JP2003005492A - Electrifying device and image forming device - Google Patents
Electrifying device and image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置
に備える帯電装置及びその帯電装置を備えた画像形成装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device provided in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile or a printer, and an image forming apparatus provided with the charging device.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真方式により画像を形成するため
には、電荷担持体トナーを保持するために事前に感光体
に正負いずれかの電荷を与える、いわゆる帯電を行わな
ければならない。2. Description of the Related Art In order to form an image by an electrophotographic method, so-called charging, which is to give positive or negative electric charge to a photosensitive member, must be carried out in advance in order to hold a toner of a charge carrier.
【0003】従来、この帯電を行うために、金属細線ワ
イヤーを用いるコロナ放電を利用したコロナ帯電法が用
いられてきた。しかし、この従来のコロナ帯電法を用い
た場合には、放電によるオゾンが発生するという問題が
あった。In order to carry out this charging, a corona charging method using a corona discharge using a fine metal wire has been conventionally used. However, when this conventional corona charging method is used, there is a problem that ozone is generated due to discharge.
【0004】そこで、最近では感光体と接触して帯電さ
せる接触帯電法が採用されるようになってきている。こ
の接触帯電法に用いるチャージャーの形状としては、回
転するローラ方式や非回転のブラシ方式があり、帯電の
方式としては電荷注入方式と微小ギャップ放電方式があ
り、それぞれに一長一短がある。Therefore, in recent years, a contact charging method has been adopted in which the photosensitive member is brought into contact with and charged. The shape of the charger used in this contact charging method includes a rotating roller method and a non-rotating brush method, and the charging method includes a charge injection method and a minute gap discharge method, each of which has advantages and disadvantages.
【0005】これらの接触帯電法の特徴は、至近距離で
の放電ないし電荷注入であるから放電の際のオゾン発生
が非常に少ないことである。しかし、接触タイプである
ことの最大の欠点は、感光体に付着するトナーがその回
転中のプロセスで帯電部に来たときに完全に除去出来な
いと帯電部に付着して段々蓄積して帯電能を弱め、ある
いは再び感光体に転写して画像の汚れを引き起こすこと
である。The feature of these contact charging methods is that the discharge or charge injection at a close range causes very little ozone generation during discharge. However, the biggest drawback of the contact type is that if the toner that adheres to the photoconductor cannot be completely removed when it comes to the charging part during the process of its rotation, it will accumulate on the charging part and gradually accumulate and become charged. It is to weaken the performance or transfer it to the photoconductor again to stain the image.
【0006】さらに、接触帯電法によれば、チャージャ
ーが感光体に接触しているために、チャージャーとして
のローラやブラシの成分がその表面に徐々に析出してき
て、感光体を汚染し画像上の白抜けの欠点を引き起こ
す、所謂ブリード現象を起していた。さらに、チャージ
ャーと感光体とが接触しているために感光体の摩耗を早
めて耐久性が悪くなるという課題もあった。Further, according to the contact charging method, since the charger is in contact with the photoconductor, the components of the roller and the brush as the charger are gradually deposited on the surface of the photoconductor, and the photoconductor is contaminated to form an image. The so-called bleeding phenomenon, which causes the white spot defect, was caused. Further, since the charger and the photoconductor are in contact with each other, there is a problem that the photoconductor wears faster and the durability deteriorates.
【0007】こうした不具合を引き起こさないためには
非接触の帯電方式が望ましく、かつオゾン発生を極力減
らすためには感光体とチャージャーとのギャップを少な
くすることが必要である。A non-contact charging system is desirable in order to prevent such a problem, and it is necessary to reduce the gap between the photoconductor and the charger in order to reduce ozone generation as much as possible.
【0008】ところが金属細線ワイヤーを用いたコロナ
放電では放電しているときの状態を注意深く観察すると
分かるように金属細線ワイヤーは振動している。非接触
タイプの帯電では微小ギャップであっても原理的にはコ
ロナイオンの移動による帯電であり、パッシェンの法則
に基づく空気中大気圧での最小放電開始の距離は約70
μmである。However, in corona discharge using a fine metal wire, the fine metal wire is vibrating, as can be seen by carefully observing the state during discharge. In the non-contact type charging, even a small gap is charged by the movement of corona ions in principle, and the minimum discharge start distance at atmospheric pressure in air based on Paschen's law is about 70.
μm.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、振動す
るワイヤーでこの距離を全幅で確保することは難しく、
中央では感光体に接触することも起こり、接触するとそ
の部分で短絡して感光体を破損することもあり、そのた
めに感光体全域に均一に帯電させることが出来ない。However, it is difficult to secure this distance over the entire width with a vibrating wire.
The photoconductor may come into contact at the center, and if it comes in contact with the photoconductor, the photoconductor may be damaged due to short-circuiting at that portion, so that the entire photoconductor cannot be uniformly charged.
【0010】他方、従来のローラ方式で端部等に所定の
厚みを持たせて距離を保つことが考えられているが、絶
えず感光体と接触して摺動する場合、感光体あるいはロ
ーラ摺動部が摩耗してきて繰り返し使用で帯電の均一性
が損なわれるという問題がある。On the other hand, in the conventional roller system, it has been considered to maintain a distance by giving a predetermined thickness to the end portion or the like, but when sliding continuously in contact with the photoconductor, the photoconductor or the roller slides. There is a problem that the parts become worn and the uniformity of charging is impaired by repeated use.
【0011】そこで、本発明は、オゾンの発生が少なく
且つ感光体を均一に帯電することができ、さらには高耐
久性を有し、更に、感光体表面と放電電極との間隔の微
調整が容易である帯電装置及び画像形成装置を提供する
ことをその目的とする。Therefore, according to the present invention, the amount of ozone generated is small, the photoconductor can be uniformly charged, and further, the photoconductor has high durability. Further, the distance between the photoconductor surface and the discharge electrode can be finely adjusted. It is an object of the present invention to provide an easy charging device and an image forming apparatus.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、固定側磁石に対して磁気浮上する
浮上側磁石に、感光体表面に対向する放電電極を備えた
帯電装置において、前記固定側磁石及び前記浮上側磁石
の少なくとも一方の温度を変化させる発熱体及び/又は
吸熱体を前記固定側磁石側及び/又は前記浮上側磁石側
に設けたことを特徴とする帯電装置である。この構成で
は、発熱体及び/又は吸熱体により磁石近傍の局所の発
熱あるいは冷却による温度変化で容易に微調整が可能で
ある。さらに、画像形成装置に用いた場合には、使用中
に機内温度の変化が生じることがあるが、その場合でも
発熱体及び/又は吸熱体を作動させることで磁石温度を
一定温度に制御して帯電部の最適状態を一定に保持する
ことが出来る。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a charging device comprising a floating magnet which is magnetically levitated with respect to a fixed magnet, and a discharge electrode which opposes the surface of the photosensitive member. In the charging device, a heating element and / or a heat absorbing element for changing the temperature of at least one of the fixed-side magnet and the floating-side magnet are provided on the fixed-side magnet side and / or the floating-side magnet side. Is. With this configuration, it is possible to easily finely adjust the temperature change due to local heat generation or cooling near the magnet by the heat generating element and / or the heat absorbing element. Furthermore, when used in an image forming apparatus, the temperature inside the machine may change during use, but even in that case, the magnet temperature is controlled to a constant temperature by operating the heating element and / or the heat absorbing element. The optimum state of the charging section can be kept constant.
【0013】また、請求項2の発明は、請求項1に記載
の帯電装置において、前記発熱体及び/又は吸熱体は前
記浮上側磁石の側面側に配置されている側板に設けられ
ていることを特徴としている。この構成では、発熱体及
び/又は吸熱体により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷
却による温度変化で容易に放電ギャップの調整が可能で
ある。According to a second aspect of the present invention, in the charging device according to the first aspect, the heating element and / or the heat absorbing element is provided on a side plate disposed on a side surface side of the floating magnet. Is characterized by. With this configuration, it is possible to easily adjust the discharge gap by a local heat generation in the vicinity of the magnet or a temperature change due to cooling due to the heat generating element and / or the heat absorbing element.
【0014】また、請求項3の発明は、請求項1に記載
の帯電装置において、前記固定側磁石及び前記浮上側磁
石の少なくとも一方の温度を変えることにより前記感光
体表面と前記放電電極との距離を制御していることを特
徴としている。この構成では、発熱体及び/又は吸熱体
により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷却による温度変
化で容易に放電ギャップの高精度な調整が可能である。According to a third aspect of the present invention, in the charging device according to the first aspect, the temperature of at least one of the fixed-side magnet and the floating-side magnet is changed so that the surface of the photoconductor and the discharge electrode are separated from each other. It is characterized by controlling the distance. With this configuration, it is possible to easily and highly accurately adjust the discharge gap by a local heat generation near the magnet or a temperature change due to cooling due to the heat generating element and / or the heat absorbing element.
【0015】また、請求項4の発明は、請求項2に記載
の帯電装置において、前記側板に温度を検知する温度検
知手段を備え、該温度検知手段により検知した信号を前
記発熱体及び/又は吸熱体にフィードバックすることに
より、前記感光体表面と前記放電電極との距離を制御し
ていることを特徴としている。この構成では、放電状況
を最適条件に保つのに放電電流での管理も可能である
が、磁力の温度係数が予め着磁体の種類で分かっている
場合には設定温度に対する温度上昇分や温度降下分を検
知することで吸発熱体にフィードバックすることで容易
に制御出来る。According to a fourth aspect of the invention, in the charging device according to the second aspect, the side plate is provided with temperature detecting means for detecting a temperature, and the signal detected by the temperature detecting means is supplied to the heating element and / or the heating element. The distance between the surface of the photoconductor and the discharge electrode is controlled by feeding back to the heat absorber. With this configuration, it is possible to control the discharge current in order to maintain the discharge condition at the optimum condition, but if the temperature coefficient of the magnetic force is known in advance by the type of magnetized body, the amount of temperature rise or temperature drop relative to the set temperature It can be controlled easily by detecting the minute and feeding it back to the heat absorbing / heating element.
【0016】また、請求項5の発明は、請求項2〜4の
何れかに記載の帯電装置において、前記発熱体及び/又
は吸熱体が電子冷凍素子であることを特徴としている。
この構成では、電子冷凍素子を用いることで、加熱と冷
却は制御電流方向を切り替えることで容易に制御でき
る。According to a fifth aspect of the invention, in the charging device according to any of the second to fourth aspects, the heating element and / or the heat absorbing element is an electronic refrigeration element.
With this configuration, by using the electronic refrigeration element, heating and cooling can be easily controlled by switching the control current direction.
【0017】また、請求項6の発明は、請求項1〜5の
何れかに記載の帯電装置を備えた画像形成装置である。
この構成では、請求項1〜5の作用に加えて、画像形成
装置の使用中に機内温度の変化が生じた場合でも発熱体
及び/又は吸熱体を作動させることで磁石温度を一定温
度に制御して帯電部の最適状態を一定に保持することが
出来る。According to a sixth aspect of the invention, there is provided an image forming apparatus including the charging device according to any one of the first to fifth aspects.
With this configuration, in addition to the actions of claims 1 to 5, even if the temperature inside the machine changes during use of the image forming apparatus, the magnet temperature is controlled to a constant temperature by operating the heating element and / or the heat absorbing element. Therefore, the optimum state of the charging section can be kept constant.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明に係る一実施形態の
帯電装置を備えた画像形成装置の概略図である。図1に
示すように、この非接触方式の帯電装置を備えた画像形
成装置は、静電潜像が形成される感光体ドラム11A
と、感光体ドラム11Aに非接触で帯電処理を行う帯電
部を有する帯電装置12と、レーザ光、原稿の反射光等
の露光部である露光手段13と、感光体ドラム11Aの
静電潜像にトナーを付着させる現像部である現像ローラ
14と、帯電装置12に放電電圧を印加するためのパワ
ーパック15と、感光体ドラム11A上のトナー像を記
録紙17に転写処理する転写部である転写ローラ16
と、転写処理後の感光体ドラム11Aをクリーニングす
るためのクリーニング部であるクリーニング装置18
と、感光体ドラム11Aの表面電位を測定する表面電位
計19とから構成されている。なお、図1では、電子写
真プロセスにおいて通常必要な他の機能ユニットは、本
明細書では必要としないので、省略してある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus including a charging device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an image forming apparatus provided with this non-contact type charging device includes a photosensitive drum 11A on which an electrostatic latent image is formed.
A charging device 12 having a charging unit that performs a charging process in a non-contact manner with the photoconductor drum 11A; an exposure unit 13 that is an exposure unit for exposing a laser beam, reflected light from a document; and an electrostatic latent image on the photoconductor drum 11A. A developing roller 14 that is a developing unit that attaches toner to the toner, a power pack 15 that applies a discharge voltage to the charging device 12, and a transfer unit that transfers the toner image on the photosensitive drum 11A onto the recording paper 17. Transfer roller 16
And a cleaning device 18 which is a cleaning unit for cleaning the photosensitive drum 11A after the transfer processing.
And a surface potential meter 19 for measuring the surface potential of the photosensitive drum 11A. Note that, in FIG. 1, other functional units normally required in the electrophotographic process are omitted because they are not required in this specification.
【0019】図2(A)は本発明に係る一実施形態の帯
電装置を示す図であり、図2(B)は図2(A)の帯電
装置の変形例を示す図であり、図3は図2(A)に示し
た帯電装置の平面図である。FIG. 2A is a diagram showing a charging device of an embodiment according to the present invention, FIG. 2B is a diagram showing a modification of the charging device of FIG. 2A, and FIG. FIG. 3 is a plan view of the charging device shown in FIG.
【0020】前記帯電装置12は、図2(A)、図3に
示すように、固定側磁石21と、固定側磁石21に対し
て同極が対向して、感光体ドラム11Aの外側に磁気浮
上する浮上側磁石23と、浮上側磁石23に感光体ドラ
ム11Aに対向して取り付けられている放電電極25
と、浮上側磁石23の姿勢を規制する側板挟持体として
の側板24と、側板24の外周面に設けられている吸発
熱体26と、側板24の下端に設けられている温度セン
サ51とを備えている。前記側板24は射出成形により
一体成形されている。なお、固定側磁石21として、感
光体ドラム基体の外周側をN極に内周側をS極に着磁し
た着磁基体を用いてもよい。In the charging device 12, as shown in FIGS. 2A and 3, the fixed magnet 21 and the fixed magnet 21 have the same poles facing each other, and the magnetic force is applied to the outside of the photosensitive drum 11A. The floating magnet 23 that floats and the discharge electrode 25 that is attached to the floating magnet 23 so as to face the photoconductor drum 11A.
A side plate 24 as a side plate holding body that regulates the attitude of the floating magnet 23; a heat sink / heat generator 26 provided on the outer peripheral surface of the side plate 24; and a temperature sensor 51 provided at the lower end of the side plate 24. I have it. The side plate 24 is integrally formed by injection molding. As the fixed-side magnet 21, a magnetized base in which the outer peripheral side of the photosensitive drum base is magnetized as the N pole and the inner peripheral side is magnetized as the S pole may be used.
【0021】前記放電電極25は浮上側磁石23に低抵
抗体を貼り付けて感光体ドラム11Aとの間に電圧を印
加してコロナ放電で感光体ドラム11Aを帯電させる。
この場合、特に低抵抗体として金属ワイヤーを浮上側磁
石23に張り付ければ放電効率も良い。The discharge electrode 25 has a low resistance member attached to the floating magnet 23 and a voltage is applied between the discharge electrode 25 and the photoconductor drum 11A to charge the photoconductor drum 11A by corona discharge.
In this case, if a metal wire is attached to the floating magnet 23 as a low resistance element, the discharge efficiency is particularly good.
【0022】吸発熱体26としては、発熱体、吸熱体、
発熱及び吸熱機能を有するもの等何れも用いることがで
きる。例えば、発熱体としてはパネルヒータを用いるこ
とができ、吸熱体や、発熱及び吸熱機能を有するものと
しては、電子冷凍素子であるペルチェ素子を用いること
ができる。なお、図3中、符号Sは浮上側磁石23を上
下動可能にするための隙間である。前記吸発熱体26は
図2(B)に示すように、側板24の内周面に設けられ
ていてもよい。As the heat-absorbing body 26, a heat-generating body, a heat-absorbing body,
Any of those having heat generating and heat absorbing functions can be used. For example, a panel heater can be used as the heating element, and a Peltier element, which is an electronic refrigeration element, can be used as the heat absorbing element, or one having heat generation and heat absorbing function. In FIG. 3, reference symbol S is a gap for allowing the floating magnet 23 to move up and down. The heat-absorbing body 26 may be provided on the inner peripheral surface of the side plate 24, as shown in FIG.
【0023】本発明では帯電装置12を完全に非接触に
して、なおかつチャージワイヤーのような振動を起こす
ことなく微小ギャップを安定して維持して帯電の均一性
を確保する。In the present invention, the charging device 12 is made completely non-contact, and the minute gap is stably maintained without causing the vibration like the charge wire to ensure the charging uniformity.
【0024】その原理的な構成は磁気浮上である。即
ち、同極の磁性体は反発力で遠ざかるが、同極の磁性体
を垂直方向に配置した場合には、重力により力がバラン
スしたところで留まる。この原理を利用して重力に見合
った磁石のガウス量を着磁すれば所定のギャップのとこ
ろで留めることが出来る。つまり、棒状或いは板状の単
位長さ当たりの重量Wグラムの磁束密度Gテスラの平行
同磁極では対向磁石磁束密度G’テスラの存在に対して
重力の加速度gでWgの落下の力と先端のGG’/dの
反発力そして長さlの幅で異極を持つ磁石の反対側の同
極端部の引力GG’/(d+l)が働いてある位置で釣
り合う。この磁石間釣り合いの距離は固定側磁石21及
び浮上側磁石23の磁力および浮上側磁石23の重量を
任意に選ぶことで所望の値を選ぶことが出来る。The principle configuration is magnetic levitation. That is, the magnetic substance of the same pole moves away by the repulsive force, but when the magnetic substance of the same pole is arranged in the vertical direction, the force remains due to the force balance due to gravity. By utilizing this principle and magnetizing a Gaussian amount of a magnet commensurate with gravity, the magnet can be stopped at a predetermined gap. That is, in the case of a parallel magnetic pole having a magnetic flux density G tesla of a weight W gram per unit length in the shape of a rod or plate, the force of the drop of Wg and the tip of the tip of the Wg at the acceleration g of gravity against the existence of the magnetic flux density G'tesla of the opposing magnet The repulsive force of GG '/ d and the attractive force GG' / (d + 1) of the same extreme part on the opposite side of the magnet having a different pole with a width of length l are balanced at a certain position. The distance between the magnets can be set to a desired value by arbitrarily selecting the magnetic forces of the stationary magnet 21 and the floating magnet 23 and the weight of the floating magnet 23.
【0025】その距離は固定側磁石21と浮上側磁石2
3との間に所定の厚みの感光体が通過するので5mmか
ら10mm程度が望ましい。そして感光体ドラム11A
と浮上側磁石23との間の距離はコロナ放電による感光
体表面の帯電と発生するオゾンの散逸を防止するために
50μmから0.1mm程度が望ましい。その距離の調
整は静止した感光体ドラム11Aと浮上側磁石23の下
端部に取り付けたワイヤーチャージャーとの間にスペー
サーを挟んで固定側磁石21を微調整することでも可能
である。The distance between the fixed magnet 21 and the floating magnet 2
Since a photoconductor having a predetermined thickness passes between the photoconductors 3 and 3, it is desirable that the length is about 5 mm to 10 mm. And the photosensitive drum 11A
The distance between the floating magnet 23 and the floating magnet 23 is preferably about 50 μm to 0.1 mm in order to prevent the charging of the surface of the photoconductor due to corona discharge and the dissipation of generated ozone. The distance can be adjusted by finely adjusting the stationary magnet 21 with a spacer interposed between the stationary photoconductor drum 11A and the wire charger attached to the lower end of the floating magnet 23.
【0026】ところで、同極で反発浮上した浮上側磁石
23は反対側の異極が固定側磁石21と引き合うために
なんら支えがないと、反転ないし回転して引き合って落
下する。この回転のモーメントは同じ磁束密度の異極に
対して平行磁場ならば磁極間の距離が大きいほど大きく
なるが、近傍の固定側磁石21による磁界では固定側磁
石21と異極の浮上側磁石23の端部が近いほど引力が
強く働くので、浮上側磁石23の異極は固定側磁石21
よりもなるべく遠い方が、すなわち磁石のNS間の距離
はなるべく大きい方がよい。By the way, the levitating magnet 23 repulsively levitated with the same pole falls and turns upside down or rotates to attract each other unless the opposite pole on the opposite side attracts the fixed magnet 21. The moment of this rotation becomes larger as the distance between the magnetic poles becomes larger in the case of a parallel magnetic field with respect to different poles of the same magnetic flux density, but in the magnetic field by the fixed side magnets 21 in the vicinity, the fixed side magnet 21 and the floating magnet 23 of different poles. The closer the end of the magnet is, the stronger the attractive force is.
It is better that the distance is as far as possible, that is, the distance between the NSs of the magnets is as large as possible.
【0027】さらに固定側磁石21による磁力線は鉛直
方向に直線で浮上側磁石23はこの磁力線上にあること
が理想的であり、磁力線が重力場の力線と完全に一致し
て、浮上側磁石23のNS極がこの力線に沿っていれば
回転モーメントは生じない。しかしながら同極の磁極が
存在すると固定側磁石21による磁力線は浮上側磁石2
3の磁気によりはじかれて磁力線は外部に反ってしま
い、浮上側磁石23の形状精度や着磁の精度で僅かのず
れが生じるし、生産性を考慮すると理論的な精度まで詰
めることは現実的でない。Further, it is ideal that the magnetic line of force by the fixed-side magnet 21 is a straight line in the vertical direction and the levitation magnet 23 is on this line of magnetic force, and the line of magnetic force perfectly matches the line of force of the gravitational field. If the 23 NS pole is along this line of force, no rotational moment occurs. However, if magnetic poles of the same polarity exist, the magnetic field lines from the fixed-side magnet 21 will be
The magnetic field lines are repelled by the magnetism of No. 3 and are warped to the outside, and a slight deviation occurs in the shape accuracy of the floating magnet 23 and the accuracy of magnetization. Therefore, it is realistic to reduce the theoretical accuracy in consideration of productivity. Not.
【0028】そこで長い磁石の両側に磁石に沿った側板
24を挟持体として配置すれば磁石が回転可能であって
も側板24に邪魔されて反転や回転は出来なくなる。ま
た、長尺方向(感光体ドラム11Aの回転軸方向)に偏
りがあると力の弱い方向にずれていく可能性もあるの
で、軸方向も位置ズレ防止があった方が望ましい。した
がって、側板(挟持体)24を四角に取り囲む形状とす
ることが適切である。その場合、4枚の平板を張り合わ
せて井形として形成することも可能であるが、接着剤の
多寡で貫通孔の左右の寸法が違うと、磁石が感光体軸に
対して平行とならず、感光体との距離が場所によって異
なるために帯電が軸方向にムラになることがある。Therefore, if the side plates 24 along the magnet are arranged as a sandwiching body on both sides of the long magnet, even if the magnet is rotatable, it cannot be inverted or rotated by the side plate 24. Further, if there is a deviation in the lengthwise direction (the rotation axis direction of the photoconductor drum 11A), it may shift to a direction in which the force is weak. Therefore, it is desirable to prevent the positional deviation also in the axial direction. Therefore, it is appropriate to make the side plate (holding body) 24 into a square shape. In that case, it is possible to form a flat shape by laminating four flat plates, but if the right and left dimensions of the through hole differ due to the amount of adhesive, the magnet will not be parallel to the photoconductor axis and Since the distance to the body differs depending on the place, the charging may be uneven in the axial direction.
【0029】それを防止する為には、貫通孔を有する側
板24を一体成形することが望ましく、こうした形状は
射出成形で容易に製作可能である。また側板24が導体
であると、磁石の下部にある電極が、電圧印加中に磁石
とともに上下変動するときに接触すると電気が導通短絡
してしまい、破損を引き起こす虞があるので、側板24
は電気絶縁体であることが望ましい。In order to prevent this, it is desirable to integrally form the side plate 24 having a through hole, and such a shape can be easily manufactured by injection molding. Further, when the side plate 24 is a conductor, if the electrode under the magnet comes into contact with the magnet as it fluctuates up and down during voltage application, electricity may be electrically short-circuited, which may cause damage.
Is preferably an electrical insulator.
【0030】ところで、感光体ドラム11Aの表面と放
電電極25との距離(ギャップ)、即ち、感光体ドラム
表面と浮上側磁石23の下端部との距離は、放電電極2
5からコロナ放電して感光体表面にコロナイオンを移動
させて帯電するものであるから均一に帯電させるために
はそのギャップを出来るだけ正確に保たなければならな
い。このため、浮上側磁石23の位置を制御するには、
固定側磁石21の固定台を機械的に上下して位置を微調
整し、それに伴い反発力で浮上側磁石23の位置を移動
させることが出来るが、より簡便な方法でより高精度に
調整ギャップの調整を行うことが望まれていた。By the way, the distance (gap) between the surface of the photosensitive drum 11A and the discharge electrode 25, that is, the distance between the surface of the photosensitive drum and the lower end of the floating magnet 23 is determined by the discharge electrode 2
Since it is charged by moving corona ions from 5 to move corona ions to the surface of the photoconductor, the gap must be kept as accurate as possible for uniform charging. Therefore, in order to control the position of the floating magnet 23,
The fixed base of the fixed-side magnet 21 can be mechanically moved up and down to finely adjust the position, and the position of the levitation magnet 23 can be moved by the repulsive force accordingly. However, the adjustment gap can be adjusted more accurately with a simpler method. It was desired to make adjustments.
【0031】この帯電装置12によれば、浮上側磁石2
3は固定側磁石21との同極同士の反発力と浮上側磁石
23に作用している重力とが釣り合って、その釣り合い
位置に浮上して留まる。浮上側磁石23の側方を囲んで
側板24が配置されているので、側板24により浮上側
磁石23の移動が上下方向を除いて規制されている。According to this charging device 12, the floating magnet 2
In 3, the repulsive force between the same poles as the fixed magnet 21 and the gravity acting on the levitation magnet 23 are balanced, and the float 3 stays at the balanced position. Since the side plate 24 is arranged so as to surround the side of the floating magnet 23, the movement of the floating magnet 23 is restricted by the side plate 24 except in the vertical direction.
【0032】前記浮上側磁石23及び固定側磁石21で
用いている永久磁石は、その磁気力が温度依存性があ
り、温度が上がると磁気力が低下し、温度が下がると磁
気力は増加する。そこで固定側磁石21をセット後、浮
上側磁石23と感光体ドラム11Aとの距離が最適放電
状態でない場合、浮上側磁石23の磁気力を増減制御す
ることで所定の望ましいギャップに調整出来る。The magnetic force of the permanent magnets used for the floating magnet 23 and the fixed magnet 21 has temperature dependency, and the magnetic force decreases as the temperature rises, and the magnetic force increases as the temperature falls. . Therefore, after the fixed-side magnet 21 is set, if the distance between the floating magnet 23 and the photosensitive drum 11A is not in the optimum discharge state, the magnetic force of the floating magnet 23 can be increased or decreased to adjust to a predetermined desired gap.
【0033】浮上側磁石23の磁気力の増減は浮上側磁
石23を規制している側板24に温度制御可能な発熱体
や冷却体を取り付けるか、側板24そのものを発熱冷却
体とすることで可能である。発熱体としてパネルヒータ
を用いることができ、加熱冷却両用には電子冷凍等に使
用されるペルチェ素子パネルを用いることが出来る。The magnetic force of the levitation magnet 23 can be increased or decreased by attaching a temperature controllable heating element or a cooling element to the side plate 24 which regulates the levitation magnet 23, or by using the side plate 24 itself as a heat generation cooling element. Is. A panel heater can be used as the heating element, and a Peltier element panel used for electronic refrigeration or the like can be used for both heating and cooling.
【0034】また発熱冷却体の温度制御を精緻にするた
めに制御する磁石の近距離場に温度検知器(検温セン
サ)としての温度センサ51を取りつけて、温度情報で
ある検知信号を吸発熱体26にフィードバックする。放
電状況を最適条件に保つためには放電電流での管理も可
能であるが、磁力の温度係数が予め着磁体の種類で分か
っている場合には設定温度に対する温度上昇分や温度降
下分を検知することで吸発熱体にフィードバックするこ
とで容易に制御することが出来る。Further, a temperature sensor 51 as a temperature detector (temperature detecting sensor) is mounted in the near field of a magnet for controlling the temperature of the heat-generating cooling body to be precise, and a detection signal which is temperature information is absorbed by the heat-generating body. Give feedback to 26. It is possible to control the discharge current in order to maintain the discharge condition at the optimum condition, but if the temperature coefficient of the magnetic force is known in advance by the type of magnetized body, the temperature rise or temperature drop relative to the set temperature can be detected. By doing so, it is possible to easily control by feeding back to the heat absorbing and heating element.
【0035】前記トナーとして非磁性トナーを用いるこ
とが望ましい。本来電子写真プロセスでトナーは転写工
程後クリーニングされて、次プロセスでは帯電部に回り
込んではならないが、クリーニング洩れの磁性トナーは
本磁石使用帯電法では磁石によって帯電部に引きつけら
れて帯電部を汚す。そのために帯電ムラが発生する危険
性があるので非磁性トナーを用いることで帯電ムラの発
生を極力防止することが出来る。It is desirable to use a non-magnetic toner as the toner. Originally, the toner is cleaned after the transfer process in the electrophotographic process, and should not go around to the charging part in the next process, but the magnetic toner leaking the cleaning is attracted to the charging part by the magnet in the charging method using this magnet and stains the charging part. . For this reason, there is a risk of uneven charging. Therefore, it is possible to prevent uneven charging as much as possible by using a non-magnetic toner.
【0036】次に、この磁気浮上帯電方式の画像形成装
置における基本的な作像動作について説明する。感光体
ドラム11A上に浮上した放電電極25に対してDC電
圧をパワーパック15から給電すると、感光体ドラム1
1Aの表面は、コロナ放電により一様に高電位に帯電す
る。その直後に、画像光が感光体ドラム11Aの表面に
露光手段13により照射されると、感光体ドラム11A
の照射された部分は、その電位が低下する。このような
帯電装置12による感光体ドラム11Aの表面への帯電
メカニズムは、帯電装置12と感光体ドラム11Aとの
間の微少空間におけるパッシェンの法則に従った放電で
あることが知られている。Next, a basic image forming operation in this magnetic levitation charging type image forming apparatus will be described. When a DC voltage is supplied from the power pack 15 to the discharge electrode 25 floating on the photoconductor drum 11A, the photoconductor drum 1
The surface of 1A is uniformly charged to a high potential by corona discharge. Immediately after that, when the image light is applied to the surface of the photoconductor drum 11A by the exposure means 13, the photoconductor drum 11A is exposed.
The electric potential of the irradiated portion of is decreased. It is known that such a charging mechanism for the surface of the photoconductor drum 11A by the charging device 12 is a discharge according to Paschen's law in a minute space between the charging device 12 and the photoconductor drum 11A.
【0037】画像光は、画像に応じた光量の分布である
ので、かかる画像光が照射されると、画像光の照射によ
って感光体ドラム11Aの表面に記録画像に対応する電
位分布、即ち、静電潜像が形成される。このように静電
潜像が形成された感光体ドラム11Aの部分が現像ロー
ラ14を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが
付着し、静電潜像を可視像化したトナー像が形成され
る。かかるトナー像が形成された感光体ドラム11Aの
部分に、記録紙17が所定のタイミングでレジストロー
ラ(図示せず)により搬送され、前記トナー像に重な
る。そして、このトナー像が転写ローラ16によって記
録紙17に転写された後、記録紙17は、感光体ドラム
11Aから分離される。分離された記録紙17は、搬送
経路を通って搬送され、定着ユニット(図示せず)によ
って、加熱定着された後、機外へ排出される。このよう
にして転写が終了すると、感光体ドラム1Aは、その表
面がクリーニング装置18によりクリーニング処理さ
れ、さらに、クエンチングランプ(図示せず)により、
残留電荷が除去されて、次回の作像処理に備えられる。Since the image light has a distribution of the amount of light according to the image, when the image light is irradiated, the potential distribution corresponding to the recorded image, that is, the static electricity distribution, is generated on the surface of the photosensitive drum 11A by the irradiation of the image light. A latent image is formed. When the portion of the photoconductor drum 11A on which the electrostatic latent image is formed passes the developing roller 14 as described above, toner adheres according to the level of the potential, and a toner image that visualizes the electrostatic latent image is formed. It is formed. The recording paper 17 is conveyed by a registration roller (not shown) at a predetermined timing to the portion of the photoconductor drum 11A on which the toner image is formed, and the recording paper 17 overlaps the toner image. Then, after this toner image is transferred onto the recording paper 17 by the transfer roller 16, the recording paper 17 is separated from the photosensitive drum 11A. The separated recording paper 17 is conveyed through a conveyance path, heated and fixed by a fixing unit (not shown), and then discharged to the outside of the machine. When the transfer is completed in this manner, the surface of the photosensitive drum 1A is cleaned by the cleaning device 18, and further, by a quenching lamp (not shown).
The residual charges are removed, and the next image forming process is prepared.
【0038】以上の画像形成装置によれば、帯電装置1
2の放電電極25を磁気浮上させるとともに振動を防止
したので、全幅に渡って、放電電極25と感光体ドラム
11A表面とを微少間隔に配置することができ、オゾン
の発生を極めて小さくすることができるとともに、安定
且つ均一な帯電を行うことができる。さらに、放電電極
25が振動しないので、放電電極25と感光体ドラム1
1Aの表面とが接触することがなく、放電電極25と感
光体ドラム11Aとの短絡を防止でき、感光体ドラム1
1Aを破損することがなく、感光体ドラム11Aの破損
による画像劣化等の悪影響を防止することができる。ま
た、接触帯電のような感光体ドラム11Aと帯電装置1
2との間に摩耗する部分がないので、高耐久性を有する
という利点がある。According to the above image forming apparatus, the charging device 1
Since the second discharge electrode 25 is magnetically levitated and the vibration is prevented, the discharge electrode 25 and the surface of the photoconductor drum 11A can be arranged at a minute interval over the entire width, and the generation of ozone can be made extremely small. In addition, stable and uniform charging can be performed. Furthermore, since the discharge electrode 25 does not vibrate, the discharge electrode 25 and the photosensitive drum 1
1A does not come into contact with the surface of the photosensitive drum 1A, and a short circuit between the discharge electrode 25 and the photosensitive drum 11A can be prevented.
It is possible to prevent adverse effects such as image deterioration due to damage to the photosensitive drum 11A without damaging 1A. Further, the photosensitive drum 11A and the charging device 1 such as contact charging.
Since there is no part to be worn between the two, there is an advantage that it has high durability.
【0039】さらに、浮上側磁石23の姿勢を側板24
で規制しているので、浮上側磁石23を安定して浮上さ
せることができるとともに、落下を防止することもでき
る。また、浮上側磁石23の感光体ドラム11Aの回転
軸方向への位置ズレも規制することができる。これによ
り、浮上側磁石23の下面に固設されている放電電極2
5と感光体ドラム11Aとの微少ギャップを安定して維
持することができるとともに、感光体ドラム11Aの帯
電の均一性を確保することができる。したがって、感光
体ドラム11Aの帯電ムラによる画像の劣化を防止する
ことができる。Further, the posture of the floating magnet 23 is set to the side plate 24.
Since it is regulated by, the floating magnet 23 can be stably levitated and the falling magnet can be prevented. Further, the positional deviation of the floating magnet 23 in the rotation axis direction of the photoconductor drum 11A can also be restricted. As a result, the discharge electrode 2 fixed to the lower surface of the floating magnet 23
It is possible to stably maintain the minute gap between the photosensitive drum 11A and the photosensitive drum 11A, and to ensure the uniformity of charging of the photosensitive drum 11A. Therefore, it is possible to prevent image deterioration due to uneven charging of the photoconductor drum 11A.
【0040】図4は本発明に係る他の実施形態の画像形
成装置の要部を示す図である。この実施形態の画像形成
装置では、上述した感光体ドラム11Aの代わりに可撓
性感光体であるベルト状感光体11Bを用いている。こ
のベルト状感光体11Bは、駆動ローラ41と従動ロー
ラ42とにより回転駆動される。そして、ベルト状感光
体11Bの回りには、帯電装置12、露光手段13、表
面電位計19、現像ローラ14、転写ローラ16等が設
けられている。FIG. 4 is a diagram showing a main part of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention. In the image forming apparatus of this embodiment, a belt-shaped photoconductor 11B which is a flexible photoconductor is used in place of the photoconductor drum 11A described above. The belt-shaped photoconductor 11B is rotationally driven by the driving roller 41 and the driven roller 42. Around the belt-shaped photoconductor 11B, a charging device 12, an exposure unit 13, a surface potential meter 19, a developing roller 14, a transfer roller 16 and the like are provided.
【0041】図5は本発明に係る他の実施形態の帯電装
置を示す図である。図5に示すように、図4の画像形成
装置で用いられる帯電装置12は、固定側磁石支持体2
2と、固定側磁石支持体22上に、例えば磁極のN極を
上端にして支持される固定側磁石21と、この固定側磁
石21のN極に対向するためN極を下端にして配置され
る浮上側磁石23と、浮上側磁石23の上面にベルト状
感光体11Bの感光体面に対向して設けられている放電
電極25と、図3に示した側板と同様の側板24と、側
板24の、例えば外側面に設けられている吸発熱体26
としての加熱冷却体である電子冷凍素子とを備えてい
る。この帯電装置12は、固定側磁石21と浮上側磁石
23とがベルト状感光体11Bの同一面(外側)でベル
ト状感光体11Bの下方に取り付ける場合の例である。
この帯電装置12では、固定側磁石21及び浮上側磁石
23の両方とも加熱冷却を可能とした事例である。この
場合、固定側磁石支持体22も電子冷凍素子としてもよ
い。また、この帯電装置12は、例えば、側板24の下
端を延長して固定側磁石支持体22に取り付けることに
よりユニット化することができる。FIG. 5 is a diagram showing a charging device of another embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 5, the charging device 12 used in the image forming apparatus of FIG.
2, a fixed-side magnet 21 supported on the fixed-side magnet support 22 with the N-pole of the magnetic pole as the upper end, and the N-pole with the N-pole as the lower end to face the N-pole of the fixed-side magnet 21. The floating magnet 23, the discharge electrode 25 provided on the upper surface of the floating magnet 23 so as to face the photoconductor surface of the belt-shaped photoconductor 11B, the side plate 24 similar to the side plate shown in FIG. 3, and the side plate 24. Of the heat-absorbing body 26 provided on the outer surface, for example
And an electronic refrigeration element as a heating / cooling body. The charging device 12 is an example in which the fixed magnet 21 and the floating magnet 23 are attached below the belt-shaped photoreceptor 11B on the same surface (outside) of the belt-shaped photoreceptor 11B.
In this charging device 12, both the fixed magnet 21 and the floating magnet 23 can be heated and cooled. In this case, the fixed-side magnet support 22 may also be an electronic refrigeration element. The charging device 12 can be unitized by, for example, extending the lower end of the side plate 24 and attaching it to the stationary magnet support 22.
【0042】図6は本発明に係るその他の実施形態の帯
電装置を示す図である。図6に示すように、この実施形
態では、固定側磁石21に吸発熱体を設けたものであ
る。このようにして、固定側磁石21の温度を吸発熱体
によりコントロールして固定側磁石21の磁力を調整す
るようにしてもよい。FIG. 6 is a view showing a charging device of another embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the fixed-side magnet 21 is provided with an absorbing / heating element. In this way, the magnetic force of the fixed-side magnet 21 may be adjusted by controlling the temperature of the fixed-side magnet 21 by means of the heat absorbing / heating element.
【0043】(実施例1)図1に示すように、感光体ド
ラム11Aの周りに帯電部(帯電装置12)、露光部
(露光手段13)、現像部(現像ローラ14)、転写部
(転写ローラ16)等を有する画像形成装置において、
感光体ドラム11Aの中で上部位置に、横幅3mm、高
さ幅8mm、長さ320mmの直方体形状に形成した固
定側の磁石を磁束密度70mT(ミリテスラ)の3mm
幅部でN極を上部にして本体側に固定し、感光体の外
(上方)に固定側の磁石と同形状であって、且つ20℃
で同磁束密度のサマリウム(Sm)フェライト系磁石を
N極を下部にして浮上側の磁石として設置した。その
際、浮上側の磁石は反転や横ずれしないように矩形の貫
通孔を有した平面視矩形枠形状の側板24の中にセット
し、側板24の底面は浮上側の磁石の底面より1mm上
部になるように設定し、貫通孔の幅は3.1mm長さに
した。この側板24には図2のように、温度を制御出来
るようなパネルヒータおよび温度センサ51が取りつけ
てある。また浮上側の磁石の下端には20μmφ細線の
タングステンワイヤーが貼り付けてある。このワイヤー
細線は浮上側の磁石端部より高圧電源部へ配線によりつ
ながっている。(Embodiment 1) As shown in FIG. 1, a charging portion (charging device 12), an exposure portion (exposure means 13), a developing portion (developing roller 14), a transfer portion (transferring) around a photosensitive drum 11A. In an image forming apparatus having rollers 16), etc.,
At the upper part of the photosensitive drum 11A, a fixed side magnet having a lateral width of 3 mm, a height width of 8 mm, and a length of 320 mm, which is formed in a rectangular parallelepiped shape, has a magnetic flux density of 70 mT (millitesla) of 3 mm.
It is fixed to the main body side with the N pole as the upper part in the width part, and has the same shape as the fixed side magnet outside (above) the photoconductor and at 20 ° C
Then, a samarium (Sm) ferrite-based magnet having the same magnetic flux density was installed as a magnet on the floating side with the N pole facing down. At that time, the magnet on the levitation side is set in the side plate 24 having a rectangular frame shape in a plan view having a rectangular through hole so that the magnet on the levitation side is not inverted or laterally displaced, and the bottom surface of the side plate 24 is located 1 mm above the bottom surface of the magnet on the levitation side. The width of the through hole was set to 3.1 mm. As shown in FIG. 2, a panel heater and a temperature sensor 51 for controlling the temperature are attached to the side plate 24. Further, a tungsten wire of 20 μmφ fine wire is attached to the lower end of the magnet on the floating side. This thin wire is connected from the end of the magnet on the floating side to the high-voltage power supply by wiring.
【0044】浮上側の磁石の単位寸法当たりの重さは
1.14g/cmであり、固定側の磁石の同極と反発し
て固定側の磁石との間隔は6mmで浮上しており、ワイ
ヤーの重さは殆ど無視できる程度で間隔に影響していな
い.The magnet on the floating side has a weight per unit size of 1.14 g / cm, and is repulsed from the same pole of the fixed side magnet and floats at a distance of 6 mm from the fixed side magnet. The weight of is almost negligible and does not affect the spacing.
【0045】固定側の磁石の位置を大まかに上下に調整
して浮上側の磁石と感光体表面との距離を約0.1mm
としたが、放電にムラがあった。そこで側板24に取り
つけられた発熱体に通電しながら浮上側の磁石を温め
た。約15℃の昇温で放電は均一にすることができた。
このようなレイアウトで感光体を回転しながら、浮上側
の磁石及びワイヤーと感光体との間に2kVの直流電圧
を印加して、微小ギャップ放電で感光体表面を帯電して
画像を作成した。By roughly adjusting the position of the fixed-side magnet up and down, the distance between the floating-side magnet and the photosensitive member surface is about 0.1 mm.
However, the discharge was uneven. Therefore, the magnet on the floating side was warmed while energizing the heating element attached to the side plate 24. The discharge could be made uniform by raising the temperature to about 15 ° C.
While rotating the photosensitive member in such a layout, a DC voltage of 2 kV was applied between the magnet and wire on the floating side and the photosensitive member, and the surface of the photosensitive member was charged by a minute gap discharge to form an image.
【0046】画像は良好に作成され、チャージワイヤー
でのコロナ帯電のようなオゾン臭は殆ど検知されなかっ
た。また、3万枚以上の繰り返しに対しても何ら異常は
なく、良好であった。さらに暗闇で放電時のコロナ光を
観察したが、静止状態のまま良好に光っていた。これは
磁力と重力とによる釣り合いに対して電圧印加で帯電装
置12と感光体ドラム11Aとの間に引力が働くはずで
あるが、浮上側磁石23の重量では慣性力が大きく浮上
側磁石全体を動かすほどの引力ではないためである。The image was well formed, and almost no ozone odor such as corona charging on the charge wire was detected. Further, there was no abnormality even after repeating 30,000 sheets or more, which was good. Furthermore, when the corona light at the time of discharge was observed in the darkness, it was still shining well. Although an attractive force should act between the charging device 12 and the photoconductor drum 11A by applying a voltage against the balance between the magnetic force and the gravity, the weight of the floating magnet 23 causes a large inertial force, and This is because the attraction is not enough to move it.
【0047】(実施例2)図4に示すように、可撓性感
光体であるベルト状感光体11Bの周りに帯電部(帯電
装置12)、露光部(露光手段13)、現像部(現像ロ
ーラ14)、転写部(転写ローラ16)等を有する画像
形成装置でベルト状感光体11Bの下方の位置に、図5
に示すように、幅3mm、高さ8mm、長さ320mm
の直方体形状に形成した固定側の磁石を磁束密度70m
T(ミリテスラ)の3mm幅部でN極を上部にして固定
した。そして、ベルト状感光体11Bと固定側の磁石と
の間に、固定側の磁石と同磁束密度を有する楔形放電の
ナイフエッジ型磁石である浮上側の楔形磁石をN極を下
部にして浮上させることにより帯電部を設置した。(Embodiment 2) As shown in FIG. 4, a charging section (charging device 12), an exposure section (exposure means 13), and a developing section (development) are provided around a belt-shaped photoreceptor 11B which is a flexible photoreceptor. In the image forming apparatus having the roller 14), the transfer portion (transfer roller 16), etc.
As shown in, width 3mm, height 8mm, length 320mm
The magnet on the fixed side formed in the rectangular parallelepiped shape has a magnetic flux density of 70 m.
A 3 mm wide portion of T (millitesla) was fixed with the N pole as the upper part. Then, between the belt-shaped photoconductor 11B and the fixed-side magnet, the wedge-shaped magnet on the floating side, which is a knife-edge magnet of wedge-shaped discharge having the same magnetic flux density as that of the fixed-side magnet, is floated with the N pole at the bottom. Therefore, the charging unit was installed.
【0048】浮上側の楔形磁石の軸方向下端部からは高
圧電圧を印加出来るように導電性細線を取りつけて高圧
電源に接続している。その際、浮上側の楔形磁石は反転
や横ずれしないように矩形の貫通孔を有した平面視矩形
枠形状の側板24の中にセットし、側板24の上面は浮
上側の楔形磁石の頭面より1mm下部になるように設定
した。この挟体となる側板24はABS樹脂を射出成形
で製作し、孔の幅は1.1mm長さにし、また図5のよ
うに側板24には電子冷凍素子の吸発熱体26と図2の
帯電装置と同様に温度センサを取りつけた。A conductive thin wire is attached to the lower end of the wedge-shaped magnet in the axial direction in the axial direction so that a high voltage can be applied, and the wire is connected to a high voltage power source. At that time, the wedge-shaped magnet on the floating side is set in a side plate 24 having a rectangular frame shape in a plan view having a rectangular through hole so as not to be inverted or laterally displaced, and the upper surface of the side plate 24 is located above the head surface of the wedge-shaped magnet on the floating side. It was set to be 1 mm lower. The side plate 24 serving as the sandwich is made of ABS resin by injection molding, and the width of the hole is 1.1 mm. Further, as shown in FIG. A temperature sensor was attached like the charging device.
【0049】浮上側の楔形磁石の単位寸法当たりの重さ
は3.0g/cmであり、固定側の磁石の同極と反発し
て固定側の磁石との間隔は10.0mmで浮上してい
る。固定側の磁石の位置を上下に調整することで浮上側
の楔形磁石と感光体表面との距離を約0.1mmとし、
温度を35℃で最適の放電状態になるように発熱体に通
電した。The wedge-shaped magnet on the floating side has a weight per unit size of 3.0 g / cm, and repels the same pole of the fixed side magnet and the distance between the fixed side magnet and the fixed side magnet is 10.0 mm. There is. By adjusting the position of the fixed magnet up and down, the distance between the wedge-shaped magnet on the floating side and the surface of the photoconductor is set to about 0.1 mm,
A heating element was energized at a temperature of 35 ° C. so that an optimum discharge state was obtained.
【0050】このようなレイアウトでベルト状感光体1
1Bを回転しながら、浮上側の楔形磁石とベルト状感光
体11Bとの間に2kVの直流電圧と、900Hz、2
kVのAC交流電圧とを重畳して印加し、微小ギャップ
放電で感光体表面を帯電して画像を作成した。画像は良
好に作成され、チャージワイヤーでのコロナ帯電のよう
なオゾン臭は殆ど検知されなかった。また、繰り返し使
用で機内温度が上昇してきて35℃になったが、帯電に
変化はなく、3万枚以上の繰り返しに対しても何ら異常
はなく、良好であった。With such a layout, the belt-shaped photoreceptor 1
While rotating 1B, a DC voltage of 2 kV and 900 Hz between the wedge-shaped magnet on the floating side and the belt-shaped photoreceptor 11B,
An AC alternating voltage of kV was superimposed and applied, and the surface of the photoconductor was charged by a minute gap discharge to form an image. The image was well formed, and almost no ozone odor such as corona charge on the charge wire was detected. Further, the temperature inside the machine rose to 35 ° C. after repeated use, but there was no change in charging, and there was no abnormality even after repeating 30,000 sheets or more, which was good.
【0051】(実施例3)実施例2で帯電状態を25℃
で最適になるように設定しておき、機内温度が上昇して
きても放電部は25℃に保つようにして繰り返して画像
を形成したが、実施例2と同様に良好な画像と繰り返し
耐久性が得られた。(Example 3) In Example 2, the charged state was 25 ° C.
The image was formed repeatedly by keeping the discharge part at 25 ° C. even when the temperature inside the machine rises, and good images and repeated durability were obtained as in Example 2. Was obtained.
【0052】(比較例1)実施例1の画像形成装置で帯
電部として回転可能な帯電ローラを配置した。帯電ロー
ラは感光体ドラムと絶えず接触しているので繰り返しに
より帯電ローラ及び感光体ドラムは摩耗して1万回もす
ると帯電ムラが起こり始め、画像品質も劣化した。(Comparative Example 1) In the image forming apparatus of Example 1, a rotatable charging roller was arranged as a charging section. Since the charging roller is in constant contact with the photoconductor drum, the charging roller and the photoconductor drum were repeatedly worn and the charging unevenness began to occur after 10,000 times, and the image quality was deteriorated.
【0053】(比較例2)比較例1の帯電ローラを使用
した帯電部を感光体ドラムから僅かに浮かし、非接触と
して画像形成を繰り返した。ギャップを維持するための
ローラ端部は径が大きめで感光体と接触しているが、2
万回もすると端部及び感光体が磨耗して帯電量のばらつ
きが大きくなり始め画像品質が劣化した。(Comparative Example 2) The charging section using the charging roller of Comparative Example 1 was slightly lifted from the photosensitive drum and the image formation was repeated without contact. The roller end to maintain the gap has a large diameter and is in contact with the photoconductor.
After 10,000 times, the edges and the photoconductor were worn, and the variation in the charge amount began to increase, and the image quality deteriorated.
【0054】(比較例3)実施例の画像形成装置で帯電
部にチャージワイヤー方式のコロナ放電のハウジングを
取りつけた。画像形成の作動をするたびに強いオゾン臭
が装置の外でも発生した。また暗闇で放電のコロナ光を
観察するとコロナ光は絶えず振動しているのが観察され
た。なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。Comparative Example 3 In the image forming apparatus of the example, a charge wire type corona discharge housing was attached to the charging portion. A strong ozone odor was generated outside the apparatus each time the image forming operation was performed. Also, when observing the corona light of the discharge in the dark, it was observed that the corona light was constantly vibrating. The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、オゾンの発生が少なく且つ感光体を均一に帯電す
ることができ、さらには高耐久性を有し、更に、感光体
表面と放電電極との間隔の微調整が容易である帯電装置
を得ることができる。As described above, according to the first aspect of the invention, the generation of ozone is small, the photoconductor can be uniformly charged, and further, the photoconductor has a high durability, and the photoconductor surface It is possible to obtain a charging device in which fine adjustment of the distance between the discharge electrode and the discharge electrode is easy.
【0056】また、請求項2の発明によれば、発熱体及
び/又は吸熱体により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷
却による温度変化で容易に放電ギャップが調整可能であ
る。According to the second aspect of the invention, the discharge gap can be easily adjusted by the temperature change due to local heat generation or cooling near the magnet by the heat generating element and / or the heat absorbing element.
【0057】また、請求項3の発明によれば、発熱体及
び/又は吸熱体により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷
却による温度変化で容易に放電ギャップの高精度な調整
が可能である。According to the third aspect of the invention, the heating element and / or the heat absorbing element can easily adjust the discharge gap with high accuracy by a local temperature change near the magnet or a temperature change caused by cooling.
【0058】また、請求項4の発明によれば、設定温度
に対する温度上昇分や温度降下分を検知することで吸発
熱体にフィードバックすることで容易に制御出来る。Further, according to the invention of claim 4, it is possible to easily control by detecting the amount of temperature rise or the amount of temperature drop with respect to the set temperature and feeding it back to the heat absorbing and heating element.
【0059】また、請求項5の発明によれば、電子冷凍
素子を用いることで、加熱と冷却は制御電流方向を切り
替えることで容易に制御できる。Further, according to the invention of claim 5, by using the electronic refrigeration element, heating and cooling can be easily controlled by switching the control current direction.
【0060】また、請求項6の発明によれば、請求項1
〜5の効果に加えて、画像形成装置の使用中に機内温度
の変化が生じた場合でも発熱体及び/又は吸熱体を作動
させることで磁石温度を一定温度に制御して帯電部の最
適状態を一定に保持することが出来る。According to the invention of claim 6, claim 1
In addition to the effects of 5 to 5, even if the temperature inside the apparatus changes during use of the image forming apparatus, the magnet temperature is controlled to a constant temperature by operating the heat generating element and / or the heat absorbing element to optimize the charging unit. Can be held constant.
【図1】本発明に係る一実施形態の帯電装置を備えた画
像形成装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus including a charging device according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図2】(A)は本発明に係る一実施形態の帯電装置を
示す図であり、(B)は図2(A)の帯電装置の変形例
を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a diagram showing a modified example of the charging device of FIG. 2A.
【図3】図2(A)に示した帯電装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the charging device shown in FIG.
【図4】本発明に係る他の実施形態の画像形成装置の要
部を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a main part of an image forming apparatus according to another embodiment of the invention.
【図5】本発明に係る他の実施形態の帯電装置を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing a charging device according to another embodiment of the present invention.
【図6】本発明に係るその他の実施形態の帯電装置を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing a charging device according to another embodiment of the invention.
11A 感光体ドラム 11B ベルト状感光体(可撓性感光体) 12 帯電装置(帯電部) 13 露光手段(露光部) 14 現像ローラ(現像部) 15 パワーパック 16 転写ローラ(転写部) 17 記録紙 21 固定側磁石 23 浮上側磁石 24 側板(挟持体) 25 放電電極(放電部) 26 吸発熱体(加熱冷却体) 51 温度センサ 11A photoconductor drum 11B Belt-shaped photoreceptor (flexible photoreceptor) 12 Charging device (charging part) 13 Exposure means (exposure section) 14 Developing roller (Developing section) 15 power packs 16 Transfer roller (transfer section) 17 Recording paper 21 Fixed magnet 23 Floating magnet 24 Side plate (holding body) 25 Discharge electrode (Discharge part) 26 Heat absorbing / heating body (heating / cooling body) 51 Temperature sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H200 FA02 FA07 GA23 GA34 GA44 GB12 HA13 HA29 HA30 HB14 HB31 LA06 LA14 PA15 PB27 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2H200 FA02 FA07 GA23 GA34 GA44 GB12 HA13 HA29 HA30 HB14 HB31 LA06 LA14 PA15 PB27
Claims (6)
磁石に、感光体表面に対向する放電電極を備えた帯電装
置において、 前記固定側磁石及び前記浮上側磁石の少なくとも一方の
温度を変化させる発熱体及び/又は吸熱体を前記固定側
磁石側及び/又は前記浮上側磁石側に設けたことを特徴
とする帯電装置。1. A charging device comprising a floating magnet that is magnetically levitated with respect to a stationary magnet and a discharge electrode facing the surface of the photoconductor, wherein the temperature of at least one of the stationary magnet and the floating magnet is changed. A charging device comprising a heating element and / or a heat absorbing element to be provided on the fixed-side magnet side and / or the floating-side magnet side.
側磁石の側面側に配置されている側板に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の帯電装置。2. The charging device according to claim 1, wherein the heating element and / or the heat absorbing element is provided on a side plate disposed on a side surface side of the floating magnet.
なくとも一方の温度を変えることにより前記感光体表面
と前記放電電極との距離を制御していることを特徴とす
る請求項1に記載の帯電装置。3. The distance between the surface of the photoconductor and the discharge electrode is controlled by changing the temperature of at least one of the fixed magnet and the floating magnet. Charging device.
を備え、該温度検知手段により検知した信号を前記発熱
体及び/又は吸熱体にフィードバックすることにより、
前記感光体表面と前記放電電極との距離を制御している
ことを特徴とする請求項2に記載の帯電装置。4. The side plate is provided with a temperature detecting means for detecting a temperature, and by feeding back a signal detected by the temperature detecting means to the heating element and / or the heat absorbing element,
The charging device according to claim 2, wherein a distance between the surface of the photoconductor and the discharge electrode is controlled.
素子であることを特徴とする請求項2〜4の何れかに記
載の帯電装置。5. The charging device according to claim 2, wherein the heating element and / or the heat absorbing element is an electronic refrigeration element.
を備えた画像形成装置。6. An image forming apparatus comprising the charging device according to claim 1.
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