JP5430296B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、特に、感光体ドラム、スコロトロン方式のコロナ帯電器、帯電器グリッド清掃部材、帯電器シールド部材内へのエア供給装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）及び帯電器を備えている。また、帯電器としてスコロトロン方式のコロナ帯電器を使用し、帯電器グリッド清掃部材、帯電器シールド部材内へのエア供給装置を備えた画像形成装置がある。

図１３に、特許文献１で提案されている帯電器グリッド電極の清掃部材を示す。

つまり、本例では、帯電器１２は、平行に配置された平板からなるシールド部材２と、両シールド部材２間に配置されたコロナ放電線３と、両シールド部材２にて形成される一方側の開口部に配置されたメッシュ状のグリッド電極４と、を有している。両シールド部材２の他方側の開口部にはグリッド清掃装置５０が配置されている。グリッド清掃装置５０にはグリッド電極表面と接触するグリッド清掃ブラシ５１が設けられており、清掃装置５０を、帯電器の長手方向に動かすことで、グリッド表面の堆積物を清掃する。

実願平２−９７６１５号（実開平４−５５０４８号）のマイクロフィルム

しかしながら、上述のようにグリッド電極４をグリッド清掃ブラシ５１で清掃すると、初期状態ではきれいに清掃できるが、清掃を重ねるうちにグリッド清掃ブラシ５１に除去したトナーや埃がたまり、時間経過とともに清掃能力が落ちるという問題があった。

本発明の目的は、スコロトロン帯電器に設けられたグリッド清掃部材の清掃能力が落ちることのないグリッド清掃部材リフレッシュ機構を持つ画像形成装置を提供することにある。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
感光体と、
平行に対向配置されたシールド部材と、前記シールド部材の間に配置された放電電極と、前記シールド部材に設けられた第１の開口部と、前記シールド部材における前記放電電極よりも前記感光体側で前記感光体に対向するように設けられた第２の開口部と、前記第２の開口部に配置されたグリッドと、前記グリッドに接触して清掃するグリッド清掃部材とを備え、前記感光体を帯電するコロナ帯電器と、
前記グリッド清掃部材を前記グリッドの長手方向に沿って移動させる移動機構と、
帯電された前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記コロナ帯電器内に前記第１の開口部からエアを供給するとともに前記第２の開口部を介して前記コロナ帯電器外にエアを排気させるエア供給装置と、
非清掃時において前記グリッドの長手方向の一端部に設けられた待機位置で待機している前記グリッド清掃部材に供給させるエアの量を増大させるモードを実行する実行部とを備え、
前記エア供給装置は、前記待機位置で待機している前記グリッド清掃部材を介して前記コロナ帯電器外にエアを排出させる第１の経路と、前記待機位置を介さずに前記コロナ帯電器外にエアを排出させる第２の経路のうち前記第２の経路を遮蔽可能なシャッターを備え、
前記実行部は前記シャッターで前記第２の経路を遮蔽することによって前記モードを実行することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、グリッド清掃部材リフレッシュ機構を設けたことにより、スコロトロン帯電器に設けられたグリッド清掃部材の清掃能力が落ちることが無く、長期にわたり高品質の画像を得ることができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。 複合エア供給装置の斜視図である。 図２のＣ方向から見た複合エア供給ダクト右の斜視図であり、画像形成時の作動態様を説明する。 図２のＣ方向から見た複合エア供給ダクト右の斜視図であり、リフレッシュ動作時の作動態様を説明する。 画像形成時のエアフローを説明する、複合エア供給装置と帯電器と感光ドラムとの関係を示す斜視図である。 リフレッシュ時のエアフローを説明する、複合エア供給装置と帯電器と感光ドラムとの関係を示す斜視図である。 図１のＢ方向から見た帯電器の斜視図である。 図１のＤ方向から見た帯電器の下視図である。 清掃部材を備えた清掃装置の正面図である。 グリッド清掃部材リフレッシュ時の作動態様を説明する模式図である。 リフレッシュ動作のための制御装置のブロック図である。 リフレッシュ動作フローチャート図である。 従来の清掃部材を備えたスコロトロン方式のコロナ帯電器の一例を示す斜視図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。

本実施例にて、画像形成装置１０は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１１が中央に配置され、画像形成時は矢印Ａ方向に回転する。感光体ドラム１１の周りには、帯電手段としての帯電器１２、露光手段としての露光装置（図示せず）におけるレーザ光路１３、現像手段としての現像器１４、及び、クリーニング手段としてのクリーニング装置１８を備えている。更に、詳しくは後述するが、本発明の特徴部をなす、帯電器１２に対するエア供給経路、エア排出経路を形成するためのエア供給装置１９及びエア排出装置２０が、帯電器１２に関連して配置される。

感光体ドラム１１に対向して、本実施例では、記録材Ｐを搬送する記録材担持搬送手段としての転写ベルト１５及び一次転写手段としての転写ローラ１６が配置されている。勿論、記録材担持搬送手段としての転写ベルト１５の代わりに、中間転写体としての転写ベルト１５を配置する構成としても良い。

又、転写ローラ１６が対向配置された転写部Ｔと、クリーニング装置１８との間に、除電装置１７が配置されている。

上記構成の本実施例の画像形成装置における画像形成動作、即ち、画像形成プロセスについて説明する。

帯電器１２が、回転する感光体ドラム１１の表面を帯電させる。次に、露光装置であるレーザスキャナからのレーザ光が、レーザ光路１３を通って、帯電した感光体ドラム表面に静電潜像を書き込む。

次に、現像器１４が、感光体ドラム表面の静電画像をトナー画像へと現像する。感光ドラム表面のトナー画像は、次に、バイアス電圧がかかった転写ローラ１６と感光体ドラム１１との間に転写ベルト１５を挟むことで転写ベルト１５に担持された紙などのメディア（転写材）Ｐに転写される。

次に、除電装置１７が感光体ドラム１１表面上の電荷を除去する。次に、クリーニング装置１８が、感光体ドラム１１表面の転写されずに残ったトナーを回収する。

図１、図６を参照すると理解されるように、本実施例にて、帯電器１２の全体構成は、先に図１３を参照して説明した従来の帯電器と同様に、スコロトロン方式のコロナ帯電器とされる。帯電器１２は、平行に対向配置された平板からなる帯電器シールド部材１２−７、１２−８と、両シールド部材間に配置されたコロナ放電線（以下、「放電ワイヤ」という。）１２−２と、を有している。また、コロナ帯電器１２は、両シールド部材１２−７、１２−８にて形成される一方側の開口部、即ち、感光体ドラム１１と対向した開口部１２ａに配置されたメッシュ状（網状）のグリッド電極（以下、単に「グリッド」という。）１２−１を有している。

図７は帯電器１２を図１のＢ方向から見た斜視図であり、図８は帯電器１２を図１のＤ方向から見た下視図である。

帯電器１２は、更に説明すると、上述したように、感光体ドラム１１と対向する面にグリッド１２−１を、感光体ドラム１１の回転軸と平行かつ帯電器１２の中心に放電ワイヤ１２−２を、放電ワイヤ１２−２の上にリードネジ１２−３を、備えている。

また、帯電器１２は、リードネジ１２−３の軸方向手前（帯電器１２の長手方向一方側の端部位置）にホームポジション検出センサ１２−４を備えている。また、グリッド１２−１上に位置して、ドラム軸方向に移動可能な清掃装置１２−５を備えており、グリッド１２−１の左右に対向配置してシールド部材右１２−７とシールド部材左１２−８を有している。グリッド１２−１は、清掃装置１２−５のホームポジション付近に、グリッド開口部（即ち、排気口）１２−１−１を持つ。

グリッド清掃時の動作を、図７及び図８を用いて説明する。

ホームポジション検出センサ１２−４を、清掃装置１２−５に設置したセンサフラグ１２−６が遮断する（図７の状態）ことで、ホームポジションが検出される。リードネジ１２−３がモータ（清掃部材駆動モータ）１１４（図７、図１１参照）により回転し、リードネジ１２−３に螺合するネジ溝１２−５−４が形成された清掃装置１２−５の支持台１２−５−３が帯電器長手奥方向に移動する。画像形成領域のさらに奥まで移動したところで、リードネジ１２−３の回転方向が変わり、手前側に移動する。本実施例では、上述のように、帯電器１２の軸方向手前に設けたホームポジション（清掃部材待機位置）にて、センサフラグ１２−６がホームポジション検出センサ１２−４を遮断した所でモータが止まり、清掃装置１２−５は停止する。

ここで、グリッド清掃時の複合エア供給装置１９のエアフローは、画像形成時と同じでも、グリッド清掃部材リフレッシュ時と同じでもよく、止まっていても良い。清掃装置ホームポジション（清掃部材待機位置）は、帯電器長手方向手前でも、又、反対側の他方の端部位置である奥側でも良い。

図９に、清掃装置１２−５の正面図を示す。清掃装置１２−５は、清掃部材としてワイヤ清掃部材１２−５−１とグリッド清掃部材１２−５−２を持つ。ワイヤ清掃部材１２−５−１は、ゴムや発泡体の上に研磨剤が塗布されている。グリッド清掃部材１２−５−２は、ナイロンやアクリルで出来たブラシが使用される。

図９を用いてグリッド清掃時の清掃効果を説明すると、前記グリッド清掃動作により、ワイヤ１２−２とグリッド１２−１に付着したトナーや埃は、ワイヤ清掃部材１２−５−１及びグリッド清掃部材１２−５−２により除去される。

図２に、帯電器１２内にエアを供給するための複合エア供給装置１９を、図１のＢ方向から見た斜視図を示す。複合エア供給装置１９は、二つの開口部１９−１−１と１９−１−２を持つ複合エア供給ダクト右１９−１と、複合エア供給ダクト左１９−２が連結して配置される。本実施例では、図示するように、開口部１９−１−１、１９−１−２は、複合エア供給ダクト右１９−１の手前側側面部に形成されているが、これに限定されるものではない。

また、複合エア供給ダクト右１９−１の開口部右１９−１−１周辺に、ソレノイド１９−４および切り替えシャッター１９−３が配置される。

図３、図４は、図２のＣ方向から見た斜視図であり、エア供給ダクト右１９−１、切り替えシャッター１９−３、ソレノイド１９−４を示す。図５に画像形成時エアフローの斜視図を、図６にリフレッシュ時エアフローの斜視図を示す。

図２、図３、図５を用いて、画像形成時のエア供給装置１９のエアフロー（エア供給経路）を説明する。画像形成時は、図示してはいないが、エア供給経路上の適当な位置に設置されたエア供給ファン１１１（図１１参照）により開口部右１９−１−１および開口部左１９−１−２にエアが供給される。供給されたエアは、複合エア供給ダクト右１９−１と複合エア供給ダクト左１９−２を通り、コロナ帯電器内全域に供給される。即ち、エアは、グリッド１２−１が配置された開口部１２ａとは反対側の他方の開口部１２ｂから帯電器シールド内に流入し、グリッド１２−１のメッシュ（網目）を介してコロナ帯電器外へと排気される。

グリッド清掃部材リフレッシュ時のエア供給装置１９のエアフロー（エア供給経路）を、図２、図４、図６を用いて説明する。グリッド清掃部材リフレッシュ時は、グリッド清掃部材１２−５−２は、ホームポジション（図８位置）に位置されている。この状態で、エア供給ファン１１１の電流を上げ、回転数を増大して、エア供給量を増加させる。次に、ソレノイド１９−４によってシャッター１９−３が開口部右１９−１−１を塞ぎ、エアは開口部左１９−１−２に集中して流入する。その結果、清掃装置１２−５、即ち、グリッド清掃部材１２−５−２がホームポジションに位置したグリッド清掃部材リフレッシュ時は、清掃エアフローの風速が、画像形成時に比べ大きくなることで、グリッド清掃部材１２−５−２をリフレッシュする。

このとき、本実施例では、エア供給は、図４、図６に示すように、複合エア供給ダクト１９−１に設けた仕切り壁部材１９−１−３により複合エア供給ダクト１９−１の手前側エア供給路２２が画成されて、グリッド清掃部材１２−５−２へと集中して供給される。

そして、エアは、待機位置のグリッド清掃部材１２−５−２から開口部（排気口）１２−１−１を介してコロナ帯電器外へと排気され、更に、エア排出装置２０を通って機外へと排出される。

ここで、シャッターの替わりにフィンを用いて、２つのエア供給経路２１、２２の切り替えを行ってもよい。また、画像形成時の清掃エアフロー２２は、無くてもよい。また、帯電器エアフロー２１のための帯電器エア供給経路と、清掃エアフロー２２のための清掃エア供給経路とに明確な仕切りは無くてもよい。グリッド清掃部材リフレッシュ時にエア供給経路の一部を塞ぐシャッターを備える構成でもよい。また、清掃エア供給経路は、清掃部材ホームポジションにエアが供給されれば良いので、複合エア供給装置の長手方向奥でも良い。

図１０に、グリッド清掃部材リフレッシュ時の模式図を示す。

グリッド清掃部材リフレッシュ時の動作を図１、図４、図６、図１０を用い説明する。上述のように、グリッド清掃部材リフレッシュ時は、複合エア供給装置１９から清掃部材ホームポジションにエアが供給される。供給されたエアが、グリッド清掃部材１２−５−２に付着したトナーや埃を吹き飛ばすと共に運搬し、グリッド開口部（排気口）１２−１−１（図８）を通り、エア排出装置２０により機外へ排出される。エア排出装置２０は内部に、ファン、オゾンフィルター、トナーフィルター等を備え、速やかにエアを機外へ排出するとともに、エアによって運ばれた物質を回収することが出来る。

ここで、エア排出装置２０の設置位置は、感光体ドラム１１の周りでなくとも良く、例えば供給されたエアを一旦機内に拡散させ、どこか他の箇所から排出しても良い。グリッド清掃部材１２−５−２に供給されるエアの流れ方向は、どの方向でも良く、例えば、帯電器１２にドラム回転方向上流側からエアを吹き付けても良い。

図１１にリフレッシュ動作ブロック図を示し、図１２にリフレッシュ動作フローチャート図を示す。

本実施例によると、リフレッシュ動作は、画像形成装置本体に設けたコントローラ５００により清掃装置１２−５を制御することによって実施される。リフレッシュ動作は、ユーザーが、適宜、操作部１１０（図１１参照）から指示することによって実施するか、或いは、記憶手段に画像形成所定時間或いは画像形成枚数を記憶し、所定値に達した時に自動的に実施するように設定することもできる。

従って、本実施例では、画像形成装置本体に設けたコントローラ５００は、ＣＰＵ５０１、ＲＡＭ５０２、ＲＯＭ５０３、Ｉ／Ｏ５０４を備えている。また、コントローラ５００のＣＰＵ５０１には、操作部１１０、リフレッシュ動作のための回転数が可変のエア供給ファン１１１、ソレノイド１９−４、ホームポジション検出センサ１２−４、清掃部材駆動モータ１１４のドライバ５０５が接続されている。

リフレッシュ動作について、図１１、図１２を用い説明する。

例えば、操作部１１０を操作することにより、コントローラ５００からリフレッシュ指令が出ると、まず清掃部材駆動モータ１１４の逆回転がＯＮする（Ｓ１）。リードネジ１２−３が回転し、清掃装置１２−５に取り付けた清掃部材１２−５−２がホームポジションにない場合は、清掃装置１２−５は、ホームポジションへ移動する。ホームポジションに在る場合は、リードネジ１２−３が空回りし、清掃装置１２−５は移動しない。

センサフラグ１２−６によりホームポジション検出センサ１２−４がＯＮを検出すると（Ｓ２）、清掃部材駆動モータ１１４を止める（Ｓ３）。

切り替えシャッター１９−２をＯＮし、エアフローを清掃部材周辺に集中させる（Ｓ４）。エア経路上に設置したエア供給ファン１１１の電流をアップさせ、回転数を上げ、エアフローを強くする（Ｓ５）。所定時間後、エア供給ファン１１１の電流をダウンし、スタート時と同じ電流に戻す（Ｓ６）。切り替えシャッターをＯＦＦにし、エアフローを元の状態に戻す（Ｓ７）。

上記構成の本実施例の画像形成装置によれば、グリッド清掃部材１２−５−２のための複合エア供給装置１９などとされるリフレッシュ機構を設けられる。そのため、スコロトロン帯電器に設けられたグリッド清掃部材の清掃能力が落ちることが無く、長期にわたり高品質の画像を得ることができる。

１０ 画像形成装置
１１ 感光体ドラム（像担持体）
１２ コロナ帯電器
１２ａ、１２ｂ 帯電器開口部
１２−１ グリッド電極
１２−１−１ グリッド開口部（排気口）
１２−２ 放電ワイヤ（コロナ放電線）
１２−３ リードネジ
１２−４ ホームポジション検出センサ
１２−５ 清掃装置
１２−５−１ ワイヤ清掃部材
１２−５−２ グリッド清掃部材
１２−６ センサフラグ
１２−７ シールド部材右
１２−８ シールド部材左
１９ 複合エア供給装置
１９−１ 複合エア供給ダクト右
１９−１−１ 開口部右
１９−１−２ 開口部左
１９−２ 複合エア供給ダクト左
１９−３ 切り替えシャッター
１９−４ ソレノイド
２０ エア排出装置
２１ 帯電器エアフロー
２２ 清掃エアフロー

Claims (2)

1. 感光体と、
   平行に対向配置されたシールド部材と、前記シールド部材の間に配置された放電電極と、前記シールド部材に設けられた第１の開口部と、前記シールド部材における前記放電電極よりも前記感光体側で前記感光体に対向するように設けられた第２の開口部と、前記第２の開口部に配置されたグリッドと、前記グリッドに接触して清掃するグリッド清掃部材とを備え、前記感光体を帯電するコロナ帯電器と、
   前記グリッド清掃部材を前記グリッドの長手方向に沿って移動させる移動機構と、
   帯電された前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
   前記コロナ帯電器内に前記第１の開口部からエアを供給するとともに前記第２の開口部を介して前記コロナ帯電器外にエアを排気させるエア供給装置と、
   非清掃時において前記グリッドの長手方向の一端部に設けられた待機位置で待機している前記グリッド清掃部材に供給させるエアの量を増大させるモードを実行する実行部とを備え、
   前記エア供給装置は、前記待機位置で待機している前記グリッド清掃部材を介して前記コロナ帯電器外にエアを排出させる第１の経路と、前記待機位置を介さずに前記コロナ帯電器外にエアを排出させる第２の経路のうち前記第２の経路を遮蔽可能なシャッターを備え、
   前記実行部は前記シャッターで前記第２の経路を遮蔽することによって前記モードを実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記エア供給装置は、前記コロナ帯電器内にエアを供給するファンを有し、前記実行部は前記モード実行時に前記ファンの回転数を増大させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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