JP2009014756A - 帯電装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置内のＯ_３、ＮＯｘや異物が除去され、放電不良及び帯電ムラの発生を抑えることができる帯電装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】 帯電器５は、一面が開放された略直方体形状のケース５１の底面に放電電極保持部材５２が設けられ、放電電極保持部材５２によって底面の中央部に鋸歯状の放電電極５３が保持された第１のチャージャーと、この第１のチャージャーと類似の構造を示す第２のチャージャーとからなり、第２のチャージャーは、ケース６１の開放面が第１のチャージャーの底面と対向するように配置されておりケース６１の底面には、放電電極保持部材６２が設けられ、放電電極保持部材６２によって底面の中央部に鋸歯状の放電電極６３が保持されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、帯電装置および画像形成装置に関する。
に関する。

電子写真方式、静電記録方式等を採用する画像形成装置における帯電方式としてコロナ帯電方式が従来から用いられている。

このコロナ帯電方式は、コロナ放電で発生したイオンを感光体等の静電潜像担持体表面に導いて帯電させる帯電方式である。このため、帯電を繰り返し行うことにより、コロナ放電時に発生するＯ_３（オゾン）、ＮＯｘ（窒素酸化物）や、トナー、トナー外添剤、紙粉等がコロナ帯電器近傍に浮遊し、コロナ帯電器に帯電ムラが発生し、画像不良が発生するという問題が生じる。

例えば、コロナ帯電器の一種である鋸歯帯電器の場合、放電電極の先端にＯ_３、ＮＯｘ、シリカ等の異物が付着し、その部分で放電不良及び帯電ムラが発生し、静電潜像担持体の帯電不良、さらには画質不良が発生する。これは、コロナ帯電器によるコロナ放電では、発生したＯ_３、ＮＯｘ、および画像形成装置内で浮遊するトナー、紙粉等の浮遊物を含む気体を集塵しながら放電してしまうためである。

特許文献１には、コロナ帯電器のケース側面にトナー帯電極性と逆極性の電圧を印加し捕集電極を配置することが開示されている。

特許文献２には、マイナスイオン発生器で異物を抑制する画像形成装置が開示されている。

特開昭６１−１４６６０号公報 特開２００５−５５５１５号公報

特許文献１，２記載の技術では、Ｏ_３、ＮＯｘや異物の除去が十分ではなく、放電不良及び帯電ムラの発生を抑えることができない。

本発明の目的は、装置内のＯ_３、ＮＯｘや異物が除去され、放電不良及び帯電ムラの発生を抑えることができる帯電装置および画像形成装置を提供することである。

本発明は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置に装着される帯電装置であって、
一面が開放された略直方体形状のケースと、
ケース底面に設けられ、電圧の印加によってコロナ放電を生じる鋸歯形状の第１放電電極と
第１放電電極と前記ケース底面を挟んで反対側に、第２の放電電極とを有し、
前記第１放電電極に印加する電圧と第２放電電極に印加する電圧の極性を逆極性とすることを特徴とする帯電装置である。

また本発明は、前記ケース底面には開口が設けられることを特徴とする。
また本発明は、前記ケースが金属からなり、ケース底面の外壁は金属が露出していることを特徴とする。

また本発明は、前記ケース内の気体を排気することを特徴とする。
また本発明は、前記第２放電電極は、鋸歯形状であることを特徴とする。

また本発明は、前記第１および第２放電電極は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含むニッケルめっき層で被覆されていることを特徴とする。

また本発明は、表面に静電潜像を形成するための感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電手段と、感光体表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光手段と、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含み、電子写真方式により画像形成する画像形成装置において、
帯電手段は、上記の帯電装置であ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、一面が開放された略直方体形状のケースの底面に鋸歯形状の第１放電電極が設けられ、この電極に電圧が印加されるとコロナ放電が生じる。

この第１放電電極と前記ケース底面を挟んで反対側に第２の放電電極を有し、前記第１放電電極に印加する電圧と第２放電電極に印加する電圧の極性を逆極性とする。

これにより、帯電装置内のＯ_３、ＮＯｘや異物が除去され、放電不良及び帯電ムラの発生を抑えることができる。

また本発明によれば、前記ケース底面には開口が設けられる。これにより、第２放電電極の放電によって発生するコロナ風が、前記ケース内に効率よく流れ込み、ケース内のオゾンの低減および放電電極への異物の付着をさらに抑制することができる。

また本発明によれば、前記ケースが金属からなり、ケース底面の外壁は金属が露出している。これにより、第２放電電極の放電が安定化する。

また本発明によれば、前記ケース内の気体を排気することにより、ケース内への空気の流れを生じさせ、Ｏ_３やＮＯｘおよびその他の浮遊物をこの気体の流れによってケース内から排出することができる。

また本発明によれば、前記第２放電電極は、鋸歯形状であるので、ワイヤー電極などに比べて印加電圧を低くすることができる。

また本発明によれば、前記第１および第２放電電極は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含むニッケルめっき層で被覆されている。これにより、電極周辺でのオゾンの発生を防止し、電極をオゾン、空気中の水分などから保護することによって、電極の耐用寿命を延長させることができる。

また本発明によれば、Ｏ_３、ＮＯｘや異物が除去され、放電不良及び帯電ムラの発生を抑えることができる帯電装置を備えているので、出力画像の画質を向上させることができる画像形成装置を提供できる。

本発明の一実施の形態について説明すれば、以下の通りである。
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す説明図である。ここでは、画像形成装置１００として、外部から入力された画像データあるいは原稿読取りにより得られた画像データに基づいて、シート（記録用紙）に多色あるいは単色の画像を形成するレーザプリンタを例に説明する。

同図に示すように、画像形成装置Ａは、露光ユニット１、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、シート搬送路Ｓ、給紙カセット１０および排紙トレイ１５等を備えている。

画像形成装置Ａにおいて扱われるカラー画像の画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，３ｄ）は、各色に応じた４種類の潜像を形成するように、それぞれ４個ずつ設けられている。なお、上記ａ〜ｄの符号は、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応し、これら符号にて区別された上記の各手段により、４つの画像ステーションが構成されている。

画像ステーションにおいて、感光体ドラム３は、画像形成装置１００の上部に配置されている。帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。この帯電器５としては、チャージャー型のものが使用される。この帯電器５の詳細については後述する。

露光ユニット１には、図１に示すようにレーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のほかに、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法もある。露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

各現像装置２は、各感光体ドラム３上に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４は、現像および画像転写工程後に感光トナートナー体ドラム３の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。各現像装置２において使用するトナーは、トリメチルシリル基で表面を疎水化処理したシリカが外添されたトナーである。

感光体ドラム３の上方には中間転写ベルトユニット８が配置されている。この中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３等は、中間転写ベルト７を張架し、矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。この中間転写ローラ６は、感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。この中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの（中間転写ローラ６）を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように各感光体ドラム３上の静電潜像は各色相に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上において積層される。このように、積層されたトナー像は中間転写ベルト７の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト７との接触位置に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１は所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。

上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料からなり、他方は弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）からなる。

中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、および中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。

給紙カセット１０は、画像形成に使用するシート、例えば記録用紙を蓄積しておくためのものであり、画像形成部および露光ユニット１の下側に設けられている。一方、画像形成装置Ａの上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。

また、画像形成装置１００には、給紙カセット１０のシートおよび手差しトレイ２０のシートを転写ローラ１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るためのシート搬送路Ｓが設けられている。このシート搬送路Ｓにおける給紙カセット１０から排紙トレイ１５までの部分には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、転写ローラ１１を備えた転写部、定着ユニット１２および搬送ローラ２５等が配されている。

搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙カセット１０の端部に備えられ、給紙カセット１０からシートを１枚づつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。

定着ユニット１２は、ヒートローラ３１および加圧ローラ３２等を備え、これらヒートローラ３１および加圧ローラ３２はシートを挟んで回転する。ヒートローラ３１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいてヒートローラ３１を制御する。ヒートローラ３１は、加圧ローラ３３とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融・混合・圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像（各色トナー像）を定着後のシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。

次に、各部での処理を含み、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。画像形成装置１００には、上記のように、予めシートを収納する給紙カセット１０、および少数枚の印字を行う場合等に使用される手差しトレイ２０が配置されている。これら両者には各々前記ピックアップローラ１６（１６−１，１６−２）が配置され、これらピックアップローラ１６はシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する。

（片面印字の場合）
給紙カセット１０から搬送されるシートは、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５−１によってレジストローラ１４まで搬送され、このレジストローラ１４によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とを整合するタイミングで転写部に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１２にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ２５−２を経て排紙ローラ２５−３から排紙トレイ１５上に排出される。

また、手差しトレイ２０から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ２５（２５−６，２５−５，２５−４）によってレジストローラ１４まで搬送される。それ以降は給紙カセット１０から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される。

（両面印字の場合）
上記のようにして片面印字が終了し、定着ユニット１２を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５−３にてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ２５−３が逆回転することによって搬送ローラ２５−７，２５−８に導かれ、レジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。

ここで、帯電器５について、図を参照しながら以下に説明する。なお、図１に示す画像形成装置１００に備えられた４つの帯電器（５ａ〜５ｄ）は同じ構成であるので、以下では区別をせずに帯電器５として説明する。

図２は、帯電器５およびその周辺の構成を模式的に表した断面図である。帯電器５は、コロナ放電方式の帯電器であり、円筒状の感光体ドラム３の長手方向（図２において紙面垂直方向）の長さとほぼ等しい長さを有し、感光体ドラム３に沿って設置されている。

帯電器５は、電荷を発生させる電荷発生部５０、電荷発生部５０と感光体ドラム３との間に介在する網目状のグリッド電極５４、および電荷発生部５０にグリッド電極５４を固定するグリッド電極保持部材５５を有している。

電荷発生部５０は、チャージャケース５１、放電電極５３、および放電電極５３をチャージャケース５１に固定する放電電極保持部材５２を有している。チャージャケース５１は断面コ字形に形成され、開口部が感光体ドラム３と対向するように配置されている。

グリッド電極保持部材５５および放電電極保持部材５２は絶縁性の部材であり、電荷発生部５０とグリッド電極５４との間、および放電電極５３とチャージャケース５１との間を絶縁している。

グリッド電極５４およびチャージャケース５１には、第１ＤＣ電源５６が接続されており、アース電位に対して電位差Ｖｇ（Ｖｇ＜０）の電圧が印加されている。また、放電電極５３には、第２ＤＣ電源５７が接続されており、アース電位に対して電位差Ｖｃ（Ｖｃ＜Ｖｇ＜０）の電圧が印加されている。これにより、チャージャケース５１と放電電極５３との間に電界が発生し、この電界により大気が電離して放電電極５３の周辺に負電荷（マイナスイオン）が発生する。発生した負電荷は、グリッド電極５４に引きつけられて広がりながら感光体ドラム３側へ移動し、グリッド電極５４を通過したものが感光体ドラム３の表面に達する。

感光体ドラム３の表面は、非露光時には半導電性を有し、露光時には導電性を有する部材から成っている。上記のようにして感光体ドラム３の表面に達した負電荷により感光体ドラム３の表面が初期化帯電され、所定の初期化帯電電位ＶＯとなる。そして、初期化帯電された感光体ドラム３の表面が露光されると、その部分（明部）が導電性を有するようになり、負電荷がアースに移動する。負電荷が移動した部分は電位が正方向に変化し、明部電位ＶＥとなる。感光体ドラム３の表面における負電荷が存在する部分と存在しない部分、つまり初期化帯電電位ＶＯの部分と明部電位ＶＥの部分とにより静電潜像が形成される。

上記の帯電器５の放電電極５３は、図３に示すように、鋸歯状に形成されたものであり、該鋸歯の先端部５３ａから放電が行われる。すなわち、帯電器５は、放電電極５３が鋸歯形状をなす鋸歯帯電器である。

帯電器５は、一面が開放された略直方体形状のケース５１の底面に放電電極保持部材５２が設けられ、放電電極保持部材５２によって底面の中央部に鋸歯状の放電電極５３が保持された第１のチャージャーと、この第１のチャージャーと類似の構造を示す第２のチャージャーとからなり、第２のチャージャーは、ケース６１の開放面が第１のチャージャーの底面と対向するように配置されておりケース６１の底面には、放電電極保持部材６２が設けられ、放電電極保持部材６２によって底面の中央部に鋸歯状の放電電極６３が保持されている。

第１のチャージャーの放電電極５３と底面を挟んで反対側に第２のチャージャーの放電電極６３を設けることで、ケース内のＯ_３、ＮＯｘや異物が除去され、放電不良及び帯電ムラの発生を抑えることができる。

図４は、帯電器５の構成を示す断面図である。第１のチャージャーの開放面を覆うようにグリッド電極５４が設けられ、その底面には複数の開口５５が設けられる。この開口によりケース５１の内部空間とケース６１の内部空間が連通する。図５は、第１のチャージャーの底面を示す図である。開口５５は、たとえば放電電極５３を挟んだ両側に、長手方向に一定の間隔を空けて設けられている。このような開口５５を設けることで、第２チャージャーでの放電によって発生するコロナ風が、第１チャージャーのケース５１内に効率よく流れ込み、ケース５１内のオゾンの低減および放電電極５３への異物の付着をさらに抑制することができる。

放電電極５３および放電電極６３としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅および銅合金から選ばれる電極材料により形成される。

ケース５１およびケース６１は、ステンレス、アルミニウムなどの金属からなり、ケース底面の外壁は金属が露出していることが好ましい。これにより、第２のチャージャーの放電を安定化できる。

帯電器５の一例を示すと、厚み０．１ｍｍのステンレスをエッチングした第１のチャージャーの鋸歯状放電電極５３を、その先端がグリッド電極５４から７ｍｍの位置となるように、たて１５ｍｍ×よこ１５ｍｍ×高さ１５ｍｍのケース５１の底面に絶縁支持されている。グリッド電極５４とケース５１間のギャップが１．０ｍｍになるようにケース５１にグリッド電極５４が支持されている。

第２のチャージャーは、第１のチャージャーと同様の鋸歯状放電電極６３を、その先端が第１のチャージャーのケース５１底面から４ｍｍの位置となるように、たて１５ｍｍ×よこ１５ｍｍ×高さ１３ｍｍのケース６１の底面に絶縁支持されている。

さらに、第１のチャージャーの放電電極５３に印加する電圧と、第２のチャージャーの放電電極６３に印加する電圧とは逆極性である。こうすることで、ケース内部のオゾンや他の浮遊物質を低減し、放電電極５３の先端への異物の付着を防ぐことが出来る。

たとえば、第１のチャージャーにおいては、放電電極５３は−５００μＡで定電流駆動され、グリッド電極５４およびケース５１には−６００Ｖが印加される。これに対して、第２のチャージャーにおいては、放電電極６３は＋１００μＡで定電流駆動されダクトからケース６１内に空気が流れ込む状態で帯電が行なわれる。

第１および第２のチャージャーへの電圧印加の開始および終了タイミングについて、印加開始のタイミングは、同時であることが好ましく、印加終了のタイミングは、同時かまたは第２のチャージャーへの印加の終了を所定時間だけ遅らせる。第２チャージャーの印加終了タイミングを遅らせることで、ケース５１内のオゾンや異物を確実に除去することができる。

また、放電電極５３，６３は、その表面に、ポリテトラフルオロエチレン粒子（以下「ＰＴＦＥ粒子」とする）を含むニッケルめっき層（以下「ＰＴＦＥ含有ニッケルめっき層」とする）を設けることが好ましい。

ＰＴＦＥ含有ニッケルめっき層は、電極周辺でのオゾンの発生を防止し、電極をオゾン、空気中の水分などから保護することによって、電極の耐用寿命を延長させる。また、ＰＴＦＥ含有ニッケルめっき層自体の耐用性も高く、コロナ放電などに晒されても、その電極保護機能はほとんど低下することがない。

ＰＴＦＥ含有ニッケルめっき層は、たとえば、無電解ニッケルめっき法に従って実施することができる。

形成されるＰＴＦＥ含有ニッケルめっき層中におけるＰＴＦＥの含有量は、好ましくは３〜３０体積％、さらに好ましくは２０〜３０体積％である。形成されるＰＴＦＥ含有ニッケルめっき層の層厚は特に制限はないけれども、好ましくは０．３μｍ以上、さらに好ましくは０．３〜２０μｍ、特に好ましくは１〜１０μｍである。厚さが０．３μｍ未満では、めっき層表面の平滑性が不充分になって、異物が付着して取れ難い状態になる。また、ピンホールが発生しやすく不均一のものとなり、ピンホールを介して放電電極が腐食されることにより、感光体ドラム３の帯電電位が部分的に不安定になりやすい。一方、２０μｍを大幅に超えると、ストレスによりめっき皮膜が剥離する恐れがある。

このようにしてＰＴＦＥ含有ニッケルめっき層が形成された放電電極５３，６３が得られる。

なお、第２のチャージャーについては放電電極として必ずしも鋸歯状電極を使用する必要はなく、ワイヤーなどであってもよいが、印加電極を低くすることができるので、鋸歯状電極を用いるのが好ましい。

また、本実施の形態では、吸気および排気によって、帯電器５内（特にケース６１内）に像担持体である感光体ドラム３の長手方向（感光体ドラム３の軸方向）への空気の流れを生じさせる構成としている。これにより、帯電器５のコロナ放電によって発生し、帯電器５内に浮遊しているＯ_３やＮＯｘおよびその他の浮遊物を気体の流れによって帯電器５内から排出することができるので、ケース内のオゾンなどの滞留を防ぐとともに定着器からのシリコンオイルの回り込みなどを防ぐことができる。

上記気体の流れは、図６に示すような吸排気システム７０によって実現することが可能となる。

図６は、帯電器５に対する吸排気システム７０の概要を示す図であり、図７は、図６に示す吸排気システム７０の切断面線Ｘ−Ｘにおける断面図である。

上記吸排気システム７０は、図６に示すように、帯電器５（５ａ〜５ｄ）の長手方向に、気体の流れを発生させるために、各チャージャケースの両端部にダクト（７１、７２）が設けられている。帯電器５における吸気側には、画像形成装置１００の外部の気体を取り込むための吸気ダクト７１が設けられ、帯電器５における排気側には、該帯電器５内の気体を画像形成装置１００の外部に排出するための排気ダクト７２が設けられている。

そして、画像形成装置１００の外部からの吸気と画像形成装置１００の外部への排気とを適切に行うために、吸気ダクト７１の吸気側の端部は、画像形成装置１００の筐体に形成されている吸気口（図示せず）付近に達しており、排気ダクト７２の排気側の端部は、画像形成装置１００の筐体に形成されている排気口（図示せず）付近に達している。上記の吸気口と排気口は、画像形成装置１００の筐体における例えば互いに対向する一対の壁部の一方と他方に形成されている。

上記吸気ダクト７１の吸気側端部には、外部からの気体を取り込むための吸気ファン７３が設けられている。この吸気ダクト７１は、各帯電器５に対して、接続用ダクト７１ａ〜７１ｄを介して接続されている。上記吸気ファン７３としては、例えばミネベア株式会社製の型番：ＢＧ０７０３−Ｂ０５４のファンを使用可能である。

一方、上記排気ダクト７２の排気側端部には、オゾンフィルタ７４を介して、各帯電器５からの気体を排気するための排気ファン７５が設けられている。この排気ダクト７２は、各帯電器５に対して接続用ダクト７２ａ〜７２ｄを介して接続されている。上記排気ファン７５としては、例えば日本電産株式会社製の型番：Ｄ１０Ｆ−２４ＰＭのファンを使用可能である。

上記構成の吸排気システム７０では、まず、吸気ファン７３によって画像形成装置１００の外部から取り込まれた気体が、吸気ダクト７１から各接続用ダクト７１ａ〜７１ｄを介して、各帯電器５に流れ込む。次に、各帯電器５に流れ込んだ気体は、排気ファン７５によって、各接続用ダクト７２ａ〜７２ｄを介して、排気ダクト７２に向かって引き込まれる。その後、オゾンフィルタ７４を通過して該排気ファン７５から画像形成装置１００の外部に排出される。このオゾンフィルタ７４では、帯電器５内で発生したＯ_３を吸着するようになっている。

ここで、吸排気システム７０においては、各帯電器５内を通過する気体の速度、すなわち風速を適切に設定することで、Ｏ_３やＮＯｘ等を確実に取り除くことが可能となる。この風速は、吸気ファン７３、排気ファン７５のファンの回転数によって制御することができる。

上記の吸気ファン７３、排気ファン７５のファンの回転数は、図８に示す制御装置２００によって制御されている。

上記制御装置２００には、吸気ファン７３を回転させる吸気ファン駆動モータ（第１モータ）１０１と、排気ファン７５を回転させる排気ファン駆動モータ（第２モータ）１０２と、上記第１モータの回転数を設定する第１モータ回転数設定部１０３と、上記第２モータの回転数を設定する第２モータ回転数設定部１０４とが接続されている。

つまり、上記第１モータ回転数設定部１０３および第２モータ回転数設定部１０４によって、吸気ファン駆動モータ１０１および排気ファン駆動モータ１０２の回転数を設定することで、吸排気システムにおける帯電器５内の風速が設定される。

なお、帯電初期の状態と、時間が経過した後の状態では、Ｏ_３やＮＯｘおよびその他の浮遊物の蓄積量、すなわち浮遊物の浮遊量が異なるので、帯電器５内の風速も一定でなくてもよい。つまり、Ｏ_３やＮＯｘおよびその他の浮遊物の浮遊量が少ないときには風速は小さく、Ｏ_３やＮＯｘおよびその他の浮遊物の浮遊量が多いときには風速を大きくすることにより、状況に応じてＯ_３やＮＯｘおよびその他の浮遊物を適切に帯電器５内から排気することが可能となる。

具体的には、各帯電器５内に、Ｏ_３の濃度を検出するオゾン濃度検出センサ１０５、ＮＯｘの濃度を検出するＮＯｘ濃度検出センサ１０６を設けて、これら各センサからの検出値に応じて、第１モータ回転数設定部１０３、第２モータ回転数設定部１０４における各モータの回転数を設定すればよい。

このように、帯電器５内のＯ_３濃度やＮＯｘ濃度に応じて各モータの回転数を制御すれば、モータの回転による騒音を低減できるとともに、各モータで消費される電力を低減ができるという効果を奏する。

例えば、吸気ファン６３が風速アップに伴って騒音が大きくなるような場合であっても、一時的に風速アップをするだけですむので、常に同じ風速で吸気ファン７３を回転させる場合よりも全体として騒音を低くすることができる。

本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す説明図である。 帯電器５およびその周辺の構成を模式的に表した断面図である。 帯電器５の構成を示す斜視図である。 帯電器５の構成を示す断面図である。 第１のチャージャーの底面を示す図である。 帯電器５に対する吸排気システム７０の概要を示す図である。 図６に示す吸排気システム７０の断面線Ｘ−Ｘにおける断面図である。 吸排気システム７０の電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

５ 帯電器
５０ 電荷発生部５０
５１，６１ チャージャケース
５２，６２ 放電電極保持部材
５３，６３ 放電電極
７０ 吸排気システム
１００ 画像形成装置

Claims (7)

1. 電子写真方式で画像を形成する画像形成装置に装着される帯電装置であって、
   一面が開放された略直方体形状のケースと、
   ケース底面に設けられ、電圧の印加によってコロナ放電を生じる鋸歯形状の第１放電電極と
   第１放電電極と前記ケース底面を挟んで反対側に、第２の放電電極とを有し、
   前記第１放電電極に印加する電圧と第２放電電極に印加する電圧の極性を逆極性とすることを特徴とする帯電装置。
2. 前記ケース底面には開口が設けられることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
3. 前記ケースが金属からなり、ケース底面の外壁は金属が露出していることを特徴とする請求項１または２記載の帯電装置。
4. 前記ケース内の気体を排気することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の帯電装置。
5. 前記第２放電電極は、鋸歯形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の帯電装置。
6. 前記第１および第２放電電極は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含むニッケルめっき層で被覆されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の帯電装置。
7. 表面に静電潜像を形成するための感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電手段と、感光体表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光手段と、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含み、電子写真方式により画像形成する画像形成装置において、
   帯電手段は、
   請求項１〜６のいずれか１つの帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。

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