JP2006163028A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法又は静電記録法等を利用した複写機、プリンター等の画像形成装置に関し、更に詳しくは、その画像形成装置に用いられるアモルファスシリコン感光体を帯電させるスコロトロン帯電器に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, and more particularly to a scorotron charger for charging an amorphous silicon photoreceptor used in the image forming apparatus.
電子写真技術は、高速かつ高印字品質が得られるため、複写機、プリンター等の分野において広く利用されている。これらの電子写真技術に用いられる電子写真用感光体は、従来から種々のものが提案され、実用化されている。中でも、露光により電荷を発生する電荷発生層と電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型の有機積層型感光体(OPC感光体)は、感度、帯電性及びその繰り返し安定性等、電子写真特性の点で優れており、種々の提案がなされ、実用化に至っている。 Electrophotographic technology is widely used in the fields of copiers, printers, and the like because it provides high speed and high print quality. Various electrophotographic photoreceptors used in these electrophotographic techniques have been proposed and put to practical use. Among them, the function-separated organic laminated type photoconductor (OPC photoconductor) in which a charge generation layer that generates a charge upon exposure and a charge transport layer that transports a charge is laminated is an electron with sensitivity, chargeability, and repeated stability. It is excellent in terms of photographic characteristics, various proposals have been made, and it has been put to practical use.
一方、高速機分野においては、OPC感光体と比較して、高耐久、長寿命であるという点から、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置では、アモルファスシリコンの誘電率が高く、アモルファスシリコン感光体を帯電させるためには、OPC感光体と比較して3倍〜5倍の帯電電流が必要となる問題がある。しかも、そのような高い帯電電流でマイナス帯電させると、図6で示すように、オゾン(O3)ガスの発生量が多くなる不具合がある。
On the other hand, in the field of high-speed machines, an image forming apparatus using an amorphous silicon photoconductor has been proposed because it has higher durability and longer life than an OPC photoconductor (see, for example, Patent Document 1). . However, in an image forming apparatus using an amorphous silicon photoconductor, the dielectric constant of amorphous silicon is high, and in order to charge the amorphous silicon photoconductor, a charging
また、オゾンガスを発生させないためには、アモルファスシリコン感光体をプラス帯電させるが、プラス帯電の場合で、マイナス帯電と同じ帯電電流を得るためには、図6で示すように、ワイヤー電流当たりのNOxガスの発生量が多くなり、環境上好ましくない問題が起きる。また、NOxがアモルファスシリコン感光体に付着堆積すると、アモルファスシリコン感光体の表面抵抗を低下させるので、所謂画像流れなどの不具合が発生する。そのため、エアフローの制御や、アモルファスシリコン感光体を加熱して放電生成物を除去するなどの対策が必要となる問題があった。
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、アモルファスシリコン感光体をプラス帯電しても、NOxガスの発生量を低減することができる画像形成装置を得ることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to obtain an image forming apparatus capable of reducing the amount of NOx gas generated even when the amorphous silicon photoconductor is positively charged.
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の画像形成装置は、アモルファスシリコン感光体と、放電ワイヤーがシールド内に設けられ、前記アモルファスシリコン感光体を均一に帯電させるグリッドが設けられたスコロトロン帯電器と、を備えた画像形成装置において、前記シールド内で、かつ前記放電ワイヤーの近傍に、バイアスが印加される電極を配置したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 according to the present invention is a grid in which an amorphous silicon photoconductor and a discharge wire are provided in a shield to uniformly charge the amorphous silicon photoconductor. In the image forming apparatus provided with a scorotron charger provided with an electrode, a bias applied electrode is arranged in the shield and in the vicinity of the discharge wire.
請求項1に記載の発明によれば、シールド内に配置された電極にバイアスを印加することにより、放電効果を向上させることができるので、アモルファスシリコン感光体の帯電効率を向上させることができる。したがって、放電ワイヤーのワイヤー電流を抑えることができ、アモルファスシリコン感光体をプラス帯電しても、NOxガスの発生量を低減することができる。よって、画像流れなどの不具合の発生を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the discharge effect can be improved by applying a bias to the electrode disposed in the shield, the charging efficiency of the amorphous silicon photoconductor can be improved. Therefore, the wire current of the discharge wire can be suppressed, and the amount of NOx gas generated can be reduced even if the amorphous silicon photoconductor is positively charged. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems such as image flow.
また、請求項2に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記電極が、プレート状に形成され、前記放電ワイヤーに対して前記アモルファスシリコン感光体と反対側に配置されることを特徴としている。そして、請求項3に記載の画像形成装置は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記電極のバイアスが、前記放電ワイヤーの電位と前記シールドの電位の間の値であることを特徴としている。
The image forming apparatus according to
請求項2及び請求項3に記載の発明によれば、放電ワイヤーの放電が、プレート状電極よりもアモルファスシリコン感光体側で行われるようにできるので、その放電効果を向上させることができ、アモルファスシリコン感光体の帯電効率を向上させることができる。したがって、放電ワイヤーのワイヤー電流を抑えることができ、NOxガスの発生量を低減することができる。 According to the second and third aspects of the invention, since the discharge of the discharge wire can be performed on the amorphous silicon photoconductor side with respect to the plate-like electrode, the discharge effect can be improved. The charging efficiency of the photoreceptor can be improved. Therefore, the wire current of the discharge wire can be suppressed, and the amount of NOx gas generated can be reduced.
また、請求項4に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記電極が、前記放電ワイヤーよりも大径のワイヤーとされ、該放電ワイヤーに対して前記アモルファスシリコン感光体と反対側に配置されることを特徴としている。そして、請求項5に記載の画像形成装置は、請求項4に記載の画像形成装置において、前記電極のバイアスが、前記放電ワイヤーの電位と同じ値であることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the electrode is a wire having a diameter larger than the discharge wire, and the amorphous silicon photosensitive member is exposed to the discharge wire. It is characterized by being placed on the opposite side of the body. The image forming apparatus according to
請求項4及び請求項5に記載の発明によれば、放電ワイヤーの放電が、大径ワイヤーよりもアモルファスシリコン感光体側で行われるようにできるので、その放電効果を向上させることができ、アモルファスシリコン感光体の帯電効率を向上させることができる。したがって、放電ワイヤーのワイヤー電流を抑えることができ、NOxガスの発生量を低減することができる。
According to invention of Claim 4 and
以上のように、本発明によれば、アモルファスシリコン感光体をプラス帯電しても、NOxガスの発生量を低減することができる画像形成装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of reducing the generation amount of NOx gas even if the amorphous silicon photoconductor is positively charged.
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。まず最初に、本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。図1で示すように、この画像形成装置10は、アモルファスシリコン感光体12と、アモルファスシリコン感光体12の表面を帯電するスコロトロン帯電器14と、スコロトロン帯電器14に電圧を印加するための電源16と、アモルファスシリコン感光体12の表面に潜像を形成する露光器18と、アモルファスシリコン感光体12表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器20と、形成されたトナー像を用紙Pの表面に転写する転写器22と、アモルファスシリコン感光体12の表面の残存トナー等を除去するクリーニング器24と、アモルファスシリコン感光体12の表面の残存電位を除去する光除電器26と、用紙Pの表面に転写されたトナー画像を熱及び/又は圧力等により定着する定着器28と、を備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail based on the embodiments shown in the drawings. First, the configuration of the image forming apparatus according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the
アモルファスシリコン感光体12は、例えば、直径84mm、表面硬度約2000kg/mm2のドラム状であり、アモルファスシリコン感光体12の上方には、コロナ放電方式(非接触帯電方式)のスコロトロン帯電器(コロナ帯電器)14が配置されている。このスコロトロン帯電器14の放電ワイヤー32には、例えば+5kV(+5000V)、グリッド34には、例えば+520Vの電圧が印加されている(帯電電流:約650μA)。そして、例えば、350mm/secの周速度で回転するアモルファスシリコン感光体12の表面を約+500Vに帯電するようになっている。
The
なお、スコロトロン帯電器14は、電源16から供給された電圧により作動する。また、スコロトロン帯電器14に印加される帯電バイアスの電流値は500μA〜800μAの範囲が好ましく、550μA〜750μAの範囲がより好ましい。電流値が500μAに満たないと、充分な帯電電位を得ることができない場合がある。また、電流値が800μAを超えると、画像形成装置10の稼動時に、問題となるレベルの放電生成物が発生してしまう場合がある。
The
露光器18としては、半導体レーザー及び走査装置の組み合わせや、光学系からなるレーザーROS、LEDヘッド、あるいは、ハロゲンランプなどの公知の露光手段を採用することができる。露光像の領域、即ちトナー像を形成するアモルファスシリコン感光体12表面の位置を、所望に応じて変化させるためには、レーザーROS又はLEDヘッドを使用することが好ましく、ここではレーザーROSを採用している。
As the
現像器20としては、アモルファスシリコン感光体12の表面に均一なトナー像を形成できる機能を有する限り、1成分系、2成分系を問わず、従来公知の現像装置を採用することができる。ここでは、現像器20に、スチレン系樹脂を含むトナーとキャリアとからなる2成分現像剤が使用され、トナーはプラス(+)極性に帯電している。
As the developing
転写器22としては、例えば、電圧を印加した導電性又は半導電性のローラー、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いて、アモルファスシリコン感光体12と用紙Pとの間に電界を作り、荷電されたトナーを転写する手段など、従来公知の手段を採用することができる。ここでは、転写器22に、転写ロールが用いられ、−600Vの電圧が印加されており、現像されたトナー像は、この電界によって用紙Pへ転写される。
As the
トナー像の用紙Pへの定着は、定着器28として公知の接触型熱定着装置を用いて行うことができる。具体的には、例えば、芯金上にゴム弾性層を有し、必要に応じて定着部材表面層を具備した加熱ローラーと、芯金上にゴム弾性層を有し、必要に応じて定着部材表面層を具備した加圧ローラーとからなる定着部材を具備する熱ローラー定着装置や、定着部材として、このようなローラーとローラーとの組み合わせを、ローラーとベルトとの組み合わせや、ベルトとベルトとの組み合わせに代えた定着装置が採用できる。ここでは、定着器28として、加熱ローラーと加圧ローラーとからなる熱ローラー定着装置を採用している。
The toner image can be fixed on the paper P using a known contact-type heat fixing device as the
クリーニング器24としては、例えば、アモルファスシリコン感光体12の周面(表面)に摺接するブレード25を備えたものが採用され、光除電器26としては、例えば、タングステンランプ、LEDなどが挙げられ、光除電器26に用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、LED光等の赤色光などが挙げられる。ここでは、波長660nmのLEDを光源として採用している。
As the
次に、以上のような構成の画像形成装置10の画像形成プロセスを簡単に説明する。まず、図1の矢印方向に回転するドラム状のアモルファスシリコン感光体12は、電圧が印加されたスコロトロン帯電器14によって、その表面が一様に帯電される。帯電されたアモルファスシリコン感光体12はレーザー光学系等の露光器18により静電潜像が書き込まれる。アモルファスシリコン感光体12の表面に書き込まれた静電潜像は、現像器20によりトナー像に現像される。
Next, an image forming process of the
そして、トナー像は転写器22により、図示しない給紙トレイから搬送されてくる用紙Pに転写される。転写されたトナー像は定着器28により用紙Pに定着され、その後、用紙Pは装置外に排出される。また、トナー像が用紙Pに転写された後、アモルファスシリコン感光体12の表面に残留していたトナーはクリーニング器24のブレード25により除去され、次いで光除電器26により除電されて、次の画像形成プロセスに備える。
Then, the toner image is transferred to the paper P conveyed from a paper supply tray (not shown) by the
以上のような画像形成装置10において、次にスコロトロン帯電器14について詳細に説明する。本発明では、スコロトロン帯電器14のシールド30内で、かつ放電ワイヤー32の近傍に、バイアス電圧を印加する電極を設ける構成としている。これによれば、放電ワイヤー32のワイヤー電流を抑えつつ、帯電電流を維持することができるため、アモルファスシリコン感光体12に対する帯電効率を向上させることができるとともに、放電生成物の発生を抑制することができる。
Next, the
なお、グリッド34の開口率を大きくすると、同じワイヤー電流であっても、アモルファスシリコン感光体12の帯電電位を上昇させることができる。しかしながら、グリッド34の開口率を大きくすると、アモルファスシリコン感光体12の帯電均一性が低下するため、本発明では、グリッド34の開口率を大きくしない構成としている。また、グリッド34の電位は、シールド30の電位と略同等とされている。
If the aperture ratio of the
図2で示すように、このスコロトロン帯電器14には、シールド30内において、放電ワイヤー32の近傍、即ち放電ワイヤー32に対してアモルファスシリコン感光体12と反対側に、バイアス電圧を印加する電極としての金属製プレート36が配置されている。そして、このプレート36には、放電ワイヤー32に対する印加電圧値(放電ワイヤー32の電位)と、シールド30に対する印加電圧値(シールド30の電位)の間の電圧値が印加されている。
As shown in FIG. 2, the
例えば、放電ワイヤー32に+5000V(+5kV)の電圧が印加され、シールド30に+500Vの電圧が印加されている場合、金属製プレート36の印加電圧Eは、+500V<E<+5000V、好ましくは放電ワイヤー32により近い値、例えば+3000V<E<+5000Vとされている。このような構成にすると、グリッド34の開口率が同じであっても、アモルファスシリコン感光体12の帯電電位を上昇させることができる。
For example, when a voltage of +5000 V (+5 kV) is applied to the
すなわち、金属製プレート36の電位を、シールド30よりも高電位とし、放電ワイヤー32により近い電位とすると、グリッド34(アモルファスシリコン感光体12)と反対側への放電を、そのプレート36によって妨げることができ、プレート36よりもグリッド34側(アモルファスシリコン感光体12側)で放電させることが可能となるので、グリッド34側(アモルファスシリコン感光体12側)での放電効果を向上させることができ、アモルファスシリコン感光体12の帯電効率を向上させることができる。
That is, if the potential of the
したがって、放電ワイヤー32のワイヤー電流を低減することができる。つまり、例えば図4で示すように、アモルファスシリコン感光体12に帯電電位+300Vを得るために必要なワイヤー電流は、グリッド34の開口率が93%の場合、従来では約440μAであったが、金属製プレート36を設けて、それに上記のようなバイアス電圧を印加した場合には、約240μAまで低減することができる。これにより、NOxガスの発生を抑制することができる。
Therefore, the wire current of the
また、図3で示すように、シールド30内において、放電ワイヤー32の近傍、即ち放電ワイヤー32に対してアモルファスシリコン感光体12と反対側に、バイアス電圧を印加する電極としての大径ワイヤー38を配置してもよい。この大径ワイヤー38の径は、例えば、放電ワイヤー32の径がφ=30mmの場合、12倍のφ=360mmとされる。
In addition, as shown in FIG. 3, a large-
なお、大径ワイヤー38の配設位置は、図示の仮想線K1及び仮想線K2と常に交わる(接する場合を含む)範囲内であれば、その位置が多少ずれても構わない。また、ここで言う仮想線K1、K2とは、図示するように、放電ワイヤー32の中心と、シールド30のグリッド34とは反対側の隅角部とをそれぞれ直線で結んだ線である。
In addition, as long as the arrangement | positioning position of the
また、この大径ワイヤー38には、放電ワイヤー32と同じ電圧値が印加される。例えば、放電ワイヤー32に+5000V(+5kV)の電圧が印加されるとすると、大径ワイヤー38にも+5000V(+5kV)の電圧が印加される。したがって、放電ワイヤー32と大径ワイヤー38は、図示のように、互いに反発し合って接することはない。
The same voltage value as that of the
このような大径ワイヤー38を設けても、上記と同様に、アモルファスシリコン感光体12の帯電電位を上昇させることができる。すなわち、グリッド34(アモルファスシリコン感光体12)と反対側への放電を、その大径ワイヤー38によって妨げることができ、大径ワイヤー38よりもグリッド34側(アモルファスシリコン感光体12側)で放電させることが可能となるので、グリッド34側(アモルファスシリコン感光体12側)での放電効果を向上させることができ、アモルファスシリコン感光体12の帯電効率を向上させることができる。
Even when such a large-
したがって、放電ワイヤー32のワイヤー電流を低減することができる。つまり、例えば図4、図5で示すように、アモルファスシリコン感光体12に帯電電位+300Vを得るために必要なワイヤー電流は、グリッド34の開口率が86%の場合、従来では約790μAであったが、大径ワイヤー38を設けて、それに放電ワイヤー32と同じバイアス電圧を印加した場合には、約340μAまで低減することができる。これにより、NOxガスの発生を抑制することができる。
Therefore, the wire current of the
以上、説明したように、スコロトロン帯電器14において、シールド30内の放電ワイヤー32の近傍に、バイアス電圧を印加する電極(金属製プレート36や大径ワイヤー38)を配置することにより、アモルファスシリコン感光体12の帯電効率を向上させることができるので、放電ワイヤー32のワイヤー電流を低減することができる。したがって、プラス放電時(アモルファスシリコン感光体12のプラス帯電時)において、NOxガスの発生量を図6で示す値よりも低減することができ、画像流れなどの不具合の発生を防止することができる。
As described above, in the
10 画像形成装置
12 アモルファスシリコン感光体
14 スコロトロン帯電器
16 電源
18 露光器
20 現像器
22 転写器
24 クリーニング器
26 除電器
28 定着器
30 シールド
32 放電ワイヤー
34 グリッド
36 プレート(電極)
38 大径ワイヤー(電極)
DESCRIPTION OF
38 Large diameter wire (electrode)
Claims (5)
放電ワイヤーがシールド内に設けられ、前記アモルファスシリコン感光体を均一に帯電させるグリッドが設けられたスコロトロン帯電器と、
を備えた画像形成装置において、
前記シールド内で、かつ前記放電ワイヤーの近傍に、バイアスが印加される電極を配置したことを特徴とする画像形成装置。 An amorphous silicon photoreceptor,
A scorotron charger provided with a grid in which a discharge wire is provided in a shield and the amorphous silicon photosensitive member is uniformly charged;
In an image forming apparatus comprising:
An image forming apparatus, wherein an electrode to which a bias is applied is disposed in the shield and in the vicinity of the discharge wire.
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