JP4569241B2

JP4569241B2 - 画像形成ユニット及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4569241B2
Application number: JP2004275655A
Authority: JP
Inventors: 明仁西村; 勝石川; 晃次大塚
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: JP2006091327A

Description

本発明は、コロナ放電を利用した帯電器(以下コロトロン)から発生する放電生成物等によって汚れたエアの循環によるコロトロン、或いはコロトロン近傍の汚れを防止する技術に関する。

コロトロンは、コロナ放電に伴ってオゾンや窒素酸化物などの放電生成物が発生する。また、画像形成装置本体内には、放電生成物の他に飛散トナーや定着器の熱により発生した定着オイル成分が浮遊している。これら放電生成物や汚れたエアがコロトロンやそれを清掃するワイヤ清掃装置に付着すると、画質の劣化が著しくなる。このためコロトロン、或いはコロトロン近傍の汚れを防止する種々の方法が提案されている。

例えば、特許文献１では、コロトロンシールド内のワイヤー位置を、中心からエアーの流れる方向にオフセット（放電位置をずらす）させることで効率よく放電生成物を機外に排出する方法が開示されている。

また特許文献２では、外部の空気を、装置本体の内部の汚れた空気と混合させることなく放電ワイヤ張装部へ送り込むために、装置本体の外壁との間に壁構造体を形成し、この壁構造体内へ外部の空気を送り込むためのファンを設けている。

特開２００１−３５０３１９号公報特開平７−２８７４３６号公報

しかしながら、特許文献１は機内の汚れたエアを吸引してしまうことが懸念され、十分な効果を発揮することができない。

またコロトロン、あるいはコロトロンを搭載した画像形成ユニットは、顧客が着脱できるように、着脱交換自在に画像形成装置に取り付けられるのが一般的である。このような構成を取る場合、特許文献２のような密着、密閉構造を実現することはあり得ない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、機内の汚れたエアを効率的に機外に排出することができる画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本願発明の画像形成ユニットは、像担持体を所定電位に帯電させる放電ワイヤと、該放電ワイヤを取り囲み前記像担持体側に開口部が設けられたシールド部材とを少なくとも備えるコロトロンを有する画像形成ユニットであって、前記コロトロン近傍のエアの流れに対して、上流側の前記シールド部材側面から、前記像担持体とは反対側の前記コロトロン背面に向けて、前記コロトロンから発生した放電生成物が循環するのを防止する遮蔽部材を備え、前記コロトロン背面側に、前記エアの流れを整流する第１整流手段を設け、前記エアを吸引するエア吸引ダクトから遠い側の前記放電ワイヤに前記エアをより多く供給することを特徴としている。
本発明によれば、コロトロンから発生した放電生成物が上流側の前記シールド部材側面から、像担持体とは反対側のコロトロンの背面側に向けて循環するのを防止することができる。従って、放電生成物をエア吸引ダクトを通じて機外に排気することができ、放電ワイヤの汚れを防止して画質の低下を防ぐことができる。
また、エアを吸引するエア吸引ダクトから遠い側の放電ワイヤにエアをより多く供給するようにすることで、シールド部材内に溜まっている放電生成物を効率的に排気することができる。

本発明の画像形成ユニットは、像担持体を所定電位に帯電させる放電ワイヤと、該放電ワイヤを取り囲み前記像担持体側に開口部が設けられたシールド部材とを少なくとも備えるコロトロンを有する画像形成ユニットであって、前記コロトロン近傍のエアの流れに対して、上流側の前記シールド部材側面から、前記像担持体とは反対側の前記コロトロン背面に向けて、前記コロトロンから発生した放電生成物が循環するのを防止する遮蔽部材を備え、前記エアを吸引するエア吸引ダクトから遠い側の前記放電ワイヤの電流値を近い側の前記放電ワイヤよりも低減させることを特徴とする。
本発明によれば、コロトロンから発生した放電生成物が上流側の前記シールド部材側面から、像担持体とは反対側のコロトロンの背面側に向けて循環するのを防止することができる。従って、放電生成物をエア吸引ダクトを通じて機外に排気することができ、放電ワイヤの汚れを防止して画質の低下を防ぐことができる。
また、エア吸引ダクトから遠い側の放電ワイヤの電流値を低減させることで、放電生成物の発生量を抑えることができる。エア吸引ダクトから遠い側の放電ワイヤで発生する放電生成物は、排気し難いので、発生量を抑えることで機内に放電生成物が溜まったままになるのを防ぐことができる。

上記画像形成ユニットにおいて、前記遮蔽部材は、前記コロトロン近傍に配置された除電ランプからの光の回り込みを防止する遮光板を兼ねることを特徴とする。遮光板が遮蔽部材の役割を兼ねることで、新たな部材を追加することなく、放電ワイヤの汚れを防止することができる。

上記画像形成ユニットにおいて、前記遮蔽部材は、前記シールド部材との摺動性が高い弾性体シール部材であることを特徴とする。遮蔽部材にシールド部材との摺動性の高い弾性シール部材を用いたことで、シールド部材との隙間を精度よく埋め、高い遮蔽効果を得ることができる。

上記画像形成ユニットにおいて、前記放電ワイヤの張架方向において、前記エアの風量が均一となるように前記エアの流れを整流する第２整流手段を備えることを特徴とする。放電ワイヤの張架方向において、エアの風量バランスが不均一となると、発生する放電生成物に渦や淀みが発生しやすくなるが、第２整流手段を設けてエアの風量を均一にすることで、これらの発生を防止することができる。

本発明の画像形成装置は、請求項１から５のいずれか一項記載の画像形成ユニットを備えている。また、画像形成装置は、前記エアをエア吸引ダクトを通じて排気する排気手段と、前記コロトロン近傍に前記エアを送る送風ファンとを同期させて動作させる、又は前記排気手段の動作を停止させた後に前記送風ファンの動作を停止させることを特徴としている。

本発明は、コロトロンから発生する放電生成物などの汚れたエアを機外に効率的に排気することができる。

添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。

まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。図１に電子写真方式の画像形成装置の構成を示す。図１に示す矢印方向に回転する感光体ドラム（像担持体）２の周囲に、感光体ドラム２を所定電位に帯電するコロトロン３、感光体２上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置（ＲＯＳ：ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）などの画像書込装置（本例では同装置からのレーザ光のみを示す）、感光体ドラム２の回転方向に対して、コロトロン３よりも下流側に設けられ、コロトロン３の放電動作により生成した放電生成物をコロトロン３の長手方向にわたって均一に吸引除去する吸引ダクト４、感光体ドラム２上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置５、転写ベルト９、転写ローラ１０等の転写手段から感光体ドラム２に注入された電荷を除電する除電帯電装置６、感光体ドラム２表面の未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置７、感光体ドラム２表面の静電残像を除電するイレーズランプ８、転写材を搬送する転写ベルト９と、現像装置５により現像された現像像を転写材に転写するための転写バイアスを供給する転写ローラ１０とからなる転写手段等を備えている。

なお、上述した感光体ドラム２と、コロトロン３と、除電帯電装置６と、クリーニング装置７等は図２に示すようにプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）１２として一体形成されている。このプロセスカートリッジ１２は、現像装置５と、転写ローラ１０と、定着装置１４と、図示しない他の構成部分とからなる電子写真装置本体に対して着脱自在としたものであり、取り付けレール１３を用いて電子写真装置本体に一体化される。

画像形成装置の作像プロセスについて説明する。先ず、コロトロン３にて感光体ドラム２を帯電した後、画像書込装置からのレーザ光にて感光体ドラム２上に静電潜像を書き込む。その後、現像装置５にて静電潜像をトナー像として可視像化し、所定のタイミングで転写部位へと移動させる。一方、転写材は、所定のタイミングで転写部位へと搬送され、転写ローラ１０と、帯電された転写ベルト９によって転写バイアスを印加されることで、感光体ドラム２上のトナー像が転写材に転写される。なお、転写ベルト９及び転写ローラ１０とからなる転写手段は、コロトロン３による帯電とは逆極性となるように転写電界をかける。

ここでコロトロン３について説明する。コロトロン３は、図１に示すように感光体ドラム２側に開口部が設けられた横断面が略コ字型の長手状のシールド部材３１と、このシールド部材３１の長手方向の両端部に配設した絶縁体ブロック（不図示）と、シールド部材３１の溝内に位置させて両端部の絶縁体ブロック間に張架した放電ワイヤ３２とから構成されている。

図３に送風ファンによって送られたエアの画像形成装置内での流れを示す。上述したようにコロトロン３においては、コロナ放電に伴ってオゾンや窒素酸化物などの放電生成物が発生する。また、画像形成装置本体内には、放電生成物の他に飛散トナーや定着器の熱により発生した定着オイル成分が浮遊している。これら放電生成物や汚れたエアがコロトロン３に付着すると、画質の劣化が著しくなる。また、コロトロン３の放電ワイヤ３２を清掃するワイヤ清掃装置(不図示)に付着すると摩擦抵抗が増えて動作が不安定となる。この汚れたエアを機外に排気するために送風ファンによってエアを機内に送り、これを吸引ダクト４で吸引することで汚れた空気を機外に排気している。

しかしながら、コロトロン３は着脱や交換のために、周りの構造物とは一定の隙間を開けて設けられている。このため、吸引ダクト４から遠い側の放電ワイヤ３２ｂ側では、図３に示すように排出された放電生成物がシールド部材３１と上部ダクトとの間に流れ込み、循環を起こすことが分かった。このエアの循環は、コロナ放電によって生成された放電生成物を含む汚れたエアであるため、放電ワイヤ３２の汚れを著しく悪化させる。

そこで、本実施例では、この汚れたエアの循環経路を遮蔽部材を設けて塞ぐことでエアを速やかに機外に排気する。循環経路を塞ぐ遮蔽部材としては、図４に示すようにイレーズランプ８の光を遮る遮光部材８１を代用し、この遮光部材８１の一部をシールド部材３１の外側面に接触させることで隙間部分を埋める。すでに設けられている既存の部材を用いることで、部品点数を増加させることなく、汚れたエアの循環を防ぐことができる。

また、シールド部材３１と上部ダクトとの隙間部分を塞ぐ他の方法として、図５に示すようにシールド部材３１と摺動性が高い弾性体シール部材３３を設けて塞ぐこともできる。遮蔽部材にシールド部材３１との摺動性の高い弾性シール部材３３を用いたことで、シールド部材３１との隙間を精度よく埋め、高い遮蔽効果を得ることができる。

またダブルワイヤ方式のコロトロン３では、吸引ダクト４から遠い放電ワイヤ３２ｂ側で吸引ダクト４の吸引力が弱くなるので、シールド部材３１内に溜まった放電生成物が流れ難くなる。このため図６に示すように整流部材３４を設けて、吸引ダクト４から遠い放電ワイヤ３２ｂ側に清浄なエアが十分に供給されるようにする。これによりシールド部材３１内に溜まっている放電生成物を効果的に排気することができる。

またダブルワイヤ方式のコロトロン３では、吸引ダクト４から遠い側の放電ワイヤ３２ｂに流す電流を下げたり、放電ワイヤ３２ｂのワイヤ径を細くすることで放電生成物の発生量自体を低く抑えることも効果的である。

さらにコロトロン３に送り込む清浄なエアは、図７に示すように感光体ドラム２の軸方向の前方又は後方に取り付けた送風ファン２０によって送り込むため、放電ワイヤ３２の張架方向では不均一な風量となる。不均一な風量バランスの場合、放電ワイヤ３２から発生する放電生成物に渦や淀みが発生しやすく放電ワイヤ３２の汚れに悪影響を及ぼす。このため本実施例では図７に示すように清浄なエアの供給経路に整流部材２２を複数設け、放電ワイヤ３２の張架方向でエアの風量を均一化する。

さらに、吸引ダクト４に接続した排気手段を動作させる時に、送風ファン２０と同期を取って動作させる。又は送風ファン２０を排気手段より数秒遅らせて動作を停止させる。これにより送風ファン２０からのエアだけがコロトロン３内を通って吸引ダクト４から排出させるようにする。これによって画像形成装置１内の汚れた空気をより効果的に排気することができる。

以上の工夫を画像形成ユニット、及びこれを搭載した画像形成装置に加えることによって、コロトロンから発生した放電生成物の循環を防止して、放電生成物を機外に効果的に排気させることができる。従って、放電ワイヤの汚れを防止して画質の低下を防止し、コロトロンや画像形成ユニットの長寿命化を図ることができる。

上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

画像形成装置の構成を示す図である。画像形成ユニットの構成を示す図である。画像形成装置内のエアの流れを示す図である。画像形成装置の要部拡大図である。画像形成装置の要部拡大図である。画像形成装置の要部拡大図である。送風ファンとエア供給ダクトとの構成を示す図である。

符号の説明

１画像形成装置２感光体ドラム
３コロトロン４吸引ダクト
５現像装置６除電帯電装置
７クリーニング装置８イレーズランプ
９転写ベルト１０転写ローラ
１１開口１２プロセスカートリッジ
１３取り付けレール１４定着装置
２０送風ファン２１エア供給ダクト
２２整流部材３１シールド部材
３２ａ、３２ｂ放電ワイヤ３３弾性体シール部材
３４整流部材８１遮光部材

Claims

像担持体を所定電位に帯電させる放電ワイヤと、該放電ワイヤを取り囲み前記像担持体側に開口部が設けられたシールド部材とを少なくとも備えるコロトロンを有する画像形成ユニットであって、
前記コロトロン近傍のエアの流れに対して、上流側の前記シールド部材側面から、前記像担持体とは反対側の前記コロトロン背面に向けて、前記コロトロンから発生した放電生成物が循環するのを防止する遮蔽部材を備え、
前記コロトロン背面側に、前記エアの流れを整流する第１整流手段を設け、前記エアを吸引するエア吸引ダクトから遠い側の前記放電ワイヤに前記エアをより多く供給することを特徴とする画像形成ユニット。
像担持体を所定電位に帯電させる放電ワイヤと、該放電ワイヤを取り囲み前記像担持体側に開口部が設けられたシールド部材とを少なくとも備えるコロトロンを有する画像形成ユニットであって、
前記コロトロン近傍のエアの流れに対して、上流側の前記シールド部材側面から、前記像担持体とは反対側の前記コロトロン背面に向けて、前記コロトロンから発生した放電生成物が循環するのを防止する遮蔽部材を備え、
前記エアを吸引するエア吸引ダクトから遠い側の前記放電ワイヤの電流値を近い側の前記放電ワイヤよりも低減させることを特徴とする画像形成ユニット。
前記遮蔽部材は、前記コロトロン近傍に配置された除電ランプからの光の回り込みを防止する遮光板を兼ねることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成ユニット。
前記遮蔽部材は、前記シールド部材との摺動性が高い弾性体シール部材であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成ユニット。
前記放電ワイヤの張架方向において、前記エアの風量が均一となるように前記エアの流れを整流する第２整流手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の画像形成ユニット。
請求項１から５のいずれか一項記載の画像形成ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記エアをエア吸引ダクトを通じて排気する排気手段と、前記コロトロン近傍に前記エアを送る送風ファンとを同期をとって動作させる、又は前記排気手段の動作停止後に前記送風ファンの動作を停止させることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。