JP2007298862A - コロナ放電器および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画質の低下の抑制に寄与するコロナ放電器、および、このコロナ放電器を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 像担持体が延在する方向と平行に延在する基部と、基部から像担持体に向けて突出した、所定の間隔で配置された複数の放電部とを有し、全体が鋸刃形状の板からなる放電電極、弾性体からなる弾性層と、放電電極の材料よりも高硬度の材料を含有する高硬度層とを有し、放電電極を前記高硬度層側でニップする１対の複層体、および１対の複層体を該放電電極に対して相対移動させる移動制御部を備え、高硬度層の、放電電極と接する面が、粗面に形成されてなる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に備えられるコロナ放電器、および、このコロナ放電器を備えた画像形成装置に関する。

従来より、電子写真を用いた画像形成装置に備えられた、トナー像を担持する像担持体である感光体を帯電する帯電器として、電極にワイヤを使用するコロナ放電器が知られている。

しかしながら、ワイヤを用いたコロナ放電器には、大量にオゾンが発生するという問題や、画像形成装置の処理速度の高速化に伴い外径寸法が大型化するという問題がある。

そこで、近年では、電極にいわゆる針状電極と呼ばれるものを用いたコロナ放電器が採用されている。この針状電極は、感光体が延在する方向と平行に延在する基部と、この基部から感光体に向けて突出した、所定の間隔で配置された複数の放電部とを有する、全体が鋸刃形状の板からなる放電電極である。

ところが、この針状電極を用いたコロナ放電器にも、放電を繰り返すことにより放電部先端にシリコン生成物が付着し放電ムラが発生してしまうという問題がある。

そこで、この針状電極をステンレス製の１対のロールで挟み、針状電極に対して移動させることで、放電部先端に付着したシリコン生成物を除去する機能を備えたコロナ放電器が提案されている（特許文献１参照）。
特開平７−４３９９０号公報

ところが、上記提案では、放電部先端に付着したシリコン生成物についての除去性は低く、このため、上記提案のコロナ放電器を備える画像形成装置では、画質の低下が頻発するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑み、画質の低下の抑制に寄与するコロナ放電器、および、このコロナ放電器を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のコロナ放電器は、
回転しながら帯電され、静電潜像の形成および現像剤により現像像を担持する像担持体を備え、この像担持体上の現像像を記録媒体上に転写および定着し、この記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に備えられる、この像担持体を帯電させるコロナ放電器であって、
上記像担持体が延在する方向と平行に延在する基部と、この基部から上記像担持体に向けて突出した、所定の間隔で配置された複数の放電部とを有し、全体が鋸刃形状の板からなる放電電極、
弾性体からなる弾性層と、上記放電電極の材料よりも高硬度の材料を含有する高硬度層とを有し、上記放電電極を上記高硬度層側でニップする１対の複層体、および
上記１対の複層体をこの放電電極に対して相対移動させる移動制御部を備え、
上記高硬度層の、上記放電電極と接する面が、粗面に形成されてなることを特徴とする。

本発明のコロナ放電器では、弾性層によってバックアップされた高硬度層の、粗面に形成された表面で放電電極をニップした１対の複層体が、放電電極に対して相対移動する。つまり、本発明のコロナ放電器では、放電電極をニップする高硬度層を弾性層でバックアップしていることで、高硬度層の表面の、放電電極への密着度を従来よりも上げた状態での放電電極の研磨が可能となる。したがって、本発明のコロナ放電器によれば、シリコン生成物の除去性の向上を通じて、画質の低下の抑制に寄与することができる。

ここで、上記複層体が、円筒形状の基体と、上記基体を覆う弾性体からなる弾性層と、この弾性層を覆う、上記放電電極の材料よりも高硬度の材料を含有する高硬度層とを有し、上記移動制御部による、上記放電電極に対する相対移動の際に、従動回転するロールであることが好ましい。

複層体を放電電極に対して相対移動させる際、ロールである複層体の従動回転により、粗面に形成された高硬度層表面の各部位は順繰りに放電電極との接触を繰り返すこととなるが、高硬度層は弾性層によってバックアップされていることから、各部位が放電電極との接触状態から非接触状態に変化する瞬間に、弾性体の復元力に起因する微小なスリップが、高硬度層表面と放電電極との間に発生する。したがって、この様にすると、高硬度層表面による放電電極表面に対する研磨性を簡易な構成で増幅させることができる。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
回転しながらコロナ放電器によって帯電され、静電潜像の形成および現像剤により現像像を担持する像担持体を備え、この像担持体上の現像像を記録媒体上に転写および定着し、この記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
このコロナ放電器が、
上記像担持体が延在する方向と平行に延在する基部と、この基部から上記像担持体に向けて突出した、所定の間隔で配置された複数の放電部とを有し、全体が鋸刃形状の板からなる放電電極、
弾性体からなる弾性層と、上記放電電極の材料よりも高硬度の材料を含有する高硬度層とを有し、上記放電電極を上記高硬度層側でニップする１対の複層体、および
上記１対の複層体をこの放電電極に対して相対移動させる移動制御部を備え、
上記高硬度層の、上記放電電極と接する面が、粗面に形成されてなるものであることを特徴とする。

本発明によれば、画質の低下の抑制に寄与するコロナ放電器、および、このコロナ放電器を備えた画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明のコロナ放電器の一実施形態が備えられた、本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタを示す概略図である。

図１に示すプリンタ１は、コロナ放電器１１により所定の電荷が付与された、矢印Ａの向きに回転する感光体１０の表面に、送信されてきた画像データに基づいて露光器１２で生成した露光光を照射することで静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像器１３に収容したトナーで現像し、この現像により得られたトナー像を、用紙トレイ１６から用紙搬送装置１７により引き出され、矢印Ｂの向きに搬送されてきた記録用紙上に転写器１４によって転写し、定着器１５により定着することにより記録用紙上に画像を形成するモノクロ画像専用機である。

図２は、図１に示すコロナ放電器の一部の、下方からの外観斜視図である。

図２（ａ）には、いわゆる針状電極と呼ばれる放電電極１１２が示されており、この放電電極１１２は、図１に示す感光体１０が延在する方向と平行に延在する基部１１２１と、この基部１１２１から感光体１０に向けて突出した、所定の間隔で配置された複数の放電部１１２２とで構成されている。

図２（ｂ）に示すコロナ放電器１１は、放電電極１１２と、この放電電極１１２を保持する保持部材１１４と、この放電電極１１２を挟んだ状態で、図１における手前側と向こう側との間で往復移動する１対のロール１１３と、この１対のロール１１３を軸支すると共に保持部材上に移動自在に取りつけられた移動部材１１５と、１対のローラ１１３および移動部材を収容すると共に放電電極１１２を支持するハウジング１１１とで構成されている。

図３は、放電電極および移動部材の断面図である。

図３には、図２に示す、放電電極１１２、保持部材１１４、および移動部材１１５の断面が示されている、尚、図３には、放電電極１１２を保持する保持部材１１４に移動自在に取りつけられた移動部材１１５の、この保持部材１１４に対する移動を制御する、このコロナ放電器１１の構成要素でもある制御部１１６も示されている。

また、図３には、移動部材１１５が、１対のロール１１３をそれぞれ軸支する、感光体１０に向けて突き出た２本の軸部１１５１を有している様子が示されている。

ロール１１３は、軸部１１５１を挿通するための貫通孔が設けられた、ステンレス製の円筒形状の基体１１３１と、この基体１１３１を覆う、弾性体であるクロロプレンゴムからなる弾性層１１３２を覆う、エポキシ樹脂に、放電電極１１２の材料よりも高硬度のアルミナを混ぜて研磨性を持たせた研磨層１１３３とからなり、図３には、ロール１１３が軸部１１５１に挿通され、軸部１１５１からの落下防止のための留ピン１１５１ａにより保持されている様子が示されている。

放電電極１１２をニップする研磨層１１３３は、上述したように、高硬度のアルミナをエポキシ樹脂に混ぜて層形成がなされていることから、放電電極１１２と接する表面１１３３ａは粗面になっている。

移動部材１１５には、上述の制御部１１６によって回転が制御されるモータ１１７が備えられており、このモータ１１７の回転軸１１７ａにはピニオンギア１１７１が取りつけられている。また、保持部材１１４の上面には、このピニオンギア１１７１と噛合するラック１１４１が備えられており、制御部１１６により、モータ１１７の回転が制御され、移動部材１１５が保持部材上を移動することで、ロール１１３は従動回転することとなる。

図４は、放電電極をニップする１対のロールを、コロナ放電器の上方から透視した場合を示す図である。

図４には、一対のロール１１３を軸部１１５１で軸支する移動部材１１５が矢印Ｃ方向に進んだ場合の、１対のロール１１３の従動回転の向きが示されている。

本実施形態のコロナ放電器１１では、放電電極１１２をニップした１対のロール１１３を軸使する移動部材１１５を放電電極１１２が延在する方向に沿って移動させることで、１対のロール１１３は従動回転し、これにより、表面１１３３ａが粗面に形成された研磨層１１３３の各部位は順繰りに放電電極１１２との接触を繰り返すこととなるが、弾性層１１３２によってバックアップされている研磨層１１３３の各部位は、放電電極との接触状態から非接触状態に変化する瞬間に発生する、弾性層１１３２の復元力により、放電電極１１２に対して僅かにスリップする。本実施形態のコロナ放電器１１では、放電電極表面に対する研磨性が、このスリップにより増幅されており、これにより、本実施形態のコロナ放電器１１によれば、シリコン生成物の除去性の一層の向上を図ることができる。

図５は、本実施形態のコロナ放電器を備えたプリンタにおける実験結果を示す図である。

図５に示す実験結果は、富士ゼロックスＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ ｆ９００に、外径が６ｍｍで直径３ｍｍの貫通孔１１３１ａを有するアルミ製の基体１１３１と、層厚が２ｍｍの弾性層１１３２と、２０μｍ〜５０μｍの粒径のアルミナを含有した、層厚が３０μｍの厚みの研磨層１１３３とからなるロール１１３で、放電部１１２２のピッチが２ｍｍ、−７００μＡの定電流制御がなされた放電電極１１２のクリーニングを行う、本実施形態のコロナ放電器１１を備えた場合を実施例とし、実施例のローラのみをステンレス製の従来のローラに変えた場合を従来例とし、それぞれの場合のおいて、５ＫＰＶ毎にクリーニングを行いながら１５０ＫＰＶのプリントを行った際の結果である。評価としては、○は画質上問題なし、△はハーフトーン画像上若干の筋はあるが実用上問題なし、×は筋ありを示している。ステンレス製のローラでニップする従来例では、１５０ＫＰＶで画像上筋が発生しているが、実施例では、１５０ＫＰＶでも画像上問題なく、本実施形態のコロナ放電器１１の優位性が、この実験結果から明らかである。

尚、本実施形態では、静止した放電電極１１２に対して１対のロール１１３を移動させる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、静止した１対のロール１１３に対して放電電極１１２を移動させるものであってもよく、または、双方が移動するものであってもよい。また、この１対のロール１１３が、従動せずに放電電極１１２の表面を摺擦する非ロール状のものであってもよい。

本発明のコロナ放電器の一実施形態が備えられた、本発明の画像形成装置の一実施形態であるプリンタを示す概略図である。 図１に示すコロナ放電器の一部の、下方からの外観斜視図である。 放電電極および移動部材の断面図である。 放電電極をニップする１対のロールを、コロナ放電器の上方から透視した場合を示す図である。 本実施形態のコロナ放電器を備えたプリンタにおける実験結果を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ
１１ コロナ放電器
１１２ 放電電極
１１２１ 基部
１１２２ 放電部
１１３ １対のロール
１１３１ 基体
１１３２ 弾性層
１１３３ 研磨層
１１３３ａ 表面
１１４ 保持部材
１１４１ ラック
１１５ 移動部材
１１５１ 軸部
１１７ モータ
１１７ａ 回転軸
１１７１ ピニオンギア

Claims (2)

1. 回転しながら帯電され、静電潜像の形成および現像剤により現像像を担持する像担持体を備え、該像担持体上の現像像を記録媒体上に転写および定着し、該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に備えられる、該像担持体を帯電させるコロナ放電器であって、
   前記像担持体が延在する方向と平行に延在する基部と、該基部から前記像担持体に向けて突出した、所定の間隔で配置された複数の放電部とを有し、全体が鋸刃形状の板からなる放電電極、
   弾性体からなる弾性層と、前記放電電極の材料よりも高硬度の材料を含有する高硬度層とを有し、前記放電電極を前記高硬度層側でニップする１対の複層体、および
   前記１対の複層体を該放電電極に対して相対移動させる移動制御部を備え、
   前記高硬度層の、前記放電電極と接する面が、粗面に形成されてなることを特徴とするコロナ放電器。
2. 回転しながらコロナ放電器によって帯電され、静電潜像の形成および現像剤により現像像を担持する像担持体を備え、該像担持体上の現像像を記録媒体上に転写および定着し、該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
   該コロナ放電器が、
   前記像担持体が延在する方向と平行に延在する基部と、該基部から前記像担持体に向けて突出した、所定の間隔で配置された複数の放電部とを有し、全体が鋸刃形状の板からなる放電電極、
   弾性体からなる弾性層と、前記放電電極の材料よりも高硬度の材料を含有する高硬度層とを有し、前記放電電極を前記高硬度層側でニップする１対の複層体、および
   前記１対の複層体を該放電電極に対して相対移動させる移動制御部を備え、
   前記高硬度層の、前記放電電極と接する面が、粗面に形成されてなるものであることを特徴とする画像形成装置。

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