JP2010191264A

JP2010191264A - コロナ放電装置

Info

Publication number: JP2010191264A
Application number: JP2009036430A
Authority: JP
Inventors: Masahito Kuze; 雅人久世; Koichi Yamauchi; 浩一山内
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2010-09-02

Abstract

【課題】本発明は、コロナ電極をクリーニングするローラ周面の磨耗を抑制しつつ、コロナ電極から放電生成物を取り除くことができるコロナ放電装置を提供する。
【解決手段】帯電器２４は、コロナ電極部材５４、クリーニングローラ５８、保持部材５５、を備えている。コロナ電極部材５４は鋸歯状に形成されている。クリーニングローラ５８は、放電生成物を取り除く。保持部材５５は、コロナ電極部材５４の長手方向に沿ってクリーニングローラ５８を移動させる。保持部材５５は、コロナ電極部材５４と離間する方向へ変位可能にクリーニングローラ５８を支持する。
【選択図】図４

Description

この発明は、コロナ放電を行うコロナ放電装置に関する。

一般に、像担持体を露光処理して静電潜像を形成する画像形成装置では、像担持体の表面をコロナ放電方式のコロナ放電装置を用いて帯電させている。

コロナ放電装置の中には、鋸歯状に形成されたコロナ電極からグリッド電極に向かってコロナ放電を行う放電方式を用いるものもある。コロナ放電によってコロナ電極には放電生成物が生成される。放電生成物は、コロナ放電の放電性能を維持するためにコロナ電極から取り除く必要がある。

ところで、コロナ放電装置の中には、鋸歯状に形成されたコロナ電極の長手方向に沿ってローラを平行に移動させつつ、ローラの周面をコロナ電極に押し付けて放電生成物を取り除くものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−５８２２４号公報

しかし、上記特許文献１に示すコロナ放電装置では、コロナ電極の長手方向に沿ってローラを平行に移動させる。このため、鋸歯状のコロナ電極に当接されてローラ周面が磨耗し易いという問題があった。

本発明は、コロナ電極をクリーニングするローラ周面の磨耗を抑制しつつ、コロナ電極から放電生成物を取り除くことができるコロナ放電装置を提供することを目的とする。

この発明のコロナ放電装置は、鋸歯状に形成されたコロナ電極、コロナ電極に付着した放電生成物を取り除くローラ、ローラをコロナ電極の長手方向に沿って移動させるための保持部、を備えている。保持部は、コロナ電極と離間する方向へ変位可能にローラを支持する。

この構成では、ローラは、コロナ電極と当接したときにコロナ電極と離間する方向へ変位可能に支持されている。このため、コロナ電極に擦れるときのローラ周面の摩擦を抑制することができる。

この発明によれば、ローラの磨耗を抑制しつつコロナ電極から放電生成物を取り除くことができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の正面断面の概略図である。感光体ドラムおよび帯電器周辺の概略図である帯電器の内部の斜視図である。帯電器の背面側端部の構成を示す斜視図である。クリーニングローラ周辺の保持部材の構成を示す概略図である。クリーニングローラ周辺の保持部材の断面図である。保持部材をＺ方向に移動させたときのクリーニングローラの揺動を説明する模式図である。他の実施形態に係るクリーニングローラ周辺の保持部材の構成を示す図である。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置１０について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、画像形成装置１０の全体構成を模式的に示す図である。

画像形成装置１０は、画像形成部１１、自動原稿搬送装置１２、読取部９０、制御部５０、を備え、画像データに応じて用紙に多色及び単色の画像形成処理を行なう複合機である。

自動原稿搬送装置１２は、画像形成部１１の上部に配置された読取部９０に原稿を逐次搬送する。

読取部９０は、透明ガラスからなる原稿台９３を端部に有し、逐次搬送される原稿が原稿台９３を通過するときに原稿を読み取る。なお、読取部９０は、原稿台９３に隣接して設けられた原稿載置台９２に載置された原稿の読み取りも行う。

画像形成部１１は、露光ユニット１４、中間転写ベルトユニット６０、定着ユニット７０、４つの画像形成ステーション２０、給紙カセット１５、手差しトレイ１６、排紙トレイ１７、２次転写ユニット３０を有している。画像形成部１１は、用紙に画像形成処理を行なう。

画像形成ステーション２０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のカラー画像に応じてそれぞれ配置され、同一の構成を備えている。各画像形成ステーション２０では、各色に応じた４種類の静電潜像を形成する。なお、本実施形態では、４つの画像形成ステーション２０を備える例を挙げて説明しているが、画像形成装置１０の仕様に応じたカラーの潜像を形成するものとすれば良い。なお、図１では、ブラック（Ｋ）のカラー画像を形成する画像形成ステーション２０のみ図示している。

ここで、ブラック（Ｋ）のカラー画像を形成する画像形成ステーション２０についてのみ説明する。

画像形成ステーション２０は、現像器２１、感光体ドラム２２、クリーナユニット２３、帯電器（コロナ放電装置）２４を有し、ブラック（Ｋ）のカラー画像に応じた潜像を形成する。

感光体ドラム２２は、クリーナユニット２３、帯電器２４、現像器２１を、この順に経由する方向に回転する。

現像器２１は、感光体ドラム２２にブラック（Ｋ）のトナーを供給し、感光体ドラム２２上に形成された静電潜像にトナーを吸着されて顕像化する。

クリーナユニット２３は、感光体ドラム２２周面に残留したトナーを回収し、導管を経由して排出する。帯電器２４は、感光体ドラム２２の表面を所定の電位に均一に帯電させるチャージャ型の帯電器である。

露光ユニット１４は、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。露光ユニット１４は、帯電された感光体ドラム２２を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

中間転写ベルトユニット６０は、感光体ドラム２２の上方に配置され、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、複数の中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を有している。

中間転写ベルト６１は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して設けられており、中間転写ベルト従動ローラ６３、各画像ステーション２０、中間転写ベルト駆動ローラ６２をこの順に経由する方向に回転するように張架されている。

中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して４本設けられている。各中間転写ローラ６４には、それぞれ約数百ボルト程度のプラス極性の転写バイアスが印加されている。一方、感光体ドラム２２に担持されるトナー像は、マイナス極性に帯電している。これにより、中間転写ベルト６１にトナー像を担持させている。なお、図中では、簡単の為、ブラック（Ｋ）の潜像を形成する画像形成ステーション２０に対応して配置された中間転写ローラ６４にのみ符号を付している。

中間転写ベルトクリーニングユニット６５は、残留トナーを拭き取るクリーニングブレード６５Ａを有し、中間転写ベルト６１に付着している残留トナーを回収する。これにより、中間転写ベルト６１に付着している残留トナーを回収することができる。

給紙カセット１５は、画像形成処理に使用する用紙が積層されており、露光ユニット１４の下側に設けられている。

手差しトレイ１６にも画像形成に使用する用紙を置くことができる。画像形成部１１の上方に設けられている排紙トレイ１７は、画像形成部１１で画像形成処理を行なった用紙を集積するためのトレイである。

画像形成部１１には、給紙カセット１５または手差しトレイ１６の用紙を２次転写ユニット３０や定着ユニット７０を経由して排紙トレイ１７に送る用紙搬送路が設けられている。

レジストローラ対３３は、用紙搬送路に沿って搬送されている用紙を一旦保持する。そして、中間転写ベルト６１に担持されているトナー像の先端部に用紙の先端部が一致するタイミングで用紙を下流側の中間転写ベルト６１および２次転写ユニット３０の間に搬送する。

２次転写ユニット３０は、複数のローラによって張架された２次転写ベルト３２と、中間転写ベルト駆動ローラ６２との間に２次転写ベルト３２及び中間転写ベルト６１を挟持する圧接ローラ３１を有している。これにより、トナー像を用紙に転写することができる。

制御部５０は、読取部９０における原稿読取動作を制御する。制御部５０は、図示しない操作パネルを介して受け付けた入力操作に基づいて原稿の読み取りを実行する。制御部５０は、読み取った原稿の画像データに基づいて画像形成部１１に画像形成処理を実行させる。

図２は、感光体ドラム３および帯電器２４の構成を示す概略断面図である。

帯電器２４は、グリッド電極部材５１、ケーシング５２、コロナ電極部材５４を有し、感光体ドラム３の軸方向に平行に配置されている。

グリッド電極部材５１は、コロナ電極部材５４に面する中央部に沿って開口が設けられた枠状の部材である。これにより、ケーシング５２内の空間を感光体ドラム３側の空間に連通させ、コロナ放電によって生成されるコロナ風がスムーズに感光体ドラム３へ供給される。なお、グリッド電極部材５１をメッシュ状に形成するものとしても良い。

ケーシング５２は、感光体ドラム３に対向する面が開放端となるように設けられている。ケーシング５２の開放端にはグリッド電極部材５１が取り付けられている。

コロナ電極部材５４は、ケーシング５２内に配置されている。コロナ電極部材５４は、鋸歯状を呈する複数の針電極５４Ａが長手方向に沿って所定のピッチ間隔で設けられている。コロナ電極部材５４は、グリッド電極部材５１との間の長手方向の間隔が等間隔となるように配置されている。これにより、コロナ電極部材５４からグリッド電極部材５１に向かって長手方向に沿って均等にコロナ放電を発生させている。コロナ電極部材５４は、例えば、板厚が０．１ｍｍのステンレス鋼をエッチング加工して形成される。また、針電極５４Ａの尖端部の曲率半径は２０μｍ以下となるように形成されている。

コロナ電極部材５４およびグリッド電極部材５１には、予め設定した電圧差が生じるように図示しない電源ユニットを介して直流電圧がそれぞれ印加されている。より具体的には、コロナ電極部材５４にはマイナス極性の直流電圧が印加されている。グリッド電極部材５１にはプラス極性の直流電圧が印加されている。上記予め設定された電圧差は、例えば、−４ＫＶに設定されている。これにより、コロナ電極部材５４とグリッド電極部材５１との間でコロナ放電が発生し、コロナ電極部材５４からグリッド電極部材５１へ向かうコロナ風が生成される。これにより、感光体ドラム３を帯電させることができる。

図３は、帯電器２４の内部構成を示す斜視図である。図４は、帯電器２４の背面側の端部を拡大して示す斜視図である。

帯電器２４は、クリーニングローラ５８、保持部材（保持部）５５、レバー５６をさらに有している。

保持部材５５は、クリーニングローラ５８を回転可能に支持している。保持部材５５は、グリッド電極部材５１と離間する側の端部をレバー５６に支持されている。

保持部材５５のグリッド電極部材５１側の端部には、クリーニングローラ５８を軸支する支持部５５Ａが設けられている。

クリーニングローラ５８は、コロナ電極部材５４に接触して放電生成物を取り除くローラである。クリーニングローラ５８は、例えば、ウレタン樹脂等から成るローラ部材である。

レバー５６は、コロナ電極部材５４の長手方向に沿って延設されており、ケーシング５２の前面側の端部にＺ方向に移動自在に支持されている。

レバー５６の前面側の端部には、取っ手５７が設けられている。これにより、クリーニングローラ５８をコロナ電極部材５４の長手方向に沿って移動させることができる。

図５は、クリーニングローラ５８周辺の構成を示す図である。図６は、クリーニングローラ５８周辺の保持部材５５の断面構成を示す図である。

支持部５５Ａは、クリーニングローラ５８を軸方向の両面から挟むように設けられ、側面視において二股状を呈している。支持部５５Ａの二股状を呈する部分には、クリーニングローラ５８の回転軸５８Ａが回転可能に支持されている。

また、保持部材５５の支持部５５Ｂとクリーニングローラ５８の回転軸５８Ａの両端部との間には、ばね（付勢部材）５９がそれぞれ介装されている。なお、図４では、ばね５９及び支持部５５Ｂ周辺の構成については、簡単の為、図示を省略している。

ばね５９は、クリーニングローラ５８をコロナ電極部材５４側に付勢している。ばね５９の付勢力は、針電極５４Ａにクリーニングローラ５８が当接したときにグリッド電極部材５１側にクリーニングローラ５８が予め設定した長さだけ変位することができる程度の付勢力に設定されている。これにより、クリーニングローラ５８周面に針電極５４Ａが食い込みすぎるのを防止している。この結果、クリーニングローラ５８の磨耗を低減しつつ、コロナ電極部材５４に付着している放電生成物を取り除くことができる。ここで、図７を用いて、ばね５９によって針電極５４Ａ側に付勢されているクリーニングローラ５８をＺ方向に移動させたときの変位動作をより具体的に説明する。なお、図７では、クリーニングローラ５８及び針電極５４Ａのみ図示している。

図７では、互いに隣接する４つの針電極５４Ａと当接する距離だけクリーニングローラ５８をＺ方向に変位させたときに、コロナ電極部材５４側に最も近接したときのクリーニングローラ５８と最も離間したときのクリーニングローラ５８とをそれぞれ示している。なお、簡単の為、それぞれの位置におけるクリーニングローラ５８の重複する部分については図示を省略している。さらに、上記それぞれの位置における回転軸５８Ａを破線で示している。

図７に示すように、クリーニングローラ５８は、Ｘ-Ｚ面内で針電極５４Ａ側に付勢されつつＺ方向に移動する。

なお、本実施形態では、回転軸５８Ａと保持部材５５との間にばね５９が介装されている例を挙げているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、クリーニングローラ５８の自重がコロナ電極部材５４を付勢するために充分な重量である場合には、ばね５９を省略しても良い。

また、本実施形態では、グリッド電極部材５１側が開放端となるように形成された支持部５５Ａにクリーニングローラ５８を回転自在に支持させる例を挙げている。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、支持部５５Ａに回転軸５８Ａを遊挿するための貫通孔５５Ｃを設けるものとしても良い。

上記実施形態では、感光体ドラム２２を所定の電位に帯電させる帯電器２４を例に挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、転写ベルトの表面をコロナ放電により帯電させる帯電器に本発明を適用するものとしても良い。

なお、図１〜８において断面表記は適宜省略して示している。

なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。

２４帯電器（コロナ放電装置）
５４コロナ電極部材
５８クリーニングローラ
５５保持部材（保持部）

Claims

鋸歯状に形成されたコロナ電極と、
前記コロナ電極に付着した放電生成物を取り除くローラと、
前記ローラを前記コロナ電極の長手方向に沿って移動させるための保持部と、
を備え、
前記保持部は、前記コロナ電極と離間する方向へ変位可能に前記ローラを支持する、
コロナ放電装置。
前記ローラを前記コロナ電極側に付勢する付勢部材をさらに備えている、
請求項１に記載のコロナ放電装置。