラム２にコロナイオン流を放射
して帯電させるので、その際のコロナ放電によつてオゾ
ンあるいはオゾン生成物（以下単に「オゾン」という）
が多量に発生する。そこでこのオゾンを除去するための
空気流発生フアンと、この空気流発生フアンを作動させ
るためのフアン駆動制御手段とが設けられている。

すなわち、第１図に示すように、感光体ドラム２の上
方にある帯電チヤージヤ３を取り囲むようにダクト80が
設けられている。

このダクト80の一端の開口部80aは感光体ドラム２に
近接され、他端の開口部80bは感光体ドラム２から離間
されて側方に向いている。

そして、ダクト80内の開口部80bの近傍に空気流発生
フアン（以下単に「フアン」という）81が設けられてい
る。このフアン81は第３図に示すモータ82によつて回転
駆動され、ダクト80内に矢示のような空気流を発生させ
て、感光体ドラム２の近傍の空気を吸引するように構成
されている。

第３図は、この実施例のレーザプリンタの制御部の一
例を示すブロツク図である。

エンジンドライバ40は、中央処理装置（CPU）41と、
プログラムメモリであるROM42と、データメモリであるR
AM43と、タイマ44と、入出力部（I/O）45及び46とから
なるマイクロコンピユータによつて構成され、各部は互
いにバスラインによつて接続されている。

また、I/O45には画像コントローラ30が接続されてい
る。そして、I/O46にはソレノイド駆動用ドライバ，ク
ラツチ駆動用ドライバ，モータ駆動用ドライバ等、前述
した作像部の各機構を駆動するためのドライバ群や光書
込み部４等に接続され、さらに用紙サイズセンサ，用紙
搬送センサ，カバー開閉センサ，ユニツト有無センサ等
のプリンタの各状態を検出するためのセンサ群が接続さ
れている。

ここでは、特にこの発明に係る第１図に示したフアン
81を回転駆動するモータ82と、そのドライバであるトラ
ンジスタ84の接続状態を明示している。なお、85はモー
タをオフした時の逆起電力吸収用のダイオードである。

この実施例では、ホストコンピユータ60からの印字デ
ータを画像コントローラ30で処理してビデオデータを作
成し、エンジンドライバ40にスタート・リクエスト信号
を発信することによつて、エンジンドライバ40が前述し
た作像プロセスを開始する。

この作像プロセスのシーケンスは、タイマ44からの割
込みごとにカウントアツプされるCPU41内のタイミング
カウントの値と、予めROM42に設定記憶されている各シ
ーケンス動作（帯電，露光，現象，給紙，搬送，転写，
排紙等）のスタートタイミングとを比較し、それぞれ各
部の駆動用ドライバ等に信号を送出することによつて行
われる。

そして、CPU41は作像プロセスを開始すると大事に、I
/O46からトランジスタ84にオン信号を送出してトランジ
スタ84をオンにする。

それによつて、モータ82は駆動電源からの電圧Ｖによ
つて駆動電流が流れて回転し、第１図のフンアン81を回
転駆動する。

そして、一連の作像プロセスが終了しても、その後所
定時間の間はトランジスタ84をオン状態に維持し、モー
タ82によつてフアン81を継続して回転駆動する。所定時
間が経過すると、CPU41はトランジスタ84へオフ信号を
送出し、トランジスタ84をオフにしてモータ82によるフ
アン81の回転を停止させる。

したがつて、作像プロセス中に帯電チヤージヤ３によ
つて発生されるオゾンは、フアン81の回転によつて発生
される空気流によつて吸引され、感光体ドラム２の近傍
から除去される。また、作像プロセス終了後に感光体ド
ラム２上に残留するオゾンも、その後所定時間回転し続
けるフアンによる空気流に吸引されて除去される。

ところで、作像プロセス終了時に残留するオゾンの量
は、作像プロセス中の帯電チヤージヤ３の連続稼働時間
に応じて増加するので、この実施例では、作像プロセス
の終了後にフアン81を継続して作動される時間ｔを、第
４図乃至第６図に示すように帯電チヤージヤ３の動作時
間（連続稼働時間）Ｔに応じて変えるようにしている。

すなわち、作像プロセスがスタートすると同時にCPU4
1は帯電チヤージヤ３のオン時間を積算し、作像プロセ
スの終了時にその積算時間すなわち帯電チヤージヤ３の
動作時間Ｔに応じてフアン81の継続駆動時間ｔを設定す
る。

例えば、第４図にT₁で示すように帯電チヤージヤ３の
動作時間が短かつた時には、フアン81の継続駆動時間も
t₁で示すように短くし、第５図にT₂で示すように帯電チ
ヤージヤ３の動作時間が長かつた時には、フアン81の継
続駆動時間もt₂で示すように長くする。

このように、帯電チヤージヤ３の連続稼働時間に応じ
てフアン81の継続駆動時間を設定することによつて、落
ぞの除去を極めて効率的に行うことができ、フアン81の
無駄な作動時間を減らしてその寿命を伸ばすこともでき
る。

ここで、第６図に示すように作像プロセス終了後のフ
アン81の作動時間ｔを帯電チヤージヤ３の動作時間Ｔに
応じて５段階（t₁〜t₅）に設定するようにした場合の、
第３図におけるCPU41による処理を第７図のフローチヤ
ートに示す。

これを説明すると、作像プロセスが開始されると同時
にフアン81を作動させ、画像形成（作像）プロセス中は
フアン81を連続して作動させると共に、RAM43内のカウ
ンタC_Tのカウント値C_Nを一定周期のクロツクパルスによ
つてインクリメントする。

画像形成プロセスが終了すると、カウンタC_Tのカウン
ト値C_NをROM42に記憶されている帯電チヤージヤの連続
稼働時間に対応する数値N_T1〜N_T4と順次比較し、カウン
ト値C_NがN_T1より小さければ、タイマに動作時間t₁をセ
ツトする。また、このカウント値C_NがそれぞれN_T1≦C_N
＜N_T2,N_T2≦C_N＜N_T3,N_T3≦C_N＜N_T4,N_T4＜C_Nの場合に
は、タイマにそれぞれ動作時間t₂,t₃,t₄,t₅をセツトす
る。

なお、カウント値N_T1〜N_T4及び動作時間t₁〜t₅はそれ
ぞれ次のような大小関係である。

N_T1＜N_T2＜N_T3＜N_T4 t₁＜t₂＜t₃＜t₄＜t₅ このタイマは第３図におけるタイマ44あるいはCPU41
にそ内蔵するタイマカウンタであり、セツトされた値か
ら一定周期のクロツクパルスでデクリメントされてセッ
トされた時間が経過すると「０」になる。

このタイマ「０」になつた時にフアン81の作動を停止
させ、カウンタC_Tをリセトツしてそのカウント値C_Nを
「０」にして処理を終了する。

ここで、カウンタC_Tのカウント値C_Nがある値N_T4を越
えた場合には、フアン81の作動時間を一定（t₅）にして
いるが、これは帯電チヤージヤ３の連続稼働時間が所定
時間（第６図のT₄）以上になると、オゾン濃度である濃
度で飽和してそれ以上増加しなくなるためである。

一般に、画像形成される用紙のサイズと帯電チヤージ
ヤの動作時間は比例するので、帯電チヤージヤの動作時
間に基づいてフアン81の動作時間を制御することによつ
て、用紙のサイズが異なつても確実なオゾン除去が可能
になる。

例えば、A3サイズの長い用紙とA4サイズの短い用紙と
を比較した場合、同じ枚数だけ連続プリントしても、帯
電チヤージヤの動作時間はA3サイズ連続の方がA4サイズ
連続よりも長くなるが、これに応じてフアン81の作動弛
緩も長くなるので、オゾンの除去を確実に行うことがで
きる。

また、上記実施例ではオゾン空気流によつて吸引除去
する空気流発生フアンを設けた例を示したが、空気流を
吐出してオゾンを除去するフアン、あるいは空気流の吸
引あるいは吐出を行う複数のフアンを設けてもよい。

さらに、上記実施例では作像プロセス終了後のフアン
の継続駆動時間を５段階に設定したが、これはオゾンの
発生状況に応じて任意に変更することが可能である。

なお、この発明は実施例のレーザプリンタに限られる
ことなく、電子写真方式の他のプリンタや複写機，ある
いはフアクシミリ等の各種画像形成装置に適用すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、電子写
真方式の画像形成装置における作像プロセス中に発生し
たオゾンが、作像プロセス中及びの終了後に感光体上に
滞留することを未然に防止できるので、感光体の性能劣
化が防止され、画像品質の維持及び感光体の長寿命化を
実現することができる。

また、作像プロセス終了後の空気流発生フアンの継続
駆動時間の設定をコロナイオン流発生手段の連続稼働時
間に応じた量に基づいて増加させ、その連続稼働時間に
応じた量が所定値を越えた場合は一定時間に設定するの
で、残留オゾンの除去を完全に行えるようにし、且つフ
アンの駆動時間を必要最少限にして、オゾンの除去を極
めて効率的に行うことができ、フアンの寿命を伸ばすこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図におけるこの発明に関する要部の拡大
図、 第２図はこの発明の一実施例を示すレーザプリンタの全
体構成の概略図、 第３図は同じくその制御部のブロツク図、 第４図乃至第６図はそれぞれこの実施例の作用を説明す
るための帯電チヤージヤ動作時間と空気流発生フアンの
作動時間との関係を示すタイミングチヤート図、 第７図は第３図のCPU41によるフアン81の駆動制御に関
する処理のフロー図である。 ２……感光体ドラム ３……帯電チヤージヤ（コロナイオン流発生手段） ４……光書込み部、５……現像部 18……転写及び分離部、20……定着部 30……画像コントローラ 40……エンジンドライバ 41……CPU（フアン駆動制御手段） 60……ホストコンピユータ、80……ダクト 81……空気流発生フアン、82……モータ 84……モータ駆動用トランジスタ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 540 B41J 29/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コロナイオン流を感光体に放射して帯電さ
   せるコロナイオン流発生手段を備えた電子写真方式の画
   像形成装置において、 前記コロナイオン流発生手段によつてコロナイオン流を
   放射する際のコロナ放電によつて発生し、感光体との間
   に滞留したオゾンあるいはオゾン生成物を前記感光体の
   近傍から除去する空気流発生フアンを設けると共に、 その空気流発生フアンを、作像プロセス中、及びその終
   了後前記コロナイオン流発生手段の連続稼働時間に応じ
   た量に基づいて定められる設定時間に亘つて継続して駆
   動するフアン駆動制御手段を有し、 上記連続稼働時間に応じた量が所定値を超えた場合に
   は、上記設定時間を一定にすることを特徴とする電子写
   真方式の画像形成装置。