JPH06236096A - コロナ帯電装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は画像形成装置に設けられたコロナ帯
電装置で、該コロナ帯電装置にて像担持体であるドラム
状の感光体に電荷を付与する時、コロナ帯電装置より発
生するオゾンを円滑に排気して良好な画像を得るように
した。 【構成】 像担持体上にコロナ帯電装置により、電荷を
付与して露光により静電潜像を形成し、現像装置等にて
現像して画像を形成するコロナ帯電装置を備えた画像形
成装置において、前記コロナ帯電装置の一部を形成する
サイドプレートとバックプレートよりなるシールド部材
と、該シールド部材内に前記像担持体に電荷を付与する
放電極と、前記バックプレートの一部に形成された通気
孔と、前記サイドプレートの一部に形成した開口部とを
形成し、前記通気孔と、前記開口部間を通気させるよう
に構成したことを特徴とするコロナ帯電装置を備えた画
像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に設けられ
たコロナ帯電装置で、該コロナ帯電装置にて像担持体で
あるドラム状の感光体に電荷を付与する時、コロナ帯電
装置より発生するオゾンを円滑に排気して良好な画像を
得るようにした装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にコロナ帯電装置は円筒形又は帯状
に形成された像担持体、即ち感光体面に対し主にサイド
プレート及びバックプレートよりなるシールド部材を設
け、該シールド部材内にワイヤー状の帯電極を設けると
共に、シールド部材の放電用開放部を前記感光体面に近
接して設け、前記帯電極に高電圧（5000〜7000Ｖ）を印
加し、コロナ放電作用により感光体面に帯電させる作用
を行なっていることは既に知られている。前記シールド
部材は前記のようにサイドプレートとバックプレートに
て形成された長手の部材より構成され、内部に絶縁体を
介して前記感光体面より適宜の間隔で配置するように設
けられている。前記シールド部材の開放部を感光体面に
は数ミリの間隔で配置することで帯電効率を向上させて
いる。又前記開放部には複数本の補助電極を設け、前記
ワイヤー状の帯電極よりの放電作用を制御して、円滑な
帯電を感光体面付与するように構成している。

【０００３】図２は前記複数本の補助電極を設けた従来
より使用されている幅広のコロナ帯電装置13Ａを示す。
図示のように感光体１に設けたコロナ帯電装置13Ａはサ
イドプレート13Ｂ，13Ｃとバックプレート13Ｄよりな
り、図示のように断面コ字形をなしたシールド部材13Ｅ
を構成されている。前記シールド部材13Ｅ内には複数本
の放電用の帯電極13Ｆを並設し、前記シールド部材13Ｅ
の開口部の全面に補助電極13Ｇが設けられている。図２
に従って側方の前記帯電極13Ｆと補助電極13Ｇ間をａ、
同様に側方の帯電極13Ｆとバックプレート13Ｄ間をｂ、
同様に側方の帯電極13Ｆとサイドプレート13Ｂ間をｃと
した場合、ａ＜ｂ，ｃの関係となりａが最も小となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のコロナ帯電装置
においては感光体面に効率的に電荷を付与するため近接
されたシールド部材に対し、長手方向に張設された帯電
極に前記のように高電圧をかけてコロナ放電し、前記感
光体面に電荷を付与している。その際シールド部材は感
光体面に対し前記のように数ミリの間隔で配置されてい
る。特に図２に示されているように、帯電極13Ｆによる
帯電作用で発生するオゾンが、シールド部材13Ｅにおけ
るサイドプレート13Ｂ又は13Ｃに妨げられる。その結果
オゾンが滞留する。そのオゾンの滞留量を単位PPmとし
て測定した数値を下記の表に示す。この場合5000のコピ
ーのランニング終了直後図１に示す画像形成装置Ａのメ
インスイッチを切り、設置した排気ファンも停止した状
態で測定した。

【０００５】

【表１】

【０００６】以上の表に示されているように図２のコロ
ナ帯電装置13Ａ内及び近傍位置Ａ，Ｂ，Ｃの地点におい
てはかなり高い単位でオゾンが滞留している。

【０００７】この場合被帯電部材となる感光体面に影響
を及ぼし、現像装置により現像を行い、記録紙に転写と
定着により該記録紙に画像を形成した場合、画像に白抜
け、黒帯階調といった不具合が発生する。特に画像形成
終了後、発生したオゾンがそのまま排出されず、シール
ド部材内に残留した場合は、前記オゾンが感光体と反応
し、長期間画像形成に悪影響を及ぼす。従って特に感光
体面に影響がでた部分では良好な画像を形成することが
できなくなる欠点がある。

【０００８】本発明は上記の欠点を改善すべく特に考え
られたものである。即ちコロナ帯電装置を形成するシー
ルド部材の内サイドプレートの一部に開口部を形成する
と共にバックプレートに通気孔を設け、シールド部材内
及び感光体面付近に滞留するオゾンを排気手段を用いて
効率的に排気する装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、請求項１として像担持体上にコロナ帯電装置
により、電荷を付与して露光により静電潜像を形成し、
現像装置等にて現像して画像を形成するコロナ帯電装置
を備えた画像形成装置において、前記コロナ帯電装置の
一部を形成するサイドプレートとバックプレートよりな
るシールド部材と、該シールド部材内に前記像担持体に
電荷を付与する放電極と、前記バックプレートの一部に
形成された通気孔と、前記サイドプレートの一部に形成
した開口部とを形成し、前記通気孔と、前記開口部間を
通気させるように構成し、請求項２として前記シールド
部材の放電用開口部と、前記開口部に複数の補助電極を
設け、請求項３として前記通気孔と、前記開口部間の通
気は排気手段を内蔵したダクトで行なうことにより解決
された。

【００１０】

【実施例】次に、本発明を用いるための画像形成装置に
ついて図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明の画像形成装置の一実施例
の要部の構成を示す図である。

【００１２】本実施例はイエロー、シアン、マゼンタ、
ブラック（以下Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋと云う）の４色の非接
触現像方式のレーザ書込み装置を備えたカラー画像形成
装置である。

【００１３】まず、カラー複写機本体Ａの基本的な構成
と、通常モードの基本的な動作を説明する。

【００１４】レーザ書込みユニット２により露光がなさ
れる前に、感光体１はＰＣＬ12で光除電されたのちコロ
ナ帯電装置13により全面が一様な所定電位に揃え帯電さ
れる。コロナ帯電装置13は補助電極を設けたスコロトロ
ン帯電器であり、グリット電圧は−830Ｖ，感光体の帯
電電位は−850Ｖであり、この条件は通常モードで使用
される。

【００１５】一次帯電がなされた感光体ドラム１上に、
レーザ書込みユニット２により静電潜像が順次形成さ
れ、この潜像は非接触反転現像を行うＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ
の各現像装置３，４，５，６により順次現像される。フ
ルカラーの場合、各色の現像毎に感光体ドラム１は１回
転し、合計４回転することにより、感光体１上に複数色
のトナー像が重複形成される。７は転写前露光ランプで
転写効率を向上させる。

【００１６】８はベルト状の転写・搬送装置である転写
ベルト装置、81は電荷を保持し記録紙Ｐを吸着する転写
ベルト、83，84は支持部材82の両端に設けられ転写ベル
ト81を支持・伸張し回転するための保持ローラ、85は記
録紙Ｐを静電気力によって転写ベルト81に吸着させるた
め記録紙Ｐに導電性ブラシによって放電を行う紙帯電
器、86はトナー像を感光体１から記録紙Ｐに転写するた
めの転写用帯電器である転写電極である。かかる構成に
よって、記録紙Ｐを転写ベルト81に強固に付着させ確実
に搬送することができ、転写部において優れた転写効
率、分離効率を得ることができる。

【００１７】前記転写ベルト装置８は、感光体ドラム１
上にトナー像を重ねて形成し、一度に記録紙Ｐに転写を
行うようにしたカラー画像形成装置では好ましい装置で
ある。上記カラー複写機Ａにあっては、感光体ドラム１
上にトナー像を重ねるためドラム径が大きくなり、従来
の静電転写分離方式では十分な分離性能が得られないの
で、より確実な分離性能を必要とすること、およびトナ
ー像を重ねる方式ではトナー付着量が大きくなるため、
大きな転写電荷量が必要になるので、大きな転写電荷保
持能力を持つことを必要とするため転写ベルト装置が使
用される。

【００１８】転写ベルト装置８の保持ローラ83，84は導
電性の金属材からなるローラで上流側の保持ローラ83は
接地又は接地状態に近い所定の電位にされている。支持
部材82は保持ローラ84の軸芯を固定軸とし、常時は図示
省略した弾性部材により保持ローラ83が下方に位置する
ように付勢されていて、転写ベルト81は感光体１の周面
より離れ退避している。

【００１９】転写時には装置本体制御部の制御によって
作動する例えばソレノイド等によって支持部材82が前記
弾性部材の力に抗して時計方向に回動され、転写ベルト
81は所定の圧力をもって感光体１に圧接するようになっ
ている。

【００２０】この転写ベルト装置８は、転写部上流にあ
る給紙ローラである第２給紙ローラ９の回転が開始する
と同時に、既にコピー動作開始と同時に回転駆動されて
いる転写ベルト81の感光体１への圧接及び紙帯電器85に
より転写前の記録紙Ｐ吸着用のバイアス電圧が印加され
る。記録紙Ｐの先端部は第２給紙ローラ９によって転写
ベルト81に送り込まれる。記録紙Ｐは転写ベルト81に吸
着されて転写部へと搬送される。記録紙Ｐ先端が転写部
を一定長さ（例えば５〜７mm）通過した時点に転写電極
86の定電圧電源をＯＮにしてトナー像の転写を開始す
る。転写が終了すると前述の弾性部材によって転写ベル
ト81は、感光体１から離間される。

【００２１】給紙トレイ20にセットされている記録紙Ｐ
は、図１に示すように１枚ずつ送り出しローラ16Ｂによ
って送り出され、第１給紙ローラ17、中間搬送ローラ18
を介して第２給紙ローラ９まで給送される。記録紙Ｐの
先端が第２給紙ローラ９に当接すると紙センサ91が記録
紙Ｐの到来を感知し検知信号を発する。この信号によ
り、第１給紙ローラ17、中間搬送ローラ18は停止し、記
録紙Ｐは第２給紙ローラ９に当接した状態でトナー像の
転写に待機する。これによって記録紙Ｐは常に同一の線
速度で給送されて第２給紙ローラ９に当接して待機し、
第２給紙ローラ９の同期回転によって感光体ドラム１上
のトナー像に確実に同期しタイミングのズレを起こすこ
となく転写部に給送されることになる。

【００２２】なお、21は手差し用のトレイで送り出しロ
ーラ16によって手差しの記録紙が前記と同様常に同一線
速度紙で第２給紙ローラ９に給送され、記録紙は第２給
紙ローラ９に当接して転写に待機する。

【００２３】記録紙Ｐが転写電極86上を通過する際に重
複形成された多色トナー像が一度に転写される。

【００２４】多色トナー像を転写された記録紙Ｐは除電
器87により除電されたのち、搬送ローラ19により定着装
置14に給送され定着処理が行われる。定着処理は熱ロー
ラ対14ａ，14ｂを用いて行われる。熱ローラ14ａにはヒ
ータが内蔵されており、このヒータの動作時間を切り換
えることにより定着温度の制御が行われる。この温度制
御は、記録紙モードによる一律の切換えと、図示しない
温度センサによる環境温度測定結果に基づいた負帰還制
御の２種類が行われるようになっている。

【００２５】定着処理後、記録紙Ｐは排紙ローラ15を介
して外部のコピートレイに送られ、排出される。

【００２６】前記露光、現像プロセスでは、転写ベルト
81並びにクリーニング装置11のクリーニングブレード11
Ａは退避して非接触状態となっており、感光体ドラム１
が５回転目に入ると、転写ベルト装置８とクリーニング
装置11が圧接される。このように多色トナー像が完全に
形成されたのちに転写ベルト等を圧接させるのは、像形
成途中で、多色トナー像を乱さない為である。

【００２７】図示しない制御部で定着温度制御手段、プ
ロセス速度制御手段、転写・クリーニング圧着制御手
段、転写電流切換え手段等を有し、プロセス速度の切換
えや転写電流切換え等を統括的に制御する。

【００２８】また、駆動系ブロックとして、例えば直流
モータをＰＬＬ制御して感光体ドラム１、現像器３〜
６、第１給紙ローラ17、中間搬送ローラ18、第２給紙ロ
ーラ９、搬送ベルト19、定着装置14の熱ローラ対14ａ，
14ｂ等を駆動する。この駆動は例えば第２給紙ローラ９
は電磁バネクラッチを、現像器３〜６、第１給紙ローラ
17、中間搬送ローラ18等は例えば電磁クラッチを図示し
ない制御部ＣＰＵの指令によるＯＮ動作により行われ
る。

【００２９】以上がカラー画像を形成する画像形成装置
Ａの全体構成を示すものである。

【００３０】図３は本発明の改良されたコロナ帯電装置
131の一実施例である。本発明のコロナ帯電装置131はサ
イドプレート132及び133と、バックプレート134よりな
る断面略コ字形長手方向に形成されたシールド部材135
を幅広に形成し、該シールド部材135内に複数本の帯電
極136を前記シールド部材135と絶縁して長手方向に張設
する。更にシールド部材135のコロナ放電用開口部には
複数本の補助電極137を前記帯電極136と並列に張設す
る。そして前記バックプレート134の略中央部長手方向
に対し通気孔138を形成すると共に、サイドプレート132
の一部に開放部139を設ける。前記通気孔138と開放部13
9は、前帯電極136の長さと同一の長さに形成する。尚前
記通気孔138と開放部139は、長孔又は適宜の形状を有す
る多数の孔で形成してもよい。以上の構成されたコロナ
帯電装置131内の帯電極136に５ＫＶ前後の高電圧をか
け、コロナ放電作用により回転する感光体１面に順次帯
電作用を行なう。その際、補助電極137にはサイドプレ
ート132，133と同電位にするか、又は接地することによ
り安定した電位でコロナ放電作用を円滑に行なう。この
ようなコロナ放電作用を行なっている間、通気孔138よ
り開放部139に対し矢示のように気流を発生させる手段
（例えば排気ファン）を設け、コロナ放電作用により発
生するオゾンを開放部139より外部に排気する。このよ
うな排気作用を行なった場合に、前記図２と同様のＡ，
Ｂ，Ｃ位置におけるオゾン量を、単位PPmとして測定し
た数値を下記の表２として前記従来例と比較して示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】以上の表に示すように、特にＡ１位置にお
けるオゾン量は従来例のコロナ帯電装置13Ａと比較する
と、オゾン量は７分の１に減少しその他のＢ，Ｃ位置に
おいても約２分の１に減少していることが判明した。

【００３３】このようにコロナ帯電作用中及び停止中に
おいても感光体１に対するオゾンの影響が減少する。

【００３４】図４は他の実施例としてコロナ帯電装置13
11を示す。本実施例に示すコロナ帯電装置1311はサイド
プレート1312に対して一体に形成したバックプレート13
13を設け、一方前記サイドプレート1312と対向した位置
即ちサイドプレートの位置には、複数の補助電極1314を
設けた略断面コ字状のシールド部材1315を幅広に形成す
る。そして、該シールド部材1315内には複数本の帯電極
1316を前記シールド部材1315と絶縁して長手方向に張設
する。又前記シールド部材1315のコロナ放電用開口部に
は複数本の補助電極1317を前記帯電極1316と並行して設
けると共に、図３の実施例と同様に前記バックプレート
1313の略中央部長手方向に対し通気孔1318を形成する。
以上のように構成されたコロナ帯電装置1311内の帯電極
1316に５ＫＶ前後の高電圧をかけ、コロナ放電作用によ
り回転する感光体１面に順次帯電作用を行なう。その際
補助電極1314，1317にはサイドプレート1312と同電位に
するか、又は接地することにより、安定した電位でコロ
ナ放電作用を円滑に行なう。このようなコロナ放電作用
を行なっている間、通気孔1318より前記サイドプレート
位置に設けた複数の補助電極1314よりコロナ放電作用に
より発生したオゾンを外部に排出するように矢示の気流
発生手段（例えば排気ファン）を適宜位置に設ける。

【００３５】前記補助電極1314は80〜100μm相当のもの
で、エッチングを行なった線状の補助電極を用いると良
い。又放電の安定性の面からはエッチングされた補助電
極1314を高密度で設けたものが良いが、排気効率からは
若干設置密度を落とした方がよい。

【００３６】このように構成した図４のコロナ帯電装置
1311は最もオゾン排出の効率が優れており、表２に示し
た数値よりも更に低いオゾン濃度を得ることができる。

【００３７】図５は前記図４のコロナ帯電装置1311を画
像形成装置Ａに取付け、排気装置16を示すもので、前記
図１に図示したクリーニング装置11の上部にオゾン排気
ダクト161を設け、該オゾン排気ダクト161の一方の開口
部162を前記コロナ帯電装置3111のオゾン排出部である
補助電極1314側に向けて設け、他方にフィルター163と
排気ファン164を設けて、前記図４に示すような気流を
発生させ、効率的にオゾンを排気する構成を示したもの
である。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明はコロナ帯電装置13
1，1311に示されているようにバックプレート134，1313
に通気孔138，1318を設け、一方サイドプレート132の一
部に開放部139を形成するか補助電極1314を設けること
によりコロナ帯電装置131，1311内又はその近傍に発生
するオゾンを排出するための気流を発生させることによ
り少なくとも感光体１面付近のオゾンを低下させること
により、該オゾンにより画像形成の悪影響を排除したた
め、画像形成を常時良好な状態に維持できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】コロナ帯電装置を用いたカラー画像形成装置の
構成を示す正面図。

【図２】従来のコロナ帯電装置と感光体を示す正面図。

【図３】本発明のコロナ帯電装置を示す正面図。

【図４】本発明のコロナ帯電装置の他の実施例を示す正
面図。

【図５】本発明のコロナ帯電装置と排気装置を示す正面
図。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ レーザ書込みユニット ３，４，５，６ 現像器 ７ ＰＴＬ（転写前露光ランプ） ８ 転写ベルト装置 ９ 第２給紙ローラ 10 クリーニング前除電器 11 クリーニング装置 12 ＰＣＬ 13，13Ａ，131，1311 コロナ帯電装置 13Ｂ，13Ｃ，132，133，1312 サイドプレート 13Ｄ，134，1313 バックプレート 13Ｅ，135，1315 シールド部材 13Ｆ，136，1316 帯電極 13Ｇ，137，1317，1314 補助電極 138，1318 通気孔 139 開放部 14 定着装置 16Ｂ 送り出しローラ 17 第１給紙ローラ 18 中間搬送ローラ 20 給紙トレイ 31，41，51，61 現像用回転スリーブ 81 転写ベルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上にコロナ帯電装置により、電
   荷を付与して露光により静電潜像を形成し、現像装置等
   にて現像して画像を形成するコロナ帯電装置を備えた画
   像形成装置において、前記コロナ帯電装置の一部を形成
   するサイドプレートとバックプレートよりなるシールド
   部材と、該シールド部材内に前記像担持体に電荷を付与
   する放電極と、前記バックプレートの一部に形成された
   通気孔と、前記サイドプレートの一部に形成した開口部
   とを形成し、前記通気孔と、前記開口部間を通気させる
   ように構成したことを特徴とするコロナ帯電装置を備え
   た画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記シールド部材の放電用開口部と、前
   記開口部に複数の補助電極を設けたことを特徴とする請
   求項１記載のコロナ帯電装置を備えた画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記通気孔と、前記開口部間の通気は排
   気手段を内蔵したダクトで行なうことを特徴とする請求
   項１記載のコロナ帯電装置を備えた画像形成装置。