JP2010002624A - Charging apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、帯電装置、該帯電装置を備えた電子写真式複写装置、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機、及び印刷装置等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a charging device, and an image forming apparatus such as an electrophotographic copying apparatus, a facsimile, a printer, a plotter, a multifunction peripheral, and a printing apparatus provided with the charging device.
従来、電子写真や静電記録方式の画像形成装置において、電子写真感光体及び静電記録誘電体等の像担持体の帯電手段として非接触式の放電電極を有する帯電装置(以下、非接触帯電装置という)を用いたものが知られている。非接触帯電装置は種々あるが、その1例としてコロナ帯電装置がある。コロナ帯電装置は、ワイヤ状の放電電極(以下、放電ワイヤという)を像担持体に非接触に対向させて配設し、高電圧(例えば、5〜8kV)を放電ワイヤに印加して、放電ワイヤの周辺に気体放電を生じさせることによって像担持体を帯電する。このコロナ帯電装置は、細線である放電ワイヤを露出させた状態で放電対象に対して放電を行うことにより放電対象を帯電させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus, a charging device having a non-contact type discharge electrode as a charging means for an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member and an electrostatic recording dielectric (hereinafter referred to as non-contact charging) A device using a device) is known. There are various non-contact charging devices. One example is a corona charging device. In the corona charging device, a wire-like discharge electrode (hereinafter referred to as a discharge wire) is disposed in a non-contact manner facing an image carrier, and a high voltage (for example, 5 to 8 kV) is applied to the discharge wire to discharge. The image carrier is charged by generating a gas discharge around the wire. The corona charging device charges a discharge target by discharging the discharge target in a state where a discharge wire which is a thin wire is exposed.
上記放電対象が画像形成装置の像担持体である場合、上記非接触帯電装置によって一様に帯電された像担持体は、像露光され、画像に対応した静電潜像が像担持体上に形成される。そして、この静電潜像は像担持体に対向して設けられた現像装置で現像されることにより、トナー像化され、最終的に転写紙上に転写される。転写後の像担持体の表面はクリーニング装置によって残留トナーがクリーニングされ、除電ランプによって除電された後、再び帯電されて上記に説明した画像形成工程が繰り返される。 When the discharge object is an image carrier of an image forming apparatus, the image carrier uniformly charged by the non-contact charging device is subjected to image exposure, and an electrostatic latent image corresponding to the image is formed on the image carrier. It is formed. The electrostatic latent image is developed by a developing device provided opposite to the image carrier to be converted into a toner image and finally transferred onto a transfer sheet. After the transfer, the surface of the image bearing member is cleaned of residual toner by a cleaning device, discharged by a discharging lamp, and then charged again, and the image forming process described above is repeated.
以上のような画像形成装置に用いられている非接触帯電装置は、放電対象を機械的に接触せずに帯電させることができるので、帯電時に放電対象を傷付けることがなく、像担持体上の転写残トナーや紙粉等の異物が帯電装置に付着しにくい。 Since the non-contact charging device used in the image forming apparatus as described above can charge the discharge target without mechanical contact, the discharge target is not damaged at the time of charging. Foreign matter such as untransferred toner and paper dust hardly adheres to the charging device.
ところが放電ワイヤを用いた帯電装置の場合、像担持体を帯電させるためには上述のように非常に高い電圧を放電ワイヤに印加する必要があった。このような高い電圧を帯電装置に印加して放電を起こすと、オゾン等の放電生成物が発生してしまうので、帯電装置に印加する電圧を低電圧化することが望まれている。 However, in the case of a charging device using a discharge wire, it is necessary to apply a very high voltage to the discharge wire as described above in order to charge the image carrier. When such a high voltage is applied to the charging device to cause discharge, discharge products such as ozone are generated. Therefore, it is desired to reduce the voltage applied to the charging device.
特許文献1には、複数の櫛歯状放電電極を帯電装置の長手方向に沿って等間隔に配置し、鋭利な歯先を像担持体側へ向けて固定された帯電装置が開示されている。かかる構成においては、放電ワイヤを用いた帯電装置に比べて必要印加電圧を低くすることができるので、オゾン等の放電生成物の発生を低減することが可能になる。また、特許文献2には、複数の櫛歯状放電電極を単一の電極に接続することによって、部品点数が少なく、安定した放電が可能な帯電装置が開示されている。
ところが、特許文献1、2のような帯電装置では、各放電電極と像担持体との間の抵抗の大きさの違いによって、各放電電極に流れ込む印加電流にばらつきが生じることがあった。その結果、帯電装置の長手方向において放電ムラが起こり、像担持体上の帯電ムラを生じてしまうことがあった。
However, in the charging devices as in
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、放電ワイヤを用いた帯電装置に比べて必要な印加電圧を低くするとともに、各放電電極に流れ込む印加電流のばらつきを抑えて、像担持体上の帯電ムラを低減する帯電手段を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above background, and lowers the required applied voltage as compared with a charging device using a discharge wire, and suppresses variations in applied current flowing into each discharge electrode, so that the image on the image carrier. An object of the present invention is to provide a charging means for reducing the uneven charging.
複数の放電電極と、複数の放電電極を保持する単一の電極保持部材とを有する帯電手段を備えた帯電装置において、複数の放電電極は、単一の電極保持部材の長手方向に互いに間隔をあけて配置され、帯電バイアスを複数の放電電極にそれぞれ印加するための配線を単一の電極保持部材の長手方向における複数の放電電極に対応する位置にそれぞれ接続し、単一の電極保持部材は、複数の放電電極及び複数の放電電極に対応する配線が電気的に接続された導通領域と、導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗領域とを備え、抵抗領域は、隣合う複数の放電電極の間にそれぞれ設けられることが好ましい。 In a charging device including a charging unit having a plurality of discharge electrodes and a single electrode holding member that holds the plurality of discharge electrodes, the plurality of discharge electrodes are spaced from each other in the longitudinal direction of the single electrode holding member. The wiring for applying the charging bias to each of the plurality of discharge electrodes is connected to positions corresponding to the plurality of discharge electrodes in the longitudinal direction of the single electrode holding member, and the single electrode holding member is A plurality of discharge electrodes and wiring regions corresponding to the plurality of discharge electrodes are electrically connected to each other, and a resistance region having a higher resistance than the conduction region, and the resistance region includes a plurality of adjacent discharge electrodes. It is preferable to provide them respectively.
さらに、各抵抗領域のそれぞれに各導通領域間の一部を分離する空隙を設けることが好ましい。空隙に導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗素子を設けてもよい。配線の接続点から配線の接続点と対応する放電電極に向かう方向における空隙の長さL2は、単一の電極保持部材の長手方向においてそれぞれ設けられた配線の接続点と配線の接続点に対応する放電電極との最短距離L1以上の長さを有することが好ましい。最短距離L1が各導通領域間で略同一であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable to provide a gap for separating a part between the conductive regions in each of the resistance regions. A resistance element having a higher resistance than the conduction region may be provided in the gap. The length L2 of the gap in the direction from the wiring connection point to the discharge electrode corresponding to the wiring connection point corresponds to the wiring connection point and the wiring connection point provided in the longitudinal direction of the single electrode holding member, respectively. It is preferable to have a length equal to or longer than the shortest distance L1 from the discharge electrode. It is preferable that the shortest distance L1 is substantially the same between the conductive regions.
隣合う複数の放電電極の間にそれぞれ設けられた抵抗領域の電気抵抗値はそれぞれ略同一であることが好ましい。単一の電極保持部材は、導通領域が導電性部材で形成され、抵抗領域が導電性部材よりも抵抗の大きい高抵抗部材で形成されていることが好ましい。単一の電極保持部材は、放電電極を支持し、放電電極よりも高い抵抗を有する絶縁性支持体と、絶縁性支持体の表面に形成され配線と配線に対応する放電電極とを電気的に接続する導電性膜とを備え、導電性膜は、抵抗領域における面積が、導通領域における面積よりも小さいことが好ましい。導通領域に接続される配線は板状であってもよい。 It is preferable that the electric resistance values of the resistance regions respectively provided between the plurality of adjacent discharge electrodes are substantially the same. In the single electrode holding member, it is preferable that the conduction region is formed of a conductive member and the resistance region is formed of a high resistance member having a resistance higher than that of the conductive member. The single electrode holding member electrically supports the discharge electrode and electrically connects the insulating support having a higher resistance than the discharge electrode and the wiring formed on the surface of the insulating support and the discharge electrode corresponding to the wiring. It is preferable that the conductive film has an area in the resistance region smaller than an area in the conduction region. The wiring connected to the conduction region may be plate-shaped.
複数の放電電極はそれぞれ独立して設けられ、単一の電極保持部材に対してそれぞれ独立して着脱可能であることが好ましい。複数の放電電極は、ピン状、鋸歯状、又はブラシ状の形状であってもよい。単一の電極保持部材の各導通領域における被帯電面に対向する面にそれぞれ穴を設け、穴に放電電極の一端側を差し込むことにより放電電極を単一の電極保持部材に取り付けてもよい。複数の鋸歯状の放電電極の両側面を単一の電極保持部材で挟んで固定してもよい。 The plurality of discharge electrodes are preferably provided independently, and are preferably detachable independently from each other with respect to a single electrode holding member. The plurality of discharge electrodes may have a pin shape, a sawtooth shape, or a brush shape. The discharge electrode may be attached to the single electrode holding member by providing a hole on each surface of the single electrode holding member facing the surface to be charged in each conduction region and inserting one end side of the discharge electrode into the hole. The both side surfaces of the plurality of sawtooth discharge electrodes may be fixed by being sandwiched by a single electrode holding member.
潜像を担持する像担持体と、像担持体の表面を帯電する帯電装置と、像担持体における帯電後の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置に用いられる帯電装置であって、像担持体と帯電装置とを画像形成装置に対して一体的に着脱可能であることが好ましい。潜像を担持する像担持体と、潜像担持体の表面を帯電する帯電装置と、像担持体における帯電後の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、帯電装置として、上記に記載の帯電装置を用いたことが好ましい。 An image carrier that carries a latent image, a charging device that charges the surface of the image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the charged surface of the image carrier, and a developing unit that develops the latent image It is preferable that the image carrier and the charging device can be integrally attached to and detached from the image forming apparatus. An image carrier that carries a latent image, a charging device that charges the surface of the latent image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the charged surface of the image carrier, and a developing unit that develops the latent image In the image forming apparatus including the above, it is preferable to use the charging device described above as the charging device.
本願発明によれば、各配線から供給される印加電流を対応する放電電極に適切に供給することにより、帯電手段の長手方向における放電ムラを抑えることができ、像担持体を均一に帯電することが可能になる。 According to the present invention, by appropriately supplying the applied current supplied from each wiring to the corresponding discharge electrode, discharge unevenness in the longitudinal direction of the charging means can be suppressed, and the image carrier can be uniformly charged. Is possible.
以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。図1は、本発明の帯電装置12を備えた画像形成装置100の概略構成を示す。像担持体10としての感光体の周りには、帯電装置12、露光装置14、現像装置16、転写装置18、定着装置20、除電装置22、及びクリーニング装置24が配設されている。帯電装置12は、像担持体10を一様に帯電する。露光装置14は、画像情報に基づき像担持体にビーム光を照射して像担持体10上に静電潜像を形成する。現像装置16は、像坦持体10上の静電潜像に応じてトナー等の現像剤を像担持体10に付着させることにより静電潜像を現像する。現像装置16は、回転駆動される現像ローラ17を有し、現像ローラ17の周面に担持されたトナー等の現像剤によって像担持体10上の静電潜像が可視像化される。転写装置18は、像坦持体10上の現像剤を記録媒体300上に転写する。定着装置20は、記録媒体300上に付着された現像剤を熱及び圧力の作用により記録媒体300上に定着する。除電装置22は、転写後の像坦持体10上に残っている電荷を除去して像担持体10上の表面電位を初期状態にする。クリーニング装置24は、転写後の像坦持体10に付着した紙粉や転写残現像剤等を除去することにより像坦持体10を清掃する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of an
次に上記構成の画像形成装置100の動作について説明する。図1において、像担持体10を矢印で示した時計回り方向に回転駆動しながら帯電装置12により一様に帯電した後、露光装置14により画像情報に基づき像担持体10にビーム光を照射して像担持体10上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置16により現像され、顕像としてのトナー像が像担持体10上に形成される。
Next, the operation of the
本例の像担持体10は、ドラム状に形成された導電性のベース部材11と、ベース部材11の外周面に設けられた潜像保持層13を有し、その潜像保持層13が帯電装置12により帯電されることにより静電潜像が形成される。潜像保持層13は、例えば、感光層、又は感光層と感光層の表面に積層された保護層などを有する。また、像担持体10としてドラム状感光体のかわりに複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の像担持体10を用いることもできる。無端ベルト状の像担持体10を用いる場合には、無端ベルトより成るベース部材上11に、例えば感光層より成る潜像保持層13が設けられる。
The
像担持体10上の現像剤で形成された可視像が転写装置18により記録媒体300に転写され、可視像が転写された記録媒体300は、さらに搬送されて定着装置20を通り、このとき記録媒体300上の可視像が定着装置20が記録媒体300に加える熱及び圧力の作用によって記録媒体300上に定着される。定着装置20を通過した記録媒体300は、排紙部21に排出される。
The visible image formed with the developer on the
図1に示した画像形成装置100においては、像担持体10と、帯電装置12と、現像装置16と、クリーニング装置24とを一体的に組み付けられたプロセスカートリッジとして構成することができる。また、上記のプロセスカートリッジに上記の要素以外の要素、例えば除電装置22を加えてプロセスカートリッジを構成してもよいし、上記要素のうち、一部の要素だけでプロセスカートリッジを構成することもできる。例えば、プロセスカートリッジは、帯電装置12と、その帯電装置12により帯電される像担持体10のみを具備してもよい。以上のプロセスカートリッジは画像形成装置100本体に着脱可能に装着することができる。また、以上の実施形態においてはモノクロ機における電子写真プロセスを説明したが、カラー機においても同様のプロセスで画像形成を行う。
In the
図2は、画像形成装置100のうち、像担持体10周りの帯電装置12を含む構成を取り出して示した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration including the charging
帯電装置12は、放電電極26と、放電電極26を保持する電極保持部材28とを有する。放電電極26と電極保持部材28とは、開口部37を有するケース40内に収容される。電極保持部材28は、絶縁性の固定部材42によりケース40の内壁に固定される。ケース40は、開口部37が像担持体10の表面へ向くように画像形成装置100内に配置され、ケース40内の放電電極26の放電側先端部26aは、開口部37を間に介して被帯電体である像担持体10に向けて配置される。ケース40の開口部37は、複数のスリット35を有するグリッド電極34を有する。グリッド電極34には電源44が接続され、画像形成時に電源44からグリッド電極34に対して所定のバイアスが印加される。
The charging
電極保持部材28は、像担持体10の軸302の軸方向一端から他端にわたって放電電極26を保持可能に形成されている。本実施形態において、放電電極26の放電側先端部26aは、細いピン状であり、放電電極26は、像担持体10の軸方向一端から他端にわたって電極保持部材28に所定の間隔で複数配設される。放電電極26の後端部26bは、電極保持部材28により保持され、電極保持部材28の長手方向に所定の間隔で複数配設される。本実施形態において、放電電極26は、電極保持部材28の長手方向に2〜8[mm]の間隔で配設することができる。
The
本実施形態の一例においては、図2に示すように放電電極26の先端26aからグリッド電極34までの距離Xを4[mm]に設定している。また、グリッド電極34から像担持体10の表面までの距離Yを2[mm]に設定している。放電電極26は、電極保持部材28及び配線32を介して電源46に接続されており、絶対値で2〜6kVの帯電バイアスが印加される。この場合に、グリッド電極34へは帯電バイアスと同極性のバイアスが絶対値で600〜1000Vに設定されて印加される。電極保持部材28とケース40には電源46と電源44とがそれぞれ接続されている。電源46から放電電極26に印加される帯電バイアスの方が電源44からグリッド電極34に印加されるバイアスより絶対値が大きく、かつ電源46から放電電極26に印加される帯電バイアスは、像担持体10の帯電電位と同極性のバイアスである。これにより、グリッド電極34を介して、放電電極26の先端部26aと、像担持体10との間で放電が発生し、像担持体10を所定の極性に一様に帯電させることができる。本実施形態では、像担持体10を負極性に帯電する。なお、距離X及びYの値や帯電バイアスの値は上記の値に限定されず、他の数値に設定してもよい。
In an example of this embodiment, as shown in FIG. 2, the distance X from the
図3は、本発明の帯電装置12の長手方向における断面の一例を示す。帯電装置12は、複数の放電電極26と、複数の放電電極26を保持する単一の電極保持部材28とを有する。複数の放電電極26は、単一の電極保持部材28の長手方向に互いに間隔をあけて配置される。帯電バイアスを複数の放電電極26にそれぞれ印加するための配線32が単一の電極保持部材28の長手方向における複数の放電電極26に対応する位置に各々設けられた接続点32aにそれぞれ接続される。単一の電極保持部材28は、複数の放電電極26及び複数の放電電極26に対応する配線32が電気的に接続された導通領域29と、導通領域29よりも高い抵抗を有する抵抗領域31とを備える。抵抗領域31は、隣合う複数の放電電極26の間にそれぞれ設けられる。
FIG. 3 shows an example of a cross section in the longitudinal direction of the charging
図3に示す帯電装置12は、各抵抗領域31のそれぞれにおいて各導通領域29間の一部を分離する空隙33を有する。例えば、図3(A)のように電極保持部材28に空隙33を形成することによって抵抗領域31を形成することができる。空隙33は、電極保持部材28の長手方向に複数設けられ、放電電極26を有する導通領域29と交互に形成される。また、配線32は、電源46から供給される帯電バイアスを各放電電極26に供給するために、各放電電極26を有する導通領域29にそれぞれ接続されている。このように、電極保持部材28の長手方向において複数の導通領域29間にそれぞれ抵抗領域31を設けることで、各放電電極26に対応する配線32から供給される印加電流が、対応する放電電極26に隣接する放電電極26に流れ込むのを防ぐことができる。言い換えれば、各導通領域29に接続された配線32から供給される印加電流が、隣接する導通領域29における放電電極26に流れ込むのを防ぐことができる。このように、各配線32から供給される印加電流を対応する放電電極26に適切に送り込むことで、帯電手段の長手方向における放電ムラを抑えることができ、像担持体10を均一に帯電することが可能になる。
The charging
さらに、図3(B)のように図3(A)の空隙33に導通領域29よりも高い抵抗を有する抵抗素子50を挿入することもできる。抵抗領域31に抵抗素子50を設けることで、導通領域29間の絶縁性をより高めることができ、像担持体10をより均一に帯電することが可能になる。抵抗素子50としては、ガラスや樹脂等の材料を用いることができる。この場合において、隣合う複数の放電電極26の間にそれぞれ設けられた抵抗領域31の電気抵抗値はそれぞれ略同一であることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 3B, a
さらに、単一の電極保持部材28の長手方向においてそれぞれ設けられた配線32の接続点32aと配線32の接続点32aに対応する放電電極26の後端部26bとの最短距離L1が各導通領域29間で略同一であることが好ましい。さらに、図3に図示するように、配線32の接続点32aから、その配線32の接続点32aに対応する放電電極26に向かう方向における空隙33の長さL2は、配線32の接続点32aと放電電極26の後端部26bとの最短距離L1以上の長さを有することが好ましい。このようにすると、ある導通領域29における放電電極26に対応する配線32の接続点32aと、隣接する導通領域29における放電電極26との最短経路に空隙33が存在することになるので、各配線32からの印加電流が、隣接する導通領域29における放電電極26に流れ込むのを防ぐことができる。
Further, the shortest distance L1 between the
図4は、本発明の帯電装置12の原理を説明するための等価回路を示す。図4において、導通領域29aは、図3の導通領域29に相当する。抵抗領域31aは、図3の抵抗領域31に相当する。導通領域29aと抵抗領域31aは、電極保持部材28の長手方向においてそれぞれ交互に設けられる。抵抗領域31aは、各導通領域29aの間にそれぞれ設けられ、抵抗値Rを有する抵抗52で各導通領域29aをそれぞれ電気的に接続する。電源46から供給される帯電バイアスを各導通領域29aに供給する配線32は、各導通領域29aの接続点32aにそれぞれ接続されている。導通領域29aは、抵抗値rを有する。抵抗領域31aは、抵抗値Rを有する。抵抗値Rと抵抗値rとは、R>rの関係を有するため、各配線32から供給される印加電流が、隣接する導通領域29aにおける放電電極26に流れ込むのを防ぐことができる。更に、抵抗値Rと抵抗値rとをR>rの関係にすることにより、各放電電極26と像担持体10との間の空間抵抗Rgが各放電電極26で異なることによって発生する放電ムラを低減することができる。
FIG. 4 shows an equivalent circuit for explaining the principle of the charging
図5は、本発明の帯電装置12の他の実施形態を示す。電源46から供給される帯電バイアスを各導通領域29に供給する配線32は、各導通領域29の接続点32aにそれぞれ接続されている。電極保持部材28は、導通領域29が導電性部材52Aで形成され、抵抗領域31が導通領域29を形成する導電性部材52Aよりも抵抗の大きい高抵抗部材52Bで形成される。電極保持部材28は、導電性部材52Aと高抵抗部材52Bとが交互に配置されている。導電性部材52Aと高抵抗部材52Bとを2色成形で一体に成形することにより、単一の電極保持部材28を形成することができる。導電性部材52Aの材料としては、ポリカーボネート(PC)等からなる基材に、ステンレスやカーボンなどのマイクロファイバ(フィラー)を添加して用いることができる。高抵抗部材52Bの材料としては、ポリカーボネート(PC)等からなる基材をそのままを用いることができる。導電性部材52Aと高抵抗部材52Bとを絶縁性接着剤で固着してもよい。このように本実施形態の電極保持部材28は、導通領域29を形成する部材と抵抗領域31を形成する部材とを単一の電極保持部材28として形成することができるので、各配線32からの印加電流が、隣接する導通領域29における放電電極26に流れ込むのを防ぐことができる。
FIG. 5 shows another embodiment of the charging
図6(A)から図6(C)は、本発明の帯電装置12のさらに他の実施形態を示す。電極保持部材28は、放電電極26を支持し、放電電極26よりも高い抵抗を有する絶縁性支持体39と、絶縁性支持体39の表面に形成され、複数の配線32の接続点32aと複数の配線32の接続点32aに各々対応する放電電極26とをそれぞれ電気的に接続する導電性膜41とを備え、導電性膜41は、抵抗領域31における面積が、導通領域29における面積よりも小さくなるように形成される。
6 (A) to 6 (C) show still another embodiment of the charging
図6(B)及び(C)は、導電性膜41を絶縁性支持体39に設けた状態における電極保持部材28の長手方向と直交する方向の断面を示す。図6(B)及び(C)に示すように、導電性膜41は、絶縁性支持体39の周面に設けることができる。導電性膜41と放電電極26とを接触させるために、絶縁性支持体39の底面に差込み孔66を設け、差込み孔66の内部に導電性膜41を放電電極26とともに挿入して接触させることができる。導電性膜41と絶縁性支持体39とは、絶縁性接着剤で固着するとよい。絶縁性支持体39の材料としては、樹脂を用いることができる。導電性膜41の材料としては、ポリカーボネート(PC)等からなる基材に、ステンレスやカーボンなどのマイクロファイバ(フィラー)を添加して用いることができる。図6(A)〜(C)の構成により、各配線32からの印加電流が、隣接する導通領域29における放電電極26に流れ込むのを防ぐことができる。さらに、電極保持部材28周囲のスペースを考慮して配線32の接続箇所を設定することができるので、画像形成装置10又はプロセスカートリッジ内における帯電装置12の設置箇所の自由度を増すことができる。例えば、図6(B)に示すように導電性膜41を放電電極26が設けられた絶縁性支持体39の底面から絶縁性支持体39の側面まで設け、配線32を絶縁性支持体39の側面に設けられた導電性膜41に接続してもよい。また、図6(C)に示すように導電性膜41を放電電極26が設けられた絶縁性支持体39の底面から絶縁性支持体39の側面を経由して絶縁性支持体39の頂面まで設け、配線32を絶縁性支持体39の頂面に設けられた導電性膜41に接続してもよい。
6B and 6C show a cross section in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the
図7及び図8は、本発明の帯電装置12のさらに他の実施形態を示す。図7(A)に示す帯電装置12における電極保持部材28は、絶縁性基板49と導電性基板51とを有する。導電性基板51上に所定の間隔をおいて突出部59が複数設けられ、この突出部59が前述の導通領域29に相当する。導電性基板51の下端における各導通領域29に対応する位置に放電電極26がそれぞれ設けられる。導電性基板51の上部には絶縁性基板49が配置され、絶縁性基板49は、各突出部59に対応した位置に設けられ、各突出部59と係合する孔部55が複数設けられる。導電性基板51の各突出部59と各突出部59に対応する絶縁性基板49の孔部55とを嵌め合わせることによって絶縁性基板49と導電性基板51とを一体にすることができる。複数の突出部59の抵抗特性を同一にするために、複数の突出部59の形状は、同一であることが好ましい。
7 and 8 show still another embodiment of the charging
電源46から供給される帯電バイアスを各導通領域29に供給する接続部材として、電極保持部材28の長手方向に沿って設けられる単一の板状配線53を用いることができる。板状配線53は、各突出部59に対応して接触する配線接触部32bを複数有する。導電性基板51の各突出部59の高さは、絶縁性基板49の孔部55の高さよりも高く形成される。そのため、導電性基板51の各突出部59と各突出部59に対応する絶縁性基板49の孔部55とを嵌め合わせると、導電性基板51の各突出部59は、絶縁性基板49の孔部55から突出し、板状配線53の配線接触部32bと接触することができる。板状配線53の材料としてはSUS(ステンレススチール)などの板金を用いることができる。板状配線53は、絶縁性基板49の上部に配置される。この場合、単一の板状配線53を各突出部59に同時に接触させようとすると、各突出部59の高さに違いがある場合、板状配線53に接触する突出部59と接触しない突出部59とが生じ、接触不良を起こすことがある。しかし、本願の板状配線53の配線接触部32bは、ばねの役割を果たすので、板状配線53の配線接触部32bは、各突出部59の高さの違いを吸収しつつ、各突出部59の上面に圧接して全ての突出部59に確実に接触することができる。
A single plate-
図7(B)は、図7(A)に示した板状配線53の断面を示す。突出部59の上面にはさらに凸部60を板状配線53の配線接触部32bと接触可能に設けることができる。凸部60を設けることで、突出部59を、板状配線53の配線接触部32bに対して、より確実に圧接して接触することができる。また、凸部60と配線接触部32bとが点接触するように凸部60を形成すればより安定した接触を得ることができる。突出部59の上面に凸部60を設ける場合は、突出部59自体を孔部55から突出させなくても、少なくとも凸部60が孔部55から突出するように設ければよい。なお、図8(A)のように、突出部59の上面に凸部60を設けずに、突出部59自体を孔部55から突出させて板状配線53の配線接触部32bと接触させることもできる。その際、板状配線53と突出部59とは、はんだや導電性接着剤61で固定するとよい。また、導電性基板51の突出部59と板状配線53との接触点以外の周面に絶縁処理を施す等により、接触点以外の導電性基板51と板状配線53との絶縁性を保つことができれば絶縁性基板49を設けなくてもよい。
FIG. 7B shows a cross section of the plate-
図8(B)は、導電性基板51の突出部59の上面にばね部62を設けた電極保持部材28の断面を示す。各突出部59に空洞部64を設けることで、突出部59の上面に設けられた凸部60の周囲にばね部62を形成することができる。板状配線53を突出部59の接触点である凸部60の先端に接触させたときに、各突出部59上の凸部60の高さにばらつきがあると、板状配線53に接触する凸部60と接触しない凸部60とが生じ、接触不良を起こすことがある。そのため、図8(B)の実施形態では、凸部60の周囲にばね部62を設けることによって、他の凸部60に対して相対的に高い凸部60が板状配線53に接触してばねの働きにより下方に沈み、他の凸部60を板状配線53に確実に接触させることができる。なお、板状配線53は、図7(A)のような配線接触部32bを設けたものでもよいが、配線接触部32bを設けていないフラットな板状の配線も用いることができる。
FIG. 8B shows a cross section of the
図9は、帯電装置12に用いられる放電電極26の様々な実施形態を示す。放電電極26の形状として、例えば図9(A)に示すピン状の電極、図9(B)に示す鋸歯状の電極、図9(C)に示すブラシ状の電極、図9(D)に示す円柱状の電極を用いることができる。図9(A)に示すピン状電極は先端が円錐状に形成され、材料としてはタングステンやSUS(ステンレススチール)等を用いることができる。図9(B)に示す鋸歯状電極は板状の材料を三角形や台形の形状に形成したものが用いられ、材料としてはSUS(ステンレススチール)を用いることができる。図9(C)に示すブラシ状電極は複数の導電性繊維を束ねることにより形成され、材料としては炭素繊維(カーボン)、導電性アクリル繊維(SA−7)、または硫化銅混合繊維(サンダーロン)等を用いることができる。ブラシ状電極は、導電性繊維の先端側の直径φが0.1〜100[μm]であるものを用いることが望ましい。より望ましくは、0.1〜10[μm]が好適である。このような導電性繊維を複数本束ねてブラシ状電極を形成することができる。円柱状電極としては直径5〜60μm程度のワイヤ等からなる導電性材料を用いることができる。特に、ピン状電極や鋸歯状電極の場合は、放電側先端部26aが他端側に比べて細くなっていることが好ましい。ピン状電極や鋸歯状電極の放電側先端部26aと反対側の後端部26bの形状については特に限定されるものではなく、電極保持部材28によって保持できる形状に形成され、かつ導通領域29に接触可能な形状に形成されていればよい。
FIG. 9 shows various embodiments of the
図10及び図11は、放電電極26として図9(B)に示す鋸歯状電極を用いた場合における放電電極26及び電極保持部材28の構成を示す。電極保持部材28の導通領域29における像担持体10側の端部には、放電電極26を保持する電極保持部48が設けられている。
10 and 11 show the configuration of the
電極保持部48には、放電電極26を保持するための把持部54が放電電極26の両側に対応する位置に設けられる。把持部54には、放電電極26を嵌める際に誘導可能な傾斜面57が形成される。この傾斜面57によって、放電電極26を電極保持部48の把持部54内に導くことができる。さらに、放電電極26を把持部54の傾斜面57へ押し込むことによって把持部54内に放電電極26を係止することができる。さらに、電極保持部48上には係合突部56が設けられる。放電電極26として用いられる鋸歯状電極には、係合突部56と係合する係合孔部58が設けられている。放電電極26は、把持部54とともに係合突部56により位置決めされて電極保持部材28の電極保持部48に固定される。
The
放電電極26と電極保持部48との間に隙間が存在するなどにより放電電極26と電極保持部48とが接触不良を起こすと、帯電バイアスが放電電極26に適切に印加されないことがある。そのため、放電電極26は、電極保持部48との間に隙間を生じることなく固定する必要がある。そのため、放電電極26の後端部26b、すなわち放電側先端部26aに対して反対側の端部が、導通領域29における放電電極26との接触部である放電電極接触部29aに接触していることが好ましい。係合突部56は、放電電極26の後端部26bと導通領域29の放電電極接触部29aとの接触の程度を決定する役割を果たす。言い換えれば、係合突部56は、放電電極26の後端部26bが導通領域29の放電電極接触部29aに接触または離れる方向についての位置決め機能を有する。したがって、放電電極26に帯電バイアスを適切に印加させるため、放電電極26の後端部26bと導通領域29の放電電極接触部29aとが密着するように係合突部56及び係合孔部58をそれぞれ配置するとよい。
If a contact failure occurs between the
図9〜11に示すように、複数の放電電極26はそれぞれ独立して設けられ、単一の電極保持部材28に対してそれぞれ独立して着脱可能である。そのため、経時で放電電極26のいずれかに磨耗や接触不良等が生じ、適切な放電ができなくなった場合であっても、その放電電極26のみを交換することができるので、帯電装置12全体を交換する必要がない。なお、鋸歯状電極を用いた場合の放電電極26を保持する他の実施形態として、電極の両側面を単一の電極保持部材で挟んで固定してもよい。
As shown in FIGS. 9 to 11, the plurality of
図12は放電電極26として図9(C)に示すブラシ状電極を用いた場合の帯電装置12の一実施形態を示す。図10(a)は帯電装置12の長手方向側面を示す。図10(b)は、ブラシ状の放電電極26の放電側先端部26a側から帯電装置12を見た帯電装置12の平面を示す。ブラシ状の放電電極26を用いる場合、電極保持部材28の導通領域29における像担持体10側の端部に、ブラシ状の放電電極26の径の大きさを考慮した差込み孔66を複数設け、ブラシ状の放電電極26の後端部26bを差込み孔66に挿入して配設する。このとき、差込み孔66に導電性接着剤を塗布してブラシ状の放電電極26の後端部26bと差込み孔66とを固定するとよい。また、放電電極26として図9(A)、図9(B)、又は図9(D)に示す電極を用いる場合も同様の方法で放電電極26を電極保持部材28に取り付けることができる。
FIG. 12 shows an embodiment of the charging
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。 The present invention has been described above by the preferred embodiments of the present invention. While the invention has been described with reference to specific embodiments thereof, various modifications and changes can be made to these embodiments without departing from the broader spirit and scope of the invention as defined in the claims. is there.
10 像担持体
12 帯電装置
14 露光装置
16 現像装置
18 転写装置
20 定着装置
22 除電装置
24 クリーニング装置
26 放電電極
28 電極保持部材
32 配線
34 グリッド電極
35 スリット
40 ケース
42 固定部材
44及び46 電源
48 電極保持部
50 抵抗素子
52 抵抗
53 板状配線
54 把持部
56 係合突部
57 傾斜面
58 係合孔部
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記複数の放電電極は、前記単一の電極保持部材の長手方向に互いに間隔をあけて配置され、帯電バイアスを前記複数の放電電極にそれぞれ印加するための配線を前記単一の電極保持部材の長手方向における前記複数の放電電極に対応する位置にそれぞれ接続し、
前記単一の電極保持部材は、前記複数の放電電極及び前記複数の放電電極に対応する前記配線が電気的に接続された導通領域と、前記導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗領域とを備え、
前記抵抗領域は、隣合う前記複数の放電電極の間にそれぞれ設けられたことを特徴とする帯電装置。 In a charging device including a charging unit having a plurality of discharge electrodes and a single electrode holding member that holds the plurality of discharge electrodes,
The plurality of discharge electrodes are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the single electrode holding member, and wiring for applying a charging bias to each of the plurality of discharge electrodes is provided on the single electrode holding member. Each connected to a position corresponding to the plurality of discharge electrodes in the longitudinal direction;
The single electrode holding member includes a conduction region in which the plurality of discharge electrodes and the wiring corresponding to the plurality of discharge electrodes are electrically connected, and a resistance region having a higher resistance than the conduction region. ,
The charging device according to claim 1, wherein the resistance region is provided between the plurality of adjacent discharge electrodes.
前記各抵抗領域のそれぞれに各導通領域間の一部を分離する空隙を設けたことを特徴とする帯電装置。 The charging device according to claim 1,
A charging device, wherein each of the resistance regions is provided with a gap for separating a part between the conductive regions.
前記空隙に前記導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗素子を設けたことを特徴とする帯電装置。 The charging device according to claim 2,
A charging device, wherein a resistance element having a higher resistance than the conduction region is provided in the gap.
前記配線の接続点から前記配線の接続点と対応する前記放電電極に向かう方向における前記空隙の長さL2は、前記単一の電極保持部材の長手方向においてそれぞれ設けられた前記配線の接続点と前記配線の接続点に対応する前記放電電極との最短距離L1以上の長さを有することを特徴とする帯電装置。 The charging device according to claim 2 or 3,
The length L2 of the gap in the direction from the connection point of the wiring toward the discharge electrode corresponding to the connection point of the wiring is the connection point of the wiring provided in the longitudinal direction of the single electrode holding member. A charging device having a length equal to or longer than a shortest distance L1 from the discharge electrode corresponding to a connection point of the wiring.
前記最短距離L1が前記各導通領域間で略同一であることを特徴とする帯電装置。 The charging device according to claim 4,
The charging device, wherein the shortest distance L1 is substantially the same between the conductive regions.
隣合う前記複数の放電電極の間にそれぞれ設けられた前記抵抗領域の電気抵抗値はそれぞれ略同一であることを特徴とする帯電装置。 The charging device according to any one of claims 1 to 3,
The charging device according to claim 1, wherein electrical resistance values of the resistance regions respectively provided between the plurality of adjacent discharge electrodes are substantially the same.
前記単一の電極保持部材は、前記導通領域が導電性部材で形成され、前記抵抗領域が前記導電性部材よりも抵抗の大きい高抵抗部材で形成されていることを特徴とする帯電装置。 The charging device according to claim 1,
The charging device according to claim 1, wherein the single electrode holding member includes the conductive region formed of a conductive member, and the resistance region formed of a high resistance member having a resistance higher than that of the conductive member.
前記導電性膜は、前記抵抗領域における面積が、前記導通領域における面積よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の帯電装置。 The single electrode holding member is formed on the surface of the insulating support that supports the discharge electrode and has a higher resistance than the discharge electrode, and corresponds to the wiring and the wiring. A conductive film that electrically connects the discharge electrode,
The charging device according to claim 1, wherein the conductive film has an area in the resistance region smaller than an area in the conduction region.
前記導通領域に接続される前記配線は板状であることを特徴とする帯電装置。 The charging device according to any one of claims 1 to 8,
The charging device, wherein the wiring connected to the conduction region is plate-shaped.
前記複数の放電電極はそれぞれ独立して設けられ、前記単一の電極保持部材に対してそれぞれ独立して着脱可能であることを特徴とする帯電装置。 The charging device according to any one of claims 1 to 9,
The charging device according to claim 1, wherein the plurality of discharge electrodes are provided independently, and can be independently attached to and detached from the single electrode holding member.
前記複数の放電電極は、ピン状、鋸歯状、又はブラシ状の形状であることを特徴とする帯電装置。 The charging device according to any one of claims 1 to 10,
The charging device according to claim 1, wherein the plurality of discharge electrodes have a pin shape, a sawtooth shape, or a brush shape.
前記単一の電極保持部材の前記各導通領域における被帯電面に対向する面に、それぞれ穴を設け、前記穴に前記放電電極の一端側を差し込むことにより前記放電電極を前記単一の電極保持部材に取り付けることを特徴とする帯電装置。 The charging device according to claim 11, wherein
A hole is provided in a surface of the single electrode holding member facing the surface to be charged in each conduction region, and one end of the discharge electrode is inserted into the hole to hold the discharge electrode. A charging device which is attached to a member.
前記複数の鋸歯状の放電電極の両側面を前記単一の電極保持部材で挟んで固定したことを特徴とする帯電装置。 The charging device according to claim 11, wherein
A charging device, wherein both side surfaces of the plurality of sawtooth discharge electrodes are fixed by being sandwiched between the single electrode holding members.
前記像担持体と前記帯電装置とを前記画像形成装置に対して一体的に着脱可能であることを特徴とする帯電装置。 An image carrier that carries a latent image, a charging device that charges the surface of the image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the charged surface of the image carrier, and develops the latent image The charging device according to claim 1, wherein the charging device is used in an image forming apparatus including a developing unit.
A charging device, wherein the image carrier and the charging device can be integrally attached to and detached from the image forming device.
前記帯電装置として、請求項1から14のいずれか一項に記載の帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a latent image, a charging device that charges the surface of the latent image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the charged surface of the image carrier, and developing the latent image An image forming apparatus comprising:
An image forming apparatus using the charging device according to claim 1 as the charging device.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2008160733A JP2010002624A (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Charging apparatus and image forming apparatus |
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