JP2008139522A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 像担持体と対向する先端部が鋸歯形状になった放電電極を用いた帯電装置おいて、像担持体の画像領域において放電を行う帯電用の放電電極に粉塵など付着物が蓄積して放電不良が発生するのを防止し、像担持体の帯電にむらが生じるのを抑制する。
【解決手段】 先端部が鋸歯形状になった放電電極22が、像担持体1と対向するようにして像担持体の画像領域1aから非画像領域1bにかけて設けられた帯電装置2において、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極22ａと像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極22ｂとの境界近傍に、非画像領域側の端部から集塵用の放電電極に導かれた空気が帯電用の放電電極に導かれるのを抑制する仕切り板26を設けた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置において、像担持体の表面を帯電させるのに使用する帯電装置に係り、特に、像担持体と対向する先端部が鋸歯形状になった放電電極を用いた帯電装置において、像担持体の画像領域において放電を行う帯電用の放電電極に付着物が蓄積して、放電不良が発生するのを防止するようにした点に特徴を有するものである。

電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置においては、一般に、帯電装置により像担持体の表面を帯電させ、このように帯電された像担持体の表面に各種の潜像形成装置により画像情報に応じた露光を行って静電潜像を形成し、現像装置により像担持体の表面に形成された上記の静電潜像の部分にトナーを供給して現像を行うようにしている。

そして、このような画像形成装置において、像担持体の表面を帯電させる帯電装置として、近年においては、効率のよい帯電が行えると共にオゾンの発生を抑制できる点から、像担持体と対向する先端部が鋸歯形状になった放電電極を使用した帯電装置が多く利用されている。

しかし、上記のように先端部が鋸歯形状になった放電電極の場合、鋸歯形状の先端部分に放電が集中して、放電エネルギーが高くなり、空気中の埃やシリカなどの物質が放電電極の先端部分に結合して徐々に蓄積されたり、また高湿環境においては、空気中に含まれる水分と放電により発生したＮＯ_ｘとが反応して生じた硝酸が放電電極の先端部分に付着して錆が発生したり、さらに装置内を浮遊するトナーが放電電極の先端部分に付着したりし、これにより放電不良が生じて、像担持体の帯電にむらが生じ、形成される画像に筋状のノイズが発生するという問題があった。

そして、従来においては、コロナ放電装置として、その端部に空気流入防止手段を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）

しかし、このように空気流入防止手段を設けた場合においても、粉塵など含む空気が空気流入防止手段を設けた部分以外から流入されるようになり、このように流入された空気に含まれる粉塵などが付着し、依然として、放電不良が生じて、像担持体の帯電にむらが生じ、形成される画像に筋状のノイズが発生するという問題があった。

また、上記のように先端部が鋸歯形状になった放電電極を使用した従来の帯電装置において、像担持体の表面を帯電させるための帯電用電極と、空気中の粉塵を捕捉するための集塵用電極とをシールドケース内に収納させ、上記の集塵用電極を帯電用電極よりも空気流路の上流側に設け、この集塵用電極により空気中の粉塵を捕捉して、帯電用電極が汚染されるのを防止するようにしたものや（例えば、特許文献２参照。）、また上記の集塵用電極を帯電用電極とは異なる方向などに放電させて、空気中の粉塵を捕捉させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

しかし、上記のように集塵用電極を帯電用電極よりも空気流路の上流側に設けた場合においても、像担持体の両端部からこの像担持体と帯電装置との間に流入される空気に含まれる粉塵などを、上記の集塵用電極によって充分に捕捉することが困難であり、捕捉されずに残った粉塵などを含む空気が帯電用電極に導かれ、依然として、この帯電用電極の先端部分に粉塵などが付着して放電不良が生じ、像担持体の帯電にむらが生じるという問題があった。

また、上記の特許文献２のものにおいては、帯電用電極よりも空気流路の上流側に複数の集塵用電極を設けて、空気中の粉塵をより多く捕捉させるようにしたものも提案されているが、この場合、部品点数が多くなってコストが高くつくと共に、狭い範囲に複数の放電電極が密集し、これによりシールドケースとの距離が近くなって、リークが発生するなどの問題もあった。
特開平７−９２７８２号公報 特開２００４−３３３５９３号公報 特開２００５−２９２７２３号公報

本発明は、電子写真方式を利用した複写機などの画像形成装置において、像担持体の表面を帯電させるのに使用する帯電装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。

特に、本発明においては、像担持体と対向する先端部が鋸歯形状になった放電電極を用いた帯電装置において、像担持体の画像領域において放電を行う帯電用の放電電極に付着物が蓄積して、放電不良が発生するのを確実に防止し、像担持体の帯電にむらが生じるのを抑制して、良好な画像形成が安定して行えるようにすることを課題とするものである。

本発明における帯電装置においては、上記のような課題を解決するため、先端部が鋸歯形状になった放電電極が、像担持体と対向するようにして像担持体の画像領域から非画像領域にかけて設けられた帯電装置において、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極と像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極との境界近傍に、非画像領域側の端部から集塵用の放電電極に導かれた空気が帯電用の放電電極に導かれるのを抑制する仕切り板を設けた。

ここで、上記の帯電装置において、上記の仕切り板を帯電用の放電電極と集塵用の放電電極との境界近傍に設けるにあたり、非画像領域側の端部から集塵用の放電電極に導かれた空気が集塵用の放電電極に近接する帯電用の放電電極に導かれて、この帯電用の放電電極に粉塵などが付着するのをのを一層抑制するため、上記の境界部分よりも集塵用の放電電極側の位置に設けることが好ましい。

また、上記の帯電装置において、像担持体を適切に均一に帯電させるようにするため、上記の放電電極の先端側に放電電極に沿ってグリッド電極を設けると共に、上記の放電電極の両側にこの放電電極に沿って安定板を設けることが好ましい。

また、上記のように放電電極の先端側に放電電極に沿ってグリッド電極を設ける場合、非画像領域側の端部から導入された空気が集塵用の放電電極に適切に導かれるようにするため、このグリッド電極の開口幅を像担持体の画像領域よりも非画像領域において大きくすることが好ましい。

また、非画像領域側の端部から集塵用の放電電極に導かれた空気が帯電用の放電電極に導かれるのを抑制するため、上記の仕切り板と合わせて、この仕切り板の近傍に、集塵用の放電電極に導かれた空気を排出させる通気口を設けるようにし、或いは上記のように集塵用の放電電極に導かれた空気と上記の帯電用の放電電極の部分における空気とを分離させて帯電装置外に案内するダクトを設けることが好ましい。

本発明における帯電装置においては、上記のように先端部が鋸歯形状になった放電電極を、像担持体と対向するようにして像担持体の画像領域から非画像領域にかけて設けるにあたり、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極と像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極との境界近傍に仕切り板を設け、この仕切り板により非画像領域側の端部から集塵用の放電電極に導かれた空気が帯電用の放電電極に導かれるのを抑制するようにしたため、非画像領域側の端部から流入された空気に含まれる粉塵などが、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極の先端に付着して蓄積するのが防止されるようになる。

この結果、この帯電装置においては、像担持体の画像領域において放電を行う帯電用の放電電極において、放電不良が発生するのが防止されて、像担持体の帯電にむらが生じるのが抑制され、良好な画像形成が安定して行えるようになる。

次に、この発明の実施形態に係る帯電装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る帯電装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

先ず、この発明の実施形態に係る帯電装置を使用する画像形成装置について説明する。

この画像形成装置においては、図１に示すように、回転する像担持体１の表面を帯電装置２により帯電させ、このように帯電された像担持体１の表面に潜像形成装置３により画像情報に応じた露光を行って静電潜像を形成し、このように像担持体１の表面に形成された静電潜像の部分に現像装置４によりトナーｔを供給してトナー像を形成し、このように像担持体１の表面に形成されたトナー像を転写装置５により記録媒体６に転写させ、このように転写されたトナー像を定着装置（図示せず）により記録媒体６上に定着させるようにしている。

また、上記の記録媒体６に転写されずに像担持体１の表面に残ったトナーｔをクリーニング装置７により像担持体１の表面から除去し、その後は、上記のようにして画像形成を繰り返して行うようにしている。

そして、上記のような画像形成装置においては、上記の帯電装置２によって像担持体１の表面が均一に安定して帯電されないと、画像ノイズの発生のない高品質な画像を得ることが困難になる。

次に、上記のような画像形成装置に用いるこの実施形態の帯電装置２について説明する。

この実施形態の帯電装置２においては、図１〜図３に示すように、シールドケース２１内に、先端部が鋸歯形状になった放電電極２２が支持部材２３に支持された状態で、その鋸歯形状になった先端部が像担持体１と対向するようにして、像担持体１の画像領域１ａから非画像領域１ｂにかけて設けられている。

また、上記の放電電極２２の鋸歯形状になった先端部と像担持体１との間にクリッド電極２４が放電電極２２に沿って設けられると共に、上記の放電電極２２の両側のシールドケース２１の内面に、この放電電極２２の先端よりも像担持体１側に延出した安定板２５が放電電極２２に沿って設けられている。

さらに、この実施形態の帯電装置２においては、上記の放電電極２２において、画像が形成される像担持体１の画像領域１ａと対向する部分における鋸歯形状になった帯電用の放電電極２２ａと、画像が形成されない像担持体１の非画像領域１ｂと対向する部分における鋸歯形状になった集塵用の放電電極２２ｂとの境界位置よりも集塵用の放電電極２２ｂ側であって鋸歯間の位置に、この放電電極２２とほぼ同じ高さになった仕切り板２６が設けられると共に、この仕切り板２６の近傍において、上記のシールドケース２１の底部に通気口２１ａが設けられている。なお、上記の仕切り板２６を鋸歯間の位置において放電電極２２とほぼ同じ高さにしたのは、放電電極２２の放電に悪影響を及ぼさないようにするためである。

そして、この実施形態の帯電装置２において、図４に示すように、像担持体１の非画像領域１ｂ側の端部から像担持体１と帯電装置２との間に空気が流入されて上記の集塵用の放電電極２２ｂに導かれると、この空気に含まれる粉塵などが上記の集塵用の放電電極２２ｂによって捕捉されると共に、上記の仕切り板２６によって上記の空気が帯電用の放電電極２２ａに導かれるのが抑制され、集塵用の放電電極２２ｂに導かれた空気が上記の通気口２１ａに導かれ、この帯電装置２のシールドケース２１内における空気と一緒になって通気口２１ａを通して帯電装置２の外に排出されるようになる。

この結果、像担持体１の画像領域において対向する帯電用の放電電極２２ａの先端に粉塵などが付着するのが抑制されて、帯電用の放電電極２２ａにおいて放電不良が発生するのが防止され、像担持体１の画像領域に帯電むらが生じるのが抑制されて、良好な画像形成が安定して行えるようになる。

なお、この実施形態における帯電装置２においては、上記のように放電電極２２の放電に悪影響を及ぼさないようにするため、仕切り板２６を放電電極２２とほぼ同じ高さになるようにしたが、集塵用の放電電極２２ｂに導かれた空気が帯電用の放電電極２２ａに導かれるのをさらに抑制するため、図５に示すように、仕切り板２６の高さが放電電極２２側から両側のシールドケース２１の内面に設けられた安定板２５に向けて徐々に高くなるように傾斜させて設けることも可能である。

また、像担持体１の非画像領域１ｂ側の端部から像担持体１と帯電装置２との間に流入された空気が上記の集塵用の放電電極２２ｂに導かれやすくするため、図６に示すように、上記のグリッド電極２４の開口幅を像担持体１の画像領域１ａよりも非画像領域１ｂにおいて大きくすることが好ましい。

また、この実施形態における帯電装置２においては、上記のように仕切り板２６の近傍に通気口２１ａを設け、像担持体１の非画像領域１ｂ側の端部から像担持体１と帯電装置２との間に流入されて集塵用の放電電極２２ｂに導かれた空気を帯電装置２のシールドケース２１内における空気と一緒にこの通気口２１ａを通して帯電装置２の外に排出させるようにしたが、図７に示すように、上記のシールドケース２１の底部を開放させると共に、上記のように流入されて集塵用の放電電極２２ｂに導かれた空気と上記の帯電用の放電電極２２ａの部分における空気とを分離させて帯電装置２の外に案内するダクト２７を設け、このダクト２７を通してこれらの空気を帯電装置２の外に排出させることも可能である。

本発明の実施形態に係る帯電装置を使用する画像形成装置の一例を示した概略説明図である。 本発明の実施形態に係る帯電装置を像担持体と対向するように配置させた状態を示した概略説明図である。 上記の実施形態に係る帯電装置の縦断面説明図である。 上記の実施形態に係る帯電装置を像担持体と対向するように配置させた場合において、帯電装置内における空気の流れを示した概略説明図である。 上記の実施形態に係る帯電装置において、仕切り板を変更させた変更例の縦断面説明図である。 上記の実施形態に係る帯電装置において、グリッド電極の開口幅を像担持体の画像領域よりも非画像領域において大きくした変更例の概略説明図である。 上記の実施形態に係る帯電装置において、集塵用の放電電極に導かれた空気と帯電用の放電電極の部分における空気とを分離させて帯電装置外に案内するダクトを設けた変更例の概略説明図である。

符号の説明

１ 像担持体
１ａ 画像領域
１ｂ 非画像領域
２ 帯電装置
３ 潜像形成装置
４ 現像装置
５ 転写装置
６ 記録媒体
７ クリーニング装置
２１ シールドケース
２１ａ 通気口
２２ 放電電極
２２ａ 帯電用の放電電極
２２ｂ 集塵用の放電電極
２３ 支持部材
２４ クリッド電極
２５ 安定板
２６ 仕切り板
２７ ダクト
ｔ トナー

Claims (6)

1. 先端部が鋸歯形状になった放電電極が、像担持体と対向するようにして像担持体の画像領域から非画像領域にかけて設けられた帯電装置において、像担持体の画像領域において対向する帯電用の放電電極と像担持体の非画像領域において対向する集塵用の放電電極との境界近傍に、非画像領域側の端部から集塵用の放電電極に導かれた空気が帯電用の放電電極に導かれるのを抑制する仕切り板が設けられてなることを特徴とする帯電装置。
2. 請求項１に記載の帯電装置において、上記の仕切り板が、帯電用の放電電極と集塵用の放電電極との境界部分よりも集塵用の放電電極側の位置に設けられていることを特徴とする帯電装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の帯電装置において、上記の放電電極の先端側に放電電極に沿ってグリッド電極が設けられると共に、上記の放電電極の両側にこの放電電極に沿って安定板が設けられてなることを特徴とする帯電装置。
4. 請求項３に記載の帯電装置において、上記の放電電極の先端側に設けられるグリッド電極の開口幅が像担持体の画像領域よりも非画像領域において大きくなっていることを特徴とする帯電装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の帯電装置において、上記の仕切り板の近傍に通気口が設けられていることを特徴とする帯電装置。
6. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の帯電装置において、上記の集塵用の放電電極に導かれた空気と上記の帯電用の放電電極の部分における空気とを分離させて帯電装置外に案内するダクトが設けられていることを特徴とする帯電装置。

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